(57)【要約】【課題】  コンパクトで多量の電気を必要とせず、殺菌剤の濃度制御が容易な船舶バラスト水の処理システムを提供する。【解決手段】  原水Ｗの取水部１と、この取水部１に接続したメインライン２と、このメインライン２の末端に設けられたバラストタンク３とを備える。このメインライン２には、バイパスライン５が付設され、このバイパスライン５に殺菌剤溶解槽６と、この殺菌剤溶解槽６に連通した殺菌剤溶液貯槽Ｔとが設置され、続いてメインライン２に合流している。そして、バイパスライン５は、殺菌剤溶液貯槽６に連通する第一の供給ライン５Ａと、殺菌剤溶液貯槽Ｔに連通する第二の供給ライン５Ｂとに分岐しているとともに開閉バルブ１５Ａ及び１５Ｂがそれぞれ設けられていて、制御タイマ１６により制御可能となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給してプランクトンや有害細菌を殺した後、バラストタンクに貯留する船舶バラスト水の処理システムであって、
原水の取水部と、この取水部に接続した原水を送給するメインラインと、前記メインラインの末端に設けられたバラストタンクとを備え、
前記メインラインに前記原水の一部を分取するバイパスラインが付設されており、
前記バイパスラインには、塩素系の殺菌剤を充填した殺菌剤溶解槽と、該殺菌剤溶解槽から排出される殺菌剤溶液を貯留する殺菌剤溶液貯槽とが順次設けられ、続いて前記殺菌剤溶液貯槽の下流側で前記メインラインに合流しているとともに、該バイパスラインは、前記殺菌剤溶解槽に連通する第一の供給ラインと、前記殺菌剤溶液貯槽に連通する第二の供給ラインとに分岐しており、
前記第一の供給ラインと前記第二の供給ラインとには、それぞれ開閉機構が設けられていて、前記バイパスラインからの原水の供給を前記殺菌剤溶解槽と前記殺菌剤溶液貯槽との間で調整可能となっていることを特徴とする船舶バラスト水の処理システム。
【請求項２】
前記メインラインの前記バイパスラインとの合流箇所より下流側に殺菌剤溶液を添加した後の原水中の塩素濃度を測定する塩素濃度センサと、前記塩素濃度センサの計測値に基づき前記開閉機構を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも小さい場合には、前記第一の供給ラインを開成するとともに前記第二の供給ラインを閉鎖する一方、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも大きい場合には、前記第二の供給ラインを開成するとともに前記第一の供給ラインを閉鎖する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の船舶バラスト水の処理システム。
【請求項３】
前記制御手段が、前記第一の供給ライン及び第二の供給ラインの開閉機構をタイマにより制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶バラスト水の処理システム。
【請求項４】
前記制御手段が、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも小さい場合には、前記第一の供給ラインから前記殺菌剤溶解槽に供給する時間を長くするか、又は注入しない時間を短くするように前記タイマの設定を変更可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の船舶バラスト水の処理システム。
【請求項５】
前記殺菌剤溶解槽から供給される殺菌剤が塩素化イソシアヌル酸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶バラスト水の処理システム。
【請求項６】
前記塩素化イソシアヌル酸が、１，３，５−トリクロロイソシアヌル酸であることを特徴とする請求項５に記載の船舶バラスト水の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水に含まれる細菌類およびプランクトンなどの微細水生生物の殺滅する船舶バラスト水の処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に船舶、特に貨物船は、積載貨物などの重量を含めて設計されているため、空荷または積荷が少ない状態の船舶は、プロペラ没水深度の確保、空荷時における安全航行の確保等の必要性から、出港前に港において海水を取水して船舶のバランスを取るが、このバラストとして用いられる水のことをバラスト水とよぶ。このバラスト水は、無積載で出港するとき、その出港地で港の海水などをバラストタンクに積み込む一方、逆に港内で積荷をするときには、バラスト水の排水を行う。
