(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未処理海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換してバラスト水タンクに収容するように構成された海水の無害化処理装置において、
前記バラスト水タンクに接続される海水の処理ラインに、未処理海水を通過させてごみを捕獲するスクリーンと、該スクリーンを通過し、ごみが除去された海水を前記バラスト水タンクに搬送するポンプと、該処理ラインの前記ポンプの出口側に設けられ、前記ごみが除去された海水をフィルターに通すろ過法によりろ過し、該フィルターの濾材で捕捉可能な微生物を除去するフィルター装置とを備えた海水の無害化処理装置であって、前記処理ラインの前記フィルター装置の出口側部位に該フィルター装置出口の海水を吸込み前記バラスト水タンクに搬送するブースタポンプを設けたことを特徴とする海水の無害化処理装置。
【請求項２】
前記フィルター装置を通過後の海水を前記処理ラインから分岐し抽出ラインを介して電解装置に導入し、該電解装置で海水を電気分解することにより生成した塩素含有物質を注入ラインを介して前記処理ラインに注入して微生物を殺滅又は殺菌する電解装置をそなえ、前記ブースタポンプを前記処理ラインの前記抽出ライン分岐部よりも上流部位に設置したことを特徴とする請求項１記載の海水の無害化処理装置。
【請求項３】
前記フィルター装置が、少なくとも回転機構を有する円筒型フィルターと、フィルター表面を洗浄する噴射ノズルからなり、処理海水が前記円筒形フィルターの内部からバラスト水供給ラインへ搬送され、洗浄時には前記円筒型フィルターが回転しながら前記噴射ノズルから噴射される海水で洗浄され、処理排水がバラスト水の供給海域へ排出されるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の海水の無害化処理装置。
【請求項４】
前記フィルター装置の回転機構に設けられたシール構造が、未処理海水の軸シールを通って処理水への混入を阻止可能に構成したことを特徴とする請求項３に記載の海水の無害化処理装置。
【請求項５】
前記シール構造が、前記軸シールから浸入した未処理海水を前記処理排水ラインに搬送することができるような穴を前記円筒型フィルターのシャフトに設けることを特徴とした請求項４に記載の海水の無害化処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の無害化処理装置をそなえた船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にしてバラスト水タンクに収容する時、又はバラスト水タンクに収容した未処理の海水を航海中に清浄な処理海水にする時、又はバラスト水タンクより未処理の海水を清浄な処理海水にして排水する時に行うバラスト水処理等に適用され、未処理の海水を含む海水に電解処理及びフィルター処理等の機械的な微生物分離処理を施して、該海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換する海水の無害化処理装置及びこの装置をそなえた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶において、オイル等の積載物を搭載しない状態での航行時に、バラスト水タンクに収容する海水即ちバラスト水は、船舶の航行に伴う海洋生物等の移動による生態系破壊の一因となっているといわれており、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にするための無害化処理が国際的に必要と考えられている。
【０００３】
かかる海水の無害化処理方法として、特許文献１（特許第２７９４５３７号公報）、特許文献２（特開２００２−１９２１６１号公報）、特許文献３（特開２００３−２００１５６号公報）の技術が提供されている。
特許文献１の技術においては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態にした後、該バラスト水タンク内に残存する沈澱物を昇温させ、有害プランクトンや細菌の死滅温度以上の温度に加熱し、所定時間保持している。
【０００４】
特許文献２の技術においては、バラスト水タンク内のバラスト水中に高電圧パルスを印加し、有害微生物に直接高電圧パルスを印加しその内部で放電を起して、該有害微生物を殺滅又は殺菌し、あるいは電極間のアーク放電による衝撃波で間接的に該有害微生物を殺滅又は殺菌している。
