(57)【要約】【課題】バラスト水の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができるバラスト水処理装置を提供すること。【解決手段】バラスト水処理装置１は、被処理水を濾過処理する金属フィルタ３と、金属フィルタ３の電位を検出する基準電極１１と、金属フィルタ３により濾過処理される前の被処理水Ｗ１又は金属フィルタ３により濾過処理された後の処理水Ｗ２について、電気伝導率を測定する電気伝導率センサ１２と、電気伝導率センサ１２により測定された電気伝導率に基づいて、基準電極１１により検出された電位の値を補正する電位判定部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を濾過処理する金属フィルタと、
前記金属フィルタの電位を検出する基準電極と、
前記金属フィルタにより濾過処理される前の被処理水又は前記金属フィルタにより濾過処理された後の処理水について、電気伝導率を測定する電気伝導率センサと、
前記電気伝導率センサにより測定された電気伝導率に基づいて、前記基準電極により検出された電位の値を補正する電位判定部と、
を備える、バラスト水処理装置。
【請求項２】
前記電位判定部は、前記電気伝導率センサにより測定された電気伝導率が所定の電気伝導率値を示す場合に、前記基準電極により検出された電位に対して値の補正を行う、
請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項３】
前記金属フィルタに、該金属フィルタを防食する電流を供給する電源と、
電流の供給を増減するように前記電源を制御する制御部と、
を更に備える、請求項１又は２に記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電位判定部から電位を受信して、受信した電位が所定の値である場合に、供給する電流を増加するように前記電源を制御する、
請求項３に記載のバラスト水処理装置。
【請求項５】
前記基準電極は、亜鉛基準電極である、
請求項１乃至４の何れか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、バラスト水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶において、航行中の船舶のバランスを取るために、船舶内のタンクにバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は、荷上港で取水され、荷積港で排水されるため、取水の場所と排水の場所とが異なる。そのため、バラスト水には、異なる場所を由来とする微生物等が含まれることがあり、船舶がそのような微生物等を含むバラスト水を排出することにより、排出海域の生態系を破壊する恐れがある。
【０００３】
このようなことからバラスト水を貯留する際には、バラスト水中の微生物等を殺滅して無害化処理することが要求されている。要求される無害化処理の一方式として、バラスト水の濾過処理を金属フィルタにより行う処理方式がある。
特許文献１には、金属メッシュフィルタを用いて海水を濾過装置で濾過する海水（バラスト水）処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バラスト水処理装置の金属フィルタに対して、金属腐食を防止するための防食処理が行われることがある。防食処理の一例として電気防食処理がある。電気防食処理は、金属フィルタからバラスト水に流れ出ようとする腐食電流を防止する大きさの電流を流すことにより、金属フィルタが腐食（イオン化）することを防止する処理である。電気防食処理においては、腐食電流を防止するだけの大きさの電流を流す必要がある。そのため、電気防食処理においては、腐食電流を防止するだけの大きさの電流が流れているかをセンサ等による電位測定により確認し、金属フィルタへの供給電流を調整する。センサ等による電位測定において、バラスト水は、通常の自然海水が用いられることから金属フィルタが通常の自然海水であるバラスト水に接していることを前提として、電位測定がなされている。
【０００６】
