(57)【要約】  内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタの洗浄を効率良く且つ効果的に行えるようにし、また、構成を簡単にし製造やメンテナンスを容易にしたバラスト水処理装置を得る。内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタ（２）をケーシング（１）内に配置したバラスト水処理装置であって、フィルタ（２）をその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段（３）と、フィルタ（２）の一次側に設けられ、フィルタ（２）の内周面に向かって開口し、フィルタ（２）の軸方向全域から常時吸引する吸引ノズル（４）と、吸引ノズル（４）で吸引した洗浄汚水をケーシング（１）から外部へ排出する洗浄汚水排出手段（５）と、フィルタ（２）の一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段（８）と、差圧検出手段（８）により検出された差圧に基づき前記フィルタ（２）の回転数を制御する制御手段（９）を備えた。
2014118926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、
前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタ内周面に向かって開口し、前記フィルタの軸方向全域から常時吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルで吸引した洗浄汚水を前記ケーシングから外部へ排出する洗浄汚水排出手段と、前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段と、差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記フィルタの回転数を制御する制御手段を備えたことを特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項２】
前記吸引ノズルは、前記フィルタの軸方向全域から吸引可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項３】
前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無および洗浄水噴出時の洗浄水噴出圧力を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項５】
前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のバラスト水処理装置。
【請求項６】
前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無および洗浄水噴出時の洗浄水噴出圧力を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のバラスト水処理装置。
【請求項７】
前記差圧検出手段により検出された差圧があらかじめ設定した限界差圧に達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング内の水を排出し、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出するようにしたことを特徴とする請求項３，４，５または６のいずれか１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項８】
前記フィルタの二次側に設けられ、前記吸引ノズルと対峙しない位置で前記フィルタ外周面に向かって開口し、前記フィルタの軸方向全域にて高圧流体を噴出する高圧流体噴出ノズルと、前記高圧流体噴出ノズルに高圧流体を供給する高圧流体供給手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項９】
前記高圧流体噴出ノズルは、前記フィルタの軸方向全域に噴出可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されていることを特徴とする請求項８に記載のバラスト水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶において、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、通常船舶に設けられたバラストタンク内にバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は基本的に荷上港で取水されて、荷積港で排出されるため、それらの場所が異なっていれば、バラスト水中に含まれるプランクトンや細菌類の微生物が世界中を移動することになる。従って、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、その港に別の海域の微生物を放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。このバラスト水による海洋環境の破壊を防止するために、国際海事機関（ＩＭＯ）においては、バラスト水管理条約を締結するとともに、バラスト水排出基準（Ｄ−２基準）として船外に排出されるバラスト水中に含まれる微生物の含有量を規制している。
バラスト水排出基準（Ｄ−２基準）では、プランクトンのサイズにより、５０μｍ以上（Ｌサイズ）のプランクトンは１０個／ｍ３未満、１０〜５０μｍ（Ｓサイズ）のプランクトンは１０個／ｍｌ未満、とそれぞれ定められており、また、細菌類についてはコレラ菌１ｃｆｕ／１００ｍｌ未満、大腸菌２５０ｃｆｕ／１００ｍｌ未満、腸球菌１００ｃｆｕ／ｍｌ未満と定められている。【０００３】
このようなことから、バラスト水をバラストタンクに貯留する際に、バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理することが要求されている。バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理する手段として、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置によるバラスト水の濾過と、バラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプを備えた紫外線照射装置による紫外線照射とによる処理方式が知られている。この処理方式で用いられるバラスト水処理装置のフィルタにあっては、Ｌサイズ（５０μｍ以上）プランクトンに対して９９．９９％の除去性能が要求されているため、極小目開の金網などによる濾過体を必要としている。そのため、目詰まりが激しく、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。【０００４】
