(57)【要約】  浄化処理されるバラスト水の透過率が変化しても、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射可能な、バラスト水処理システムおよびバラスト水処理方法を提供する。バラスト水処理システム（１０）は、処理ライン（配管（３４，３６））を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置（２３）と制御部（１００）とを備える。紫外線照射装置（２３）は、紫外線を発する光源と、バラスト水への紫外線の照度を検出するための照度センサとを含む。制御部（１００）は、照度センサによって検出された照度（Ｉ）と紫外線照射装置（２３）を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、紫外線照射装置（２３）を制御する。制御部（１００）は、検出された照射量を紫外線照射装置（２３）の制御によって所定の照射量に維持することができない場合には、処理ラインを流れるバラスト水の処理流量を低下させる。
2016031900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、
処理ラインを流れる前記バラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置を備え、
前記紫外線照射装置は、
前記紫外線を発する光源と、
前記バラスト水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、
前記バラスト水処理システムは、制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記センサによって検出された照度と前記紫外線照射装置を流れる前記バラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、前記紫外線照射装置を制御する一方で、前記算出された照射量を、前記紫外線照射装置の制御によって前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記処理ラインを流れる前記バラスト水の処理流量を低下させる、バラスト水処理システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記算出された照射量に応じて前記バラスト水の前記処理流量を変化させる、請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記バラスト水の前記処理流量を低下させた場合には、前記紫外線照射装置の出力を最大にする、請求項１または請求項２に記載のバラスト水処理システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記処理流量を連続的に変化させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバラスト水処理システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記算出された照射量に基づいて、前記処理流量のレベルを複数のレベルの中から決定して、前記処理流量を、当該決定されたレベルに対応する流量に制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバラスト水処理システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記算出された照射量を前記所定の照射量に維持するように、前記処理流量を低下させるか増大させるかを判断する、請求項５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項７】
前記バラスト水処理システムは、
前記処理ラインに設けられて、前記紫外線照射装置に供給される前記バラスト水を濾過する濾過装置をさらに備え、
前記濾過装置は、
軸線を囲むように円筒配置され、前記軸線を中心に回転自在に設けられ、前記バラスト水を濾過するフィルタと、
前記フィルタの外周部に前記バラスト水を流出する被処理水ノズルと、
前記フィルタによって濾過された前記バラスト水を前記紫外線照射装置に供給するための濾過水流路と、
前記フィルタで濾過されない水を排出するための排出流路と、
前記軸線を中心として前記フィルタを回転させるためのモータとを含み、
前記制御部は、前記排出流路を流れる水の排水流量を、前記処理流量に応じて変化させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のバラスト水処理システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記処理流量と前記排水流量との合計が一定となるように前記排水流量を変化させる、請求項７に記載のバラスト水処理システム。
【請求項９】
船舶用のバラスト水を、紫外線を発する光源と、前記バラスト水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、前記バラスト水の処理ラインに設けられた紫外線照射装置を用いて処理するバラスト水処理方法であって、
前記センサによって検出された照度と前記紫外線照射装置を流れる前記バラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、前記紫外線照射装置を制御するステップと、
前記算出された照射量を、前記紫外線照射装置の制御によって前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記処理ラインを流れる前記バラスト水の処理流量を低下させるステップとを備える、バラスト水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に貯留されるバラスト水を処理するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト水は、船体姿勢あるいは喫水を安全な状態に維持するために船舶に積載される。たとえば搬出先において船舶から貨物が下ろされた後、船舶の周囲の水（海水、淡水、あるいは汽水）が採取されて、その水がバラスト水として船舶に積み込まれる。船舶に貯留したバラスト水は、その船舶の寄港地において船外に排出される。【０００３】
国際航海を行う航船の場合、バラスト水が取水された海域と、バラスト水が排出される海域とが異なり得る。バラスト水中に生物が生存する場合、バラスト水が船舶から排出されることにより、その生物は本来の生息地ではない海域に移動させられる。このため、バラスト水の排出が海域の生態系に影響を及ぼすという問題が生じうる。【０００４】
この問題を回避するために、バラスト水を浄化するための装置および方法が、これまでに提案されている。たとえば特開２０１３−１２６６２２号公報（特許文献１）は、バラスト水から効率的に微生物を除去、死滅、不活性化することを目的としたバラスト水処理システムを開示する。このシステムは、フィルタ装置と、紫外線照射装置とを備える。海水を海洋から船舶内に取り込む際に、フィルタ装置は、その海水を濾過する。紫外線照射装置は、フィルタ装置に濾過された海水に紫外線を照射する。紫外線を照射された海水は、バラスト水として船舶内のタンクに送られて、タンクに貯留される。【０００５】
特開２０１３−２３１８７号公報（特許文献２）は、バラスト水処理装置の制御を開示する。紫外線ランプの照度が所定照度になるまでは、被処理水が船外排出手段によって船外に排出される。紫外線ランプの照度が所定照度に達した場合、被処理水がバラストタンクへ注水される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１２６６２２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
国際航海を行う船舶（外航船）の場合、その船舶は、世界のさまざまな海域に寄港する。したがって、バラスト水が採取される海域もさまざまである。このために、外航船に搭載されるバラスト水処理システムには、どの海域から採取された海水も浄化できることが要求される。【０００８】
紫外線の照射による海水の浄化処理においては、海水の透過率が低いほど、海水に照射される紫外線の照射量が低下しやすい。紫外線の照射量が低下した場合には、採取された海水中に生息する微生物を殺滅する効果が低下する可能性がある。海水の透過率は、その海水が採取された海域、あるいは自然環境的な要因（天候あるいは季候など）などによって異なり得る。したがって、紫外線処理が施されるべき海水の透過率の値を、予め特定することは難しい。【０００９】
透過率の低い海水に対して紫外線の照射量を上げるために、たとえば紫外線照射装置の出力を増加させることが考えられる。具体的には、紫外線照射装置に供給される電力が増加される。しかし紫外線照射装置の定格などの要因により、紫外線照射装置に供給可能な電力には上限がある。海水の透過率が非常に低い場合には、紫外線照射装置の出力が最大であっても海水への紫外線の照射量が不足する可能性がある。【００１０】
生態系への影響の観点からは、未処理の海水あるいは浄化処理が不十分な海水をバラスト水として船舶に積載することは望ましくない。しかし、そのためにバラスト水の浄化処理を停止した場合、船舶にバラスト水を積載できないという課題が発生する。【００１１】
なお、汽水あるいは淡水をバラスト水として積載する航船においても、バラスト水として取得された水の透過率が低いことによって紫外線の照射量が低くなるという課題が生じる可能性が考えられる。【００１２】
本発明の目的は、浄化処理されるバラスト水の透過率が変化しても、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射可能な、バラスト水処理システムおよびバラスト水処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係るバラスト水処理システムは、船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、処理ラインを流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置を備える。紫外線照射装置は、紫外線を発する光源と、バラスト水への紫外線の照度を検出するためのセンサとを含む。バラスト水処理システムは、制御部をさらに備える。制御部は、センサによって検出された照度と紫外線照射装置を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、紫外線照射装置を制御する一方で、算出された照射量を、紫外線照射装置の制御によって所定の照射量に維持することができない場合には、処理ラインを流れるバラスト水の処理流量を低下させる。【００１４】
