(57)【要約】【課題】船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類及び細菌類を共に死滅させる方法以外の方法で効率的に除去すると共に、装置全体の設置面積を小さくすることができる船舶用バラスト水の製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を、プランクトン類濾過膜で除去した一次処理水をバラストタンク内に貯留した後、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留する船舶用バラスト水の製造方法及びこれに用いる製造装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を、プランクトン類濾過膜で除去した一次処理水をバラストタンク内に貯留した後、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留することを特徴とする船舶用バラスト水の製造方法。
【請求項２】
前記バクテリア類濾過膜を使用した濾過処理は、バラストタンク内の貯留水をバクテリア類濾過膜に循環させて行う処理であることを特徴とする請求項１記載の船舶用バラスト水の製造方法。
【請求項３】
前記プランクトン類濾過膜が、孔径２μｍ以上の金属膜であることを特徴とする請求項１又は２記載の船舶用バラスト水の製造方法。
【請求項４】
前記バクテリア類濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用バラスト水の製造方法。
【請求項５】
逆洗により該バクテリア類濾過膜を洗浄する逆洗工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用バラスト水の製造方法。
【請求項６】
船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第１導入手段と、プランクトン類が除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第２導入手段とを有することを特徴とする船舶用バラスト水製造装置。
【請求項７】
前段の孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置と、後段の孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置を配管接続して、該後段の孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置により、該前段の孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置の処理水を処理することを特徴とする請求項６記載の船舶用バラスト水製造装置。
【請求項８】
前記孔径２μｍ以上の濾過膜が、金属濾過膜であることを特徴とする請求項６又は７記載の船舶用バラスト水の製造装置。
【請求項９】
前記孔径１μｍ未満の濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項記載の船舶用バラスト水の製造装置。
【請求項１０】
逆洗により孔径１μｍ未満の濾過膜を洗浄する逆洗手段を更に有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の船舶用バラスト水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の航行時における重心安定のために積載する船舶用バラスト水（以下、単に「バラスト水」とも言う。）中のプランクトン類及びバクテリア類を除去する船舶用バラスト水の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油タンカー、鉱石運搬船、自動車運搬船、バルクキャリヤー等は空荷や積載貨物量が少ない状態で航行する場合がある。その際、船体が浮力により浮き上がり、スクリューや方向舵が水面下に没しなかったり、水面上の船体が風の影響を大きく受けて操縦性が損なわれ航行上極めて危険な状態となる。このため、通常の船舶は航行時の浮力を調整するため、通常の積載重量の３０〜４０重量％のバラスト水を積載する。
【０００３】
例えば、原油タンカーによる輸送は、産油国と消費国との往復となり、消費国から産油国への航行では積荷がなく、消費国で船舶内のバラスト水槽に停泊区域の海水等を積載してバラスト水としている。一方、バラスト水を積んだ船舶は産油国の近海、あるいは港湾でバラスト水を排出し、原油を積載している。
