(57)【要約】  澱を除去するため及び／又は生存生物を除去及び／又は殺すためのものであり少なくとも１個のフィルタユニット（Ｂ）と少なくとも１個の消毒ユニット（Ｃ）とを有する水浄化装置、特にバラスト水浄化装置において、本装置が検知ユニット（Ｄ）を有し、この検知ユニット（Ｄ）を用いて水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数が検出可能であること、及び本装置が制御ユニットを有し、この制御ユニットを用いて消毒ユニット（Ｃ）が生存生物の検出数に依存して制御可能であること。
2010504209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
澱を除去するため及び／又は生存生物を除去及び／又は殺すためのものであり少なくとも１個のフィルタユニット（Ｂ）と少なくとも１個の消毒ユニット（Ｃ）とを有する水浄化装置、特にバラスト水浄化装置において、
本装置が検知ユニット（Ｄ）を有し、この検知ユニット（Ｄ）を用いて水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数が検出可能であること、及び本装置が制御ユニットを有し、この制御ユニットを用いて消毒ユニット（Ｃ）が生存生物の検出数に依存して制御可能であることを特徴とする水浄化装置。
【請求項２】
検知ユニット（Ｄ）が消毒ユニット（Ｃ）に後接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
検知ユニット（Ｄ）が生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物を検知するために蛍光測定器を有し、この蛍光測定器を用いて水の単位体積について最少蛍光と最大蛍光が検出可能であり、この蛍光測定器が評価ユニットを有し、この評価ユニットを用いて変動蛍光の算出並びに基準種の生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の数の算出が実行可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
検知ユニット（Ｄ）が生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物を検知するために蛍光測定器を有し、この蛍光測定器が少なくとも１個の光源と少なくとも１個の検知器を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
検知ユニット（Ｄ）が特にガラス又はプラスチックから成るキュベットにより形成されている測定室を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
検知ユニット（Ｄ）が少なくとも１個のパルシング光源及び／又は少なくとも１個の連続光源、特にＬＥＤを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
検知ユニット（Ｄ）が複数個の光源を有し、特にパルシング光の少なくとも１個の光源、特にほぼ４２０ｎｍの波長を有する青色光の光源、及び／又は連続光の少なくとも１個の光源、特にほぼ６６０ｎｍの波長を有する赤色光の光源、及び／又は７００ｎｍよりも大きな波長を有する光源であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
記憶ユニットが配置されていて、この記憶ユニットを用いて水の単位体積あたりの生存生物の検出数が揮発的に又は永続的に記憶可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
本装置が位置決めシステム及び／又はナビゲーションシステムに対するインタフェースを有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
フィルタユニット（Ｂ）が直列及び／又は並列に配置された複数個のフィルタ（１１、１２、１３）、特に逆洗可能なフィルタ（１１、１２、１３）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
フィルタユニット（Ｂ）が５０μｍよりも小さい又はそれと同じの公称フィルタ細目度を有する並列接続された少なくとも２個の細目フィルタを有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
フィルタユニット（Ｂ）が少なくとも１個のハイドロサイクロン、特に並列接続された複数個のハイドロサイクロン、特に３０μｍから６０μｍまでの分離粒子サイズを有するハイドロサイクロンを有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
フィルタユニット（Ｂ）が少なくとも１個の荒目フィルタ、特に５０μｍよりも大きな公称フィルタ細目度を有する荒目フィルタを有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１個の圧力センサ（１４）が配置されていて、この圧力センサ（１４）を用いてフィルタユニット（Ｂ）上の圧力低下が検出可能であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
１個の又は複数個のフィルタ（１１、１２、１３）の逆洗がフィルタユニット（Ｂ）上の圧力低下のための規定可能な限界値を超過した場合及び／又は規定可能な時間間隔の経過後に行われることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
１個の又は複数個のフィルタ（１１、１２、１３）の逆洗が逆洗ポンプ（Ｅ）を用い、特に高い逆洗水圧を有する逆洗ポンプ、特に４barから７barまでの逆洗水圧を有する逆洗ポンプを用いて行われることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
フィルタユニット（Ｂ）が並列接続された複数個のフィルタ（１１、１２、１３）を有し、個々の各フィルタ（１１、１２、１３）が制御可能なバルブを用いて開閉可能であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
フィルタユニット（Ｂ）が少なくとも１個の制御可能なバルブを介して原水ラインに接続可能であり、この原水ラインがそのバルブが閉じている場合にはバイパスを形成することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
搬送ポンプ（Ａ）が配置されていて、特に搬送ポンプ（Ａ）がフィルタユニット（Ｂ）に前接続されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
逆洗ポンプ（Ｅ）が配置されていることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