本発明の一態様に係るバラスト水処理方法は、船舶用のバラスト水を、紫外線を発する光源と、バラスト水への紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、バラスト水の処理ラインに設けられた紫外線照射装置を用いて処理するバラスト水処理方法である。バラスト水処理方法は、センサによって検出された照度と紫外線照射装置を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、紫外線照射装置を制御するステップと、算出された照射量を、紫外線照射装置の制御によって所定の照射量に維持することができない場合には、処理ラインを流れるバラスト水の処理流量を低下させるステップとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
上記によれば、バラスト水の透過率が変化しても、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムを搭載した船舶を示した模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムの構成を示した概略図である。
【図３】図２に示したバラスト水処理システム１０による張水および排水を説明するための図である。
【図４】張水時の第１の立ち上げ処理を説明する図である。
【図５】張水時の第２の立ち上げ処理を説明する図である。
【図６】第３の立ち上げ処理からタンクの張水への切換を説明する図である。
【図７】張水時の第１の立ち下げ処理を説明する図である。
【図８】張水時の第２の立ち下げ処理を説明する図である。
【図９】排水時の第１の立ち上げ処理を説明する図である。
【図１０】排水時の第２の立ち上げ処理を説明する図である。
【図１１】排水時の立ち下げ処理を説明する図である。
【図１２】図２に示した濾過装置２２の構成例を説明する図である。
【図１３】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図１４】図４に示されたフィルタ６１の代表的な構成を説明する斜視模式図である。
【図１５】図２に示した紫外線照射装置２３の構成例を示した図である。
【図１６】実施の形態１に係る処理流量の制御を説明するフローチャートである。
【図１７】バラスト水処理制御部１１１に記憶される補正処理流量のデータを示した模式図である。
【図１８】張水時における濾過装置２２の排水流量の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１９】実施の形態２に係る処理流量の制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。なお、以下に説明される実施の形態において、特に区別する必要のない場合、「バラスト水」との用語は、船舶の周囲から採取された水、バラストタンクに貯留された水、およびタンクから船外に排出される水の総称である。
【００１８】
（１）本発明の一態様に係るバラスト水の処理装置は、船舶（１）用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システム（１０）であって、処理ライン（３４，３６）を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置（２３）を備える。紫外線照射装置（２３）は、紫外線を発する光源（１４２）と、バラスト水への紫外線の照度を検出するための照度センサ（１４４）とを含む。バラスト水処理システム（１０）は、制御部（１００）をさらに備える。制御部（１００）は、照度センサ（１４４）によって検出された照度（Ｉ）と紫外線照射装置（２３）を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量（Ｄ）を所定の照射量（Ｂ）に維持するように、紫外線照射装置（２３）を制御する一方で、算出された照射量（Ｄ）を、紫外線照射装置（２３）の制御によって所定の照射量（Ｂ）に維持することができない場合には、処理ライン（３４，３６）を流れるバラスト水の処理流量を低下させる。
【００１９】
この構成によれば、バラスト水の透過率が変化しても、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射することができる。バラスト水の透過率が低くなると、バラスト水への紫外線の照射量が減少する。制御部は、センサによって検出された照度（Ｉ）と紫外線照射装置（２３）を流れるバラスト水の流量とを用いて算出した照射量を、所定の照射量に維持するように、紫外線照射装置を制御する（たとえば紫外線照射装置の出力を増加させる）。しかしバラスト水の透過率が低い場合には、算出された照射量を、紫外線照射装置の制御によって所定の照射量に維持することができないことが起こり得る。たとえば紫外線照射装置の出力が最大でも、算出された照射量が、所定の照射量に達していない場合が考えられる。このような場合に、処理ラインを流れるバラスト水の処理流量を低下させる。バラスト水の流量を低下させることによって、バラスト水への紫外線の照射量を上げることができる。したがって、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射することができる。
【００２０】
「バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射する」とは、バラスト水に照射される紫外線の照射量が、少なくとも所定の照射量であることを意味する。したがって、バラスト水の処理流量を低下させることにより、バラスト水に照射される紫外線の照射量が所定の照射量を上回っていてもよい。
【００２１】
一実施形態では、「所定の照射量」は、バラスト水中に生息する微生物を殺滅するために必要な、紫外線の照射量である。この「所定の照射量」は、たとえば実験によって得ることができる。
【００２２】
（２）好ましくは、制御部（１００）は、算出された照射量（Ｄ）に応じてバラスト水の処理流量を変化させる。
【００２３】
この構成によれば、バラスト水の処理流量を、所定の照射量を確保するための適切な流量に制御することが可能になる。
【００２４】
（３）好ましくは、制御部（１００）は、バラスト水の処理流量を低下させた場合には、紫外線照射装置（２３）の出力を最大にする。
【００２５】
この構成によれば、バラスト水の処理流量を低下させることに加えて紫外線照射装置の出力を最大にする。これにより、どの透過率においても常に紫外線照射装置で所定の照射量を維持できる最大のバラスト水流量にすることができる。
【００２６】
（４）好ましくは、制御部（１００）は、処理流量を連続的に変化させる。
この構成によれば、算出された照射量に応じて、確実にどの透過率においても常に紫外線照射装置で所定の照射量を維持できる最大のバラスト水流量とすることができる。
【００２７】
（５）好ましくは、制御部（１００）は、算出された照射量（Ｄ）に基づいて、処理流量のレベルを複数のレベルの中から決定して、処理流量を、当該決定されたレベルに対応する流量に制御する。
【００２８】
この構成によれば、制御部は、処理流量を多段階に変化させる。これにより、処理流量の制御をより簡単にすることができる。
【００２９】
（６）好ましくは、制御部（１００）は、算出された照射量（Ｄ）を所定の照射量に維持するように、処理流量を低下させるか増大させるかを判断する。また、好ましくは、処理流量を大きくするときの算出された照射量（Ｄ）は、所定の照射量よりも大きい。
【００３０】
この構成によれば、照度（Ｉ）と流量（Ｆ２）（＝Ａ又はＡ１又はＡ２）とから算出された照射量（Ｄ）の値について、所定の照射量（予め設定された基準照射量）を維持させながら適切な流量にするために、処理流量を低下させるか、もしくは増大させるかを判断することができる。また、処理流量を低下させ、その後に処理流量を戻す（処理流量を大きくする）場合にも、バラスト水への紫外線の照射量を所定の照射量に維持することができる。処理流量を大きくすることによって、紫外線の照射量が低下する可能性がある。算出された照射量が、所定の照射量の値よりも大きな値に達した場合に処理流量が大きくされる。したがって、処理流量が大きくなる場合に、バラスト水への紫外線の照射量を所定の照射量に維持することができる。
【００３１】
（７）好ましくは、バラスト水処理システム（１０）は、処理ライン（３４，３６）に設けられて、紫外線照射装置（２３）に供給されるバラスト水を濾過する濾過装置（２２）をさらに備える。濾過装置（２２）は、軸線（Ｃ）を囲むように円筒配置され、軸線を中心に回転自在に設けられ、バラスト水を濾過するフィルタ（６１）と、フィルタ（６１）の外周部にバラスト水を流出する被処理水ノズル（６２）と、フィルタ（６１）によって濾過されたバラスト水を紫外線照射装置（２３）に供給するための濾過水流路（６４）と、フィルタ（６１）で濾過されない水を排出するための排出流路（６５）と、軸線を中心としてフィルタ（６１）を回転させるためのモータ（９０）とを含む。制御部（１００）は、排出流路（６５）を流れる水の排水流量を、処理流量に応じて変化させる。
【００３２】
この構成によれば、濾過装置は、回転するフィルタの外周部に、被処理水ノズルからバラスト水を流出することによって、バラスト水を濾過すると同時に、フィルタを洗浄することができる。フィルタの洗浄能力は、被処理水ノズルから流出されるバラスト水の流量に依存する。被処理水ノズルから流出されるバラスト水の流量は、処理流量および排水流量によって決定される。排水流量を、処理流量に応じて変化させることによって、フィルタの洗浄能力を確保することができる。
【００３３】
（８）好ましくは、制御部（１００）は、処理流量と排水流量との合計が一定となるように排水流量を変化させる。
【００３４】
この構成によれば、処理流量が変化する場合にも、濾過装置に一定量のバラスト水を流入させることができる。したがって、被処理水ノズルから流出されるバラスト水の流量を一定に保つことができる。これにより、フィルタの洗浄能力を確保することができる。
【００３５】
（９）本発明の一態様に係るバラスト水の処理方法は、船舶（１）用のバラスト水を、紫外線を発する光源（１４２）と、バラスト水への紫外線の照度を検出するための照度センサ（１４４）とを含み、バラスト水の処理ライン（３４，３６）に設けられた紫外線照射装置（２３）を用いて処理するバラスト水処理方法である。バラスト水処理方法は、照度センサ（１４４）によって検出された照度（Ｉ）と紫外線照射装置（２３）を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量（Ｄ）を所定の照射量（Ｂ）に維持するように、紫外線照射装置（２３）を制御するステップ（ＳＴ１）と、算出された照射量（Ｄ）を、紫外線照射装置（２３）の制御によって所定の照射量（Ｂ）に維持することができない場合には、処理ライン（３４，３６）を流れるバラスト水の処理流量を低下させるステップ（ＳＴ８，ＳＴ２１，ＳＴ３１）とを備える。
