(57)【要約】【課題】フィルタの逆洗性能を担保し、処理流量を多く確保するバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】フィルタ５２の外周面に逆洗水Ｗ２を噴射する逆洗水噴射ノズル６と、フィルタ５２の内周面に向かって開口し、ノズル６から噴射された逆洗水である逆洗汚水Ｗ１１を吸引する吸引ノズル４と、逆洗汚水Ｗ１１が流通する逆洗汚水ライン２８，２９と、処理水ラインＬ１１の濾過処理水Ｗ２の流量を調整する処理水流量調整手段Ｖ１２と、フィルタ５２の一次側のフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、逆洗汚水ラインの内部の逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、フィルタ５２のフィルタ差圧をΔＰｆとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ（所定の係数）・ΔＰｆと規定して、逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段４２と、測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａを超えるように、調整手段Ｖ１２を制御する制御手段９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】
内部に流入した被処理水としてのバラスト水を濾過して濾過処理水として外部へ流出させる筒状のフィルタと、
前記フィルタの内部に向けて被処理水が流通する被処理水導入ラインと、
前記フィルタで濾過された濾過処理水が流通する処理水ラインと、
前記フィルタの外周面に向かって逆洗水を噴射する逆洗水噴射ノズルと、
前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタの内周面に向かって開口する吸引ノズルであって、前記逆洗水噴射ノズルから噴射され且つ前記フィルタを外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水を吸引する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルにより吸引された逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインと、
前記処理水ラインに設けられ、前記処理水ラインを流通する濾過処理水の流量を調整する処理水流量調整手段と、
前記フィルタの一次側の圧力であるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、前記逆洗汚水ラインの内部の圧力である逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、前記フィルタの一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定して、前記逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段と、
前記逆洗差圧測定手段により測定された前記逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａを超えるように、前記処理水流量調整手段を制御する制御手段と、
を備えるバラスト水処理装置。
【請求項２】
内部に流入した被処理水としてのバラスト水を濾過して濾過処理水として外部へ流出させる筒状のフィルタと、
前記フィルタの内部に向けて被処理水が流通する被処理水導入ラインと、
前記フィルタで濾過された濾過処理水が流通する処理水ラインと、
前記フィルタの外周面に向かって逆洗水を噴射する逆洗水噴射ノズルと、
前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタの内周面に向かって開口する吸引ノズルであって、前記逆洗水噴射ノズルから噴射され且つ前記フィルタを外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水を吸引する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルにより吸引された逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインと、
前記処理水ラインに設けられ、前記処理水ラインを流通する濾過処理水の流量を調整する処理水流量調整手段と、
前記フィルタの一次側の圧力であるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、前記逆洗汚水ラインの内部の圧力である逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、前記フィルタの一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定して、前記逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段と、
前記逆洗差圧測定手段により測定された前記逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａからｋ・ΔＰｆを減じた第２基準差圧Ｐｂを超えるように、前記処理水流量調整手段を制御する制御手段と、
を備える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して外部へ流出させる筒状のフィルタを備える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、一般的に、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。そのため、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。
【０００３】
