(57)【要約】【課題】バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できるバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】船舶のバラストタンク１に一端及び他端が連結されるバラスト水循環流路５、このバラスト水循環流路５に設けられた、ポンプ１１、廃熱源１９からの冷却水とバラスト水３との間で熱交換を行う冷却水熱交換器１３、廃熱源１９からの排気とバラスト水３との間で熱交換を行う排気熱交換器１５、及びバラスト水が収容される処理タンク１７、さらに、処理タンク１７に設けられてバラスト水３に空気を混合して処理タンク１７内に噴出し、処理タンク１７内に収容されたバラスト水３中にキャビテーション気泡を発生させるノズル２５、このノズル２５にバラスト水３に混合される空気を供給する空気供給部２７、３１を備えた構成とする。これにより、バラストタンク１内のバラスト水３をバラスト水循環流路５に循環させることで、熱とキャビテーションにより処理し、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できる。【選択図】        図１
2004284481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラストタンクに一端及び他端が連結されるバラスト水循環流路と、該バラスト水循環流路に設けられ、バラスト水を該バラスト水循環流路に通流させるポンプと、該バラスト水循環流路に設けられ、廃熱源の廃熱により該バラスト水循環流路を通流するバラスト水を加熱するバラスト水加熱手段とを備えたバラスト水処理装置。
【請求項２】
前記バラスト水加熱手段は、廃熱源の廃熱を回収した廃熱源からの冷却水と前記バラスト水循環流路を通流するバラスト水との間で熱交換を行う冷却水熱交換器、及び廃熱源からの排気と前記バラスト水循環流路を通流するバラスト水との間で熱交換を行う排気熱交換器の少なくとも一方であ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】
前記バラスト水循環流路に設けられ、キャビテーションによりバラスト水を処理するキャビテーション処理手段を備え、該キャビテーション処理手段は、バラスト水が収容される処理タンクと、バラスト水に空気を混合して前記処理タンク内に噴出し、前記処理タンク内に収容されたバラスト水中にキャビテーション気泡を発生させるノズルと、該ノズルにバラスト水に混合される空気を供給する空気供給部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
前記空気供給部は、加熱された空気を前記ノズルに供給することを特徴とする請求項３に記載のバラスト水処理装置。
【請求項５】
前記冷却水熱交換器よりも前記排気熱交換器がバラスト水の流れに対して下流側に位置しており、前記バラスト水循環流路の、前記冷却水熱交換器よりもバラスト水の流れに対して下流側の部分のバラスト水の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段で検出した温度に応じて開閉する弁を有し、前記バラスト水循環流路の前記冷却水熱交換器と前記排気熱交換器との間の部分と、前記バラスト水循環流路の前記排気熱交換器よりもバラスト水の流れに対して下流側の部分とを連通させて前記排気熱交換器をバイパスするバイパス流路とを備えたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のバラスト水処理装置。
【請求項６】
前記バラストタンクを複数備え、前記バラスト水循環流路は、前記バラスト水循環流路へバラストタンク内のバラスト水が流入する側の端部であり、複数の管路に分岐した流入側分岐管管路部と、前記バラスト水循環流路からバラストタンク内へバラスト水を流出する側の端部であり、複数の管路に分岐した流出側分岐管路部とを有し、１つの前記流入側分岐管路部及び前記流出側分岐管路部は、１つの前記バラストタンクに連結され、前記流入側分岐管路部及び前記流出側分岐管路部は、各々、前記流入側分岐管路部内及び前記流出側分岐管路部内の流路を開閉する弁を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバラスト水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶のバラストタンク内に収容されたバラスト水中の有害生物の殺滅を行うバラスト水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶のバラストタンク内に収容されたバラスト水の排出により、バラスト水に含まれていた有害生物が流出して水質汚染などの有害生物の影響が拡大するのを抑制するため、沿岸海域といった水生生物などが比較的多い場所で船舶のバラストタンクに注入されたバラスト水を、一度、水生生物の比較的少ない大洋上で交換するといった対策が行われている。これは、沿岸などでバラスト水を排出するとき、水生生物の比較的少ない大洋上で注入されたバラスト水を排出することにより、有害生物の影響の拡大を抑制しようとするものである。
