(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船上海水管理システムの上流における船上のフィルタの生物付着防除システムであって、
前記フィルタの上流に流体接続された海水源；
少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき前記海水に導入するように構成された付着防止種の源；
前記海水源から濾過すべき海水を汲み出して濾過すべき海水を前記フィルタに導入するために配置されたポンプ；
前記ポンプの出口を前記フィルタの出口に流体接続する逆洗管路；及び
前記少なくとも１つの塩素系付着防止種の前記濾過すべき海水への導入を調節して、付着防止種における、塩素として０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの、目標付着防止濃度を実現し、かつ、前記フィルタの前後における差圧および/または時間に基づいて逆洗が行われるように構成された制御装置；
前記濾過すべき海水中における塩素系付着防止種の濃度を測定して前記測定濃度を前記制御装置に表示するために配置されたセンサ；を、備えてなる、
生物付着防除システム。
【請求項２】
前記船上海水管理システムが、紫外線照射システム及び塩素消毒システムの少なくとも一方を備えてなる、請求項１に記載の生物付着防除システム。
【請求項３】
前記濾過すべき海水の流量を測定して前記測定流量を前記制御装置に表示するために配置された流量センサを更に備えてなる、請求項１に記載の生物付着防除システム。
【請求項４】
前記制御装置が、少なくとも、前記測定流量に基づいて、出力信号を発生するように構成されており、更に、前記付着防止種の源に前記出力信号を送信するように構成されている、請求項３に記載の生物付着防除システム。
【請求項５】
前記海水源から濾過すべき海水を汲み出して前記濾過すべき海水を前記フィルタに導入するために配置されたポンプを更に備えてなり、前記付着防止種の源が、前記ポンプの下流位置において、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を前記濾過される海水に導入するように構成されている、請求項４に記載の生物付着防除システム。
【請求項６】
前記目標付着防止濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内にある、請求項５に記載の生物付着防除システム。
【請求項７】
前記目標付着防止濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲内にある、請求項５に記載の生物付着防除システム。
【請求項８】
前記フィルタの出口が、紫外線照射システム、船舶用水冷システム及び船舶用バラストタンクの少なくとも１つの上流に、流体接続されている、請求項７に記載の生物付着防除システム。
【請求項９】
前記フィルタのスクリーンサイズが１０μｍ〜５０μｍの範囲内にある、請求項８に記載の生物付着防除システム。
【請求項１０】
前記付着防止種の源が電解塩素発生器を備えてなる、請求項９に記載の生物付着防除システム。
【請求項１１】
船上海水管理システムの上流において船上のフィルタの生物付着を軽減する方法であって、
前記フィルタに海水を導入するステップ；
目標付着防止濃度で少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入し濾過海水を生成するステップ；
濾過海水を前記船上消毒システムに導入するステップ；及び
前記フィルタの前後における差圧および/または時間に基づいて、前記フィルタの逆洗を行なうステップ；
を備えてなる方法。
【請求項１２】
前記目標付着防止濃度が、前記濾過すべき海水中において、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内にある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
海水から電解によって前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を生成するステップを更に備えてなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記目標付着防止濃度が、前記処理される海水中において、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲内にある、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記フィルタへ海水を導入するステップが、少なくとも１つの寸法が少なくとも１０μｍである懸濁粒子の少なくとも一部を前記濾過すべき海水から除去するステップを、備えてなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
海水から電解によって、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を生成するステップ；を更に備え、
０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内の濃度を有する、少なくとも１つの塩素系付着防止種を含有する海水によって、前記フィルタの逆洗を行なうステップ；
を備えてなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記濾過すべき海水の流量を測定するステップ；
少なくとも、前記濾過すべき海水の前記測定流量に基づいて、前記濾過すべき海水への前記少なくとも１つの塩素系付着防止種の導入速度を調整するステップ；
を更に備えてなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
フィルタを具備する既存の船上消毒システムの改良方法であって、
塩素系付着防止種の源を船上に配置するステップであって、前記塩素系付着防止種の源が電解発生器を備えるものであるステップ；
前記船上消毒システムの前記フィルタの上流に、前記電解発生器の出口を接続するステップ；
