(57)【要約】【課題】バラスト水処理システムの提供【解決手段】取水口１０４とバラストタンク１０３とを接続するバラスト水供給ライン１０７と、ライン１０７に配置され、取水口１０４から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理するための殺傷処理装置１０２と、ライン１０７に接続し、取水口１０４から取水された液体中の水生生物の殺滅処理を行うための次亜塩素酸ナトリウムをライン１０７に供給する薬液供給装置１０１とを備え、薬液供給装置１０１は、バラスト水供給ライン１０７が接続する取水口１０４とは異なる第２の取水口１１４と接続し、第２の取水口１１４から取水された液体を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させるバラスト水処理システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水口とバラストタンクとを接続するバラスト水供給ラインと、
前記ラインに配置され、前記取水口から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理するための殺傷処理装置と、
前記ラインに接続し、前記取水口から取水された液体中の水生生物の殺滅処理を行うための次亜塩素酸ナトリウム水溶液を前記ラインに供給する薬液供給装置とを備え、
前記薬液供給装置は、前記バラスト水供給ラインが接続する取水口とは異なる第２の取水口と接続し、前記第２の取水口から取水された液体を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させる、バラスト水処理システム。
【請求項２】
前記殺傷処理装置は、電解処理装置、又は遠心式固液分離装置である、請求項１記載のバラスト水処理システム。
【請求項３】
前記電解処理装置は、固定床型電極電解槽を備える、請求項２記載のバラスト水処理システム。
【請求項４】
前記電解処理装置は、クロスフロー方式又はデッドエンド方式である、請求項２又は３に記載のバラストシステム。
【請求項５】
前記薬液供給装置は、前記バラスト水供給ラインにおいて、前記ラインが接続する取水口と前記殺傷処理装置との間、及び又は前記殺傷処理装置と前記バラストタンクとの間に接続している、請求項１から４のいずれかに記載のバラスト水処理システム。
【請求項６】
さらに、バラスト水の排出時にバラスト水の次亜塩素酸ナトリウムを分解処理するための後処理装置を備える、請求項１から５のいずれかに記載のバラスト水処理システム。
【請求項７】
さらに、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する液体のｐＨを、次亜塩素酸のｐＫａ以下に制御するための酸性液貯留槽を備える、請求項１から６のいずれかに記載のバラスト水処理システム。
【請求項８】
取水口から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理すること、
取水口から取水された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給すること、及び
前記殺傷処理及び前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給を行った液体をバラストタンクに貯留することを含み、
さらに、前記取水口とは異なる第２の取水口から取水された液体を少なくとも含む次亜塩素酸ナトリウム製造のための液体を電気分解して、前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造することを含む、バラスト水処理方法。
【請求項９】
前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給は、前記電気的又は機械的な殺傷処理の前及び又は後に行う、請求項８記載のバラスト水処理方法。
【請求項１０】
前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造は、航行中に行う、請求項８又は９に記載のバラスト水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水処理システム及びバラスト水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカーや大型貨物船等といった船舶においては、オイルや貨物を搭載しない又はそれらの搭載量が少ない状態で航行する場合、船舶の安定性やバランスの確保のために、通常、バラストタンク内にバラスト水を収容して航行している。このバラスト水は、通常、荷揚げした港において海水などを汲み上げて注入し、荷積みした港において排出される。このように、バラスト水は荷揚げした港の海水などを使用することから、バラスト水には荷揚げした港周辺に生息する水生生物等が含まれ、この水生生物が荷積みした港においてバラスト水とともに排出される。
【０００３】
近年、この水生生物を含むバラスト水の排出による生態系の乱れが国際的な問題となっている。このため、国際海事機関（ＩＭＯ）は、２００４年にバラスト水管理条約を採択し、その中で、排出するバラスト水に生息する生物の排出基準が厳しく定められている。
【０００４】
バラスト水の処理方法としては様々な方法が提案されている。具体的には、ろ過及び遠心分離等により水生生物を除去する方法、物理的・機械的に水生生物を殺滅する方法、熱により水生生物を殺滅する方法、化学薬品をバラストタンク中に注入したり塩素系物質等を生成させたりすることにより水生生物を殺滅する方法（例えば、特許文献１及び非特許文献１）並びにこれらの方法を組み合わせた方法等がある。
【０００５】
一方で、バラスト水中の水生生物を排除できたとしても、排水中に残留する次亜塩素酸ナトリウム濃度によっては、港周辺の環境を破壊する恐れもある。そのため、排出時にはバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度等に応じて還元剤が添加され中和する方法や、バラスト水を放置してバラスト水の残留塩素濃度を実質的にゼロとする方法（特許文献２）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５１５２８９号公報
【特許文献２】特許第４２６２７２０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Yukihiko OKAMOTO et al., JFE技法No.25(2010年2月)p.1-6
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の通り、バラスト水管理条約が採択されてバラスト水処理装置の設置が義務付けられたことにより、バラスト水を処理可能となる新たな技術がいっそう求められることとなった。特許文献１には、バラスト水を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させてバラスト水の水生生物を死滅させる方法が提案されている。しかしながら、次亜塩素酸ナトリウムのみでバラスト水中の水生生物を殺滅処理するには、多量の次亜塩素酸ナトリウムが必要となり、次亜塩素酸ナトリウムを貯留するための大きなタンクが必要となるという問題や、多量の次亜塩素酸ナトリウムを発生させるために大きな電気分解処理装置及び多くの電力量が必要となるという問題がある。また、次亜塩素酸ナトリウムの発生及びそれを用いたバラスト水の処理は通常寄港停泊中に行われるが、寄港停泊中には荷積み揚げやバラスト水の取排水等のために多くの電力が必要であり、これらの最中に電力が不足すると、荷積み揚げや取排水の作業に支障が出たり、さらには船舶の運航に支障が出たりするという問題がある。そこで、本発明は、寄港停泊中における電力消費量を低減でき、かつコンパクトで船舶への搭載が容易である新たなバラスト水処理システム及びバラスト水処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一態様において、取水口とバラストタンクとを接続するバラスト水供給ラインと、前記ラインに配置され、前記取水口から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理するための殺傷処理装置と、前記ラインに接続し、前記取水口から取水された液体中の水生生物の殺滅処理を行うための次亜塩素酸ナトリウム水溶液を前記ラインに供給する薬液供給装置とを備え、前記薬液供給装置は、前記バラスト水供給ラインが接続する取水口とは異なる第２の取水口と接続し、前記第２の取水口から取水された液体を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させるバラスト水処理システムに関する。