【０００３】
ところが、このように大洋上でバラスト水の入れ替えを行ったとしても、バラストタンク内の有害生物を完全に排出することはできず、バラストタンク内に有害生物が残留してしまう。このため、水生生物の比較的少ない大洋水をバラストタンクに注入したとしても、バラストタンク内に有害生物が残留した状態では、有害生物の影響の拡大を抑制することは難しい。そこで、バラストタンク内に残留する有害生物の殺滅を行うことが考えられている。
【０００４】
このようなバラストタンク内に残留する有害生物の殺滅を行う方法として、バラストタンク内のバラスト水を排出した後、バラスト水として汲み上げた海水をエンジンの冷却水の熱で加熱し、この加熱された海水を、バラストタンク内に注入してバラストタンクの底部に張ったり、バラストタンクの側壁に向けて噴出することで、バラストタンク内の底部に沈殿した有害生物や、壁面に付着した有害生物などを熱により殺滅することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、廃熱源の廃熱を利用して有害生物を殺滅できるため、有害生物の殺滅のために消費するエネルギーを抑えることができる。
【０００５】
【特許文献１】
実開平８−９１２８８号公報（第３−６頁、第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バラストタンク内に残留する有害生物の殺滅後に大洋水をバラスト水として導入したとき、水生生物が比較的少ない大洋水であっても有害生物が含まれていれば、バラスト水の排出により、バラスト水を排出した海域に有害生物を放出してしまうことになり、有害生物の影響の拡大を抑制できない場合がある。したがって、特許文献１のような方法では、バラスト水の排出後にバラストタンク内に残留する有害生物の殺滅を行うことはできるが、バラスト水自体に含まれている有害生物の殺滅を行うことはできないため、有害生物の影響の拡大を抑制できない場合が生じる。このように、特許文献１のような方法を用いても、水質汚染が拡大してしまう場合があるため、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できるバラスト水処理装置が必要とされている。
【０００７】
本発明の課題は、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のバラスト水処理装置は、船舶のバラストタンクに一端及び他端が連結されるバラスト水循環流路と、このバラスト水循環流路に設けられ、バラスト水をこのバラスト水循環流路に通流させるポンプと、このバラスト水循環流路に設けられ、廃熱源の廃熱によりこのバラスト水循環流路を通流するバラスト水を加熱するバラスト水加熱手段とを備えた構成とすることにより上記課題を解決する。
【０００９】
このような構成とすることにより、バラストタンク内のバラスト水は、ポンプの駆動によりバラスト水循環流路を循環し、バラスト水循環流路を循環する間に、バラスト水加熱手段で廃熱源の廃熱により加熱される。このように、バラスト水を加熱することでバラスト水中に含まれる有害生物が、その熱により殺滅される。つまり、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できる。
【００１０】
また、バラスト水加熱手段は、廃熱源の廃熱を回収した廃熱源の冷却水とバラスト水循環流路を通流するバラスト水との間で熱交換を行う冷却水熱交換器、及び廃熱源の排気とバラスト水循環流路を通流するバラスト水との間で熱交換を行う排気熱交換器の少なくとも一方である構成とすることにより、廃熱源の廃熱によりバラスト水を加熱できる。
【００１１】
また、冷却水熱交換器と排気熱交換器との双方を備えた構成とすれば、いずれか一方の熱交換器のみの場合よりもバラスト水を高温に加熱できるため、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力を向上できる。
【００１２】