すくなくとも、前記フィルタに導入される海水の流量に基づいて、少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するように、前記電解発生器を構成するステップ；及び
前記フィルタの前後における差圧および/または時間に基づいて、前記フィルタの逆洗を行なうステップ；
を、備えてなる方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を前記濾過すべき海水に導入して、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内の目標付着防止種濃度を実現するように、前記電解発生器を構成するステップを更に備えてなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を導入するように前記電解発生器を構成するステップが、前記電解発生器に制御装置を接続するステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水に曝される装備品又はシステムの生物付着を防除するシステム及び方法
に関するものであり、とりわけ、バラスト水を処理する海水消毒システムの構成要素の生
物付着防除に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塩素系の消毒システムでは、典型的には、乾燥塩素ガス、バルク次亜塩素ナトリウム、
及び、現場における塩素又は次亜塩素ナトリウム電解発生器のうち、いずれかを利用する
。塩素生成のための海水の電解は、冷却水として海水を利用するシステム等の冷却システ
ムの生物付着を防除するため、陸上での工業用途及び海上用途において、用いられてきた
。自浄式チューブインチューブ型電気化学セルが開発された結果、エンジン冷却システム
並びに空調システム及び他の補助システムの生物付着防除といった、船上用途において電
気的塩素消毒が利用されるようになった。
【０００３】
図１Ａには、陸上での塩素消毒システムの典型的なシステムレイアウトの概要が示され
ている。海水が、取水口又は水源１から取り入れられ、ポンプ２によって電解発生器３に
送り込まれる。殺生剤を含む発生器３からの放出水は、貯蔵タンク５に送られる。電源４
によって、電解塩素発生器３に電流が供給される。
【０００４】
貯蔵タンク５は、典型的には、副生水素ガスを希釈又は分散して安全濃度にする１つ以
上の空気ブロワ６を備えている。水素の直接除去は、空気ブロワ及びタンクの代わりに液
体サイクロンによって実施することができる。陸上システムは、比較的高濃度の、塩素が
約５００ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍの範囲内の、次亜塩素酸溶液を生成することができる
。
【０００５】
１つ以上の投与ポンプ７を利用して、典型的には分配装置８によって、使用点に塩素を
投与することができる。使用点は、典型的には、冷却ループ９のような−これに限定する
わけではないが−別のプロセスに水を供給する取水槽である。
【０００６】
用途によっては、脱塩素システム及び技法を利用する場合もあるが、これらは、環境へ
の放出又は利用に先立って、飲料水又は冷却水の下流処理のため、亜硫酸水素ナトリウム
のような酸化剤中和剤を備えていてもよい。
【０００７】
船舶では、安定性及び操縦性を得るため、バラスト水タンクを利用している。、典型的
には、バラストタンクには、積荷の陸揚げ作業後又は作業中に、１つの港湾で水が充填さ
れる。積荷を船積みする場合、もう１つの港湾でバラスト水を放出することができる。事
実上、バラスト水は、第１の港湾から第２の港湾に移動されることになるが、第２の港湾
で水生有害生物（Aquatic Nuisance Species：ＡＮＳ）が導入される可能性がある。ＡＮ
Ｓの移動は、有害な生態学的問題となる可能性がある。
【０００８】
その概要が図１Ｂに示されている船上電気塩素消毒システムは、典型的には、塩素消毒
した水を直接注入しても、塩素排出量が少なくなるように構成されている。船上電気塩素
消毒システムにおいて、海水は、ブースタポンプ２を用いて、典型的には、シーチェスト
１０又は主配管から１つ以上の電解発生器３に送られる。１つ以上の電解発生器３のそれ
ぞれが、典型的には、１つ以上の電源４によって電力供給を受けている。電解発生器３か
らの生成物流は、分配装置８を介して、シーチェスト１０に注入することができる。船上
システムにおいては、冷却水は、典型的には、船外Ｄに排出されるが、供給源１１から、
亜硫酸水素ナトリウムのような、中和剤を導入して脱塩素処理することにより、その塩素
濃度を、典型的には、０．１ｐｐｍ未満の許容可能排出レベルまで、低下させることがで
きる。
【０００９】
典型的には、塩素分析器を利用して、処理水中の残留塩素濃度が監視され、維持される
。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
例えば、バラスト水管理システムの一部として船上に搭載された濾過設備に生物付着防
除を施すためのシステムが開示される。生物付着防除によって、フィルタがその自浄能力
を超える目詰まりから保護され、海洋生物のコロニーが、その処理に先立って、ばらばら
にされることによって、バラスト水の処理が改善される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つ以上の側面は、船上消毒システムの上流におけるフィルタのための生物付
着防除システムに関連する。生物付着防除システムは、フィルタの上流に流体接続された
海水源；少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水中に導入するように構成さ
れた付着防止種の源；及び、少なくとも１つの塩素系付着防止種の濾過すべき海水中への
導入を調節して、塩素として０．１ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲の付着防止種目標濃
度を実現するように構成された制御装置；を備えることができる。生物付着防除システム