特許文献３の技術においては、パイプ内流路の途中に、複数の細長いスリットを有するスリット板を横断面方向に取り付け、未処理海水を該スリットを通過させることにより、前記未処理海水の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７９４５３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１６１号公報
【特許文献３】特開２００３−２００１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術にあっては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態とするため、局部的な応力集中により船体に損傷を与える危険性がある。また、バラスト水タンク底部全体に溜まった沈澱物を昇温させるように広範囲にバラスト水タンクを加熱するので、加熱作業に時間と手間が掛かり処理コストが高くなる。
また、特許文献２の技術にあっては、大掛かりな高電圧パルス印加設備を必要とするため、設備コスト及び運転コストが高くなる。
さらに、特許文献３の技術にあっては、未処理海水をスリットを通過させることにより、サイズの大きな微生物は殺滅又は殺菌可能であるが、サイズの小さな細菌類を殺滅又は殺菌するのは困難である。
【０００７】
そこで、発明者らは、特願２００４−１３５３８９号にて、かかる問題を解決する発明を提案した。
しかしながら、かかる発明においては、未処理の海水を含む海水中の微生物を、電解処理及びフィルター処理を施し該微生物を除去してバラスト水タンクに収容する際に発生する、次のような解決すべき課題については言及していない。
【０００８】
（１）海水をフィルター装置を通すろ過法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去するフィルター処理、及び海水から塩素含有物質を生成する塩素処理においては、高濃度の微生物を含む処理排水が発生するため、この処理排水の適切な処置方法が要求されるとともに、処理排水中の微生物による海水配管の汚染防止についても適切な処置方法が要求される。
（２）フィルター装置による海水中の微生物除去処理を行う場合、フィルター装置の圧
力損失によって、バラスト水タンクへの張水圧力不足、張水の所要時間の増大、および海水の処理ラインに設置された海水搬送用ポンプの負荷が大きくなって、ポンプの寿命が低下するなどの問題が生じる。
（３）フィルター装置には回転機構が備わっており、従来技術では軸シール部から未処理海水が処理水に混入するので、適切なシール構造が要求される。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、海水無害化処理時に発生する処理排水の適切な処置手段及び処理排水中の微生物による海水配管の適切な汚染防止手段を提供するとともに、処理ラインに設置されたフィルター装置の圧力損失によるバラスト水タンクへの張水圧力不足、張水の所要時間の増大、および海水の処理ラインに設置された海水搬送用ポンプの負荷が大きくなって、ポンプの寿命が低下するなどの問題を解決し得る海水の無害化処理装置及びこの装置をそなえた船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、かかる目的を達成するため、未処理海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換してバラスト水タンクに収容するように構成された海水の無害化処理装置において、
前記バラスト水タンクに接続される海水の処理ラインに、未処理海水を通過させてごみを捕獲するスクリーンと、該スクリーンを通過し、ごみが除去された海水を前記バラスト水タンクに搬送するポンプと、該処理ラインの前記ポンプの出口側に設けられ、前記ごみが除去された海水をフィルターに通すろ過法によりろ過し、該フィルターの濾材で捕捉可能な微生物を除去するフィルター装置とを備えた海水の無害化処理装置であって、前記処理ラインの前記フィルター装置の出口側部位に該フィルター装置出口の海水を吸込み前記バラスト水タンクに搬送するブースタポンプを設けたことを特徴とする海水の無害化処理装置にある。
【００１１】
【００１２】