【００１０】
本発明は、その他の態様において、取水口から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理すること、取水口から取水された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給すること、及び、前記殺傷処理及び前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給を行った液体をバラストタンクに貯留することを含み、さらに、前記取水口とは異なる第２の取水口から取水された液体を少なくとも含む次亜塩素酸ナトリウム製造のための液体を電気分解して前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造することを含むバラスト水処理方法に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、寄港停泊中における電力消費量を低減でき、かつコンパクトで船舶への搭載が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】図２Ａ〜Ｃは、薬液供給装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】図３Ａ〜Ｄは、電気的処理装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図４Ａ】図４Ａは、寄港停泊中におけるバラスト水の処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、デバラスト方法及び航行中における次亜塩素酸ナトリウムの製造の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、バラスト水制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。
【図６】図６は、バラスト水制御システムに含まれる測定部及び制御部の構成例、並びに記録部に記録されるデータ例を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態１におけるバラスト水処理システムのその他の例を示す概略構成図である。
【図８】図８は、実施の形態１におけるバラスト水処理システムのさらにその他の例を示す概略構成図である。
【図９】図９は、実施の形態２におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施の形態４におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施の形態４におけるバラスト水処理システムのその他の例を示す概略構成図である。
【図１２】図１２Ａ及びＢは、実施の形態４におけるバラスト水処理システムの部分図である。
【図１３】図１３は、実施の形態５におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図１４】図１４は、実施の形態６におけるバラスト水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
船舶では、バラスト水の取排水や荷積み揚げ等の作業を行うことから、寄港停泊中に多くの電力を使用する。本発明は、航行中に次亜塩素酸ナトリウムの発生を行えば、寄港停泊中に使用する電力量を低減できるという知見に基づく。
【００１４】
本発明によれば、電気的又は機械的な殺傷処理装置と次亜塩素酸ナトリウムを供給するための薬液供給装置との２種類の装置を用いてバラスト水の処理を行うため、船舶内での分散設置が可能となり、また次亜塩素酸ナトリウム発生装置を小型化でき、船舶への搭載が容易となるという効果を奏する。本発明によれば、航行中に次亜塩素酸ナトリウムを発生させることにより、寄港停泊中における電力消費量を低減できるという効果を奏する。
【００１５】
本明細書において「水生生物」とは、海、川、湖等に生息する微生物を含み、その他には、酵母、カビ、植物性又は動物性プランクトン、プランクトンの卵や胞子、細菌類、菌類、ウイルス、藻類、巻貝及び二枚貝等の貝類の幼生、カニ等の甲殻類の幼生などの比較的微小サイズの水生生物等を含む。また、海とつながっている河口、河川、運河等に生息し得る微生物及び上述の水生生物を含みうる。
【００１６】
本明細書において「取水口から取水された液体（単に「取水された液体」という場合も含む）」とは、船外から取水されバラストタンクに貯留されてバラスト水として用いるものであって、海水、汽水及び淡水を含みうる。液体は、例えば、海水などのような塩化ナトリウムを含む液体であってもよいし、含まない液体であってもよい。また、液体が取水される領域は特に制限されず、海水域であってもよく、淡水域でも、汽水域であってもよい。本明細書において「バラスト水」は、バラストタンク内に貯留される液体をいい、バラストタンク内に貯留するために取水口から取水された液体を含みうる。また、本明細書においてバラスト水供給ラインに接続する取水口は、シーチェストを含む。
【００１７】
本明細書において「水生生物の電気的又は機械的な殺傷処理（以下、「殺傷処理装置」ともいう）」とは、取水口から取水された液体に含まれる水生生物の少なくとも一部を電気的又は機械的手段によって分離、除去、破壊及び又は殺滅することを含む。水生生物の破壊は、水生生物の一部分又は全部の破壊を含む。電気的又は機械的な殺傷処理装置としては、例えば、電解処理装置、遠心式固液分離装置、及び水圧により衝撃波を発生させて処理する装置等が挙げられる。電解処理装置としては、公知の電解処理装置を使用できる。電解処理装置は、例えば、固定床型電極電解槽を備えることが好ましい。固定床型電極電解槽は、例えば、分極を生じる固定床と、分極を生じさせるための給電用電極とを含む。固定床型電極電解槽は、１つの固定床を備える単極式であってもよいし、２以上の固定床を備える複極式であってもよい。電極に印加する電圧としては、直流電圧及び交流電圧があるが、好ましくは交流電圧である。電極間電圧は、例えば、１０Ｖ以下、５Ｖ以下、３Ｖ以下であり、消費電力を低減でき、また電気分解による不要なガスの発生を抑制できる点から、好ましくは０．５〜１．５Ｖである。電極に印加する電圧が交流電圧である場合、電極間電圧は略１．５Ｖであることがより好ましい。電極に印加する電圧が直流電圧である場合、電極間電圧は略０．７５Ｖであることがより好ましい。電解処理装置は、クロスフロー方式であってもよいし、デッドエンド方式であってもよい。電解処理装置における目詰まりを防止して圧力損失を低減できる点から、クロスフロー方式であることが好ましい。同様の点から、電解処理装置は、逆洗機構を備えていてもよい。遠心式固液分離装置としては、公知の遠心式固液分離装置が使用でき、例えば、液体サイクロン等が挙げられる。
【００１８】
本明細書において「水生生物の殺滅処理」とは、処理対象である取水された液体及び又はバラスト水に含まれる水生生物の少なくとも一部を殺傷、殺菌若しくは殺滅すること及び又は水生生物の増殖を抑制することを含む。水生生物の殺滅処理としては、好ましくはバラスト水の排出時において下記表１に示すバラスト水排出基準を満たすように、取水された液体、及び又は電気的若しくは機械的な殺傷処理がなされた液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給することを含み、より好ましくはバラスト水の排出時において下記表１に示すバラスト水排出基準を満たすように水生生物の殺傷、殺滅及び又は増殖を抑制することを含む。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
本明細書において「薬液供給装置」とは、取水された液体、及び又は電気的若しくは機械的な殺傷処理がなされた液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する装置である。薬液供給装置は、バラスト水供給ラインが接続する取水口（例えば、シーチェスト等）とは異なる第２の取水口と接続する。このため、薬液供給装置は、第２の取水口から取水された液体を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させることにより、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造できる。薬液供給装置は、第２の取水口と接続しているため、バラストポンプ等を駆動させることなく取水することができ、航行中であっても液体の取水及び次亜塩素酸ナトリウムの発生を容易に行うことができる。液体の取水は、例えば、既存のポンプ等を用いて行うことができる。既存のポンプとしては、例えば、飲料水やサニタリー用の液体等を取水するためのポンプ等が挙げられる。通常、このようなポンプはバラストポンプと比較して少ない消費電力で駆動させることができることから、この既存のポンプを使用することにより少ない電力量で液体を取水できる。
