(57)【要約】バラスト水処理システム（１０）の装置および方法を開示する。バラスト水処理システム（１０）は制御システム（３０）とバラストタンクシステム（６０）とを備える。制御システム（３０）はバラストタンクシステム（６０）内の生物消毒剤の濃度を制御する。さらに、バラスト水処理システム（１０）は船舶（９）において実施することができる。バラスト水処理システム（１０）は制御システム（３０）と、生物消毒剤生成システム（２０）と、バラストタンクシステム（６０）とを含む。制御システム（３０）は生物消毒剤生成システム（２０）からバラストタンクシステム（６０）へ供給される生物消毒剤の量を制御することによってバラストタンクシステム（６０）内の生物消毒剤の濃度を制御することができる。さらに、船舶（９）のバラスト水である。代表的な方法は、バラスト水を供給し、バラスト水を二酸化塩素で処理することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムとバラストタンクシステムとを備えてなるバラスト水処理システムであって、制御システムがバラストタンクシステム内の生物消毒剤の濃度を制御する、バラスト水処理システム。
【請求項２】
バラスト水処理システムが船舶において実施されることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項３】
生物消毒剤生成システムをさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項４】
生物消毒剤は二酸化塩素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システム。
【請求項５】
制御システムはバラストタンクシステム内の残存二酸化塩素の濃度を制御することができる生物消毒剤制御プログラムを備えてなることを特徴とする請求項４に記載のバラスト水処理システム。
【請求項６】
生物消毒剤制御プログラムは残存二酸化塩素の濃度を決定するために使用することができる酸化還元プローブを含むことを特徴とする請求項５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項７】
制御システムはバラストタンクシステム内の有機体の濃度を制御することができる有機体制御プログラムを備えることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項８】
制御システムと、生物消毒剤生成システムと、バラストタンクシステムとを備えてなる船舶であって、前記制御システムは生物消毒剤生成システムからバラストタンクシステムへ供給される生物消毒剤の量を制御することによってバラストタンクシステム内の生物消毒剤の濃度を制御することができる船舶。
【請求項９】
前記制御システムはバラストタンクシステム内の生物消毒剤の量を制御する生物消毒剤制御プログラムをさらに備えてなることを特徴とする請求項８に記載の船舶。
【請求項１０】
前記制御システムはバラストタンクシステム内の有機体の量を制御する有機体制御プログラムをさらに備えてなることを特徴とする請求項８に記載の船舶。
【請求項１１】
バラスト水を供給するステップと、
バラスト水を二酸化塩素で処理するステップと
からなる船舶のバラスト水内の有機体を制御する方法。
【請求項１２】
生物消毒剤生成システムを用いて二酸化塩素を供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
生物消毒剤生成システムは船舶上に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
生物消毒剤生成システムは船舶から離れた場所に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
二酸化塩素の濃度を監視するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
濃度の監視は酸化還元プローブを用いて行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
二酸化塩素の濃度を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
バラスト水を監視してバラスト水内の有機体の処理程度を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
二酸化塩素処理の速度と、二酸化塩素処理の期間と、バラストタンクシステムに充填されたバラスト水内の有機体を殺菌する（biokill）実質な条件との間の関係を定量するステップと、
当該関係に基づいてバラスト水を処理するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
二酸化塩素でのバラスト水の処理は、船舶上でバラスト水を処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
二酸化塩素でのバラスト水の処理は、船舶から離れた処理場でバラスト水を処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
二酸化塩素の濃度の監視は、船舶から離れた処理設備で二酸化塩素の濃度の監視をするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
二酸化塩素の濃度の制御は、船舶から離れた処理設備で二酸化塩素の濃度の制御をするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
バラスト水を監視してバラスト水内の有機体の処理程度の決定は、
船舶から離れた処理設備でバラスト水を監視してバラスト水内の有機体の処理程度を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
バラスト水の供給を可能にするように構成されたロジックと、
バラスト水を二酸化塩素で処理することを可能とするように構成されたロジックと、
を備えてなる船舶のバラスト水内の有機体を制御するためのコンピュータ読取可能な媒体に記録されたバラスト水処理システム。
【請求項２６】
生物消毒剤生成システムを用いて二酸化塩素の供給を可能にするように構成されたロジックをさらに備えてなることを特徴とする請求項２５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項２７】
二酸化塩素の濃度の監視を可能にするように構成されたロジックをさらに備えてなることを特徴とする請求項２５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項２８】
二酸化塩素の濃度の制御を可能にするように構成されたロジックをさらに備えてなることを特徴とする請求項２５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項２９】
バラスト水を供給する手段と、
バラスト水を二酸化塩素で処理する手段と、
を備えてなる船舶のバラスト水内の有機体を制御するシステム。
【請求項３０】
生物消毒剤生成システムを用いて二酸化塩素を供給する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