かかる発明によれば、フィルター装置によって微生物の除去処理を行った後の処理排水をバラスト水の供給海域に排出するので、他の海域に処理排水を排出することによる当該海域の汚染及び生態系の変化を防止できる。
また、フィルター装置での微生物の除去処理、及び塩素処理を施してバラスト水タンクに収容された海水を洗浄水として用い、この洗浄水をフィルター装置の上流側に設置されたポンプによりフィルター装置に至る海水の処理ラインを洗浄するので、ポンプからフィルター装置に至る処理ライン、フィルター装置内部、フィルター装置による微生物の除去処理により発生する処理排水の排水ラインに微生物が付着すること、及び付着した微生物が他の海域に排出されることを防止することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
又前記発明によれば、たとえば既存船にフィルター装置を設置する場合、海水処理ラインのフィルター装置の出口側部位に設けたブースタポンプの揚呈により、該フィルター装置の圧力損失の増大を補うことで、張水圧力の減少、および張水所要時間の増大を防止できる。さらに既設の海水搬送用ポンプの負荷の増大が防止でき、該ポンプの寿命を延長できる。
【００１６】
かかる発明において、好ましくは、前記フィルター装置を通過後の海水を前記処理ラインから分岐し抽出ラインを介して電解装置に導入し、該電解装置で海水を電気分解することにより生成した塩素含有物質を注入ラインを介して前記処理ラインに注入して微生物を殺滅又は殺菌する電解装置をそなえ、前記ブースタポンプを前記処理ラインの前記抽出ライン分岐部よりも上流部位に設置させる。
このように構成すれば、ブースタポンプによって処理ラインの揚呈を増大でき、さらに電解装置への海水循環をも円滑に行うことができる。
【００１７】
また、前記フィルター装置は、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記フィルター装置が、少なくとも回転機構を有する円筒型フィルターと、フィルター表面を洗浄する噴射ノズルからなり、処理海水が前記円筒形フィルターの内部からバラスト水供給ラインへ搬送され、洗浄時には前記円筒型フィルターが回転しながら前記噴射ノズルから噴射される海水で洗浄され、処理排水がバラスト水の供給海域へ排出されるように構成される。
（２）前記フィルター装置の回転機構に設けられたシール構造が、未処理の海水の軸シールを通っての処理水への混入を阻止可能に構成される。
（３）前記シール構造が、前記軸シールから浸入した未処理海水を前記処理排水ラインに搬送することができるような穴を前記円筒型フィルターのシャフトに設けてなる。
（４）前記円筒型フィルターの上部から電流を印加するように構成する。
【００１８】
以上のように構成された無害化処理装置をそなえた船舶も本発明の範囲である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルター装置等によって微生物の除去処理を行った後の処理排水をバラスト水の供給海域に排出するので、他の海域に処理排水を排出することによる当該海域の汚染及び生態系の変化を防止でき、また、フィルター装置での微生物の除去処理等を施してバラスト水タンクに収容された海水からなる洗浄水を、ポンプによりフィルター装置を経てバラスト水タンクに至る海水処理ラインを洗浄するので、ポンプからフィルター装置に至る処理ライン、フィルター装置内部、フィルター装置による微生物の除去処理等により発生する処理排水の排水ラインに微生物が付着すること、及び付着した微生物が他の海域に排出されることを防止することができる。
また本発明によれば、たとえば既存船にフィルター装置を設置する場合、海水処理ラインのフィルター装置の出口側部位に設けたブースタポンプの揚呈により、該フィルター装置の圧力損失の増大を補うことで、張水圧力の減少、および張水所要時間の増大を防止できる。さらに既設の海水搬送用ポンプの負荷の増大が防止でき、該ポンプの寿命を延長できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。
図１において、１は未処理海水を濾過してごみ等の異物を捕獲するスクリーン、２は海水を処理ライン６に搬送するポンプ、５は処理海水が収容されるバラスト水タンクである。２０は前記処理ライン６に設置されたフィルター処理装置である。２７は該フィルター処理装置２０から排出される処理排水の排出管、２８は該排出管２７の開閉弁である。
