(57)【要約】【課題】  フィルタの外周面に向けて、水中および空気中における洗浄水の噴射を簡単な構成で、しかも空気中における洗浄水の噴射に要するポンプの回転数で、水中および空気中における洗浄水の噴射を可能にしたバラスト水処理装置を得る。【解決手段】  円筒状のフィルタ２をケーシング１内に配置したバラスト水処理装置であって、洗浄水噴射ノズル６は、フィルタ２の軸方向全域に渡って噴射可能に複数配置されており、洗浄水供給路７は、洗浄水を送水するポンプの二次側で２系統に分岐し、一方の分岐供給路７ａが洗浄水噴射ノズル６の概ね半数の洗浄水噴射ノズル６と接続し、他方の分岐供給路７ｂが残りの洗浄水噴射ノズル６と接続しており、２系統に分岐した分岐供給路７ａ，７ｂには開閉弁３３，３４が設けられ、開閉弁３３，３４の開閉により洗浄水噴射ノズル６から噴射される洗浄水の噴射圧が変えられるようにした。【選択図】  図１
2016068024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、
前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、前記ケーシング内の水を排水する排水手段と、前記フィルタの二次側に設けられ、前記フィルタの外周面に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルと、前記洗浄水噴射ノズルに洗浄水を供給する洗浄水供給路を備え、
前記洗浄水噴射ノズルは、前記フィルタの軸方向全域に渡って噴射可能に複数配置されており、
前記洗浄水供給路は、洗浄水を送水するポンプの二次側で２系統に分岐し、一方の分岐供給路が前記複数配置されている洗浄水噴射ノズルの概ね半数の洗浄水噴射ノズルと接続し、他方の分岐供給路が残りの洗浄水噴射ノズルと接続しており、
前記２系統に分岐した分岐供給路にはそれぞれ開閉弁が設けられ、前記開閉弁の開閉により前記洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水の噴射圧が変えられることを特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項２】
前記洗浄水噴射ノズルからの洗浄水の噴射が水中噴射である場合は、前記開閉弁を交互に開閉し、洗浄水の噴射が空気中噴射である場合は、前記開閉弁のいずれも開とする制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶において、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、船舶に設けられたバラストタンク内にバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は基本的に荷上港で取水されて、荷積港で排出されるため、それらの場所が異なっていれば、バラスト水中に含まれるプランクトンや細菌類の微生物が世界中を移動することになる。従って、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、その港に別の海域の微生物を放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。このバラスト水による海洋環境の破壊を防止するために、国際海事機関（ＩＭＯ）においては、バラスト水管理条約を締結するとともに、バラスト水排出基準として船外に排出されるバラスト水中に含まれる微生物の含有量を規制している。
【０００３】
このようなことから、バラスト水をバラストタンク内に貯留する際に、バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理することが要求されている。バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理する手段として、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置によるバラスト水の濾過と、バラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプを備えた紫外線照射装置とによる処理方式が知られている。この処理方式で用いられるバラスト水処理装置のフィルタにあっては、除去性能が要求されているため、極小目開の金網などによる濾過体を必要としている。そのため、目詰まりが激しく、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。
また、バラスト水処理終了後は、次のバラスト水処理に備え、バラスト水処理装置におけるケーシング内に配置したフィルタが異物の残っていない初期の状態にあることが望まれる。
【０００４】