従来、フィルタの内面に堆積している異物を除去するものとして特許文献１には、濾し器本体に内蔵した濾し筒を挟んで対峙するように設けられた清掃用噴出口と排出口と、濾し筒の回転と清掃用噴出口および排出口の昇降とを連動して行わせる同調連動機構を備えた自己清掃型濾し器が記載されている。
特許文献１に記載された自己清掃型濾し器による濾し筒の洗浄は、まず、濾し器本体の蓋に空気抜きを開き、同調連動機構で濾し筒を回転させるとともに清掃用噴出口と排出口を上下動させながら、清掃用噴出口から清掃用空気、圧力油、圧力水等を噴出させて濾し筒に堆積した夾雑物を除去し、除去した夾雑物を排出口から排出するようにして行われる。【０００５】
また、特許文献２には、フィルタ内面に対向した位置で開口する吸引ノズルと、吸引ノズルをフィルタ内面に沿ってフィルタの軸方向および周方向の両方へ移動させるノズル移動手段と、フィルタの外側にあって、吸引ノズルに対向する位置に配置され、逆洗水を吐出する逆洗ノズルと、逆洗ノズルを吸引ノズルに同期して同方向へ移動させる逆洗ノズル移動手段とを備えたろ過装置が記載されている。
特許文献２に記載されたろ過装置によるフィルタの洗浄は、フィルタ内外の差圧が所定圧力以上になったら排泥弁を開き、ノズル移動手段と逆洗ノズル移動手段で吸引ノズルと逆洗ノズルを移動させながら、逆洗ノズルから逆洗水を吐出し、フィルタに堆積している懸濁物を洗浄水で除去し、吸引ノズルから排泥するようにして行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭４４−３７３９号公報
【特許文献１】特開２００４−１４１７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１記載された自己清掃型濾し器では、濾し筒の洗浄は濾し器本体の蓋に空気抜きを開いて行うので、濾過処理運転が停止しているときに行われることになる。このため、途切れずに濾過処理が求められる場合には濾し筒の洗浄が行えないといった問題があった。また、洗浄にあっては、濾し筒を回転させながら、濾し筒を挟んで対峙する清掃用噴出口と排出口とを、濾し筒に沿って昇降するように動作させるため、洗浄完了までの時間が長くかかるといった問題があった。また、濾し筒の回転と清掃用噴出口および排出口の昇降とを連動して行わせる構造は複雑となり製造に面倒な作業を要するといった問題があった。【０００８】
また、特許文献２記載されたろ過装置では、フィルタの洗浄は、フィルタ内外の差圧が所定圧力以上になったら行うので、差圧が所定圧力以上になるまでは洗浄は行われないことから、所定圧力値の設定によっては処理水量の低下を招き、また、フィルタ内外の差圧のレベル変化と、吸引ノズルと逆洗ノズルがフィルタの軸方向および周方向の両方へ移動する回数とが関連づけられていないので、効率の良い洗浄が行えず、特に、バラスト水処理装置のように、水域によって汚れが異なる水の処理や同一水域でも時間によって汚れが異なる水の処理には適さないといった問題があった。
また、洗浄にあっては、吸引ノズルと逆洗ノズルをフィルタ内面に沿って旋回させながらフィルタの軸方向に移動するように動作させるため洗浄完了までの時間が長く、フィルタ内外の差圧回復までの時間が長くかかるといった問題があった。
また、吸引ノズルと逆洗ノズルを同期して旋回させながら軸方向に移動させるため複雑な機構を必要とし、製造やメンテナンスに面倒な作業を要するといった問題があった。【０００９】
本発明の目的は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタの洗浄を効率良く且つ効果的に行えるようにし、また、構成を簡単にし製造やメンテナンスを容易にしたバラスト水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタ内周面に向かって開口し、前記フィルタの軸方向全域から常時吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルで吸引した洗浄汚水を前記ケーシングから外部へ排出する洗浄汚水排出手段と、前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段と、差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記フィルタの回転数を制御する制御手段を備えたことを特徴としているバラスト水処理装置である。【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、前記フィルタの一次側に設けられ前記フィルタに向かって開口した吸引ノズルは、前記フィルタの軸方向全域から吸引可能としたので、前記フィルタの一回の回転で前記フィルタの内周面全域からの吸引が行えることになり、洗浄時間を短くし、フィルタの差圧回復までの時間が短くなる。
また、前記差圧検出手段により検出された前記フィルタの一次側と二次側の差圧で前記フィルタへ堆積した異物の堆積程度（以下、汚れ具合という。）を判断し、前記差圧に基づいて前記フィルタの回転数を制御するので、汚れ具合に応じた前記フィルタの回転数にして単位時間あたりの吸引長を変えることができ、前記フィルタの内周面に堆積している異物を短時間で効果的に除去することができる。