さらに、バラスト水循環流路に設けられ、廃熱源の廃熱で加熱されたバラスト水循環流路を通流するバラスト水と、バラストタンクからバラスト水循環流路に流入した未加熱のバラスト水との間で熱交換を行う予熱用熱交換器を備えた構成とする。このような構成とすれば、予熱したバラスト水を冷却水熱交換器などで加熱することになるため、バラスト水をより高温に加熱でき、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力をより向上できる。
【００１３】
また、バラスト水循環流路に設けられ、キャビテーションによりバラスト水を処理するキャビテーション処理手段を備え、このキャビテーション処理手段は、バラスト水が収容される処理タンクと、バラスト水に空気を混合して処理タンク内に噴出し、処理タンク内に収容されたバラスト水中にキャビテーション気泡を発生させるノズルと、このノズルにバラスト水に混合される空気を供給する空気供給部とを有する構成とする。このような構成とすれば、熱による有害生物の殺滅に加えて、キャビテーションの作用、つまり、キャビテーション気泡の崩壊による衝撃圧などによっても有害生物を殺滅できるため、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力をさらに向上できる。
【００１４】
さらに、空気供給部は、加熱された空気をノズルに供給する構成とすれば、ノズルから噴出される気泡の容積の膨張が増大することにより、キャビテーション気泡の崩壊による衝撃圧も増大し、キャビテーションによる有害生物の殺滅能力を向上できる。
【００１５】
また、空気供給部は、廃熱源の排気とノズルに供給する空気との間で熱交換を行う空気加熱用熱交換器を有する構成とすれば、加熱された空気をノズルに供給する構成としても、加熱された空気の供給で消費されるエネルギーを抑えることができる。
【００１６】
さらに、冷却水熱交換器よりも排気熱交換器がバラスト水の流れに対して下流側に位置しており、前記バラスト水循環流路の、前記冷却水熱交換器よりもバラスト水の流れに対して下流側の部分のバラスト水の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出した温度に応じて開閉する弁を有し、バラスト水循環流路の冷却水熱交換器と排気熱交換器との間の部分と、バラスト水循環流路の排気熱交換器よりもバラスト水の流れに対して下流側の部分とを連通させ、排気熱交換器をバイパスするバイパス流路とを備えた構成とする。このような構成とすれば、温度検出手段で検出した温度に応じて、排気熱交換器にバラスト水を通流させるか否かを切り換えることができるため、排気熱交換器を通流することでバラスト水が蒸発して塩分やその他の固体分が析出するのを抑制できる。
【００１７】
また、バラストタンクを複数備え、バラスト水循環流路は、バラスト水循環流路へバラストタンク内のバラスト水が流入する側の端部であり、複数の管路に分岐した流入側分岐管管路部と、バラスト水循環流路からバラストタンク内へバラスト水を流出する側の端部であり、複数の管路に分岐した流出側分岐管路部とを有し、１つの流入側分岐管路部及び流出側分岐管路部は、１つのバラストタンクに連結され、流入側分岐管路部及び流出側分岐管路部は、各々、流入側分岐管路部内及び流出側分岐管路部内の流路を開閉する弁を有している構成とする。このような構成とすれば、複数のバラストタンクを備えている場合、弁の切り換えにより、各バラストタンクに対して有害生物の殺滅処理を個別に行えるため、排注水したバラストタンクのみを処理することができ、有害生物の殺滅処理効率を向上できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなるバラスト水処理装置の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなるバラスト水処理装置の該略構成を示すフロー図である。図２は、本発明を適用してなるバラスト水処理装置の処理タンクに設けられたノズルの一部を拡大して示す断面図である。
【００１９】
本実施形態のバラスト水処理装置は、図１に示すように、船舶に設けられた複数のバラストタンク１に対して設けられており、バラストタンク１内に収容されたバラスト水３が流入して通流し、バラスト水３を再びバラストタンク１内に流出させて戻すバラスト水循環管路５を備えている。
【００２０】