【０００４】
近年、船舶から排出されるバラスト水により特定海域に本来生息しないプランクトン類やバクテリア類が持ち込まれ、これに起因して海洋生態系の破壊が生じ、当該海域住民の生活に重大な被害を与えるだけでなく、全世界的な海洋環境の破壊を生じており、深刻な国際問題となっている。この様な状況下、２００４年２月国際海事機関（ＩＭＯ）は、「バラスト水管理条約」の審議において「バラスト水及び沈殿物の排出基準」を採択した。また、当該排出基準において、バラスト水中のプランクトン類やバクテリア類等の規制対象物質が定められた。
【０００５】
これらの規制対象物質の内、プランクトン類の除去については、過去いくつかの技術が提案されている。例えば、日本海難防止協会で開発された「スペシャルパイプ」は、複数層に重ねたスリット板に海水を通水し、その際にプランクトン類を破壊させて死滅させる方法である（海洋理工学会平成１７年度秋季大会講演論文集３５−４０）。また、海洋理工学会平成１５年度秋季大会講演論文集７３−７８に開示のプランクトン類の除去方法は、孔径５μ以上の金属フィルターを用いてプランクトン類を濾過により除去する方法である。しかし、これらの方法ではプランクトン類の死滅又は除去が出来ても、プランクトン類よりも小さいバクテリア類は有効に除去出来ない。
【０００６】
また、バラスト水として汲み込まれる海水中のバクテリア類を除去する方法としては、例えば海水を加熱してバクテリア類を死滅させる方法（特開２００３−１８１４４３号公報）、海水に紫外線を照射してバクテリア類を不活性化する方法（特表２０００−５１５８０３号公報、特開平１１−２６５６８４号公報）、ヨウ素で処理する方法（特表２００２−５０４８５１号公報）及び次亜塩素酸で処理する方法（特開平０４−３２２７８８号公報）等が提案されている。
【０００７】
しかしながら、海水を加熱する方法は、加熱エネルギーの調達手段によっては経済的ではなく、またバクテリア類を完全に死滅させるのが困難である。また、海水に紫外線を照射する方法は、全てのバクテリア類を死滅又は不活性化させるために要する電力が膨大であり、また高流量の海水を処理するには多数のＵＶ装置を並列に設置しなければならない等装置の設置コストを高騰させる。また、海水をヨウ素や次亜塩素酸等の薬剤で処理する方法は、バクテリア類の種類によっては死滅させるのに高濃度の薬剤が必要となり、経済的ではなく、更に排出されるバラスト水中に含まれる残留薬剤の環境への影響に関する問題も発生する。
【０００８】
海水中のバクテリア類を死滅させる方法は、前述の如く、バクテリア類の死滅に完全を期し難く、また屍骸による汚染が生態系に与える影響も懸念されている。更に死滅せずに残留した少量のバクテリア類が輸送中に増殖することから、これらのバクテリア類を完全に除去する方法の開発が切望されている。この様な技術として、目開きが２０μｍ以下の濾過ドラムを用いたバラスト水浄化装置を備えた船舶が提案されている（特開２００５−８８８３５号公報）。しかし、このバラスト水浄化装置では、濾過体として金属又はプラスチック製の網体を用いているが、かかる網体の孔径はその下限が２〜３μｍであり、十分にバクテリア類を除去出来ないという問題がある。
【０００９】
また、海水を精密濾過膜に通すことで海水中のバクテリア類を除去する方法も知られているが（特開２００３−１５４３６０号公報）、この方法で得られる膜濾過水は魚介類の洗浄等に使用されるものであって、船舶のバラスト水に使用するものではない。また、例え、海水中のバクテリア類を精密濾過膜で除去してバラスト水を得るにしても、バラスト水の積み込みは、船舶が荷降ろしを行う港湾内に停泊中に行うため、海水の処理能力を上げる必要があり、そのため設備が大きくなり、限られた船舶のスペース内に積載することに困難を生じる事態となり易いという問題もある。
【非特許文献１】海洋理工学会平成１７年度秋季大会講演論文集３５−４０頁
【非特許文献２】海洋理工学会平成１５年度秋季大会講演論文集７３−７８頁
【特許文献１】特開２００３−１８１４４３号公報
【特許文献２】特表２０００−５１５８０３号公報
【特許文献３】特開平１１−２６５６８４号公報
【特許文献４】特表２００２−５０４８５１号公報
【特許文献５】特開平０４−３２２７８８号公報
【特許文献６】特開２００５−８８８３５号公報
