(57)【要約】【目的】オゾンを有効利用して設備コストのみならず用役コストを低減できるバラスト水の処理方法を提供すること。【構成】バラスト水をバラストポンプにより汲み上げ、濾過室を備えた濾過装置に供給して濾過処理し、処理後のバラスト水にオゾン混合器でオゾンを混合し、混合水をオゾン溶解タンク内で所定時間滞留させてオゾン処理した後バラストタンクに送るバラスト水の処理方法において、前記オゾン溶解タンク９内で脱気された廃オゾンを取り出し、該廃オゾンを前記濾過装置５の濾過室内とバラストポンプ３の手前の両方に供給することを特徴とするバラスト水の処理方法。【選択図】        図１
2008119644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水をバラストポンプにより汲み上げ、濾過室を備えた濾過装置に供給して濾過処理し、処理後のバラスト水にオゾン混合器でオゾンを混合し、混合水をオゾン溶解タンク内で所定時間滞留させてオゾン処理した後バラストタンクに送るバラスト水の処理方法において、
前記オゾン溶解タンク内で脱気された廃オゾンを取り出し、該廃オゾンを前記濾過装置の濾過室内とバラストポンプの手前の両方に供給することを特徴とするバラスト水の処理方法。
【請求項２】
前記バラストポンプの手前にスクリーンを配置し、前記廃オゾンをスクリーンの手前に供給することを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理方法。
【請求項３】
前記濾過装置は、濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して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又は２記載のバラスト水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水の処理方法に関し、詳しくは、オゾンの有効利用ができ、濾布洗浄効果に優れるバラスト水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バラスト水の処理方法として、オゾン処理する方法は知られている（特許文献１）。  
【０００３】
かかるオゾン処理においては、オゾン溶解タンク内でオゾン溶解水を作成し、そのタンクからオゾン溶解水を海水に添加するようにしていることが多い。
【０００４】
オゾン溶解タンクでは廃オゾンが発生することは避けられず、かかる廃オゾンの処理は、従来、触媒などを充填したオゾン分解塔によって行っていた（特許文献２）。船舶内に排出すると、機器類の腐食の問題を引き起こすおそれがあるからである。オゾン分解塔は種々の問題を解消する効果はあるが、設備コストのみならず触媒消費の用役コストもかかる問題が残る。
【特許文献１】米国特許第６１２５７７８号
【特許文献２】特公平５−４６２７７
【特許文献３】特開２００４−１３６１８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであり、本発明の課題は、オゾンを有効利用して設備コストのみならず用役コストを低減できるバラスト水の処理方法を提供することにある。
【０００６】
また本発明の他の課題は、以下の記載により明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００８】
（請求項１） 
バラスト水をバラストポンプにより汲み上げ、濾過室を備えた濾過装置に供給して濾過処理し、処理後のバラスト水にオゾン混合器でオゾンを混合し、混合水をオゾン溶解タンク内で所定時間滞留させてオゾン処理した後バラストタンクに送るバラスト水の処理方法において、
前記オゾン溶解タンク内で脱気された廃オゾンを取り出し、該廃オゾンを前記濾過装置の濾過室内とバラストポンプの手前の両方に供給することを特徴とするバラスト水の処理方法。
【０００９】
（請求項２）
前記バラストポンプの手前にスクリーンを配置し、前記廃オゾンをスクリーンの手前に供給することを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理方法。
【００１０】
（請求項３）
前記濾過装置は、濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して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又は２記載のバラスト水の処理方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、オゾンを有効利用して設備コストのみならず用役コストを低減できるバラスト水の処理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】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の濾過システムの一実施態様を示す説明図であり、この態様の濾過システムは、船体１の船底部付近に設けられたシーチェスト２から、バラストポンプ３によってバラスト水（海水又は淡水、以下、海水を用いた例について説明する。）を取り込む。
【００１４】
バラスト水には、動物プランクトン、植物プランクトン、微生物などの水生生物あるいはその卵などや細菌類（胞子も含む）、その他、無機物や有機物、浮遊懸濁物質(ＳＳ)などが含まれている。
【００１５】