バラスト水中に含まれる微生物の含有量を低減するために、バラスト水を濾過するフィルタを備えるバラスト水処理装置が用いられている。バラスト水処理装置においては、処理性能を担保する目的から、定格処理流量を大幅に上回ることがないように、濾過処理水の流量のモニタ値をフィードバックして濾過処理水の流量を制御している。
【０００４】
バラスト水処理装置のフィルタにおいては、高度の微生物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（逆洗）が重要とされている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４１７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタで濾過された濾過処理水を直ちに逆洗水として用いる場合においてフィルタの逆洗性能を担保するために、被処理水（主に海水）をフィルタの内部に向けて汲み上げる汲み上げポンプは、フィルタを収納するケーシングの内圧を所定圧力以上にできるものを用いることが好ましい。
しかしながら、複数台の汲み上げポンプで定格処理流量を満足するような船では、荷役の状況に応じて１台の汲み上げポンプのみで稼動する場合がある。そして、定格処理流量で運用しようとする場合、フィルタの二次側に設けられる流量調整弁を開く必要が有り、その結果、ケーシングの内圧が低下し、かつ処理流量が大きい状態に制御される。これにより、ケーシングの内圧が低いのにも拘わらず、比較的流量が多い被処理水（主に海水）を処理する場合があり、フィルタの逆洗性能の担保が非常に難しい状態となる。
【０００７】
ケーシングの内圧を担保する方法としては、フィルタの二次側に設けられる手動バルブを調整する手法がある。しかし、この手法では、処理毎又は処理中に手動バルブの操作が要求されるために、船員の負担になる。
【０００８】
本発明は、フィルタの逆洗性能を極力担保した状態で、処理流量をより多く確保することが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】
【０００９】
本発明は、内部に流入した被処理水としてのバラスト水を濾過して濾過処理水として外部へ流出させる筒状のフィルタと、前記フィルタの内部に向けて被処理水が流通する被処理水導入ラインと、前記フィルタで濾過された濾過処理水が流通する処理水ラインと、前記フィルタの外周面に向かって逆洗水を噴射する逆洗水噴射ノズルと、前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタの内周面に向かって開口する吸引ノズルであって、前記逆洗水噴射ノズルから噴射され且つ前記フィルタを外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルにより吸引された逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインと、前記処理水ラインに設けられ、前記処理水ラインを流通する濾過処理水の流量を調整する処理水流量調整手段と、前記フィルタの一次側の圧力であるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、前記逆洗汚水ラインの内部の圧力である逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、前記フィルタの一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定して、前記逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段と、前記逆洗差圧測定手段により測定された前記逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａを超えるように、前記処理水流量調整手段を制御する制御手段と、を備えるバラスト水処理装置に関する。
【００１０】
また、本発明は、内部に流入した被処理水としてのバラスト水を濾過して濾過処理水として外部へ流出させる筒状のフィルタと、前記フィルタの内部に向けて被処理水が流通する被処理水導入ラインと、前記フィルタで濾過された濾過処理水が流通する処理水ラインと、前記フィルタの外周面に向かって逆洗水を噴射する逆洗水噴射ノズルと、前記フィルタの一次側に設けられ、前記フィルタの内周面に向かって開口する吸引ノズルであって、前記逆洗水噴射ノズルから噴射され且つ前記フィルタを外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルにより吸引された逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインと、前記処理水ラインに設けられ、前記処理水ラインを流通する濾過処理水の流量を調整する処理水流量調整手段と、前記フィルタの一次側の圧力であるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、前記逆洗汚水ラインの内部の圧力である逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、前記フィルタの一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定して、前記逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段と、前記逆洗差圧測定手段により測定された前記逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａからｋ・ΔＰｆを減じた第２基準差圧Ｐｂを超えるように、前記処理水流量調整手段を制御する制御手段と、を備えるバラスト水処理装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィルタの逆洗性能を極力担保した状態で、処理流量をより多く確保することが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】
【００１２】
【図１】本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態を示すフロー図である。