【特許文献７】特開２００３−１５４３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類及び細菌類を共に死滅させる方法以外の方法で効率的に除去すると共に、装置全体の設置面積を小さくすることができる船舶用バラスト水の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、（１）バラスト水として使用される海水中のプランクトン類とバクテリア類とを孔径の異なる２段の濾過装置で除去することにより、プランクトン類及びバクテリア類等の規制対象物質を有効に除去できること、（２）船舶の荷降ろしを行う港湾内停泊中に、海水をプランクトン類除去膜を通して一次処理水としてバラストタンクに積込み、その後出航後の航海中に該バラストタンク内の一次処理水をバクテリア類除去膜を用いた装置を通して循環処理することにより、全体として装置サイズを大幅に小型化出来ること、（３）バラストタンク内のバクテリア類の特性に着目したところ、当該バクテリア類はバラストタンクのような暗室内では、その増殖が抑制され、更には減少する場合もあること、（４）バクテリア類の濾過処理は、船舶の航海中の長期間処理が可能であることと上記バクテリア類の減少効果との相乗効果により、装置サイズは一層小型化できること等を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明（１）は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を、プランクトン類濾過膜で除去した一次処理水をバラストタンク内に貯留した後、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留するバラスト水の製造方法を提供するものである。
【００１３】
また、本発明（２）は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第１導入手段と、プランクトンが除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第２導入手段とを有する船舶用バラスト水製造装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バラスト水として使用される海水中のプランクトン類とバクテリア類を孔径の異なる２段の濾過装置で除去するため、プランクトン類及びバクテリア類等の規制対象物質を有効に除去できる。従来、未処理の原海水をバラストタンク内に一旦積み込む場合、原海水内のプランクトン等に由来すると思われる粘着物質（スライム）よりバラストタンク内壁が汚染されるという問題があったが、本発明においては、海水をプランクトン類除去膜を通して一次処理水としてバラストタンクに積込むため、バラストタンク内壁が汚染されることはない、また、出航後、長い航海中にバラストタンク内の一次処理水をバクテリア類除去膜を通して循環処理するため、バクテリア類除去膜を備える濾過装置のサイズを大幅に小型化出来る。また、バクテリア類の濾過処理は、バクテリア類が暗所にある海水中において自己増殖せず減少することと、船舶の航海中の長期間処理が可能であることの相乗効果により、装置サイズは一層小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のバラスト水の製造方法において、船舶が停泊する港湾域の海水としては、特に制限されないが、プランクトン類及びバクテリア類の他、濁度が１〜１００度の海水である。本発明において、プランクトン類としては、大きさが１０μｍ以上のものを言い、通常植物プランクトンと動物プランクトンに分類されるプランクトンの他、魚介類の幼生・卵等も含む意味である。プランクトン類の具体例としては、ミジンコの幼生、北太平洋ヒトデの幼生、アジア昆布の幼生、ゼブラ貝の幼生及び毒性藻類等が例示される。本発明において、バクテリア類としては、例えば大腸菌、コレラ菌、腸球菌等が挙げられる。バクテリア類のサイズはプランクトン類より小さく、最も小さいもので０．３〜０．５μｍ程度である。
【００１６】
本発明のバラスト水の製造方法において、プランクトン類濾過膜としては、孔経２μｍ以上、通常２〜２０μｍの濾過膜が挙げられる。孔径２μｍ以上の濾過としては、特に限定されないが、金属濾過膜及び有機濾過膜などが挙げられ、この中、金属濾過膜が好ましい。有機濾過を用いた濾過体としては、例えばポリプロピレン等の糸を巻いたワインドタイプのカートリッジフィルター、不織布やメンブレンフィルターをプリーツ状に折ったカートリッジフィルター、径方向に対し所定の角度傾いたスリット状の溝を有するポリプロピレン製のリング状平板を積層して形成されるエレメント体などが挙げられる。このうち、カートリッジタイプのものは通常逆洗が行えないため使い捨てにするため経済的でないだけでなく交換操作が煩雑で、船載装置として不向きである。また、積層エレメント体はリング状の平板を積み重ねて形成されるスリット状の溝のみの濾過のため、装置体積当たりの濾過面積が小さく装置スペースが大きくなるという欠点を有する。これに対して、金属濾過膜は、強度を高くでき濾過速度を高めることが出来るため、有機濾過膜と比べて約１／５〜１／１０の装置サイズで、装置のコンパクト化が図れ、更に膜面の洗浄を熱水や蒸気等による簡易な方法でも行える点で好ましい。