【００２１】
薬液供給装置は、電気分解により次亜塩素酸ナトリウムを発生させる装置であればよく、例えば、電解槽と貯留槽とを備える形態が挙げられる。貯留槽を備えることにより、高濃度の次亜塩素酸ナトリウムを貯留し、必要に応じてポンプやバルブを介してバラスト水供給ラインに供給される。薬液供給装置は、温度調節手段を備えていてもよい。温度調節手段によって薬液供給装置における次亜塩素酸ナトリウム水溶液の温度を制御することにより、薬液供給装置に貯留される次亜塩素酸ナトリウム水溶液における次亜塩素酸の分解を抑制し、さらには有効塩素濃度を増加させかつ塩素酸濃度を低減できる。水溶液の温度としては、次亜塩素酸の分解を抑制する点から、例えば、２０℃以下であり、好ましくは１５℃以下、より好ましくは略１０℃である。温度調節手段としては、例えば、チラーユニット等の冷却装置、及び加温装置等が挙げられる。薬液供給装置は、バラスト水供給ラインに供給する次亜塩素酸ナトリウム濃度を把握できるように、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を計測できる計測器（以下、「次亜塩素酸ナトリウム濃度計」又は単に「濃度計」という。）及び流量計を備えることが好ましく、これらを用いてバラスト水供給ラインに供給する次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御することが好ましい。
【００２２】
薬液供給装置は、塩化ナトリウム貯留タンクを備えていてもよい。これにより、例えば、淡水域を航行する船舶であっても、次亜塩素酸ナトリウムを発生させることができる。海水域を航行する船舶であっても、取水した海水に塩化ナトリウムを添加することにより、より高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造できる。塩化ナトリウムは、水溶液であってもよいし、固形であってもよい。
【００２３】
薬液供給装置は、バラスト水供給ラインに接続し、バラスト水供給ラインに接続する取水口から取水された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給可能である。接続位置（次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給箇所）は特に制限されず、例えば、バラスト水供給ラインに接続する取水口と殺傷処理装置との間、及び殺傷処理装置とバラストタンクとの間等が挙げられる。
【００２４】
薬液供給装置は、一実施形態において、上記第２の取水口に加えて或いは替えて、バラスト水供給ラインが接続する取水口（例えば、シーチェスト等のバラスト水のための取水口）に接続していてもよい。バラスト水のための取水口及び第２の取水口の両方と接続することにより、薬液供給装置に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造するための液体を効率よく取水できる。バラスト水のための取水口と薬液供給装置とを接続するラインは、バラストポンプとは異なる取水ポンプを備えていてもよい。これにより、バラストポンプを駆動させることなく次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造するための液体を取り込むことができる。
【００２５】
本明細書において「船舶」とは、バラストタンクを備える船一般をいい、例えば、コンテナ船、ローロー船、タンカー、バルクキャリア、ケミカル船、自動車運搬船を含む。
【００２６】
本発明のバラスト水処理システムは、一実施形態において、さらに、バラスト水排出時にバラスト水中の次亜塩素酸ナトリウムを分解処理するための後処理装置を備えることができる。後処理装置を備えることにより、バラスト水排出時にバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度が排出基準を超えている場合であっても、速やかにバラスト水の排出を行うことができ、また還元剤の使用量を低減できる。後処理装置としては、例えば、次亜塩素酸を分解又は還元可能なものであれば特に制限されるものではないが、還元剤の使用量を低減してバラスト水処理にかかるランニングコストを低減する点から、次亜塩素酸を分解可能な触媒を用いた装置が好ましい。触媒としては、例えば、ニッケル、パラジウムが挙げられる。後処理装置は、前記触媒に加えて、アルミナ等の吸着剤を有していてもよい。後処理装置は、バラスト水排出時にバラスト水が通過するラインに配置されていればよい。例えば、バラスト水供給ラインに配置したり、バラスト水供給ラインに分岐ラインを接続してそのラインに配置したりすることができる。後処理装置は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を還元するための還元剤供給装置と併用して使用することが好ましい。
【００２７】
本発明のバラスト水処理システムは、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が供給される液体のｐＨを次亜塩素酸のｐＫａ以下に制御するための酸性液貯留槽（酸性液供給装置）を備えることができる。次亜塩素酸ナトリウムのｐＫａは７．５程度である。このため、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する前に、液体のｐＨをｐＫａ以下、好ましくはｐＨ５〜６の範囲に制御することによって次亜塩素酸による殺滅能力を向上させ、水生生物の殺滅能力の処理効率を向上できる。また、低濃度の次亜塩素酸ナトリウムであっても十分に殺滅処理を行うことができ、配管やバラストタンクの腐敗を低減できる。酸性液貯留槽に貯留する酸性液としては、例えば、塩酸及び硫酸等が挙げられ、酸度が高い点からは塩酸が好ましい。酸性液貯留槽は、バラスト水供給ラインに接続し、例えば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する前に、取水された液体に酸性液を供給可能なようにバラスト水供給ラインに接続していればよい。
【００２８】
本発明は、その他の態様として、本発明のバラスト水処理システムを用いたバラスト水の注水方法、本発明のバラスト水処理システムを備える船舶に関する。
【００２９】
本発明は、さらにその他の態様として、取水口から取水された液体中の水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理すること、取水口から取水された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給すること、及び、前記殺傷処理及び前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給を行った前記液体をバラストタンクに貯留することを含み、さらに、前記取水口とは異なる第２の取水口から取水された液体を少なくとも含む次亜塩素酸ナトリウム製造のための液体を電気分解して前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造することを含むバラスト水処理方法に関する。
【００３０】
本発明のバラスト水処理方法によれば、電気的又は機械的な殺傷処理と、次亜塩素酸ナトリウムによる処理とを行うため、例えば、次亜塩素酸ナトリウムによる処理だけでは十分な殺傷が困難であった貝類や甲殻類の幼生を容易に殺傷することができる。本発明のバラスト水処理方法によれば、航行中であっても船外から薬液供給装置への取水が容易となり、航行中における次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造を容易に行うことができるという効果を奏する。本発明のバラスト水処理方法は、本発明のバラスト水処理システムを用いて行うことができる。
【００３１】
