(57)【要約】【課題】放水路に放出される排出海水に同伴される泡を安定して連続して監視することができる使用済排出海水の泡監視装置及び使用済排出海水の排出システムを提供する。【解決手段】本発明に係る使用済排出海水の泡監視装置１３は、使用済の排出海水１１の放水路１２の排出海水１１に浮遊している泡２２の拡散を抑制する浮体１５と、浮体１５の上流側の側面に互いに所定間隔を保って対向して設けられる発光部２５と受光部２６とを有する測定手段１６と、測定手段１６で受光された光量を検知するセンサ１８と、測定手段１６で受光された光２７をセンサ１８に伝達する光伝送手段１７と、センサ１８の検知結果から排出海水１１に泡２２が浮遊しているか否かを判断し、泡２２の発生している範囲を求める判定手段１９と、判定手段１９の判断結果に基づいて泡２２の有無を表示する表示手段２４と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済の排出海水を放水する放水路に係留されて設けられ、前記排出海水に浮遊している泡の拡散を抑制するための１つ以上の浮体と、
前記浮体の上流側の側面に互いに対向して設けられ、光源からの光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光を受光する受光部とを有する測定手段と、
前記測定手段で受光された光量に基づいて前記泡を検知する検知手段と、
を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記泡が発生している範囲を求める判定手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記発光部と前記受光部とを保護する一対の外筒を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記一対の外筒は、前記浮体の上流側の側面の高さ方向に複数設けられることを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記外筒は、互いの対向面側に前記泡が付着することを抑制する泡付着抑制手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置。
【請求項６】
使用済の排出海水を海に放水する放水路と、
請求項１乃至５の何れか１つに記載の使用済排出海水の泡監視装置と、
前記排出海水に浮遊している泡を消泡する消泡装置と、
を有することを特徴とする使用済排出海水の排出システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記泡監視装置は、前記消泡装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて前記泡の発生量が所定量以上となったら、前記消泡装置を用いて前記排出海水に浮遊している前記泡を消泡することを特徴とする使用済排出海水の排出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば火力発電所や原子力発電所等の発電プラントや化学プラント等の冷却水として、あるいは排ガスの洗浄用水として、海水を使用した後に再び海へ排出する使用済排出海水に同伴される泡を監視する使用済排出海水の泡監視装置及び使用済排出海水の排出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所、火力発電所などの種々の発電プラントでは、海水は復水器等の冷却水や、海水脱硫設備の排ガス処理用の水や熱交換器等の熱交換用の水として多量に使用されている。復水器で使用された後の使用済の排出海水、海水脱硫設備で用いた使用済の排出海水、熱交換器等から排出される排出海水は、温排水として放水路に排出され、海域や河川域に排出されている。
【０００３】
放水路には、一般に海の潮位の変動に対応するため堰を設置しているが、この堰を越えて排水が下流側に流れ落ちて空気を巻き込むことで、放水路の水面上には多量の泡が発生する。また、放水路には、排水が空気を巻き込むことで生じる泡の他に、界面活性剤などの化学薬品、微生物や生物死骸など汚染物などの様々な原因により生じている泡も含まれている場合がある。
【０００４】
空気を巻き込むことで生じる泡のほとんどは放水路の途中で消泡するが、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、化学薬品や汚染物等による界面活性作用により容易に破泡しないため、使用済海水や排出海水の表面に浮遊している場合が多く、放水路の排出口から海に排出される場合がある。
【０００５】
また、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、空気を巻き込むことで生じる泡に比べ外観も悪く、排水基準に泡の規制がないが、これらに起因して生じた泡が同伴された排出海水は、外観的に汚濁排水と認識されやすい。そのため、排水が放水される周辺の海域や河川域で行われている漁業や農業の安全性を確保する観点から、泡の安全性の確認や証明を行う場合がある。
【０００６】