【００１７】
金属濾過膜の孔径は、公称値で表示されるものであり、例えば公称孔径２．５μｍ〜２０μｍのものが好適である。プランクトン類除去装置で用いる濾過膜の孔径の上限値としては、特に限定されないが、余り大きすぎるとプランクトン類の除去性能が低下して、後段のバクテリア類濾過膜の目詰りを助長するので好ましくなく、通常５０μｍである。
【００１８】
金属濾過膜としては、特に制限されないが、ステンレスなどの耐食性金属の金属繊維のフェルトを積層し焼結した不織布フィルター及び網目状シート体の複数枚を積層し固定したメッシュ状フィルター等が挙げられる。このような金属濾過膜を組込んだ濾過装置は、通常全量濾過方式のものである。また、濾過液放出管であるパイプ状軸心の周囲に円筒状の金属濾過膜を付設し、金族濾過膜面に近接して高速ジェット流の噴射口を排泄した回転濾過装置であれば、連続通水を行いつつ膜面に捕集されたプランクトン類を高速の水流によって頻繁に洗浄できるため、濾過時間が短縮できる点で好ましい。また本発明のプランクトン類除去装置におけるプランクトン除去率は、特に限定されないが、除去率が高いほど後段のバクテリア類濾過膜の目詰りに悪影響しない点で好ましい。
【００１９】
海水中のプランクトン類をプランクトン類濾過膜で除去した一次処理水は、バラストタンク内に送られ、貯留される。船舶のバラストタンクはダブルハル化が進んでおり、各１船当たり複数個のバラストタンクが設置されている。このため、一次処理水はバラストタンクの一部又は全部に貯留される。なお、船舶の積荷の量によりバラスト水の貯留量も異なり、貯留するバラストタンクや各バラストタンク内の貯留量は適宜決定される。海水中のプランクトン類濾過工程は、船舶の停泊中に多量の海水を処理するが、プランクトン類濾過膜の孔径は比較的大であり、濾過速度を高めることができるため、プランクトン類濾過膜を備える装置サイズは大きくはならない。従前のように、未処理の原海水を空のバラストタンク内に一旦積み込む場合、原海水内のプランクトン等に由来すると思われる粘着物質（スライム）よりバラストタンク内壁が汚染され、バラスト水を排出した後にもそれが残存してしまうという問題があったが、本発明は予め海水中のプランクトン類が除去された一次処理水をバラストタンクに積み込むため、かかる問題を解消することができる。
【００２０】
次いで、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留する。海水を直接バクテリア類濾過膜に通すと、プランクトン類及びバクテリア類を共に除去出来るものの、逆洗を頻繁に行う必要があるか、あるいは濾過膜の目が閉塞して早期に回生不能となる恐れがあり、特に、バクテリア類濾過膜として中空糸膜を使用する場合、孔径が１μｍ以下であり処理流速を余り上げられないため、処理能力を上げようとすると膜面積を大きくする必要があることから、どうしても装置が過大となる。これに対して、本発明のバクテリア類濾過工程は、プランクトン類濾過膜によって予め海水中のプランクトン類やその他の異物が除去されており、バクテリア類濾過工程においては粗取りされた１次処理水をバクテリア類濾過膜で処理するため、濾過効率が向上する。また、バクテリア類濾過工程は長い航海中で行うことから、時間をかけての処理が可能であり、バクテリア類濾過膜装置のサイズを小さくすることができる。
【００２１】
バラストタンク内に貯留される一次処理水は、大腸菌、腸球菌、コレラ菌等のバクテリア類を含むものの、暗室内の貯留であるため、バクテリア類の自己増殖は起こらず、むしろ減少する。また、大腸菌、腸球菌、コレラ菌等は本来海水由来の菌ではないため、海水中では放置しても自己増殖は抑制される。従って、バラストタンク内に貯留される一次処理水中のバクテリア類の減衰は、一層顕著となると共に、バクテリア類の濾過処理が、バラストタンク内の貯留水をバクテリア類濾過膜に循環させて行うため、かかるバクテリア類の減衰は更に一層加速され、例えば２、３日で検出されなくなる。このため、バクテリア類濾過膜を備えた装置サイズを更に小さくすることができる。
【００２２】
バクテリア類濾過膜は、孔径１μｍ未満の濾過膜を用いることができ、具体的には中空糸膜、平膜、管状膜等の精密濾過膜（ＭＦ）、及び限外濾過膜（ＵＦ）が挙げられる。このうち、中空糸膜が、単位体積当りの濾過面積を最も大きくすることが出来る点で好ましい。