二酸化塩素の濃度を監視する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
二酸化塩素の濃度を制御する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
バラスト水を監視してバラスト水内の有機体の処理の程度を決定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３４】
前駆体化学薬品を貯蔵する複数の前駆体化学薬品貯蔵タンクと、
当該複数の前駆体化学薬品貯蔵タンクに接続され、前駆体化学薬品を反応させる反応タンクと、
動力水を受け、当該動力水が真空を作り出すことによって、反応タンク内で複数の前駆体化学薬品の混合を促進させ生物消毒剤を生成させることができる、吸入バルブと、
当該動力水および生物消毒剤を排出する排出バルブと、
からなる耐火性および耐水性がある容器を備えてなるモジュラー生物消毒剤生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本願は、２０００年１１月２８日に出願され、出願番号が第６０／２５３，６５０号である「バラスト水内の病原菌を制御する方法、装置および組成物」、及び、２００１年４月９日に出願され、出願番号が第６０／２８２，５４２号である「二酸化塩素によるバラスト水の殺菌」の仮出願に基づく利益を請求し、ここではその全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
（発明の属する技術分野）
本発明は、一般的にバラスト水の処理に関し、さらに詳しくは有機体に汚染されたバラスト水を生物消毒剤（biocide）で処理する装置および方法に関する。
【０００２】
（従来の技術）
アメリカ合衆国は、推定毎年８千万トンのバラスト水を受け入れている。バラスト水は海運業における船の習慣に由来するものであり、水中で船のバランスを取るためにバラストタンクシステムに水を投入する。船がバランスを取ることを必要とするのは、船上の積荷（例えば貨物）が船全体に均等に分散されていない場合があるためである。船がバランスを取ると、新たな港へ行き、荷積み／荷卸し後船のバランスを取るため必要に応じてバラスト水を排水する。即ち、船は必ずある港からバラスト水を持ち運び、別の港でそのバラスト水を排出する。加えて、バラスト水は自動荷卸し輸送船、ＲＯ／ＲＯ輸送船、フェリー、および曳航船と遊覧船の組み合わせ等の遠洋航行船からもたらされることもある。バラスト水の排出は沿岸生態系および港を汚染することが知られている。この汚染は、病原体、微生物類、より具体的にはＶコレラ、大腸菌、サルモネラ菌類、クリプトスポリジウム類、A型肝炎ウイルス、エンテロウイルス等の水生生物および微生物を含むバラスト水に起因している。
【０００３】
１９９６年、連邦議会はバラスト水の排出による非固有有機体の蔓延をせき止めるための国家侵入種法（National  Invasive  Species  Act）（P.L.104-332）を可決した。この法は、有機体の蔓延およびこれら有機体が一般艦船のバラスト水を介して合衆国水系に持ち込まれることを防止する国家指針の作成を運輸長官に命じている。この法は作業後に合衆国水系に入る船舶が公海においてバラスト交換を行うことを要求する指針を確立している。この方法においては、船舶は公海でそのバラストを空け、バラストタンクを海水で補充する。しかし、バラストタンクを空けることは、公海でのバラスト水の交換が危険であると共に気象条件によっては不可能な場合もあるという不均衡を引き起こしている。さらには、公海での交換は人手を要し、多くの船舶はこのような人手を有していないか経済的に不可能である。
【０００４】
船のバラスト水を処理するための適切な方法を開発するべく多くの試みが提案されてきたが、これらの試みはすべてバラスト水内の多種多様の有機体を処理するには効果がない。さらに、提案されている多くの生物消毒剤は、有毒な副生成物のため環境に対して有害であり、および／または、高い運用コストを要する。特に、紫外線技術が試験的に用いられているが、この技術は多くの有機体には効果がなく、さらに濁り水には効果がないことも判明されている。紫外線の他には、オゾン処理が生物消毒剤として試験的に用いられているが、バラスト水のオゾン処理は複雑且つ非常に高価である。次亜鉛素酸塩等の他の化学薬品が生物消毒剤として用いられているが、次亜鉛素酸塩は危険な有機塩素化合物を生成し、船舶のバラストタンクを腐食させる。
【０００５】
他の多くの生物消毒剤のさらなる問題は副生成物として臭素酸イオンを生成することである。オゾン、次亜臭素酸および過酸化水素等の多くの生物消毒剤はその高い酸化還元性のために臭素酸イオンを発生させる。臭素酸イオンは人間にとって発癌性があることが知られており、海生動物には非常に有毒である。このことは、これらの化学薬品で処理されたバラスト水を受け入れる水域にとって問題となっている。
【０００６】
他の生物消毒剤のさらなる問題は、バイオフィルム（biofilm）の処理に効果的でないことにある。これは、巨大なバラストにある水の中に発見されている各種バクテリアの５００乃至５００，０００のバクテリアがその表面に付着しているので、無視できないことである。この点において、バイオフィルムは対象とされる有機体の多くを含んでおり、従ってバイオフィルムに生息する対象有機体を死滅させる処理をする必要がある。
【０００７】
このように、この産業においてはバラスト水の処理および排出に関連した問題を解決するためにこれまで解決できなかったニーズが存在する。
【０００８】
（本発明の概要）
簡潔に説明すると、本発明はバラスト水処理システムを提供する。バラスト水処理システムは制御システムとバラストタンクシステムとを含む。制御システムはバラストタンクシステム内の生物消毒剤の濃度を制御する。
【０００９】
さらに、本発明は、制御システム、生物消毒剤生成システムおよびバラストタンクシステムを含む船舶を提供する。制御システムは、生物消毒剤生成システムからバラストタンクシステムに供給される生物消毒剤の量を制御することによって、バラストタンクシステム内の生物消毒剤の濃度を制御することができる。
【００１０】
本発明はまた、船舶のバラスト水内の有機体を制御する方法を含む。代表的な方法はバラスト水の供給およびバラスト水の二酸化塩素処理を含む。
【００１１】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、当業者にとっては以下の図面および詳細な説明を考察することで明らかとなる。このようなすべての付加的なシステム、方法、特徴および利点はこの説明の範囲内、本発明の範囲内に含まれ、且つ添付された請求の範囲によって保護されるものとする。
（発明の実施の形態）
【００１２】
本発明は、バラスト水内の生物消毒剤の濃度を処理、監視および制御するための方法、装置およびコンピュータシステムを提供する。一般的に、本発明のバラスト水処理システムは生物消毒剤（例えば二酸化塩素）を用いて、好ましくない且つ潜在的に有害である有機体の（除去の）ためにバラスト水を処理する。バラスト水処理システムによってバラスト水の生物消毒剤での処理、生物消毒剤の濃度の制御およびバラスト水内に存在する有機体の制御が実現される。
【００１３】