【０００３】
ところで、環境の異なる荷積み港と荷下し港との間を往復する船舶によってバラスト水の注排水が行われると、荷積み港と荷下し港におけるバラスト水に含まれる微生物の差異により沿岸生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている。そこで、船舶のバラスト水管理に関する国際会議において２００４年２月に船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための国際条約が採択され、バラスト水の処理が義務付けられることとなった。
【０００４】
バラスト水の処理基準として国際海事機構（ＩＭＯ）が定める基準は、船舶から排出されるバラスト水に含まれる５０μｍ以上の生物（主に動物プランクトン）の数が１ｍ３中に１０個未満、１０μｍ以上５０μｍ未満の生物（主に植物プランクトン）の数が１ｍｌ中に１０個未満、コレラ菌の数が１００ｍｌ中に１ｃｆｕ未満、大腸菌の数が１００ｍｌ中に２５０ｃｆｕ未満、腸球菌の数が１００ｍｌ中に１００ｃｆｕ未満となっている。
【０００５】
このようなバラスト水の処理基準を満たすために、バラストタンクへ注水する海水中の微生物等を殺菌する方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、原水をろ過した後、紫外線（ＵＶ）を照射することにより微生物等を殺菌する装置が開示されている。また、特許文献２には、バラスト水中にオゾンを注入することにより微生物等を殺菌する装置が開示されている。特許文献３には、電解装置により電解塩素を発生させて、微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が開示されている。特許文献４には、バラスト水に次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムなどの塩素系の殺菌剤を添加して、滞留時間を確保することにより微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０７７９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３０９８号公報
【特許文献３】特表２０１０−５３６５４０号公報
【特許文献４】特開２００９−２９７６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたバラスト水処理装置では、紫外線を発生するための装置が必要であるばかりでなく、多量の電気が必要であり、発電機を設けなければならない場合が多い。さらに、ＵＶランプの定期的な洗浄が必要で手間がかかり実用的でない、という問題点がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載されたバラスト水の処理装置では、オゾン発生のための装置と量の電気が必要であり、発電機を設けなければならない場合が多い。さらに、高価なオゾン溶解槽が必要な上に廃オゾンの処理が必要となる、という問題点がある。
【０００９】
さらに、電解装置により電解塩素を発生させて、微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が特許文献３に開示されているが、電解装置は高価でその制御も煩雑であり、多量の電気が必要で発電機を設けなければならない場合が多いうえに、塩分濃度の低い水を被処理水（原水）とする際には、処理時の電圧が上昇し消費電力が増加してしまう、という問題がある。
【００１０】
そこで、特許文献４に記載されているように、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムなどの塩素系の殺菌剤を用いることにより、多量の電力や装置的な負担を軽減してプランクトンや細菌を殺滅することが一般に行われているが、次亜塩素酸ナトリウムは有効塩素濃度が１３％程度しかないので、多量の薬剤を船舶に積載する必要があり、また、次亜塩素酸ナトリウムは、高温では不安定で分解してしまうため、冷却装置を設けて３０℃以下に保持する必要があり、管理が面倒である、という問題点がある。一方、次亜塩素酸カルシウムは、海水に溶解すると硫酸カルシウムが析出し、スケールとなるため、淡水化のための装置を設けるか、スケールの除去が必要となる、という問題点がある。さらに、これらの塩素系の殺菌剤は海水中含まれている有機物と塩素が反応してトリハロメタン等の有機ハロゲン化物が生成し、排出環境を悪化させる虞がある、という問題がある。