また、洗浄のための機械的動作は前記フィルタを回転させるだけであり、かかる構造は前記特許文献１，２に記載の構造に比べ遙かに簡単であり、製造が容易である。【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記吸引ノズルは、前記フィルタの軸方向全域から吸引可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されていることを特徴としている請求項１に記載のバラスト水処理装置である。【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記吸引ノズルは、前記フィルタの軸方向全域から吸引可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されているので、前記吸引ノズルを前記フィルタに沿って上下動させることなく、前記フィルタ軸方向全域から洗浄汚水の吸引を行うことができ、前記フィルタのばらつきのない洗浄を行うことができる。【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無を制御する制御手段を備えたことを特徴としている請求項１に記載のバラスト水処理装置である。【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記差圧検出手段により検出された差圧が所定差圧を超えた場合、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出させることにより、回転している前記フィルタの内周面に堆積している異物を容易に剥離させることができ、剥離した異物は前記吸引ノズルで吸収することができるので、前記フィルタの効率の良い洗浄が行える。さらに、前記フィルタの差圧が所定差圧以下に戻った場合、前記洗浄水噴出ノズルからの洗浄水の噴出を停止させるので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無および洗浄水噴出時の洗浄水噴出圧力を制御する制御手段を備えたことを特徴としている請求項１に記載のバラスト水処理装置である。【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、前記差圧検出手段により検出された差圧が所定差圧を超えた場合、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出させ、併せて差圧が所定差圧を超えた場合の差圧レベルに応じて洗浄水噴出ノズルから噴出する洗浄水の噴出圧力を調整することにより、回転している前記フィルタの内周面に堆積している異物を一層効果的に剥離させることができ、剥離した異物は前記吸引ノズルで吸引することができるので、前記フィルタの効率の良い洗浄が短い時間で行える。さらに、差圧が所定差圧以下に戻った場合、前記洗浄水噴出ノズルからの洗浄水の噴出を停止させるので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無を制御する制御手段を備えたことを特徴としている請求項２に記載のバラスト水処理装置である。【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、前記差圧検出手段により検出された差圧が所定差圧を超えた場合、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出させることにより、回転している前記フィルタの内周面に堆積している異物を容易に剥離させることができ、剥離した異物は前記吸引ノズルで吸収することができるので、前記フィルタの効率の良い洗浄が行える。さらに、前記フィルタの差圧が所定差圧以下に戻った場合、前記洗浄水噴出ノズルからの洗浄水の噴出を停止させるので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記フィルタの二次側に、前記フィルタを挟んで前記吸引ノズルと対向する位置で前記吸引ノズルに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルを設け、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記洗浄水噴出の有無および洗浄水噴出時の洗浄水噴出圧力を制御する制御手段を備えたことを特徴としている請求項２に記載のバラスト水処理装置である。【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、前記差圧検出手段により検出された差圧が所定差圧を超えた場合、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出させ、併せて差圧が所定差圧を超えた場合の差圧レベルに応じて洗浄水噴出ノズルから噴出する洗浄水の噴出圧力を調整することにより、回転している前記フィルタの内周面に堆積している異物を一層効果的に剥離させることができ、剥離した異物は前記吸引ノズルで吸引することができるので、前記フィルタの効率の良い洗浄が短い時間で行える。さらに、差圧が所定差圧以下に戻った場合、前記洗浄水噴出ノズルからの洗浄水の噴出を停止させるので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。【００２２】
請求項７に記載の発明は、前記差圧検出手段により検出された差圧があらかじめ設定した限界差圧に達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング内の水を排出し、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出するようにしたことを特徴としている請求項３，４，５または６のいずれか１に記載のバラスト水処理装置である。【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、前記差圧検出手段により検出された差圧があらかじめ設定した限界差圧に達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング内の水を排出し、前記洗浄水噴出ノズルから洗浄水を噴出するようにしたので、前記フィルタの洗浄効果を一層高めることができる。【００２４】
請求項８に記載の発明は、前記フィルタの二次側に設けられ、前記吸引ノズルと対峙しない位置で前記フィルタ外周面に向かって開口し、前記フィルタの軸方向全域にて高圧流体を噴出する高圧流体噴出ノズルと、前記高圧流体噴出ノズルに高圧流体を供給する高圧流体供給手段を備えたことを特徴としている請求項１乃至７のいずれか１に記載のバラスト水処理装置である。【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、バラスト水処理運転終了後、ケーシング内の水を排出し、前記フィルタを回転させながら前記高圧流体噴出ノズルから前記フィルタの外周面の軸方向全域に高圧流体を噴出することにより、バラスト水処理運転で前記フィルタの内周面に堆積した異物を剥離し除去することができる。また、バラスト水処理運転中、前記差圧検出手段により検出された差圧があらかじめ設定した限界差圧に達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング内の水を排出し、前記フィルタを回転させながら前記高圧流体噴出ノズルから前記フィルタの外周面の軸方向全域に高圧流体を噴出することにより、バラスト水処理運転で前記フィルタの内周面に堆積した異物を剥離し除去することができる。【００２６】