本発明のバラスト水の処理方法において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給は、電気的又は機械的な殺傷処理の前及び殺傷処理の後のいずれに行ってもよく、処理前及び処理後の双方に行ってもよい。
【００３２】
本発明のバラスト水処理方法において、寄港停泊中の消費電力量を低減する点から、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造、及び又はそのための液体の取水は航行中に行うことが好ましく、これらの双方を航行中に行うことがより好ましい。航行中に製造した次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、薬液供給装置に貯留しておくことが好ましい。これにより、寄港停泊中における消費電力量を低減でき、またすみやかに次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給を開始することができる。次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造及び貯留は、温度を制御しながら行うことが好ましい。温度を制御することにより、薬液供給装置に貯留される次亜塩素酸ナトリウム水溶液における次亜塩素酸の分解を抑制し、さらには有効塩素濃度を増加させかつ塩素酸濃度を低減できる。
【００３３】
本発明のバラスト水処理方法において、次亜塩素酸ナトリウム製造のための液体は、バラストタンクに貯留する液体を取水する前記取水口から取水された液体を含んでいてもよい。
【００３４】
以下に、本発明を好適な実施の形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下に示す実施の形態に限定されない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。
【００３６】
図１に示すように、本実施の形態１のバラスト水処理システムは、薬液供給装置１０１と、殺傷処理装置１０２と、バラスト水供給ライン１０７とを含む。本実施の形態１のバラスト水処理システムによれば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する薬液供給装置１０１と殺傷処理装置１０２とを用いて水生生物の処理を行うことから、従来よりも低濃度の次亜塩素酸ナトリウムによって水生生物の殺滅処理することができ、配管やバラストタンクの腐食等を防止できる。
【００３７】
バラスト水供給ライン１０７は、取水口１０４から取水された液体をバラストタンク１０３に供給するためのラインであって、一端はバラスト水を取水する取水口（シーチェスト）１０４、ストレーナ１０５、及びバラストポンプ１０６と接続し、他端はバラストタンク１０３に接続している。バラストタンク１０３は、通常、複数のバラストタンク１０３ａ〜１０３ｄに分割されている。
【００３８】
殺傷処理装置１０２はバラスト水供給ライン１０７に配置されており、バラストポンプ１０６とバラストタンク１０３との間に配置されている。薬液供給装置１０１は、薬液供給ライン１０９を介してバラスト水供給ライン１０７と接続しており、殺傷処理装置１０２で処理された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給可能である。
【００３９】
薬液供給装置１０１は、取水口（シーチェスト）１０４とは異なる第２の取水口１１４とライン１１０を介して接続している。これにより薬液供給装置１０１は、次亜塩素酸ナトリウムを発生させるための液体を、バラストポンプ１０６を駆動させることなく船外から取水することができる。取水ライン１１０には、液体を取り込むためのポンプ１１６とストレーナ１１５とを備えていてもよい。第２の取水口１１４及びポンプ１１６としては、船舶に既存する、飲料水やサニタリーに供給される液体等のための取水口及びポンプ等がそれぞれ使用できる。薬液供給ライン１０９は、バラスト水供給ライン１０７に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を送液するためのポンプ及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量を制御するためのバルブＭを備えていてもよい。また、バラスト水供給ライン１０７への次亜塩素酸ナトリウム水溶液の送液は、薬液供給ライン１０９に配置されるポンプに替えて、薬液供給装置１０１に内蔵されたポンプ（図示せず）によって行ってもよい。薬液供給ライン１０９は、その他には、バラスト水供給ライン１０７への次亜塩素酸ナトリウムの供給量を測定するために、例えば、次亜塩素酸ナトリウム濃度計及び流量計を備えていてもよい。流量計としては、例えば、総流量や瞬時流量を計測可能な積算流量計ＦＭが好ましい。
【００４０】
薬液供給装置１０１としては、例えば、図２Ａに示す形態の薬液供給装置２０１が使用できる。図２Ａは、液体を電気分解することによって次亜塩素酸ナトリウムを発生可能な装置の構成の一例を示す概略構成図である。図２Ａに示すように、薬液供給装置２０１は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留するための貯留槽２１１と、電解処理によって次亜塩素酸ナトリウムを発生させるための電解槽２１２とを備える。貯留槽２１１は、ライン１１０，１０９と接続し、ライン１１０を通じて船外から次亜塩素酸ナトリウムを発生させるための液体を取り込み可能であり、ライン１０９を通じて貯留された次亜塩素酸ナトリウム水溶液をバラスト水供給ライン１０７に供給可能である。貯留槽２１１と電解槽２１２とはライン２１３，２１４によって接続されており、電解槽２１２において発生させた次亜塩素酸ナトリウムは、ライン２１４を通じて貯留槽２１１に貯留される。貯留槽２１１と電解槽２１２との間は、次亜塩素酸ナトリウムを発生及び貯留させる点から、ライン２１３及びライン２１４によって循環可能であることが好ましい。ライン２１３及び又はライン２１４は、送液のためのポンプを備えていてもよい。ライン２１３は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の温度を制御するための熱交換器２１５及びチラーユニット２１６を備えている。
【００４１】
貯留槽２１１は、貯留する次亜塩素酸ナトリウム水溶液、及び又はそれを製造するための液体の温度を制御するために、断熱材を備えることが好ましい。
【００４２】
貯留槽２１１は、次亜塩素酸ナトリウム濃度計を備えることが好ましい。これにより、貯留槽２１１内の次亜塩素酸ナトリウム濃度を管理できるとともに、貯留槽２１１内の次亜塩素酸ナトリウム濃度に応じて、例えば、次亜塩素酸ナトリウムの発生量、貯留槽２１１に供給する液体の量、電解槽２１２に搬送する液体の量等を制御できる。
【００４３】
貯留槽２１１及び電解槽２１２は、発生したガス（特に、Ｈ2ガス）を排出するためのブロア２１７及び排出口２１８を備えていてもよい。
【００４４】
薬液供給装置１０１は、第２の取水口１１６と接続するライン１１０に加えて、バラストポンプ１０６で取水された液体を取り込み可能なライン（図示せず）を備えていてもよい。バラストポンプ１０６と接続することにより、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造するための液体を効率よく取水できる。
【００４５】
薬液供給装置１０１のその他の例としては、例えば、図２Ｂ及びＣに示す形態が挙げられる。図２Ｂ及びＣは、電気分解により次亜塩素酸ナトリウムを発生可能な装置の構成のその他の例を示す概略構成図である。図２Ｂに示す形態の薬液供給装置２０１は、ライン１１０と接続する電解槽２１２と、ライン１０９と接続する貯留槽２１１とを備え、電解槽２１２と貯留槽２１１とはライン２１３によって接続されている。本形態の薬液供給装置２０１は、ライン１１０を通じて船外から次亜塩素酸ナトリウムを発生させるための液体を電解槽２１１に取り込み、そこで次亜塩素酸ナトリウムを発生させる。発生させた次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、ライン２１３を通じて貯留槽２１１に供給・貯留され、必要に応じてライン１０９を通じてバラスト水供給ライン１０７に供給される。ライン１１０は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の温度を制御するための熱交換器（図示せず）及びチラーユニット（図示せず）を備えてもよい。
【００４６】