本装置が少なくとも１個のタンク、特にバラスト水タンクを有することを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
本装置の逆洗又は本装置の個々のコンポーネントの逆洗が飲料水及び／又は技術水及び／又は本装置を用いて浄化された水により行われることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
本装置が逆洗されたフィルタ汚泥を収容するための保管タンクを有することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
本装置が遮断可能なバイパス（２０）を有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
体積流を測定するための少なくとも１個のセンサ（１０、２２）が配置されていて、特に体積流を測定するためのセンサ（１０）が原水ライン内に配置されていることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
体積流を測定するためのセンサ（２２）が排出水ライン及び／又は逆洗水ライン内に配置されていることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
消毒が化学物質の外部の配量を伴わずに行われることを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
消毒ユニット（Ｃ）が少なくとも１個の電解セルを有し、この電解セルが生存生物の検出数、特に生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の検出数に依存して制御可能であることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
消毒ユニット（Ｃ）が各々に少なくとも１個の電解セルを有する切替可能な複数個の並列ストリングを有することを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
消毒ユニット（Ｃ）を用いて短命の酸化生成物が生成可能であり、これらの酸化生産物が浄化された水の直接的な環境内への流入を可能にすることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
本装置がガス抜き及び／又はエア抜き装置（１８）を有し、特にガス抜き及び／又はエア抜き装置（１８）が消毒ユニット（Ｃ）に後接続されていることを特徴とする、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
本装置が逆洗モード及び／又はタンク空モードで稼働可能であり、このモード時には水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数であって検知ユニット（Ｄ）を用いて検出された生存生物数に依存して制御可能である消毒が消毒ユニット（Ｃ）を用いて行われ、及び／又は濾過がフィルタユニット（Ｂ）を用いて行われることを特徴とする、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
本装置が緊急稼働モードで稼働可能であり、このモードでは少なくとも１個のバラスト水タンクの充填がフィルタユニット（Ｂ）及び／又は消毒ユニット（Ｃ）及び／又は検知ユニット（Ｄ）を迂回しながらバイパスライン（２０）を介して行われることを特徴とする、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
本装置がモジュール構造を有し、特にフィルタユニット（Ｂ）及び／又は消毒ユニット（Ｃ）及び／又は検知ユニット（Ｄ）が各々モジュールを形成することを特徴とする、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水浄化装置に関し、特に澱（セジメント）を除去するため及び／又は生存生物を除去及び／又は殺すためのものであり少なくとも１個のフィルタユニットと少なくとも１個の消毒ユニットとを有するバラスト水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト水を用いた侵襲性生物の移送は大洋において最大級の脅威である。船舶が荷を全く積んでいない又は完全には荷を積んでいない場合、船舶は姿勢の安定化のためにバラスト水を収容しなくてはならない。これらの船舶はバラスト水内で例えば藻類のような澱や生物を移送し、到着港や到着地域での排出時にそれらの生物を放出することになる。船舶の航行ルートに応じ、これらの生物は当然のことながらその地域には存在せず、侵襲性生物として適切な生存条件と天敵の欠如により生き延びてゆき、生態系面、経済面、健康面で多大な損害を導くことになる。
【０００３】
バラスト水管理の今日の実情は外海でのバラスト水交換であり、この際、海水を用いバラスト水タンクから港湾水が排水される。そのために今日では連続ポンプ方式が使用されるか、又はタンクが最初に空にされて引き続き海水で再充填される。科学的な背景は、異なる生存条件に基づき港湾領域からの生物が外海で生き延びない或いは外海からの生物が港湾領域で生き延びないという想定である。しかしこのことは生物の耐性範囲が広い場合には常に提供されることではなく、またバラスト水交換はバラスト水タンク構造が角状であることに基づき完全に行われることはない。更にバラスト水交換には極めて時間がかかる、例えば100000トンものバラスト水を船内に有する大型原油タンカーの場合には数日間もかかることになる。多くの場合、船舶と乗組員の安全上の理由から例えば悪天候条件時には外海でのバラスト水交換は完全に断念される。
【０００４】
従って、バラスト水の移送による侵襲性生物の更なる世界的な広がりを阻止するためには今まで通常のバラスト水交換を船舶の船内での効果的なバラスト水処理で補うことが必要不可欠である。
【０００５】
主な要求事項は、生物学的な高い有効性の他、処理方法が船舶とバラスト水システムの稼働内に組み込み可能であるということである。この際に重要なのはバラスト水処理が５０〜７０００ｍ３／ｈの範囲内の高い体積流をもって中断なしに機能するということである。他の要求事項としては、自動化の度合いが高いこと、整備の必要性が少ないこと、材料選択が適切に成されていること、消毒方法により腐食の増加がないこと、並びに船内の取り付け状況を考慮することである。
【０００６】
バラスト水タンクを充填するため及び空にするためのパイプラインシステムである現状の船内バラスト水システムと比べ、処理システムの設置時には、清浄された水の一部が分離器の脱泥のため、例えばフィルタの逆洗のために使用されることが顧慮されなくてはならない。バラスト水の収容の時間、従って船舶の停泊時間を延長させないためにはバラスト水内の澱含有量が高い場合にも高いバラスト水・純生産高を有する分離器を選択することが必要不可欠である。
【０００７】
バラスト水処理装置は世界的に存在する全ての水質に対処できなければならない。生物学的及び化学物理学的な水質は地理や気候や季節による変動に強く左右される。