また、放水路の下流側にはフロート（浮体）を設置して、放水路の水面上に浮遊している泡が海域や河川域に流れ出さないようにしている。しかし、放水路の水面上に浮遊している泡を海域や河川域に流れ出さないようにフロートで止めておくと、フロート周辺には多量の泡が集中して、高波が来た場合や強風が生じた場合には、フロート周辺に浮遊している泡が近隣に飛散してしまう場合がある。
【０００７】
そこで、放水路の水面上に泡が発生するのを抑制するため、従来では、例えば、冷却水として用いる海水中に消泡剤等の薬剤を添加し、海水を冷却水として用いる際に泡が発生するのを抑制する発泡抑制方法などが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、放水路の水面上に泡が発生するのを抑制する他に、フロートが浮いている放水路周辺の水面を作業員が直接確認するか監視カメラなどを用いて目視で監視し、フロートで泡が止まっているのを確認した際には、フロート周辺の水面上に浮遊している泡を回収し、分析等していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／０４１４００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、作業員が直接確認するか監視カメラなどを用いて目視で監視する方法では、夜間は放水路の水面上に浮遊している泡を確認することは困難であるため、昼夜を通じて安定して放水路の水面上に浮遊している泡を監視することは困難である、という問題がある。
【００１１】
そこで、放水路の水面上に浮遊している泡を昼夜を通じて安定して監視することができる泡の泡検知装置が切望されている。
【００１２】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、放水路に放出される排出海水に同伴される泡を安定して連続して監視することができる使用済排出海水の泡監視装置及び使用済排出海水の排出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】
【００１３】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、使用済の排出海水を放水する放水路に係留されて設けられ、前記排出海水に浮遊している泡の拡散を抑制するための１つ以上の浮体と、前記浮体の上流側の側面に互いに対向して設けられ、光源からの光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光を受光する受光部とを有する測定手段と、前記測定手段で受光された光量に基づいて前記泡を検知する検知手段と、を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置である。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記泡が発生している範囲を求める判定手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置である。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記発光部と前記受光部とを保護する一対の外筒を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置である。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において、前記一対の外筒は、前記浮体の上流側の側面の高さ方向に複数設けられることを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置である。
【００１７】
第５の発明は、第３又は第４の発明において、前記外筒は、互いの対向面側に前記泡が付着することを抑制する泡付着抑制手段を有することを特徴とする使用済排出海水の泡監視装置である。
【００１８】
第６の発明は、使用済の排出海水を海に放水する放水路と、請求項１乃至５の何れか１つに記載の使用済排出海水の泡監視装置と、前記排出海水に浮遊している泡を消泡する消泡装置と、を有することを特徴とする使用済排出海水の排出システムである。
【００１９】
第７の発明は、第６の発明において、前記泡監視装置は、前記消泡装置を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて前記泡の発生量が所定量以上となったら、前記消泡装置を用いて前記排出海水に浮遊している前記泡を消泡することを特徴とする使用済排出海水の排出システムである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、放水路に放出される排出海水に同伴される泡を安定して連続して監視することができる。このため、海水を使用した後に再び海洋へ排出する排出海水に同伴される泡に対して適切に消泡処理を施すことができ、昼夜を通じて効率よく泡を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置を適用した使用済排出海水の排出システムの概略構成図である。
【図２】図２は、本実施例に係る使用済排出海水の排出システムの平面概略図である。
【図３】図３は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置の概略図である。