バラスト水循環管路５は、バラストタンク１内のバラスト水３が流入する側の端部、及びバラストタンク１内へバラスト水３を流出する側の端部が、各々、バラストタンク１の数に対応した数に分岐され、複数の流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂとなっている。１つの流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂが１つのバラストタンク１に連結されており、流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂは、各々バラストタンク１内で開口している。また、流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂには、各々、流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂ内のバラスト水３の通流を制御する弁７、９が設けられている。
【００２１】
このようなバラスト水循環管路５には、バラスト水３の流れに対して上流側から、ポンプ１１、バラスト水加熱手段となる冷却水熱交換器１３及び排気熱交換器１５、処理タンク１７などが設けられている。ポンプ１１は、バラスト水３をバラスト水循環管路５に通流させる送液用のポンプである。冷却水熱交換器１３は、バラスト水循環管路５内を通流するバラスト水３と、本実施形態の廃熱源である船舶に搭載されたエンジン１９の冷却水との間で熱交換を行うものである。したがって、冷却水熱交換器１３には、エンジン１９との間に冷却水を循環させる冷却水循環管路２１が設けられている。排気熱交換器１５は、バラスト水循環管路５内を通流するバラスト水３と、エンジン１９の排気管路２３を通流するエンジン１９からの排気との間で熱交換を行うものである。
【００２２】
処理タンク１７は、バラスト水３を収容し、収容したバラスト水３中に発生させたキャビテーション気泡により、収容したバラスト水３を処理するものである。処理タンク１７の１つの側壁には、処理タンク１７内に収容したバラスト水３中にキャビテーション気泡を発生させるためのノズル２５が設けられている。ノズル２５には、排気熱交換器１５のバラスト水３の出口側からのバラスト水循環管路５が連結されている。
【００２３】
また、ノズル２５には、ノズル２５に空気を供給する空気供給管路２７の一端が連結されている。空気供給管路２７の他端は、エンジン１９の排気管路２３を通流するエンジン１９からの排気と、空気吸入口部２８から吸入して空気供給管路２７に供給する空気との間で熱交換を行う空気加熱用熱交換器２９に連結されている。空気供給管路２７には、空気加熱用熱交換器２９側からノズル２５に向けて空気を通流させる送気用のポンプ３１が設けられている。
【００２４】
ノズル２５は、図２に示すように、内部の流路が、バラスト水循環管路５が連結された側から中央部分に向けて漸次縮径し、中央部分から処理タンク１７がわの噴出口２５ａに向けて漸次拡径している。本実施形態では、ノズル２５の流路が最も縮径した最縮径部２５ｂは、ノズル２５の流路の中央部分の噴出口２５ａ寄りに位置している。また、ノズル２５の流路内には、空気供給管路２７の一端部が挿入された状態となっている。空気供給管路２７のノズル２５の流路内に挿入された端部は、開口に向けて漸次縮径した形状になっており、その開口は、最縮径部２５ｂのバラスト水循環管路５側近傍に位置している。
【００２５】
このようにノズル２５は、２重管構造になっており、バラスト水３を処理タンク１７に噴出するとき、最縮径部２５ｂよりもバラスト水３の流れに対して上流側の比較的高圧のバラスト水３に空気を混合して撹拌すると共に、最縮径部２５ｂよりもバラスト水３の流れに対して下流側で空気が混入されたバラスト水３を減圧することによってバラスト水３中にキャビテーション気泡を発生させ、このキャビテーション気泡を伴うバラスト水３をウオータージェットとして処理タンク１７中に噴出させるものである。処理タンク１７内では、ノズル２５からのウオータージェットの噴出によって発生したキャビテーション気泡が成長と圧縮・崩壊を繰り返す現象、すなわちキャビテーションが発生する。
【００２６】
また、本実施形態では、図１に示すように、ノズル２５の噴出口２５ａから噴出したウオータージェットが衝突する処理タンク１７内の位置に、底部から上方に向けて突設された衝突板１７ａが設けられている。ノズル２５から噴出されたウオータージェットが処理タンク１７内の衝突板１７ａに衝突することで、処理タンク１７内でのキャビテーション気泡の発生が促進される。このように、処理タンク１７、ノズル２５、空気供給管路２７、空気加熱用熱交換器２９、そしてポンプ３１などが、キャビテーションによりバラスト水を処理するキャビテーション処理手段を構成している。
【００２７】