バラストポンプ３の手前にはスクリーン４が設けられ、このスクリーン４は、バラストポンプ３に流入するバラスト水中の比較的大きな夾雑物を取り除く（ストレーナーとも称する）。
【００１６】
５は濾過装置であり、海水をバラスト水として使用する場合には、濾過対象となる物質としては、動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物、細菌類、難溶解性の無機物や有機物（ＣＯＤやＢＯＤ成分）、浮遊懸濁物質(ＳＳ)などがある。
【００１７】
６はオゾン混合装置であり、オゾン混合装置６において、バラストポンプ３によって取水された海水に、オゾン発生装置７によって生成されたオゾンを混入させる。
【００１８】
オゾン発生装置７は、コンプレッサー７１、酸素発生器７２及びオゾン発生器７３を有している。酸素発生器７２及びオゾン発生器７３を経て生成されたオゾンが、コンプレッサー７１によってオゾン供給ライン８を介してオゾン混合装置６に供給される。
【００１９】
オゾン発生装置７としては、無声放電型、紫外線照射型等を用いることができる。
【００２０】
このオゾン混合装置６としては、バラスト水とオゾンもしくはオゾンと酸素の混合気体とを気液混合する気液混合装置（オゾンインジェクター）を用いることができるが、バラスト水中に所定濃度のオゾンを混入させることができるものであれば、例えば、スタティックミキサー、ラインミキサーなどの静的混合機を使用することもできる。
【００２１】
９はオゾン溶解タンクであり、溶解されないオゾンは廃オゾンとして脱気され、廃オゾンは廃オゾンライン１０を介して廃オゾンタンク１１に送られ貯留される。オゾン溶解タンク９の滞留時間は３０ｓｅｃ〜２分の範囲が好ましく、より好ましくは４５ｓｅｃ〜１．５分の範囲である。
【００２２】
この海水中へのオゾンの混入によって、バラスト水中の細菌類の殺菌が行われる海水中のオゾン濃度は、殺菌効果を発揮する上で、最大で５ｐｐｍ（ｇオゾン／ｍ3海水）とすることが好ましい。５ｐｐｍを超えるようになると、オゾンによってバラストタンク等の腐食が懸念されるようになるので、より好ましくは０．５〜５ｐｐｍの範囲とすることである。
【００２３】
本発明において、廃オゾン中におけるオゾン濃度は、１０ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの範囲であり、本発明では、これらの廃オゾンを従来とは異なった視点で再利用し、濾過装置における洗浄効果の向上をはかると共に、バラスト水中の殺菌に使用するオゾン使用量を削減する。
【００２４】
１２は処理された海水をバラスト水として貯留するバラストタンクである。バラストタンク１２の数は船舶に応じて決定されるものであり、図示の例は参考に過ぎない。
【００２５】
１３は濾過装置５に廃オゾンを供給する廃オゾン供給ラインであり、ライン中に開閉弁１３０を備えている。１４はバラストポンプ３の手前の海水ラインに廃オゾンを供給する廃オゾン供給ラインであり、ライン中に開閉弁１４０を備えている。１５はスクリーン４の手前の海水ラインに廃オゾンを供給する廃オゾン供給ラインであり、ライン中に開閉弁１５０を備えている。１６は例えば室内殺菌などの用途に供するための廃オゾン供給ラインであり、ライン中に開閉弁１６０を備えている。
【００２６】
次に本発明に好ましく採用される濾過装置の一例を図２に基づいて説明する。
【００２７】
図２は本発明の濾過装置の一例を示す概略断面図である。図において、５００は濾過槽本体５０１と蓋体５０２とからなる濾過槽であり、円筒竪型に形成されることが好ましい。
【００２８】
濾過槽５００は仕切板５０３により濾過室５０４と濾液室５０５に区画されている。濾過室５０４には原液導入口５０６が設けられ、濾液室５０５には濾液排出口５０７が設けられている。原液導入口５０６には原水導入管５０８及び空気導入管５０９が接続されている。濾液排出口５０７には濾液排出管５１０及び空気導入管５１１が接続されている。
【００２９】
本態様において、空気導入管５０９には廃オゾン供給ライン１３が接続されている。なお廃オゾン供給ライン１３は原液導入口５０６に直接接続されていてもよい。
【００３０】
５１２は仕切板５０３に吊り下げられた濾過筒であり、該濾過筒５１２は多孔製の円筒形の支持体５１３と該支持体５１３の外周に被覆され袋状に形成された濾布５１４によって構成され、濾過筒５１２の上部は濾液室５０５に濾液を送液可能なように開口している。
【００３１】
支持体５１３は上部開口５１５を有する樹脂製円筒形であり、好ましくはテフロン（登録商標）、塩化ビニル製のもの、もしくはステンレス製が好ましい。支持体の表面は網目状に形成されてもよいし、あるいは多孔状に形成されてもよい。支持体表面の開口率は４０％〜７０％の範囲が好ましく、より好ましくは４５％〜６５％の範囲が好ましく、更に好ましくは５０％〜６５％の範囲が好ましい。
【００３２】
濾布５１４は例えばテフロン（登録商標）極細繊維で織られ、表面を一定方向に立毛させた緻密層を有し、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やすく、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からである。またテフロン（登録商標）は疎水性で繊維が膨潤しにくいので好ましい。濾布５１４を袋状にするには、通常の縫製法でよい。
【００３３】
本態様では、濾過室５０４内に、２本の濾過筒５１２が吊り下げて配設されている例が示されているが、濾過筒の本数は図示に限定されず、処理量等に応じて変更できる。