【０００８】
バラスト水は川水と淡海水と海水から成り得ているので異常なほど多岐に渡る生物を許容し、これらの生物はバラスト水処理において除去及び／又は殺されなくてはならない。重要な生物グループは、魚、軟体動物、甲殻類、動物プランクトン、植物プランクトン、シスト、バクテリア、ウイルスを含んでいる。
【０００９】
化学物理学的な水パラメータにおいては特に微粒子サイズ配分と浮遊澱濃度（測定パラメータ：濾別可能物質）が浄水にとって決定的である。これらの影響因子の他、追加として影響因子はバラスト水を収容する場所の局所的な実状、即ち風の影響や潮の干満の影響、隣接する船舶の動き、駆動部やバウスラスターの利用のような実状に依存し、これらは沈殿澱の巻き上げとそれによる濃度の上昇を導くことになる。特に潮の干満に影響される港では極めて高い澱濃度が発生する。
【００１０】
１個の又は複数個の比較的大型の機械的な分離器を備えた装置が知られているがこれらの分離器は船内の取り付け状況に即したものではなく例えば２.５という通常のデッキ高を越えている。バラスト水タンク内の澱の沈殿は積載容量の損失とタンク洗浄により高いコストの原因となる。幾つかの装置ではバラスト水ポンプの圧力損失が高くなり又はバラスト水ポンプの高い搬送圧力が必要とされる。今日のバラスト水ポンプの搬送高は１.５〜４barの範囲内にありこれらは制限をもってのみ増加され得る。バラスト水を消毒するためのＵＶシステムの使用（特許文献１）は水の透過度が低いことに基づき適していない。
【００１１】
例えばパイプライン内の流れ形状の変更（特許文献２）より又はパイプライン内の超音波（特許文献３）により発生される消毒用の空洞（キャビテーション）の使用は極めて高いエネルギー消費を必要とし、その作用力に基づき例えばパイプラインにおいてだが常に材料損傷と結び付いている。
【００１２】
オゾンの適用（特許文献４）又は二酸化塩素の使用（特許文献５）のような別の周知の消毒方法はこれらの物質が手間と費用を費やし船内で初めて生産されなくてはならないということを条件としている。二酸化塩素の場合には配量前に二種の危険な化学物質の混合が必要不可欠である。オゾンの場合には同様に乗組員に対する健康上の危険性が存在する。オゾンは水からガス放出をし、バラスト水タンクは閉容器ではなく分岐する空気ラインを有しているので有毒なオゾンガスが環境雰囲気内へ到達することになる。それに加えバラスト水パイプラインシステム及びタンクシステムに使用される材料の腐食をオゾンが増加させるかどうかについては未だ最終的には解明されていない。海水内の７〜８.５のｐＨ値に基づき、オゾン処理時の比較的高い臭化物濃度に基づき発癌性の臭素酸塩の形成が成されることになる。
【００１３】
完成した市販の化学物質としての殺生物剤を配量する際（特許文献６、特許文献７）にはこれらが数時間から数日に至るまでの範囲のある程度の作用時間を必要とし、またある程度の時間の間だけで効果を有するということが顧慮されなくてはならない。バラスト水タンク内の効果期間が航行期間よりも短いと場合によりその殺生物剤が船内で追加配量されなくてはならない。しかし効果期間が過ぎてない場合、従ってその殺生物剤がまだ消費され尽くしていない場合には環境上の理由からバラスト水が放出されてはならない。この際にはバラスト水稼動の制限が強すぎることになる。
【００１４】
従来の塩素電解は消毒剤を生産するために水中の最低電導率を必要とする（特許文献８）。大体の船舶は世界中の航行用として設計されているのでここでは川水（淡水）内での適用範囲が不可能である。川水内の僅かな電導率では消毒剤が先ずは塩水から（特許文献９）又は塩添加（特許文献１０）により電解を用いて生産されなくてはならない。この処理方式は化学物質が船内に供給され貯蔵され配量前に手動で混成されなくてはならないという短所を有する。
【００１５】
また従来の電解時に発生する残留塩素が直接的にバラスト水と共に環境内へ放出されてはならないということは短所である。残留濃度がほぼゼロに下降するまで船内の水の放出前に保持時間が守られなくてはならない（特許文献１１）か又は残留塩素濃度が還元剤、例えば亜硫酸ナトリウム（特許文献１０）又はチオ硫酸ナトリウム（特許文献１２）の添加により破壊されなくてはならない。それにより供給ロジスティックや貯蔵や操作や他の化学物質の配量などが船内で必要となる。
【００１６】
通常、水浄化における消毒剤の配量は体積流に比例して行われる（特許文献７）又は進行中の消毒剤の濃度のオンライン測定とそれに対応する消毒プロセスの後調整とに基づいて行なわれる（特許文献１０、特許文献８）。この際、生存生物を殺すことのような処理の直接的な効果は検知されない。
【００１７】
体積流に比例の配量は一定の配量比だけを可能とするが、水質の変動、従ってそれにより引き起こされる水中の消毒剤の様々な消耗が考慮されていないことは短所である。
【００１８】
消毒プロセスを調整する通常のオンライン測定方法は処理の完了後の消毒剤濃度の測定に基づいている。そのために多くの場合は主流に対するバイパス内においてセンサを備えた定電位測定セルが使用され、この際、塩素（自由塩素及び／又は全塩素）、二酸化塩素、オゾン、臭素、またＯＨラジカルである酸化剤の濃度もオンラインで決定されて消毒用の調整量として使用される。センサ前に組み込まれたフィルタは障害物を防止するが容易に詰まってしまう。固形物及び藻類を含有する表面水の測定時には微粒子が集まることになり測定セル内では消毒剤の追加的な消費を導き且つそれにより測定を改ざんすることになる生物付着（バイオファウリング）になってしまう。これを回避するには高い整備手間が必要であるが通常では船内の乗組員構成員の数が少ないことに基づき成され得ない。水中に複数の酸化剤が同時に存在するのであれば消毒剤間の区別が不可能であり全ての酸化剤の残留濃度が検知されることになる。
【００１９】
今日のバラスト水システムの稼動の監視はバラスト水タンク内の体積流測定及び／又は充填レベル測定とそれに対応するデータ記憶とを介して行われる。周知のバラスト水処理方法において充填レベルの変化はバラスト水タンクが空にされポンプを介して放出が行われたことを証明するために利用される（特許文献２）。しかしこのことはバラスト水が処理もされたことの証明ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】ＷＯ２００２／０７４６９２
【特許文献２】ＷＯ２００５／１０８３０１
【特許文献３】ＷＯ２００５／０７６７７１
【特許文献４】ＷＯ２００６／０８６０７３
【特許文献５】ＷＯ２００２／０４４０８９
【特許文献６】ＥＰ１００６０８４
【特許文献７】ＥＰ１４４７３８４
【特許文献８】ＷＯ２００５／０６１３９４
【特許文献９】ＷＯ２００３／０２３０８９
【特許文献１０】ＵＳ２００６／０１１３２５７
【特許文献１１】ＷＯ２００６／００３７２３