バラスト水処理システムの実施の形態は、有機体および／または胞子がバイオフィルム内にあっても、多種多様な有機体および胞子を殺菌する（bio-kill）ことができるため効果的である。さらに、好ましい生物消毒剤、二酸化塩素は（副生成物として）有害な臭素酸イオンを発生させることがなく、またはバラストタンクシステムの構造の健全性を害することがない。このようにして、バラスト水処理システムはバラスト水を処理するために使用される他の生物消毒剤の欠点の幾つかを克服する。
【００１４】
さらに、バラスト水処理システムは船上で実施することができ、またはバラスト水処理システムは船舶から離れた場所で実施することができる。加えて、バラスト水処理システムの幾つかの態様は船上で実施することができる一方、バラスト水処理システムの他の態様は船舶から離れた場所で実施することができる。例えば、バラスト水を船舶から処理施設に汲み上げて処理することができる。
【００１５】
バラスト水内に存在する有機体の処理に用いられる生物消毒剤は二酸化塩素を含むが、これに限定されることはない。図１Ａ乃至１Ｃは、バラスト水を処理するために提案されている二酸化塩素と他の生物消毒剤との比較を示す表を含んでいる。これらの表は提案されている他の多くの生物消毒剤に対して二酸化塩素が有している利点を示している。これらの比較は、微生物に対する効果、微生物の範囲、接触時間、効果的であるために必要とされる濃度、効果的であるために必要とされるｐＨ、中に微生物を有するバイオフィルム対する効果、腐食性、生物分解性、費用、および備考に基づいている。これらの表は提案されている他の様々な生物消毒剤に対して二酸化塩素が有している利点の多くを明らかに実証している。
【００１６】
さらに、二酸化塩素は環境に優しく、二酸化塩素の分解生成物は一般的に安全であると見なされている（Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ  Ｒｅｇａｒｄｅｄ  Ａｓ  Ｓａｆｅ（ＧＲＡＳ））。二酸化塩素は効果が速く、水源の消毒に効果的である。二酸化塩素は市の上水道の浄化に何年間も使用されている。ＥＰＡ（環境保護局）は二酸化塩素を飲み水の消毒剤として認定している。二酸化塩素は汚染された環境だけでなく、バラストタンク内の海水等の高い塩分を含む水に対しても効果があるために望ましいとされている。二酸化塩素は（以下に説明するように）様々な水生生物に対して用いることができる効果的な生物消毒剤である。有機体は二酸化塩素に対する抵抗力をつけることができないため、生物消毒剤を変更する必要がない。さらに、バラスト水に残存する二酸化塩素はアスコルビン酸または他の適切な抑制処理を用いて抑制することができるため、二酸化塩素が環境に排出されることはない。
【００１７】
以下に使用されるように、有機体は、例えば、プランクトン、植物性プランクトン、動物性プランクトン、微生物、遊泳生物、底生生物等の生育能力があり且つ潜在的に侵襲的な水生種を含む。植物性プランクトン（例えば、大部分は漂流する植物生命体）は、一般的な分類群の藻、珪藻、および渦鞭毛藻等の光合成をする種、並びにその嚢胞および胞子期を含む。動物性プランクトンはカイアシ類、クラゲおよびエビから広範囲に並びに大型脊椎動物および大型無脊椎動物の卵および幼生期固体のすべてを含む漂流する動物種を含む。公衆衛生に大きく関わる病原菌を含む広範囲の微生物体も数多く存在する。魚が数多く占める遊泳生物または自由遊泳性生物もバラスト水の補充の際に船に持ち込まれる。浅瀬で補充を行う際、海底堆積物の底（例えば、表在動物および表在植物）または表面内に生息する底生生物（例えば、蟹、貝および虫類等の内生動物群集（infauna））もまた、船体のすぐ外側にある乱流によるバラスト水の吸水に含まれてしまう。多くの浅瀬および港湾施設地においては浮遊沈殿物の大部分もバラスト水の吸水に含まれてしまう。
【００１８】
この広範囲に及ぶ有機体および沈殿物が船舶のバラストタンクシステム内に留められると、バイオフィルムが多数の微生物で非常に複雑となると共にそれらの隠れ場所となることが知られている。バラスト水を交換する度に、バラスト水タンクの内壁および連結する配管で成長する船舶のバイオフィルム群集に対して、栄養物および潜在的に新たな構成員が供給される。
【００１９】
二酸化塩素は、制御および識別が最も困難である胞子生成有機体を制御するための化学薬剤の選択である。加えて、二酸化塩素はバイオフィルムの処理には効果的な生物消毒剤である。さらには、二酸化塩素残存物が効果的に監視および制御されている場合においては、二酸化塩素は船舶の主要成分金属またはバラストタンクの内側を覆う船舶が有する場合のある保護塗装のいずれにも害を及ぼすことはない。
【００２０】
再び図面を参照すると、図２Ａはバラスト水処理システム１０を含む船舶９を示す概略図である。バラスト水処理システム１０を実施することのできる船舶９は、船（淡水および塩水）、自動荷卸し輸送船、ＲＯ／ＲＯ輸送船、フェリー、曳航船／遊覧船、潜水艦等を含むが、これらに限定されることはない。バラストタンクシステム６０は船舶９上に設置されている。バラストタンクシステム６０は、バラストタンク、相互接続管類、流入／流出システム等を含む。
【００２１】
図２Ｂは、バラスト水処理システム１０の実施の形態を示す概略図である。バラスト水処理システム１０は、生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、バラストタンクシステム６０、生物消毒剤生成システム７０、吸水システム８０、および処理済バラスト水排出システム９０を含む。
【００２２】
図２Ｃの流れ図を参照すると、バラスト水処理システム１０の代表的な実施の形態が示されている。この場合、フローチャートの各ブロックはモジュール部、コード部、または特定の論理関数を実施するための論理回路を表している。尚、図２Ｃの様々なブロックまたは付属するフローチャートの他のいずれかにおいて示される機能は、実施によっては図示されている順序と異なる場合がある。例えば、図２Ｃにおける連続した２つのブロックは実際ほとんど同時に実行されることがある。他の実施の形態においては、関連する機能性によってブロックは逆の順序で実行される場合もある。
【００２３】
図２Ｃは、バラスト水処理システム１０の機能性の一例を示す流れ図である。バラスト水処理システム１０はブロック１０２に示すように、吸水システム８０を介してバラスト水を供給する。この点において、バラスト水の大部分はバラストタンクシステム６０に移動することができるが、バラスト水の一部は生物消毒剤分配システム７０および／または生物消毒剤生成システム２０に移動される。生物消毒剤生成システムはブロック１０４に示すように、バラスト水を処理するためにバラスト水処理システム１０によって使用される生物消毒剤を生成および供給する。生物消毒剤生成システム２０は化学薬品貯蔵モジュールを含むことができる。化学薬品貯蔵モジュールは１つ以上の前駆体化学薬品タンク、生物消毒剤生成機、吸入システム、および排出システムを含むことができる。前駆体化学薬品タンク、生物消毒剤生成機、吸入システム、および排出システムは配管技術を用いて相互接続させることができる。生物消毒剤は船舶９に積載されている化学薬品から生成するかまたは船舶９から離れた場所で製造することができる。
【００２４】
その後、バラスト水処理システム１０はブロック１０６に示すように、生物消毒剤でバラスト水を処理する。この点において、生物消毒剤を生物消毒剤分配システム７０通してバラストタンクシステム６０内に導入することができる。生物消毒剤分配システム７０は生物消毒剤をバラストタンクシステム６０へ移動することを可能にする配管、ポンプ等を含む。バラスト水内の有機体の充分な殺菌が完了すると、処理済バラスト水排出システム９０を用いて処理済バラスト水を排出することができる。