請求項９に記載の発明は、前記高圧流体噴出ノズルは、前記フィルタの軸方向全域に噴出可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されていることを特徴としている請求項８に記載のバラスト水処理装置である。【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、前記高圧流体噴出ノズルは、前記フィルタの軸方向全域に噴出可能に前記フィルタの軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置されているので、前記フィルタの外周面全域に高圧流体を噴出することができ、前記フィルタの一次側に堆積した異物を残すことなく確実に剥離し除去することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るバラスト水処理装置によれば、バラスト水処理運転に用いるフィルタを確実に、しかも効果的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を示す概略断面説明図である。
【図２】吸引ノズル配置の他例を示す斜視図である。
【図３】フィルタの一次側と二次側の差圧と洗浄水噴出ノズルへの洗浄水の供給との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の第１例を図１、図２により説明する。図１は本例の概略断面説明図、図２は吸引ノズル配置の他例を示す斜視図である。
【００３１】
本例のバラスト水処理装置は、円筒状のケーシング１内に配置され、内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ２と、フィルタ２を、その軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段３と、フィルタ２の一次側に設けられ、フィルタ２の内面に対向した位置でフィルタ２に向かって開口し、フィルタ２の軸方向全域から常時吸引する吸引ノズル４と、吸引ノズル４で吸引した洗浄汚水をケーシング１から外部へ排出する洗浄汚水排出手段５と、フィルタ２の二次側に配置され、フィルタ２を挟んで吸引ノズル４と対向する位置で吸引ノズル４に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズル６と、洗浄水噴出ノズル６に洗浄水を加圧供給する洗浄水供給手段７と、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段８と、差圧検出手段８により検出された差圧に基づきフィルタ２の回転数を制御する制御手段９を備えている。
【００３２】
詳細には、ケーシング１は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部１０で、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、ケーシング１内のエアを抜くエア抜き弁１２が設けられている。
ケーシング１内に配置された円筒状のフィルタ２は、その上部開口部が上閉止部１３で密閉され、下部開口部が下閉止部１４および後述する下部回転軸部材１６とでケーシング１とフィルタ２の間に形成される処理水流出空間２７側と隔てられている。フィルタ２にあっては、多数の穴を設けた２枚の金属薄板を円筒形に形成した支持体の間に円筒状に形成した金網などの濾過体を挟んだ構成が好ましいが、多数の穴を設けた金属薄板を円筒形に形成した支持体の外周面に濾過体を設けた構成であってもよい。
このように構成されたフィルタ２を回転させるフィルタ回転手段３は、フィルタ２の上閉止部１３と下閉止部１４に、フィルタ２の軸心位置に軸心方向に突設して設けた上部回転軸部材１５と下部回転軸部材１６と、上部回転軸部材１５を回転させるモータ１７とで構成されている。
【００３３】
上部回転軸部材１５はケーシング１の蓋部１０を貫通し、シーリングされた軸受部材１８を介して蓋部１０に回転自在に且つ液密に支持され、下部回転軸部材１６はケーシング１の底部１１を貫通し、シーリングされた軸受部材１９を介して底部１１に回転自在に且つ液密に支持されている。
下部回転軸部材１６はフィルタ２内と連通する管状体となっており、ケーシング１の底部１１からケーシング１の外に突出する下部回転軸部材１６にケーシング１の被処理水導入口２０が接続されている。被処理水導入口２０には、被処理水導入路２１が接続されている。被処理水導入路２１には、被処理水を圧送するポンプ２２と、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３が設けられ、開閉弁２３の下流側の被処理水導入路２１には、排水路２４が接続され、排水路２４には開閉弁２５が設けられている。
ケーシング１の側部には処理水流出口２６が設けられており、被処理水導入路２１を流れ被処理水導入口２０から導入された被処理水は下部回転軸部材１６を通ってフィルタ２内に入り、フィルタ２を通過し濾過処理されてケーシング１とフィルタ２の間に形成される処理水流出空間２７に入り、処理水流出口２６から流出するようになっている。
【００３４】
また、吸引ノズル４と、吸引ノズル４で吸引した洗浄汚水をケーシング１から外部へ排出する洗浄汚水排出手段５とにあって、まず、洗浄汚水排出手段５から説明すると、洗浄汚水排出手段５は、吸引ノズル４と接続し、吸引ノズル４で吸引した洗浄汚水が集合する洗浄汚水集合管２８と、洗浄汚水集合管２８に接続し、洗浄汚水を外部へ排出する洗浄汚水排出管２９と、洗浄汚水排出管２９に備えた開閉弁３０とで構成されている。