【特許文献１２】ＷＯ２００４／０５４９３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、澱（セジメント）を除去するため及び／又は生存生物を除去及び／又は殺すための水浄化装置、特にバラスト水浄化装置であって、前記の短所を克服し、水の単位体積あたりの生存生物数について規定の限界値を守りながら特に船舶のバラスト水浄化装置の要求に対応した信頼性のある水浄化を保証することのできる水浄化装置を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に従い前記課題は請求項１に従う水浄化装置により解決される。
【００２３】
この際、本装置が検知ユニットを有し、この検知ユニットを用いて水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数が検出可能であること、及び本装置が制御ユニットを有し、この制御ユニットを用いて消毒（殺菌）ユニットが生存生物の検出数に依存して制御可能であることは特に有利である。
【００２４】
従って水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物の実際数を検出することにより消毒ユニットを精密に調整すること即ち水の消毒が弱すぎることも水の消毒が強すぎることもないということが可能である。本装置はバラスト水の浄化に限られるわけではなく同様に船舶の船内でも陸上でも一般的に使用水の浄化のために使用され得る。水の単位体積あたりの生存生物数の検出は次いで消毒ユニットの調整の基礎を形成することになるがこの検出により、本装置をより厳しくされた環境基準に適合させること及び規定可能な限界値を守ることが可能であり、特に環境内へバラスト水を流入するための国際的に拘束力をもつ限界値を規定するＩＭＯパフォーマンス・スタンダードＤ２を守るためである。
【００２５】
他の有利な構成は下位請求項に記載されている。
【００２６】
有利には検知ユニットが消毒ユニットに後接続されている。それにより消毒ユニットから流出する水の水質を直接的に決定することが可能である。
【００２７】
検知ユニットが生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物を検知するために蛍光測定器を有し、この蛍光測定器を用いて水の単位体積について最少蛍光と最大蛍光が検出可能であり、この蛍光測定器が評価ユニットを有し、この評価ユニットを用いて変動蛍光の算出並びに基準種（照合種）の生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の数の算出が実行可能であると特に有利である。
【００２８】
この際、最小蛍光Ｆｏは生存細胞と死滅細胞からの蛍光を示し、最大蛍光Ｆｍは少なくともほぼ全ての一次電子受容体が還元されている蛍光に対応し、変動蛍光Ｆｖは最大蛍光Ｆｍと最小蛍光Ｆｏとの差に対応し、各々、測定室内にある検査すべき水及び／又は生物に関連している。
【００２９】
水中の生存細胞或いは生存生物を検出するためには蛍光測定器を用いて蛍光が検知され得る。この際、２つの状態が区別され得て、一方では最小蛍光Ｆｏ（暗い状態）であり他方では特に規定の波長の光の投入による最大蛍光Ｆｍである。最大蛍光Ｆｍから最小蛍光Ｆｏを引いた差である変動蛍光Ｆｖが、変動蛍光Ｆｖと生存細胞数とが相関しているため、測定室内或いは水及び／又は生物の検査量内の生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の数のための尺度であることが意外にも示された。
【００３０】
最小蛍光Ｆｏ（照明なし）の測定、最大蛍光Ｆｍ（照明あり）の測定、並びに最大蛍光Ｆｍから最小蛍光Ｆｏを引いた差を形成することで変動蛍光Ｆｖを算出することにより、測定室内或いは水及び／又は生物の検査量内の基準種の生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の数が算出され得る。
【００３１】
最大蛍光Ｆｍから最小蛍光Ｆｏを引いた差を形成することのより変動蛍光Ｆｖを算出することに対して選択的に又は累積的に、測定室内における蛍光誘導曲線の動的経過を検知することも可能であり、特に蛍光誘導曲線の時間経過の部分的な又は完全な検知、及び数学モデルを用いた補間による欠如情報の獲得によるものである。
【００３２】
蛍光を放つ光の強度は測定室内或いは水中の又は水からの検査量内の基準種の細胞数に直接的に比例する即ちその関係は直線に従い、この際、この比例直線の勾配が個々の細胞の大きさのための尺度である。
【００３３】
好ましくは検知ユニットが生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物を検知するために蛍光測定器を有し、この際、この蛍光測定器は少なくとも１個の光源と少なくとも１個の検知器を有する。
【００３４】
有利には検知ユニットが特にガラス又はプラスチックから成るキュベットにより形成されている測定室を有する。
【００３５】
「検査室」とは調査すべき水で満たされている試験体積のことであり即ち水試料のことであるが、調査すべき水の所定量を濾過した膜フィルタのことでもよくこの際には最低蛍光Ｆｏと最大蛍光Ｆｍの測定は水を用いないで膜フィルタの面上の細胞層をもって直接的に行われる。
【００３６】
検知ユニットが少なくとも１個のパルシング光源及び／又は少なくとも１個の連続光源、特にＬＥＤを有すると有利である。
【００３７】
有利には検知ユニットが複数個の光源を有し、特にパルシング光の少なくとも１個の光源、特にほぼ４２０ｎｍの波長を有する青色光の光源、及び／又は連続光の少なくとも１個の光源、特にほぼ６６０ｎｍの波長を有する赤色光の光源、及び／又は７００ｎｍよりも大きな波長を有する光源である。
【００３８】
好ましくは記憶ユニットが配置されていて、この記憶ユニットを用いて水の単位体積あたりの生存生物の検出数が特に記録目的のために揮発的（非持久的）に又は永続的に記憶可能である。それにより再検査可能な記録が可能とされる。
【００３９】
本装置において検知ユニットは制御ユニット及び記憶ユニットと接続可能である。それによりこのことは成功した処理の検証を可能にする。この検証はバラスト水稼働（バラスト水の収容又は放出）の期間や形式のような情報の他に所謂バラストウォータレコードブックにおける検証として利用され得る。
【００４０】
好ましくは本装置が位置決めシステム及び／又はナビゲーションシステムに対するインタフェースを有する。
【００４１】
有利な実施形態では水浄化装置、特に水浄化装置の制御ユニットが船舶の管理システム及び／又は例えばナビゲーションシステムによる船舶のＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）と連結されている。
【００４２】
選択的にデータは衛星無線を介しても呼び出されて伝達されて外部で記憶されて処理され得る。全ての場合において、どの位置で、どの処理効率で、どの量の水或いはバラスト水が収容されたか、或いはどの量の処理された水或いはバラスト水が環境へと与えられたかを検証することが可能である。このことは例えば港都管理において法的条件の管理を容易にしてくれる。