このような要求に応えるフィルタの洗浄を行うバラスト水処理装置として、従来、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、前記ケーシング内の水を排出する排水手段と、前記フィルタの二次側に、前記フィルタの外周面に向けて水中で洗浄水を噴射する水中洗浄水噴射ノズルと、空気中で洗浄水を噴射する空気中洗浄水噴射ノズルとが設けられ、バラスト水処理運転中にフィルタの一次側と二次側の差圧が所定差圧以上に上昇した場合、水中洗浄水噴射ノズルから洗浄水を噴射させ、更にフィルタの一次側と二次側の差圧が所定差圧を超え許容差圧以上に上昇した場合にバラスト水処理運転を停止させ、また、バラスト水処理の終了によりバラスト水処理運転を停止させたとき、バラスト水処理運転停止時に前記排水手段の排水弁を開き、前記フィルタ回転手段により前記フィルタを回転させながら、前記空気中洗浄水噴射ノズルから洗浄水を噴射させるバラスト水処理装置がある（特許文献１参照。）。
特許文献１に記載されたバラスト水処理装置は、バラスト水処理運転中における恒常的なフィルタの洗浄と、バラスト水処理終了後、フィルタを異物の残っていない初期の状態に戻すことを容易に行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１記載されたバラスト水処理装置は、バラスト水処理運転中における恒常的なフィルタの洗浄と、バラスト水処理終了後、フィルタを異物の残っていない初期の状態に戻すことを容易に行えるが、反面、フィルタの二次側に、フィルタの外周面に向けて水中で洗浄水を噴射する水中洗浄水噴射ノズルと、空気中で洗浄水を噴射する空気中洗浄水噴射ノズルとを設けているため構成が複雑になるといった問題があった。
また、水中洗浄水噴射ノズルからの洗浄水の噴射は、水中の噴射であるために、空気中で噴射する空気中洗浄水噴射ノズルの噴射に比べ高打力が要求されることから、洗浄水を圧送するポンプの回転を、水中洗浄水噴射ノズルと空気中洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水に求められる打力に応じた回転に制御しなければならないといった煩わしい作業が要求され、更には、水中洗浄水噴射ノズルへの洗浄水の圧送はポンプの回転数を高くするため消費電力も大きくなりコストが嵩むといった問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、フィルタの外周面に向けて、水中および空気中における洗浄水の噴射を簡単な構成で、しかも空気中における洗浄水の噴射に要するポンプの回転数で、水中および空気中における洗浄水の噴射を可能にしたバラスト水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、前記ケーシング内の水を排水する排水手段と、前記フィルタの二次側に設けられ、前記フィルタの外周面に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルと、前記洗浄水噴射ノズルに洗浄水を供給する洗浄水供給路を備え、前記洗浄水噴射ノズルは、前記フィルタの軸方向全域に渡って噴射可能に複数配置されており、前記洗浄水供給路は、洗浄水を送水するポンプの二次側で２系統に分岐し、一方の分岐供給路が前記複数配置されている洗浄水噴射ノズルの概ね半数の洗浄水噴射ノズルと接続し、他方の分岐供給路が残りの洗浄水噴射ノズルと接続しており、前記２系統に分岐した分岐供給路にはそれぞれ開閉弁が設けられ、前記開閉弁の開閉により前記洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水の噴射圧が変えられることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、バラスト水処理運転停止時における空気中での前記フィルタの洗浄では、前記２系統に分岐した分岐供給路に設けられた開閉弁を開くことにより、全ての洗浄水噴射ノズルから洗浄水を噴射させ、そして、バラスト水処理運転中における水中での前記フィルタの洗浄では、先ず、前記２系統に分岐した分岐供給路に設けられた前記開閉弁の内の一方の開閉弁を開き、前記洗浄水噴射ノズルの概ね半数の洗浄水噴射ノズルから洗浄水を噴射させ、所定時間経過後、前記一方の開閉弁を閉じ他方の開閉弁を開き、前記洗浄水噴射ノズルの他の半数の洗浄水噴射ノズルから洗浄水を噴射させることにより、前記ポンプの回転数を変えないで、高打力の洗浄水を噴射させることができるので、水中および空気中における洗浄水の噴射を簡単な構成で、空気中における洗浄水の噴射に要するポンプの回転数で、水中および空気中で打力の異なる洗浄水を噴射させることができることになり、ポンプの消費電力が抑えられコストの低減を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記洗浄水噴射ノズルからの洗浄水の噴射が水中噴射である場合は、前記開閉弁を交互に開閉し、洗浄水の噴射