【００２５】
図２Ｄは、図２Ｃに示されたバラスト水を生物消毒剤で処理する機能性の一例を示す流れ図である。この点において、制御システム３０はブロック１０８に示すように、バラストタンクシステム６０内の生物消毒剤の濃度を制御することができる。ブロック１１０に示すように、制御システム３０は以下に説明するようにパラメータを監視することによって生物消毒剤の濃度を制御し、これらのパラメータを用いて生物消毒剤の濃度および／または有機体の処理の程度を１つ以上の測定装置を使用して決定する。この点において、制御システム３０はパラメータを処理してバラストタンクシステム６０内の有機体を充分に殺菌することを達成するための適切な測定（例えば、生物消毒剤の濃度調整）を行う決定することができる。
【００２６】
上に示したように、海水または淡水のバラスト水は吸水システム８０を介してバラストタンクシステム６０内に導入することができる。バラスト水はバラストタンクシステム６０内に入る前に濾過（図示せず）することで処理を向上させることができる。任意の濾過システムはバラスト水の処理を向上させる機能をするサイクロン分離システムおよび他の適切な濾過システムを含むが、これらに限定されることはない。
【００２７】
好ましい実施の形態においては、吸水システム８０は図３に示すように、バラスト水のバラストタンクシステム６０内への流れを測定することができる水流プロセス１２０を含んでいる。水流プロセス１２０は１つ以上のバラストタンクポンプ１２６（例えば、主吸入バラストポンプ）に相互接続された１対の圧力伝送器１２２および１２４を含んでいる。バラストポンプ１２６は吸入管１２８を介してバラスト水をバラストタンクシステム６０内へと流せる（例えば、ポンプ汲み上げまたは浸水）ことができる。圧力伝送器１２２および１２４はバラストポンプ１２６の入力および出力側に配置され、バラストポンプ１２６の各側の圧力を測定する。圧力はバラスト水のバラストタンクシステム６０内への流速と相関させることができる。従って、バラスト水内の残存二酸化塩素の所定濃度（例えば、およそ０．１乃至およそ１０ｐｐｍ）を達すると、（以下図４で説明されるように）バラスト水の流れを用いてバラスト水に添加される二酸化塩素の効果的な量を決定することができる。
【００２８】
図４は、図２Ｂに示された生物消毒剤生成システム２０のモジュラー説明例の概略図である。この実施の形態において、生物消毒剤生成システム２０は化学薬品貯蔵モジュール１９１、吸入システム１９２、前駆体化学薬品タンク１９４と１９６、生物消毒剤生成機１９８、および、排出システム２００を含んでいる。化学薬品貯蔵モジュール１９１は耐火および／または耐水材料から作成することができる。前駆体化学薬品タンク１９２と１９４、および、生物消毒剤生成機１９８は、各種化学薬品を貯蔵することができる材料（例えば、プラスチック、鋼鉄等）で構成することができる。さらに、生物消毒剤生成機１９８は生成された生物消毒剤を混合および／または貯蔵することができる。
【００２９】
上に示したように、相互接続管類によって吸入システム１９２が前駆体化学薬品タンク１９４と１９６に接続される。吸入システム１９２は吸水システム８０および／または生物消毒剤分配システム７０に相互接続される。吸入システム１９２を流れる動力水は前駆体化学薬品を生物消毒剤生成機１９８に流入させ、そこで前駆体化学薬品が反応して生物消毒剤を生成する。その後、生物消毒剤は貯蔵されるか、排出システム２００を介して生物消毒剤生成システム２０から移動することができる。排出システム２００は生物消毒剤分配システム７０に相互接続されているか、直接バラストタンクシステム６０に相互接続されている。
【００３０】
一実施例において、生物消毒剤生成システム２０は前駆体化学薬品タンク１９４と１９６に相互接続されている（例えば、ベンチュリ型真空システムを用いて生成されている）真空を使用する。ベンチュリ型真空システムは必要な化学薬品を２つの前駆体化学薬品タンク１９４と１９６から生物消毒剤生成機１９８に引き込むための充分な真空を生成することができる。生物消毒剤生成機１９８において、前駆体化学薬品が反応して生物消毒剤を生成する。その後、生物消毒剤をその後の使用のために貯蔵することができる。各前駆体化学薬品の流れは、適切な反応効率を確保するため、生物消毒剤生成システム２０が制御する流れシステム（図示せず）によって制御することができる。さらに、手動システムまたは他の適切な流れシステムを用いて流れを制御することができる。例えば、従来の真空またはポンプシステムをベンチュリ型真空システムの代わりに使用することができる。
【００３１】
生物消毒剤は船舶９上で生成するかまたは離れた場所で生成することができる。特に生物消毒剤が二酸化塩素の場合は、二酸化塩素が長時間安定していないため、劣化が起こる前に二酸化塩素を生成、使用しなければならない。生物消毒剤を船舶９上で生成する場合は、生物消毒剤生成システム２０内で適切な化学薬品を反応させて生物消毒剤を製造する。または生物消毒剤が船舶９から離れた場所で生成される場合は、生物消毒剤を生物消毒剤分配システム７０に移動するか、直接バラストタンクシステム６０に移動することができる。
【００３２】
例えば、生物消毒剤は第１の船舶９に近接する第２の船舶上で生成することができ、そして生物消毒剤は移動ラインまたは貯蔵タンク介して第１の船舶９上に移動される。他の例としては、生物消毒剤を陸上で生成し、その後生物消毒剤を移動ラインまたは貯蔵タンク介して船舶９上に搬送することが挙げられる。
【００３３】
上に示したように、好ましい生物消毒剤は二酸化塩素である。生物消毒剤生成システム２０内で二酸化塩素を生成するために使用できる化学工程は多数ある。二酸化塩素を生成するためのこれら異なる各技術は船舶９上でまたは船舶９から離れた場所で実行することができる。
【００３４】
一実施の形態において、生物消毒剤生成システム２０を用いて亜鉛素酸ナトリウムを使用する工程からリアルタイムで二酸化塩素を生成することができる。二酸化塩素は亜鉛素酸ナトリウムから以下の１以上反応方法によって生成することができる。即ち、亜鉛素酸塩の酸性化、塩素ガスを使用した亜鉛素酸塩の酸化、過硫酸塩による亜鉛素酸塩の酸化、亜鉛素酸塩上の酢酸への作用、次亜塩素酸ナトリウムと亜鉛素酸ナトリウムとの反応、亜鉛素酸塩の電気化学的酸化、乾燥塩素と亜鉛素酸塩との反応等である。
【００３５】
他の実施の形態においては、生物消毒剤生成システム２０を用いることにより塩素酸塩処理を使用して二酸化塩素を生成することができる。二酸化塩素は塩素酸ナトリウムから以下の反応技術の１つ以上によって生成することができる。即ち、シュウ酸が存在する状態での酸性化による塩素酸塩の還元、二酸化硫黄による塩素酸塩の還元、ＥＲＯ  Ｒ−２（登録商標）およびＥＲＯ  Ｒ−３（登録商標）処理、ＥＲＯ  Ｒ−５（登録商標）処理、ＥＲＯ  Ｒ−８（登録商標）およびＥＲＯ  Ｒ−１０（登録商標）処理、ＥＲＯ  Ｒ−１１（登録商標）処理等である。
【００３６】
