(57)【要約】【課題】濾布の状態を簡単に検出でき、その濾布の状態に応じて適切な運転条件で濾過運転及び逆洗運転を制御可能な濾過装置の運転制御装置及び方法を提供すること。【解決手段】濾布を介して濾液室と濾過室に区画された濾過槽の濾過室内の原水を濾布によって濾過して濾液室に集水して排出する濾過運転動作と、濾液室に導入された洗浄液を濾布を通過させて濾過室に集水して排出する逆洗運転動作を交互に行う濾過装置において、濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードを予め設定しておき、濾布表面を撮像して色を検出し、予め記憶された濾布表面の色を示す色見本データと比較することにより、逆洗運転終了時の濾布の回復度合を検出し、複数の運転モードの中から初期設定された運転モードに応じて濾過運転動作及び逆洗運転動作を制御した後、回復度合の検出結果に基づいて運転モードを再設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾布を介して濾液室と濾過室とに区画されてなる濾過槽を有し、前記濾過室内に導入された原水を前記濾布によって濾過して前記濾液室に集水し、該濾液を該濾液室から前記濾過槽外へ排出する濾過運転動作と、前記濾液室に導入された洗浄液を前記濾布を通過させて前記濾過室に集水し、該濾過室から前記濾過槽外へ排出する逆洗運転動作とを交互に行うようにした濾過装置の運転制御装置において、
濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のうちのいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードが予め設定されたモード設定手段と、
前記濾布表面を撮像して色を検出する色検出手段と、
前記濾布表面の色を示す色見本データが予め記憶された色見本データ記憶手段と、
前記色検出手段の検出結果を前記色見本データ記憶手段に記憶された色見本データと比較することにより、前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合を検出する回復度合検出手段と、
前記モード設定手段の複数の運転モードの中から初期設定された運転モードに応じて前記濾過運転動作及び前記逆洗運転動作を制御した後、前記回復度合検出手段の検出結果に基づいて、前記モード設定手段における運転モードを再設定する制御手段とを有することを特徴とする濾過装置の運転制御装置。
【請求項２】
前記濾過室に導入する原水の濁度を測定する濁度測定手段を有し、
前記制御手段は、前記濁度測定手段の測定結果に基づいて前記モード設定手段のうちのいずれかの運転モードを初期設定することを特徴とする請求項１記載の濾過装置の運転制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、逆洗運転終了時毎に前記濁度測定手段の測定結果を取得し、該測定結果と前記回復度合検出手段の検出結果とに基づいて、前記モード設定手段における運転モードを再設定することを特徴とする請求項２記載の濾過装置の運転制御装置。
【請求項４】
前記濾過槽は、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該筒状支持体の外周を被覆する袋状の前記濾布とからなる多数の濾過筒が吊り下げて配設され、前記濾過室内に導入された原水が該濾過室内を上向流しながら前記濾布により濾過されて濾液となって前記濾過筒内を上昇して前記濾液室内に集水される構成であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の濾過装置の運転制御装置。
【請求項５】
濾布を介して濾液室と濾過室とに区画されてなる濾過槽を有し、前記濾過室内に導入された原水を前記濾布によって濾過して前記濾液室に集水し、該濾液を該濾液室から前記濾過槽外へ排出する濾過運転動作と、前記濾液室に導入された洗浄液を前記濾布を通過させて前記濾過室に集水し、該濾過室から前記濾過槽外へ排出する逆洗運転動作とを交互に行うようにした濾過装置の運転制御方法において、
濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のうちのいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードのうちのいずれかの運転モードを初期設定して前記濾過運転動作及び前記逆洗運転動作を制御すると共に、前記逆洗運転終了時の前記濾布表面を撮像して色を検出し、その検出結果を前記濾布表面の色を示す色見本データと比較することにより、前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合を検出し、その回復度合の検出結果に基づいて、前記運転モードを再設定することを特徴とする濾過装置の運転制御方法。