【００１１】
これらの従来技術の課題から、大型船舶向けのシステムとしては、コストの面から紫外線（ＵＶ）殺菌装置や、オゾン殺菌装置や、電解塩素発生装置などのそれ自身が殺菌機能を備えた装置を用いたシステムではなく、殺菌剤を使用する場合が多い。
【００１２】
しかしながら、上述したような殺菌剤を使用する場合、液体の方が添加が容易であるが、液体の薬剤では不純物や大型生物が混入すると、薬剤が過剰に消費されるためコスト高になる、積載量が多くなるという問題点がある。そこで、薬剤の使用量をできるだけ低減するために、バラスト水の全量をろ過などの固液分離手段により、固形物としての不純物や大型生物を分離しているが、大型のろ過装置が必要となり、設置スペースを確保する必要がある、という問題がある。
【００１３】
そこで、この対策として、単位重量当りの塩素濃度が高い固形の薬剤を用いることが考えられるが、次亜塩素酸カルシウムのような固形薬剤をそのままバラスト水に添加する際には、固体をバラスト水配管に注入する専用設備が必要となり、設置スペースを確保する必要がある、という問題がある。
【００１４】
さらに、バラスト水は、荷積み港においては、ほぼ全量が環境中に排出されるため、毒物である殺菌能のある活性物質の濃度が高すぎると環境に排出された後、環境破壊の原因となりうるため、必要最低限に近いレベルに制御する必要がある。その一方で、殺菌能のある活性物質が低いとバラスト水中の有害微生物の殺滅が不十分となる。このため、殺菌剤の濃度は有害微生物の殺滅に必要十分な濃度に厳密に制御するのが好ましい。
【００１５】
実際にはバラスト水に対しては、殺菌剤が所定の濃度となるように殺菌剤を添加するが、バラスト水の取水流量は、船舶の喫水、バラストタンク内のバラスト水のレベル、バラスト水を供給するポンプの能力などにより大きく変動するため、この大きな流量変動に対応して、殺菌剤の濃度をほぼ一定のレベルに制御するのは極めて困難であった。特に固形の薬剤を使用した場合には、濃度の制御が難しい。これは、通常は粉末の薬剤を溶解槽に添加・溶解するため、粉末の添加量を制御することで濃度をコントロールする必要がある。しかしながら、粉末の添加量を制御する場合には、薬剤濃度の制御範囲は±５０％程度であり、バラスト水の処理には、さらに制御精度を向上させる必要があるが、従来これらの制御を十分に満足するバラスト水処理システムはなかった。
【００１６】
本発明は、かかる課題を解決して、コンパクトで多量の電気を必要とせず、殺菌剤の濃度制御が容易な船舶バラスト水の処理システム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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給してプランクトンや有害細菌を殺した後、バラストタンクに貯留する船舶バラスト水の処理システムであって、原水の取水部と、この取水部に接続した原水を送給するメインラインと、前記メインラインの末端に設けられたバラストタンクとを備え、前記メインラインに前記原水の一部を分取するバイパスラインが付設されており、前記バイパスラインには、塩素系の殺菌剤を充填した殺菌剤溶解槽と、該殺菌剤溶解槽から排出される殺菌剤溶液を貯留する殺菌剤溶液貯槽とが順次設けられ、続いて前記殺菌剤溶液貯槽の下流側で前記メインラインに合流しているとともに、該バイパスラインは、前記殺菌剤溶溶解槽に連通する第一の供給ラインと、前記殺菌剤溶液貯槽に連通する第二の供給ラインとに分岐しており、前記第一の供給ラインと前記第二の供給ラインとには、それぞれ開閉機構が設けられていて、前記バイパスラインからの原水の供給を前記殺菌剤溶解槽と前記殺菌剤溶液貯槽との間で調整可能となっていることを特徴とする船舶バラスト水の処理システムを提供する（発明１）。
【００１８】
かかる発明（発明１）によれば、取水部からメインラインに原水を供給し、このメインラインからバイパスラインに原水を分取して、該バイパスラインの途中に設けられた殺菌剤溶解槽を経由させて、殺菌剤溶解槽から排出される殺菌剤溶液を殺菌剤溶液貯槽に貯留し、この殺菌剤溶液貯槽から殺菌剤溶液を原水が所定の塩素濃度となるようにメインラインに合流させることで、原水（バラスト水）に含まれる細菌類およびプランクトンなどの微細水生生物を殺滅することができる。このとき、バイパスラインが殺菌剤溶液貯槽の上流側で該殺菌剤溶液貯槽に連通する第一の供給ラインと、前記殺菌剤溶液貯槽に連通する第二の供給ラインとに分岐しているので、殺菌剤溶解槽から排出される殺菌剤溶液中の塩素濃度を十分に高く維持することで、第一の供給ラインと第二の供給ラインとを切り替えるだけで殺菌剤溶液貯槽中の殺菌剤溶液の塩素濃度を制御することができる。これにより原水を所定の塩素濃度とすることができので、殺菌剤を有効利用するとともに安定した殺菌性能を維持することができる。