は、更に、濾過すべき海水中における塩素系付着防止種の濃度を測定して、測定濃度を制
御装置に表示するために配置されたセンサを備えていてもよい。船上消毒システムは、紫
外線照射システム及び塩素消毒システムの少なくとも一方とすることができる。生物付着
防除システムは、更に、濾過すべき海水の流量を測定して、測定流量を制御装置に表示す
るために配置された流量センサを備えることができる。制御装置は、典型的には、測定流
量に少なくとも部分的に基づいて、出力信号を発生するように構成されており、更に、出
力信号を付着防止種の源に送るように構成されている。生物付着防除システムは、更に、
海水源から濾過すべき海水を汲み出して濾過すべき海水をフィルタに導入するために配置
されたポンプを、備えていてもよく、付着防止種の源は、ポンプの下流の位置において、
少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するように、構成されている
。望ましい構成は、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌ、約０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍ
ｇ／Ｌの範囲の目標付着防止種濃度を有するシステムに」関連するが、より望ましい構成
は、０．１ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲の目標付着防止種濃度に関連する。生物付着
防除システムは、更に、ポンプの出口をフィルタの出口に流体接続する逆洗管路を備える
ことができる。更に、フィルタの出口は、紫外線消毒システム、船舶用水冷システム及び
船舶用バラストタンクの少なくとも１つの上流に流体接続することができる。更に望まし
い構成は、１０μｍ〜５０μｍの範囲内の濾過サイズを有するフィルタの生物付着防除に
関連する。生物付着防除システムの特定の構成は、付着防止種の源が電解塩素発生器を備
える事例に関連する。
【００１２】
本発明の１つ以上の側面は、船上消毒システムの上流でフィルタの生物付着を抑制する
方法に関連する。この方法は、フィルタに海水を導入するステップ；目標付着防止種濃度
を有する少なくとも１つの塩素系付着防止種を、濾過すべき海水に導入して、濾過海水を
生成するステップ；及び濾過海水を船上消毒システムに導入するステップを備えてなる。
目標付着防止種濃度は、濾過すべき海水中において、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌ
の範囲内であるが、約０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの場合もある。目標付着防止種
濃度は、濾過すべき海水中において０．２ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲内が望ましい
。この方法は、典型的には、更に海水から電解によって前記少なくとも１つの塩素系付着
防止種を発生するステップを備えてもよい。適合する場合、フィルタへの海水の導入は、
少なくとも１つの寸法が少なくとも約１０μｍある懸濁粒子の少なくとも一部を、濾過す
べき海水から除去するステップを備えてもよい。他の構成は、少なくとも約２０ミクロン
の粒子を除去するフィルタを備える。例えば、この方法は、サイズが１０μｍ〜５０μｍ
の範囲のスクリーンを備えたフィルタを利用するステップを備えることができる。この方
法は、典型的には、電解によって少なくとも１つの塩素系付着防止種を海水から発生させ
るステップ；及び、海水−これは濾過海水であってもよい−でフィルタを逆洗するステッ
プを、更に備える。この方法は、更に、濾過すべき海水の流量を測定するステップ；及び
、濾過すべき海水の測定流量に少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも１つの塩素
系付着防止種の、濾過すべき海水への、導入速度を調整するステップを、備えることがで
きる。
【００１３】
本発明の１つ以上の側面は、フィルタを備えた既存の船上消毒システムを改変する方法
に関連する。この方法は、塩素系付着防止種の源であって、電解発生器を備える塩素系付
着防止種の源を船上に配置するステップ；船上消毒システムのフィルタの上流に電解発生
器の出口を接続するステップ；及び、フィルタに導入すべき海水の流量に少なくとも部分
的に基づいて、少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するように、
電解発生器を構成するステップを備えることができる。この方法は、更に、前記少なくと
も１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入して、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ
／Ｌ、好ましくは、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌ、０．２ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／
Ｌの範囲内の目標付着防止種濃度を実現するように、電解発生器を構成するステップを備
えることもできる。また、本発明の方法のこの実施形態では、少なくとも１つの塩素系付
着防止種を導入するように電解発生器を構成するステップは、電解発生器に制御装置を接
続するステップを備える。制御装置は、濾過すべき海水の測定流量に少なくとも部分的に
基づいて、電解発生器を調節できるのが望ましい。従って、場合によっては、この方法は
、フィルタに導入されるべき海水の流量測定のために配置された流量計との通信が可能な
入力ポートを備えるように構成された制御装置を、例えばフィルタの上流位置に、取り付
けるステップを備えることができる。
【００１４】
添付の図面は、一定の比率で描かれるように意図されたものではない。図面において、
様々な図に例示された同じか又はほぼ同じ構成要素のそれぞれは、同様の参照番号で表示
されている。分かりやすくするため、全ての図において全ての構成要素を番号表示するこ
