(57)【要約】【課題】  信頼性と安全性に優れたバラスト水の処理方法及び装置を得る。【解決手段】  バラスト水を貯留して処理するための処理室３と、処理室３内のバラスト水に衝撃水圧を発生させる衝撃水圧発生装置１５とを有し、衝撃水圧発生装置１５は、燃料の燃焼により発生する爆轟波を収束させて超高圧の収束爆轟波を発生させる気体収束爆轟発生部３５と、気体収束爆轟発生部３５で発生した収束爆轟波の圧力によって高速に飛翔して前記処理室内の処理水面に衝突して水中衝撃波を発生させる高速飛翔体３７と、高速飛翔体３７が加速しながら飛翔する加速室３９とを備え、処理室３は、加速室３９に連通する大径の拡径部３ａと、拡径部３ａに連続すると共に縮径する収束部３ｂと、収束部３ｂに連続する処理部３ｃとを備えてなる。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水に衝撃水圧を加えることにより水生生物を死滅させる方法であって、前記衝撃水圧が、高速飛翔体を水面に衝突させることによって誘起された水中衝撃波を収束室内で収束させて得られる衝撃水圧であることを特徴とするバラスト水処理方法。
【請求項２】
バラスト水を貯留して処理するための処理室と、該処理室内のバラスト水に衝撃水圧を発生させる衝撃水圧発生装置とを有し、該衝撃水圧発生装置は、燃料の燃焼により発生する爆轟波を収束させて超高圧の収束爆轟波を発生させる気体収束爆轟発生部と、該気体収束爆轟発生部で発生した収束爆轟波の圧力によって高速に飛翔して前記処理室内の処理水面に衝突して水中衝撃波を発生させる高速飛翔体と、該高速飛翔体が加速しながら飛翔する加速室とを備え、前記処理室は、前記加速室に連通する大径の拡径部と、該拡径部に連続すると共に縮径する収束部と、該収束部に連続する処理部とを備えてなることを特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項３】
気体収束爆轟発生部は、一端部から他端部へ向け断面積が小さくなる燃焼室と、燃料の供給を受けると共に点火栓が配設された着火室と、着火室から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ連通する複数の誘導路とを備え、前記燃焼室の最小断面積部たる他端部の開口側と処理室とが連通してなることを特徴とする請求項２記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
処理済みのバラスト水の温度を上昇させるための加熱手段と、該加熱手段によって加熱された処理済バラスト水をバラストタンク上部に戻す循環装置とを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載のバラスト水処理装置。
【請求項５】
加熱手段は気体収束爆轟発生部の排ガス又は船舶の排ガスを利用していることを特徴とする請求項４に記載のバラスト水処理装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載のバラスト水処理装置を搭載したことを特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水中の水生生物を死滅させるバラスト水処理方法及び装置、該装置を搭載した船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶は、一般に、搭載する貨物等の重量に応じて排水量が増減するため、貨物の搭載重量が極端に少なくなるとスクリューの位置が海面に近づきすぎて船舶の推進効率が低下すると共に、船舶の走行安定性が低下することになる。これを回避するため、船内に大量のバラスト水(通常、空船時に最大積載重量の30%程度)を注入して航行するが、このバラスト水は貨物を搭載する際に海洋投棄される。このため、バラスト水を注入した船舶出港海域の水生生物が貨物搭載地の海域に拡散し、これらが異常繁殖して生態系が変化したり、海洋汚染を引き起こしたりする可能性がある。このような事態を防止するため、バラスト水を海洋投棄する前に、バラスト水中の水生生物を排除又は死滅させる以下に示すような方法装置が提案されている。