【００１９】
上記発明（発明１）においては、前記メインラインの前記バイパスラインとの合流箇所より下流側に殺菌剤溶液を添加した後の原水中の塩素濃度を測定する塩素濃度センサと、前記塩素濃度センサの計測値に基づき前記開閉機構を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも小さい場合には、前記第一の供給ラインを開成するとともに前記第二の供給ラインを閉鎖する一方、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも大きい場合には、前記第二の供給ラインを開成するとともに前記第一の供給ラインを閉鎖する制御を行うのが好ましい（発明２）。
【００２０】
かかる発明（発明２）によれば、塩素濃度センサの塩素濃度の値に基づき、第一の供給ラインと第二の供給ラインへの供給方向を調節することにより、殺菌剤溶液貯槽中の殺菌剤溶液の濃度をほぼ一定の値に制御して、原水中の塩素濃度を所定のものに維持することができ、これにより殺菌剤を有効利用するとともに安定した殺菌性能を発揮することができる。
【００２１】
上記発明（発明１，２）においては、前記制御手段が、前記第一の供給ライン及び第二の供給ラインの開閉機構をタイマにより制御するのが好ましい（発明３）。特に前記制御手段が、前記塩素濃度センサの検出値が所定の値よりも小さい場合には、前記第一の供給ラインから前記殺菌剤溶解槽に供給する時間を長くするか、又は注入しない時間を短くするように前記タイマの設定を変更可能となっているのが好ましい（発明４）。
【００２２】
かかる発明（発明３，４）によれば、殺菌剤溶解槽における通水時の単位時間当たりの殺菌剤の溶解量と、殺菌剤溶液貯槽の容量と、メインラインを流通する原水の変動予測とに基づき、あらかじめ第一の供給ラインと第二の供給ラインとの切り替え時間を設定しておくことにより、効率良く制御することができる。そして、バラスト水（原水）中の塩素濃度が所定の範囲を超えた場合には、強制的に第一の供給ラインと第二の供給ラインとの切り替えを行うように制御するとともに、タイマの設定時間を変動することで、効率良く原水中の塩素濃度を所定のものに維持することができる。
【００２３】
上記発明（発明１〜４）においては、前記殺菌剤溶解槽から供給される殺菌剤が塩素化イソシアヌル酸であるのが好ましい（発明５）。また、上記発明（発明５）においては、前記塩素化イソシアヌル酸が、１，３，５−トリクロロイソシアヌル酸であるのが好ましい（発明６）。
【００２４】
かかる発明（発明５，６）によれば、塩素化イソシアヌル酸は、有効塩素濃度が高いので、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムと比較して少ない積載量で所望とする効果を得ることができ、経済的にも優れている。また、残留塩素濃度の低下速度が小さく、海水中含まれている有機物と塩素が反応してトリハロメタンが生成する量も少ないので、排出環境への懸念も小さい。さらに、塩素化イソシアヌル酸は、保存安定性が高く、長期間安全に保管できるので、バラスト水の殺菌剤として好適である。特に１，３，５−トリクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度が９０％以上と高く、少ない積載量で所望とする効果を得ることができ、また、残留塩素濃度の低下速度が小さい。なお、ここで有効塩素濃度とは、ＤＰＤ比色法により求めたＣｌ２濃度のことである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の船舶バラスト水の処理システムによれば、メインラインに原水の一部を分取するバイパスラインを付設し、このバイパスラインに殺菌剤溶液貯槽に連通する第一の供給ラインと、殺菌剤溶液貯槽に連通する第二の供給ラインとを設けているので、第一の供給ラインと第二の供給ラインとを切り替えることで、殺菌剤溶液貯槽中の殺菌剤溶液の塩素濃度を制御することができ、これを適正なものとすることで原水を所定の塩素濃度に維持することができる。