とはしていない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】陸上水管理システムの概略図である。
【図１Ｂ】船上水管理システムの概略図である。
【図２】本発明の１つ以上の側面による生物付着防除システムの概略図である。
【図３】本発明の１つ以上の実施形態を実施することが可能なコンピュータシステムを示した図である。
【図４】本発明の１つ以上の実施形態によるフィルタの濾過及び逆洗デューティサイクルを示すグラフである。
【図５Ａ】船上冷却系統の熱交換器に対する、本発明の付着防止特徴を利用しない場合の影響を示す写真の複写である。
【図５Ｂ】船上冷却系統の熱交換器に対する、本発明の付着防止特徴を利用した場合の影響を示す写真の複写である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
動物性プランクトン又は植物性プランクトンのような海洋生物は、典型的には、殺生剤
及び／又は紫外線（ＵＶ）照射を利用して殺したり又は不活性化したりするのが困難であ
る。従って、典型的には、５０ミクロン以下のサイズのフィルタを備えた濾過システムを
利用して、一次処理法の前に動物性プランクトンの少なくとも一部が除去される。フィル
タは、処理すべき海水の濁度を低下させて、化学線に基づくシステムの効率を向上させる
ので、濾過システムは、ＵＶに基づくシステムにおけるように、いくつかの処理手法にと
って、典型的には、必須条件である。本発明は、濾過システムの生物付着を抑制すること
によって処理作業を更に促進し、逆洗及び自己洗浄を利用するといった自浄方法を備えた
システムであっても、作業上における濾過の有効性を高めることができるので、濾過シス
テムの作業効率の改善に役立つことができる。
【００１７】
船舶のバラスト水管理システムは、典型的には、活性物質を利用するもの又は活性物質
を利用しないものに分類される。活性物質を利用するシステムでは、典型的には、薬剤、
例えば、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、過酸化水素及び過酢酸のうちの任意の１つ以上のよ
うな殺生剤、並びに、バラスト水中の生物学的有機体、典型的には微生物、を不活性化す
る最新の酸化プロセスの生成物が導入される。活性物質を利用しないシステムでは、典型
的には、紫外線（ＵＶ）照射を用いて、生物学的微生物を不活性化する。
【００１８】
それにも拘らず、両方のアプローチとも、活性物質又は他の従来の消毒又は殺生技法を
用いた水管理システムにおける処理に先立って、典型的には、フィルタを用いて、懸濁微
生物のような粒子状物質を又は微生物のコロニーさえをも除去する。典型的には、フィル
タのスクリーンサイズは、２０μｍ〜５０μｍの範囲内である。従って、フィルタは、典
型的には、処理システムの上流に位置するので、生物付着の影響を受けやすい可能性があ
る。これらのフィルタは、生物付着を受けやすく、場合によって、例えば藻類の最盛期等
においては、海水の濾過によって完全に詰まる可能性があり、これによって、船舶の安全
性が危うくなり、荷積み及び荷降ろし作業が大幅に遅延し、水処理システムが役に立たな
くなる可能性がある。
【００１９】
フィルタの生物付着に対処する従来のアプローチには、典型的には、例えばフィルタの
逆洗が含まれる。更に、フィルタは、自己洗浄式に構成して、連続作業をすることができ
る。しかしながら、場合によっては、標準的な逆洗法を用いて生物付着に対する従来のア
プローチを補うことができないこともあり、従って、フィルタを手動で洗浄しなければな
らない。
【００２０】
本発明は、バラスト水管理システムのような、船上水管理システム又は船上消毒システ
ムの特定の要素又は構成要素に対する生物付着を防除又は抑制する方法及びシステムを対
象とする。場合によっては、本アプローチは、構成要素、例えばフィルタ、の生物付着を
防除することによって、既存の海水管理システムを補完する。
【００２１】
例えば、本発明の１つ以上の側面は、図２に典型として示された、船上海水管理システ
ム２３０の上流に配置されたフィルタ２２０のための船舶２０１の生物付着防除システム
２００に関連する。生物付着防除システム２００は、フィルタ２２０の上流に流体接続さ
れた海水源２１０、少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するよう
に構成された少なくとも１つの付着防止種の源２５０、及び、海水源２１０におけるよう
な、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種の源２５０から濾過すべき海水への導入を調
節するように構成された制御装置２６０を備えることができる。
【００２２】
水管理システム２３０は、消毒又は処理システムであってもよい。船上水管理システム
の特定の構成においては、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、過酸化水素及び過酢酸からなる群
から選択された少なくとも１つの殺生剤、例えば最新の酸化プロセスの生成物、並びに、
海水中の生物学上の微生物を不活性化することができる薬剤の導入に関連する活性アプロ
ーチの任意のものを利用することができる。他の場合には、水管理システムにおいて、紫
外線照射システム及び塩素消毒システムのうちの少なくとも一方が利用されることもある
。
【００２３】
生物付着防除システムは、更に、海水源２１０内部、海水源をポンプ２４０の入口につ
なぐ管路内部、ポンプ２４０の出口をフィルタ２２０の入口につなぐ管路内部、及び、フ
ィルタ２２０の濾過海水の出口からの管路内部の任意の１つ以上の場所において、濾過す
べき海水中における塩素系生物付着防止種の濃度を測定して、海水中における１つ以上の
付着防止種の測定濃度を制御装置２６０に表示するために配置された、１つ以上のセンサ
２７２、２７４及び２７６を備えていてもよい。
【００２４】
生物付着防除システムは、更に、濾過すべき海水の流量を測定して測定流量を制御装置
２６０に表示するために配置された、１つ以上の流量センサ２７５を備えていてもよい。
【００２５】