しかしながら、バラスト水としては、稀に淡水や電気伝導率の低い海水等が用いられることがあり、金属フィルタが淡水や電気伝導率の低い海水等であるバラスト水に接している場合には、センサ等において電位が電気伝導率に応じて変化することがある。もっとも、バラスト水は、通常の自然海水が用いられることが多いことから、バラスト水が通常の自然海水とは異なる水質であることにより生じる電位の電気伝導率に応じた変化分（誤差）は見過ごされていた。即ち、バラスト水の水質に応じて、正確な電位が測定されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、バラスト水の水質にかかわらず、正確な電位を測定できるバラスト水処理装置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】
【０００８】
本発明は、被処理水を濾過処理する金属フィルタと、前記金属フィルタの電位を検出する基準電極と、前記金属フィルタにより濾過処理される前の被処理水又は前記金属フィルタにより濾過処理された後の処理水について、電気伝導率を測定する電気伝導率センサと、前記電気伝導率センサにより測定された電気伝導率に基づいて、前記基準電極により検出された電位の値を補正する電位判定部と、を備える、バラスト水処理装置に関する。
【０００９】
また、本発明は、前記電位判定部は、前記電気伝導率センサにより測定された電気伝導率が所定の電気伝導率値を示す場合に、前記基準電極により検出された電位に対して値の補正を行うことが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記金属フィルタに、該金属フィルタを防食する電流を供給する電源と、電流の供給を増減するように前記電源を制御する制御部とを更に備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記制御部は、前記電位判定部から電位を受信して、受信した電位が所定の値である場合に、供給する電流を増加するように前記電源を制御することが好ましい。
【００１２】
また、前記基準電極は、亜鉛基準電極であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バラスト水の水質にかかわらず、正確な電位を測定できるバラスト水処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のバラスト水処理装置１を示す概略図である。
【図２】本発明のバラスト水処理装置１の防食制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［バラスト水処理装置１の構成］
以下、本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置１について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のバラスト水処理装置１を示す概略図である。
【００１６】
図１で示すように、バラスト水処理装置１は、ケーシング２と、被処理水（バラスト水）を濾過処理する金属フィルタ３と、電源１０と、基準電極１１と、電気伝導率センサ１２と、電位判定部１３と、制御部２０とを備える。
【００１７】
ケーシング２は、円筒状に構成されており、バラスト水処理装置１と外部との境界を画定するようになっている。ケーシング２は、取水口４と、排出口５と、逆洗水排出口６とを備える。
【００１８】
取水口４は、濾過処理される被処理水（バラスト水）Ｗ１をケーシング２の内部に流入させるために設けられている。取水口４は、導入路（図示せず）を介して海水、湖沼水、河川水等の水を船外からバラスト水として取り込むための取込口（図示せず）に接続されている。導入路の途中には、ポンプ（図示せず）が設けられ、ポンプが被処理水Ｗ１を圧送することにより、取込口から取り込まれた被処理水Ｗ１は、ケーシング２の内部に流入する。ケーシング２の内部に流入した被処理水Ｗ１は、後述の金属フィルタ３の内周面から外周面へと通過させることにより濾過処理される。
【００１９】
排出口５は、金属フィルタ３により濾過処理された処理水Ｗ２をケーシング２の内部からケーシング２の外部に排出するために設けられている。濾過処理された処理水Ｗ２は、バラスト水として排出口５からバラストタンク（図示せず）へと送水される。
【００２０】
金属フィルタ３は、ステンレス鋼等から構成され、金属フィルタ３の内部に流入した被処理水Ｗ１を濾過処理して金属フィルタ３の外部へ流出させるフィルタである。金属フィルタ３は、ケーシング２の内部に設けられ、金属により円筒状に構成されている。金属フィルタ３は、多数の孔部を有し、被処理水Ｗ１が孔部を通過することにより被処理水Ｗ１に含まれる微生物等を除去する。
【００２１】