【図４】図４は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置の平面概略図である。
【図５】図５は、本実施例に係る測定手段の構成例である。
【図６】図６は、本実施例に係る泡の発生範囲の算出方法を説明する図である。
【図７】図７は、本実施例に係る泡の発生範囲の算出方法を説明する図である。
【図８】図８は、本実施例に係る泡の発生範囲の算出方法を説明する図である。
【図９】図９は、本実施例に係る測定手段の外筒の構成を簡略に示す図である。
【図１０】図１０は、本実施例に係る測定手段の泡付着抑制手段を簡略に示す図である。
【図１１】図１１は、本実施例に係る測定手段の泡付着抑制手段を簡略に示す図である。
【図１２】図１２は、本実施例に係る測定手段の泡付着抑制手段を簡略に示す図である。
【図１３】図１３は、本実施例に係る測定手段の泡付着抑制手段を簡略に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る使用済排出海水の泡監視装置及び使用済排出海水の排出システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに以下に記載した下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００２３】
本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置を備えた使用済排出海水の排出システムについて説明する。図１は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置を適用した使用済排出海水の排出システムの概略構成図であり、図２は、本実施例に係る使用済排出海水の排出システムの平面概略図であり、図３は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置の概略図であり、図４は、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置の平面概略図である。図１、図２に示すように、本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０は、使用済の排出海水１１を海２０へ排出する放水路１２に設けられ、使用済排出海水の泡監視装置１３と、消泡装置１４とを有するものである。また、図１〜４に示すように、使用済排出海水の泡監視装置１３は、浮体（フロート）１５と、測定手段１６と、検知手段（センサ）１８と、判定手段１９と、光伝送手段（光ファイバー）１７と、制御手段（制御装置）２３と、表示手段（モニタ）２４とを有するものである。
【００２４】
排出海水１１は、例えば、海２０から取水した海水を火力発電所、原子力発電所等の発電プラントの復水器の冷却水として用い、復水器で熱交換されて温められた温排水であり、復水器から放水溝２９に排出され放水路１２を通って海２０に向けて排出される使用済の海水である。
【００２５】
放水路１２には堰２１が設けられ、放水路１２の水面の高さは、復水器の方が海域側よりも高くなるように形成され、海２０の潮位の変動を受けないようにしている。
【００２６】
放水路１２には、排出海水１１が海２０に向けて排出されるまでの間に、排出海水１１には泡２２が多量に発生し、泡２２を同伴した排出海水１１が海２０に向けて流れている。泡２２は、排出海水１１が堰２１を越えて下流側に流れ落ちた際に排出海水１１が空気を巻き込むことで生じる泡や、界面活性剤などの化学薬品、微生物や生物死骸などの汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子などの様々な原因により生じている泡などがある。空気を巻き込むことで生じる泡のほとんどは放水路１２の途中で消泡するが、汚染物等に起因して生じた泡は、水と水以外の物質（化学薬品や汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子）が攪拌されたときに曝気され，いったん沈んだ泡が浮上する際に加圧浮上することによって気泡の周囲に吸着することから界面活性剤としての機能を果たし、気泡が割れにくくなっている。また、こうした泡２２に対しては、物理的な力を加えた場合でも、破泡、消泡せず、余計な泡を生じることが多い。すなわち、小さな泡が放水路１２の下部から上昇する過程で排出海水１１中や放水路１２の底部に堆積した汚泥などの汚濁成分が泡に巻き込まれることで、化学薬品や汚染物、水中の藻類や細菌、無機物や有機物の微粒子、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子などを多く取り込み、泡の中に更に小さい泡が多数存在した状態の泡を形成することが考えられる。これにより、泡２２の皮膜が厚く、強固となる結果、気泡が割れにくくなり、破泡、消泡し難くなっている。そのため、化学薬品や汚染物等に起因して生じた泡は、放水路１２の排出口まで排出海水１１の表面に着色した状態で浮遊している場合が多い。
【００２７】