【請求項６】
前記濾過室に導入する原水の濁度を測定し、その測定結果に基づいて前記複数の運転モードのうちのいずれかの運転モードを初期設定することを特徴とする請求項５記載の濾過装置の運転制御方法。
【請求項７】
逆洗運転終了時毎に前記原水の濁度を測定し、その測定結果と前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合の検出結果とに基づいて、前記運転モードを再設定することを特徴とする請求項５又は６記載の濾過装置の運転制御方法。
【請求項８】
前記濾過槽は、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該筒状支持体の外周を被覆する袋状の前記濾布とからなる多数の濾過筒が吊り下げて配設され、前記濾過室内に導入された原水が該濾過室内を上向流しながら前記濾布により濾過されて濾液となって前記濾過筒内を上昇して前記濾液室内に集水される構成であることを特徴とする請求項５、６又は７記載の濾過装置の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置の運転制御装置及び濾過装置の運転制御方法に関し、詳しくは、、濾布の状態を簡単に検出でき、その濾布の状態に応じて適切な運転条件で濾過運転及び逆洗運転を制御することができる濾過装置の運転制御装置及び濾過装置の運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過槽内に配置された濾布によって原水を濾過して濾液を取り出す濾過装置では、原水中に含まれる目詰まり物質によって濾布表面が経時的に汚れて目詰まりを起こす。このため、洗浄水を濾過時とは逆方向に流すことにより濾布表面から目詰まり物質を剥離させて洗浄する逆洗を濾過と交互に行い、定期的に濾布の機能回復を図る必要がある。
【０００３】
例えば、海水をくみ上げて船舶のバラストタンク内に移送する場合、くみ上げられた海水を濾過装置によって濾過すると、濾布表面に粒子が徐々に堆積してやがて目を塞いでしまう。この粒子の多くはＳｉ、Ａｌ、Ｆｅ等の無機物であり、海底の泥に由来すると思われる。このため、定期的に逆洗を行うことにより、濾布表面に堆積した粒子を剥離させる必要がある。
【０００４】
このような濾布の機能回復は、濾布の状態を勘案することにより適切なタイミングで行われることが、効率的な運転制御を行う上で重要である。
【０００５】
しかし、従来では濾布の状態に関わらず、予め決められた一定の運転シーケンスに従って濾過運転及び逆洗運転が制御されるにすぎないため、必ずしも効率的な濾過運転が行われるものではなかった。
【０００６】
すなわち、原水中の目詰まり物質が少ない場合は、濾布が汚れて目詰まりを起こすまでの時間は長くなるため、頻繁に逆洗を行うことは不必要な逆洗を行うこととなってそれだけ濾過効率を落とす結果となる。また、原水中の目詰まり物質が多い場合は、早期に濾布が汚れて目詰まりしてしまうため早期に逆洗を行うことが望まれるが、所定の逆洗周期が来なければ逆洗が行われないため、濾布が汚れているのに長い間逆洗が行われない事態が発生するおそれがある。濾布が汚れたままでは、濾過のための圧力が増加する問題があるのみならず、濾布の寿命を低下させる問題もある。
【特許文献１】特開平８−３９０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、濾布の状態を簡単に検出でき、その濾布の状態に応じて適切な運転条件で濾過運転及び逆洗運転を制御することができる濾過装置の運転制御装置及び濾過装置の運転制御方法を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
（請求項１）
濾布を介して濾液室と濾過室とに区画されてなる濾過槽を有し、前記濾過室内に導入された原水を前記濾布によって濾過して前記濾液室に集水し、該濾液を該濾液室から前記濾過槽外へ排出する濾過運転動作と、前記濾液室に導入された洗浄液を前記濾布を通過させて前記濾過室に集水し、該濾過室から前記濾過槽外へ排出する逆洗運転動作とを交互に行うようにした濾過装置の運転制御装置において、
濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のうちのいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードが予め設定されたモード設定手段と、
前記濾布表面を撮像して色を検出する色検出手段と、
前記濾布表面の色を示す色見本データが予め記憶された色見本データ記憶手段と、
前記色検出手段の検出結果を前記色見本データ記憶手段に記憶された色見本データと比較することにより、前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合を検出する回復度合検出手段と、