生物付着防除システムは、処理又は濾過すべき海水中における付着防止種の目標付着防
止種濃度−典型的には、塩素として、０．１ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌの範囲内にあるが
−を実現するように、構成されている。制御装置２６０は、典型的には、測定流量に少な
くとも部分的に基づいて出力信号を発生するように構成されており、更に、その出力信号
を１つ以上の付着防止種の源２５０に送るように構成されている。或る場合には、制御装
置２６０は、出力信号を発生して、付着防止種の源２５０に送り、その動作を調節して、
処理すべき海水中における所望の又は目標とする付着防止種濃度を達成するように構成さ
れる。望ましい構成においては、濾過すべき海水中における目標付着防止種濃度が０．０
５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌの範囲内にあるシステムを備えることが可能であり、より望
ましい構成には、目標付着防止種濃度が０．１ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲内にある
システムを備えることができる。
【００２６】
付着防止種の源２５０は、所望により又は代替的に、ポンプ２５０の下流の位置で、前
記少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するように構成することも
できるが、フィルタ２２０の上流でも導入するのが好ましい。
【００２７】
生物付着防除システムは、更に、ポンプ２４０の出口をフィルタ２２０の出口に流体接
続する逆洗管路を備えていてもよい。フィルタからの逆洗水は、船外Ｄに排出することが
できる。逆洗作業中に逆洗管路を利用して、濾過作業中の流体流方向に対して反対方向又
は逆方向に水を導入することにより、フィルタ２２０の洗浄又は目詰まりの除去を促進す
ることができる。例えば、制御装置２６０を利用して、弁２７７及び２７８等の１つ以上
の弁を作動させることにより、前向きの濾過方向から逆方向又は逆洗方向に流れを転換さ
せることができる。他の場合には、フィルタの下流の残圧を利用して逆洗を実施できる。
逆洗作業は、フィルタ２２０の前後における差圧を検出して、開始することができる。例
えば、しきい値差圧が少なくとも０．５バールである場合、又は、１ｐｓｉｄ〜２０ｐｓ
ｉｄの範囲内の場合でも、逆洗フィルタ２２０を始動することができる。１つ以上の実施
形態の他の変形態様においては、フィルタ２４０の使用又は運転継続時間に少なくとも部
分的に基づいて、定期的逆洗を行なうことができる。例えば、逆洗は、１時間につき少な
くとも１回、１日につき少なくとも１回、或いは１週間につき１回、開始することができ
る。場合によっては、逆洗は、濾過作業の５分後、濾過作業の１０分後、或いは、濾過作
業の３０分後に実施することができる。しかしながら、更なる変形態様においては、弁２
７７及び２７８の手動起動によるフィルタ２２０の逆洗を行なうこともできる。逆洗は、
１分〜２０分の範囲内の期間といった、所定の逆洗期間に亘って、実施することができる
。
【００２８】
付着防止種の源２５０は、更に、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を逆洗管路に
導入するように、構成するのが望ましい。
【００２９】
フィルタ２２０の出口は、紫外線消毒システム、船舶用水冷システム２８２及び１つ以
上の船舶用バラストタンク２８４の少なくとも１つの上流に、流体接続することができる
。
【００３０】
更なる望ましい構成は、１０μｍ〜５０μｍの範囲内の濾過サイズを有するフィルタの
生物付着防除を備える。
【００３１】
生物付着防除システムの特定の構成は、付着防止種の源が電解塩素発生器を具備する場
合に関連する。付着防止種の源は、例えば、双極同心管状電極を具備した電解発生器を備
えることが可能であり、電極の１つ以上は、典型的には、正電荷を帯びており、１つ以上
の他の電極は、典型的には、負電荷を帯びている。電解発生器の電極の１つ以上は、白金
コーティングを施されていて、典型的には、３，５００Ａ／ｍ２以下の、好ましくは２，
０００Ａ／ｍ２未満の、適合する電流密度で作動させられて、好ましくは水素を同時発生
することなく、溶存Ｃｌ２及びＨＯＣｌのいずれかであってよい塩素系付着防止種を提供
することができる。発生器の例としては、これに限られないが、ニュージャージー州ユニ
オンのシーメンス  ウォーター  テクノロジース  コーポレイションからＣＨＬＯＲＯＰ
ＡＣ（登録商標）電解発生器として市販されているものが挙げられる。
【００３２】
本発明の１つ以上の側面は、船上消毒システムの上流でフィルタの生物付着を低減する
方法に関連する。この方法は、フィルタに海水を導入するステップ；目標付着防止種濃度
の少なくとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入して、濾過海水を生成する
ステップ；及び濾過海水を船上消毒システムに導入するステップを備えることができる。
目標付着防止種濃度は、濾過すべき海水中において、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌ
の範囲内或いは０．２ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内である。好ましくは、目標付着
防止種濃度は、濾過すべき海水中において、０．２ｍｇ／Ｌ〜０．３ｍｇ／Ｌの範囲内で
ある。この方法は、典型的には、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を電解によって
海水から生成するステップを更に備える。適合する場合、フィルタに海水を導入するステ
ップは、少なくとも１つの寸法が少なくとも約１０μｍである懸濁粒子の少なくとも一部
を、濾過すべき海水から除去するステップを備える。他の構成は、少なくとも約２０ミク
ロンの粒子を除去するフィルタを備える。例えば、この方法は、サイズが１０μｍ〜５０
μｍの範囲のメッシュを備えたフィルタを利用するステップを備えていてよい。