放水路１２の下流側の放水路１２と海域との境近傍には、泡２２を同伴した排出海水１１の表面近傍の流れを遮る浮体（以下、フロートという）１５が係留して設けられている。フロート１５は放水路１２の排出海水１１の流れ方向と略直交する向きに複数設けられており、放水路１２を流れる排出海水１１の海水表層に浮遊する泡２２を、フロート１５で止めて排出海水１１に同伴して海域に拡散するのを抑制するようにしている。
【００２８】
フロート１５同士は、例えば、紐等により各々連結されており、フロート１５の数は、放水路１２の幅大きさ等により調整される。また、発生する泡２２に応じて、フロート１５の高さや、水没量を適宜調整できるようにしてもよい。
【００２９】
フロート１５を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、発泡ポリスチレン等の有機系樹脂などを用いることが好ましい。消泡装置１４として薬剤噴霧装置を用いて排出海水１１に同伴する泡２２を消泡する場合、フロート１５の表面に酸が付着することで、フロート１５の表面に水垢や微生物が付着するのを抑制し、表面の汚染を抑制できると共に、樹脂と泡２２とが接触することで破泡作用が発揮され、泡２２の消泡効果を促進することができる。また、フロート１５からの有害物質溶出が無いため環境水域(海、湖沼、河川等)を汚染することも抑制することができる。
【００３０】
測定手段１６は、図３及び図４に示すように、フロート１５の上流側の側面に互いに所定間隔を保って対向して設けられる発光部２５と受光部２６とを有するものである。また、フロート１５の上流側の側面には発光部２５と受光部２６とを保護する一対の外筒６２が対向して設けられており、一方の外筒６２内には発光部２５が設けられ、他方の外筒６２内には受光部２６が設けられている。
【００３１】
発光部２５としては、光を出力できるものであればよく、例えば、レーザーダイオード（Laser Diode：ＬＤ）や発光ダイオード（Light-Emitting Diodes：ＬＥＤ）等の光源を有して構成されるものが挙げられる。また、発光部２５から照射する光２７の種類は、例えば、紫外線、可視光線、赤外線などが挙げられ、光２７の波長は紫外領域から赤外領域までを使用することができる。使用する波長としては、例えば、１００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以上９００ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下、さらに好ましくは３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。
【００３２】
受光部２６は、発光部２５から照射された光２７を受光し、光量を検出し、出力信号を得るものである。受光部２６としては、例えば、フォトディテクタ（Photo Detector：ＰＤ）や電荷結合素子（Charge-Coupled Device：ＣＣＤ）等の固体撮像素子等が用いられる。
【００３３】
また、発光部２５及び受光部２６としては、公知の透過型フォトセンサ等を用いるようにしてもよい。
【００３４】
発光部２５と受光部２６とは、それぞれ光伝送手段（以下、光ファイバーという）１７により検知手段１８と接続され、判定手段１９、制御手段（制御装置）２３との間でデータの送受信ができるようになっている。
【００３５】
発光部２５は受光部２６に向けて光２７を照射し、受光部２６は受光した光２７の光量に応じて光ファイバー１７を介して検知手段（以下、センサという）１８に伝達される。放水路１２の上流側から流れてきた排出海水１１に泡２２が浮遊している場合、フロート１５に泡２２がせき止められる。発光部２５と受光部２６との間の光路に泡２２が入ると、発光部２５から照射される光２７の光量は泡２２で弱くなるので、受光部２６で受光される光２７またはその透過光の光量は減少する。よって、受光部２６で受光される光量の減少割合から、放水路１２の上流側から排出海水１１に同伴して流れてきた泡２２がフロート１５に滞留しているか否かを検知することができる。
【００３６】
また、本実施例においては、発光部２５は、光源を有して構成されているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、発光部２５は発光源を別途設け、光ファイバー１７は、発光源からの光２７を測定手段１６に伝送するようにしてもよい。これにより、発光源からの光２７を光ファイバー１７を介して発光部２５に伝送し、発光部２５から受光部２６に向けて光２７を照射することができる。
【００３７】
光ファイバー１７は、受光部２６で受光された光２７をセンサ１８に伝送する。受光部２６で受光された光２７の信号は光ファイバー１７を介してセンサ１８に伝送される。図４では光ファイバー１７は１本の線で示してあるが、各フロートの発光部２５と受光部２６との信号をそれぞれ得るために複数の光ファイバーが束となっているものである。
【００３８】
検知手段（センサ）１８は、受光部２６で受光された光２７の信号を検知する。センサ１８は、受光部２６で受光した光量に応じた信号を光ファイバー１７を介して受信し、受信された信号の値から泡２２の有無を検知する。センサ１８は、受光部２６から伝送された光２７の信号を判定手段１９、制御手段２３に伝達する。
【００３９】