前記モード設定手段の複数の運転モードの中から初期設定された運転モードに応じて前記濾過運転動作及び前記逆洗運転動作を制御した後、前記回復度合検出手段の検出結果に基づいて、前記モード設定手段における運転モードを再設定する制御手段とを有することを特徴とする濾過装置の運転制御装置。
【００１１】
（請求項２）
前記濾過室に導入する原水の濁度を測定する濁度測定手段を有し、
前記制御手段は、前記濁度測定手段の測定結果に基づいて前記モード設定手段のうちのいずれかの運転モードを初期設定することを特徴とする請求項１記載の濾過装置の運転制御装置。
【００１２】
（請求項３）
前記制御手段は、逆洗運転終了時毎に前記濁度測定手段の測定結果を取得し、該測定結果と前記回復度合検出手段の検出結果とに基づいて、前記モード設定手段における運転モードを再設定することを特徴とする請求項２記載の濾過装置の運転制御装置。
【００１３】
（請求項４）
前記濾過槽は、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該筒状支持体の外周を被覆する袋状の前記濾布とからなる多数の濾過筒が吊り下げて配設され、前記濾過室内に導入された原水が該濾過室内を上向流しながら前記濾布により濾過されて濾液となって前記濾過筒内を上昇して前記濾液室内に集水される構成であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の濾過装置の運転制御装置。
【００１４】
（請求項５）
濾布を介して濾液室と濾過室とに区画されてなる濾過槽を有し、前記濾過室内に導入された原水を前記濾布によって濾過して前記濾液室に集水し、該濾液を該濾液室から前記濾過槽外へ排出する濾過運転動作と、前記濾液室に導入された洗浄液を前記濾布を通過させて前記濾過室に集水し、該濾過室から前記濾過槽外へ排出する逆洗運転動作とを交互に行うようにした濾過装置の運転制御方法において、
濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のうちのいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードのうちのいずれかの運転モードを初期設定して前記濾過運転動作及び前記逆洗運転動作を制御すると共に、前記逆洗運転終了時の前記濾布表面を撮像して色を検出し、その検出結果を前記濾布表面の色を示す色見本データと比較することにより、前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合を検出し、その回復度合の検出結果に基づいて、前記運転モードを再設定することを特徴とする濾過装置の運転制御方法。
【００１５】
（請求項６）
前記濾過室に導入する原水の濁度を測定し、その測定結果に基づいて前記複数の運転モードのうちのいずれかの運転モードを初期設定することを特徴とする請求項５記載の濾過装置の運転制御方法。
【００１６】
（請求項７）
逆洗運転終了時毎に前記原水の濁度を測定し、その測定結果と前記逆洗運転終了時の前記濾布の回復度合の検出結果とに基づいて、前記運転モードを再設定することを特徴とする請求項５又は６記載の濾過装置の運転制御方法。
【００１７】
（請求項８）
前記濾過槽は、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該筒状支持体の外周を被覆する袋状の前記濾布とからなる多数の濾過筒が吊り下げて配設され、前記濾過室内に導入された原水が該濾過室内を上向流しながら前記濾布により濾過されて濾液となって前記濾過筒内を上昇して前記濾液室内に集水される構成であることを特徴とする請求項５、６又は７記載の濾過装置の運転制御方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、濾布の状態を簡単に検出でき、その濾布の状態に応じて適切な運転条件で濾過運転及び逆洗運転を制御することができる濾過装置の運転制御装置及び濾過装置の運転制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい適用例である船舶バラスト水を濾過するための濾過装置の一例を示す全体構成図であり、図中、１は濾過装置の濾過槽、２は濾過装置の運転を制御するための運転制御装置である。
【００２１】
濾過槽１には、取水管３途中に設けられた取水ポンプ４によって原水がくみ上げられて移送される。本実施形態において、原水にはバラスト水（海水又は淡水）が使用され、バラスト水として海水を使用する場合、濾過対象となる目詰まり物質（以下、粒子という場合がある。）としては、動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ等の無機物、その他、懸濁物質（ＳＳ）等がある。取水ポンプ４の駆動は運転制御装置２によって制御される。
【００２２】