逆洗水排出口６は、金属フィルタ３を洗浄した洗浄水（逆洗水）Ｗ３をケーシング２の内部からケーシング２の外部へ排出させるために設けられている。逆洗水Ｗ３を、金属フィルタ３の外周面から内周面へ通過させることにより、金属フィルタ３に設けられた孔部における、微生物等による詰まりは解消される。
【００２２】
電源１０は、金属フィルタ３を防食するための電流を、電線Ｌ１，Ｌ２を介して金属フィルタ３に供給する。電線Ｌ１においては、電線Ｌ１の一端部は、回転ブラシ３０に接続され、電線Ｌ１の他端部は、電源１０に接続されている。回転ブラシ３０がモータ３１の回転軸に物理的に接触し、モータ３１の回転軸が金属フィルタ３に物理的に接触しているため、電線Ｌ１の一端部は、金属フィルタ３に電気的に接続されている。
電線Ｌ２の一端部は、金属フィルタ３の内部に配置され、電線Ｌ２の他端部は、電源１０に接続されている。電線Ｌ１，Ｌ２及び金属フィルタ３内にある被処理水Ｗ１を通じて、金属フィルタ３には、電流が供給される。
【００２３】
電源１０は、制御部２０からの制御信号を受信することにより、供給する電流を増減するようになっている。電源１０が供給する電流を増減することにより、金属フィルタ３の電位は一定の範囲に保たれる。一定の範囲は、金属フィルタ３の金属腐食を防止するために必要な大きさの電位以上であればよい。
【００２４】
基準電極１１は、金属フィルタ３の電位を検出する電極である。基準電極１１は、金属フィルタ３の電位を検知可能な場所に設置されており、測定信号線Ｌ３を介して、電位判定部１３に接続されている。基準電極１１において検出された電位は、測定信号線Ｌ３を介して電位判定部１３に検出信号として送信される。基準電極１１は、検出された電位を所定の時間間隔（又はリアルタイム）で電位判定部１３に送信する。
【００２５】
基準電極１１は、金属フィルタ３のバラスト水の流出入に耐え得るものであれば、種々の電極を適用することができる。亜鉛基準電極は、バラスト水の流出入において生じる水圧が加わっても計測が可能であるため、本実施形態において、基準電極１１としては、亜鉛基準電極が採用される。なお、亜鉛基準電極は、金属フィルタ３の接するバラスト水が自然海水であれば正確に計測が可能であるが、バラスト水が淡水や電気伝導率の低い海水等である場合には、検出する電位に誤差を生じる。
【００２６】
電気伝導率センサ１２は、金属フィルタ３により濾過処理された処理水Ｗ２の電気伝導率を測定するセンサである。電気伝導率センサ１２は、処理水Ｗ２の電気伝導率を検知可能な場所に設置される。電気伝導率センサ１２は、測定信号線Ｌ４を介して、電位判定部１３に接続される。電気伝導率センサ１２において測定された電気伝導率は、測定信号線Ｌ４を介して電位判定部１３に検出信号として送信される。電気伝導率センサ１２は、測定された電気伝導率を所定の時間間隔（又はリアルタイム）で電位判定部１３に送信する。
【００２７】
電位判定部１３は、基準電極１１及び電気伝導率センサ１２からの入力信号に基づいて、電位の補正の必要性を判定して補正を行う回路である。電位判定部１３は、電気伝導率センサ１２から受信した電気伝導率が所定の電気伝導率値を示すかを判定し、電気伝導率センサ１２から受信した電気伝導率が所定の電気伝導率値を示す場合に基準電極１１から受信した電位を補正する。電位の補正については、後述する。電位判定部１３において判定された電位は、電位信号線Ｌ５を介して入力信号として、制御部２０に送信される。
【００２８】
ここで、所定の電気伝導率値とは、基準電極１１が示す電位に誤差が生じる水質を示す電気伝導率に基づいて定められる。本実施形態においては、基準電極１１は亜鉛電極として構成されているところ、亜鉛電極は、バラスト水が淡水や電気伝導率の低い海水等である場合に、検出する電位に誤差を生じる。そのため、本実施形態において、所定の電気伝導率値は、バラスト水が淡水や電気伝導率の低い海水等であることを示す電気伝導率の値、例えば、４５ｍＳ／ｃｍ以下の値である。電位判定部１３においては、バラスト水が淡水や電気伝導率の低い海水等であることにより生じる誤差が補正される。
【００２９】
電位判定部１３は、電気伝導率センサ１２から受信した電気伝導率が所定の電気伝導率値を示す場合に、生じた誤差を解消するための補正を行う。本実施形態において、バラスト水が淡水である場合には基準電極において１０００ｍＶの誤差を生じるため、電位判定部１３は、１０００ｍＶを減算する補正を行う。なお、本発明において補正を行う値は、１０００ｍＶに限られず、採用する基準電極に合わせて、適宜、適切な値が設定されてよい。
【００３０】