【０００３】
（１）船舶の主機関から排出される高温排ガスを利用してバラスト水を加熱する方法（例えば、特許文献１参照)
（２）殺菌剤を添加する方法（例えば、特許文献２参照)
（３）固定床型電極電解槽を用いる方法（例えば、特許文献３参照)
（４）バラストタンク内に窒素を吹き込み、酸素濃度を低減させる方法(例えば、特許文献４参照)
【０００４】
また、バラスト水中の水生生物の死滅処理ではないが、高速飛翔体による衝撃波を利用する技術として、高速弾丸を液媒体中に撃ち込み衝撃高液圧を発生させ、この衝撃高液圧を利用して金属薄板等の成形、切断加工をする技術がある（例えば、特許文献等５参照）。
【特許文献１】特開2003-181443号公報
【特許文献２】特開平4-322788号公報
【特許文献３】特開2001-974号公報
【特許文献４】特開2002-234487号公報
【特許文献５】特開平1-157725号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記（１）〜（４）の方法又は装置には以下に示すような共通又は個別の問題がある。
(a)船舶内の主機関を必ず運転する必要がある[（１）、（４）]。
(b)死滅処理効果が不十分である[（１）、（４）]。
(c)死滅処理に時間がかかるため、作業能率が低い[（１）、（２）、（４）]。
(d)設備費が高い[（３）、（４）]。
(e)寄港先の海水温度によって死滅処理効果が異なる[（１）、（２）]。
(f)危険物を使用するため、取り扱いや保管上、特別の注意が必要となる[（２）]。
(g)運転費が高い[（２）、（３）、（４）]。
(i)所要電力が大きい[（３）、（４）]。
(j)バラストタンクの熱膨張に伴って船体の一部に過大な熱応力が加わる[（１）]。
(k)機器類の設置床面積が大きい[（３）、（４）]。
(l)処理済みバラスト水の廃棄の際、周辺の水生生物がダメージを受ける可能性がある[（１）、（２）、（４）]。
【０００６】
すなわち、（１）船舶の主機関から排出される高温排ガスを利用してバラスト水を加熱する方法では、上記(a)(b)(e)(j)(l)の問題がある。
また、（２）殺菌剤を添加する方法には、上記(c)(e)(f)(g)の問題がある。また、（３）固定床型電極電解槽を用いる方法には、上記(d)(g)(i)(k)
の問題がある。また、（４）バラストタンク内に窒素を吹き込み、酸素濃度を低減させる方法には、上記(a)(b)(c)(d)(g)(i)(k)(l) の問題がある。
【０００７】
さらに、先行文献５に記載された高速弾丸を液媒体中に撃ち込み衝撃高液圧を発生させるものには以下のような問題がある。
火薬を取り扱うことから特殊な資格が必要である。また、弾丸は使い捨てであるが、それを回収する必要があり、そのための手間が必要となり連続的な処理に向かない。さらに、火薬の燃焼により特殊な燃焼排ガスが発生するため、それを処理するための特別な排ガス処理装置が必要となる。また、弾丸を液媒体に衝突させて発生する衝撃液圧では圧力をそれほど高くすることができず、これをバラスト水処理にもちいても水生生物の高い死滅効果は得られない。
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する種々の問題点を解決するためになされたものであり、特に水生生物の死滅効果が高く信頼性と安全性に優れたバラスト水の処理方法及び装置を得ることを目的としている。
また、前記バラスト水の処理装置を搭載した船舶を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係るバラスト水処理方法は、バラスト水に衝撃水圧を加えることにより水生生物を死滅させる方法であって、前記衝撃水圧が、高速飛翔体が水面に衝突することによって誘起された水中衝撃波を収束室内で収束させて得られる衝撃水圧であることを特徴とするものである。
【００１０】