濾過槽１は、濾過槽本体１０１と蓋体１０２からなる円筒竪型に形成され、その内部は、上部近傍に設けられた仕切り板１０３によって下部の濾過室１Ａと上部の濾液室１Ｂとに区画されている。濾過室１Ａには原水導入口１０４が設けられ、取水管３が接続されている。また、濾液室１Ｂには濾液排出口１０５が設けられ、排出管５が接続されている。
【００２３】
排出管４には濾液排出口１０５近傍において、洗浄水導入管６及び空気導入管７が接続され、これらによって濾過槽１の濾液室１Ｂ内に洗浄水及び空気を導入可能としている。
【００２４】
また、取水管３には原水導入口１０４近傍において空気導入管８が接続され、この空気導入管８を通して濾過槽１の濾過室１Ａ内に空気を導入可能としている。
【００２５】
これら洗浄水導入管６及び空気導入管７、８による洗浄水及び空気の濾過槽１への導入は逆洗時に行われる。
【００２６】
濾過室１Ａの上部の仕切り板１０３近傍には、洗浄水排出口１０６が設けられ、洗浄水排出管９が接続されている。この洗浄水排出管９からの洗浄水の排出は逆洗時に行われる。
【００２７】
また、取水管３にはドレン配管１０が接続され濾過槽１の濾過室１Ａ内の残水（目詰まり物質を含む。）を排出可能としている。
【００２８】
仕切り板１０３には、複数の濾過筒１０７が吊り下げ状に配設されている。各濾過筒１０７は、多孔製の円筒形の支持体１０７ａと、該支持体１０７ａの外周に被覆された濾布１０７ｂとによって構成されている。
【００２９】
支持体１０７ａは上部開口１０７ｃを有する樹脂製円筒形であり、ポリエチレン製のものが好ましい。支持体１０７ａの表面は網目状に形成されることにより多孔製とされてもよいし、多数の開孔を開設することにより多孔製とされてもよい。この支持体１０７ａ表面の開孔率は４０％〜７０％の範囲が好ましく、より好ましくは４５％〜６５％の範囲であり、更に好ましくは５０％〜６５％の範囲である。
【００３０】
濾布１０７ｂは、例えばポリエステル極細繊維で織られており、表面を一定方向に立毛させた緻密層を有し、支持体１０７ａ側に位置する下層部は粗い地組織を有する２層構造のものを好ましく用いることができる。濾過時には緻密層で原水中の粒子を捕捉し易く、且つ洗浄時には、捕捉された粒子を容易に離脱させることができるためである。また、ポリエステルは疎水性で、繊維が膨潤しにくいために好ましい。濾布１０７ｂの平均目開きは、原水として海水を取り込む場合、２０μｍ程度とすることができる。
【００３１】
濾布１０７ｂは袋状に形成されて支持体１０７ａの外周に被覆される。濾布１０７ｂを袋状に形成するには、通常の縫製法に従えばよい。
【００３２】
濾過筒１０７は、仕切り板１０３に複数本配設される。図１では２本が示されているが、本数は特に限定されず、適宜設定することができる。
【００３３】
各濾過筒１０７の上部は、支持体１０７ａの上部開口１０７ｃが仕切り板１０３から濾液室１Ｂに臨んでいる。従って、濾過時、取水管３から濾過室１Ａ内に導入された原水は、該濾過室１Ａ内を上向流しながら濾過筒１０７の濾布１０７ｂを外側から内側に向けて通過することによって濾過され、濾液が多孔製の支持体１０７ａ内に流入する。支持体１０７ａ内に流入した濾液は、該支持体１０７ａ内を上昇し、その上部開口１０７ｃを通して濾過筒１０７の上部から濾液室１Ｂ内に集水され、該濾液室１Ｂから排出管５によって濾過槽１外へ排出される。濾過槽１から排出された濾液（処理水）は、バラストタンク（図示せず）に向けて移送される。
【００３４】
一方、逆洗時、洗浄水導入管６から濾液室１Ｂ内に洗浄水が導入されると、洗浄水は濾液室１Ｂ内に臨む支持体１０７ａの上部開口１０７ｃに流入し、多孔製の支持体１０７ａ表面を抜けて濾布１０７ｂを内側から外側に向けて通過し、濾過室１Ａ内に流入し、この過程で濾布１０７ｂ表面に付着堆積する粒子を剥離させて除去する。
【００３５】
なお、本発明において濾過槽は、濾布を介して濾液室と濾過室とに区画され、濾過室内に導入された原水を濾布によって濾過して濾液室に集水可能であればよく、必ずしも図示する濾過槽１の態様に限定されるものではない。
【００３６】
図中、１１は取水管３途中に設けられた濁度測定器であり、取水管３中を流れる原水の濁度を測定する。濁度測定器１１の測定結果は運転制御装置２に送られる。
【００３７】
また、１２は濾過槽１の濾過室１Ａ内に設けられた撮像装置であり、濾過室１Ａ内に配置されている濾過筒１０７の濾布１０７ｂ表面を撮像するようになっている。
【００３８】
この撮像装置１２は濾布１０７ｂ表面を撮像することによって、その色を検出する。ここで色とは、多色（カラー）に限らず、単に濃度の濃淡を表す単色（モノクロ）であってもよい。このような撮像装置１２としては、例えばＣＣＤカメラを好ましく用いることができる。撮像装置１２の撮像データは運転制御装置２に送られる。
【００３９】