制御部２０は、電源１０の供給電流の制御を行う回路である。制御部２０においては、基準電極１１から受信した電位（電位が補正された場合には補正後の電位が所定の電位）が所定の電位の値を示す場合に、電源１０が金属フィルタ３に供給する電流を増加するように、制御信号線Ｌ６を介して、電源１０に制御信号を送信する。
ここで、所定の電位の値とは、金属フィルタ３の防食を防止し得る大きさの電流量を通電できない電位の値である。
【００３１】
［バラスト水処理装置１の防食制御処理］
続いて、図２を参照して、バラスト水処理装置１において、電位判定部１３が制御する防食制御処理の流れについて説明する。図２は、バラスト水処理装置１の電位判定部１３が制御する防食制御処理の流れを示すフローチャートである。
防食制御処理は、ケーシング２の内部に被処理水Ｗ１が流入されることに応じて、開始される。防食制御処理は、ケーシング２の内部に被処理水Ｗ１が一定量存する間繰り返し行われており、バラスト水処理装置１から被処理水Ｗ１がバラスト水としてバラストタンクへと送水完了した場合に終了する。
【００３２】
電位判定部１３は、基準電極１１から金属フィルタ３の電位を受信する（ステップＳ１）。電位判定部１３は、電気伝導率センサ１２から処理水Ｗ２の電気伝導率を受信する（ステップＳ２）。
【００３３】
電位判定部１３は、電気伝導率センサ１２から受信した処理水Ｗ２の電気伝導率が所定の電気伝導率値であるかを確認する（ステップＳ３）。電気伝導率が所定の電気伝導率値である場合（ＹＥＳ）（処理水Ｗ２が淡水や電気伝導率の低い海水等であることを示す場合）に、電位判定部１３は、電位を補正するために処理をステップＳ４に進める。電気伝導率が所定の電気伝導率値ではない場合（ＮＯ）（処理水Ｗ２が通常の自然海水であることを示す場合）に、電位を補正する必要はないため、電位判定部１３は、処理をステップＳ５に進める。
電位判定部１３は、基準電極１１において生じる誤差を修正するために、生じた誤差を補正して、基準電極１１から受信した電位を補正する（ステップＳ４）。
【００３４】
制御部２０は、電位判定部１３から受信した電位（補正が行われた場合には補正後の電位）が所定の電位の値であるかを確認する（ステップＳ５）。電位が所定の電位の値である場合（ＹＥＳ）に、電位判定部１３は、防食し得る電流を金属フィルタ３に通電させるために、処理をステップＳ６に進める。電位が所定の電位の値ではない場合（ＮＯ）に、電位判定部１３は、処理をステップＳ１に進めて、処理を繰り返す。
【００３５】
制御部２０は、基準電極１１から受信した電位（電位が補正された場合には補正後の電位が所定の電位）が金属フィルタ３の防食を防止し得る大きさの電流量を通電できない電位の値を示しているため、電源１０が金属フィルタ３に供給する電流を増加するように、電源１０に制御信号を送信し（ステップＳ６）、処理をステップＳ１に進めて、処理を繰り返す。
【００３６】
これにより、本実施形態のバラスト水処理装置１は、基準電極１１において誤差の生じる水質においても、電位の値が補正される。そのため、バラスト水処理装置１は、処理水Ｗ２（被処理水Ｗ１）の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができる。
また、バラスト水処理装置１は、正確な電位に基づいて、金属フィルタ３に通電させる電流を制御するため、処理水Ｗ２（被処理水Ｗ１）の水質にかかわらず、金属フィルタ３の腐食を抑制することができる。
【００３７】
本実施形態のバラスト水処理装置１によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態のバラスト水処理装置１は、被処理水Ｗ１を濾過処理する金属フィルタ３と、金属フィルタ３の電位を検出する基準電極１１と、金属フィルタ３により濾過処理される前の被処理水Ｗ１又は金属フィルタ３により濾過処理された後の処理水Ｗ２について、電気伝導率を測定する電気伝導率センサ１２と、電気伝導率センサ１２により測定された電気伝導率に基づいて、基準電極１１により検出された電位の値を補正する電位判定部１３と、を備える。
【００３８】
このようなバラスト水処理装置１は、基準電極１１において誤差の生じる水質においても、電位の値が補正される。そのため、バラスト水処理装置１は、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができる。
【００３９】
本実施形態のバラスト水処理装置１においては、電位判定部１３は、電気伝導率センサ１２により測定された電気伝導率が所定の電気伝導率値を示す場合に、基準電極１１により検出された電位に対して値の補正を行う。
【００４０】