図２Ｂでは、貯留槽２１１と電解槽２１２とがライン２１３によって接続されている例を示したが、本形態の薬液供給装置２０１はこれに限定されるものではなく、例えば、貯留槽２１１から電解槽２１２に液体を供給可能なラインを備え、このラインとライン２１３とによって貯留槽２１１と電解槽２１２との間を循環可能であってもよい。
【００４７】
図２Ｃに示す形態の薬液供給装置２０１は、１つの処理槽２１９のみを備える装置であってもよい。処理槽２１９は電解処理による次亜塩素酸ナトリウムの発生と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の貯留とを行う。処理槽２１９が貯留槽と電解槽とを兼ねることにより、例えば、薬液供給装置２０１をさらに小型化することができる。
【００４８】
殺傷処理装置１０２は、水生生物を電気的又は機械的に殺傷処理するための装置である。殺傷処理装置１０２としては、例えば、図３Ａ〜Ｄに示す形態の電気的処理装置が使用できる。図３Ａ〜Ｄは、固定床型電極電解槽の構成の一例を示す概略構成図であって、図３Ａは、バラスト水供給ライン１０７にクロスフロー方式で配置された単極式固定床型電極電解槽の一例を示し、図３Ｂ及びＣは、バラスト水供給ライン１０７にクロスフロー方式で配置された複極式固定床型電極電解槽の一例を示し、図３Ｄは、バラスト水供給ライン１０７にデッドエンド方式で配置された複極式固定床型電極電解槽の一例を示す。図３Ａ〜Ｄにおいて、同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００４９】
図３Ａに示すように、単極式固定床型電極電解槽は、電解槽本体３０２と、固定床型電極３１１と、給電用電極３１２と、電源３１３とを備え、液体の流れ（図３Ａの黒矢印）が固定床型電極３１１の膜面に対して水平方向（接線方向）となるようにバラスト水供給ライン１０７に配置されている。クロスフロー方式で固定床型電極電解槽を配置することにより、固定床型電極３１１の膜面の汚れを容易に除去することができ、圧力損失を抑制できる。取水口１０４から取水された液体が固定床型電極電解槽に供給されると、供給された液体は、固定床型電極３１１の膜面に対して垂直方向に流れ（図３Ａの白抜きの矢印）。液体中の水生生物が液流動によって固定床型電極３１１に接触すると固定床型電極３１１の表面と水生生物の細胞との間で電子の授受が起こり、水生生物の活動を弱めることができたり、水生生物を破壊又は死滅させたり、水生生物の一部分を損傷させたりすることができる。固定床型電極３１１の膜面に滞留物や汚れが蓄積した場合は、ライン３０３に配置されたバルブを開いて洗浄することにより、これらを容易に除去することができる。ライン３０３の一端は船外に接続し、除去された残渣は船外に排出される。
【００５０】
固定床型電極３１１の材質としては、取水口１０４から取水された液体を透過可能なものであればよく、例えば、多孔質材料、炭素系材料、及び金属材料、これらを貴金属でコーティングしたもの等が挙げられる。炭素系材料としては、例えば、活性炭、グラファイト及び炭素繊維等が挙げられる。金属材料としては、例えば、ニッケル、銅、ステンレス、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、鉄及びチタン等が挙げられる。固定床型電極３１１の材質としては、これらの中でも、強度及び腐食防止の点から、ＳＵＳ及びチタンが好ましい。固定床型電極３１１を構成する形状は特に制限されないが、例えば、球、粒、繊維、フェルト、織布、及び多孔質ブロック等が挙げられる固定床型電極３１１の開孔径は、例えば、１００μｍ以上である。給電用電極３１２の材質としては、例えば、チタンが好ましい。給電用電極３１２の形状としては、例えば、平板、エキスパンドメタル、及び有孔板等が挙げられる。電源３１３は、直流電源であってもよいし、交流電源であってもよいが、交流電源が好ましい。
【００５１】
図３Ｂに示すように、複極式固定床型電極電解槽は、電解槽本体３０２と、給電用電極ターミナル３１４，３１５と、固定床３１６と、スペーサ３１７と、電源３１３とを含む。固定床３１６は、給電用電極ターミナル３１４，３１５間に配置され、スペーサ３１７は、給電用電極ターミナル３１４と固定床３１６との間、固定床３１６間、及び固定床３１６と給電用電極ターミナル３１５との間にそれぞれ配置されている。電源３１３として交流電源を使用し、給電用電極ターミナル３１４，３１５に通電すると、各固定床３１６の給電用電極ターミナル３１４側及び給電用電極ターミナル３１５側の膜面が交互に入れ替わりながら正と負に分極し、各固定床３１６の膜面に多孔質陽極及び多孔質陰極が形成される。このように複極式固定型電極電解槽を使用することにより、電解槽に配置する固定床３１６の数が増えるため、水生生物が固定床３１６と接触する回数を増やすことができ、処理効率を向上させることができる。
【００５２】
図３Ｃの複極式固定床型電極電解槽は、固定床３１６が１つ配置されていること以外は、図３Ｂの構成と同様である。
【００５３】
図３Ｄの複極式固定床型電極電解槽は、クロスフロー方式に変えてデッドエンド方式で配置されていること、及び固定床３１６が３つ配置されていること以外は、図３Ｂの構成と同様である。
【００５４】
バラスト水供給ライン１０７において、薬液供給ライン１０９との接続部と、殺傷処理装置１０２との間には、例えば、バルブ（図示せず）が配置されていることが好ましい。これにより、バラストポンプ１０６と殺傷処理装置１０２との間に配置された流量計ＦＭ（図示せず）での測定値に基づき、バラストタンク１０３へ注入する液体（バラスト水）の量を制御できる。バルブは、バラストタンク１０３への注入量の制御が容易になる点から、電動バルブが好ましい。
【００５５】
本実施の形態１のバラスト水処理システムを用いたバラスト水の処理の一実施形態を図４Ａ及びＢに基づき説明する。
【００５６】
まず、図４Ａに示すように、航海が終了して（Ｓ４０１）寄港すると、荷下ろしを開始する（Ｓ４０２）。また、バラスト水の取り込み及び処理を開始し（Ｓ４０３）、バラストポンプ１０６、殺傷処理装置１０２、及び薬液供給装置１０１の薬液供給ライン１０９のポンプを起動させる（Ｓ４０４）。これにより、取水口１０４を通じて液体の取り込み、及びバラスト水の処理が開始される。取水口１０４を通じて取り込まれた液体は、ストレーナ１０５において大きなゴミ等が取り除かれた後、殺傷処理装置１０２に供給され、液体に含まれる水生生物の殺傷処理が行われる。殺傷処理装置１０２では、電気的又は機械的処理を行うことにより、取水された液体に含まれる水生生物のうち比較的大きな水生生物が分離、除去、破壊及び又は殺滅される。ついで、殺傷処理装置１０２で処理された液体に、薬液供給装置１０１から次亜塩素酸ナトリウム水溶液が供給され、次亜塩素酸ナトリウムによる水生生物の殺滅処理が行われる。次亜塩素酸ナトリウムを含む液体が、バラスト水供給ライン１０７を通じてバラストタンク１０３に供給される。供給される次亜塩素酸ナトリウム水溶液における次亜塩素酸ナトリウム濃度は、例えば、５０００ｐｐｍ以上であり、そのｐＨは、例えば、８〜９である。このバラスト水の処理は、バラスト水の注入量及び又は次亜塩素酸ナトリウムの供給量を制御しながら行われる（Ｓ４０５）。バラストタンク１０３内に所定量のバラスト水が注入され、かつ、バラストタンク１０３内の次亜塩素酸ナトリウムの濃度が所定の濃度に制御されれば（Ｓ４０６）、バラスト水の取り込み及び処理を終了し（Ｓ４０７）、バラストポンプ１０６、殺傷処理装置１０２、及び薬液供給装置１０１の薬液供給ライン１０９のポンプを停止する（Ｓ４０８）。殺傷処理装置１０２において殺傷処理を行った後、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給して殺滅することにより、取水された液体及び又はバラストタンク内のバラスト水に含まれる水生生物の殺滅処理を効率よく行うことができる。
【００５７】
つぎに、図４Ｂに示すように、航海が終了して寄港すると、デバラストを開始し（Ｓ４１１）、バラストポンプ１０６及び濃度計を起動させる（Ｓ４１２）。これにより、バラストタンク１０３から船外へのバラスト水の排出が開始される。バラスト水は、バラストタンク１０３からバラスト水供給ライン１０７に導入される。バラスト水供給ライン１０７に配置された濃度計によって、排出するバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度を測定する（Ｓ４１３）。測定した次亜塩素酸ナトリウム濃度が排出基準を満たしているかを判断し（Ｓ４１４）、次亜塩素酸ナトリウム濃度が０．２ｐｐｍ未満である場合、排出基準を満たしているとして取水口１０４を介して海へ放出（デバラスト）する（Ｓ４１５）。次亜塩素酸ナトリウム濃度が０．２ｐｐｍ以上である場合、中和剤を添加し（Ｓ４１６）、次亜塩素酸ナトリウムの濃度の測定（Ｓ４１３）及び上記判断（Ｓ４１４）を再度行う。バラストタンク１０３内のバラスト水をすべて排出すれば、デバラストを終了し、濃度計及びバラストポンプ１０６を停止する（Ｓ４１７）。