（２）また、本発明に係るバラスト水処理装置は、バラスト水を貯留して処理するための処理室と、該処理室内のバラスト水に衝撃水圧を発生させる衝撃水圧発生装置とを備え、該衝撃水圧発生装置は、燃料の燃焼により発生する爆轟波を収束させて超高圧の収束爆轟波を発生させる気体収束爆轟発生部と、該気体収束爆轟発生部で発生した収束爆轟波の圧力によって高速に飛翔して前記処理室内の処理水に衝突して水中衝撃波を発生させる高速飛翔体と、該高速飛翔体が加速しながら飛翔する加速室とを有し、前記処理室は、前記加速室に連通する大径の拡径部と、該拡径部に連続すると共に縮径する収束部と、該収束部に連続する処理部とを有してなることを特徴とするものである。
【００１１】
（３）また、上記（２）における気体収束爆轟発生部は、一端部から他端部へ向け断面積が小さくなる燃焼室と、燃料の供給を受けると共に点火栓が配設された着火室と、着火室から分岐して延び上記燃焼室の一端部へ連通する複数の誘導路とを備え、前記燃焼室の最小断面積部たる他端部の開口側と処理室とが連通してなることを特徴とするものである。
【００１２】
（４）また、上記（２）又は（３）のものにおいて、処理済みのバラスト水の温度を上昇させるための加熱手段と、該加熱手段によって加熱された処理済バラスト水をバラストタンク上部に戻す循環装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
（５）また、上記（４）における加熱手段は気体収束爆轟発生部の排ガス又は船舶の排ガスを利用していることを特徴とするものである。
【００１４】
（６）また、本発明に係る船舶は、上記（２）〜（５）のいずれかに記載のバラスト水処理装置を搭載していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においてはバラスト水に衝撃水圧を加えることによりバラスト水中の水生生物を瞬時に死滅させることができるため信頼性に優れると共に、毒物や有害物質を使用する必要がなく処理作業や処理済バラスト水の廃棄作業の際の二次公害の心配がなく安全性にも優れている。また、衝撃水圧が高速飛翔体によって誘起されるので、その持続時間が長く、しかも高速飛翔体によって発生した水中衝撃波を収束させて超高圧の衝撃水圧としているので水生生物の死滅効果が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態の説明図であり、船舶の横断面とバラスト水処理装置を模式的に示したものである。この実施の形態は、船舶にバラスト水処理装置を搭載した例である。
本実施の形態の主な構成要素を概説すると、船舶内周面に設置されて海水を貯留するバラストタンク１、このバラストタンク１内の海水を処理するために一時的に貯留する処理室３、この処理室３にバラストタンク１内の海水を供給し、また処理室３で処理された処理済水をバラストタンク１に戻すためのポンプ５、ポンプ５に連結されてバラストタンク１内の海水を処理室３に供給するための給水管７、処理室３の処理済水をバラストタンク１に戻す排水管９、排水管９に設けられて処理済水を加熱するための第1熱交換器１１を備えている。
また、処理室３に貯留された海水に衝撃水圧を発生させる衝撃水圧発生装置１５、衝撃水圧発生装置１５で発生する燃焼排ガスを吸引する水封ポンプ１６、水封ポンプ１６で吸引排出された気体収束爆轟発生装置１５の排ガスを処理するための排ガス処理装置１７を備えている。
さらに、給水管７、排水管９等に設けられた開閉弁の開閉、衝撃水圧発生装置１５への燃料ガス及び燃焼用空気の供給、着火等の各操作を自動的に行う制御装置１９を備えている。
以下、上記各構成要素の主なものについて詳細に説明する。
【００１７】
＜構成の説明＞
（１）バラストタンク１
バラストタンク１は上述のように船舶の内周面に船舶の全長に渡って設けられ、横断面では略Ｕ字状をしている。バラストタンク１は船舶の長手方向、例えば１０ｍごとに区画されて複数の独立したタンクから構成されている。したがって、図１に示したバラストタンク１は複数に区画したバラストタンクのうちの一つのものの断面を示している。