洗浄汚水集合管２８は、フィルタ２の軸心に配置され、上端部が閉鎖し、下端部が開口しており、上端部はフィルタ２の上閉止部１３の中央に設けられた穴に軸受部材３１を介して回転自在に嵌合している。また、洗浄汚水集合管２８の下端部はフィルタ２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６内を、フィルタ２の回転を妨げないように通り、ケーシング１の被処理水導入口２０に固定されて支持されている。洗浄汚水集合管２８の下端部には洗浄汚水を外部へ排出する洗浄汚水排出管２９が接続されており、洗浄汚水排出管２９には、運転中は常時開いている開閉弁３０が備えられている。
【００３５】
洗浄汚水集合管２８と接続する吸引ノズル４は、フィルタ２の軸方向全域から吸引可能であればその構成は特に限定されるものではない。たとえば、吸引ノズル４は複数用いてもよく、複数の吸引ノズル４をフィルタ２の軸方向全域から吸引可能にフィルタ２の軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置してもよい。
本例では、複数の吸引ノズル４が用いられ、フィルタ２の軸方向に直線状に配置されて洗浄汚水集合管２８と接続している。そして、上下に配置されている吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、本例では、フィルタ２の軸方向に２列に配置され、１方の列の吸引ノズル４の間に他方の列の吸引ノズル４が位置している。
吸引ノズル４をフィルタ２の軸方向に配置する他例として、図２に示すように、複数の吸引ノズル４をフィルタ２の軸方向に、吸引ノズル４の間に未吸引部が残らない間隔で螺旋状に配置してもよい。また、フィルタ２の内面に対向した位置でフィルタ２に向かって開口している吸引ノズル４の開口部は、フィルタ２の内面に摺動可能に密着している。
【００３６】
また、吸引ノズル４に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズル６は、ケーシング１の側部に、複数配置された各吸引ノズル４と対向するそれぞれの位置に設けられており、ケーシング１内に開口し、吸引ノズル４に向かって洗浄水を噴出するように構成されている。
洗浄水噴出ノズル６に洗浄水を加圧供給する洗浄水供給手段７は、本例では、洗浄水としてフィルタ２で処理された処理水が使用され、フィルタ２の処理水流出口２６に接続されている処理水路３２の途中に洗浄水供給路３３の一端が接続され、洗浄水供給路３３の他端が各洗浄水噴出ノズル６に接続され、フィルタ２で処理された処理水が洗浄水供給路３３を通って各洗浄水噴出ノズル６に供給されるようになっている。洗浄水供給路３３には、処理水を各洗浄水噴出ノズル６に圧送するポンプ３４と、ポンプ３４の上流側に開閉弁３５が設けられている。また、本例ではポンプ３４の下流側に圧力計３６が設けられているが、必ずしも必要とされるものではない。
なお、本例では洗浄水としてフィルタ２で処理された処理水が使用されているが、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などの清浄水を洗浄水として使用してもよい。
【００３７】
また、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段８は、フィルタ２内と処理水流出空間２７に設けた圧力センサ３７，３８でフィルタ２の一次側と二次側の圧力を検知し、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出するようになっている。
フィルタ２の一次側と二次側の差圧はフィルタ２の汚れ具合を判断でき、差圧が大きい場合はフィルタ２への異物の堆積量が多くなっていることを示し、差圧が小さい場合はフィルタ２が初期状態に近い状態であることを示している。
【００３８】
また、差圧検出手段８により検出された差圧に基づきフィルタ２の回転数を制御する制御手段９は、初期差圧が記憶され、初期差圧に対して、許容される差圧が設定（ΔＰ１）され、ΔＰ１以上で何段階かに差圧が設定されており、その差圧レベルに応じてフィルタ２の回転数を変更する制御機能を有している。
この制御機能の一例として、差圧を増加する方向に向かってΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３と段階的に設定し、この設定された差圧に対応してフィルタ２の回転数を増加させる方向に向かってＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４と段階的に設定し、差圧がΔＰ１以下の場合はフィルタ２の回転数がＮ１に、差圧がΔＰ１を超えたら回転数がＮ２に、差圧がΔＰ２を超えたら回転数がＮ３に、差圧がΔＰ３を超えたら回転数がＮ４になるように制御する。
また、他例として、差圧がΔＰ１以下の場合はフィルタ２の回転を停止させ、差圧がΔＰ１を超えたら回転数がＮ１に、差圧がΔＰ２を超えたら回転数がＮ２に、差圧がΔＰ３を超えたら回転数がＮ３になるように制御してもよい。
【００３９】
さらに、本例では、制御手段９は、フィルタ２への異物の堆積量が吸引ノズル４の吸引では除去しきれないと判断される差圧が限界差圧として設定（ΔＰｎ）されており、差圧検出手段８により検出された差圧が限界差圧ΔＰｎに達したとき、被処理水導入路２１に設けられているポンプ２２を停止させ、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３を閉じ、被処理水導入路２１に接続されている排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、フィルタ２の回転を続けながら、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などの清浄水を洗浄水として洗浄水噴出ノズル６から噴出させる制御機能を有している。
【００４０】
さらに、本例では、フィルタ２の二次側に設けられ、吸引ノズル４と対峙しない位置でフィルタ２の外周面に向かって開口し、フィルタ２の軸方向全域にて高圧流体を噴出する高圧流体噴出ノズル４０と、高圧流体噴出ノズル４０に高圧流体を供給する高圧流体供給手段４１とを備えている。
高圧流体噴出ノズル４０は、フィルタの軸方向全域に噴出可能であればその構成は特に限定されるものではない。たとえば、高圧流体噴出ノズル４０は複数用いてもよく、複数の高圧流体噴出ノズル４０をフィルタ２の軸方向全域に噴出可能にフィルタ２の軸方向に直線状あるいは周方向に角度を変えて複数配置してもよい。