図１では１つの撮像装置１２だけが示されているが、撮像装置１２は濾過筒１０７の高さ方向の複数位置における濾布１０２ｂ表面を撮像できるように、異なる高さに複数設けられていてもよい。また、濾過筒１０７の高さ方向の複数位置における濾布１０７ｂ表面を撮像できるように、１つの撮像装置１２を高さ方向に移動可能に設けるようにしてもよい。
【００４０】
撮像装置１２は、図示するように濾過槽１内部に配置されるものに限らず、濾過槽１の外部に配置されてもよい。この場合、濾過室１Ａの壁面に覗き窓を形成し、覗き窓を通して内部の濾布１０７ｂ表面を撮像可能とする。
【００４１】
更に、図１中、３ａは取水管３に設けられた開閉弁、５ａは排出管５に設けられた開閉弁、６ａは洗浄水導入管６に設けられた開閉弁、７ａは空気導入管７に設けられた開閉弁、８ａは空気導入管８に設けられた開閉弁、９ａは洗浄水排出管９に設けられた開閉弁、１０ａはドレン配管１０に設けられた開閉弁であり、それぞれ運転制御装置２によって開閉制御される。
【００４２】
次に、図２に示すブロック図を用いて運転制御装置２の構成について説明する。
【００４３】
図中、２０１は制御部、２０２はモード設定部、２０３は画像処理部、２０４は画像記憶部、２０５は比較部、２０６は色見本データ記憶部である。
【００４４】
制御部２０１は、取水ポンプ４及び各開閉弁３ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａを制御して、原水を濾過槽１へ導入して濾液を取り出す濾過運転と、洗浄水及び空気を濾過槽１へ導入して濾布１０７ｂ表面の粒子を除去する逆洗運転とを交互に行うように制御すると共に、濁度測定器１１及び撮像装置１２を制御して、濁度の測定結果及び画像データを取り込む。濁度測定器１１による原水の濁度の測定は原水の取り込み開始時に行われ、撮像装置１２による濾布１０７ｂ表面の撮像は例えば逆洗運転終了時に行われる。
【００４５】
モード設定部２０２は、濾過装置を稼動させる際の運転条件、すなわち、濾過運転と逆洗運転とを交互に行う際の濾過時間、逆洗時間等の諸条件を異ならせた複数の運転モードを予め記憶している。本発明に係る濾過装置では、濾過槽１による原水の濾過運転と、該濾過運転時とは逆方向に洗浄水を流す逆洗運転とを交互に行うようになっており、制御部２０１によって、このモード設定部２０２に記憶された複数の運転モードのうちからいずれかの運転モードが設定され、その運転モードに従って濾過運転及び逆洗運転を交互に行う運転動作が制御されるようになっている。
【００４６】
このモード設定部２０２に記憶される運転モードの例を図３、図４に示す。
【００４７】
図３は、濾過時間を一定とし、１回当たりの逆洗時間を異ならせたモード１〜モード６の６つのモードが設定された例を示している。ここではモード１からモード６に行くに従って逆洗時間が次第に長くなり、逆洗を念入りに行うように設定されている。
【００４８】
図４は、逆洗時間を一定とし、１回当たりの濾過時間を異ならせたモード１〜モード６の６つのモードが設定された例を示している。ここではモード１からモード６に行くに従って濾過時間が次第に短くなり、頻繁に逆洗を行うように設定されている。
【００４９】
また、図示しないが、この他に濾過速度や洗浄速度をパラメータとする運転モードを設定することもできる。従って、モード設定部２０２では、これら濾過時間、逆洗時間、濾過速度及び洗浄速度のうちのいずれか１種以上の運転条件を異ならせた複数の運転モードを設定しておけばよい。
【００５０】
画像処理部２０３は、制御部２０１によって撮像装置１２が制御されることにより撮像された逆洗運転終了時の濾布１０７ｂ表面の画像データを撮像装置１２から取り込み、所定の画像処理を施す。
【００５１】
画像記憶部２０４は、この画像処理部２０３により画像処理された画像データを取り込んで記憶する。
【００５２】
色見本データ記憶部２０５には、濾布１０７ｂ表面の汚れ具合の色を示す色見本データが予め記憶されている。
【００５３】
比較部２０６は、制御部２０１によって制御されることにより、画像記憶部２０４に記憶された逆洗運転終了時の濾布１０７ｂ表面の画像データと、色見本データ記憶部２０５に記憶された濾布１０７ｂ表面の汚れ具合の色を示す色見本データとを比較する。比較の結果は制御部２０１に送られる。
【００５４】
制御部２０１では、逆洗運転終了時、この比較の結果に基づいて、濾布１０７ｂの回復度合を検出し、その検出結果に基づいて、必要に応じてモード設定部２０２に記憶された複数の運転モードの中から運転モードを再設定することができるようになっている。
【００５５】
なお、図２において、１３は例えば液晶モニタ等からなる表示部であり、濾過装置の運転状況の各種情報を表示するようになっている。
【００５６】
次に、図５に示すフローチャートを用いて、かかる濾過装置の運転制御について説明する。
【００５７】