【００２６】
特に、殺菌剤溶液を添加した後の原水中の塩素濃度を測定する塩素濃度センサの計測値に基づき開閉機構を制御することにより、殺菌剤溶液貯槽中の殺菌剤溶液を制御して、原水中の塩素濃度を所定の範囲に保持することができ、これにより殺菌剤を有効利用するとともに安定した殺菌性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶バラスト水の処理システムを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１を参照して本実施形態の船舶バラスト水の処理システムについて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る船舶バラスト水の処理システムを示すフロー図である。
【００２９】
図１において、本実施の形態に係る船舶バラスト水の処理システムは、バラスト水としての原水Ｗの取水部１と、この取水部１に接続した原水Ｗを送給するメインライン２と、このメインライン２の末端に設けられたバラストタンク３とを備え、メインライン２の途中には送水手段としての第１の送液ポンプ４が設けられている。そして、メインライン２の第１の送液ポンプ４より下流側にバイパスライン５が付設されている。このバイパスライン５の途中には、タブレット状に加工した塩素系の殺菌剤Ｓが充填された殺菌剤溶解槽６と、この殺菌剤溶解槽６に連通した殺菌剤溶液貯槽Ｔとが順次設置されていて、この殺菌剤溶液貯槽Ｔの下流側のバイパスライン５Ｃがメインライン２に合流している。
【００３０】
さらに、バイパスライン５の殺菌剤溶解槽６より上流側には、供給手段としての第２の送液ポンプ７と濾過手段としてのオートストレーナ８とが設けられているとともに、このオートストレーナ８の下流側で、バイパスライン５は殺菌剤溶液貯槽６に連通する第一の供給ライン５Ａと、殺菌剤溶液貯槽Ｔに連通する第二の供給ライン５Ｂとに分岐している。なお、本実施形態においては、殺菌剤溶解槽６は、給水部Ａが最下部にあるとともに、排出部Ｂが該殺菌剤溶解槽６の殺菌剤Ｓの充填高さの中間部に設けられているので、原水Ｗが貯留する水量（高さ）が規定されており、殺菌剤Ｓが必要以上に溶解することがないようになっている。
【００３１】
また、メインライン２に並行して排出ライン９Ａ、９Ｂが設けられていて、これら排出ライン９Ａ、９Ｂは、メインライン２と一部を共通して連通しており、排出ライン９Ｂの末端は排水部１０となっている。なお、１１Ａ、１１Ｂは給水バルブであり、１２Ａ、１２Ｂは排水バルブである。
【００３２】
そして、メインライン２のバラストタンク３の直前と、殺菌剤溶液貯槽Ｔの下流側のバイパスライン５Ｃとには、薬液センサとしての第１の塩素濃度センサ１３（塩素濃度センサ）と第２の塩素濃度センサ１４とがそれぞれ設けられている。また、第一の供給ライン５Ａと第二の供給ライン５Ｂとには、開閉機構としての開閉バルブ１５Ａ及び１５Ｂがそれぞれ設けられていて、これら開閉バルブ１５Ａ及び１５Ｂは制御タイマ１６により制御可能となっている。さらに、このメインライン２の流量は図示しない流量計により計測可能となっている。そして、第１の塩素濃度センサ１３と第２の塩素濃度センサ１４と第２の送液ポンプ７と開閉バルブ１５Ａ及び１５Ｂと制御タイマ１６と流量計とは、図示しないコンピュータなどの制御装置に接続しており、これらの塩素濃度センサ１３，１４のデータと流量計のデータとに基づき、前記制御装置は第２の送液ポンプ７と開閉バルブ１５Ａ及び１５Ｂと制御タイマ１６とを制御可能となっている。
【００３３】
一方、排出ライン９Ａには、還元剤供給機構１７に連通した還元剤供給管１８が接続されているとともに、排出ライン９Ｂにも第３の塩素濃度センサ１９が設けられている。そして、第３の塩素濃度センサ１９と還元剤供給機構１７とは、制御装置に接続しており、この第３の塩素濃度センサ１９のデータに基づき、前記制御装置は還元剤供給機構１７を制御可能となっている。
【００３４】
上述したような船舶バラスト水の処理システムにおいて、バラスト水の殺菌剤Ｓとしては、塩素化イソシアヌル酸を含有するものを用いることができる。ここで、イソシアヌル酸とはＣ３Ｈ３Ｎ３Ｏ３の分子式で表されるシアヌル酸の同位体であり、ＩＵＰＡＣ名は１，３，５−トリクロロ−Ｓ−トリアジン−２，４，６−トリオンである。塩素化イソシアヌル酸は、このイソシアヌル酸の窒素に結合した水素が塩素に置換した構造を有し、常温で固体である。塩素化イソシアヌル酸は、海水に溶解した際に残留塩素濃度の低下の度合いが小さく、長時間殺菌効果を維持することができる上に、他の生物に対する安全性が高く、保存安定性にも優れている。