【００５８】
デバラスト及び荷積みが終了すると、出港する（Ｓ４２１）。航行中、ポンプ１１６を起動させて第２の取水口１１４を通じて薬液供給装置１０１に液体を取り込む。また、ポンプ１１６の起動と合わせてバラストポンプ１０６を起動させてシーチェストを通じて薬液供給装置１０１に液体を取り込んでもよい。温度制御手段を起動させ（Ｓ４２２）、次亜塩素酸ナトリウムを発生させるための液体の温度を、次亜塩素酸の分解が抑制される最適な温度に制御する。貯留槽２１１に所定の量の液体の貯留が完了したら、ポンプ１１６を停止する（Ｓ４２３）。このとき、温度制御手段は停止することなく、インバータ運転することが好ましい。航海時間（寄港時間）に合わせて、薬液供給装置１０１における整流器、ポンプ及びブロア等を起動して液体の電気分解を開始し、次亜塩素酸ナトリウムを発生させて次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造する。貯留槽２１１に貯留する次亜塩素酸ナトリウムの濃度が規定濃度、例えば５０００ｐｐｍ以上となれば（Ｓ４２５）、次亜塩素酸ナトリウムの発生を終了する（Ｓ４２６）。製造した次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、薬液供給装置１０１に貯留しておく。貯留する次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨは、例えば、８〜９である。次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造後も、温度制御手段は次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給するまで停止することなく運転することが好ましい。
【００５９】
薬液供給装置１０１における次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給は、例えば、図５に示すようなバラスト水制御システムによって制御できる。図５は、バラスト水制御システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。図５のバラスト水制御システムは、バラスト水供給ライン１０７における濃度計等を含む測定部５０１、測定部５０１で測定された次亜塩素酸ナトリウム濃度を記録する記録部５０２、及び記録部５０２の濃度データに基づき、薬液供給装置１０１からの次亜塩素酸ナトリウムの供給量やバラストタンク１０３へのバラスト水の注入量の増減等を決定し、薬液供給ライン１０９からバラストタンク１０３に供給される次亜塩素酸ナトリウム量やバラスト水の注入量等を制御する制御部５０３を備える。
【００６０】
測定部５０１は、図６の測定部６０１に示すような構成であってもよい。すなわち、測定部５０１は、バラスト水供給ライン１０７における次亜塩素酸ナトリウム濃度計に加え、薬液供給装置１０１の貯留槽２１１の次亜塩素酸ナトリウム濃度計、デバラストラインの次亜塩素酸ナトリウム濃度計、排出端部の次亜塩素酸ナトリウム濃度計を１つ又は１つ以上含みうる。測定部５０１での測定結果は記録部５０２に記録されうる。
【００６１】
記録部５０２は、図６の記録部６０２に示すような１又は１以上のデータを記録できる。すなわち、測定部６０１で測定された貯留槽２１１に貯留された次亜塩素酸ナトリウム濃度、バラスト時間（バラスト水処理時間）、バラストタンク１０３に収容されたバラスト水量、航行データ（少なくとも排水までの時間を含むことが好ましい）、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量、バラスト水供給ライン１０７における次亜塩素酸ナトリウム水溶液供給後の液体の次亜塩素酸ナトリウム濃度、デバラスト時間及びデバラスト量、後処理装置によって処理した後のバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度、還元剤の供給量、及び還元剤供給後の次亜塩素酸ナトリウム濃度が含まれうる。記録部６０２は、さらに、バラストタンク１０３内で維持すべき次亜塩素酸ナトリウム濃度範囲も記録しておくことができる。
【００６２】
制御部５０３は、図６の制御部６０３に示すような構成とすることができる。すなわち、制御部６０３は、分析部６１１、次亜塩素酸ナトリウム発生制御部６１２、及び供給量制御部６１３が含まれうる。分析部６１１は、例えば、記録部６０２に記録されたデータから、バラスト水供給ライン１０７に供給する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量、還元剤の供給量、及び薬液供給装置１０１において発生させる次亜塩素酸ナトリウム量等を決定する。次亜塩素酸ナトリウム発生制御部６１２は、例えば、前記決定に基づき薬液供給装置１０１において発生させる次亜塩素酸ナトリウム量等を制御する。供給量制御部６１３は、例えば、前記決定に基づき薬液供給装置１０１からバラストタンク１０３へ供給する次亜塩素酸ナトリウム量等を制御する。
【００６３】
本実施の形態１では、薬液供給装置１０１が、殺傷処理装置１０２とバラストタンク１０３との間、つまり、殺傷処理装置１０２で処理された液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する形態を例にとり説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、図７に示すように、薬液供給ライン１０９がバラストポンプ１０６と殺傷処理装置１０２との間に接続し、殺傷処理前の液体に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する形態であってもよい。また、図８に示すように、薬液供給装置１０１が、殺傷処理装置１０２とバラストタンク１０３との間に接続する薬液供給ライン１０９と、バラストポンプ１０６と殺傷処理装置１０２との間に接続する第２の薬液供給ライン８０９とを有し、殺傷処理前及び殺傷処理後の液体にそれぞれ次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する形態であってもよい。
【００６４】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。図９において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００６５】
本実施の形態２のバラスト水処理システムは、後処理装置９０１、バラストタンク１０３内のバラスト水を後処理装置９０１に供給するためのライン９０２、バラスト水をデバラストするための排出ライン（デバラストライン）９０３、及び還元剤供給装置（還元剤貯留タンク）９０４を備える以外は、実施の形態１のバラスト水処理システムの構成と同じである。本実施の形態２のバラスト水処理システムによれば、後処理装置９０１を備えるため、還元剤の使用量を低減することができる。
【００６６】
ライン９０２は、一端がバラスト水供給ライン１０７に接続し、他端が後処理装置９０１に接続しており、バラスト水供給ライン１０７を通じて後処理装置９０１にバラストタンク１０３内のバラスト水を供給することができる。
【００６７】
後処理装置９０１は、バラスト水排出時にバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度を排出基準以下にする及び又は還元剤の使用量を低減するための処理を行うための装置である。
【００６８】
還元剤供給装置９０４は、排出するバラスト水の次亜塩素酸ナトリウムを還元させての次亜塩素酸ナトリウム濃度を排出基準以下にするためのものである。還元剤供給装置９０４は、排出ライン９０３に接続し、後処理装置９０１で処理された排出バラスト水に還元剤を供給できる。還元剤としては、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【００６９】
排出ライン９０３は、排出するバラスト水の次亜塩素酸ナトリウム濃度を測定するために次亜塩素酸ナトリウム濃度計、及び排出するバラスト水に含まれる水生生物（特に微生物）の生細胞数を測定するために微生物検査装置等の装置を備えていてもよい。次亜塩素酸ナトリウム濃度計は、図９に示すように、少なくとも後処理装置９０１とバラストポンプ１０６との間、及び排出ライン９０３の排出端部（バラスト水の排出口付近）に配置されていることが好ましい。