が空気中噴射である場合は、前記開閉弁のいずれも開とする制御手段が備えられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前記洗浄水噴射ノズルからの洗浄水の噴射が水中噴射である場合は、前記開閉弁を交互に開閉し、洗浄水の噴射が空気中噴射である場合は、前記開閉弁のいずれも開とする制御手段が備えられているので、前記開閉弁の開閉を自動的に且つ確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るバラスト水処理装置によれば、バラスト水処理運転中及びバラスト水処理運転停止時における水中及び空気中での洗浄水噴射ノズルからの洗浄水の噴射を、共通の洗浄水噴射ノズルで行うことができるので、構成が簡単となり、また、空気中における洗浄水の噴射に要するポンプの回転数で、水中および空気中で打力の異なる洗浄水を噴射させることができるので、ポンプの消費電力が抑えられコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を示す概略断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を示す概略断面説明図である。
【００１５】
本例のバラスト水処理装置は、円筒状のケーシング１内に配置され、内部に流入したバラスト水（以下、濾過処理前を被処理水、濾過処理後を処理水という。）を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ２と、フィルタ２を、その軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段３と、ケーシング１内の水を排出する排水手段４と、バラスト水処理運転中に逆洗する逆洗機構５と、フィルタ２の二次側に設けられ、フィルタ２の外周面に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズル６と、洗浄水噴射ノズル６に洗浄水を供給する洗浄水供給路７を備えている。
【００１６】
詳細には、ケーシング１は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部８で、下部開口部が底部９で密閉されている。蓋部８には、ケーシング１内のエアを抜くエア抜き弁１０が設けられている。
ケーシング１内に配置された円筒状のフィルタ２は、その上部開口部が上閉止部１１で密閉され、下部開口部が下閉止部１２および後述する下部回転軸部材１３とでケーシング１とフィルタ２の間に形成される処理水流出空間１４側と隔てられている。フィルタ２にあっては、多数の孔部を設けた２枚の金属薄板を円筒形に形成した支持体の間に円筒状に形成した金網などの濾過体を挟んだ構成が好ましいが、多数の孔部を設けた金属薄板を円筒形に形成した支持体の外周面に濾過体を設けた構成であってもよい。
【００１７】
フィルタ２を回転させるフィルタ回転手段３は、フィルタ２の上閉止部１１に、フィルタ２の軸心位置に軸心方向に突設して設けた上部回転軸部材１５と、下閉止部１２に設けた下部回転軸部材１３と、上部回転軸部材１５に回転を伝達しフィルタ２を回転させるモータ１６とで構成されている。
【００１８】
上部回転軸部材１５はケーシング１の蓋部８を貫通し、シーリングされた軸受部材１７を介して蓋部８に回転自在に且つ液密に支持され、下部回転軸部材１３はケーシング１の底部９を貫通し、シーリングされた軸受部材１８を介して底部９に回転自在に且つ液密に支持されている。
下部回転軸部材１３はフィルタ２内と連通する管状体となっており、ケーシング１の底部９からケーシング１の外に突出する下部回転軸部材１３にケーシング１の被処理水導入口１９が接続されている。被処理水導入口１９には、被処理水導入路２０が接続されている。被処理水導入路２０には、被処理水を圧送するポンプ２１と、ポンプ２１の下流側に位置して開閉弁２２が設けられている。開閉弁２２の下流側の被処理水導入路２０には、排水路２３が接続され、排水路２３には排水弁２４が設けられ、排水路２３と排水弁２４とでケーシング１内の水を排出する排水手段４が構成されている。
【００１９】
ケーシング１の側部には処理水流出口２５が設けられており、被処理水導入路２０を流れ被処理水導入口１９から導入された被処理水は下部回転軸部材１３を通ってフィルタ２内に入り、フィルタ２を通過し濾過処理されてケーシング１とフィルタ２の間に形成される処理水流出空間１４に入り、処理水流出口２５から流出するようになっている。
【００２０】
また、逆洗機構５にあっては、フィルタ２の内周面に対向した位置でフィルタ２に向かって開口し、フィルタ２の内周面に堆積した異物を処理水とともに吸引する吸引ノズル２６と、吸引ノズル２６で吸引した洗浄汚水を外部へ排出する洗浄汚水排出手段２７とで構成されている。吸引ノズル２６は、開口部がフィルタ２の内面に摺動可能に密着している。