【００４３】
好ましくはフィルタユニットが直列及び／又は並列に配置された複数個のフィルタ、特に逆洗可能なフィルタを有する。それにより濾過の品質を向上すること及び／又は大きな体積流を濾過することが可能である。
【００４４】
好ましくはフィルタユニットが５０μｍよりも小さい又はそれと同じの公称フィルタ細目度を有する並列接続された少なくとも２個の細目フィルタを有する。
【００４５】
特には複数個の並列フィルタの配置において少なくとも１個のフィルタが浄化すべき水の濾過のために用いられ、同時に１個の並列フィルタが逆洗稼動で洗浄されるようにフィルタユニットが稼動され得る。複数個のフィルタでは個々の各フィルタがそのフィルタ稼動の稼動時間後に逆洗され、同時に少なくとも１個の並列フィルタ内で更に水が濾過されるようにフィルタユニットが稼動可能である。このようにして個々の各フィルタの定期的な逆洗が行われ得て、それにより濾過の同品質が保証され得て、並列接続されているフィルタが各々相前後して個々に逆洗されることで詰まり或いは損傷が予防される。
【００４６】
有利にはフィルタユニットが少なくとも１個のハイドロサイクロン、特に並列接続された複数個のハイドロサイクロン、特に３０μｍから６０μｍまでの分離粒子サイズを有するハイドロサイクロンを有する。
【００４７】
有利にはフィルタユニットが少なくとも１個の荒目フィルタ、特に５０μｍよりも大きな公称フィルタ細目度を有する荒目フィルタを有する。
【００４８】
機械的な前分離により後続の消毒の負荷軽減及び消毒剤消費の低下のために微粒子と生物の十分な分離が可能である。また幾つかの生物は抵抗性の静止時期のように予め機械的に分離される必要があり、その理由はそれらが消毒剤だけでは十分には破損されないためである。
【００４９】
好ましくは少なくとも１個の圧力センサが配置されていて、この圧力センサを用いてフィルタユニット上の圧力低下が検出可能である。
【００５０】
有利には１個の又は複数個のフィルタの逆洗がフィルタユニット上の圧力低下のための規定可能な限界値を超過した場合及び／又は規定可能な時間間隔の経過後に行われる。
【００５１】
好ましくは１個の又は複数個のフィルタの逆洗が逆洗ポンプを用い、特に高い逆洗水圧を有する逆洗ポンプ、特に４barから７barまでの逆洗水圧を有する逆洗ポンプを用いて行われる。
【００５２】
有利な実施形態ではフィルタユニットが並列接続された複数個のフィルタを有し、この際、個々の各フィルタが制御可能なバルブを用いて開閉可能である。
【００５３】
好ましくはフィルタユニットが少なくとも１個の制御可能なバルブを介して原水ラインに接続可能であり、この際、この原水ラインはそのバルブが閉じている場合にはバイパスを形成する。
【００５４】
有利には搬送ポンプが配置されていて、特に搬送ポンプがフィルタユニットに前接続されていると有利である。
【００５５】
好ましくは逆洗ポンプが配置されている。この種の逆洗ポンプは本装置の逆洗稼動時に水を搬送するために用いられる。逆洗、従って特にフィルタの洗浄作用は逆洗水圧が高いほど効果的である。
【００５６】
好ましくは本装置が少なくとも１個のタンク、特にバラスト水タンクを有する。
【００５７】
有利には本装置の逆洗又は本装置の個々のコンポーネントの逆洗が飲料水及び／又は技術水及び／又は本装置を用いて浄化された水により行われる。
【００５８】
好ましくは逆洗されたフィルタ汚泥を収容するための保管タンクが配置されている。しかし選択的には、バラスト水の漲水（バラストの積載）の場合にはフィルタ汚泥は直接的な周囲環境からの生物だけを含んでいるため、逆洗されたフィルタ汚泥の環境内への流入も行われ得る。
【００５９】
有利には本装置が遮断可能なバイパスを有する。この種のバイパスは、例えば手動洗浄を必要とする詰まりにより１個の又は複数個のコンポーネントが故障した場合に船舶の安全を保証可能とし且つ船舶へのバラスト水の漲水をいつでも可能とするために本装置のバイパス緊急稼動を可能にしてくれる。
【００６０】
好ましくは体積流を測定するための少なくとも１個のセンサが配置されていて、特に体積流を測定するためのセンサは原水ライン内に配置され得る。
【００６１】
好ましくは体積流を測定するためのセンサが排出水ライン及び／又は逆洗水ライン内に配置されている。
【００６２】
有利には消毒が化学物質の外部の配量を伴わずに行われる。水を消毒するための化学物質の添加をなくしたことによりガス状の又は液状の又は固体状の危険な化学物質について危険を結び付いた移送並びにその操作と適用が不必要である。
【００６３】
好ましくは消毒ユニットが少なくとも１個の電解セルを有し、この電解セルは生存生物の検出数、特に生存植物プランクトン細胞及び／又は生存微生物の検出数に依存して制御可能である。
【００６４】
有利な実施形態では消毒ユニットが各々に少なくとも１個の電解セルを有する切替可能な複数個の並列ストリングを有する。複数個のストリングの並列接続により極めて高い体積流が実現され得て、これらの体積流は効果的で迅速なバラスト水の漲水及びバラスト水の排水を可能にする。
【００６５】
好ましくは消毒ユニットを用いて短命の酸化生成物が生成可能であり、これらの酸化生産物は浄化された水の直接的な環境内への流入を可能にする。
【００６６】
有利には本装置がガス抜き及び／又はエア抜き装置を有し、特にガス抜き及び／又はエア抜き装置は消毒ユニットに後接続され得る。
【００６７】
好ましくは本装置が逆洗モード及び／又はタンク空モードで稼働可能であり、このモード時には水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数であって検知ユニットを用いて検出された生存生物数に依存して制御可能である消毒が消毒ユニットを用いて行われ、及び／又は濾過がフィルタユニットを用いて行われる。
【００６８】
水質の監視及び水の消毒により流入限界値が守られ得て、その理由は逆洗モード及び／又はタンク空モード時の水の消毒のために用いられる消毒ユニットの制御が水の単位体積あたりの規定可能な大きさの生存生物数であって検知ユニットを用いて検出された生存生物数に依存して行われるためであり、また生存生物数に依存して行われるということはタンクの充填時に水中にいる残留生物が貯蔵期間中にタンク内で増殖する可能性をもっているためである。
【００６９】
好ましくは本装置が緊急稼働モードで稼働可能であり、このモードでは少なくとも１個のバラスト水タンクの充填がフィルタユニット及び／又は消毒ユニット及び／又は検知ユニットを迂回しながらバイパスラインを介して行われる。従ってバラスト水の漲水及びバラスト水の排水が常に可能であるので個々のコンポーネントの故障時にも船舶の安全性が損なわれていないことが保証され得る。
【００７０】
有利には本装置がモジュール構造を有し、特にフィルタユニットと消毒ユニットが各々１個のモジュールを形成する。選択的にフィルタユニットは荒目分離器と細目フィルタのように複数個のモジュールに分割され得る。
【００７１】