生物消毒剤生成システム２０はこれら１つ以上の処理を用いることによって二酸化塩素を生成することができる。尚、二酸化塩素を製造する他の化学工程を本発明の実施の形態において使用することができ、上記の二酸化塩素製造技術は生物消毒剤生成システム２０を用いて二酸化塩素を製造することができる化学工程の一部の例証に過ぎない。また、例えば、限定はしないが、図１Ａ乃至１Ｃに記載したような他の化学薬品は、制御システム３０、バラストタンクシステム６０、吸水システム８０、生物消毒剤生成システム７０、および処理済バラスト水排出システム９０と共に使用することができる。
【００３７】
上述したように、監視装置を制御システム３０において使用することによって、充分な殺菌が完了したか、および有機体を排出する危険性が現地、州、連邦および国際規定に準拠したレベル以下に減少したか否かを判断することができる。監視装置は例えば、酸化還元プローブ（probe）、ｐＨプローブ、タイマ、生物消毒剤残存物読み取りプローブまたは他の適切な信号生成装置を含むことができる。上記のような監視装置は１つ以上のバラストタンク内だけでなく相互接続配管システムおよびバラストタンクシステム６０のバラスト水移動ポンプ内の他の有益な位置に配置することもできる。さらに、複数の異なる種類の監視装置を１つ以上のバラストタンクおよび他の有益な位置に配置してさらなる情報を提供することができる。
【００３８】
監視装置は、バラストタンクシステム３０に供給する必要のある生物消毒剤があればこの生物消毒剤の量を決定するためのデータとしての信号を制御システムに送ることができる。このデータおよび上述した他のデータは制御システム３０によって獲得することができ、バラストタンクシステム６０内の残存生物消毒剤の濃度を制御するために用いることができる。
【００３９】
好ましい監視装置は酸化還元電位プローブ（ＯＲＰ）である。ＯＰＲはバラスト水内に存在する酸化剤（例えば、残存二酸化塩素）のレベルを決定することができる。ＯＲＰプローブはバラスト水内の現在の酸化電位を判断することもでき、これは二酸化塩素の残存物と直接相関させることができる。ＯＲＰプローブはバラストタンク内に維持されているバラスト水の二酸化塩素残存物の腐敗／飽和を監視することができる。これによって水を受け入れる物体が微量の二酸化塩素の残存物に影響されなくなることが確実となる。ＯＲＰプローブはバラストタンクシステム６０に添加する必要のある二酸化塩素があればこの二酸化塩素の量を決定するため用いることができる信号を制御システムに送ることができる。信号の例としては、例えば、酸化剤のレベル、現在の酸化電位および二酸化塩素残存物の腐敗に対応する信号が挙げられる。
【００４０】
本発明のバラスト水処理システム１０を図５に示されるコンピュータシステム２００に部分的に導入することができる。この点において、バラスト水処理システム１０は図２Ｂに示される生物消毒剤生成システム２０および制御システム３０を含む。生物消毒剤生成システム２０および制御システム３０はソフトウェア（例えばファームウェア）、ハードウェア、またはこれらの組み合わせにおいて実施することができる。生物消毒剤生成システム２０および制御システム３０は生物消毒剤生成システム２０および制御システム３０を実施することができる特殊なまたは汎用のデジタルコンピュータまたはプロセッサに基づくシステム内（以下コンピュータシステム２００）に含めることができる。
【００４１】
一般的に、ハードウェアアーキテクチャに関しては図５に示すように、コンピュータシステム２００はローカルインターフェース２５２を介して通信可能に連結されるプロセッサ２３５、メモリ２２１、入／出力装置（Ｉ／Ｏ）、ディスプレー２４５、インターフェース２５２、ディスクドライブ２４６およびプリンタ２４７を含む。ローカルインターフェース２５２は、例えば、技術的に知られているような１つ以上のバスまたは他の有線または無線接続が可能である。ローカルインターフェース２５２は例えば通信を可能にするコントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータおよび受信機等のさらなる素子を有してもよく、これらは便宜上省略されている。さらに、ローカルインターフェースは上述した構成要素間の適切な通信を可能にするアドレス、制御および／またはデータ接続を含んでもよい。
【００４２】
コンピュータシステム２００は他のコンピュータ、プリンタまたはサーバ等の１つ以上の装置にインターフェース２５２を通ってネットワーク２５５を介して接続してもよい。ネットワーク２５５は上記構成要素の通信を可能にすることができる１つ以上のネットワークであることが可能であり、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネットを含む公共またはプライベートパケット交換または他のデータネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）等の回線交換ネットワーク、無線ネットワーク、または他の望ましい通信インフラストラクチャを含んでよい。
【００４３】
プロセッサ２３５はソフトウェア、特にメモリ２２１に貯蔵されているソフトウェアを実行するハードウェア装置である。プロセッサ２３５は特注または市販のプロセッサ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、コンピュータシステム２００に関連した幾つかのプロセッサの内の補助プロセッサ、（マイクロチップまたはチップセットの形式の）マイクロプロセッサに基づいた半導体、マイクロプロセッサ、または一般的にソフトウェア命令を実行する装置が可能である。
【００４４】
メモリ２２１は揮発性記憶素子（例えばランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ）および不揮発性記憶素子（例えばＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭ等）のいずれか一つまたはこれらの組み合わせを含むことができる。さらに、メモリ２２１は電子、磁気、光、および／または他のタイプの記憶媒体を含んでもよい。尚メモリ２２１は、様々な構成要素が互いに離れた場所に配置されていてもプロセッサ２３５によってアクセスすることができる分散型アーキテクチャを有してもよい。
【００４５】
メモリ２２１内のソフトウェアは１つ以上の個別のプログラムを含んでよく、これらは各々論理関数を実施するための実行可能な命令の順序付けられたリストを備えている。図５の例においては、メモリ２２１内のソフトウェアは生物消毒剤生成システム２０を含んでおり、これは生物消毒剤生成プロセス３００と、生物消毒剤制御プロセス４０および有機体制御プロセス５０を含む制御システム３０と、適切なオペレーティングシステム２２８（Ｏ／Ｓ）とを含む。オペレーティングシステム２２８は生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００等の他のコンピュータプログラムの実行を本質的に制御し、且つスケジューリング、入出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理、および、通信制御とこれに関連するサービスを提供する。
【００４６】