【００３５】
このような、塩素化イソシアヌル酸としては、ジクロロイソシアヌル酸（１，３−ジクロロイソシアヌル酸）、またはトリクロロイソシアヌル酸（１，３，５−トリクロロイソシアヌル酸）が挙げられる。これらのうちでは、ジクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度約６５％であり、トリクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度約９０％であることから、有効塩素濃度が高く、価格及び容積的に有利なトリクロロイソシアヌル酸が好ましく、これらを単独であるいは混合して用いることができる。
【００３６】
この塩素化イソシアヌル酸は、顆粒状又は微小錠剤などの固形状物が好ましく、大きさ（直径）１ｍｍ以上のものが好ましい。塩素化イソシアヌル酸の大きさが１ｍｍ未満では、溶解速度が速すぎて、有効塩素濃度の低下速度が速くなる。なお、直径の上限については特に制限はないが、あまり大きすぎると保管時の見かけ密度が小さくなるばかりか、溶解にも時間がかかりすぎるため、１００ｍｍ以下とするのが一般的である。
【００３７】
上述したような殺菌剤Ｓは、バラスト水（海水）に対して１〜１００ｍｇ／Ｌ（塩素換算）、好ましくは５〜７０ｍｇ／Ｌの濃度とすればよい。塩素化イソシアヌル酸の添加濃度が塩素換算で１ｍｇ／Ｌ未満では、十分な殺菌効果が得られない一方、１００ｍｇ／Ｌを超えても、それ以上の殺菌効果の向上が得られず経済的でないばかりか、トリハロメタンなどの副生物が多く生成する傾向が増大し、環境に悪影響を及ぼす懸念が増大するため好ましくない。なお、塩素化イソシアヌル酸の添加量は、バラスト水中の有機物（ＤＯＣ、ＰＯＣなど）の量や、アンモニアの濃度によって、適宜調整すればよい。
【００３８】
また、還元剤供給機構１７は、後述するように塩素が残留する排バラスト水Ｂに還元剤を供給して残存する塩素を還元し、残留塩素濃度を目標残留塩素濃度にまで低減するものである。目標残留塩素濃度にまで低減した上で外部環境に排水する。
【００３９】
この還元剤供給機構１７から供給される還元剤としては、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム（亜硫酸水素ナトリウム）、チオ硫酸ナトリウムなどを用いることができる。特にチオ硫酸ナトリウムを用いるのが好ましい。
【００４０】
次に、図１に示された船舶バラスト水処理装置を用いて、バラスト水の積込み時に細菌類やプランクトンの死滅処理を行うバラスト水の処理方法について以下説明する。
【００４１】
まず、原水（バラスト水）Ｗの積込み時には、給水バルブ１１Ａ，１１Ｂを開成し、排水バルブ１２Ａ，１２Ｂを閉鎖した状態で取水部１を開放する。これにより初期状態においては、原水Ｗの水面とバラストタンク３の水位（底部）との水頭差が大きいので、第１の送液ポンプ４を駆動しないか、もしくは軽微な動力で駆動するだけで、原水Ｗが取水部１からメインライン２を通過してバラストタンク３に流入する。
【００４２】
これとともに開閉バルブ１５Ａを開成し、開閉バルブ１５Ｂを閉鎖した状態で第２の送液ポンプ７を駆動する。これによりメインライン２からバイパスライン５に原水Ｗを分岐して、第一の供給ライン５Ａを経て殺菌剤Ｓが充填された殺菌剤溶解槽６を通過させることで、殺菌剤Ｓが溶解した初期殺菌剤溶液（Ｗ０）が排出され、一旦殺菌剤溶液貯槽Ｔに貯留された後、殺菌剤溶液Ｗ１としてバイパスライン５Ｃからメインライン２に合流する。
【００４３】
このとき、殺菌性能を維持するためにバラストタンク３に流入する原水Ｗにおける殺菌剤Ｓの濃度は所定の範囲内（例えば、１〜１００ｍｇ／Ｌ（塩素換算））に維持する必要がある。しかしながら、バラストタンク３に原水Ｗが満たされていくに伴い、原水Ｗの水面とバラストタンク３内の水面との水頭差が縮小するので、第１の送液ポンプ４の駆動力を増大させる必要があり、これに伴いメインライン２を通過する原水Ｗの流量が変動する。そこで、第２の送液ポンプ７による殺菌剤溶解槽６への送水量も変動させる必要があるが、これにより殺菌剤溶液貯槽Ｔ内の殺菌剤溶液Ｗ１における殺菌剤Ｓの濃度も変動してしまう。
【００４４】