モジュール構造により船舶及びそのバラスト水システム内へのバラスト水処理装置の良好な組み込みが可能である。処理すべき体積流は複数個の処理装置及び／又は個々の処理アッセンブリ或いは処理モジュール（荒目分離器、細目フィルタ、電解セル）の並列設置によっても達成され得る。
【００７２】
モジュールデザインにより本装置はスペース提供とパイプラインガイドを最適利用するために個々の船舶に対して特有に適合され得る。本装置の圧力損失は極めて僅かで特に１.５bar以下にあり、それにより今日調達可能な搬送高を有するバラスト水ポンプが使用され、更に高所に置かれたバラスト水タンクも充填され得る。好ましくは全てのコンポーネントにおいて整備高を含むアッセンブリ高は２.５ｍという普通のデッキ高の下に位置する。
【００７３】
本発明に従う水浄化装置を使用した水浄化は以下の処理ステップを含んでいる：
１．バラスト水の収容中に微粒子と澱と多数の生物を十分に機械的に分離するステップ
２．バラスト水の収容時にバラスト水タンク前で生存生物数を更に減少させるために引き続き消毒するステップ
３．規定の限界値或いは規定の排出基準を守るため、特にＩＭＯパフォーマンス・スタンダードＤ２を守るためにバラスト水の放出中に最終的に消毒するステップ
【００７４】
先ずは十分な機械的な分離が特に並列接続された少なくとも２個のハイドロサイクロン及び／又は少なくとも１個の荒目フィルタ；及び／又は少なくとも２個の細目フィルタを有する荒目分離器を使って行われる。バラスト水の収容時に５０μｍ以下の公称フィルタ細目度を用いて十分に機械的に分離を行うことにより生物の大部分や澱も浮遊物質も除去される。そのために好ましくはディスクフィルタシステムが使用される。
【００７５】
機械的な前分離により消毒ステージが負荷軽減され、消毒ステージは対応的により小型に設計され得る。消毒は生存生物がバラスト水タンク内に到達する前に生存生物数を更に減少させるために化学物質を添加することなく行われる。残留生物は渡航中にバラスト水タンク内で増殖し且つ成長し得るので消毒は新たにバラスト水のポンプ排出時に使用され、その理由は国際的なＩＭＯバラスト水協定が直接的に船舶の排出についての基準を要求するため、要求された排出限界値が守られなくてはならないためである。
【００７６】
フィルタの逆洗稼働は圧力差測定により検知される導入側と排出側の間の規定の圧力損失が達せられる場合に開始される。この場合、制御装置を介して第１フィルタハウジングの逆洗が開始され、引き続き相前後して他のフィルタハウジングが逆洗される。選択的に逆洗は規定の時間インターバル内でこの時間インターバルの経過後に規定の圧力差が発生しない場合に行われる。
【００７７】
電解消毒は直接的にバラスト水パイプライン内に設置され、直径に関しパイプラインに接続されているフランジよりも僅かに多くのスペースをとるだけである。船内の化学物質のロジスティックと操作と配量はここでは不必要であり、それにより船内稼動における乏しい時間と僅かな乗組員数に見合っている。パイプライン内のインサイチュ生産により乗組員は酸化剤に接することはなく安全上の危険が生じることもない。
【００７８】
従来の電解に比べここで使用されている電解は水の電導性についてより低い依存性をもって稼働され得て、特に淡水、特に５０ｍＳ／ｍの電導性を有する淡水においてである。
【００７９】
直接的に電解セル内では様々な消毒剤と酸化剤からの混合物、特にＯＨラジカル、酸素ラジカル、自由塩素からの混合物が発生する。このことは海洋生物が強い多様性と様々な感度をもち消毒剤だけでは全ての生物種を殺すことができないため有利である。消毒中の所定の作用時間は守られる必要はない。水素と消毒副生成物の形成は従来の電解システムよりも少ない。発生水素は常時のエア入れとエア抜きを介し又は能動的なガス入れとガス抜きを介して除去される。形成された消毒副生成物の濃度は飲料水質のためのＷＨＯガイドラインの値よりも下にある。
【００８０】
電解セルは、生成された酸化剤が５〜３０分後にはもはや検出不能であり残留濃度が水中の自然のブランク値に対応するように稼働される。それにより環境に対する危険が軽減されていてバラスト水は放出時に２度目の消毒にふされ得て直接的に環境内へ流入され得る。更に電解セルはバラスト水を排水するための様々な方式においてフレキシブルに稼働され得て、例えばタンクを空にするためのインジェクタを追加的に使用する場合である。
【００８１】
水中の例えば藻類のような生存生物の検知に依存した制御により消毒を直接的に即時に効率調整することは、必要であるよりも高い酸化剤濃度が進行中にあることを防止し、それにより電力消費を低下させ、後続のバラスト水パイプラインシステム及びバラスト水タンクシステム内の腐食並びに環境内への放出時の不必要に高い酸化剤濃度のような他の損傷を回避する。従って酸化剤の残留濃度を破壊するための還元剤の外部の添加は不必要である。この調整と形成酸化剤の迅速な破壊とにより本水浄化装置は環境内への直接的な流入を伴う開放システム内で適用され得る。従って本装置は例えば海洋産業、冷却水又は養殖での適用時のように別の海洋水の浄化のためにも使用され得る。
【００８２】
生物の生存数に関する消毒の即時監視及びそれに対応する調整は特に海水浴や養殖などのような様々な利用が行われる湾岸近郊の領域でバラスト水を放出する際に有利である。消毒結果が達成されないと病気の原因となる生物、例えばビブリオコレラ又は有毒のうずべん毛藻類が利用されている水域に達するという危険がある。しかしながら処理時に使用される消毒剤が多すぎると場合により有毒な消毒副生成物の形成の危険とその直接的な流入の危険がある。
【００８３】
体積流は誘導式の通流測定器及び／又は圧力測定器を介して検知される。細目フィルタ前に荒目分離器として並列のハイドロサイクロンを使用する場合、通常は非回転数調整式であるバラスト水ポンプの後方の通流測定器が最適流入範囲内のハンドロサイクロンの稼働のために用いられる。個々のハイドロサイクロンのオンオフはフラップを介し体積流変動に対応して行われ、その理由はハイドロサイクロンの除去効果が通過する体積流に強く依存するためである。
【００８４】
電解セルの流れがもはや高くは調整され得ない場合には検知ユニット後の通流測定器を用いて検知される体積流が絞り込まれ、それにより消毒の効率が更に向上される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に従う水浄化装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
本発明に従う水浄化装置の実施例が概要図として図１に示されていて、これについて説明する。
【実施例１】
【００８７】
図１に従う水浄化装置は船舶のバラスト水システムに組み込まれていて、原水流入ライン１を有しこの原水流入ライン１はシーボックス（海水取入部）と接続状態にある。海水を搬送するために搬送ポンプＡが配置されている。体積流を決定するために搬送ポンプＡの下流側にはセンサ１０が配置されている。
【００８８】