バラスト水循環管路５には、ポンプ１１、冷却水熱交換器１３、排気熱交換器１５、処理タンク１７などの他、予熱用熱交換器３５、温度センサ３７、バイパス管路３９なども設けられている。予熱用熱交換器３５は、冷却水熱交換器１３よりもバラスト水３の流れに対して上流側のバラスト水循環管路５の部分を通流するバラスト水３と、処理タンク１７よりもバラスト水３の流れに対して下流側のバラスト水循環管路５の部分を通流するバラスト水３との間で熱交換を行うものである。
【００２８】
温度センサ３７は、排気熱交換器１５よりもバラスト水３の流れに対して下流側のバラスト水循環管路５の部分に設けられており、このバラスト水循環管路５の部分内を通流するバラスト水３の温度を検出する。バイパス管路３９は、冷却水熱交換器１３と排気熱交換器１５との間のバラスト水循環管路５の部分で分岐し、排気熱交換器１５と処理タンク１７との間のバラスト水循環管路５の部分に合流する管路であり、排気熱交換器１５をバイパスする流路を形成する。バイパス管路３９には、このバイパス管路３９内のバラスト水３の通流及び遮断を切り換える弁４１が設けられている。
【００２９】
なお、弁４１に電磁弁を用い、この電磁弁からなる弁４１と温度センサ３７とを図示していない制御部に配線を介して電気的に接続し、温度センサ３７に対して予め設定した温度以上になったら弁４１を開き、この予め設定した温度未満のときには、弁４１を閉じる制御を行わせることができる。また、このような制御は、作業者が温度センサ３７の検出温度を確認し、弁４１を操作するといった手動操作で行うこともできる。
【００３０】
このような構成のバラスト水処理装置の動作と本発明の特徴部について説明する。本実施形態では、複数のバラストタンク１を備えており、バラスト水３の処理は、１つのバラストタンク１毎に行って行く。このため、バラスト水３の処理は、バラスト水３の処理を行うバラストタンク１に対応する流入側分岐管路部５ａの弁７、及び流出側分岐管路部５ｂの弁９を開き、その他のバラストタンク１に対応する流入側分岐管路部５ａの弁７、及び流出側分岐管路部５ｂの弁９は閉じた状態で行われる。ポンプ１１によってバラスト水循環管路５に流入したバラスト水３は、予熱用熱交換器３５で、既に処理を終えたバラスト水３との間で熱交換を行い、既に処理を終えたバラスト水３の熱で予熱され温度上昇する。
【００３１】
予熱されたバラスト水３は、冷却水熱交換器１３に流入し、ここでエンジン１９の廃熱を回収した冷却水との熱交換により加熱される。冷却水熱交換器１３で加熱されたバラスト水３は、排気熱交換器１５に流入し、ここでエンジン１９の排気との熱交換により、さらに加熱される。これにより、冷却水熱交換器１３と排気熱交換器１５での加熱によりバラスト水３の温度が上昇し、バラスト水３中に含まれる有害生物、例えば水質汚染などを招くプランクトンや細菌類などの微生物が熱により殺滅される。
【００３２】
排気熱交換器１５から出たバラスト水３は、処理タンク１７に送られ、ノズル２５から、空気加熱用熱交換器２９で加熱された空気と共に、処理タンク１７内に噴出される。このとき、ノズル２５から処理タンク１７内に噴出されるバラスト水の水流は、ノズル２５によって比較的高圧の状態から減圧されることによってキャビテーション気泡を含むウオータージェットとして噴出される。さらに、本実施形態では、昇温されたバラスト水３に、昇温された空気を混合して噴出しているため、気泡の容積の膨張が増大して気泡の加速が大きくなり、キャビテーション気泡の崩壊による衝撃圧も増大する。このようなキャビテーションにより生じた衝撃圧により有害生物の細胞が破壊されるため、処理タンク１７内では、熱で殺滅できなかった有害生物が、キャビテーションの作用により殺滅される。
【００３３】
なお、処理タンク１７内での処理は、バラスト水３を通流させながら行う連続処理で行なうこともでき、また、処理タンク１７よりもバラスト水３の流れに対して下流側に設けられた弁、例えば開いていた流出側分岐管路部５ｂの弁９を一旦閉じて、バラスト水３の通流を止めて処理タンク１７にバラスト水３を貯留した状態で行うバッチ処理で行うこともできる。連続処理で行うか、バッチ処理で行うかは、バラスト水３中に含まれる有害生物の種類や量、キャビテーションによる有害生物の殺滅能力などにより適宜選択する。
【００３４】
処理タンク１７で処理されたバラスト水３は、予熱用熱交換器３５で、バラストタンク１からバラスト水循環流路５に流入したバラスト水３と熱交換を行った後、流出側分岐管路部５ｂを介してバラストタンク１に戻される。このような、バラストタンク１に収容されたバラスト水３のバラスト水循環管路５による循環により、バラスト水３中の有害生物が、熱とキャビテーションにより殺滅される。
【００３５】