【００３６】
この構成によれば、バラスト水の透過率が変化しても、バラスト水に所定の照射量の紫外線を照射することができる。
【００３７】
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３８】
図１は、本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムを搭載した船舶を示した模式図である。図１を参照して、船舶１は、本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システム１０と、バラスト水を貯留するためのタンク１１とを有する。タンク１１にバラスト水を積載する際に、バラスト水処理システム１０は、海域２から海水をバラスト水として採取する。バラスト水処理システム１０は、採取された海水を浄化する。具体的には、バラスト水処理システム１０は、まず海水を濾過する。次に、バラスト水処理システム１０は、濾過された海水に紫外線を照射して、バラスト水中の微生物の殺滅処理を行う。殺滅処理（紫外線照射）が施された海水は、バラスト水としてタンク１１に貯留される。
【００３９】
タンク１１に貯留されたバラスト水は、船舶１の寄港地において海域２へ排出される。この実施の形態では、バラスト水処理システム１０は、タンク１１から海域２へバラスト水を排出する際に、そのバラスト水を浄化する。具体的には、バラスト水処理システム１０は、タンク１１から汲み上げたバラスト水に紫外線を照射し、その後にバラスト水を海域２へと排出する。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムの構成を示した概略図である。図２を参照して、バラスト水処理システム１０は、バラストポンプ２１と、濾過装置２２と、紫外線照射装置２３と、配管３１〜３８と、バルブ４１〜５０と、流量計５１，５２と、制御部１００とを備える。配管３１〜３８、濾過装置２２、および紫外線照射装置２３は、バラスト水処理システム１０によって処理されるバラスト水の処理ラインを構成する。特に、配管３４，３６は、紫外線照射装置２３による浄化処理のための処理ラインを構成する。
【００４１】
バラストポンプ２１は、バラスト水をタンク１１に貯留する際に、海域（図１に示す海域２、以下同様）から海水を汲み上げる。一方、バラストポンプ２１は、バラスト水をタンク１１から船外に排出する際に、タンク１１からバラスト水を汲み上げる。
【００４２】
濾過装置２２は、処理ラインに接続されて、海域から取水された海水を濾過する。このために濾過装置２２はフィルタを含む。濾過装置２２の構成は後に詳細に説明する。濾過された海水は、紫外線照射装置２３に供給される。
【００４３】
紫外線照射装置２３は、被処理水であるバラスト水に対して紫外線を照射して、バラスト水に含まれる微生物を殺滅する。バラスト水をタンク１１から船外から排出する際には、紫外線照射装置２３は、バラストポンプ２１によってタンク１１から汲み上げられたバラスト水に対して紫外線を照射する。
【００４４】
配管３１は、シーチェスト（吸水口）２０、およびバラストポンプ２１の取水口に接続されて、海域からバラストポンプ２１に海水を送るための経路を構成する。配管３２は、バラストポンプ２１の吐出口および配管３４に接続されて、バラストポンプ２１からバラスト水を送出するための経路を構成する。
【００４５】
配管３３は、配管３２から分岐して、濾過装置２２の被処理水流路に接続される。配管３３は、濾過装置２２にバラスト水を導入するための経路を構成する。配管３４は、濾過装置２２の濾過水流路と紫外線照射装置２３の取水口とに接続されて、濾過装置２２によって濾過されたバラスト水を紫外線照射装置２３に供給するための経路を構成する。配管３５は、濾過装置２２によって濾過されなかった海水、あるいはフィルタの洗浄によってフィルタから除去された生物等（生物および粒子など）を含む海水を、海域に戻すための経路を構成する。海水は、配管３５を通り、排水口２４を通じて海域に戻される。
【００４６】
配管３６は、紫外線照射装置２３の出口および配管３７に接続されて、紫外線照射装置２３からバラスト水を送出するための経路を構成する。配管３７は、紫外線照射装置２３において紫外線が照射されたバラスト水を通す２つの経路を構成する。一方の経路は、紫外線照射装置２３からタンク１１までの経路であり、バラスト水をタンク１１に貯留する際に用いられる。他方の経路は、紫外線照射装置２３から配管３５へとつながる経路であり、たとえばバラスト水をタンク１１から船外に排出する際に用いられる。
【００４７】
配管３８は、バラストポンプ２１の取水口と配管３７とに接続される。配管３８は、バラストポンプ２１によってタンク１１から汲み上げられたバラスト水を通すための経路を構成する。配管３８および配管３２は、タンク１１に貯留されたバラスト水を、濾過装置２２を迂回して紫外線照射装置２３に通すためのバイパス経路を構成する。
【００４８】
バルブ４１〜５０は、信号Ｓ１〜Ｓ１０によってそれぞれ制御されることにより、その開度を変化させる。バルブ４１〜５０の開度を制御することによって、処理されるバラスト水の流量、あるいは、濾過装置２２から配管３５を通じて排出される海水の流量を制御することができる。バルブ４１〜５０の全部または一部は、比例制御弁とすることができる。また、バルブ４１，４６〜４８，５０は手動弁であってもよい。
【００４９】
バルブ４１，４２，４３，４４，４５，４８，４９は、それぞれ、配管３１，３２，３４，３５，３６，３８，３３に設けられる。バルブ４６は、配管３７のうち、タンク１１から排出されるバラスト水が通る部分に設けられる。すなわち、バルブ４６は、配管３６，３７の接続箇所から配管３５，３７の接続箇所までの配管３７の部分に設けられる。バルブ４７は、配管３７のうち紫外線照射装置２３からタンク１１にバラスト水を送るための部分に設けられる。すなわちバルブ４６は、配管３６，３７の接続箇所からタンク１１までの配管３７の部分に設けられる。
【００５０】
バルブ４７は、紫外線照射装置２３によって処理された水の経路を、配管３７によって形成された第１の経路および第２の経路の間で切り換えるためのバルブである。第１の経路とは、紫外線照射装置２３からタンク１１までの経路である。紫外線照射装置２３によって処理された水が第１の経路を通る場合、その処理水は、バラスト水としてタンク１１に貯留される。第２の経路とは、紫外線照射装置２３から排水口２４までの経路である。第２の経路を通る水は、排水口２４から船舶１の外に排出される。バルブ５０は、配管３２と配管３７とを接続する配管に設けられている。バルブ５０は、緊急時などに用いる濾過装置２２及び紫外線照射装置２３のバイパスラインの開閉を制御するためのものである。
【００５１】
流量計５１は、配管３５に設けられて、濾過装置２２から海域に排出される海水の流量を測定する。流量計５１は、その測定された流量Ｆ１を示す信号を出力する。流量計５１によって測定される流量を、この実施の形態では「排水流量」と呼ぶ。
【００５２】
流量計５２は、配管３６に設けられて、紫外線照射装置２３を通るバラスト水の流量を測定する。流量計５２は、その測定された流量Ｆ２を示す信号を出力する。流量計５２によって測定される流量を、この実施の形態では「処理流量」と呼ぶ。
【００５３】
制御部１００は、バラスト水処理システム１０の全体を制御する。この実施の形態では、制御部１００は、バラスト水処理制御部１１１および紫外線照射制御部１１２を備える。バラスト水処理制御部１１１および紫外線照射制御部１１２は、互いに通信可能に構成される。なお、バラスト水処理制御部１１１および紫外線照射制御部１１２は、１つの制御装置に統合されてもよい。
【００５４】
バラスト水処理制御部１１１は、処理流量を制御する。加えて、バラスト水をタンク１１に貯留する際に、バラスト水処理制御部１１１は、排水流量を制御する。このためにバラスト水処理制御部１１１は、流量計５１，５２からそれぞれ出力された信号に基づいて流量Ｆ１，Ｆ２の値を取得する。バラスト水処理制御部１１１は、流量Ｆ１，Ｆ２の値に基づいて、信号Ｓ１〜Ｓ１０を出力する。信号Ｓ１〜Ｓ１０は、バルブ４１〜５０をそれぞれ制御するための信号である。バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４１〜４８に加えて、バラストポンプ２１および濾過装置２２を制御してもよい。
【００５５】
紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３を制御する。このために紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３に信号ＵＶＣを送信する。具体的には、紫外線照射制御部１１２は、バラスト水に対する紫外線の照射量を所定の照射量に維持するように紫外線照射装置２３を制御する。紫外線照射装置２３は、バラスト水への紫外線の照度Ｉを検出して、その検出された照度Ｉを示す信号を、紫外線照射制御部１１２に送信する。紫外線照射制御部１１２は、流量Ｆ２と照度Ｉとを用いて照射量Ｄを算出する。照射量Ｄは、Ｄ＝Ｋ×Ｉ／Ｆ２（Ｋは係数）との式に従って算出される。
【００５６】
次に図２に示したバラスト水処理システム１０の動作を詳細に説明する。以下の説明において「張水」とは、タンク１１にバラスト水を導入して、タンク１１にバラスト水を張ることを意味する。
【００５７】
図３は、図２に示したバラスト水処理システム１０による張水および排水を説明するための図である。図３を参照して、張水時には、バルブ４１，４３，４４，４５，４７，４９が開かれる一方で、バルブ４２，４６，４８，５０が閉じられる。海域からシーチェスト２０および配管３１を通じて、バラスト水としての海水が採取される。バラスト水は、バラストポンプ２１によって、配管３２，３３を通じて濾過装置２２に供給される。
【００５８】
濾過装置２２は、バラスト水をフィルタに通すことでバラスト水を濾過する。濾過されたバラスト水は、配管３４を通じて紫外線照射装置２３に供給される。
【００５９】
濾過によってフィルタには生物あるいは粒子等が付着する。この実施の形態において、濾過装置２２は、バラスト水の濾過と同時にフィルタを洗浄することができる。生物あるいは粒子等は洗浄によってフィルタから除去されて、配管３５を通じて海域に排出される。
【００６０】
紫外線照射装置２３は、配管３４を通じて供給されたバラスト水に紫外線を照射する。濾過されたバラスト水に紫外線を照射することによって、小型の紫外線ランプを使用しても微生物を殺滅する効果を得ることができる。小型の紫外線ランプを用いることによって、紫外線照射装置の小型化および消費電流の節約等の利点を得ることができる。
【００６１】
バラスト水に紫外線が照射された後、バラスト水は、配管３６，３７を通じてタンク１１に送られる。流量計５２は、配管３６を流れるバラスト水の流量、すなわち処理流量を測定する。濾過装置２２および紫外線照射装置２３によって浄化されたバラスト水は、タンク１１に貯留される。