【００２３】
中空糸膜は、中空糸を多数本並列に並べられているもので、中空構造を有し、更に該中空構造を形成する孔に連通して、膜面に該孔に連通する細孔を多数形成したものであり、外圧式と内圧式とがある。本発明において、バクテリア類濾過膜として精密濾過膜を用いる場合は、中空糸膜の細孔の孔径としては、０．０１〜０．４μｍ、好ましくは０．０１〜０．３μｍである。また、限外濾過膜を用いる場合は、中空糸膜の細孔の径としては、０．００２〜０．０１μｍである。海水中のバクテリア類の大きさは通常数ミクロン、最小のものでも、０．３〜０．５μｍ程度であり、従って上記細孔径の中空糸膜を仕様すれば、海水中のこれらのバクテリア類をほゞ完全に除去する事が出来る。また、膜面に付着したバクテリア類を除去して、その濾過能力を回復するために逆洗を行うが、本逆洗とは別に、濾過中に膜面の外側から、気泡でバブルさせて膜面に付着したバクテリア類を剥離除去する操作が出来る点で外圧式中空糸膜を使用することが好ましい。
【００２４】
また、中空糸膜は加圧型中空糸膜装置又は浸漬型中空糸膜装置として使用される。加圧型中空糸膜装置を用いる方法は、圧力容器内に装填した加圧ポンプで海水を供給して海水中のバクテリア類を除去する方法である。浸漬型中空糸膜装置を用いる方法は、海水貯層中に浸漬された該装置の該中空糸の内側を吸引ポンプで吸引して海水中のバクテリア類を除去する方法である。
【００２５】
精密濾過膜の素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロースなどが挙げられる。
【００２６】
また、本発明のバクテリア類濾過処理工程においては、逆洗によりバクテリア類濾過膜を洗浄する工程を実施してもよい。バクテリア類濾過処理において、時間が経過するにつれて、膜の目詰りの原因物質となるバクテリア類などがバクテリア類濾過膜に付着して膜の入口と出口で膜差圧が上昇してくる。このため、海水の濾過を停止し、膜濾過水を洗浄水としてバクテリア類濾過膜を逆洗する。逆洗工程を行うことにより、バクテリア類濾過膜の濾過機能が回復する。そして、逆洗工程を終えると、再度バクテリア類濾過工程に移り、これを繰り返し行うことで、長時間に亘る濾過を可能にする。なお、本発明においては、前段の濾過膜によりプランクトン類及びその他の浮遊物の粗取りが行われるため、後段のバクテリア類濾過膜の目詰りが抑制される。このため、逆洗を実施する時間も短くでき、単位時間当りの処理量を増加させることが出来る。
【００２７】
なお、本発明のバラスト水の製造方法は、船舶の停泊中にプランクトン類濾過処理を行い、航海中に当該処理水中のバクテリア類を濾過処理するものであるが、船舶の停泊中に、海水のプランクトン類濾過処理を行い、更に該処理に続いてバクテリア類濾過処理を行い、プランクトン類及びバクテリア類が共に除去された処理水をバラストタンク内に送水する工程を行ってもよい。これにより、例えば船舶の停泊時間に余裕がある場合、先にプランクトン類濾過処理を行い、予定量のほとんどの一次処理水を得ておき、その後、余った時間を上記の直接連続処理を行えば、時間の有効利用が図れると共に、バラストタンク内の一次処理水をバクテリア類を減少させたものとすることができる。
【００２８】
本発明の船舶用バラスト水製造装置は、船舶に設置されるものであって、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第１導入手段と、プランクトンが除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第２導入手段とを有する。プランクトン類を除去する孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置及びバクテリア類を除去する孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置は、前述のバラスト水の製造方法におけるものと同様のものが挙げられる。
【００２９】
次に、本発明の船舶用バラスト水製造装置の一例を図１を参照して説明する。図１はそのバラスト水製造装置のフロー図である。図１中、バラスト水製造装置１０は、上流側より下流側に向けて、ポンプ１、海水中のプランクトン類を除去する孔径２μｍ以上の濾過膜を備える濾過装置（以下、プランクトン類濾過膜装置と言う。）２、海水中のバクテリア類を除去する孔径１μｍ未満の濾過膜を備える濾過装置（以下、バクテリア類濾過膜装置と言う。）３及びバラストタンク４を配置してなるものである。バラストタンク４は、本例ではＢ１〜Ｂ７の７つの室を有している。
【００３０】