４は詳細を後述する海水電解装置である。４１は前記ポンプ２出口の海水の一部をスクリーン１の入口側に循環させる循環通路である。４０は前記フィルター処理装置２０及び海水電解装置４で無害化処理を施し、バラスト水タンク５に導入される前の処理海水を前記ポンプ２の吸入側に循環させる循環通路である。
２５は前記処理ライン６の開閉弁２９直前から分岐されて前記フィルター処理装置２０に接続される洗浄ライン、２６は該洗浄ライン２５を開閉する開閉弁である。５２１は前記循環通路と洗浄ライン２５とを接続するバイパスライン、５２ａは該バイパスライン５２１を開閉する開閉弁で、該バイパスライン５２１及び開閉弁５２ａは必要に応じて設ける。
【００２２】
５０、５１は前記処理ライン６のスクリーン１の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、２９、３０は前記フィルター処理装置２０の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、５５、５６は前記循環通路４１の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、５３、５７は前記処理ライン６の前記循環通路４０の分岐部の上流側及び下流側を開閉する開閉弁、５２は前記処理ライン６の前記循環通路４１の分岐部後流に設置された開閉弁である。５６は前記循環通路４１を開閉する開閉弁、５４は前記循環通路４０を開閉する開閉弁である。
６３は前記バラスト水タンクと前記循環通路４０の入口部位とを接続する通路、６３ａは該通路６３を開閉する開閉弁である。
前記循環通路４０の分岐部を後述する海水電解装置４の抽出ライン７よりも前流位置とすることも可能である。
【００２３】
図３は前記海水電解装置４の詳細を示し、図において、４３は貯留タンク、４４はポンプ、４１は電解槽、４２は該電解槽４１用の電源装置であり、塩素処理用の海水を抽出ライン７を介して前記貯留タンク４３内に導入している。そして、前記貯留タンク４３からポンプ４４、電解槽４１を通って貯留タンク４３に戻る循環路４７を形成し、貯留タンク４３内の海水をポンプ４４により該循環路４７を循環させ、電解槽４１において該海水から塩素含有物質である次亜塩素酸を生成し、該循環路４７の途中で、該次亜塩素酸を注入ライン８を介して前記処理ライン６（図１参照）に注入し、この処理海水を前記バラスト水タンク５に収容している。尚、４５、４６は開閉弁である。
【００２４】
図４は前記フィルター処理装置２０の好適な一例を示す。
図４において、２０１は円筒状のフィルターエレメント、２０１ａはエレメント内部室、２０２はエレメントシャフト、２０５は仕切板、２０３は軸シールで、前記フィルターエレメント２０１が図示しない回転機構によって回転可能となって（回転機構を設けないことも可能である）、これの外側から処理水を噴射して該フィルターエレメント２０１を通すことによって、異物を濾過するようになっている。
【００２５】
即ち、前記フィルター装置２０は、少なくとも回転機構を有する円筒型のフィルターエレメント２０１と、フィルターエレメント２０１の表面を洗浄する噴射ノズル２０８をそなえ、該フィルターエレメント２０１で濾過された処理水が前記フィルターエレメント２０１のエレメント内部室２０１ａから、前記エレメントシャフト２０２内部の通路２０６を通ってバラスト水供給ラインへ搬送されるようになっている。
前記フィルターエレメント２０１の上部からは電流を印加するようになっている。
前記フィルターエレメント２０１の洗浄時には、該円筒型のフィルターエレメント２０１が回転しながら前記噴射ノズル２０８から噴射される海水で洗浄され、処理排水がバラスト水の供給海域へ排出されるようになっている。
【００２６】
また、前記フィルターエレメント２０１の下部支持部に設置された軸シール２０３は、前記仕切板２０５上に連設された円筒部２０５ａと摺接して、未処理の海水の該軸シール２０３を通っての処理水への混入を阻止するように構成されている。
２０４は前記円筒部２０５ａに穿孔された穴で、軸シール２０３から浸入した未処理海水が、該穴２０４を通って処理排水ラインに搬送されるようになっている。
【００２７】
かかる第１実施例において、バラスト水の供給海域において前記排出管２７の開閉弁２８を開くと、前記フィルター装置２０によって微生物の除去処理を行った後の処理排水が前記バラスト水の供給海域に排出される。