バラストタンク１の底部には海水を取り込むための取水口２１が設けられ、この取水口２１にはゴミ等を除去するためのフィルタ２３が設置されている。また、バラストタンク１の側部下部にはバラストタンク１内の海水を排出するための排水口２５が設けられている。
（２）処理室３
処理室３は、衝撃水圧発生装置１５によって水中衝撃波を生じさせて、バラスト水中の水生生物を死滅させるための容器である。処理室３は、全体がロート状の筒体からなり、後述する衝撃水圧発生装置１５の加速室３９に連通する大径の拡径部３ａ、拡径部３ａに連続して下方に向かって縮経して収束する収束部３ｂ、収束部３ｂに連通して同径で延びる処理部３ｃから構成されている。
なお、処理室３の形状は水中衝撃波の伝播しやすさ、配管等の接続の便宜等を考慮して適宜変更することができるが、衝撃波を収束させて超高圧にするために収束部３ｂを設けることは必須である。また、バラスト水処理は大量処理が必要となるため、処理部３ｃの容量は大きいほどよい。しかしながら、容量が大きくなると衝撃波の距離減衰が大きくなる。そこで、処理部３ｃに求められる好ましい形状としては、長さが長くなっても衝撃波が距離減衰しにくい形状である。この形状とは、処理部３ｃの周壁形状が急変しないものが好ましい。つまり、距離減衰の観点からは直管が最も好ましいが、設置状の問題があるので、例えば滑らかに湾曲する巻き管のようなものであってもよい。
【００１８】
（３）ポンプ５
ポンプ５は、海水をバラストタンク１内に取り込む機能と、バラストタンク１内の海水を処理室３に供給する機能、さらには処理室３内に処理済水がある状態でバラストタンク１内の海水を取り込むことで、処理室３内の処理済水を排出させる機能を有している。したがって、処理室３内の処理済水を排出させるときには、ポンプ５が排水装置としても機能する。
（４）給水管７、排水管９
給水管７は、一端側がポンプ５に接続され、他端側が処理室３の上端側（拡径部３ａ）に接続されている。給水管７には制御装置１９の制御信号によって開閉する開閉弁２７が設けられている。
排水管９はその一端が処理部３ｃの下端近傍に接続され、他端がバラストタンク１の上部に連結されている。したがって、処理室３で処理されて第1熱交換器１１で加熱された処理済水は排水管９によってバラストタンク１の上部側に排水される。このようにバラストタンク１の上部側に処理済水が戻される場合には、バラストタンク１の下部と処理室３の拡径部３ａを連結する給水管７、給水管７を介してバラストタンク下部の海水を拡径部３ａに供給するポンプ５、処理済水をバラストタンク１の上部に戻す排水管９が本発明の循環装置として機能する。
なお、排水管９の途中には分岐管２９が設けられ、処理済水をバラストタンク１に戻すことなく放流できるようになっている。
排水管９及び分岐管２９には制御装置１９の制御信号によって開閉する開閉弁３１、３３が設けられている。
（５）第1熱交換器１１
第1熱交換器１１は気体収束爆轟発生部３５から排気される排ガスを熱源として処理室３で処理された処理済水を加熱するものである。また、船舶のエンジン、ガスタービン、ボイラー等から排出される排ガスを熱源としてもよい。
【００１９】
（６）衝撃水圧発生装置１５
衝撃水圧発生装置１５は、爆轟波を発生させる気体収束爆轟発生部３５と、気体収束爆轟発生部３５で発生した爆轟波の圧力によって高速で飛翔する高速飛翔体３７と、高速飛翔体３７の加速空間となる加速室３９とを備えている。以下、各構成を詳細に説明する。
(i) 気体収束爆轟発生部３５
気体収束爆轟発生部３５は、図２に示すように、燃料及び酸素の供給を受ける着火室４１と、着火室４１に連通された燃焼室４３とを有している。着火室４１は円筒状に形成され、着火室４１の一端部には、燃料を間欠的に着火させる着火装置としての点火栓４１ａが設けられている。
また、着火室４１には、該着火室４１の軸線方向に延びる螺旋状の金属からなるシェルキンスパイラル４１ｂが設けられている。このシェルキンスパイラル４１ｂは、点火栓４１ａで燃料が着火されて生じた火炎を加速させることにより爆轟を誘起させる。