【００６２】
一方、タンク１１からバラスト水を排水する時には、バルブ４２，４５，４６，４８が開かれる一方で、バルブ４１，４３，４４，４７，４９，５０が閉じられる。タンク１１に貯留するバラスト水は、配管３８を通じてバラストポンプ２１によって汲み上げられる。バラストポンプ２１は、配管３２，３４を通じて紫外線照射装置２３にバラスト水を供給する。
【００６３】
紫外線照射装置２３は、配管３４を通じて供給されたバラスト水に紫外線を照射する。紫外線照射装置２３を通過したバラスト水は、配管３７および配管３５を通じて海域に排出される。
【００６４】
次に、張水処理の詳細を説明する。図４は、張水時の第１の立ち上げ処理を説明する図である。図４を参照して、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４１，４９，４４を開くとともに、バラストポンプ２１を動作させる。バルブ４２，４３，４５〜４８，５０は閉状態である。シーチェスト２０を通じて海域から海水が取水されて、海水は、配管３１，３２を通り、濾過装置２２へと送られる。海水は濾過装置２２を通過し、配管３５および排水口２４を通じて海域に排出される。
【００６５】
バラスト水処理が長期間にわたり実行されていない場合、配管あるいは濾過装置の内部に留まる海水が腐食し得る。あるいは配管内に空気が混入することが起こり得る。海水の腐食、あるいは配管内への空気の混入が、海水の透過率を低下させる要因となり得る。海水の透過率が低い場合、紫外線照射装置２３において十分な照射量が得られない可能性がある。あるいは腐食した海水によってフィルタが目詰まりを起こす可能性がある。バラスト水処理制御部１１１は、一定の時間、上述のように第１の立ち上げ処理を実行する。これによって、濾過装置２２のフィルタが洗浄されるとともに、配管３１，３２，３３，３５のフラッシングが行なわれる。したがって上述の課題を解決することができる。
【００６６】
図４に示された処理に続き、第２の立ち上げ処理が実行される。図５は、張水時の第２の立ち上げ処理を説明する図である。図５を参照して、フラッシングが一定時間行われた後、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４３，４５，４６を開く。濾過装置２２は海水を濾過する。濾過された海水は配管３４を通って紫外線照射装置２３に送られる。
【００６７】
一方、紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３の紫外線ランプを点灯させる。流量計５２は、紫外線照射装置２３を流れる濾過水の流量Ｆ２を計測する。バラスト水処理制御部１１１は、計測された流量Ｆ２に基づいて、紫外線照射装置２３を流れる濾過水の流量を所定の流量に制御する。
【００６８】
紫外線照射制御部１１２は、流量Ｆ２と照度Ｉとを用いて照射量Ｄを算出する。算出された照射量が所定の照射量に達するまでは、取得された海水は第２の経路を通り、船外に排出される。紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３に信号ＵＶＣを送信して、算出された照射量が所定の値に達するように紫外線照射装置２３を制御することができる。一定時間、海水が第２の経路を通ったにもかかわらず、算出された照射量が所定の値に達しない場合には、バラスト水処理制御部１１１は、算出された照射量が所定の値に達するまで、紫外線照射装置２３を通る濾過水の流量を低下させる。換言すれば、第２の立ち上げ処理において、制御部１００は、算出された照射量を所定の照射量に維持するように、紫外線照射装置２３を制御する。一方で、海水が第２の経路を通る時間が一定時間にたっしたときに、算出された照射量を、紫外線照射装置２３の制御によって所定の照射量Ｂに維持することができない場合には、制御部１００は、処理ライン（配管３４，３６）を流れるバラスト水の処理流量を低下させる。
【００６９】
照度Ｉは紫外線照射装置２３を流れる流体の透過率に依存する。紫外線照射装置２３に流れる海水の透過率が所定の値へと上昇するまで、照度Ｉが所定の値に達することはない。さらに船舶の周囲の海域の透過率が短期間で上昇するということは現実には起こり得ない。したがって、照度Ｉに基づく制御の場合には、張水を実際に開始できない可能性がある。
【００７０】
一方、この実施の形態では、照射量Ｄが保証される。照射量Ｄは照度と流量との積である。海域の透過率が低い場合にも、海水の流量を変化させる（低下させる）ことによって、所定の照射量を確保することができる。したがって、タンク１１への張水を開始することができる。
【００７１】
続いて、第３の立ち上げ処理が実行される。紫外線照射制御部１１２は、照射量Ｄが所定の照射量に達したことを確認する。バラスト水処理制御部１１１は、紫外線照射装置２３から排水口２４までの配管（配管３６および、配管３７の一部）に残っていた未処理水が十分に排出されたことを確認する。一実施形態によれば、バラスト水処理制御部１１１は、第２の立ち上げ処理を開始してからの経過時間が一定の時間に達し、かつ、排水流量の積算値が規定値に達した場合に、未処理水が十分に排出されたと判断することができる。積算流量の規定値は、紫外線照射装置２３から排水口２４までの配管の長さ、および、その配管の径に基づいて予め定めることができる。第２の立ち上げ処理を開始してからの経過時間、および排水流量の積算値のいずれか一方が条件を満たした場合に、バラスト水処理制御部１１１は、未処理水が十分に排出されたと判断してもよい。
【００７２】
図６は、第３の立ち上げ処理からタンクの張水への切換を説明する図である。図６を参照して、未処理水が十分に排出されたとバラスト水処理制御部１１１が判断した場合、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４６を閉じるとともにバルブ４７を開く。これにより、タンク１１の張水が開始される。
【００７３】
紫外線照射後のバラスト水の行先を排水口２４からタンク１１への切り換えた際に、背圧の変動によって、バラスト水の流量が変化し得る。たとえば船舶１がより深く沈んだ状態では、排水口２４からタンク１１への切り換えにより、バラスト水の流量が増加しやすい。バラスト水の流量が増加すると紫外線の照射量が低下するので、算出された照射量が所定の値を下回る可能性がある。
【００７４】
一実施形態によれば、排水口２４から船外に排水を行っている間、制御部１００（バラスト水処理制御部１１１）は、第２の経路を通って排出される水の流量を、第１の経路を通ってタンク１１に貯留される水の流量の定格値よりも低くすることができる。たとえば第２の経路を通る水の流量を、第１の経路を通る水の流量の定格値の８０％とすることができる。加えて、タンク１１の張水を開始してからバラスト水の流量が安定するまでの間、制御部１００（紫外線照射制御部１１２）は、紫外線ランプの出力を１００％の出力に維持してもよい。すなわち紫外線ランプの出力が最大となるように紫外線ランプが制御される。流量および紫外線ランプの出力の少なくとも一方を上述のように制御することによって、照射量Ｄが所定の値を下回ることを防止できる。たとえば、バラスト水の流量が定格値を含むある範囲内（たとえば定格値±５％の範囲）に入る場合に、「バラスト水の流量の安定」が達成される。
【００７５】
タンク１１の張水が終了した後、第１の立ち下げ処理が実行される。図７は、張水時の第１の立ち下げ処理を説明する図である。図７を参照して、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４６を開くとともにバルブ４７を閉じる。すなわち、制御は、タンク１１の張水から船外への排水へと切り換わる。その後に、紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３を停止させる（紫外線ランプを消灯する）。これによって、未処理の海水（紫外線処理が施されていない海水）がタンク１１に注水されることを防ぐことができる。
【００７６】
続いて、第２の立ち下げ処理が実行される。図８は、張水時の第２の立ち下げ処理を説明する図である。図８を参照して、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４３，４５，４６を閉じて、濾過装置２２の濾過ラインを遮断する。シーチェスト２０を通じて取水された海水の全量が濾過装置２２の排水ライン（配管３５）を通り、濾過装置２２のフィルタが洗浄される。フィルタの洗浄が終了すると、バラスト水処理制御部１１１は、バラストポンプ２１を停止するとともに、すべてのバルブを閉じる。これによりバラスト水処理システム１０が停止する。
【００７７】
続いて、タンクからバラスト水を排出する排水処理に関する詳細を説明する。図９は、排水時の第１の立ち上げ処理を説明する図である。図９を参照して、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４１，４２，４５，４６を開くとともに、バラストポンプ２１を動作させる。バルブ４３，４４，４７〜５０は閉状態である。紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３の紫外線ランプを点灯させる。シーチェスト２０を通じて海域から海水が取水される。海水は、配管３１，３２，３４を通り、紫外線照射装置２３へと送られる。
【００７８】
紫外線の照射量が所定の照射量に達する前にタンク１１からバラスト水の排出を開始した場合、紫外線による無害化処理が不十分なままバラスト水が海域に排出される可能性がある。そのため、第１の立ち上げ処理は、照度Ｉおよび流量Ｆ２に基づいて算出された照射量Ｄが所定の照射量に達するまで実行される。バラスト水処理制御部１１１は、計測された流量Ｆ２に基づいて、紫外線照射装置２３を流れる濾過水の流量を所定の流量に制御することができる。
【００７９】
図９に示された処理に続き、第２の立ち上げ処理が実行される。図１０は、排水時の第２の立ち上げ処理を説明する図である。図１０を参照して、算出された照射量が所定の値に達した後、バラスト水処理制御部１１１は、バルブ４１を閉じるとともにバルブ４８を開く。これにより、タンク１１からの排水が開始される。紫外線照射装置２３は、タンク１１から排出されるバラスト水に紫外線を照射する。
【００８０】
張水処理と同じく、タンク１１からの排水を開始したときに、背圧の変動のためにバラスト水の流量が増加する可能性がある。流量が増加すると照射量が低下するため、算出された照射量が所定の値を下回る可能性がある。したがって、張水時の制御と同じく、制御部１００（バラスト水処理制御部１１１）は、海域から汲み上げられる海水の流量を、タンク１１から排出されるバラスト水の流量の定格値よりも低くすることができる。たとえば海域から汲み上げられる海水の流量を、第１の経路を通る水の流量の定格値の８０％とすることができる。