原水(バラスト水)の取り込みが開始されると、運転制御装置２の制御部２０１は取水ポンプ４を駆動して取水管３から原水を取り込み、濾過槽１の濾過室１Ａに導入する。このとき開閉弁６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａは閉じられている。そして、かかる原水の取り込み開始時、制御部２０１は濁度測定器１１によってバラスト水の濁度を測定し、その測定結果を取得する（Ｓ１）。
【００５８】
ここで、制御部２０１は、この濁度測定器１１から取得された原水の濁度の測定結果に応じて、モード設定部２０２に記憶されている複数の運転モードのうちのいずれか１つの運転モードを初期設定する（Ｓ２）。
【００５９】
図６は、この運転モードを設定する際に用いられる濁度と運転モードとの関係を示すテーブルの一例であり、例えば制御部２０１内に設けられている。同図に示すように、原水の濁度が小さい（きれいな）場合、運転モードはモード設定部２０２中のモード１が設定され、例えば図３に示す例では、濾過時間に対して１回当たりの逆洗時間は短く設定されるようになる。一方、原水の濁度が大きくなる（濁ってくる）に従って、運転モードが次第に繰り上がっていき、１回当たりの逆洗時間が長くなるようになっている。従って、濾過開始当初から、原水の濁度に応じて濾過運転と逆洗運転の各時間が最適に設定された状態の運転動作を行うことができるため、本発明において、このように濁度測定器１１によって原水の濁度を測定し、それに基づいて運転モードの初期設定を行うことは好ましい態様である。
【００６０】
原水が濾過槽１の濾過室１Ａに導入されると、原水は濾過室１Ａ内を上向流しながら濾布１０７ｂによって濾過され、濾液が濾液室１Ｂに集水される。濾液室１Ｂに集水された濾液（処理水）は、排出管５からバラストタンク（図示せず）に移送される。
【００６１】
この濾過運転は、上述したように濁度測定器１１の測定結果に基づいて初期設定された運転モードに従って所定時間継続された後、制御部２０１の制御によって逆洗運転に切り替えられる（Ｓ３）。
【００６２】
この逆洗運転時、制御部２０１は取水ポンプ４の駆動を停止させ、開閉弁６ａ、７ａ、８ａ、９ａを開けて濾過槽１内に洗浄水及び空気を導入する。洗浄水導入管６から濾液室１Ｂ内に導入された洗浄水は、支持体１０７ａの上部開口１０７ｃに流入して濾布１０７ｂを内側から外側に向けて通過し、表面に付着堆積する粒子を剥離させて除去する。このとき、同時に空気導入管７から濾液室１Ｂ内に空気が導入されることにより、この空気も濾布１０７ｂを内側から外側に向けて通過して粒子の除去を促進するため、洗浄水量の削減を図ることが可能である。
【００６３】
更に、同時に空気導入管８から濾過室１Ａ内に空気が導入されることにより、濾布１０７ｂの内側から外側に向けて通過して微細気泡となった空気と一緒になって粗大気泡となり、濾布１０７ｂの外側表面を上昇するため、濾布１０７ｂ表面を揺らして洗浄効果をより高めることができる。濾過室１Ａ内を上昇した気泡を含む洗浄水は、洗浄水排出管９から濾過槽１外へ排出される。
【００６４】
かかる逆洗運転は、ここでは、上述したように濁度測定器１１の測定結果に基づいて初期設定された運転モードに従って所定時間継続される（Ｓ４）。
【００６５】
運転モードに従って所定時間の逆洗運転が終了すると、続いて、逆洗運転による濾布１０７ｂの回復度合を確認する（Ｓ５）。
【００６６】
すなわち、制御部２０１は撮像装置１２を制御して濾布１０７ｂ表面を撮像し、その画像データを取得する。撮像装置１２から取得された画像データは、画像処理部２０３において所定の画像処理が施された後、画像記憶部２０４に一旦記憶された後、比較部２０６において、色見本データ記憶部２０５に記憶されている色見本と比較し、濾布１０７ｂの回復度合を判別する。
【００６７】
例えば逆洗の結果、濾布１０７ｂ表面に付着した粒子の除去が良好に行われている場合、濾布１０７ｂ表面は、本来の色（例えば白）に極めて近くなって回復が良好であることがわかる。一方、粒子の除去が不十分な場合、濾布１０７ｂ表面は依然として汚れて濃度が濃く、回復が不十分であることがわかる。
【００６８】
ここで、制御部２０１は、かかる回復度合の検出結果から、運転モードを再設定するか否かを判断する（Ｓ６）。
【００６９】
図７は、この運転モードを再設定するか否かを判断する際に用いられる逆洗運転終了時の濾布１０７ｂの回復度合と運転モードの再設定との関係を示すテーブルの一例であり、例えば制御部２０１内に設けられる。ここでは、撮像装置１２によって濾布１０７ｂ表面の色を撮影画像の濃淡である濃度として捉え、その濃淡を検出するようにした場合について示す。この濃度は、例えば８ビットの場合、撮像装置１２からの画像データを０（淡）から２５６（濃）に量子化したものである。
【００７０】
同図に示すように、色が１〜４に該当して回復が良好で回復度合が大きい場合、モード設定部２０２で初期設定された運転モードに対して１段階下げるように再設定する。例えば図３に示す運転モードの場合、現在モードがモード３であった場合はモード２に再設定することにより、逆洗時間を短くする。この結果、濾過時間が相対的に長くなるため、濾液（処理水）量の増大が図られるようになる。