【００３３】
この方法は、典型的には、更に、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を電解によっ
て海水から発生させるステップ；及び、好ましくは、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌ
の範囲内の濃度の少なくとも１つの塩素系付着防止種を、含んでいる海水でフィルタを逆
洗するステップを備える。この方法は、更に、濾過すべき海水の流量を測定するステップ
；及び、濾過すべき海水の測定流量に少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも１つ
の塩素系付着防止種の濾過すべき海水への導入速度を調整するステップを備えることがで
きる。
【００３４】
本発明の１つ以上の側面は、フィルタを備えた既存の船上消毒システムを改変する方法
に関する。この方法は、塩素系付着防止種の源であって電解発生器を備える源を船上に配
置するステップ；船上消毒システムのフィルタの上流に電解発生器の出口を接続するステ
ップ；及び、フィルタに導入されるべき海水の流量に少なくとも部分的に基づいて、少な
くとも１つの塩素系付着防止種を濾過すべき海水に導入するように、電解発生器を構成す
るステップを備えることができる。この方法は、更に、前記少なくとも１つの塩素系付着
防止種を濾過すべき海水に導入して、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．６ｍｇ／Ｌ、約０．０５ｍ
ｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌ、好ましくは、０．２ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌ、の範囲内の目
標付着防止種濃度を達成するように、電解発生器を構成するステップを備えていてもよい
。また、本発明の方法のこの実施形態では、前記少なくとも１つの塩素系付着防止種を導
入するように電解発生器を構成するステップは、電解発生器に制御装置を接続するステッ
プを備える。好ましくは、制御装置は、濾過すべき海水の測定流量に少なくとも部分的に
基づいて、電解発生器を調節できることが望ましい。従って、場合によっては、この方法
は、フィルタに導入される海水の流量測定のために配置された流量計との通信が可能な入
力ポートを備えるように構成された制御装置を、例えばフィルタの上流位置に、取り付け
るステップを備えることができる。
【００３５】
こうして、本発明の各種実施形態によれば、乗組員及び環境に対して可能性のあるいか
なる影響をも最小限に抑え、バラスト水管理システムの要素に有害な影響を及ぼすことの
ない濃度レベルで、付着防止剤として、比較的少量の殺生剤、好ましくは、海水から直接
生成したハロゲン、を注入するシステム及びプロセスが提供される。
【００３６】
本発明のシステム及び方法の何れにおいても利用可能な他のアプローチは、固定された
殺生剤投与レベル、又は、例えば、酸化還元電位（ＯＲＰ）及び残留殺生剤分析のいずれ
か一つに少なくとも部分的に基づいて制御される可変殺生剤投与レベルを利用する生物付
着防除システムに関連する。
【００３７】
水管理システムは、更に、５０ミクロンを超える典型的な寸法を有する海洋生物と、所
望ならば病原体サイズの成分とを、除去するように構成された追加濾過段を備えてもよい
。本発明を利用して、典型的には、殺生剤又は消毒システム２３０の上流に配置される濾
過段階のいずれかについて、生物付着傾向を軽減することができる。
【００３８】
制御装置２６０は、図３に模範的に示す１つ以上のコンピュータシステムを用いて実施
することができる。制御装置２６０は、例えば、インテルＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）タ
イプのプロセッサ、モトローラＰｏｗｅｒＰＣ（登録商標）プロセッサ、Ｓｕｎ  Ｕｌｔ
ｒａＳＰＡＲＣ（登録商標）プロセッサ、ヒューレットパッカードＰＡ−ＲＩＳＣ（登録
商標）プロセッサ若しくは他の任意のタイプのプロセッサ又はそれらの組み合わせをベー
スとした汎用コンピュータであってもよい。或いは、コンピュータシステムは、例えば、
分析システムを対象とした特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は制御装置といった特殊
なプログラミングを施された専用ハードウェアを含んでいてもよい。制御装置２６０は、
典型的には、１つ以上のメモリ素子３１０及び３１５−これらは、例えば、ディスクドラ
イブメモリ、フラッシュメモリ素子、ＲＡＭメモリ素子又は他のデータ記憶用素子のうち
いずれか１つ以上備えていてよい−に接続されている１つ以上のプロセッサ３０５を含ん
でいてもよい。前記１つ以上のメモリ素子３１０及び３１５は、典型的には、生物付着防
除システム及び／又は水管理システムの運転中のプログラム及びデータの記憶に用いられ
る。例えば、メモリ３１０と３１５のいずれかを用いて、ある時間期間に亘るパラメータ
に関する履歴データ及び運転データを記憶することができる。本発明の実施形態を実施す
る、プログラミングコードを始めとする、ソフトウェアは、コンピュータの読取り可能及
び／又は書込み可能不揮発性記録媒体に記憶し、更に、典型的には、メモリにコピーして
、後でプロセッサによって実行できるようにすることができる。こうしたプログラミング
コードは、複数のプログラミング言語、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ  
Ｂａｓｉｃ、Ｃ、Ｃ＃、若しくは、Ｃ＋＋、フォートラン、パスカル、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｂ
ａｓｉｃ、ＣＯＢＡＬのうちのいずれか、又は、それらの様々な組み合わせのうちのいず
れか、で書くことができる。
【００３９】
複数の制御装置の構成要素は、（例えば、同じ装置内に組み込まれた構成要素間におけ
る）１つ以上のバス及び／又は（例えば、独立した個別装置上に位置する構成要素間にお