該処理排水の排出後、前記開閉弁２８を開いた状態で、前記開閉弁６３ａ、開閉弁５４、開閉弁５２、開閉弁５２ａ、開閉弁２６をそれぞれ開き、開閉弁５１及び開閉弁５５及び開閉弁２９を閉じて、前記ポンプ２を運転すると、前記バラスト水タンク５内の清浄な処理海水が通路６３、循環通路４０、ポンプ２、該ポンプ２とフィルター装置２０との間の処理ライン６を通って前記各通路内を洗浄してから、洗浄ライン２５を通ってフィルター装置２０に達する。
そして該フィルター装置２０内の処理排水通路を洗浄した処理海水は前記排出管２７を通って前記バラスト水の供給海域に排出される。また、前記清浄な処理海水を前記バイパスライン５２１を通って前記フィルター装置２０の処理排水通路に導入するようにしてもよい。
【００２８】
かかる第１実施例によれば、前記フィルター装置２０によって微生物の除去処理を行った後の処理排水を排水管２７を通してバラスト水の供給海域に排出するので、他の海域に処理排水を排出することによる当該海域の汚染及び生態系の変化を防止できる。
また、前記フィルター装置２０での微生物の除去処理、及び前記海水電解装置４で塩素処理を施してバラスト水タンク５に収容された海水を洗浄水として用い、この洗浄水をフィルター装置２０の上流側に設置されたポンプ２により該フィルター装置２０に至る海水ライン６を洗浄するので、ポンプからフィルター装置に至る処理ライン、フィルター装置内部、フィルター装置による微生物の除去処理により発生する処理排水の排水ラインに微生物が付着すること、及び付着した微生物が他の海域に排出されることを防止することができる。
【実施例２】
【００２９】
図２は本発明の第２実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図１対応図）である。
この第２実施例においては、前記第１実施例のバラスト水タンクと循環通路４０の入口部位とを接続する通路６３と開閉弁６３ａを除去し（バイパスライン５２１及び開閉弁５２ａも除去）し、前記処理ライン６の前記フィルター装置２０の出口側で、前記海水電解装置４の注入ライン８合流部と抽出ライン７の分岐部との間の部位にフィルター装置２０出口の海水を吸込み前記バラスト水タンク５に搬送するブースタポンプ８０を設けている。
その他の構成は図１に示す第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３０】
かかる第２実施例によれば、たとえば既存船にフィルター装置２０を設置する場合、処理ライン６のフィルター装置２０の出口側部位に設けたブースタポンプ８０の揚呈により、該フィルター装置２０の圧力損失の増大を補うことで、張水圧力の減少、および張水所要時間の増大を防止できる。さらに既設の海水搬送用ポンプ２の負荷の増大が防止でき、該ポンプ２の寿命を延長できる。
また、前記ブースタポンプ８０を、前記処理ライン６の、海水電解装置４の注入ライン８合流部と抽出ライン７の分岐部との間の部位に設置しているので、該ブースタポンプ８０によって処理ライン６の揚呈を増大でき、さらに海水電解装置４への海水循環をも円滑に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、海水無害化処理時に発生する処理排水の適切な処置手段及び処理排
水中の微生物による海水配管の適切な汚染防止手段を提供できるとともに、処理ラインに設置されたフィルター装置の圧力損失による海水搬送用ポンプの負荷を低減してバラスト水の供給、排出を円滑に為し得る海水の無害化処理方法とその装置及びこの装置をそなえた船舶を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図１対応図）である。
【図３】前記第１、２実施例における海水電解装置の系統図である。
【図４】前記第１、２実施例におけるフィルター装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    スクリーン
２    ポンプ
４    海水電解装置
５    バラスト水タンク
６    処理ライン
２０    フィルター処理装置
２５    洗浄ライン
２７    排出管
４０    循環通路
６３    循環通路
８０    ブースタポンプ
【図１】
0004822875.tif 000002
【図２】
0004822875.tif 000003
【図３】
0004822875.tif 000004
【図４】
0004822875.tif 000005