【００７１】
また、色が５〜６に該当する場合は、標準的な回復度合であるとして初期設定された運転モードを維持する。
【００７２】
更に、色が７〜１０に該当して回復が不十分で回復度合が小さい場合、初期設定された運転モードに対して１段階上げるように再設定する。例えば図３に示す運転モードの場合、現在モードがモード３であった場合はモード４に再設定することにより、逆洗時間を長くする。この結果、濾布１０７ｂの回復向上が図られるようになる。
【００７３】
色が１１〜１２に該当して極端に回復状態が悪い（汚れている）場合は、例えば図３に示す運転モードの場合、最も逆洗時間が長いモード６に移行させて、入念に逆洗が行われるように再設定される。
【００７４】
また、逆洗を繰り返しても回復度合が悪い状態（例えば色が１１〜１２に該当し続ける場合等）を繰り返して向上しない場合は、濾布１０７ｂの交換を促すように表示部１３に警告表示を行うようにしてもよい。
【００７５】
かかる判断の結果、運転モードを再設定する必要がある場合、制御部２０１はモード設定部２０２の運転モードを再設定する（Ｓ７）。
【００７６】
その後、濾過運転が再開され、上記ステップＳ７において運転モードが再設定された場合は、その再設定された運転モードに従って濾過運転及び逆洗運転を交互に行う運転動作が制御され、上記ステップＳ３からの動作を繰り返す。
【００７７】
このように、本発明によれば、濾布１０７ｂ表面の色を検出し、その検出結果を色見本データと比較することによって逆洗運転後の濾布１０７ｂの回復度合を検出し、その検出結果に応じて運転モードを再設定することができるので、簡単に濾布１０７ｂの状態を検出でき、その濾布１０７ｂの状態に応じて常に適切な濾過運転及び逆洗運転を行うことができる。
【００７８】
なお、以上説明した態様では、逆洗運転が終了して濾布の回復度合を検出したその都度、モードの再設定を行うか否かを判断するようにしたが、モードの再設定を行うか否かの判断は、逆洗運転が終了する度に行うものに限らない。例えば、逆洗運転が終了して濾布の回復度合を検出した検出結果を制御部２０１等に毎回記憶しておき、複数回（例えば５回等）の逆洗運転が終了した後に、それまで記憶された各回の回復度合の検出結果の履歴に基づいてモードの再設定を行うか否かを判断するようにしてもよい。
【００７９】
濾布の回復度合を検出したその都度、モードの再設定を行うか否かを判断する場合、毎回の回復度合が比較的良好で、例えば図７を例にとった場合、モードを再設定する必要がないと判断されるような場合でも、それが複数回繰り返されると、毎回僅かずつ濾布が汚れていき、最初の方と最後の方では濾布の汚れ具合が大きく異なっている場合がある。しかし、各回の回復度合の検出結果の履歴に基づいてモードの再設定を行うか否かを判断することにより、毎回僅かずつ濾布が汚れていく様子を判別でき、適切なモード設定を行うことが可能となる。
【００８０】
また、以上の態様では、色見本データ記憶部２０５に濃淡の複数の色見本データを記憶させておいた例を示したが、色見本データ記憶部２０５には、色見本データとして濾布１０７ｂの１つの基準色のみを記憶させておき、比較部２０６においては、図８に示すように、撮像装置１２から得られた画像データとこの基準色とを比較し、その色の差に基づいて運転モードを再設定するか否かを判断するようにしてもよい。基準色とは、例えば未使用状態の濾布１０７ｂの色とすることができる。
【００８１】
この場合は、図８に示すように、逆洗の結果、濾布１０７ｂ表面に付着した粒子の除去が良好に行われている場合、濾布１０７ｂ表面は画像データ１のように濃度が薄く、色見本データに示される基準色に近くなり、回復が良好であることがわかる。一方、粒子の除去が不十分な場合、濾布１０７ｂ表面は依然として汚れているため、例えば画像データ２や更に汚れた画像データ３のように濃度が濃くなっているため、基準色とは異なった色となって回復が不十分であることがわかる。この場合の回復度合は、例えば色見本データの濃度に対する画像データの濃度差として検出することができる。
【００８２】
図９は、このような場合に運転モードを再設定するか否かを判断する際に用いられる逆洗運転終了時の濾布１０７ｂの回復度合と運転モードの再設定との関係を示すテーブルの一例であり、例えば制御部２０１内に設けられる。
【００８３】
同図に示すように、比較部２０６における比較の結果、回復度合を示す濃度差が＋３％未満となって回復度合が大きい（色見本データとの濃度差が小さい）場合、モード設定部２０２で初期設定された運転モードに対して運転モードを１段階下げるように再設定する。例えば図３に示す運転モードの場合、現在モードがモード３であった場合はモード２に再設定することにより、逆洗時間を短くする。この結果、濾過時間が相対的に長くなるため、濾液（処理水）量の増大が図られるようになる。