高圧流体噴出ノズル４０をフィルタ２の軸方向に配置する他例として、複数の高圧流体噴出ノズル４０をフィルタ２の軸方向に、高圧流体噴出ノズル４０の間に未噴出部が残らない間隔で螺旋状に配置してもよい。
【００４１】
高圧流体噴出ノズル４０に供給する高圧流体は、本例では、清浄水が使用されている。清浄水としては、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などのが使用される。
高圧流体となる清浄水を供給する高圧流体供給手段４１にあっては、タンク３９と高圧流体噴出ノズル４０を清浄水供給路４２で接続し、タンク３９に貯めてある清浄水をポンプ４３で各高圧流体噴出ノズル４０へ圧送するようになっている。
なお、本例では高圧流体噴出ノズル４０に供給する高圧流体として清浄水が使用されているが、高圧流体が高圧エアであってもよい。この場合、高圧流体供給手段はエアコンプレッサ（図示しない。）により高圧エアを高圧流体噴出ノズル４０に供給する。
【００４２】
このように構成されたバラスト水処理装置では、洗浄汚水集合管２８と接続する吸引ノズル４は、複数の吸引ノズル４が用いられ、吸引ノズル４の開口部はフィルタ２の内面に摺動可能に密着した状態で、フィルタ２の軸方向に直線状に配置されて洗浄汚水集合管２８と接続しており、上下に配置されている吸引ノズル４は、各吸引ノズル４間の未吸引部を無くすため、洗浄汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されているので、フィルタ２の一回の回転でフィルタ２の内周面全域からの吸引が行えることになる。
そして、洗浄汚水排出管２９に備えられた開閉弁３０は、運転中は常時開いており、開閉弁２９の二次側の圧力は大気圧に開放されているので、洗浄汚水集合管２８内の圧力がフィルタ２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ２の二次側にある処理水が洗浄汚水となって洗浄汚水集合管２８内に流れ、洗浄汚水排出管２９から外部へ排出される。
【００４３】
濾過器の運転中にあっては、圧力センサ３７，３８でフィルタ２の一次側と二次側の圧力が常に検知され、差圧検出手段８によりその差圧が検出されて制御手段９に送信される。制御手段９は、差圧検出手段８で検出されたフィルタ２の一次側と二次側の差圧に基づいて、検出した差圧を予め設定されている差圧レベルに対応させ、フィルタ２の回転数を対応する差圧レベルに応じた回転数に変更するといった具合にフィルタ２の回転数の調整を行う。
【００４４】
本例では、差圧検出手段８により検出された差圧がΔＰ１を超え、さらに、差圧が増加する場合は、段階的に設定された差圧に応じてフィルタ２の回転数を段階的に増加させ、差圧が低下した場合は設定された差圧に対応してフィルタ２の回転数を低下させ、差圧がΔＰ１以下に戻った場合はフィルタ２の回転をΔＰ１以下の場合に設定された回転数に戻し、或いはフィルタ２の回転を停止させるようにフィルタ２の回転数の調整を行うので、フィルタ２の内周面に体積している異物の量が多い場合はフィルタ２の回転数を増加させることにより時間単位あたりの吸引長が長くなり、そして、少ない場合はフィルタ２の回転数を低下させることにより時間単位あたりの吸引長が短くなり、或いはフィルタ２の回転を停止させる。
【００４５】
また、差圧検出手段８により検出された差圧が増加する方向に向かって段階的に設定された差圧を超え、限界差圧ΔＰｎに達したとき、被処理水導入路２１に設けられているポンプ２２を停止し、フィルタ２の回転を続けた状態で、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３を閉じ、被処理水導入路２１に接続されている排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、フィルタ２の回転を続けながら、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などの清浄水を洗浄水として洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。
【００４６】
また、本例では、バラスト水処理運転終了後、排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、高圧流体供給手段４３でタンク３９に貯めてある清浄水を高圧流体噴出ノズル４０へ供給し、フィルタ２を回転させながら高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面の軸方向全域に清浄水を噴出させることができる。
高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面への清浄水の噴出は、バラスト水処理運転終了後だけではなく、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が限界差圧に達したとき、バラスト水処理運転を停止して行うことができる。
【００４７】
このように、本例のバラスト水処理装置によれば、フィルタ２の一回の回転でフィルタ２の内周面全域からの吸引が行えることになり、洗浄完了までの時間を短くすることができる。また、フィルタ２の汚れ具合をフィルタ２の一次側と二次側の差圧で判断し、差圧に基づいてフィルタ２の回転数を制御するので、汚れ具合に応じたフィルタ２の回転数にして単位時間あたりの吸引長を変えることができ、フィルタ２の内周面に堆積している異物を短時間で効果的に除去することができるとともに、フィルタ２の必要以上の回転を抑えることができる。
【００４８】
また、本例では、フィルタ２への異物の堆積量が吸引ノズル４の吸引では除去しきれなくなったとき、すなわち、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が限界差圧ΔＰｎに達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング１内の水を排出し、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水を噴出するので、フィルタ２の洗浄効果を一層高めることができる。
また、本例では、バラスト水処理運転終了後、ケーシング１内の水を排出し、フィルタ２を回転させながら高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面に清浄水を噴出することにより、バラスト水処理運転でフィルタ２の内周面に堆積した異物を剥離し除去することができる。