ところで、バラスト水３は海水であるため、冷却水熱交換器１３と排気熱交換器１５とでの加熱により温度が高くなり過ぎて蒸発すると、塩分などの固体分を析出することになる。析出した塩分などの固体分は、バラスト水処理装置を構成する配管や機器類の腐食の促進や、配管、ノズル、ポンプなどの目詰まりの発生など、バラスト水処理装置に不具合を引き起こす場合がある。そこで、本実施形態では、固体分の析出を抑制するため、温度センサ３７、そしてバイパス管路３９及び弁４１が設けられている。すなわち、温度センサ３７で検出した温度が予め設定した温度以上になると、排気熱交換器１５でバラスト水３が加熱されないように、弁４１を開いてバイパス管路３９にバラスト水３を流す。これにより、バラスト水３の不要な加熱を抑制し、固体分の析出を抑制している。
【００３６】
また、バラストタンク１は、図示していないが、船倉から荷を下ろしたときに船舶のバランスを取るため、荷の代わりとなるバラスト水が船体と船倉の間を埋めるような位置に設けられた空間である。つまり、バラストタンク１は、船体の海水や外気と接触する船底や船側の壁面と船倉との間に位置しており、船底や船側の壁面によって画成されていることになる。このため、バラストタンク１は、保温構造にはなっておらず、バラストタンク１内のバラスト水３を加熱しても船底や船側の壁面から海水や外気に放熱されるため、絶えず冷却されていることになる。したがって、バラストタンク１内で加熱やウオータジェットによる有害生物の殺滅を行うことは難しく、本実施形態のように、バラスト水循環流路５に冷却水熱交換器１３や排気熱交換器１５、そして処理タンク１７などを設けることでバラスト水３中の有害生物の殺滅が可能になる。
【００３７】
このように、本実施形態のバラスト水処理装置では、バラストタンク１内のバラスト水３は、ポンプ１１の駆動によりバラスト水循環流路５を循環し、このバラスト水循環流路５を循環する間に、エンジン１９の廃熱を回収した冷却水の熱により冷却水熱交換器１３で加熱される。したがって、バラスト水３中に含まれる有害生物が熱により殺滅されるため、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できる。
【００３８】
さらに、排気熱交換器１５を備えており、バラスト水循環流路５を通流するバラスト水は、排気熱交換器１５によりエンジン１９からの排気によっても加熱されるため、冷却水熱交換器１３のみの場合よりもバラスト水３を高温に加熱できるため、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力を向上できる。加えて、予熱用熱交換器３５を備えており、バラスト水３は、冷却水熱交換器１３に流入する前に、予熱用熱交換器３５において、処理が終わった昇温されたバラスト水３によって予熱される。このため、冷却水熱交換器１３や排気熱交換器１５でバラスト水をより高温に加熱でき、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力をより向上できる。
【００３９】
さらに、本実施形態のバラスト水処理装置では、処理タンク１７、ノズル２５、空気供給管路２７、そしてポンプ３１などで構成されたキャビテーションによりバラスト水を処理するキャビテーション処理手段を備えている。このため、熱による有害生物の殺滅に加えて、キャビテーション気泡の崩壊による衝撃圧などによっても有害生物を殺滅でき、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物の殺滅能力をさらに向上できる。
【００４０】
加えて、空気供給管路２７やポンプ３１などを含む空気供給部は、空気加熱用熱交換器２９で加熱された空気をノズル２５に供給するため、ノズルから噴出される気泡の容積の膨張が増大することにより、キャビテーション気泡の崩壊による衝撃圧も増大し、キャビテーションによる有害生物の殺滅能力を向上できる。さらに、空気加熱用熱交換器２９は、エンジン１９の排気との間の熱交換により空気を加熱するため、加熱された空気の供給のために消費されるエネルギーを抑えることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態のバラスト水処理装置では、排気熱交換器１５よりも下流側に温度センサ３７、そしてバイパス管路３９及び弁４１が設けられており、この温度センサ３７で検出した温度に応じて弁４１を開閉している。このため、バラスト水循環流路５内のバラスト水３の温度が必要以上に高い温度になると弁４１を開いてバイパス管路３９にバラスト水３を通流させ、排気熱交換器１５でバラスト水３が加熱されないようにすることができる。したがって、バラスト水が過剰な加熱により蒸発して塩分やその他の固体分が析出するのを抑制でき、これにより、バラスト水処理装置に不具合が生じるのを抑制できる。