【００８４】
また、回復度合を示す濃度差が＋３％以上＋５％未満では標準的な回復度合であるとして現在モードを維持する。
【００８５】
更に、濃度差を示す回復度合が＋５％以上＋１０％未満の場合、回復度合が小さい（色見本データとの濃度差が大きい）と判断され、運転モードを１段階上げるように再設定する。例えば図３に示す運転モードの場合、現在モードがモード３であった場合はモード４に再設定することにより、逆洗時間を長くする。この結果、濾布１０７ｂの回復向上が図られるようになる。
【００８６】
濃度差を示す回復度合が＋１０％以上となるように極端に回復状態が悪い（汚れている）場合は、例えば図３に示す運転モードの場合、最も逆洗時間が長いモード６に移行させて、入念に逆洗が行われるように再設定される。
【００８７】
なお、色見本データとして多色のデータを使用する場合、色見本データを例えばＲ、Ｇ、Ｂ各々の輝度を数値化したデータとし、撮像装置１２によってカラー画像を撮像してその画像データを同じく数値化し、色見本データと比較することによって回復度合の検出を行えばよい。
【００８８】
また、この場合も、上述したように、モードの再設定を行うか否かの判断は、逆洗運転が終了する度に行うものに限らず、逆洗運転が終了して濾布の回復度合を検出した検出結果を制御部２０１等に毎回記憶しておき、複数回（例えば５回等）の逆洗運転が終了した後に、それまで記憶された各回の回復度合の検出結果の履歴に基づいてモードの再設定を行うか否かを判断するようにしてもよい。
【００８９】
また、以上の態様では、濁度測定器１１による原水の濁度の測定は原水の取り込み開始時に行うようにしたが、原水の取水中にも濁度が変化する場合がある。このため、逆洗運転終了時、制御部２０１はその都度濁度測定器１１によって原水の濁度を測定し、その結果を考慮した上で運転モードの再設定を判断するようにすることも好ましい。
【００９０】
例えば、逆洗運転終了時に濾布１０７ｂの回復度合を検出して運転モードの再設定の可否を判断した結果と、同じく逆洗運転終了時に原水の濁度を測定した結果との双方に基づき、回復度合の検出結果が運転モードの再設定の必要がないと判断された場合でも、原水の濁度が上がっていたら運転モードを１段階上げ、濁度が下がっていたら運転モードを１段階下げるように再設定する。
【００９１】
また、回復度合の検出結果が運転モードの再設定の必要があると判断された場合、原水の濁度が上がっていたら、回復度合の結果から判断される運転モードから更に１段階上げ、逆に濁度が下がっていたら、回復度合の結果から判断される運転モードから１段階下げるように再設定する。
【００９２】
このように逆洗運転終了時に濾布１０７ｂの回復度合の検出結果と原水の濁度の測定結果との双方に基づいて運転モードを再設定するので、取水される原水の経時的な変化に対応して最適な運転条件を設定することができ、より効率的な運転制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】船舶バラスト水を濾過するための濾過装置の一例を示す全体構成図
【図２】運転制御装置の構成を示すブロック図
【図３】モード設定部に記憶される運転モードの一例を示す図
【図４】モード設定部に記憶される運転モードの他の例を示す図
【図５】濾過装置の動作を説明するフローチャート
【図６】濁度と運転モードとの関係を示すテーブル
【図７】濾布の回復度合と運転モードの再設定との関係を示すテーブル
【図８】色見本データと画像データとの比較の様子を説明する図
【図９】濾布の回復度合と運転モードの再設定との関係を示すテーブル
【符号の説明】
【００９４】
１：濾過槽
１Ａ：濾過室
１Ｂ：濾液室
１０１：濾過槽本体 
１０２：蓋体
１０３：仕切り板
１０４：原水導入口
１０５：排出口
１０６：洗浄水排出口
１０７：濾過筒
１０７ａ：支持体
１０７ｂ：濾布
１０７ｃ：上部開口
２：運転制御装置
２０１：制御部
２０２：モード設定部
２０３：画像処理部
２０４：画像記憶部
２０５：色見本データ記憶部
２０６：比較部
３：取水管
３ａ：開閉弁
４：取水ポンプ
５：排出管
５ａ：開閉弁
６：洗浄水導入管
６ａ：開閉弁
７：空気導入管
７ａ：開閉弁
８：空気導入管
８ａ：開閉弁
９：洗浄水排出管
９ａ：開閉弁
１０：ドレン配管
１０ａ：開閉弁
１１：濁度測定器
１２：撮像装置
１３：表示部
【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９】
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【図７】
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【図８】
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