なお、着火室４１には、図１に示すように、燃料となるプロパンの供給管４２が開閉弁４４と共に設けられ、また、燃焼用酸素（空気）の供給管４６が開閉弁４８、第２熱交換機５０と共に設けられている。第２熱交換機５０は気体収束爆轟発生部３５から排気される排ガスを熱源として空気を予熱するものである。
【００２０】
着火室４１の他端部は、分散室４５に連通されている。この分散室４５は、該分散室４５から、燃焼室４３にやや湾曲形成された導入側端部４３ａの複数位置へ、それぞれ路程が等しくなるように誘導路４７によって連通している。
【００２１】
燃焼室４３は、図２にて下方に向かうにしたがって軸線に直角な断面での断面積が小さくなる円錐状をなしていて、この断面積が導入側端部４３ａで最大、図２にて下端部の出口開口端部４３ｂで最小となる収束部を形成するようになっている。このような収束部を有することによって誘導路４７から燃焼室４３へ導入された複数の爆轟波が収束されて、さらに高温高圧の収束爆轟波が形成される。そして、燃焼室４３は、その出口開口端部４３ｂで加速室３９に接続されている。
【００２２】
着火室４１及び燃焼室４３には、着火室４１及び燃焼室４３の内壁を冷却して所定温度以下に維持するためのジャケット、例えば水冷ジャケット４９（４９ａ，４９ｂ及び４９ｃ）が形成されている。この水冷ジャケット４９により着火室４１及び燃焼室４３の内壁の温度は燃料の着火温度以下に維持され、着火室４１及び燃焼室４３の内壁の過昇温による着火室４１及び燃焼室４３での異常燃焼が防止される。
なお、燃焼室４３の出口開口端部４３ｂ近傍には、燃焼室４３の燃焼排ガスを排出する排出口５１が形成されている。この排出口５１は、図１に示すように、開閉弁５２を有する排気管５３を介して水封ポンプ１６に連通しており、燃焼室４３の燃焼排ガスを強制的に排出できるようになっている。
【００２３】
(ii) 高速飛翔体３７
高速飛翔体３７は、図２に示すように、加速室３９の内径とほぼ同径の円筒状をした本体部３７ａと、本体部３７ａの両端部に設けられたシール部３７ｂから構成されている。本体部３７ａは、例えばアルミ合金等の軽量金属から構成するのが好ましく、軽量化のために内部を中空にしてもよい。シール部３７ｂは本体部３７ａと加速室３９の内壁との間に介在して両者間をシールするものであり、例えばホワイトメタルまたは合成樹脂等で構成されている。
【００２４】
(iii) 加速室３９
加速室３９は、前述したように、高速飛翔体３７の加速空間であり、一端側が燃焼室４３の出口開口端部４３ｂに連通し、他端側が処理室３の拡径部３ａに連通する円筒状をしている。加速室３９は、高速飛翔体３７が爆轟波の圧力を受けて一定の速さに加速されるに足る長さを有している。
加速室３９の上端側には高速飛翔体３７が上端側に来たときに保持するためのストッパ５５が設けられている。ストッパ５５は制御装置１９の制御信号によって高速飛翔体３７の保持及び保持解除ができるようになっている。
また、加速室３９には、一端側が水封ポンプ１６に連結された排気管５４が接続され、開閉弁５６の開閉によって加速室内の燃焼排ガスを排気できるようになっている。
【００２５】
＜動作の説明＞
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
（１）図１に示す処理開始直前状態においては、気体収束爆轟発生部３５では、着火室４１、分散室４５、誘導路４７、そして燃焼室４３内に、ほぼ理論混合比、または理論混合比よりも空気不足条件で、燃料と酸素（予熱空気）が着火室４１側から充填されている。
また、高速飛翔体３７は加速室３９の上端側に配置され、ストッパ５５によって保持されている。高速飛翔体３７が加速室３９の上端側に配置されることで燃焼室４３に充填された燃料と酸素が加速室３９側に漏れるのが防止されている。
処理室３側では、拡径部３ａの所定の高さ位置までバラスト水が注入されている。
【００２６】