【００４９】
つぎに、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の第２例を説明する。
本例のバラスト水処理装置は、基本構成が第１例と同じであり、異なる点は制御手段だけなので、基本構成にあっては第１例の概略断面図を示す図１を援用し、異なる制御手段について説明する。
【００５０】
本例に備えられた制御手段９は、第１例の制御手段９が有する制御機能に併せて、差圧が第１例で設定されているΔＰ１を超えた場合、段階的に設定された差圧に対応して、フィルタ２の回転数を差圧の増加に応じて段階的に増加させ、ΔＰ１から２段階増加した差圧までフィルタ２の回転数を対応させ、それでも差圧が低下しなければ洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給を開始し、ΔＰ１から２段階増加した差圧より低下すれば供給を停止し、洗浄水噴出ノズル６へ洗浄水を供給しても更に差圧が上昇したら、さらにフィルタ２の回転数を増加させ、それでも差圧が上昇したら、限界差圧と判定し、バラスト水処理運転を停止させるように機能する制御機能を備えている。そして、バラスト水処理運転を停止させたら、第１例と同様に、洗浄水噴出ノズル６から清浄水を洗浄水として噴出させるようになっている。
図３は、差圧と洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給の有無を示すグラフであり、差圧がΔＰ１から２段階大きい差圧ΔＰ３を超えたら洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給が開始し、差圧ＬがΔＰ３以下に戻ったら供給が停止することを示している。
【００５１】
このように構成された本例のバラスト水処理装置では、濾過器の運転中、圧力センサ３７，３８でフィルタ２の一次側と二次側の圧力を常に検知し、差圧検出手段８により検出された差圧がΔＰ１から増加方向へ段階的に設定された差圧に対応して、フィルタ２の回転数を段階的に増加させ、ΔＰ１から２段階増加した差圧までフィルタ２の回転数を対応させ、それでも差圧が低下しなければ洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給を開始し、ΔＰ１から２段階増加した差圧より低下すれば供給を停止する。そして、洗浄水噴出ノズル６へ洗浄水を供給しても更に差圧が上昇するようであれば、さらにフィルタ２の回転数を増加させ、それでも差圧が上昇したら、限界差圧と判定し、バラスト水処理運転を停止させる。
そして、第１例と同様に、フィルタ２の回転を続けた状態で、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３を閉じ、被処理水導入路２１に接続されている排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、フィルタ２の回転を続けながら、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などの清浄水を洗浄水として洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。
【００５２】
このように、本例のバラスト水処理装置によれば、フィルタ２の汚れ具合をフィルタ２の一次側と二次側の差圧で判断し、差圧に基づいてフィルタ２の回転数を制御することに加え、差圧が所定差圧を超えた場合、吸引ノズル４に向かって洗浄水噴出ノズル６から洗浄水が噴出するので、回転しているフィルタ２の内周面に堆積している異物を短時間で容易に剥離させることができ、剥離した異物は吸引ノズル４で吸収することができるので、フィルタ２の効率の良い洗浄が行える。さらに、フィルタ２の差圧が所定差圧以下に戻った場合、洗浄水噴出ノズル６からの洗浄水の噴出が停止するので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。
また、本例は、第１例と同様に、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が限界差圧ΔＰｎに達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング１内の水を排出し、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水を噴出するので、フィルタ２の洗浄効果を一層高めることができる。
【００５３】
つぎに、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の第３例を説明する。
本例のバラスト水処理装置は、基本構成が第１例と同じであり、異なる点は制御手段だけなので、基本構成にあっては第１例の概略断面図を示す図１を援用し、異なる制御手段について説明する。
【００５４】
本例に備えられた制御手段９は、第１例の制御手段９が有する制御機能に併せて、差圧が第１例で設定されているΔＰ１を超えたら洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給を開始し、差圧がΔＰ１以下に戻れば供給を停止するように機能する制御機能と、差圧がΔＰ１以上で段階的に設定されており、その差圧レベルに応じて洗浄水噴出時の洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力（噴出量）を変更し、差圧がΔＰ１を超えた範囲で、差圧が大きい場合は洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を大きく、差圧が小さい場合は洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を小さくするように機能する制御機能とを備えている。
さらに、本例では、第１例と同様に限界差圧が設定（ΔＰｎ）されており、差圧が限界差圧ΔＰｎに達したらバラスト水処理運転を停止させるように機能する制御機能を備えている。そして、バラスト水処理運転を停止させたら、第１例と同様に、洗浄水噴出ノズル６から清浄水を洗浄水として噴出させるようになっている。