【００７０】
本実施の形態２のバラスト水処理システムを用いたバラスト水排出時におけるバラスト水の処理の一実施形態を説明する。
【００７１】
バラストポンプ１０６を駆動させて、バラストタンク１０３からバラスト水の排出を開始する。バラストタンク１０３内のバラスト水は、バラスト水供給ライン１０７及びライン９０２を介して後処理装置９０１に供給される。後処理装置９０１において、次亜塩素酸ナトリウムの分解処理がされたバラスト水は、排出ライン９０３を介して殺傷処理装置１０２に供給され、船外に排出される。このとき、殺傷処理装置１０２において、排出するバラスト水に含まれる水生生物の処理を行ってもよい。
【００７２】
なお、本実施の形態２では、排出ライン９０３が殺傷処理装置１０２と接続する形態を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、排出ライン９０３が殺傷処理装置１０２に接続していなくてもよい。すなわち、バラスト水が、殺傷処理装置１０２を経由することなく排出される形態であってもよい。
【００７３】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。図１０において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００７４】
本実施の形態３のバラスト水処理システムは、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する液体のｐＨを次亜塩素酸ナトリウムのｐＫａ以下に制御するための酸性液貯留槽１００１、及びバラスト水供給ライン１０７がｐＨメータを備える以外は、実施の形態１のバラスト水処理システムの構成と同じである。
【００７５】
本実施の形態３のバラスト水処理システムは、酸性液貯留槽１００１を備えることにより、次亜塩素酸ナトリウムを供給する液体のｐＨを次亜塩素酸の殺傷能力に最適な範囲に制御し、その状態で次亜塩素酸ナトリウムの供給及び殺傷処理を行うことができる。このため、次亜塩素酸ナトリウムによる水生生物の殺滅処理の処理効率を向上できる。最適なｐＨとしては、例えば、４〜６であり、好ましくは略５である。
【００７６】
（実施の形態４）
図１１Ａは、本発明の実施の形態４におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。図１１Ａにおいて、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００７７】
本実施の形態４におけるバラスト水処理システムは、バラスト水供給ライン１０７と、バラスト水供給ライン１０７に配置されたチャンバー１１０１と、チャンバーの排出口に配置された電気的殺傷処理装置１０２と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液をバラスト水供給ライン１０７に供給するための薬液供給装置１０１とを備える。本実施の形態４のバラスト水処理システムによれば、取水口１０４から取水されたバラスト水を一時的にチャンバー１１０１内に貯留させながら電気的殺傷処理装置１０２に供給することができる。このため、電気的殺傷処理装置１０２に供給されるバラスト水の流速を略一定にすることができ、バラスト水中の水生生物が電気的殺傷処理装置１０２（特に、固定床）に接触する回数を増加させ殺傷処理効率を向上させることができる。本実施の形態４のバラスト水処理システムは、チャンバー１１０１を備えること、及び電気的殺傷処理装置１０２がチャンバー１１０１の排出口に配置されていること以外は、実施の形態１のバラスト水処理システムの構成と同様である。
【００７８】
本実施の形態４のバラスト水処理システムを用いたバラスト水の処理は、例えば、以下のように行われる。まず、取水口１０４から取水されたバラスト水は、バラスト水供給ライン１０７を通じてチャンバー１１０１内に導入され、その後チャンバー１１０１の排出口を通じて電気的殺傷処理装置１０２に供給される。そこで電気的な殺傷処理が行われる。殺傷処理されたバラスト水はバラスト水供給ライン１０７に導入された後、薬液供給装置１０１から次亜塩素酸ナトリウム水溶液が供給され、そして、バラスト水供給ライン１０７を通じてバラストタンク１０３に貯留される。
【００７９】
チャンバー１１０１の径は、バラスト水供給ライン１０７の管径よりも大きいことが好ましく、バラスト水供給ライン１０７との接続部からチャンバー１１０１の内部に向かってテーパー状に大きくなっていることがより好ましい。この構成によれば、チャンバー１１０１内のバラスト水の流速をバラスト水供給ライン１０７での流速よりもさらに遅くすることができる。このため、バラスト水中の水生生物が電気的殺傷処理装置１０２に接触する回数をさらに増加させることができる。チャンバー１１０１の排出口は、チャンバー１１０１底部に形成されていることが好ましい。この構成によれば、チャンバー１１０１底部から排出されるバラスト水を電気的殺傷処理装置１０２によって処理することができる。チャンバー１１０１内での流速が遅くなると、バラスト水中の水生生物がバラスト水との比重差によってチャンバー１１０１の底部に滞るため、水生生物と電気的殺傷処理装置１０２とが接触する回数をさらに増加させることができる。
【００８０】
バラスト水供給ライン１０７は、さらにフィルターを備えていてもよい。図１１Ｂに、本実施の形態４におけるバラスト水処理システムの構成のその他の例を示す概略構成図を示す。図１１Ｂにおいて、図１１Ａと同じ構成要素には同じ符号を付している。本態様のバラスト水処理システムによれば、フィルター１１０２を備えることにより、例えば、バラストタンクに供給するバラスト水中のプランクトン類や、電気的殺傷処理装置１０２で殺傷処理された水生生物の死骸等を捕捉することができる。
【００８１】
図１１Ｂでは、フィルター１１０２が薬液供給装置１０１との接続部とバラストタンク１０３との間に配置された形態を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、殺傷処理装置１０２とバラストタンク１０３との間に配置してもよい。フィルター１１０２の数は特に制限されるものではなく、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。フィルターを２個以上配置する場合は、例えば、図１１Ｂに示すように、バラスト水供給ライン１０７を分岐させそれぞれに１個ずつのフィルターを配置してもよい。フィルター１１０２としては特に制限されるものではないが、例えば、孔径が１０〜２００μｍのフィルターが使用できる。
【００８２】
図１２に、本実施の形態４のバラスト水処理システムの一部を示す部分図を示す。図１２Ａ及びＢは、バラスト水供給ライン１０７において、殺傷処理装置１０２と薬液供給装置１０１とをつなぐ部分（図１１Ａにおいて破線で囲んだ部分）を取り出して示す図であって、殺傷処理装置１０２と薬液供給装置１０１とをつなぐ部分の形態の一例を示す。殺傷処理装置１０２と薬液供給装置１０１とをつなぐ部分は、例えば、図１２Ａに示すように、クランク状に屈折した屈折部となっていてもよいし、図１２Ｂに示すように殺傷処理装置１０２から薬液供給装置１０１に向かって緩やかな上り勾配が形成された傾斜部であってもよい。バラスト水供給ライン１０７が屈折部を有する場合、薬液供給装置１０１は、図１２Ａに示すように、屈折部の上端付近に配置することが好ましい。バラスト水供給ライン１０７が傾斜部を有する場合、薬液供給装置１０１は、図１２Ｂに示すように、傾斜部の上端付近に配置することが好ましい。これらの形態によれば、例えば、薬液供給装置１０１から供給される次亜塩素酸ナトリウム水溶液を殺傷処理装置１０２に供給することができる。これにより、殺傷処理装置１０２に残留する液体の次亜塩素酸ナトリウムによる殺菌処理を行うことができる。傾斜部の勾配は緩やかな勾配であれば特に制限されるものではないが、例えば、１／２００以上であり、好ましくは１／１００以上１／５０以下である。傾斜部には、バルブが配置されていてもよい。これにより、殺傷処理装置１０２に供給する次亜塩素酸ナトリウム水溶液量を制御できる。
【００８３】
本実施の形態４において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給と電気的殺傷処理装置の順番は特に制限されるものではなく、電気的殺傷処理装置の処理を行う前に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給してもよい。