浄化すべき水は供給ライン１５を介してフィルタユニットＢに導かれ、このフィルタユニットＢは図示の実施例では並列接続された３個のフィルタ１１、１２、１３を有している。圧力センサ１４を用いてフィルタユニットＢ上の圧力低下が検出される。フィルタ１１、１２、１３上の圧力低下が固定の限界値を超過する場合にはフィルタ１１、１２、１３は個々に相前後して逆洗され、それと同時に各々の両方の別のフィルタはフィルタ稼働として作動し続ける。
【００８９】
前濾過された水は収集ライン１６を介し、電解セルを有する消毒ユニットＣに搬送される。電解セルＣには検知ユニットＤが後接続されていて、この検知ユニットＤを用いて水のリットルごとの生存生物数が検出され、この検知ユニットＤは評価ユニット及び制御ユニットをもち、この際、消毒ユニットの制御即ち電解セルＣの制御はデータライン１７を介して水のリットルごとの生存生物数に依存して行われる。
【００９０】
電解セルＣと検知ユニットＤの間には搬送された水からガス抜きをするため、特に電解セルＣ内で形成された水素を水から除去するために換気装置１８が配置されている。
【００９１】
測定には僅かな水体積だけが必要とされるので検知ユニットＤは排出ラインに対する副流内で稼働される。その測定信号は特有のものとして生存生物数にだけ依存するので高い澱濃度がこの測定を邪魔することはない。
【００９２】
浄化された即ち濾過されて消毒／殺菌された水が接続部２を介してバラスト水タンクに供給される。
【００９３】
接続部４を介して非図示の水タンクに接続されている逆洗ライン１９内には逆洗ポンプＥが配置されている。この逆洗ポンプＥは、フィルタユニットＢ上の圧力低下が大きすぎることの確定に基づき逆洗が始動される場合であるフィルタ１１、１２、１３の逆洗時において水を搬送するため、並びにバラスト水の漲水（バラスト水の積載）が完了した際にフィルタ１１、１２、１３を洗浄するために用いられる。
【００９４】
水浄化中に逆洗のための新水が使用可能状態にない場合、逆洗の作動時には浄化された水の一部がパイプライン２１を介して逆洗のために使用され、逆洗ポンプＥにより搬送される。逆洗を伴わない装置の稼働において又は時々の逆洗を伴う装置の稼働において又は澱の負荷が極めて高いこと即ちパイプライン２１を介して水を常時分岐することに基づく装置の稼働において体積流を監視するため及び浄化された水の全量を検知するためには体積流がバラスト水タンク内への水の導入前にセンサ２２を用いて検知される。
【００９５】
好ましくはフィルタ１１、１２、１３が検知ユニットＤの排水側からの水を用いて逆洗される。そのためには場合により排水ラインが絞り込まれ、水が直接的にパイプライン２１を介して逆洗ポンプＥにより吸引される。このことは排水がまだ消毒効果を有し、それによりフィルタ１１、１２、１３が各逆洗時に機械的のみならず化学的にも洗浄され、生物付着（バイオファウリング）が防止されるという長所を有する。
【００９６】
例えば稼働停止直前の最後のフィルタユニットの逆洗のためのように排水量が逆洗のために十分でない場合には外部から水が消毒を伴わずに接続部４を介し、又はポンプＡを用いてバイパス２０を介して消毒ユニットＣに水を搬送することにより消毒を伴ってバラスト水タンクから接続部５を介して使用される。
【００９７】
搬送ポンプＡは同様にバラスト水の排水時に水を搬送するために用いられ、この際、水を環境へと放出する前に消毒ユニットＣを用いた新たな消毒が行われ、従って貯蔵期間中にバラスト水内の残留細胞が増殖することにより形成された細胞が水から除去され、守るべき限界値への減少が達成される。そのためには排水消毒を伴う逆洗を行うことができるように接続されているパイプライン２１が配置されている。そのために本装置はバラスト水タンクへの接続部５をもち、この接続部５を介して水がタンクから取り出されて浄化装置を通じて導かれ得て、つまり特にバイパス２０を介してフィルタユニットＢを迂回し、消毒ユニットＣにより新たに消毒が行われ、引き続き検知ユニットＤを用いて検査が行われる。
【００９８】
接続部３を介してはバラスト水の収容時に生じる逆洗されたフィルタ汚泥が船外に出される又は非図示の保管タンクに供給される。
【００９９】
従って本装置を用い濾過と消毒によるバラスト水の処理が行われる。バラスト水の収容時には先ずシーボックスから接続部１を介して収容された海水が濾過され、引き続き消毒され、引き続きバラスト水タンク内へ接続部２を介してポンピングされる。船舶が収容されたバラスト水を再び放出しなければならない場合、バラスト水の排水時には規定の排出基準を満たすために水の追加的な消毒が行われる。
【０１００】
図１に従う水浄化装置は以下に詳細に説明する様々な稼動モードを可能にしてくれる。本浄化装置の機能説明は以下のごとく分類される：
１．バラスト水の収容
２．バラスト水の収容中のフィルタの逆洗（フィルタの内部洗浄）
３．バラスト水の収容後のフィルタ洗浄
４．バラスト水の排水
５．バイパス緊急稼動
【０１０１】
第１ケース：バラスト水の収容
本装置の浄化ステップはフィルタユニットＢ内のディスクフィルタの形式のフィルタ１１、１２、１３を用いた濾過と電解原理を基礎にした消毒Ｃとから成る。フィルタユニットＢはディスクフィルタの形式の並列接続された３個のフィルタ１１、１２、１３から形成されている。ディスクフィルタは互いに押し付けられたプラスチックディスクを用いてフィルタ面を形成している。これらのプラスチックディスクは上面と下面に溝を有する。これらの溝はディスクが積み重なっているときに交差し、それによりディスクパケットの外面には開放多孔性の表面と内部にはストップポイントとを形成している。この際、これらの溝の深さと配置構成は公称フィルタユニット及び公称フィルタ面を決定する。このフィルタでは表面濾過効果もディープベット濾過効果も発揮され、従って実際のフィルタ細目度やフィルタ面は場合により公称のものとは異なっている。
【０１０２】
消毒ユニットＣはパイプライン内に組み込まれていてパイプライン自体よりも幾らか大きな周を有している。このユニットは電解原理を用いて表面水から酸化物質を発生させる。そのために流れ方向に対して左右方向に４個の電極ペアが配置されていてこれらの電極ペアは格子として形成されている。これらの格子において通流水をもって電気分解が行われる。格子自体には被膜が施されていてこの被膜は腐食を防止し同時に電導性を保証している。電気分解は低電圧範囲で行われる。従って水素と酸素の過剰のガス形成が回避され得る。
【０１０３】
消毒の結果を監視するためには検知ユニットＤが使用される。検知ユニットＤは測光により消毒の進行中に所定の大きさの基準種（照合種）の生存生物数を決定する。消毒ユニットＣ内の消毒の強度は検知ユニットＤを介して調整され、この検知ユニットＤは消毒の進行中の生存生物数から信号を出力する。この信号は消毒の制御において、流れが増加又は低下されること、従って電解セル内で形成される酸化物質の作用であって生存生物に対する作用を直接的に介し消毒の能力を調整することを導く。
【０１０４】
流入流出する体積流はセンサ１０、２２を用い並びにフィルタ要素１１、１２、１３上の圧力が圧力センサ１４を用いて検知される。更に水の体積単位あたりの生存細胞検出数が検知ユニットＤを用いて検知される。検知された全てのデータは記録即ち記憶される。