【００８１】
加えて、タンク１１から排出されるバラスト水の流量が安定するまでの間、制御部１００（紫外線照射制御部１１２）は、紫外線ランプの出力を１００％の出力に維持することができる。流量および紫外線ランプの出力の少なくとも一方を上述のように制御することによって、照射量Ｄが所定の値を下回ることを防止できる。
【００８２】
タンク１１からの排水が終わった後、立ち下げ処理が実行される。図１１は、排水時の立ち下げ処理を説明する図である。図１１を参照して、バラスト水処理制御部１１１は、バラストポンプ２１を停止させる。紫外線照射制御部１１２は、紫外線照射装置２３を停止させる（紫外線ランプを消灯する）。その後、バラスト水処理制御部１１１は、すべてのバルブを閉じる。これにより、バラスト水処理システム１０が停止する。
【００８３】
図１２は、図２に示した濾過装置２２の構成例を説明する図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。図１２および図１３を参照して、被処理水（バラスト水）は、配管３３（図２および図３を参照）から被処理水流路６６を通り、ケース６３の内部へ供給される。ケース６３の内部には、円筒形状のフィルタ６１が設けられている。軸線Ｃはフィルタ６１（円筒）の中心軸を示す。言い換えると、フィルタ６１は、軸線Ｃを囲むように配置されている。
【００８４】
モータ９０は、フィルタ６１の中心軸と接続される。モータ９０は、駆動装置（図示せず）から電力が供給されることによって、軸線Ｃを中心としてフィルタ６１を回転させる。モータ９０は、モータカバー９１で覆われている。
【００８５】
フィルタ６１の円筒上下面は水密に塞がれている。回転自在な取り付け構造は、同じく水密構造とする必要があるが、特に限定されることなく既知の構造が用いられる。
【００８６】
ケース６３は、フィルタ６１の全体を覆う。ケース６３は、外筒部７１と、蓋部７２と、底部７３とを有する。底部７３には、配管３５（図２および図３を参照）に接続される排出流路６５が設けられる。ケース６３の内部には、被処理水を導入するために、被処理水流路６６と、被処理水ノズル６２とが設けられる。
【００８７】
図１２に示された構成によれば、ケース６３の蓋部７２に薬液注入口７０が設けられている。ただしケース６３に薬液注入口を設けることは必須ではない。
【００８８】
被処理水ノズル６２は、被処理水流路６６から延設されるように構成される。被処理水ノズル６２の先端にノズル口６７が形成される。ノズル口６７は、ケース６３の外筒部７１の中に配置される。被処理水がノズル口６７からフィルタ６１の外周面に向けて流出するように、ノズル口６７が形成される。
【００８９】
中心配管８０は、軸線Ｃ上に配置される。中心配管８０は、濾過水流路６４に接続される。濾過水流路６４は配管３４（図２および図３を参照）に接続される。なお、中心配管８０は回転しない。
【００９０】
図１４は、図１２に示されたフィルタ６１の代表的な構成を説明する斜視模式図である。図１３および図１４を参照して、フィルタ６１はプリーツフィルタである。平面帯状の基材を山谷交互に折りたたむことによって、いわゆるプリーツ形状が形成される。プリーツ状に形成された基材の両端をつなぎ合わせることで、円筒状のプリーツフィルタが形成される。
【００９１】
フィルタの基材には、多孔質樹脂シートが用いられる。多孔質樹脂シートの材質として例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等からなる延伸多孔質体、相分離多孔体、不織布等の多孔質構造物が利用される。高流量での濾過処理を行なうために、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなる不織布が特に好適に用いられる。
【００９２】
図１２および図１３を再び参照して、バラスト水は被処理水流路６６を通り、被処理水ノズル６２のノズル口６７から噴出する。ノズル口６７から噴出したバラスト水は、フィルタ６１の円筒外部から円筒内部へと透過される。これによってバラスト水が濾過される。フィルタ６１を透過することによって濾過されたバラスト水は、中心配管８０に設けられた取水穴８１を通して濾過水流路６４に導かれて、濾過装置２２の外部に流出される。
【００９３】
一方、フィルタ６１によって濾過されなかった水および、ケース６３の底部７３に沈殿した濁質分は、排出流路６５を通じて濾過装置２２の外部に排出される。このように濁質分、あるいは残った水が連続的に排出されつつ濾過が行われる。これにより、バラスト水の処理量として要求される処理量（たとえば１０〜２０ｔｏｎ／時間、さらには１００ｔｏｎ／時間）を確保することができる。
【００９４】
以上の動作において、フィルタ６１の外周面には生物あるいは粒子等の濁質が付着する。図１２に示す構成によれば、モータ９０がフィルタ６１を回転させる。ノズル口６７から噴出した被処理水は、回転するフィルタ６１の外周面に当たる。被処理水の圧力および回転する水流によって、フィルタ６１の外周面には常に水流が生じる。これによってフィルタ６１に付着した濁質分が除去されやすい。すなわち、この実施の形態によれば、バラスト水を濾過すると同時にフィルタ６１を洗浄することができる。
【００９５】
図１５は、図２に示した紫外線照射装置２３の構成例を示した図である。図１５を参照して、紫外線照射装置２３は、ケース１４１と、光源としての紫外線ランプ１４２と、ランプ電源１４３と、照度センサ１４４とを備える。
【００９６】
ケース１４１は、配管３４と配管３６とに接続されて、紫外線ランプ１４２を収容する。バラスト水は、配管３４から紫外線照射装置２３のケース１４１の内部に流入し、配管３６へと流出する。すなわち紫外線照射装置２３はバラスト水の処理ラインに設けられる。
【００９７】
紫外線ランプ１４２は、ケース１４１の内部を通過するバラスト水に紫外線を照射する。紫外線ランプ１４２の点灯および消灯、ならびに紫外線ランプ１４２からバラスト水に照射される紫外線の照射量は、紫外線照射制御部１１２からの信号ＵＶＣによって制御される。
【００９８】
照度センサ１４４は、バラスト水への紫外線の照度を検出する。照度センサ１４４は、検出された照度Ｉ（単位：Ｗ／ｍ２）を示す信号を、紫外線照射制御部１１２へと送信する。
【００９９】
紫外線照射制御部１１２は、照度センサ１４４によって検出された紫外線の照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２（紫外線照射装置２３を流れるバラスト水の流量）とを用いて算出された照射量Ｄに基づいて、紫外線ランプ１４２に供給される電力を制御する。１つの実施形態では、紫外線照射制御部１１２は、紫外線ランプ１４２に供給される電力の最大値に対する割合を、ランプ電源１４３に対して指示する。ランプ電源１４３は、指示された割合に従う電力を、紫外線ランプ１４２に供給する。なお、ランプ電源１４３は紫外線照射制御部１１２に含まれていてもよい。
【０１００】
照度センサ１４４によって測定された紫外線の照度Ｉは、バラスト水の透過率によって変化する。バラスト水の透過率が低いほど、バラスト水を透過する紫外線の量が低下する。したがって、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉが低下し、照度Ｉと流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄが低下する。紫外線の照射量が低下すると、バラスト水に生息する微生物を殺滅する効果が弱くなる可能性がある。
【０１０１】
たとえばバラスト水に含まれる砂あるいは泥による濁度、あるいは着色成分が、バラスト水の透過率に影響を与える。したがってバラスト水の透過率は、そのバラスト水が採取された場所（海域）に依存し得る。また、同じ海域でバラスト水が採取される場合であっても、バラスト水が採取された時の天候あるいは季候などの要因により、バラスト水の透過率が変化し得る。
【０１０２】
このために、紫外線照射制御部１１２は、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄが所定値に保たれるように、紫外線ランプ１４２に供給される電力を制御する。この所定値は、たとえば予備実験によって決定された値である。しかしながらランプ電源１４３から紫外線ランプ１４２に供給可能な電力の範囲には上限がある。その上限は、たとえば紫外線照射装置の定格（一例として、ランプ電源１４３の定格、あるいは紫外線ランプ１４２の定格）に依存する。
【０１０３】
バラスト水として採取された海水の透過率が低い場合、最大電力が紫外線ランプ１４２に供給されたとしても、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄの値が所定値を下回る可能性がある。本発明の実施の形態では、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量を所定の照射量に維持するように、紫外線照射制御部１１２が紫外線照射装置２３を制御する。一方、紫外線照射装置２３の制御によって、検出された照射量Ｄを所定の照射量に維持することができない場合には、制御部１００（バラスト水処理制御部１１１）は、処理ラインを流れるバラスト水の流量（処理流量）を低下させる。
【０１０４】
処理流量を低下させることによって、バラスト水の透過率が低く照度センサ１４４によって検出される照度Ｉが低い場合でも、照射量Ｄを高めることができる。言い換えると、バラスト水への紫外線の照射量を増やすことができる。したがって、バラスト水の透過率が低くても、紫外線の照射量を所定の照射量にすることができる。これにより、バラスト水の透過率が低い場合にも、微生物を殺滅する効果を維持することができる。
【０１０５】
以下、実施の形態ごとに、処理流量の制御を詳細に説明する。なお、以下に示された数値は、各実施の形態の理解を容易にするために例示されるものであり、本発明の限定を意図するものではない。また、以下に説明される各実施の形態は、張水および排水の一方に限定されることなく、所定の照射量を確保することが必要とされる制御に適用されることができる。
【０１０６】
＜実施の形態１＞
実施の形態１では、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄに基づいて、処理流量が補正される。なお、実施の形態１では、処理流量を無段階（連続的）に制御できるようにバラスト水処理システム１０が構成される。たとえば、バルブ４４，４５に比例制御弁を適用することで、処理流量を無段階に制御できる。
【０１０７】
図１６は、実施の形態１に係る処理流量の制御を説明するフローチャートである。図１６に説明された制御は、張水時および排水時の両方の制御に適用可能である。図１６を参照して、バラスト水処理システム１０の処理が開始される。たとえば立ち上げ処理が実行される。ステップＳＴ１において、バラスト水処理が定常状態に達する。ただしステップＳＴ１においてバラスト水処理システム１０が定常状態であると限定されない。図１６の処理は、張水時の第２の立ち上げ処理（図５を参照）にも適用できる。