【００８４】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。図１３において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００８５】
本実施の形態５におけるバラスト水処理システムは、バラスト水供給ライン１０７と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液をバラスト水供給ライン１０７に供給するための薬液供給装置１０１と、バラスト水供給ライン１０７に配置されたチャンバー１３０１と、電気的殺傷処理装置１３０２とを備え、電気的殺傷処理装置１３０２はチャンバー１３０１内に配置されている。本実施の形態５のバラスト水処理システムによれば、電気的殺傷処理装置１３０２がチャンバー１３０１内に配置されているため、バラスト水供給ライン１０７から導入されたバラスト水をチャンバー１３０１内に貯留しながら電気的殺傷処理装置１３０２による殺傷処理を行うことができる。これにより、バラスト水の流速をバラスト水供給ライン１０７での流速よりも遅くすることができ、バラスト水中の水生生物が電気的殺傷処理装置１３０２に接触する回数を増加させることができる。本実施の形態５のバラスト水処理システムは、殺傷処理装置１３０２がチャンバー１３０１内に配置されている以外は、実施の形態１のバラスト水処理システムの構成と同様である。
【００８６】
本実施の形態５のバラスト水処理システムを用いたバラスト水の処理は、例えば、以下のように行うことができる。まず、取水口１０４から取水されたバラスト水は、バラスト水供給ライン１０７を通じてチャンバー１３０１内に導入され、そこでバラスト水中の水生生物の電気的な殺傷処理が行われる。電気的殺傷処理装置１３０２は、チャンバー１３０１内において流速が遅い部分、例えば、チャンバー１３０１底部付近に配置されていることが好ましい。流速が遅くなると、バラスト水中の水生生物がバラスト水との比重差によってその部分に滞ることから、水生生物と電気的殺傷処理装置１３０２とが接触する回数をさらに増加させることができる。ついで、処理された液体がチャンバー１３０１からバラスト水供給ライン１０７に導入され、薬液供給装置１０１から次亜塩素酸ナトリウム水溶液が供給された後、バラストタンク１０３に導入される。
【００８７】
チャンバー１３０１の排出口は、チャンバー１３０１の上部に形成されていることが好ましい。これにより、バラスト水供給ライン１０７に導入される液体中の水生生物量を低減させることができる。チャンバー１３０１の排出口は、チャンバー１３０１の導入口よりも低い位置に形成されていることが好ましい。また、チャンバー１３０１の排出口の径は、導入口の径よりも大きいことが好ましい。これらの構成によれば、チャンバー１３０１内のバラスト水の流速をバラスト水供給ライン１０７での流速よりもさらに遅くし、バラスト水中の水生生物が電気的殺傷処理装置１３０２に接触する回数をさらに増加させることができる。チャンバー１３０１において排出口の径と導入口の径との比（排出口：導入口）は特に制限されるものではないが、例えば、１：１．２〜１．５とすることができる。また、排出口に接続するラインの径は、チャンバー１３０１から薬液供給装置１０１に向かって徐々に大きくなることが好ましい。これにより、圧力損失の上昇を抑制することができる。
【００８８】
チャンバー１３０１は、さらにバッフル等の整流部材を備えていてもよい。これにより、チャンバー１３０１内の流速を容易に一定にすることができる。また、整流部材は、電気的殺傷処理装置１３０２の上部に配置することが好ましい。この構成によれば、バラスト水中のより多くの水生生物を電気的殺傷処理装置１３０２側に集めることができ、電気的殺傷処理装置１３０２との接触回数をさらに増加させて殺傷処理効率を向上させることができる。
【００８９】
チャンバー１３０１の底部には、一端が、船外又は排出ラインに接続するライン（図示せず）が接続していてもよい。このラインを通じて、チャンバー１３０１及び又は電気的殺傷処理装置１３０２に蓄積した滞留物やゴミ等を船外に排出することができる。
【００９０】
バラスト水供給ライン１０７において、殺傷処理装置１０２と薬液供給装置１０１とをつなぐ部分は、実施の形態４と同様に、クランク状に屈折した屈折部となっていてもよいし、殺傷処理装置１０２から薬液供給装置１０１に向かって緩やかな上り勾配が形成された傾斜部であってもよい。これらの形態によれば、例えば、薬液供給装置１０１から供給される次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、殺傷処理装置１０２が配置されたチャンバー１３０１に供給することができる。これにより、チャンバー１３０１内に残留する液体の次亜塩素酸ナトリウムによる殺菌処理を行うことができる。
【００９１】
本実施の形態５において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給と電気的殺傷処理装置による処理の順番はこの順番に特に制限されるものではなく、電気的殺傷処理装置の処理を行う前に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給してもよい。
【００９２】
（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６におけるバラスト水処理システムの構成を示す概略構成図である。図１４において、図１３と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００９３】
本実施の形態６におけるバラスト水処理システムは、バラスト水供給ライン１０７と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液をバラスト水供給ラインに供給するための薬液供給装置１０１と、バラスト水供給ライン１０７に配置されたチャンバー１３０１と、チャンバー１３０１内に配置された電気的殺傷処理装置１３０２とを備え、薬液供給装置１０１は、次亜塩素酸ナトリウム発生用の液体を取水するための取水ライン１４１０を有し、取水ライン１４１０はバラスト水供給ラインが接続する取水口１０４と接続し、かつ、バラスト水取水ポンプ１０６（例えば、バラストポンプ）とは異なる取水ポンプ１１６を備える。本実施の形態６のバラスト水処理システムは、薬液供給装置１０１が、取水口（シーチェスト）１０４と接続する取水ライン１４１０を有し、取水ライン１３１０がバラストポンプ１０６とは異なる取水ポンプ１１６を備える以外は、実施の形態５のバラスト水処理システムの構成と同様である。
【００９４】
本実施の形態６のバラスト水処理システムによれば、バラストポンプ１０６とは異なる取水ポンプ１１６を備えるため、バラストポンプ１０６等を駆動させることなく取水することができる。このため、例えば、航行中であっても液体の取水及び次亜塩素酸ナトリウムの発生を容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、船舶におけるバラスト水の処理において有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１０１    薬液供給装置
１０２    殺傷処理装置
１０３    バラストタンク
１０４    シーチェスト（取水口）
１０５，１１５    ストレーナ
１０６    バラストポンプ
１０７    バラスト水供給ライン
１０９    薬液供給ライン
１１０    取水ライン
１１４    第２の取水口
１１６    ポンプ
２０１    薬液供給装置
２１１    貯留槽
２１２    電解槽
２１３，２１４，２１７，２１８    ライン
２１９    処理槽
３０２    電解槽本体
３０３    ライン
３１１    固定床電極
３１２    給電用電極
３１３    電源
３１４，３１５    電極ターミナル
３１６    固定床
３１７    スペーサ
９０１    後処理装置
９０２，９０２，９０３    排出ライン
９０４    還元剤供給装置
１００１    酸性液貯留槽
１１０１    チャンバー
１１０２    フィルター
１３０１    チャンバー
１３０２    電気的殺傷処理装置
１４１０    取水ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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