センサ１８は、光２７の信号の情報を光ファイバー１７などを用いて判定手段１９、制御手段２３に送信するようにしているが、これに限定されるものではなく、センサ１８は、受光された光２７の信号の情報を無線などを用いて判定手段１９、制御手段２３に送信するようにしてもよい。
【００４０】
判定手段１９は、検知手段（センサ）１８で検知された受光部２６の光２７の光量から排出海水１１に泡２２が浮遊しているか否かを判断する。また、判定手段１９は、泡２２があると判断した各フロート１５に設けられている測定手段１６からの測定結果を参照して、予め定められた各測定手段１６の位置や配置から泡２２の発生している範囲を求める。
【００４１】
よって、発光部２５から照射され、受光部２６が受光する光２７の光量の変動割合を求めることにより、放水路１２の上流側から排出海水１１に同伴して流れてきた泡２２がフロート１５に滞留しているか否かを求めることができる。また、海２０が干潮、満潮により海面の高さが変動する場合でも、発光部２５および受光部２６はフロート１５に設けられているため、発光部２５から照射された光２７を受光部２６が受光する際、海面の高さの変動の影響を受けることはない。そのため、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置１３を用いれば、海面の高さの変動の影響を受けることなく、通年で安定してフロート１５近傍で排出海水１１に泡２２が浮遊しているか否かを求めることができる。
【００４２】
また、本実施例においては、図３に示すように水面２８から出ているフロート１５の高さのおよそ中間の高さｈの位置に測定手段１６が設けられている。この水面２８からの高さｈの位置に測定手段１６を配置することで、泡２２が少ない（高さｈに到達しない）場合には、測定手段１６は泡２２を測定しないので、表示手段２４を頻繁に動作させる必要がない。また、図３及び図４に示すように泡２２が水面２８からの高さｈに到達した場合、泡２２が測定手段１６の一対の対向する光電センサの発光部２５と受光部２６の間の光路を遮光することで光量が変化するので泡２２を測定することができる。本実施例では、水面２８から出ているフロート１５の高さのおよそ中間の高さｈの位置に測定手段１６を設けることにより、泡２２がフロート１５を乗り越えて外海に漏洩する前に検知手段（センサ）１８により泡２２を検知することができる。なお、測定手段１６の設置高さ位置は泡２２の性質や泡２２の発生量の許容値により適宜設定することが可能である。
【００４３】
また、本実施例では、測定手段１６はフロート１５の上流側の側面に一つ設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フロートの高さ方向に複数設けるようにしてもよい。図５は、フロート１５の他の構成の一例を示す図である。図５に示すように、フロート１５に測定手段１６ａ〜１６ｃを各々、水面２８からフロート１５の高さｈ１〜ｈ３に設ける。これにより、発生した泡２２が少ない場合や泡２２がフロート１５を乗り越える直前の場合など任意の泡２２の高さの時に泡２２を測定することが可能となる。また、水面２８に近い下側の測定手段１６ｃで泡２２を測定してから上側の測定手段１６ｂで泡２２を測定するまでの時間が分かるため時間当たりの泡２２の発生量を見積もることが可能となる。
【００４４】
また、本実施例に係る泡監視装置１３の泡２２の発生した範囲を求める場合、例えば、図６に示すように、検知手段１８は、フロート１５ｃと１５ｄと１５ｅの測定手段１６で泡２２が検知された場合、フロート１５ｃと１５ｄと１５ｅの領域Ａにある排出海水１１に泡２２が浮遊していると判断することができる。
【００４５】
また、図７に示すように、検知手段１８は、フロート１５ｂ〜１５ｆの測定手段１６で泡２２が検知された場合、フロート１５ｂ〜１５ｆの領域Ｂにある排出海水１１に泡２２が浮遊していると判断することができる。
【００４６】
また、図８に示すように、検知手段１８は、フロート１５ａ〜１５ｇの測定手段１６で泡２２が検知された場合、フロート１５ａ〜１５ｇの領域Ｃにある排出海水１１に泡２２が浮遊していると判断することができる。
【００４７】
なお、フロート１５の大きさ、長さ、及び設置する数などは放水路１２に合わせて適宜設定することができる。
【００４８】
このように、泡２２の発生した範囲の面積と測定手段１６の水面２８からの高さｈ、又は高さｈ１〜ｈ３に基づいて発生した泡２２の体積を算出することが可能となる。また、発生した泡２２の範囲と、例えば、泡２２を測定した測定手段１６の高さｈ１から高さｈ２に到達するまでの時間から、時間当たりの泡２２の発生量（体積）を算出することが可能となる。
【００４９】
制御手段２３は、各測定手段１６の測定結果に基づく判定手段１９の判断結果を監視室のモニタ（表示手段）２４に伝達し、モニタ２４は判定手段１９の判断結果に基づいて放水路１２のフロート１５近傍の排出海水１１に泡２２が浮遊しているか否かを表示する。また、判定手段１９の判断結果を直接モニタ（表示手段）２４に伝達するようにしてもよい。
【００５０】
これにより、放水路１２のフロート１５近傍の排出海水１１に泡２２が浮遊しているか否かは、モニタ２４で放水路１２の外部から作業員は容易に監視することができる。
【００５１】