（２）次いで、点火栓４１ａを作動させると同時にストッパ５５を解除する。点火栓４１ａを作動させることで、着火室４１内では、着火により爆轟が起こり、その爆轟波が分散室４５そして誘導路４７を経て燃焼室４３の導入側端部４３ａに伝播される。その際、複数の誘導路４７の路程はそれぞれ等しく設定されているので、複数の誘導路４７の爆轟波は同時に燃焼室４３の導入側端部４３ａに達することになる。
【００２７】
燃焼室４３内では複数の爆轟波が導入側端部４３ａから出口開口端部４３ｂへと進行するが、燃焼室４３の断面積は下流に向け次第に小さくなっているため、爆轟波が収束されて、下流側に伝播するにつれて温度及び圧力が上昇する。出口開口端部４３ｂに到達して高温高圧になった爆轟波は高速飛翔体３７の上端面を高圧で押圧し、これによって保持解除された高速飛翔体３７は加速室３９を下方に向かって加速しながら高速で飛翔する。
高速飛翔体３７は、加速室３９の下端側に来ると処理室３の拡径部３ａ内の処理水面に激突し、処理水に水中衝撃波を発生させる。
【００２８】
拡径部３ａで発生した水中衝撃波は収束部３ｂを処理部３ｃ側に向かって進行するが、収束部３ｂが処理部３ｃ側に向かって収束しているため、水中衝撃波が収束してその圧力がさらに上昇して処理部３ｃの入り口側ではきわめて高圧、例えば５００ＭＰａの衝撃水圧となる。この超高圧の衝撃水圧により処理部３ｂ内の水生生物に衝撃的な圧縮、膨張、せん断等の力が作用し、これらを死滅させる。
【００２９】
（３）水生生物の死滅処理が完了すると、排水管９の開閉弁３１及び給水管７の開閉弁２７を全開にし、処理済みバラスト水を排出すると共に処理前バラスト水を処理室３に注入する。この場合、処理前のバラスト水が直接処理室外に漏洩するのを防止するため、毎回、処理室内に処理済バラスト水が一部残留するように運転する。なお、処理室３内の処理済バラスト水を迅速かつ確実に排出するために排水ポンプを設けることも好ましい。
【００３０】
（４）処理済みバラスト水は、収束爆轟排ガスを熱源とする第1熱交換器１１を介して加熱され、処理前バラスト水より比重を小さくされた後、バラストタンク１の上部に戻される。このとき、処理済バラスト水は加熱され比重が小さくなっているので、加熱処理前バラスト水がバラストタンク底部に偏在することになり、次の処理では処理前バラスト水が選択的に処理室３に供給されるようになる。
なお、処理済水をバラストタンク１に戻さない場合には、開閉弁３１に代えて開閉弁３３を開にして処理済水を放流すればよい。
【００３１】
（５）処理済水の排出及び未処理のバラスト水の給水が開始すると同時に、開閉弁５２を開にして、水封ポンプ１６によって燃焼室４３及び加速室３９の燃焼排ガスを排出する。これによって、燃焼室４３及び加速室３９内が負圧になり、加速室３９の下端側の高速飛翔体３７が上方に移動する。この際、加速室３９の高速飛翔体３７の下方空間が上方空間より圧力が高くなるように開閉弁５６の開度を調整して開にし、下方空間からも排気する。高速飛翔体３７が加速室３９の上端まで移動した時点でストッパ５５を作動させて高速飛翔体３７を保持する。
（６）また、高速飛翔体３７を保持した後、気体収束爆轟発生部３５側では、開閉弁４４、４８を開にして着火室４１、分散室４５、誘導路４７、燃焼室４３内にプロパン・空気を所定圧力まで充填する。このとき、第２熱交換器５０で酸素（空気）を予熱することが好ましい。プロパン・空気が気体収束爆轟発生部３５内に充填されるとすべての開閉弁を全閉にする。以降は、前記（１）の動作を行い、その後は同一の動作を繰り返し、バラストタンク内の処理前バラスト水を処理室３に移送して死滅処理をおこなう。
【００３２】
上記各工程の動作は制御装置１９によって自動的又は半自動的に行われる。なお、上記工程の爆轟動作を手動で行ってもよい。
なお、海水中の処理対象物のサイズが小さいなどの理由で死滅しにくい場合には、高速飛翔体３７の１回の飛翔毎に処理室内のバラスト水を置換するのではなく、（１）〜（２）の工程を複数回繰り返すことにより、死滅処理効果を高めることができる。また、バラスト水処理前に、収束爆轟排ガスを熱源とする熱交換器を介してバラスト水を加熱した後、収束爆轟波による処理を行うようにしてもよい。このようにすることにより、水生生物の死滅処理効率を向上できる。