【０１０８】
パラメータＳＰ１は、処理流量の制御に用いられるパラメータである。バラスト水処理制御部１１１は、パラメータＳＰ１の値Ａを記憶するとともに、そのパラメータＳＰ１に従って処理流量を制御する。具体的には、バラスト水処理制御部１１１は、流量計５２によって検出された処理流量の値Ｆ２が、パラメータＳＰ１の値Ａに一致するように、バルブ４５の開度を制御する。たとえば、Ａ＝２５０（ｍ３／ｈ）である。
【０１０９】
パラメータＳＰは、照射量の制御に用いられるパラメータである。紫外線照射制御部１１２は、パラメータＳＰの値Ｂを記憶するとともに、そのパラメータＳＰに従って紫外線の照射量を制御する。具体的には、紫外線照射制御部１１２は、図１５に示す照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄが、パラメータＳＰの値Ｂに一致するように、ランプ電源１４３から紫外線ランプ１４２に供給される電力を制御する。たとえば、Ｂ＝１００（ｍＪ／ｃｍ２）である。なお、バラスト水処理制御部１１１は、処理流量の制御のために、パラメータＳＰの値を紫外線照射制御部１１２から取得してもよい。
【０１１０】
ステップＳＴ２において、照度センサ１４４で検出された紫外線の照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄについて、パラメータＳＰの値（＝Ｂ）未満である状態（Ｄ＜Ｂ）が、所定時間保持されているかどうかが判定される。この処理は、たとえば紫外線照射制御部１１２によって実行される。なお、以下では、照度センサ１４４によって検出された紫外線の照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから求められる照射量Ｄを「算出された照射量Ｄ」と呼ぶ。上述の通り、算出された照射量Ｄは関係式Ｄ＝Ｋ×Ｉ／Ｆ２（Ｋは係数）によって算出される。
【０１１１】
算出された照射量Ｄが値Ｂを下回ったことを紫外線照射制御部１１２が検知した場合、紫外線照射制御部１１２は、Ｄ＜Ｂの状態である時間を計測する。ステップＳＴ２の処理は、算出された照射量Ｄが所定の照射量（Ｂ）に維持されているかどうかを判定する処理に相当する。所定時間は、たとえば３０秒である。
【０１１２】
Ｄ＜Ｂとなる状態の保持時間が所定時間未満である場合（ステップＳＴ２においてＮＯ）、処理は、ステップＳＴ１に戻される。「Ｄ＜Ｂとなる状態の保持時間が所定時間未満である場合」とは、算出された照射量Ｄを所定の照射量Ｂに維持するように、紫外線照射制御部１１２が紫外線照射装置２３を制御する場合に相当する。
【０１１３】
Ｄ＜Ｂの状態が所定時間保持された場合（ステップＳＴ２においてＹＥＳ）、処理は、ステップＳＴ３に進む。「Ｄ＜Ｂの状態が所定時間保持された場合」とは、算出された照射量Ｄを、紫外線照射装置２３の制御によって所定の照射量（Ｂ）に維持することができない場合に相当する。したがって、以下に説明されるように、処理ライン（より特定的には配管３４，３５）を流れるバラスト水の処理流量を低下させる処理が実行される。
【０１１４】
ステップＳＴ３において、紫外線照射装置２３の出力パワー（ＵＶ出力パワー）が最大とされる。紫外線照射制御部１１２は、ランプ電源１４３の出力電力の最大値に対する、実際の出力電圧の比率Ｐを１００％に設定する。すなわちランプ電源１４３は、最大出力電力を紫外線ランプ１４２に供給する。これにより紫外線ランプ１４２から発せられる紫外線の強度が最大となる。
【０１１５】
ステップＳＴ４において、紫外線照射制御部１１２は、遅延タイマーを作動させる。たとえば遅延タイマーの設定時間は２分（１２０秒）である。なお、遅延タイマーによって設定された期間、紫外線照射装置２３の出力パワー（ＵＶ出力パワー）は最大とされる。
【０１１６】
ステップＳＴ５において、紫外線照射制御部１１２は、照度センサ１４４と流量計５２とから、現在の照射量の値（算出された照射量Ｄ）を算出する。紫外線照射制御部１１２は、その算出値をバラスト水処理制御部１１１に送信する。これにより、バラスト水処理制御部１１１は、現在の照射量の値を参照する。
【０１１７】
ステップＳＴ６において、バラスト水処理制御部１１１は、現在の照射量の値に基づいて、補正処理流量Ｑ１を算出する。一実施形態では、バラスト水処理制御部１１１は、算出された照射量Ｄと補正処理流量Ｑ１とを関連付ける関数に従って補正処理流量Ｑ１を算出する。この関数は、算出された照射量Ｄが減少すると補正処理流量Ｑ１を減少させる。
【０１１８】
照射量Ｄと補正処理流量Ｑ１とを関連付ける関数には、照射量Ｄに対して補正処理流量Ｑ１を連続的に変化させる関数を用いることができる。一実施形態では、補正処理流量Ｑ１が照射量Ｄに反比例する関数に従って、バラスト水処理制御部１１１は、照射量Ｄから補正処理流量Ｑ１を算出する。この関数は、たとえばＱ１＝Ｂ／Ｄ×Ａ＋ｂと表すことができる。たとえばｂは負の定数である。
【０１１９】
また、バラスト水処理制御部１１１は、照射量Ｄと関連付けられた補正処理流量Ｑ１のデータを記憶してもよい。図１７は、バラスト水処理制御部１１１に記憶される補正処理流量のデータを模式的に示した図である。図１７に示すように、補正処理流量Ｑ１の値（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・）が、照射量Ｄ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）と関連付けられる。図１７に示されるデータは、たとえばテーブルあるいはデータベースの形式でバラスト水処理制御部１１１に記憶されることができる。照射量Ｄの変化に対して補正処理流量Ｑ１が実質的に連続的に変化するように、照射量Ｄ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）と補正処理流量Ｑ１の値（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・）とを決定すればよい。照射量Ｄ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）と補正処理流量Ｑ１の値（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・）との対応関係は、たとえば予備実験によって予め求めることができる。
【０１２０】
図１６に戻り、ステップＳＴ７において、バラスト水処理制御部１１１は、補正処理流量Ｑ１が、定常状態での処理流量の値Ａ以上である（Ｑ１≧Ａ）かどうかを判定する。補正処理流量Ｑ１が、定常状態での処理流量の値Ａ以上である場合（ステップＳＴ７においてＹＥＳ）、処理はステップＳＴ１に戻される。
【０１２１】
処理がステップＳＴ１に戻された場合、バラスト水処理制御部１１１は、パラメータＳＰ１に従って処理流量を制御する。紫外線照射制御部１１２は、パラメータＳＰに従って紫外線の照射量を制御する。この場合、処理流量がＡ（ｍ３／ｈ）に制御されるとともに、照射量がＢ（ｍＪ／ｃｍ２）に制御される。なお、ＵＶ出力パワーは、最大値（Ｐ＝１００％）から低下する。
【０１２２】
一方、補正処理流量Ｑ１が、値Ａ未満である場合（ステップＳＴ７においてＮＯ）、処理はステップＳＴ８に進む。ステップＳＴ８において、バラスト水処理制御部１１１は、補正処理流量Ｑ１を処理流量のパラメータＳＰ１’の値に設定するとともに、そのパラメータＳＰ１’に従って処理流量を制御する。このときのＵＶ出力パワーは、最大値（Ｐ＝１００％）のままである。
【０１２３】
ステップＳＴ８の処理は、検出された照射量Ｄに応じてバラスト水の処理流量を変化させる処理に相当する。ステップＳＴ８の後、処理はステップＳＴ４に戻される。補正処理流量Ｑ１が値Ａ以上になるまで、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理が繰り返される。ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理が繰り返される状態とは、バラスト水の透過率が低い状態である。ステップＳＴ８の処理によって、処理流量が値Ａよりも低下する。これによって、バラスト水への紫外線の照射量を上げることができる。補正処理流量Ｑ１と算出された照射量Ｄとを対応付ける関数を適切に定めることによって、バラスト水の透過率が低い場合にも、微生物の殺滅に必要な紫外線の照射量を確保することができる。特に、ＵＶ出力パワーが最大値（Ｐ＝１００％）であるので、どの透過率においても常に紫外線照射装置２３で所定の照射量を維持できる最大のバラスト水流量にすることができる。
【０１２４】
一方、たとえばバラスト水の透過率が次第に上昇した場合、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理が繰り返される間に、算出された照射量Ｄの値が上昇する。ステップＳＴ６において、補正処理流量Ｑ１の算出値がＡ以上になる。なお、このときの照射量Ｄの値はＢ以上である一方で、実際の処理流量はＡ以下である。
【０１２５】
この場合、処理がステップＳＴ７からステップＳＴ１に戻されることによって、処理流量がＡに制御される。すなわち処理流量が大きくなる。処理流量が大きくなることで、算出された照射量Ｄが低下する可能性がある。しかし、照射量Ｄの直前の値がＢよりも大きいため、処理流量がＡにされる場合にも、照射量の値をＢに維持することができる。処理流量がＡに戻ることによって照射量Ｄが値Ｂを上回る場合には、紫外線照射制御部１１２が、照射量Ｄを値Ｂに維持するように、紫外線照射装置２３を制御する。
【０１２６】
さらに、この実施の形態では、張水時において、処理流量に加えて、濾過装置２２の排水流量も制御される。図１８は、張水時における濾過装置２２の排水流量の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示された処理は、主としてバラスト水処理制御部１１１によって実行される。なお、図１８に示された処理は一定の周期で実行されてもよい。
【０１２７】
図１８を参照して、ステップＳＴ１１において、バラスト水処理制御部１１１は、処理流量と排水流量との合計が一定値となるように、排水流量を算出する。ステップＳＴ１２において、バラスト水処理制御部１１１は、その算出された排水流量の値に従って、排水流量を制御する。たとえばバラスト水処理制御部１１１は、流量計５１によって測定された流量Ｆ１が、ステップＳＴ１１において算出された排水流量の値と一致するように、バルブ４４の開度を制御する。
【０１２８】
張水時において濾過装置２２は、フィルタ６１によってバラスト水を濾過すると同時にフィルタ６１を洗浄する（図１２を参照）。排水流量が一定の場合、処理流量を低下させると、濾過装置２２に流入する海水の量が低下する。濾過装置２２に流入する海水の量が低下することにより、フィルタ６１の洗浄能力が低下する可能性がある。