【００４２】
加えて、バラスト水循環流路５は、複数の流入側分岐管管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂに分岐しており、流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂには、各々、流入側分岐管路部５ａ及び流出側分岐管路部５ｂ内の流路を開閉する弁７、９を設けている。このため、複数のバラストタンク１を備えている場合、弁７、９の切り換えにより、各バラストタンク１に対して有害生物の殺滅処理を個別に行えるため、排注水したバラストタンク１のみを処理することができ、有害生物の殺滅処理効率を向上できる。
【００４３】
さらに、従来のようにバラストタンク内に残留した有害生物を殺滅する場合は、大洋上でバラスト水の交換を行うことになるため、ある地域特有の水生生物を大洋上に放出してしまったり、バラスト水交換中は船舶の安定性が低下するといった問題もある。しかし、本実施形態のバラスト水処理装置では、大洋上でバラスト水の交換を行う必要がないため、このような問題は生じない。
【００４４】
また、本実施形態では、バラスト水加熱手段として冷却水熱交換器１３に加えて、排気熱交換器１５や予熱用熱交換器３５を設けているが、エンジンなどの廃熱源からの廃熱によりバラスト水を有害生物の殺滅に必要な温度に昇温できれば、冷却水熱交換器１３または排気熱交換器１５のいずれか一方のみを設けた構成や、却水熱交換器１３または排気熱交換器１５と予熱用熱交換器３５とを設け構成などに適宜できる。さらに、本実施形態では、温度センサ３７、バイパス管路３９及び弁４１を設けているが、バラスト水加熱手段で加熱してもバラスト水が蒸発する様な温度にならない場合には、温度センサ３７、バイパス管路３９及び弁４１を設けていない構成にすることもできる。
【００４５】
また、本実施形態では、処理タンク１７、ノズル２５、空気供給管路２７、そしてポンプ３１などで構成されたキャビテーション処理手段を備えているが、バラスト水加熱手段のみを設けた構成にすることもできる。ただし、バラスト水には熱では殺滅できない有害生物が含まれる可能性があるため、キャビテーション処理手段を設けておく方が望ましい。さらに、本実施形態のキャビテーション処理手段は、空気加熱用熱交換器２９を含んでいるが、空気加熱用熱交換器２９を含まない構成にすることもできる。ただし、キャビテーションによる有害生物の殺滅能力を向上する上では、空気加熱用熱交換器２９を設けることが望ましい。
【００４６】
また、本実施形態では、船舶にバラスト水処理装置を搭載した場合について説明しているが、バラスト水処理装置は、陸上に、例えば港湾施設などとして設置することもできる。このとき、バラスト水処理装置は、例えば、寄港した船舶のバラストタンクにバラスト水循環流路のに連通する管路を連結して、このバラストタンク内のバラスト水を装置内のバラスト水循環流路に導入する。そして、船舶のバラストタンク内のバラスト水を陸上に設置されたバラスト水処理装置のバラスト水循環流路に通流し、循環させることで、船舶のバラストタンク内のバラスト水中の有害生物を殺滅する。この後、船舶のバラストタンクから港湾内にバラスト水を排出する。このように、陸上にバラスト水処理装置を設置する場合、廃熱源は、船舶用エンジンに限らず、ごみ焼却炉、発電用ボイラなどを廃熱源とすることもできる。
【００４７】
このように、本発明のバラスト水処理装置は、本実施形態の構成に限らず、様々な構成にできる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、バラストタンク内に収容されたバラスト水中に含まれる有害生物を殺滅できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなるバラスト水処理装置の一実施形態の該略構成及び動作を示すフローである。
【図２】本発明を適用してなるバラスト水処理装置の一実施形態の処理タンクに設けられたノズルの一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１  バラストタンク
３  バラスト水
５  バラスト水循環流路
１１、３１  ポンプ
１３  冷却水熱交換器
１５  排気熱交換器
１７  処理タンク
１９  エンジン
２５  ノズル
２７  空気供給管路
【図１】
2004284481.tif 000003
【図２】
2004284481.tif 000004