そこで、第１の塩素濃度センサ１３と第２の塩素濃度センサ１４とメインライン２の流量計のデータとに基づき、制御装置（図示せず）により開閉バルブ１５Ａ及び開閉バルブ１５Ｂの開成・閉鎖の切り替え制御を行うことで、バイパスライン５を流通する水量にかかわらず、殺菌剤溶液Ｗ１の塩素濃度をほぼ一定の範囲内となるように調整する。
【００４５】
具体的には、原水Ｗ中の塩素濃度が低い場合には、殺菌剤溶液Ｗ１の塩素濃度を高くする必要があるので、殺菌剤溶解槽６へ通じる開閉バルブ１５Ａの開成時間（開閉バルブ１５Ｂの閉鎖時間）を長くする一方、原水Ｗ中の塩素濃度が高い場合には、殺菌剤Ｓの過剰な消費を忌避するために、逆に開閉バルブ１５Ｂの開成時間（開閉バルブ１５Ａの閉鎖時間）を長くするように制御する。
【００４６】
このように開閉バルブ１５Ａ及び開閉バルブ１５Ｂの開成・閉鎖だけで殺菌剤溶液Ｗ１の濃度を制御するに際しては、殺菌剤溶解槽６へのバラスト水（原水）Ｗの一部を薬剤溶解槽６に間欠的に導入すること、及び薬剤溶解槽６へ原水Ｗを導入しないときには当該原水Ｗを直接殺菌剤溶液貯槽Ｔへ導入することが重要である。
【００４７】
このようにして殺菌剤溶液Ｗ１の濃度を制御できる理由について以下詳述する。
殺菌剤溶解槽６において、十分な濃度の殺菌剤溶液が得られる前提条件下において、
バラスト水（原水）Ｗの一部を薬剤溶解槽６へ導入する時間：Ｔａ
原水Ｗの一部を薬剤溶解槽６へ導入せず、直接貯槽へ導入する時間：Ｔｂ
総処理時間（Ｔｔ）＝Ｔａ＋Ｔｂ
とする。
殺菌剤Ｓは原水Ｗを薬剤溶解槽６へ導入している間だけ溶解するので、薬剤溶解槽６から排出された殺菌剤溶液（Ｗ０）における殺菌剤Ｓの濃度をＣ０とすると、殺菌剤溶液貯槽Ｔの大きさが十分に大きい場合、殺菌剤溶液貯槽Ｔ内の殺菌剤Ｓの濃度Ｃｔは、
Ｃｔ＝Ｃ０×（Ｔａ／Ｔｔ）
となり、ＴａとＴｔの割合、すなわち総処理時間に対する薬剤溶解槽６へ導入する時間を調節することにより、殺菌剤溶液貯槽Ｔ貯槽内の殺菌剤Ｓ濃度を自由に制御できることがわかる。
【００４８】
なお、殺菌剤溶液貯槽Ｔの容積（Ｖ）は、Ｔｔと水量（Ｑ）によって決定すればよく、通常はＶ＞Ｑ×Ｔｔ×３となる。したがって、Ｔｔの時間は、殺菌剤溶液貯槽Ｔを小さくするためには短い方が良いが、実用的には１０秒〜1時間程度が好ましく、特に３０秒〜１０分程度とするのが好ましい。なお、Ｔａ及びＴｂについては、流量の変動幅によって決定される。流量変動幅が３倍であれば、Ｔａ／Ｔｔを３倍に変化させればよい。
【００４９】
また、第２の送液ポンプ７によるバイパスライン５への流量は、メインライン２の全流量の１／１０〜１／１００００、特に１／１０〜１／１０００の水量の範囲となるのが好ましい。バイパスライン５への分岐流量がメインライン２の全流量の１／１０より多いと、殺菌剤溶液Ｗ１の濃度の制御が困難となり、この結果、殺菌剤Ｓの溶解量が増大し、殺菌剤Ｓの積載量が多く必要となるばかりか、高い能力の第２の送液ポンプ７が必要となり経済的でない一方、バイパスライン５への分岐流量がメインライン２の全流量の１／１００００より少なくても、殺菌剤溶液Ｗ１の濃度の制御が困難となり、バラストタンク３に供給する原水Ｗ中の殺菌剤Ｓの濃度が１ｍｇ／Ｌ未満となり、十分な殺菌効果が得られなくなったり、殺菌剤溶液Ｗ１の濃度が高くなりトリハロメタンが増加しやすいため好ましくない。
【００５０】
また、本実施形態においては、バイパスライン５の殺菌剤溶解槽６より上流側に濾過手段としてのオートストレーナ８が設けられているので、原水Ｗ中の濁質物や比較的大型の水中生物等の異物等の固形不純物をここで除去することができ、殺菌剤溶解槽６及び殺菌剤溶液貯槽Ｔ内に固形不純物が混入し、堆積するのを防止することができるようになっている。なお、オートストレーナ８の排出水は排出路８Ａを経由して排出される。
【００５１】
このようにしてバラストタンク３に供給する原水Ｗを所定の塩素剤Ｓの濃度に制御することにより、殺菌剤Ｓから発生する有効塩素により原水Ｗ中のプランクトンや細菌類を死滅させることができる。特に、殺菌剤溶液貯槽Ｔからの殺菌剤溶液Ｗ１の塩素濃度を、第１の塩素濃度センサ１３及び／又は第２の塩素濃度センサ１４の塩素濃度に基づき、開閉バルブ１５Ａ及び開閉バルブ１５Ｂの開閉を制御することで、原水Ｗがどのような水質であっても確実かつ安価にＩＭＯが定めるバラスト水基準を満たすバラスト水の処理が実現できる。
【００５２】
次に、バラスト水の排出時について説明する。バラスト水をバラストタンク３から排出する際には、排水バルブ１２Ａ，１２Ｂを開成し、給水バルブ１１Ａ，１１Ｂを閉鎖した状態で排水部１０を開放した状態で第１の送液ポンプ４を駆動する。これにより、バラストタンク３内の排バラスト水Ｂが排出ライン９Ａからメインライン２の一部を経由して、排出ライン９Ｂを経て排水部１０から排出される。