この制御機能の一例として、本例では、差圧を加する方向に向かってΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４、ΔＰｎと段階的に設定し、この設定された差圧に対応してフィルタ２の回転数を増加させる方向に向かってＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４と段階的に設定し、洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を増加させる方向に向かってＰ１、Ｐ２、Ｐ３と段階的に設定し、差圧がΔＰ１以下の場合はフィルタ２の回転数をＮ１に、差圧がΔＰ１を超えたら洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給を開始し、洗浄水の供給圧力をＰ１に、差圧がΔＰ２を超えたら回転数をＮ２にするとともに洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力をＰ２に、差圧がΔＰ３を超えたら回転数がＮ３に、差圧がΔＰ４を超えたらフィルタ２の回転数をＮ４にするとともに洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力をＰ３にし、差圧がΔＰｎに達したらバラスト水処理運転を停止させるように制御する。
【００５５】
このように構成された本例のバラスト水処理装置では、濾過器の運転中、圧力センサ３７，３８でフィルタ２の一次側と二次側の圧力を常に検知し、差圧検出手段８により検出された差圧がΔＰ１を超えたとき、第２例と同様、洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給を開始し、差圧がΔＰ１以下に戻れば供給を停止するように調整を行うので、フィルタ２の内周面に体積している異物の量が多い場合は吸引ノズル４に向かって洗浄水噴出ノズル６から洗浄水が噴出し、少ない場合は洗浄水の噴出が停止する。
そして、差圧が増加する方向に向かってΔＰ１以上で段階的に設定され、その差圧レベルに応じて、フィルタ２の回転数を増加させる方向に向かってＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４と段階的に設定され、洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を増加させる方向に向かってＰ１、Ｐ２、Ｐ３と段階的に設定されていおり、差圧レベルに応じて洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力が変更し、差圧がΔＰ１を超えた範囲で、差圧が大きい場合は洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を大きく、差圧が小さい場合は洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を小さくするように洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力の調整を行い、そして、洗浄水噴出ノズル６への洗浄水の供給圧力を大きくしても差圧が上昇し、差圧がΔＰｎに達したらバラスト水処理運転を停止させる。
そして、第１例と同様に、フィルタ２の回転を続けた状態で、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３を閉じ、被処理水導入路２１に接続されている排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、フィルタ２の回転を続けながら、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などの清浄水を洗浄水として洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。
【００５６】
このように、本例のバラスト水処理装置によれば、第２例と同様に、フィルタ２の汚れ具合をフィルタ２の一次側と二次側の差圧で判断し、差圧に基づいてフィルタ２の回転数を制御することに加え、差圧が所定差圧を超えた場合、吸引ノズル４に向かって洗浄水噴出ノズル６から洗浄水が噴出し、併せて差圧が所定差圧を超えた場合の差圧レベルに応じて洗浄水噴出ノズル６から噴出する洗浄水の噴出圧力を調整することにより、回転しているフィルタ２の内周面に堆積している異物を一層効果的に剥離させることができ、剥離した異物は吸引ノズル４で吸引することができるので、フィルタ２の効率の良い洗浄が短い時間で行える。さらに、差圧が所定差圧以下に戻った場合、洗浄水噴出ノズル６からの洗浄水の噴出を停止させるので、洗浄水として使用する処理水の排出量の無駄を効果的に抑えることができる。
また、本例は、第１例と同様に、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が限界差圧ΔＰｎに達したとき、バラスト水処理運転を停止してケーシング１内の水を排出し、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水を噴出するので、フィルタ２の洗浄効果を一層高めることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  ケーシング
２  フィルタ
３  フィルタ回転手段
４  吸引ノズル
５  洗浄汚水排出手段
６  洗浄水噴出ノズル
７  洗浄水供給手段
８  差圧検出手段
９  制御手段
１０  蓋部
１１  底部
１２  エア抜き弁
１３  上閉止部
１４  下閉止部
１５  上部回転軸部材
１６  下部回転軸部材
１７  モータ
１８、１９  軸受部材
２０  被処理水導入口
２１  被処理水導入路
２２  ポンプ
２３  開閉弁
２４  排水路
２５  開閉弁
２６  処理水流出口
２７  処理水流出空間
２８  洗浄汚水集合管
２９  洗浄汚水排出管
３０  開閉弁
３１  軸受部材
３２  処理水路
３３  洗浄水供給路
３４  ポンプ
３５  開閉弁
３６  圧力計
３７、３８  圧力センサ
３９  タンク
４０  高圧流体噴出ノズル
４１  高圧流体供給手段
４２  清浄水供給路
４３  ポンプ
【図１】
2014118926.tif 000003
【図２】
2014118926.tif 000004
【図３】
2014118926.tif 000005
【国際調査報告】
2014118926.tif 000006
2014118926.tif 000007