バラスト水製造装置１０において、ポンプ１の吸引側には海水取水配管１１が接続され、ポンプ１とプランクトン類濾過膜装置２は配管１２で、プランクトン類濾過膜装置２とバクテリア類濾過膜装置３は配管１３で、バクテリア類濾過膜装置３とバラストタンク４は配管１４と分岐配管群１８でそれぞれ接続されている。また、バラスト水製造装置１０は、配管１２と配管１３を直接接続するプランクトン類濾過膜装置２をバイパスする配管１５を有し、配管１３と配管１５の接続点の上流側の配管１３と配管１４を直接接続するバクテリア類濾過膜装置３をバイパスする配管１６を有し、バラストタンク４の流出配管となる分岐配管群１９と配管１１は戻り配管１７で接続されている。これらの配管群にはそれぞれ適宜バルブ類が配置されている。バラスト水製造装置１０において、第１導入手段は、プランクトン類濾過膜装置２によって処理した海水をバラストタンク４内に導入するポンプ１、配管群及びバルブ群を言い、第２導入手段は、バラストタンク４内の一次処理水をバクテリア類濾過膜装置３によって処理した海水をバラストタンク４内に導入するポンプ１、配管群及びバルブ群を言う。
【００３１】
バラスト水製造装置１０を用いてバラスト水を製造するには、先ず船舶が停泊する港湾域の海水をポンプ１により汲み上げ、プランクトン濾過装置２内に通す。この時、バルブ２１、２３は開、バルブ２２、２４は閉とする。次に、プランクトン類濾過装置２で海水中のプランクトン類が除去された一次処理水は、バラストタンク仕切り槽Ｂ１に供給される。この時、バルブ２６、３１は開、バルブ２５、バルブ３２〜３７、バルブ４１〜４７は閉とする。バラストタンク仕切り槽Ｂ１が満杯になると、バルブ３１を閉、バルブ３２を開として、プランクトン除去後の海水をバラストタンク仕切り槽Ｂ２に供給し、この操作をＢ３、Ｂ４・・と逐次行い、バラストタンク仕切り槽Ｂ１からＢ７を全て、プランクトン類除去後の一次処理水で満たす。上記のプランクトン類濾過工程は船舶が積荷を降ろす停泊中に行われる。
【００３２】
次いで、船舶が航海中に、バラストタンク仕切り槽Ｂ１内の一次処理水をバクテリア類濾過装置３を通してバクテリア類の除去操作を行い、その濾過水をバラストタンク仕切り槽Ｂ１内に送液し、これを循環する膜濾過処理を行う。このバクテリア類濾過工程においては、バルブ４１、２２、２４、３１を開、バルブ２１、２３、２５を閉とする。このバクテリア類濾過工程においても、仕切り槽Ｂ１の処理が終わった後、この操作をＢ２、Ｂ３・・と逐次行い、バラストタンク仕切り槽Ｂ１からＢ７の全てをバクテリア類が除去された海水で満たす。バクテリア類濾過工程は、船舶の長い航海中に行えばよいこと、また循環処理による膜濾過を行えばよいこと、更に一次処理水中のバクテリア類の減衰があること等から、処理能力が小さな濾過膜装置で足りる。このため、設置スペースが制約される船舶上の設置に好適である。また、バラスト水製造装置全体のサイズも小さくでき、設備コストを低減することができる。なお、上記実施の形態例におけるバラスト水の製造方法は、仕切り槽Ｂ１からＢ７を逐次利用する方法であるが、これに限定されず、バルブ３１〜３７を同時に開として、一度に全ての仕切り槽に処理水を供給する方法であってもよい。
【００３３】
なお、船舶が停泊中、プランクトン類濾過工程を行うが、プランクトン類濾過工程の前後、好ましくはプランクトン類濾過工程後、プランクトン類濾過装置２を通った一次処理水をバラストタンク４に送ることなく、そのままバクテリア類濾過装置３に通し、その濾過水をバラストタンク４に送る連続処理工程を実施してもよい。仕切り槽Ｂ１にバラスト水を供給する場合を例に採ると、例えばプランクトン類濾過工程により仕切り槽Ｂ１に一次処理水のほとんどを供給した後、バルブ２６を閉、バルブ２５を開とし、プランクトン類濾過工程及びこれに引き続きバクテリア類濾過工程を連続して実施する。これにより、船舶の停泊に時間的余裕がある場合、時間の有効利用が図れる。
【００３４】
本発明で設置の対象となる船舶としては、特に限定されないが、例えば原油タンカー、鉱石運搬船、自動車運搬船、バルクキャリアー等が挙げられる。
【００３５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは、単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例１】
【００３６】