【００５３】
このとき、第３の塩素濃度センサ１９により、排バラスト水Ｂ中の残留塩素濃度をセンシングし、排バラスト水Ｂ中の残留塩素濃度に応じて、制御機構により還元剤供給機構１７から排出ライン９Ａに供給する還元剤の量を調整することにより、残留塩素を還元して、トリハロメタンの生成を抑制することができる。
【００５４】
以上、本発明について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、濾過手段としては、オートストレーナ８を用いたが、フィルターなどの膜ろ過装置などその他の濾過手段であってもよい。さらに、還元剤はあらかじめバラストタンク３に添加してもよい。
【実施例】
【００５５】
以下の具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例１〕
〔処理条件１〕
【００５６】
塩類濃度４重量％の人工海水を調製し、この人工海水を模擬原水Ｗとした。図１に示す試験用処理システムにおいて、透明塩化ビニル製カラム（２０ｍｍΦ×５００ｍｍＨ）に１，３，５−トリクロロイソシアヌル酸のタブレット（Φ７ｍｍ×ｈ３ｍｍ、約０．１１５ｇ／個）を約１００ｇ充填しての殺菌剤溶解槽６とした。この殺菌剤溶解槽６に上向流でＳＶ＝５００ｈｒ−１で模擬原水Ｗを５ｍＬ／ｍｉｎの流量で通水し、殺菌剤溶解槽６のタブレット充填部分の中間部から原水Ｗを流出するようにしたところ、殺菌剤溶解槽６から排出される殺菌剤溶液の濃度Ｗ０（有効塩素濃度）は１１５０〜１２００ｍｇ／Ｌであった。
【００５７】
また、３Ｌの塩化ビニル製タンクを殺菌剤溶液貯槽Ｔとし、上部には流出穴を設けて殺菌剤溶液Ｗ１がオーバーフロー可能としてスターラでゆっくりと攪拌した。この殺菌剤溶液貯槽Ｔに前述した殺菌剤溶解槽６からの殺菌剤溶液を５ｍＬ／ｍｉｎで通水するとともに、原水Ｗを２５０ｍＬ／ｍｉｎで通水したところ、原水Ｗ（バラストタンク３流入水）の有効塩素濃度は２３〜２４ｍｇ／Ｌであった。
〔処理条件２〕
【００５８】
次に原水Ｗの通水量を１００ｍＬ／ｍｉｎに低下させるとともに、原水Ｗを殺菌剤溶解槽６に２０秒、殺菌剤溶液貯槽Ｔに３０秒それぞれ流入するように、制御手段により制御タイマ１６を設定し、開閉バルブ１５Ａ，１５Ｂを制御した。この結果、殺菌剤溶液貯槽Ｔ内の殺菌剤溶液Ｗ１の有効塩素濃度は４５０〜４８０ｍｇ／Ｌであった。この殺菌剤溶解槽６から流出した殺菌剤溶液殺菌剤溶液貯槽Ｔに通水したところ、原水Ｗ（バラストタンク３流入水）の有効塩素濃度は２３〜２４．６ｍｇ／Ｌであった。
〔処理条件３〕
【００５９】
上記処理条件２の操作を１０分間継続した後、原水Ｗの流量を１００ｍＬ／ｍｉｎから２５０ｍＬ／ｍｉｎに戻して、原水Ｗを殺菌剤溶解槽６に全量通水する（殺菌剤溶液貯槽Ｔには原水Ｗを直接通水しない）ように制御手段により開閉バルブ１５Ａを開成するとともに開閉バルブ１５Ｂを閉鎖した。この結果、殺菌剤溶液貯槽Ｔ内の殺菌剤溶液Ｗ１の有効塩素濃度は１１００〜１２００ｍｇ／Ｌであった。この殺菌剤溶解槽６から流出した殺菌剤溶液殺菌剤溶液貯槽Ｔに通水したところ、原水Ｗ（バラストタンク３流入水）の有効塩素濃度は約２３〜２４．６ｍｇ／Ｌであった。
【００６０】
上記処理条件１〜処理条件３から明らかなとおり、実施例１の処理システムによれば、メインライン２からバイパスライン５に引き抜く原水Ｗの流量を変動させても、殺菌剤溶液貯槽Ｔ内の殺菌剤溶液Ｗ１の濃度をほぼ一定に制御することができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の船舶のバラスト水処理システムは、各種船舶、特に大型の船舶において使用されるバラスト水の製造のために好適に使用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…取水部
２…メインライン
３…バラストタンク
４…第１の送液ポンプ
５…バイパスライン
５Ａ…第一の供給ライン
５Ｂ…第二の供給ライン
５Ｃ…バイパスライン
６…殺菌剤溶解槽
７…第２の送液ポンプ（供給手段）
８…オートストレーナ（濾過手段）
１３…第１の塩素濃度センサ（塩素濃度センサ）
１４…第２の塩素濃度センサ
１５Ａ、１５Ｂ…開閉バルブ
１６…制御タイマ
Ｗ…原水
Ｗ０…初期殺菌剤溶液
Ｗ１…殺菌剤溶液
Ｓ…殺菌剤
Ｔ…殺菌剤溶液貯槽
【図１】
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