このようなバラスト水処理装置１においては、金属フィルタ３が基準電極１１において誤差の生じる淡水や電気伝導率の低い海水等に接している場合に、通常の自然海水で計測した場合と誤差がないように電位の値が補正される。そのため、バラスト水処理装置１は、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができる。
【００４１】
また、本実施形態のバラスト水処理装置１は、金属フィルタ３に、金属フィルタ３を防食する電流を供給する電源１０と、電流の供給を増減するように電源１０を制御する制御部２０と、を更に備える。
【００４２】
このようなバラスト水処理装置１は、基準電極１１において誤差の生じる水質においても、電位の値が補正され、バラスト水処理装置１は、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができる。そして、バラスト水処理装置１は、正確な電位に基づいて、金属フィルタ３を防食する電流が供給されるため、バラスト水の水質にかかわらず、金属フィルタ３の腐食を抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態のバラスト水処理装置１においては、制御部２０は、電位判定部１３から電位を受信して、受信した電位が所定の値である場合に、供給する電流を増加するように電源１０を制御する。
【００４４】
このようなバラスト水処理装置１においては、基準電極１１において誤差の生じる水質においても、電位の値が補正され、バラスト水処理装置１は、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、正確な電位を測定することができる。そして、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３が基準電極１１において誤差の生じる淡水や電気伝導率の低い海水等に接している場合でも通常の自然海水で計測した場合と誤差がないように電位の値が補正されて、補正された電位の値に基づいて、金属フィルタ３を防食する電流が供給されるため、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、金属フィルタ３の腐食を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態のバラスト水処理装置１は、基準電極１１は、亜鉛基準電極である。
【００４６】
このようなバラスト水処理装置１においては、金属フィルタ３の接するバラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）が通常の自然海水か淡水や電気伝導率の低い海水等かによって検出する電位に誤差が生じる基準電極１１においても、電位の値が補正される。そのため、バラスト水処理装置１は、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の水質にかかわらず、また、バラスト水（被処理水Ｗ１又は処理水Ｗ２）の流出入の水圧が高くても正確な電位を測定することができる。
【００４７】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００４８】
また、上述の実施形態においては、電気伝導率センサ１２は、金属フィルタ３に濾過処理された後の処理水Ｗ２の電気伝導率を検知可能な場所に設置されていたが、これに限られない。例えば、電気伝導率センサ１２は、金属フィルタ３において濾過処理される前の被処理水Ｗ１の電気伝導率を検知可能な場所である取水口４や被処理水Ｗ１の導入路の周辺に設置されてよい。電気伝導率センサ１２は、被処理水Ｗ１の電気伝導率を検知可能に設置されることが好ましい。
【００４９】
また、電位判定部１３及び制御部２０の処理は、回路により実行させていたが、これに限られず、ソフトウェアにより実行させることもできる。例えば、回路ではなくコンピュータを設けて、コンピュータにインストールされたソフトウェアによって電位判定及び電源１０の制御を行ってもよい。また、電位判定部１３及び制御部２０は、一体に構成されてよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  バラスト水処理装置
３  金属フィルタ
１０  電源
１１  基準電極
１２  電気伝導率センサ
１３  電位判定部
２０  制御部
【図１】
2016043284.tif 000003
【図２】
2016043284.tif 000004