ける）ネットワークを含んでもよい相互接続機構３２０によって結合することができる。
相互接続機構は、典型的には、システムの構成要素間の情報（例えば、データ、命令）の
交換を可能にする。
【００４０】
制御装置は、入力信号ｉ１、ｉ２、ｉ３、・・・、ｉｎを発生する入力装置３３０、例
えば、センサ２７２、２７４、２７６及び２７５、監視システム、キーボード、マウス、
トラックボール、マイクロフォン並びにタッチスクリーンのうちのいずれかを備えていて
もよく、また、１つ以上の出力装置３４０−例えば、これらに限られないが、発生器２５
０、ポンプ２４０、印刷装置、ディスプレイスクリーン、スピーカ、及び、弁２７７及び
２７８等−に対して、出力信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・、ｓｉを供給することができる
。更に、制御装置は、（システムの構成要素の１つ以上によって形成可能なネットワーク
に加えて又はその代わりとして）通信ネットワークに、コンピュータシステムを接続する
ことが可能な１つ以上のインタフェース３５０を備えることができる。
【００４１】
本発明の１つ以上の実施形態によれば、前記１つ以上の入力装置は、パラメータを測定
するためのセンサを備えることができる。代わりに、センサ、絞り弁若しくは流量制御弁
及び／又はポンプ或いはこれらの構成要素の全ては、コンピュータシステムに操作可能に
結合された通信ネットワークに接続することができる。例えば、各種センサは、制御装置
に直接接続された入力装置として構成することが可能であり、絞り弁及び／又はポンプは
、コンピュータシステムに接続された出力装置として構成することが可能であり、上記の
任意の１つ以上を別のコンピュータシステム又は構成要素と結合して、通信ネットワーク
を介して通信を行なわせることができる。こうした構成をとると、別のセンサからかなり
の距離をおいて１つ以上のセンサを配置することが可能になり、又は、任意のサブシステ
ム及び／又は制御装置からかなりの距離をおいて任意のセンサを配置することが可能にな
り、それでもなお、それらの間におけるデータ供給が行なえるようにすることが可能にな
る。
【００４２】
制御装置が、例証のため、本発明の様々な側面を実施することが可能なコンピュータシ
ステムの１つのタイプとして示されているが、当然明らかなように、本発明は、典型とし
て示されたソフトウェア又はコンピュータシステムでの実施に制限されるものではない。
実際のところ、例えば、汎用コンピュータシステム又は、その構成要素若しくはサブセク
ションで実施せず、代わりに、専用システム若しくは専用プログラマブルロジック制御装
置（ＰＬＣ）として又は分散制御システムにおいて実施することもできる。更に、当然明
らかなように、本発明の１つ以上の特徴又は側面は、ソフトウェア、ハードウェア若しく
はファームウェア又はこれらの任意の組み合わせで実施することができる。例えば、前記
制御装置によって実行可能なアルゴリズムの１つ以上のセグメントは、次に、１つ以上の
ネットワークを介して通信可能な個別コンピュータで実施できる。
【００４３】
２００８年８月１８日に提出された「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＦＯＲ
ＢＩＯＦＯＵＬＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＦＩＬＴＥＲＳ  ＵＳＥＤ  ＩＮ  Ｂ
ＡＬＬＡＳＴ  ＷＡＴＥＲ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ」と題する同時係属の米国特許出願第６
１／０８９，８８５号が、あらゆる目的にかなうように、参考までに本書でそっくりその
まま援用されている。
【実施例】
【００４４】
本発明の、これら及びその他の実施形態の機能及び利点については、下記の例から更に
深く理解することができるであろう。但し、これらの例は、本発明の１つ以上のシステム
及び技法の便益及び／又は利点を例示しているが、本発明の全範囲を例証しているわけで
はない
【００４５】
実施例１
流量が２００ｍ３／時の海水のバラスト水が、図２に典型として例示されたシステムに
おいて、濾過技術と塩素消毒技術とを併用して処理された。
【００４６】
海水は、約５ｍｇ／Ｌの溶存有機体含有率、約５ｍｇ／Ｌの粒状有機体含有率及び約５
０ｍｇ／Ｌの全懸濁物質含有率を有することを特徴とする。
【００４７】
バラスト水流は、まず、約２００ｍｇ／Ｌの塩素含有率を有する塩素消毒水によって、
約０．１１ｍ３／時の流量で、フィルタの上流で処理され、その結果、濾過すべき海水中
における見掛けの塩素投与レベルは、約０．１ｍｇ／Ｌになった。同じ塩素消毒水を用い
て、フィルタの下流において、約５．５ｍ３／時の流量で、バラスト水が処理され、その
結果、見掛けの塩素投与レベルは約５．５ｍｇ／Ｌになった。
【００４８】
図４には、差圧が０．５バールの場合の、フィルタの濾過及び逆洗デューティサイクル
が示されている。１．５時間の運転中、フィルタは、８〜１０分毎に４０秒間の逆洗サイ
クルに自動的に切り替えられ、一回は連続１５分間の逆洗サイクルになり、その結果、平
均逆洗流量は４．６ｍ３／時になった。
【００４９】
逆洗流及び処理されたバラスト水流の試料が採取され、全残留酸化物（ＴＲＯ）濃度、
並びに、トリハロメタン（ＴＨＭ）及びハロ酢酸（ＨＡＡ）のような塩素消毒副産物又は
消毒副産物（ＤＢＰ）について、分析が行われた。逆洗試料中のＴＲＯは、０．０２ｍｇ
／Ｌ〜０．１ｍｇ／Ｌであることが分かった。処理水のＴＲＯは、約２ｍｇ／Ｌ〜約３ｍ
ｇ／Ｌであることが分かった。ＤＢＰ分析の結果は、表１及び２に提示されている。
【００５０】
【表１】
0006718366.tif 000002
【００５１】
【表２】
0006718366.tif 000003
【００５２】
このデータに示すように、塩素投与レベルがほんの０．１ｍｇ／Ｌであってもフィルタ
中に生物付着の防除に十分なＴＲＯが存在する。このレベルにおいて、逆洗流中の消毒副
産物濃度は極めて低く、船外排出中、環境に対するリスク及びその他のリスクを生じるこ