また、本実施例では、表示手段としてモニタ２４を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、警告灯を点灯したり、警報を発生したり、ブザー、サイレンを鳴動させたり、回転灯を回転させるなどでもよい。
【００５２】
よって、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置１３を放水路１２に設け、モニタ２４に判定手段１９の判断結果を表示することにより、放水路１２に放出される排出海水１１に同伴する泡２２を容易に監視することができる。
【００５３】
また、本実施例においては、使用済排出海水の泡監視装置１３は、浮体（フロート）１５と、測定手段１６と、検知手段（センサ）１８と、判定手段１９と、光伝送手段（光ファイバー）１７と、制御手段（制御装置）２３と、表示手段（モニタ）２４とを有する構成として説明したが、本実施例はこれに限定されるものではない。使用済排出海水の泡監視装置１３は、浮体（フロート）１５と、測定手段１６と、検知手段（センサ）１８とを有する構成とすることができる。
【００５４】
制御手段２３は、検知手段１８で泡２２が検知され、判定手段１９で泡２２の発生範囲を求めたら、消泡装置１４により泡２２の消泡処理を行わせる。本実施例では、図２に示すように消泡装置１４は、薬剤３１を排出海水１１に噴霧する薬剤噴霧装置である。消泡装置１４は、薬剤３１の薬液を噴霧するスプレー３２と、薬剤供給ライン３３と、薬剤タンク３４とを有するものである。スプレー３２から排出海水１１に薬剤３１を供給し、排出海水１１中の微生物を殺菌する。図２において薬剤３１の薬液を噴霧するスプレー３２は放水路１２のフロート１５に集められた泡２２を消泡するように２箇所だけ例示しているが、全てのフロート１５に集められた泡２２を消泡できるように所定間隔で複数設置されている。
【００５５】
薬剤３１としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、オゾン、過酸化水素水などが挙げられる。消泡装置１４は、その先端のスプレー３２からＮａＣｌＯが５ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ相当分となるように散布する。また、オゾンが気体の場合にはオゾンを吹きつけるようにしてもよい。
【００５６】
排出海水１１に浮遊している泡２２は、水中の藻類や細菌、多糖類、脂肪等の両親媒性生体高分子が気泡の周囲に吸着し、界面活性剤としての機能を果たす結果、気泡が割れにくくなっている。そこで、消泡装置１４より薬剤３１を排出海水１１に噴霧することで、例えば藻類や、細菌の殺菌が促進され、この藻類や細菌等の存在に起因する泡の破泡抑止性能を低下させ、消泡が促進される。これにより、微生物由来に起因し、破砲し難い汚濁泡に対して、薬剤処理により、効果的に消泡処理がなされる。
【００５７】
また、制御手段２３は、測定手段１６で測定された測定結果に基づいて、消泡装置１４を用いて排出海水１１に浮遊している泡２２を消泡することが好ましい。制御手段２３は、泡２２の発生量が所定量以上と判断した場合に、消泡装置１４を用いて薬剤３１をフロート１５近傍の排出海水１１に噴霧し、排出海水１１に浮遊している泡２２を消泡する。これにより、薬剤３１を無駄に消費することなく、効率よく排出海水１１に浮遊している泡２２の消泡処理を施すことができる。
【００５８】
本実施例においては、消泡装置１４として薬剤３１を噴霧させる方法を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、一般的な泡の消泡方法、例えば、高温ガスを噴射する方法、海水や消泡剤を散布させる方法、海水や消泡剤を噴射させる方法、泡を加熱する方法などを用いることができる。
【００５９】
よって、本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０によれば、使用済の排出海水１１の放水路１２に本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置１３を設け、放水路１２に放出される排出海水１１に同伴した泡２２を安定して連続して監視することができる。このため、昼夜を通じて消泡装置１４により、排出海水１１の表面に浮遊している泡２２に対して、迅速かつ確実に効率よく消泡処理を施すことができるため、海２０に泡２２が放流するのを抑制することができる。
【００６０】
また、従来のように泡２２を陸上に回収し、陸上に設けた泡処理設備で処理する場合には、泡２２の残骸は産業廃棄物として別途処理する必要があるため、泡２２の処理設備を別途設置する必要があり、ランニングコストが上昇すると共に、廃棄物としての処理コストも嵩むこととなる。これに対し、本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０では、排出海水１１に浮遊している泡２２をそのまま破泡５５させているため、直接、海２０へ放出することができ、泡２２を処理するために要する泡処理設備の設置コストの低廉及びランニングコストの大幅な削減を図ることが可能となる。
【００６１】