処理対象物としては、バクテリア、ウィルス、細菌、酵母、カビ、植物性又は動物性プランクトン、卵、稚魚、藻類などの比較的微小サイズの水生生物が考えられる。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、衝撃水圧で死滅処理をするようにしたので、再現性が良くかつその効果が大きく、結果的に省エネルギーである。また、毒物や有害物質を使用しないため、処理作業や処理済バラスト水の廃棄作業の際に二次公害の心配がなく安全性に優れる。さらに、船舶の運転とは独立に処理可能であるため、船舶の運転状況と関係なく死滅処理ができフレキシビリティーが大きい。
【００３４】
また、衝撃水圧発生装置１５における高速飛翔体３７の飛翔エネルギー源を生み出す装置として気体収束爆轟発生部３５を用いたので、装置がコンパクトにでき、設備費安価となり、保守・点検も容易なことから維持費も安価である。さらに、暖機運転が不要であることから運転費を安価に抑えることもできる。また、ガス充填圧を調整することにより、バラスト水の性状に応じて簡単な操作で水中衝撃波の強度(死滅処理効果)を大幅に変更することができる。
【００３５】
また、高速飛翔体３７という一定の重量のある物体を処理水面に激突させて水中衝撃波を発生させているので、爆轟波を直接処理水に照射するのに比較して水中衝撃波の持続時間が長く、死滅効果が高い。また、気体収束爆轟発生部３５側と処理室３側が高速飛翔体３７で分離されているので、燃焼排ガスは高速飛翔体３７に遮られて処理室３側に侵入することがなく処理済水に煤等が混入しないし、また、気体収束爆轟発生部３５側に処理水等が浸入することがない。その結果、海水の汚染の心配がなく、また、装置の故障も少なくなる。
【００３６】
また、開閉弁の開閉、燃料ガス及び酸化剤の供給、着火等の操作を自動的に行う制御装置１９を設置したことにより、安全性が格段に向上し、高速繰り返し運転も可能となる。
さらに、エンジンと同様に瞬間的な高圧を利用するため、高圧ガス取締法の対象外であると共に、市販燃料を使用するため、本発明の実施に際して、特殊な資格や許認可を必要としないという特徴も有する。
また、船舶内で処理が可能なことから寄港先の事情に依存せずに完全処理可能となり信頼性が高い。航行中に処理が可能なことから処理時期の選択の自由度が大きく専任従事者が不要となり運転費安価となる。また、専用発電機が不要であり、この点においても省エネルギーである。
【００３７】
なお、航行中に処理を行う場合には、複数のバラストタンクを、バラスト水を注入したものと空のものとに分けておき、バラスト水を処理後に空のバラストタンクに戻すようにするのが好ましい。このようにすれば、処理前のバラスト水と処理後のバラスト水が混合することなく確実かつ効率的な処理ができる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態においては、船舶内にバラスト水処理装置を設置した例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、寄港地に設置してもよい。この場合、１台の処理装置で数多くの船舶に適用できるので処理装置の稼働率が向上し、その結果、運転費が安価になるという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態の説明図であり、船舶の横断面及びバラスト水処理装置を模式的に示したものである。
【図２】図１の一部の詳細を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  バラストタンク
３  処理室
３ａ  拡径部
３ｂ  収束部
３ｃ  処理部
５  ポンプ
１１  第１熱交換器
１５  衝撃水圧発生装置
３７  高速飛翔体
３９  加速室
【図１】
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【図２】
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