生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００は、ソースプログラム、実行可能なプログラム（オブジェクトコード）、スクリプト、実行されるべき命令のセットを含む他の構成要素であることが可能である。ソースプログラムの場合、Ｏ／Ｓ  ２２８と関連して適切に作動するためにプログラムはメモリ２２１内に含まれても含まれなくてもよいコンパイラ、アセンブラ、インタープリタ等を介して変換する必要がある場合がある。さらに、生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００は、（ａ）データおよび方法の分類を有するオブジェクト指向プログラミング言語、または（ｂ）例えば限定はしないが、Ｃ、Ｃ＋＋、パスカル（Ｐａｓｃａｌ）、ベーシック（Ｂａｓｉｃ）、フォートラン（Ｆｏｒｔｒａｎ）、コボル（Ｃｏｂｏｌ）、パール（Ｐｅｒｌ）、ジャバ（Ｊａｖａ）およびエイダ（Ａｄａ）等のルーチン、サブルーチンおよび／または関数を有するプロシージャプログラミング言語として書き込むことができる。
【００４７】
コンピュータシステム２００は、さらに基本入出力システム（バイオス（ＢＩＯＳ））（便宜上省略）を含んでもよい。バイオスは１組の本質的なソフトウェアルーチンであり、これは起動時にハードウェアを初期化およびテストし、Ｏ／Ｓ  ２２８を起動し、ハードウェア装置間のデータ転送をサポートするものである。バイオスはＲＯＭに貯蔵されているため、コンピュータシステム２００が作動されたときにバイオスを実行することができる。
【００４８】
コンピュータシステム２００の動作中、プロセッサ２３５は、メモリ２２１内に貯蔵されているソフトウェアを実行し、メモリ２２１へおよびメモリ２２１からデータを伝送し、ソフトウェアに従ってコンピュータシステム２００の動作を全般的に制御するように構成されている。生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０、生物消毒剤生成プロセス３００およびＯ／Ｓ  ２２８は、通常は部分的であるが、すべてまたは部分的にプロセッサ２３５によって読み取られ、恐らくはプロセッサ２３５内にバッファリングされ、そして実行される。
【００４９】
生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００が図５に示されるようにソフトウェアにおいて実施される場合、生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００は、コンピュータに関連したシステムまたは方法と共に用いられるまたは関連するどのようなコンピュータ可読の媒体にも貯蔵することができる。この文書においては、コンピュータ可読の媒体とは、コンピュータに関連したシステムまたは方法と共に用いられるまたは関連するコンピュータプログラムを含むことまたは貯蔵することができる電子、磁気、光、または他のフィジカルデバイスまたは手段である。生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００は、命令実行システム、装置または素子から命令を取り出し、その命令を実行することができるコンピュータに基づいたシステム、プロセッサを含むシステムまたは他のシステム等の命令実行システム、装置または素子と共に用いられるまたは関連するコンピュータ可読の媒体において実現することができる。この文書においては、「コンピュータ可読の媒体」は命令実行システム、装置または素子と共に用いられるまたは関連するプログラムを貯蔵、通信、伝搬または伝送することができるいかなる手段であることもできる。コンピュータ可読の媒体は例えば、電子、磁気、光、電磁気、赤外線または半導体のシステム、装置、素子または伝搬媒体であることが可能であるが、これらに限定されることはない。コンピュータ可読の媒体のさらに具体的な例（網羅的なリストでない）としては以下のようなものが挙げられる。即ち、１つ以上の配線を有する電気接続（電子）、ポータブルコンピュータディスケット（磁気）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（電子）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（電子）、消去、プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）（電子）、光ファイバ（光）、および、携帯コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）（光）等である。尚、プログラムは紙または他の媒体を光学的に読み取ることによって電子的に取り込まれ、次に必要に応じて適切な方法でコンパイル、解釈または処理され、その後コンピュータメモリに貯蔵することができるため、コンピュータ可読の媒体はその上にプログラムを印刷することができる紙または他の適切な媒体でも可能である。
【００５０】
生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００がハードウェアにおいて実施される他の実施の形態において、生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００は、それぞれ技術的によく知られている以下の技術のいずれかまたはその組み合わせによって実現することができる。即ち、データ信号に対して論理関数を行う論理ゲートを有する個別論理回路、適切な組み合わせの論理ゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能ゲートアレー（ＰＧＡ）、フィールドプログラム可能ゲートアレー（ＦＰＧＡ）等である。
【００５１】
上に示したように、バラスト水処理システム１０は、生物消毒剤生成システム２０および制御システム３０を含んでいる。続くフローチャートは生物消毒剤生成システム２０、制御システム３０、生物消毒剤制御プロセス４０、有機体制御プロセス５０および生物消毒剤生成プロセス３００の特定の実施を示している。しかし、続くフローチャートはコンピュータシステム２００を用いてこれらシステムおよびプロセスがどのようにして実施することができるかを示す説明のための例に過ぎない。当業者はこれらシステムおよびプロセスを異なるコンピュータシステム上で個別、手動、その他によって実施することができる。従って、バラスト水処理システム１０と関連するシステムおよびプロセスとの他の実施の形態はこの開示に含まれるものとみなす。
【００５２】
上に示したように、バラスト水処理システム１０は生物消毒剤生成システム２０を含んでいる。生物消毒剤生成システム２０はバラスト水を処理するために用いられる生物消毒剤を生成することができる生物消毒剤生成プロセス３００を含む。図４は生物消毒剤生成システム２０の物理的構成要素の実施の形態を示し、図６は生物消毒剤生成プロセス３００の機能性を示す流れ図である。
【００５３】
図６は、生物消毒剤生成プロセス３００の代表的な実施の形態の機能性を示している。まず、ブロック３０５に示すように生物消毒剤生成プロセス３００が開始される。次に決定ブロック３１０に示すように、生物消毒剤のレベルが生物消毒剤生成機１９８において必要レベル以上であるか否かの決定がなされる。決定が「いいえ」である場合、ブロック３２０に示すように生物消毒剤の生成が開始され、生物消毒剤生成プロセス３００はブロック３１０に進む。決定が「はい」である場合、生物消毒剤生成機１９８は制御システム３０を起動するために必要とされる必要量の生物消毒剤を有しているため、ブロック３１５に示すようにブロック３２５へ進む。
【００５４】