【００２１】
洗浄汚水排出手段２７は、吸引ノズル２６と接続し、吸引ノズル２６で吸引した洗浄汚水が集合する洗浄汚水集合管２８と、洗浄汚水集合管２８に接続し、洗浄汚水を外部へ排出する洗浄汚水排出管２９と、洗浄汚水排出管２９に備えた開閉弁３０とで構成されている。
洗浄汚水集合管２８は、フィルタ２の軸心に配置され、上端部が閉鎖し、下端部が開口しており、上端部はフィルタ２の上閉止部１１の中央に設けられた穴に軸受部材３１を介して嵌合している。また、洗浄汚水集合管２８の下端部はフィルタ２の下閉止部１２の下部回転軸部材１３内を、フィルタ２の回転を妨げないように通り、ケーシング１の被処理水導入口１９に固定されて支持されている。洗浄汚水排出手段２７を構成する洗浄汚水集合管２８の下端部に接続する洗浄汚水排出管２９に備えられた開閉弁３０は、運転中は常時開いている。
【００２２】
また、フィルタ２の二次側に設けられた洗浄水噴射ノズル６にあっては、フィルタ２の外周面に向かって開口し、フィルタ２の軸方向全域にて噴射可能に複数配置されている。洗浄水噴射ノズル６は、フィルタ２の軸方向全域に噴射可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。本例では、複数の洗浄水噴射ノズル６をフィルタ２の軸方向に直線状に配置しているが、周方向に角度を変えて、例えば螺旋状に配置してもよい。
また、洗浄水噴射ノズル６に洗浄水を供給する洗浄水供給路７は、洗浄水を圧送するポンプ３２の二次側で２系統に分岐し、一方の分岐供給路７ａが複数配置されている洗浄水噴射ノズル６の半数の洗浄水噴射ノズル６と接続し、他方の分岐供給路７ｂが残りの洗浄水噴射ノズルと接続しており、２系統に分岐した分岐供給路７ａ，７ｂにはそれぞれ開閉弁３３，３４が設けられている。
【００２３】
洗浄水噴射ノズル６に供給する洗浄水は、本例では、清浄水が使用されている。清浄水としては、飲料用の水、造水器で造られた水、バラスト水処理装置で濾過処理された水、バラスト水処理装置で濾過処理された処理水をさらに１０μｍの不織布で濾過した水などが使用される。
【００２４】
また、本例では、洗浄水噴射ノズル６からの洗浄水の噴射が水中噴射である場合は、２系統に分岐した分岐供給路７ａ，７ｂに設けられた開閉弁３３，３４を交互に開閉し、洗浄水の噴射が空気中噴射である場合は、開閉弁３３，３４のいずれも開とする制御手段３５が備えられている。
【００２５】
このように構成することにより、洗浄水を圧送するポンプ３２の回転数が一定の状態で、２系統に分岐した分岐供給路７ａ，７ｂに設けられた開閉弁３３，３４の内の、一方の開閉弁３３又は開閉弁３４のみを開いたときに分岐供給路７ａ又は分岐供給路７ｂと接続する半数の洗浄水噴射ノズル６から噴射（水中噴射）する洗浄水は、分岐供給路７ａ，７ｂに設けられた開閉弁３３，３４のいずれも開いたときに分岐供給路７ａ及び分岐供給路７ｂと接続する全ての洗浄水噴射ノズル６から噴射（空気中噴射）する洗浄水の打力の倍の打力で噴射する。
【００２６】
このように構成された本例のバラスト水処理装置の動作を説明する。
バラスト水処理運転中、フィルタ２への異物の堆積が多くなり、逆先機構５による洗浄では、洗浄しきれなくなったことを検知したとき、バラスト水処理運転を継続したまま、ポンプ３２を駆動させるとともに、先ず、一方の分岐供給路７ａに設けられた開閉弁３３を開き、一方の分岐供給路７ａと接続する半数の洗浄水噴射ノズル６から洗浄水を噴射させ、所定時間経過後、一方の開閉弁３３を閉じ他方の分岐供給路７ｂに設けられた開閉弁３４を開き、他方の分岐供給路７ｂと接続する他の半数の洗浄水噴射ノズル６から洗浄水を噴射させる。
また、フィルタ２への異物の堆積が多くなり、フィルタ６の一次側と二次側の差圧が所定差圧を超え許容差圧以上に上昇した場合にバラスト水処理運転を停止させたとき、また、バラスト水処理の終了によりバラスト水処理運転を停止させたとき、バラスト水処理運転停止時に排水手段４の排水弁２４を開き、フィルタ回転手段３によりフィルタ２を回転させながら、２系統に分岐した分岐供給路７ａ，７ｂに設けられた開閉弁３３，３４を開くことにより、全ての洗浄水噴射ノズル６から洗浄水を噴射させる。
【００２７】
このように、本例のバラスト水処理装置によれば、バラスト水処理運転中及びバラスト水処理運転停止時における水中及び空気中での打力の異なる洗浄水の噴射を、空気中における洗浄水の噴射に要するポンプ３２の回転数をもって共通の洗浄水噴射ノズル６で行える。
【符号の説明】
【００２８】
１  ケーシング
２  フィルタ
３  フィルタ回転手段
４  排水手段
６  洗浄水噴射ノズル
７  洗浄水供給路
７ａ、７ｂ  分岐供給路
１９  被処理水導入口
２５  処理水流出口
３２  ポンプ
３３、３４  開閉弁  
３５  制御手段
【図１】
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