【０１２９】
しかしながら、図１８に示されたフローによれば、処理流量に応じて排水流量が変化する。より具体的には、処理流量と排水流量との合計が一定値となるように、排水流量が制御される。したがって、濾過装置２２に流入する海水の量を、処理流量の低下にかかわらず一定にすることができる。これにより、フィルタ６１の洗浄能力を維持することができる。この結果、濾過装置２２による濾過性能も維持することができる。
【０１３０】
以上のように実施の形態１によれば、算出された照射量Ｄが所定の照射量（Ｂ）を維持できない場合には、処理流量を減少させる。これにより算出された照射量Ｄ（すなわち実際の照射量）を上げることができる。したがって、浄化処理されるバラスト水の透過率が変化しても、紫外線の照射量の低下を抑えることができる。この結果、紫外線の照射量を少なくとも所定の照射量に保つことができる。
【０１３１】
さらに、実施の形態１によれば、算出された照射量Ｄに応じて処理流量を連続的に変化させる。これにより、処理流量を細かく制御することが可能になるので、算出された照射量Ｄに応じて処理流量を最適に制御することが可能になる。
【０１３２】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、算出された照射量Ｄに応じて処理流量を連続的に変化させることができる。実施の形態２では、処理流量の複数のレベルが予め定められるとともに、その複数のレベルの中から、算出された照射量Ｄに応じた処理流量のレベルが決定される。処理流量は、その決定されたレベルに対応する値に制御される。以下に説明する実施の形態では、「高」、「中」、「低」の処理流量の３つのレベルが予め設定される。ただし、レベルの数は複数であればよく、３に限定されるものではない。
【０１３３】
図１９は、実施の形態２に係る処理流量の制御を説明するフローチャートである。図１９に説明された制御は、張水時および排水時の両方に適用可能である。図１９を参照して、ステップＳＴ１〜ＳＴ４の処理は、図１６に示した対応するステップの処理と同じである。また、ステップＳＴ１においてバラスト水処理システム１０が定常状態であると限定されない。実施の形態１と同様に、図１９の処理は、張水時の第２の立ち上げ処理（図５を参照）にも適用できる。ステップＳＴ４の後、処理はステップＳＴ２０に進む。
【０１３４】
ステップＳＴ２０において、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから算出された照射量Ｄ（Ｄ＝Ｋ×Ｉ／Ｆ２、Ｋは係数）が、以下の３つの判定条件のうちのいずれの条件を満たしているかが判定される。３つの判定条件は、処理流量の３つのレベルにそれぞれ関連付けられたものである。言い換えると、算出された照射量Ｄの３つの判定条件は、処理流量のレベルを判定するための条件に対応する。
【０１３５】
第１の判定条件は、算出された照射量Ｄが、定常状態でのパラメータＳＰの値Ｂ以上であるという条件である（Ｄ≧Ｂ）。第１の判定条件は、処理流量のレベルを「高」レベルに制御するための条件である。したがって第１の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ１に戻される。この場合、処理流量はパラメータＳＰ１の値Ａに制御される。
【０１３６】
第２の判定条件は、算出された照射量Ｄが、定常状態でのパラメータＳＰの値Ｂより小さいが、第１の閾値Ｂ１以上であるという条件である（Ｂ１≦Ｄ＜Ｂ）。たとえばＢ１＝８０（ｍＪ／ｃｍ２）である。第２の判定条件は、処理流量のレベルを「中」レベルに制御するための条件である。
【０１３７】
第２の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ２１に進む。ステップＳＴ２１において、処理流量が制御される。具体的には、処理流量のパラメータＳＰ１’の値がＡ１（ｍ3／ｈ）とされる。流量Ａ１は流量Ａよりも小さい（Ａ１＜Ａ）。ステップＳＴ１と同じく、バラスト水処理制御部１１１は、流量計５２によって検出された処理流量の値Ｆ２が、パラメータＳＰ１’の値Ａ１に一致するように、バルブ４５の開度を制御する。たとえば、Ａ１＝２００（ｍ3／ｈ）である。
【０１３８】
第３の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第１の閾値Ｂ１未満であるという条件である（Ｄ＜Ｂ１）。第３の判定条件は、処理流量のレベルを「低」レベルに制御するための条件である。
【０１３９】
第３の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ３１に進む。ステップＳＴ３１において、処理流量が制御される。具体的には、処理流量のパラメータＳＰ１”の値がＡ２（ｍ3／ｈ）とされる。流量Ａ２は流量Ａ１よりも小さい（Ａ２＜Ａ１）。ステップＳＴ１，ＳＴ２１と同じく、バラスト水処理制御部１１１は、流量計５２によって検出された処理流量の値Ｆ２が、パラメータＳＰ１”の値Ａ２に一致するように、バルブ４５の開度を制御する。たとえば、Ａ２＝１５０（ｍ3／ｈ）である。
【０１４０】
ステップＳＴ２１に続き、ステップＳＴ２２において、紫外線照射制御部１１２は、遅延タイマーを作動させる。たとえば遅延タイマーの設定時間は２分（１２０秒）である。
【０１４１】
ステップＳＴ２３において、照度センサ１４４によって検出された照度Ｉと流量計５２によって検出された流量Ｆ２とから算出された照射量Ｄが、以下の３つの判定条件（第４〜第６の判定条件）のうちのいずれの条件を満たしているかが判定される。
【０１４２】
第４の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第２の閾値Ｂ２以上であるという条件である（Ｄ≧Ｂ２）。第４の判定条件は、処理流量のレベルを「高」レベルに制御するための条件である。したがって第４の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ１に戻される。たとえば、Ｂ２＝１２０（ｍＪ／ｃｍ２）である。
【０１４３】
第５の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第２の閾値Ｂ２より小さいが、定常状態でのパラメータＳＰの値Ｂ以上であるという条件である（Ｂ≦Ｄ＜Ｂ２）。第５の判定条件は、処理流量のレベルを「中」レベルに制御するための条件である。したがって、第５の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ２１に戻される。
【０１４４】
第６の判定条件は、算出された照射量Ｄが、定常状態でのパラメータＳＰの値Ｂ未満であるという条件である（Ｄ＜Ｂ）。第６の判定条件は、処理流量のレベルを「低」レベルに制御するための条件である。したがって、第５の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ３１に進む。
【０１４５】
同様に、ステップＳＴ３１に続き、ステップＳＴ３２において、紫外線照射制御部１１２は、遅延タイマーを作動させる。たとえば遅延タイマーの設定時間は２分（１２０秒）である。
【０１４６】
ステップＳＴ３３において、算出された照射量Ｄが、以下の３つの判定条件（第７〜第９の判定条件）のうちのいずれの条件を満たしているかが判定される。
【０１４７】
第７の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第３の閾値Ｂ３以上であるという条件である（Ｄ≧Ｂ３）。第７の判定条件は、処理流量のレベルを「高」レベルに制御するための条件である。したがって第７の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ１に戻される。たとえば、Ｂ３＝１６０（ｍＪ／ｃｍ２）である。
【０１４８】
第８の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第３の閾値Ｂ３より小さいが、第２の閾値以上であるという条件である（Ｂ２≦Ｄ＜Ｂ３）。第８の判定条件は、処理流量のレベルを「中」レベルに制御するための条件である。したがって、第８の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ２１に進む。
【０１４９】
第９の判定条件は、算出された照射量Ｄが、第２の閾値Ｂ２未満であるという条件である（Ｄ＜Ｂ２）。第９の判定条件は、処理流量のレベルを「低」レベルに制御するための条件である。したがって、第９の判定条件が満たされる場合、処理はステップＳＴ３１に戻される。
【０１５０】
ステップＳＴ２０，ＳＴ２３，ＳＴ３３の各々の処理は、バラスト水処理制御部１１１によって実行される。ステップＳＴ２０，ＳＴ２３，ＳＴ３３において、紫外線照射制御部１１２は、照度センサ１４４と流量計５２から、現在の照射量の値（算出された照射量Ｄ）を取得する。紫外線照射制御部１１２は、その算出値をバラスト水処理制御部１１１に送信する。これにより、バラスト水処理制御部１１１は、現在の照射量の値を参照する。
【０１５１】
上記のように、ステップＳＴ２０において、算出された照射量Ｄが、定常状態での照射量のパラメータＳＰの値（＝Ｂ）よりも小さい場合、ステップＳＴ２１あるいはステップＳＴ３１において処理流量が低下される。すなわち、紫外線照射装置２３の制御によって算出された照射量Ｄを所定の照射量Ｂに維持することができない場合に、処理流量が低下される。これにより、実施の形態１と同じく、紫外線の照射量を、微生物の殺滅のための所定の照射量に維持することが可能になる。
【０１５２】
さらに実施の形態２では、処理流量を段階的に変化させる。これにより、実施の形態１に比べて、処理流量の制御を簡単にすることができる。
【０１５３】
さらに実施の形態２では、処理流量を低下させるための照射量Ｄの値に比べて、処理流量を戻す（すなわち処理流量を大きくする）ための照射量Ｄの値は大きい。処理流量のレベルを「高」から「中」に変化させるための照射量Ｄの値がＢであるのに対して、処理流量のレベルを「中」から「高」に戻すための照射量Ｄの値は第２の閾値Ｂ２（＞Ｂ）である。処理流量のレベルを「中」から「低」に変化させるための照射量Ｄの値がＢであるのに対して、処理流量のレベルを「中」から「高」に戻すための照射量Ｄの値は第２の閾値Ｂ２（＞Ｂ）である。処理流量のレベルを「高」から「低」に変化させるための照射量Ｄの値がＢ１であるのに対して、処理流量のレベルを「低」から「高」に戻すための照射量Ｄの値は第３の閾値Ｂ３（＞Ｂ１）である。すなわち、照度（Ｉ）と流量（Ｆ２）（＝Ａ又はＡ１又はＡ２）から算出された照射量（Ｄ）の値によって、所定の照射量（予め設定された基準照射量）を維持させながら適切な流量にするために、処理流量を低下させるか、もしくは増大させるかを判断することができる。
【０１５４】