その後決定ブロック３２５に示すように、制御システム３０が生物消毒剤を用いてバラスト水を処理するため、生物消毒剤のレベルが生物消毒剤生成機１９８において必要レベル以上であるか否かの第２の決定がなされる。決定が「いいえ」である場合、ブロック３３０に示すように生物消毒剤の生成が再度開始され、ブロック３２５へ進む。決定が「はい」である場合、決定ブロック３２５に示すように制御システム３０がバラスト水内の有機体の充分な殺菌を完了したかをテストするための決定がなされる。ブロック３３５における決定が「いいえ」である場合、決定ブロック３１０に進むことにより生物消毒剤のレベルが再び決定される。しかしブロック３３５における決定が「はい」である場合、ブロック３４０に示すように生物消毒剤生成プロセス３００は終了する。
【００５５】
図２Ｂに示すように、バラスト水処理システム１０は制御システム３０も含んでいる。図２Ｂは制御システム３０の物理的構成要素の実施の形態を示し、図７は制御システム３０の機能性を示す流れ図である。
【００５６】
一般的に、制御システム３０はバラスト水内の生物消毒剤の濃度と同時にバラスト水内の有機体の処理を制御する。制御システム３０は生物消毒剤および／または有機体の濃度を監視し、バラスト水内の生物消毒剤の濃度を調整することによってバラスト水内の生物消毒剤の濃度を制御して充分な殺菌を達成させる。生物消毒剤の処理および濃度のための時間はバラスト水内に存在する構成物質およびバラスト水の種類によって変化する。制御システム１３０は船上または船舶９から離れた場所に設置することができる。
【００５７】
図７は制御システム３０の代表的な実施の形態の機能性を示している。まず、ブロック３５０に示すように制御システム３０が起動され、次に決定ブロック３５５に示すようにバラストタンクシステム６０内の残存生物消毒剤のレベルを測定することによってバラスト水内の有機体が充分に殺菌されているかをテストするための決定がなされる。この決定が「はい」である場合、ブロック３６０に示すように生物消毒剤制御プロセス４０は残存生物消毒剤の濃度を測定し、有機体の濃度をテストするためブロック３８０に進む。
【００５８】
決定ブロック３５５における決定が「いいえ」である場合、決定ブロック３８０に示すように１つ以上の有機体の濃度を測定することによってバラスト水内の有機体が充分に殺菌されているかをテストするための決定がなされる。決定ブロック３８０における決定が「はい」である場合、ブロック３８５に示すように装置を用いて有機体制御プログラム５０によって有機体の濃度が測定され、テストを繰り返すためブロック３９に進む。ブロック３８０における決定が「いいえ」である場合、決定ブロック３９０に示すように１つ以上のテストを繰り返すか否かの決定がなされる。ブロック３９０における決定が「はい」である場合、制御システム３０はブロック３５５に戻り、既に説明したように先へ進む。しかし決定が「いいえ」である場合、ブロック３９５に示すように制御システム３０は終了する。
【００５９】
上に示したように、所定の時間は少なくとも部分的には固有のバラスト水の供給源に依存する。例えば、固有のバラスト水の種類によっては構成物質（例えば、有機体、シルト、堆積物等）の割合が高くなることがある。従って、所定の時間は固有のバラスト水の供給源に依存する場合がある。この点において、バラスト水内に存在する有機体の充分な殺菌を達成するだけの充分な長さの時間となるようにユーザが所定の時間をリセットすることができる。
【００６０】
制御システム３０はバラストタンクシステム６０内の生物消毒剤の濃度を制御する生物消毒剤制御プロセス４０と、バラストタンクシステム６０内の有機体の濃度を制御する有機体制御プロセス５０とを含む。生物消毒剤制御プロセス４０および有機体制御プロセス５０は同時にもしくは個別に実行することができる。制御システム１０は生物消毒剤制御プロセス４０および有機体制御プロセス５０から収集した情報を用いることによって、生成され、バラストタンクシステム６０へ供給される生物消毒剤の量、速度等を制御することができる。
【００６１】
制御システム３０は生物消毒剤制御プロセス４０および／または有機体制御プロセス５０から供給されるデータを獲得する。このデータは、時間の経過に伴う生物消毒剤の濃度、生物消毒剤処理の速度、生物消毒剤処理の期間、充分な殺菌に必要とされる条件、時間の経過に伴う有機体の濃度、バラストタンクシステムへのバラスト水の流入速度、バラストタンクシステム内のバラスト水の容積、バラスト水の流入速度、および同様のデータを含むが、これらに限定されることはない。各バラストタンクおよび相互接続ライン／移動ポンプの容積の特定値を予め定めることにより、バラストタンクシステム６０の全容積を定めることができる。制御システム３０に使用される可能性のある他のデータとしては、地元のまたは国際的な法律を含む国／港の殺菌条件、有機体の種類および充分な殺菌の条件、バラスト水の構成（例えば、塩分、温度等）および同様のデータを含むが、これらに限定されることはない。
【００６２】
さらに詳しくは、制御システム３０は様々なデータセット間の特定の関係に従ってバラストタンクシステム６０の処理をすることができる。制御システム３０は生物消毒剤の処理速度、生物消毒剤処理の期間、有機体の充分な殺菌のための条件、および、上述した他のデータの関係を判断して、バラストタンクシステム６０の処理のために提供することができる。有機体の充分な処理のための条件は、様々な種類のバラスト水（例えば海／淡水）内の様々な種類または組み合わせの有機体のために定めることができる。
【００６３】
再び図面を参照すると、図８は、生物消毒剤制御（ＢＣ）プロセス４０の代表的な実施の形態の機能性の一例を示すフローチャートである。まず、ブロック４５５に示すように生物消毒剤の濃度が１つ以上の（以下に説明する）装置によって測定される。次にブロック４６０に示すように、残存生物消毒剤の濃度が所定の濃度範囲（二酸化塩素については百万分のおよそ０．１乃至およそ１０）内にあるか否かの決定がなされる。決定が「いいえ」である場合、ブロック４６５に示すように生物消毒剤の濃度が調整される。次にブロック４７０に示すように、再び生物消毒剤の濃度が測定されるまで所定の時間を経過させる任意のステップを行うことができる。任意の所定の時間が経過した後、ＢＣプロセス４０はブロック４５５に戻り、前述したような流れとなる。しかしブロック４６０における決定が「はい」である場合、ブロック４７５に示すようにＢＣプロセス４０は終了する。
【００６４】
上に示したように、残存生物消毒剤の所定の濃度範囲および所定の時間は少なくとも部分的には固有のバラスト水の供給源に依存する。例えば、固有のバラスト水の種類によっては構成物質（例えば、有機体、シルト、堆積物等）の割合が高くなることがある。従って、所定の濃度範囲および所定の時間は固有のバラスト水の供給源を考慮してリセットすることができる。さらに、異なる種類のバラスト水を処理し、現地、州、連邦および／または国際規定に準拠するためにユーザが残存生物消毒剤の所定の濃度範囲および所定の時間をリセットすることができる。この点においては、残存生物消毒剤の濃度および所定の時間の長さによってバラスト水内に存在する有機体の充分な殺菌が達成される。
【００６５】