【００３４】
バラストポンプ３によって送液された海水（以下、必要に原水ともいう）が、原水導入管５０８から原液導入口５０６を経由して濾過室５０４に導入されると、濾過室５０４内を上向流する。
【００３５】
濾過室５０４内の原水は、濾布５１４によって濾過され、濾過筒５１２内を上昇し、濾液室５０５に送られる。
【００３６】
濾布５１４に目詰まりが生じた場合には、濾過処理を停止して、濾布５１４の洗浄を行う。かかる洗浄を行う場合は、清浄な洗浄液である濾液を濾液排出管５１０及び濾液排出口５０７を介して濾液室５０５に導入する。
【００３７】
また洗浄の際には、濾液と共に空気も導入することが好ましい態様である。空気は空気導入管５１１から導入する。濾液と空気が濾液室５０５に導入されると、その濾液と空気は濾過筒５１２の上部開口５１５から下方に向かって送られ、濾布５１４を内側から押圧するように作用する。かかる押圧によって濾布５１４の各目は膨張し、目詰まりした夾雑物は濾布５１４から分離され、濾過室５０４内に排出される。濾過室５０４内の洗浄排液は、排水口５１６から外部に排出される。
【００３８】
一方、濾過室５０４には下方より空気導入管５０９を介して空気が導入され、濾布の表面に気泡で衝撃を与えることも好ましい。洗浄効果が上昇するからである。
【００３９】
本発明では、濾過室５０４内に廃オゾン供給ライン１３を介して廃オゾンが導入されるために、洗浄によって濾布５１４から分離された濾過対象物質の中で、動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物などの殺菌や細菌類の殺菌、難溶解性の有機物（ＣＯＤやＢＯＤ成分）の分解を助長する機能を果たす。動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物などが殺菌された洗浄廃液はそのまま海洋に廃棄可能となる。また難溶解性の有機物（ＣＯＤやＢＯＤ成分）の分解を促進すれば濾布の目詰まりが短期間で生じることもなくなり好ましい。すなわち難溶解性の有機物（ＣＯＤやＢＯＤ成分）は濾布から分離しにくくそのまま存在していると濾布内での微生物の栄養源となるので、これらの成分を分解すれば濾布から分離しやすくなり、濾布内での微生物の栄養源となることもなくなるので好ましい。
【００４０】
また本発明では、廃オゾン供給ライン１４からバラストポンプ３の手前で海水ラインに廃オゾンが供給されると、濾過装置における有機物による目詰まりを最小限に抑制できるので好ましい。更に廃オゾン供給ライン１５からスクリーン４の手前の海水ラインに廃オゾンを供給すると、スクリーン４における目詰まりを削減できるのみならず、濾過装置における有機物による目詰まりを最小限に抑制できるので好ましい。
【００４１】
次に本発明の他の好ましい態様について説明する。
【００４２】
図１に示す態様において、オゾン溶解タンク９から廃オゾンを収集する手法として、図３に示すように、オゾン溶解タンク９に液面計９００を設け、一定の液面になった場合にファン９０１を作動せさて廃オゾンタンク１１に送るようにすることも好ましい態様である。
【００４３】
また廃オゾンをバラストポンプ３の手前に供給する場合に、図４に示すように、バラストポンプ３の手前にラインミキサー３００を設けて、廃オゾンを海水に効率的に混合するようにすることも好ましい態様である。
【００４４】
更に、図５に示すように、廃オゾンを廃オゾン溶解タンク１１０に送り、廃オゾン溶解水を作成してライン１１２を介して濾過装置５の洗浄廃液の殺菌に使用することも好ましい。１１１は海水のバイパスラインである。廃オゾン溶解水は、ライン１１３を介してバラストポンプ手前に供給することもできるし、またライン１１４を介してスクリーン手前ンに供給することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の濾過システムの一実施態様を示す説明図
【図２】本発明に適用可能な濾過装置の一例を示す概略断面図
【図３】オゾン溶解タンクから廃オゾンを収集する手法の一例を示す説明図
【図４】廃オゾンをバラストポンプの手前に供給する手法の一例を示す説明図
【図５】本発明の他の態様を示す説明図
【符号の説明】
【００４６】
１：船体
２：シーチェスト
３：バラストポンプ
３００：ラインミキサー
４：スクリーン
５：濾過装置
５００：濾過槽
５０１：濾過槽本体
５０２：蓋体
５０３：仕切板
５０４：濾過室
５０５：濾液室
５０６：原液導入口
５０７：濾液排出口
５０８：原水導入管
５０９：空気導入管
５１０：濾液排出管
５１１：空気導入管
５１２：濾過筒
５１３：支持体
５１４：濾布
５１５：上部開口
５１６：排水口
６：オゾン混合装置
７：オゾン発生装置
７１：コンプレッサー
７２：酸素発生器
７３：オゾン発生器
８：オゾン供給ライン
９：オゾン溶解タンク
９００：液面計
９０１：ファン
１０：廃オゾンライン
１１：廃オゾンタンク
１１０：廃オゾン溶解タンク
１１１：バイパスライン
１１２、１１３、１１４：ライン（配管）
１２：バラストタンク
１３：廃オゾン供給ライン
１３０：開閉弁
１４：廃オゾン供給ライン
１４０：開閉弁
１５：廃オゾン供給ライン
１５０：開閉弁
１６：廃オゾン供給ライン
１６０：開閉弁
【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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