本実施例においては、図２に示すように、制御手段（制御装置）２３など本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０において用いられる装置には、一般の電源部４１と、補助電源部として太陽光発電設備４２とから電気を供給するようにしている。太陽光発電設備４２は、発電部として太陽光から電力を得る太陽光発電パネル４３と、発電された電力を充電する充電部４４とを有する。充電部４４としては、例えば、二次電池（充電池）、リチウムイオン充電池、ニッケル水素充電池等を挙げることができる。
【００６２】
昼間に太陽光発電パネル４３で発電した電気は充電部４４に充電され、充電しておいた電気は夜間に制御手段（制御装置）２３の運転用などの電気として用いる。これにより、昼夜を通して安定して効率よく節電しつつ本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０において用いられる装置に電気を供給することが可能となる。
【００６３】
本実施例において、発電部には、自然エネルギーとして太陽光から発電する太陽光発電パネル４３を用いているが、これに限定されるものではない。発電部は、自然エネルギーとして太陽光以外に、風力、水力などから電力を得るようにしてもよい。発電部として、例えば、風力から電力を得る場合には風車が用いられ、水力から電力を得る場合には水車が用いられる。
【００６４】
例えば、風力を用いて電力を得る場合には、昼間に風車で発電した電気を充電部４４に充電し、水力を用いて電力を得る場合には、水車で発電した電気を充電部４４に充電する。そして、夜間に充電部４４に充電しておいた電気を制御手段（制御装置）２３など本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０において用いられる装置の動力用の電気として用いる。これにより、本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０に電気を昼夜を通して安定して効率よく供給することができるため、節電を図りつつ効率よく運転することが可能となる。また、使用済排出海水の泡監視装置１３は主に沿岸部に設置されることから、太陽光発電パネル４３、風車、水車などを併用することが可能である。
【００６５】
本実施例においては、排出海水１１として、火力発電所、原子力発電所等の発電プラントの復水器等から排出される使用済海水に同伴される泡を監視し、処理する場合について説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、海水脱硫設備で用いた使用済の排出海水、熱交換器等から排出される排水、河川に排出される排水等についても同様に適用することができる。
【実施例２】
【００６６】
本実施例に係る使用済排出海水の排出システムについて説明する。本実施例に係る使用済排出海水の排出システムは、上述した図１〜図４に示す実施例１に係る使用済排出海水の排出システム１０に備えられている使用済排出海水の泡監視装置１３の測定手段１６の構成以外は実施例１と同様である。上述した実施例１と同一の構成には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００６７】
図９は、測定手段の外筒の構成を簡略に示す図である。図１０は、測定手段の泡付着抑制手段を簡略に示す図である。図９に示すように、使用済排出海水の泡監視装置１３の測定手段１６は、一対の外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに、外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂ側に空気５８を噴出させるための気体噴出部（泡付着抑制手段）５６を有するものである。気体噴出部５６は、外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂ側に空気５８をポンプ５１で送り込むようにしている。
【００６８】
放水路１２の水面上に浮遊する泡２２のなかでも、例えば化学薬品、微生物、生物死骸などに起因して生じた泡２２は有機物、糖類、油等を含んでいる場合がある。このような泡２２は表面張力が高く消泡しづらいので長時間、泡２２として水面上を浮遊することになる。例えば、消泡装置１４により水面２８を浮遊する泡２２を消泡しても、例えば、図９に示すように、泡２２が測定手段１６の外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに付着したままとなる場合があり、測定手段１６の発光部２５と受光部２６の光路を塞いでしまうことがある。
【００６９】
本実施例によれば、図１０に示すように、外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに気体噴出部５６を有するため、発光部２５又は受光部２６が設けられた一方の外筒６２の内側から対向する他方の外筒６２側に向かって、それぞれ空気５８又はガス５８を噴出させて、外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに付着した泡２２を吹き飛ばして除去する。これにより、泡２２の付着を抑制することができる。
【００７０】
よって、泡付着抑制手段を有する本実施例によれば外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに気体噴出部５６を有することにより泡２２が測定手段１６の光路を塞いでしまうことがない。