前述したように、ＢＣプロセス４０はバラストタンクシステム６０内の生物消毒剤の濃度を制御することができる。ＢＣプロセス４０は生物消毒剤の濃度を監視し、生物消毒剤の濃度を調整することによって充分な殺菌を達成することができる。ＢＣプロセス４０はバラストタンクのバラスト水内に存在する生物消毒剤のレベルを測定することができる１つ以上の監視装置を使用することができる。さらに、ＢＣプロセス４０は生物消毒剤のバラストタンクシステム６０への流速によってバラストタンク内の生物消毒剤の濃度を監視および制御することができる。ＢＣプロセス４０はバラストタンクシステム６０内に存在する二酸化塩素の濃度に直接的または間接的に関係する様々なデータのセットを監視することができる。
【００６６】
好ましい実施の形態においては、ＢＣプロセス４０は図３の水流プロセス１２０によって得たようなバラスト水のバラストタンクシステム６０への流れを用いることによって、二酸化塩素の濃度を制御するためのフィードバックループを作成することができる。この点において、ＢＣプロセス４０は、バラスト水がバラストタンクシステム６０へ流される間、バラストタンクシステム６０内の残存二酸化塩素の濃度を測定する。残存濃度が特定の範囲（例えば、およそ０．１乃至およそ１０ｐｐｍ）内にない場合は、バラストタンクシステム６０へ流れるバラスト水にさらに多くの二酸化塩素が添加される。このようにして、フィードバックループを構成して、バラストタンクシステム６０内の濃度を監視し、このフィードバックループを用いてバラスト水に添加される二酸化塩素の量を調整することによって残存二酸化塩素の濃度を制御し、これによって所望の残存二酸化塩素の量を実現することができる。
【００６７】
上に示したように、制御システム３０（図２Ｂ）は有機体制御（ＯＣ）プロセス５０を含む。図９は、ＯＣプロセス５０の代表的な実施の形態の機能性を示すフローチャートである。まず、ブロック４８５に示すように有機体の濃度が測定される。次に決定ブロック４９０に示すように、有機体の濃度が（州、連邦法および／または国際規定によって義務づけられている）所定の範囲内にあるか否かを確認する決定がなされる。決定が「はい」である場合、ブロック５０５に示すようにＯＣプロセス５０を終了する。ブロック４９０における決定が「いいえ」である場合、ブロック４９５に示すように生物消毒剤の濃度が調整される。次にブロック５００に示すように、有機体の濃度が再び測定されるまで所定の時間を経過させ、ＯＣプロセス５０はブロック４８５に戻る。
【００６８】
ＯＣプロセス５０はバラストタンクシステム６０内に存在する有機体の濃度を制御することができる。ＯＣプロセス５０は処理前、処理中および処理後に１つ以上の有機体の現在の濃度を監視することによって有機体の濃度を制御することができる。さらに詳しくは、ＯＣプロセス５０は（例えば酸化残存物によって）各バラストタンク内の有機体の濃度を制御することができる。ＯＣプロセス５０はバラストタンクシステム６０内に存在する有機体の濃度に直接的または間接的に関係する様々なデータのセットを監視することができる。監視装置は１つ以上のバラストタンク内、およびバラストタンクシステム６０の相互接続配管システム内の他の有利な位置にも配置することができる。さらに、複数の異なる種類の監視装置を１つ以上のバラストタンクおよび他の有利な位置に配置してさらなる情報を提供することができる。監視装置はバラストタンクシステム６０内の有機体の制御に必要とされる適切な動作があればこの動作を決定するためのデータとして信号を制御システムに送ることができる。このデータおよび上述した他のデータは制御システム３０によって獲得することができ、ＯＣプロセス５０を用いて有機体を制御するために使用することができる。ＯＣプロセス５０は有機体制御のために個別またはＢＣプロセス４０と連動して実行することができる。
【００６９】
上に示したように、有機体の所定の濃度範囲および所定の時間は少なくとも部分的には固有のバラスト水の供給源に依存する。例えば、固有のバラスト水の種類によっては構成物質（例えば、有機体、シルト、堆積物等）の割合が高くなることがある。さらに、有機体の種類によっては測定がより困難となる場合がある（例えばバイオフィルムに存在する有機体）。従って、有機体の所定の濃度範囲および所定の時間は固有のバラスト水の供給源を考慮してリセットすることができる。さらに、有機体の濃度が現地、連邦および／または国際規定を満たすだけ充分に低くなるようにユーザが有機体の濃度をリセットすることができる。さらに、生物消毒剤が有機体の充分な殺菌を達成する効果を発揮できる充分な長さの時間となるようにユーザが所定の時間をリセットすることができる。
【００７０】
上述した本発明の実施の形態、特に「好ましい」実施の形態のいずれも単なる可能性のある実施の例であり、本発明の原理を明確に理解するために述べられたに過ぎない。本発明の精神および原理から実質的に逸脱することなく多くの変更および変形を上述した本発明の実施の形態に対して行ってもよい。このようなすべての変更および変形はこの開示および本発明の範囲内でここに含まれるものであり、且つ以下の請求の範囲によって保護される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
本発明は以下の図面を参照することによってより良く理解することができる。図面内の構成要素は本発明の原理を必ずしも比較、強調するものではなく、明確に例証するために配置されるものである。さらに図面においては、同一の参照番号により幾つかの図で対応している部分が示される。
【図１Ａ】二酸化塩素を、提案されている他の生物消毒剤と比較する表１を示している。
【図１Ｂ】二酸化塩素を、提案されている他の生物消毒剤と比較する表２を示している。
【図１Ｃ】二酸化塩素を、提案されている他の生物消毒剤と比較する表３を示している。
【図２Ａ】バラスト水処理システムが組み込まれた船舶の代表的な実施の形態を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたバラスト水処理システムの代表的な実施の形態を示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに示されたバラスト水処理システムの代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図２Ｄ】図２Ｃに示されたバラスト水処理システムの一代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図３】図２Ｂに示された吸水システムにおける水流システムの代表的な実施の形態を示す概略図である。
【図４】図２Ｂに示された生物消毒剤生成システムの代表的な実施の形態を示す概略図である。
【図５】コンピュータシステムを使用した図２Ｂに示されたバラスト水処理システムが実施されている代表的な実施の形態を示す概略図である。
【図６】図２Ｂおよび５に示された生物消毒剤生成プロセスの代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図７】図２Ｂおよび５に示された制御システムの代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図８】図２Ｂ、５および７に示された生物消毒剤生成プロセスの代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図９】図２Ｂ、５およびに示された有機体制御システムの代表的な実施の形態を示す流れ図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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