【０１０５】
上位の監視ユニット及び制御ユニットにより個々の機器や装置部分やモジュールの作動開始の管理が実行される。例えば前もって位置応答又は測定機器が間違った値を有するのであれば作動開始を阻止する各々のアラームが発生される。
【０１０６】
必要な全ての作動開始状態がある場合にバラスト水の収容が開始される。そのためにはバラスト水ポンプＡがスイッチオンされる。バラスト水はフィルタ１１、１２、１３を通じてポンピングされ、引き続き消毒ユニットＣを通じて流れ、そこから接続部２を介してバラスト水タンク内へ流れ、及び／又は逆洗のためのフラップを切り換えることによりパイプライン２１を介して直接的に逆洗のために利用され、この逆洗は澱の負荷が高い場合にバラスト水の収容中に必要不可欠である。この逆洗は規定の圧力差又は規定の時間インターバルの到達時に開始される。逆洗の更なる説明はケース２で行われる。
【０１０７】
第２ケース：バラスト水の収容中の逆洗
フィルタ１１、１２、１３は並列接続されている。このことは別のフィルタが洗浄される間に１個のフィルタについて更に流入が成され得るという長所を有する。この洗浄のためには消毒からの排水、従ってまだ流入の成されているフィルタ１１、１２、１３からの濾過水が使用される。この洗浄のためには逆洗ポンプＥが作動されなくてはならない。フラップの切り換えにより必要な水が提供され、接続部４を介して新水タンクから取り出されるか又はパイプライン２１を介して浄化された水から分岐される。逆洗ポンプＥはフィルタハウジングを通じて６barという増加圧力を有する濾過水側を超えて逆方向に搬送を行ないこれらのフィルタを洗浄する。汚泥は接続部３を介して原水側に汚泥ラインを通じて船外へと排出される又は収集タンク内に中間貯蔵される。
【０１０８】
洗浄の時間は予め設定可能であり例えば個々のフィルタ１１、１２、１３ごとに１０秒である。１個のフィルタハウジングが洗浄されフラップが再び濾過位置へ戻されていると次のフィルタハウジングが洗浄可能となる。このことは逆洗を作動開始させる圧力差が全直列接続を介してのみ決定されるので固定順序に従って行われる。
【０１０９】
逆洗時にはディスクに対してバネテンションにより加えられた力が逆洗ポンプの圧力により解除される。これらのディスクはフィルタ装着セット上に取り付けられている。このフィルタ装着セットは周回して接線方向に配置された噴射ノズルをもち、これらの噴射ノズルを通じて逆洗水が加圧される。それにより洗浄を肯定的に支援するディスクの回転が得られることになる。逆洗のフラップが再び閉められるとフィルタインサートが低下し、洗浄されたディスクをバネ力が再び互いに押し付ける。
【０１１０】
第３ケース：バラスト水の収容後のフィルタ洗浄
必要量のバラスト水が収容された後で本装置がスイッチオフされる前にはフィルタハウジングが病原菌発生に対する保護のため且つ更なるバラスト過程に対する準備として洗浄される。そのために引き続き原水が濾過される。この過程は逆洗に対し、フィルタハウジングがこの洗浄後には濾過のためには利用されないということ及び消毒能力がこの目的のために最大に設定されるということで異なっている。
【０１１１】
つまり原水が濾過され、消毒ユニットＣを通過し、パイプライン２１を介して直接的に逆洗ポンプＥに供給される。バラスト水タンク内への導入はもはや意図されていない。通常の逆洗時のように水は船外に退けられる。両方の最後のフィルタハウジングの洗浄は濾過水容器が使用可能状態にはないのでもはや原水だけでは実行され得ないが、洗浄を達成するためにバラスト水ポンプＡ前のフラップが切り替えられる。そしてバラスト水ポンプＡを用いて近くのバラスト水タンクから既に濾過されて消毒されたバラスト水が取り出され、又は船内で使用可能な技術水又は飲料水が接続部４を介して消毒を伴わずに導かれ、又は接続部５を介してバラスト水タンクから新たに消毒を介して導かれ、逆洗のために使用される。
【０１１２】
第４ケース：バラスト水の排水
バラスト水を放出可能とするためには水がバラスト水タンクから接続部５を介してポンピングされる。フィルタ１１、１２、１３は設置されているバイパス２０を介して迂回される、又は制御可能なバルブの閉鎖により遮断されているフィルタ１１、１２、１３自体の原水ラインがバイパスとして使用される。この際、バラスト水は直接的に消毒ユニットＣを通じて案内され、船外へ導かれる。
【０１１３】
排出基準を守るために消毒は要求に対応し検知ユニットＤの信号を用いて調整される。規定基準が守られないことを検知ユニットＤが示して流れが更に増加され得ない場合には放出すべき体積流を絞ることで消毒の配量が滞留時間の増加を介して追加的に増加され得る。
【０１１４】
大きな体積流を搬送しなくてはならないバラスト水ポンプではバラストタンクの残留分を空にするために所謂インジェクタが使用される。これらのインジェクタはバラストタンクの残留分を空にする際に空洞（キャビテーション）からバラスト水ポンプを保護する。バラスト水ポンプを用い、濾過されて消毒された海水がインジェクタを通じて導かれる。ラバルノズルを通じて導かれるこの駆動流はバラストタンクの残留分を空にすることのできる負圧を生成する。その駆動流も残留分を空にすることからのバラスト水も双方の流れが船舶を介して導かれる前に今一度消毒処理に供給される。
【０１１５】
第５ケース：バイパス緊急稼動
１個の又は複数個のフィルタ１１、１２、１３又は消毒ユニットＣ又は逆洗装置に機能障害がある場合、これらは安全上の理由から必要なバラスト水の収容の場合には迂回され得る。そのためにバイパス２０が全装置或いはモジュールの回りに導かれている。
【符号の説明】
【０１１６】
１                  原水流入ライン
２、３、４、５      接続部
１０                センサ
１１、１２、１３    フィルタ
１４                圧力センサ
１５                供給ライン
１６                収集ライン
１７                データライン
１８                換気装置
１９                逆洗ライン
２０                バイパス
２１                パイプライン
２２                センサ
Ａ                  搬送ポンプ
Ｂ                  フィルタユニット
Ｃ                  消毒ユニット（電解セル）
Ｄ                  検知ユニット
Ｅ                  逆洗ポンプ
【図１】
2010504209.tif 000003
【国際調査報告】
2010504209.tif 000004
2010504209.tif 000005
2010504209.tif 000006
2010504209.tif 000007
2010504209.tif 000008
2010504209.tif 000009