【００７１】
本実施例においては、気体噴出部５６から噴出させる気体として空気５８を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ガス、高圧空気、高圧ガスなどを用いてもよい。
【００７２】
本実施例においては、泡付着抑制手段として気体噴出部５６から気体を外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂ側に噴出させて、泡２２の付着を抑制しているが、本実施例はこれに限定されるものではない。泡付着抑制手段の他の一例を図１１、図１２及び図１３に示す。図１１、図１２に示すように、本実施例は、泡付着抑制手段として、外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂの端面に油５２を塗布するようにしてもよい。対向面６３ａ、６３ｂに塗布する油５２としては、例えばシリコン油などを挙げることができる。よって、泡付着抑制手段を有する本実施例によれば外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに油５２を塗布することにより測定手段１６に泡２２が付着することを抑制することができる。また、仮に泡２２が外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに付着しても油５２の作用により泡２２が破れて消泡するため測定手段１６の光路を塞いでしまうことがない。
【００７３】
また、図１３に示すように、本実施例は、泡付着抑制手段として、一対の外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに光触媒層５３が形成されたカバー５４を有するようにしてもよい。カバー５４は、対向面６３ａ、６３ｂ側の表面に光触媒の皮膜が形成されたものである。放水路１２の水面上に浮遊する泡２２のなかでも、例えば化学薬品、微生物、生物死骸などに起因して生じた泡２２は有機物、糖類、油等を含んでいることが多いため、光触媒層５３の作用により泡２２の構成成分である有機物、糖類、油のいずれか１つ以上を分解することにより泡２２を破れ（破泡５５）させ、消泡させることができる。
【００７４】
光触媒層５３としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを用いて形成される層が挙げられる。外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂを光触媒層５３が形成されたカバー５４で覆うことにより、測定手段１６に泡２２が付着することを抑制することができる。また、仮に泡２２がカバー５４表面に付着しても光触媒層５３の作用により泡２２が破れて消泡するため測定手段１６の光路を塞いでしまうことがない。
【００７５】
よって、本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置１３によれば、測定手段１６の発光部２５と受光部２６が設けられた一対の対向する外筒６２の対向面６３ａ、６３ｂに付着した泡２２を除去、又は泡２２の付着を抑制することができ、測定手段１６の誤検出を抑制することができる。
【００７６】
よって、本実施例に係る使用済排出海水の排出システム１０によれば、使用済の排出海水１１の放水路１２に本実施例に係る使用済排出海水の泡監視装置１３を設け、測定手段１６の誤検出を抑制しつつ、放水路１２に放出される排出海水１１に同伴した泡２２を安定して連続して監視することができる。このため、昼夜を通じて消泡装置１４により、排出海水１１の表面に浮遊している泡２２に対して、迅速かつ確実に効率よく消泡処理を施すことができるため、海２０に泡２２が放流するのを抑制することができ、更に信頼性の高い使用済排出海水の排出システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  使用済排出海水の排出システム
１１  排出海水
１２  放水路
１３  使用済排出海水の泡監視装置
１４  消泡装置（消泡手段）
１５  フロート
１６  測定手段
１７  光伝送手段（光ファイバー）
１８  検知手段（センサ）
１９  判定手段
２０  海
２１  堰
２２  泡
２３  制御手段（制御装置）
２４  表示手段（モニタ）
２５  発光部
２６  受光部
２７  光
２８  水面
２９  放水溝
３１  薬剤
３２  スプレー
３３  薬剤供給ライン
３４  薬剤タンク
４１  電源部
４２  太陽光発電設備
４３  太陽光発電パネル
４４  充電部
５１  ポンプ
５２  油
５３  光触媒層
５４  カバー
５５  破泡
５６  気体噴出部
５８  空気、ガス
６２  外筒
６３ａ、６３ｂ  対向面
【図１】
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【図２】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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