船舶が停泊する国内のＡ港湾域の海水（以下「原海水」と言う。）を図２のバラスト水製造装置を用いて下記の運転条件で処理した。原海水及び所定時間処置後のバラスト水貯留槽の水（膜ろ過水）の大腸菌群数を下記測定方法により測定した。その結果、大腸菌群数は１００個／１００ｍｌであった。この大腸菌群数は国際海事機構（ＩＭＯ）のバラスト水処理基準を満足するものであった。なお、原海水は海面から３ｍの深さから採取したものであり、その濁度は２度、総プランクトン数は５０００個/１００ｍｌ以上、大腸菌群数は１５００個/１００ｍｌであった。
【００３７】
（バラスト水製造装置）
図２に示す装置を用いた。バラスト水製造装置２０は、図１のバラスト水製造装置１０において、仕切り槽Ｂ１〜Ｂ７で構成されるバラストタンク４に代えて、１つのバラスト水貯留槽４ａとした模擬実験装置である。
【００３８】
（プランクトン類濾過膜装置）
分画孔径３μｍ（公称）のステンレス製で、直径１．４ｃｍ、長さ２０ｃｍ、有効膜面積８５ｃｍ２の金属フィルター（「富士メタルファイバーフィルタ」；富士フィルター工業社製）を１本使用した。
【００３９】
（バクテリア類濾過膜装置）
０．１μｍのポリエチレン製で外径０．５１ｍｍの中空糸を束ねた、外径５ｃｍ、長さ４４ｃｍ、有効膜面積０．２ｍ２の中空糸エレメント（「ステラポア」；三菱レイヨン社製）を使用した。
【００４０】
（運転方法）
プランクトン類濾過工程；図２のバラスト水製造装置２０において、バルブ２１、２３、２６は開、バルブ２２、２４、２５は閉とした。次に、ポンプ１により原海水をプランクトン類濾過膜装置２に０．６ｍ３／日の処理流速で６時間通水し、バクテリア類濾過膜装置３をバイパスし、処理水をバラスト水貯留槽４ａに送水した。
【００４１】
バクテリア類濾過工程；図２のバラスト水製造装置２０において、バルブ２２、２４は開、バルブ２１、２３、２５、２６は閉とした。次に、バラスト水貯留槽４ａからバクテリア類濾過水を抜き出し、ポンプ１を通してプランクトン類濾過膜装置２をバイパスし、直接バクテリア類濾過膜装置３に通水し、これを繰り返して循環処理した。この循環処理を３６時間連続して行った。
【００４２】
（大腸菌群の測定方法）
「ＪＩＳＫ０３５０−２０−１０用水・排水中の大腸菌群試験方法」に準じ、コロニー数を測定した。
【００４３】
参考例１
図２のバラスト水製造装置２０において、バルブ２１、２３、２５は開、バルブ２２、２４、２６は閉とした。すなわち、参考例１は、原海水をプランクトン類濾過膜装置２及びバクテリア類濾過膜装置３の順で連続通水処理するものである。なお、プランクトン類濾過膜装置２及びバクテリア類濾過膜装置３は下記仕様のものを用いた。その結果、大腸菌群数は１０個／１００ｍｌであった。この大腸菌群数は国際海事機構（ＩＭＯ）のバラスト水処理基準を満足するものであった。
【００４４】
（プランクトン類濾過膜装置）
分画孔径３μｍ（公称）のステンレス製で、直径１．４ｃｍ、長さ２０ｃｍ、有効膜面積８５ｃｍ２の金属フィルター（「富士メタルファイバーフィルタ」；富士フィルター工業社製）を２本使用した。
【００４５】
（バクテリア類濾過膜装置）
０．１μｍのポリエチレン製で外径０．５１ｍｍの中空糸を束ねた、外径５ｃｍ、長さ４４ｃｍ、有効膜面積０．４ｍ２の中空糸エレメント（「ステラポア」；三菱レイヨン社製）を使用した。
【００４６】
（運転方法）
原海水を、プランクトン類濾過膜装置２及びバクテリア類濾過膜装置３の順で、１．２ｍ３／日の処理流速で連続通水処理を３時間行った。
【００４７】
実施例１によれば、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類及び細菌類を共に死滅させる方法以外の方法で効率的に除去したバラスト水を製造することができる。また、実施例１及び参考例１を比較対比すると、バクテリア類濾過膜である中空糸膜の有効膜面積が、実施例１は０．２ｍ２であるのに対し、参考例１は０．４ｍ２であり、実施例１は参考例１と比較して、使用する中空糸膜面積を１／２とすることができ、装置の小型化が図れた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の船舶用バラスト水製造装置の一例のフロー図である。
【図２】実施例１で用いた船舶用バラスト水製造装置のフロー図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        ポンプ
２        プランクトン類濾過膜装置
３        バクテリア類濾過膜装置
４        バラストタンク
４ａ        バラスト水貯留槽
１０、２０  バラスト水製造装置
１１〜１７  配管
１８、１９  分岐配管群
２１〜２６、３１〜３７、４１〜４７    バルブ
Ｂ１〜Ｂ７      仕切り槽
【図１】
2007090214.tif 000003
【図２】
2007090214.tif 000004