とはないはずである。ブロモホルムだけが、程度の差はあるが、逆洗流中にかなりの量で
、存在することが分かった。しかしながら、その濃度は、この化学種に関して影響がない
と予測される濃度（ＰＮＥＣ）未満である。従って、排出後の沿岸水中におけるその希釈
を考慮しなくても、ＤＢＰは環境に対して無害のはずである。
【００５３】
実施例２
図５Ａ及び５Ｂには、生物付着問題に対処するための本発明に従って用いられる生物付
着防除システムのない場合（図５Ａ）及びある場合（図５Ｂ）の船舶用主エンジンの熱交
換器プレートの外観が図示されている。生物付着防除は、シーメンス  ウォーター  テク
ノロジース  コーポレイション製のＣＨＬＯＲＯＰＡＣ（登録商標）生物付着防除システ
ムを用いて行なわれた。このシステムは、電気化学の原理を利用して海水から次亜塩素酸
塩を生成することが可能であり、冷却水主配管に給水するシーチェストに、生成した次亜
塩素酸塩を、導入する。次亜塩素酸塩の投与レベルは、典型的には、０．０５ｍｇ／Ｌ〜
０．６ｍｇ／Ｌの範囲内である。この比較によって、熱交換器表面を何らの生物屑なしに
維持する点において、このシステムの有効性が示される。
【００５４】
０．６ｍｇ／Ｌ未満の、典型的には、０．０５ｍｇ／Ｌ〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内の、
低レベルの付着防止剤の使用によって、熱交換器及び他の冷却水設備の表面を、生物付着
のない状態に維持することが可能になり、腐食又は汚染の可能性がない。消毒とは異なり
、付着防止のための低レベルの殺生剤投与は、この用途に適しており、必ずしも海洋生物
を殺すわけではなく、それらの再生に適さない環境を作り出す。
【００５５】
バラスト水管理システムは、環境リスク特性解明及び査定を伴う厳格な承認プロセスを
受ける。従って、付着防止剤として殺生剤を用いる生物付着防除が、更なる潜在的環境リ
スクの一因となるとは考えられない。
【００５６】
これらを考慮すると、バラスト水管理システム用の船上装備品、例えばフィルタ、の生
物付着防除システムは、付着防止保護に最小限必要なレベルの殺生剤濃度を有するように
設計することができる。
【００５７】
これで本発明のいくつかの例証となる実施形態の説明を終えたが、当該技術者には当然
明らかなように、上記は単なる例証であって、限定的なものではなく、ただ単に、例示の
ために提示されたものでしかない。多様な改変及び他の実施形態が、当該分野における通
常の技術者の裁量範囲内にあり、本発明の範囲内に含まれるものと考えられる。とりわけ
、本書に提示された例の多くは、方法行為又はシステム要素の特定の組み合わせを含んで
いるが、それらの行為及び要素を他の態様で組み合わせて、同じ目的を達成することもで
きる。
【００５８】
当該技術者には当然明らかなように、本書に記載のパラメータ及び構成は、例示的なも
のであり、実際のパラメータ及び／又は構成は、本発明のシステム及び技法が用いられる
特定用途によって決まる。やはり、当該技術者であれば、ありきたりの実験法しか用いな
くても、本発明の特定の実施形態の等価物を認識し又は確認することができるはずである
。従って、本書に記載の実施形態は単なる例証として提示されたものでしかなく、付属の
請求項及びその同等物の範囲内において、本発明は具体的に記述したものとは異なる方法
で実施することができることが理解されるべきである。
【００５９】
更に、やはり当然明らかなように、本発明は、本書に記載の各特徴、システム、サブシ
ステム若しくは技法、及び、本書に記載の２つ以上の特徴、システム、サブシステム若し
くは技法の任意の組み合わせ、並びに／又は、方法を対象とするものであり、こうした特
徴、システム、サブシステム及び技法が互いに矛盾しない場合、請求項において具体化さ
れた本発明の範囲内に含まれるものとみなされる。更に、１つの実施形態との関連におい
てのみ論じられた行為、要素及び特徴は、他の実施形態における同様の役割から除外され
るように意図されているわけではない。
【００６０】
本書において、「複数の」という用語は、２つ以上の部品又は構成要素を表わしている
。「含んでなる」、「有する」、「具備する」、「備える」、「含有する」及び「伴う」
といった用語は、記載された説明、請求項等のいずれの場合であれ、限定のない用語であ
る、すなわち、「〜を含むが、〜に限定されない」ことを表わしている。従って、こうし
た用語の使用は、その後に挙げる部品及びその等価物並びに追加部品を包含することを意
味する。「〜から構成される」及び「本質的には〜から構成される」という移行句だけが
、それぞれ、請求項に関する限定的な又は半限定的な移行句である。請求項における「第
１の」、「第２の」、「第３の」等のような序数用語を使用して、１つの請求項の構成要
素を改変することは、１つの請求項要素のもう１つの請求項要素に対する優先度、順位若
しくは順番、又は、ある方法のステップが実施される時間的順序を単独で暗示するもので
はなく、ただ単に、ある名称を有する請求項要素の１つを同じ名称を有するもう１つの要
素から区別して、請求項要素の見分けがつくようにするためのラベルとして用いられてい
るだけである。
【符号の説明】
【００６１】
２００  生物付着防除システム
２０１  船舶
２１０  海水源
２２０  フィルタ
２３０  船上海水管理システム
２４０  ポンプ
２５０  付着物防止種の源
２６０  制御装置
２７２  センサ
２７４  センサ
２７５  流量センサ
２７６  センサ
２７７  弁
２７８  弁
２８２  船舶用水冷システム
２８４  船舶用バラストタンク
３０５  プロセッサ
３１０  メモリ素子
３１５  メモリ素子
３２０  相互接続機構
３３０  入力装置
３４０  出力装置
３５０  インタフェース
【図１Ａ】
0006718366.tif 000004
【図１Ｂ】
0006718366.tif 000005
【図２】
0006718366.tif 000006
【図３】
0006718366.tif 000007
【図４】
0006718366.tif 000008
【図５Ａ】
0006718366.tif 000009
【図５Ｂ】
0006718366.tif 000010