このように処理流量を戻すための照射量Ｄの値を大きくすることで、処理流量が戻った後にも、紫外線の照射量の低下を抑えることができる。
【０１５５】
なお、実施の形態２においても、張水時において、処理流量に加えて、濾過装置２２の排水流量も制御される。排水流量の制御は、図１８に示されたフローに従って実行される。
【０１５６】
上記の各実施の形態では、バラスト水として取得される水は海水である。しかし、バラスト水として取得される水が淡水あるいは汽水の場合にも、この発明の実施の形態に係るバラスト水の処理システムおよび処理方法を、バラスト水の浄化処理に用いることができる。
【０１５７】
この実施の形態に係るバラスト水の処理システムは、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、
処理ラインを流れる前記バラスト水を濾過する濾過装置と、
前記濾過装置によって濾過された前記バラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置とを備え、
前記紫外線照射装置は、
前記紫外線を発する光源と、
前記バラスト水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、
前記バラスト水処理システムは、制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記照度と前記紫外線照射装置を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、前記紫外線照射装置を制御する一方で、前記算出された照射量を、前記紫外線照射装置の制御によって前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記処理ラインを流れる前記バラスト水の処理流量を低下させる、バラスト水処理システム。
【０１５８】
［付記２］
船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、
処理ラインを流れる前記バラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置を備え、
前記紫外線照射装置は、
前記紫外線を発する光源と、
前記バラスト水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、
前記バラスト水処理システムは、
前記処理ラインに設けられて、前記バラスト水の処理流量を変化させるためのバルブと、
前記バルブを制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記照度と前記紫外線照射装置を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、前記紫外線照射装置を制御する一方で、前記算出された照射量を、前記紫外線照射装置の制御によって前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記処理ラインを流れる前記バラスト水の処理流量を低下させるように前記バルブを制御する、バラスト水処理システム。
【０１５９】
［付記３］
船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、
処理ラインを流れる前記バラスト水を濾過する濾過装置と、
前記濾過装置によって濾過された前記バラスト水に紫外線を照射する紫外線照射装置とを備え、
前記紫外線照射装置は、
前記紫外線を発する光源と、
前記バラスト水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、
前記バラスト水処理システムは、
前記処理ラインに設けられて、前記バラスト水の処理流量を変化させるためのバルブと、
前記バルブを制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記照度と前記紫外線照射装置を流れるバラスト水の流量とを用いて算出された照射量を所定の照射量に維持するように、前記紫外線照射装置を制御する一方で、前記算出された照射量を、前記紫外線照射装置の制御によって前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記処理ラインを流れる前記バラスト水の処理流量を低下させるように前記バルブを制御する、バラスト水処理システム。
【０１６０】
［付記４］
船舶用のバラスト水を処理するためのバラスト水処理システムであって、
処理ラインを流れる水に紫外線を照射する紫外線照射装置を備え、
前記紫外線照射装置は、
前記紫外線を発する光源と、
前記処理ラインを流れる前記水への前記紫外線の照度を検出するためのセンサとを含み、
前記バラスト水処理システムは、
前記処理ラインに接続されて、前記水を濾過して、濾過された水を前記紫外線照射装置に供給する濾過装置と、
前記紫外線照射装置によって処理された前記水を、前記バラスト水を貯留するためのタンクに導くための第１の経路と、
前記水を前記紫外線照射装置から前記船舶の外に排出するための第２の経路と、
前記水の経路を、前記第１の経路と前記第２の経路との間で切り換えるための第１のバルブ（４７）と、
制御部とをさらに備え、
前記タンクに前記バラスト水を張るための張水処理の立ち上げ時に、前記制御部は、前記センサによって検出された照度と前記水の流量とを用いて算出された照射量が所定の照射量に達するように、前記紫外線照射装置を制御し、
前記制御部は、前記算出された照射量が前記所定の照射量に達するまでは、前記水が前記第２の経路を通るように前記第１のバルブを制御し、前記算出された照射量が前記所定の照射量に達した後は、前記水が前記第１の経路を通るように前記第１のバルブを制御し、
前記水が前記第２の経路を通る時間が一定時間に達したときに、前記算出された照射量を前記所定の照射量に維持することができない場合には、前記制御部は、前記紫外線照射装置によって処理される前記水の処理流量を低下させる、バラスト水処理システム。
【０１６１】
［付記５］
付記４に記載のバラスト水処理システムであって、
前記濾過装置は、
軸線を囲むように円筒配置され、前記軸線を中心に回転自在に設けられ、前記水を濾過するフィルタと、
前記フィルタの外周部に前記水を流出する被処理水ノズルと、
前記処理ラインに接続され、前記濾過された水を前記紫外線照射装置に供給するための濾過水流路と、
前記第２の経路に接続され、前記フィルタで濾過されない水を排出するための排出流路と、
前記軸線を中心として前記フィルタを回転させるためのモータとを含み、
前記バラスト水処理システムは、前記濾過装置の前記濾過水流路に設けられる第２のバルブ（４３）をさらに備え、
前記張水処理の立ち上げ時に、前記制御部は、前記紫外線照射装置の制御に先立って、一定期間、前記第２のバルブを閉じて、前記被処理水ノズルから流出する前記水によって、前記濾過装置の前記フィルタを洗浄するとともに、前記水が通る配管をフラッシングし、
前記制御部は、前記一定時間の経過後に前記第２のバルブを開く。
【０１６２】
［付記６］
付記５に記載のバラスト水処理システムであって、
前記張水処理の立ち上げ時に、前記制御部は、前記算出された照射量が前記所定の照射量に達し、かつ、前記水を前記第２の経路に通した時間および前記第２の経路から排出された前記水の積算流量の少なくとも一方が所定の条件を満たす場合に、前記水が前記第１の経路を通るように前記第１のバルブを制御し、
前記制御部は、前記水が前記第１の経路を通るときの流量の定格値よりも、前記水が前記第２の経路を通るときの流量が小さくなるように、前記水の流量を制御し、
前記制御部は、前記水の前記経路を、前記第２の経路から前記第１の経路に切換えてから前記水の流量が安定するまでの間、前記光源の出力を最大に設定する。
【０１６３】
［付記７］
付記５または付記６に記載のバラスト水処理システムであって、
前記張水処理の立ち下げ時において、前記制御部は、前記第１のバルブを制御して、前記水の前記経路を、前記第１の経路から前記第２の経路へと切り換えて、その後に、前記紫外線照射装置を停止させる。
【０１６４】
［付記８］
付記７に記載のバラスト水処理システムであって、
前記制御部は、前記紫外線照射装置の停止後に、前記第２のバルブを閉じて前記濾過装置の前記フィルタを洗浄し、前記フィルタの洗浄後に前記バラスト水処理システムを停止させる。
【０１６５】
［付記９］
付記４から付記８のいずれかに記載したバラスト水処理システムであって、
前記制御部は、前記タンクから前記バラスト水を排出するための排水処理の立ち上げ時に、前記光源を点灯させ、
前記紫外線照射装置は、前記算出された照射量が前記所定の照射量に達するまでは、前記船舶の周囲から取得された前記水に対して紫外線を照射し、前記算出された照射量が前記所定の照射量に達した後に、前記タンクから排出される前記バラスト水に前記紫外線を照射する。
【０１６６】
［付記１０］
付記９に記載のバラスト水処理システムであって、
前記制御部は、前記タンクから排出される前記バラスト水の流量の定格値よりも、前記船舶の周囲の水域から汲み上げられた水の流量が小さくなるように、前記水の前記流量を制御し、
前記制御部は、前記タンクから排出される前記バラスト水の流量が安定するまでの間、前記光源の出力を最大に設定する。
【０１６７】
［付記１１］
付記９または付記１０に記載のバラスト水処理システムであって、前記排水処理の立ち下げ時に、前記制御部は、前記タンクから前記バラスト水を排出するためのポンプを停止して、次に、前記紫外線照射装置を停止させるとともに前記第１のバルブを含むすべてのバルブを閉じる。
【０１６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６９】
１  船舶、２  海域、１０  バラスト水処理システム、１１  タンク、２０  シーチェスト、２１  バラストポンプ、２２  濾過装置、２３  紫外線照射装置、２４  排水口、３１〜３８  配管、４１〜５０  バルブ、５１，５２  流量計、６１  フィルタ、６２  被処理水ノズル、６３，１４１  ケース、６４  濾過水流路、６５  排出流路、６６  被処理水流路、６７  ノズル口、７０  薬液注入口、７１  外筒部、７２  蓋部、７３  底部、８０  中心配管、８１  取水穴、９０  モータ、９１  モータカバー、１００  制御部、１１１  バラスト水処理制御部、１１２  紫外線照射制御部、１４２  紫外線ランプ、１４３  ランプ電源、１４４  照度センサ、Ｃ  軸線、ＳＴ１〜ＳＴ８，ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ２０〜ＳＴ２３，ＳＴ３１〜ＳＴ３３  ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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