【図２】本発明のバラスト水処理装置の第３実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態を示すフロー図である。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、第１実施形態のバラスト水処理装置１は、バラスト水濾過装置２と、紫外線リアクタ６１と、逆洗水供給手段７と、制御部９と、を備える。制御部９は、制御対象の各機器を制御可能に、各機器に信号線（不図示）により接続されている。バラスト水処理装置１には、その外部構成として、バラストタンク６２と、清浄水タンク６５とが接続されている。
【００１４】
第１実施形態のバラスト水処理装置１は、ラインとして、被処理水導入ラインＬ１と、被処理水排出ラインＬ２と、処理水ラインＬ１１と、貯留処理水排出ラインＬ１２と、逆洗水流通ラインＬ２１と、清浄水ラインＬ２４と、エア抜きラインＬ３１と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００１５】
バラスト水濾過装置２は、ケーシング５１と、フィルタ５２と、フィルタ回転手段３と、吸引ノズル４と、逆洗水噴射ノズル６と、逆洗汚水排出手段５と、フィルタ差圧測定手段８と、逆洗差圧測定手段４２と、を備える。
【００１６】
ケーシング５１は、円筒状であり、その内部にフィルタ５２を収納する。フィルタ５２は、全体視で円筒状であり、内部に流入した被処理水（バラスト水）Ｗ１（主に海水）を濾過してバラスト水（濾過処理水）Ｗ２として外部へ流出させる。フィルタ回転手段３は、フィルタ５２を、その軸心を中心に回転させる。吸引ノズル４は、フィルタ５２の一次側に設けられ、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。
【００１７】
逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の二次側に設けられ、フィルタ５２の外周面に向かって、バラスト水処理運転中に逆洗水を噴射する。逆洗水噴射ノズル６からの逆洗水の噴射は、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在する（満たされる）状態で行われる。
【００１８】
逆洗汚水排出手段５は、吸引ノズル４で吸引された逆洗汚水Ｗ１１をケーシング５１の内部から外部へ排出する。フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧を測定する。制御部９は、フィルタ差圧測定手段８により測定された差圧などに基づいて、逆洗水の噴射の有無、逆洗水の噴射時の噴射圧力などを制御する。
バラスト水濾過装置２の詳細については後述する。
【００１９】
紫外線リアクタ６１は、バラスト水濾過装置２のフィルタ５２により濾過されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２に対して紫外線の照射を行う。
バラストタンク６２は、紫外線リアクタ６１により紫外線の照射が行われたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２を、貯留処理水Ｗ３として貯留する。
また、紫外線リアクタ６１は、バラストタンク６２に貯留されるバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を船外へ排出する際に、貯留処理水Ｗ３に対して紫外線の照射を行う。
清浄水タンク６５は、バラスト水とは別に用意された清浄水Ｗ５を貯留する。
【００２０】
次に、各ラインについて詳述する。被処理水導入ラインＬ１は、一端部から被処理水Ｗ１（主に海水）が導入され、他端部において被処理水導入口２０に接続しており、被処理水Ｗ１がバラスト水濾過装置２の被処理水導入口２０に向けて流通するラインである。被処理水導入ラインＬ１には、汲み上げポンプＰ１、バルブＶ１、接続部Ｊ１、被処理水導入口２０がこの順で接続されている。
被処理水排出ラインＬ２は、一端部において被処理水導入ラインＬ１の接続部Ｊ１に接続しており、他端部からフィルタ５２内の水（バラスト水Ｗ１）が排出されるラインである。
【００２１】
処理水ラインＬ１１は、一端部においてバラスト水濾過装置２の処理水流出口２６に接続しており、他端部においてバラストタンク６２に接続しており、バラスト水濾過装置２で濾過処理されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２がバラストタンク６２に向けて流通するラインである。処理水ラインＬ１１には、処理水流出口２６、接続部Ｊ２１、バルブＶ１１、接続部Ｊ１１、紫外線リアクタ６１、バルブＶ１２、バラストタンク６２がこの順で設けられている。
【００２２】
貯留処理水排出ラインＬ１２は、一端部において処理水ラインＬ１１の接続部Ｊ１１に接続しており、他端部からバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を排出するラインである。貯留処理水排出ラインＬ１２には、接続部Ｊ１１、バルブＶ１３、貯留処理水排出ポンプＰ１１がこの順で設けられている。
【００２３】
逆洗水流通ラインＬ２１は、一端部において処理水ラインＬ１１の接続部Ｊ２１に接続しており、他端部において逆洗水噴射ノズル６に接続しているラインである。逆洗水流通ラインＬ２１には、バラスト水（濾過処理水）Ｗ２が逆洗水噴射ノズル６に向けて流通する。逆洗水流通ラインＬ２１には、接続部Ｊ２１、バルブＶ２１、逆洗水加圧ポンプＰ２１がこの順で設けられている。
【００２４】
清浄水ラインＬ２４は、一端部において清浄水タンク６５に接続しており、他端部において逆洗水流通ラインＬ２１の接続部Ｊ２４に接続しているラインである。接続部Ｊ２４は、逆洗水流通ラインＬ２１におけるバルブＶ２１と逆洗水加圧ポンプＰ２１との間に設けられている。清浄水ラインＬ２４には、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５が、逆洗水として流通する。
【００２５】
ラインの各所には、各種のバルブ及びポンプが設けられている。具体的には、被処理水導入ラインＬ１における接続部Ｊ１よりも上流側には、汲み上げポンプＰ１が設けられている。汲み上げポンプＰ１は、被処理水導入ラインＬ１の一端部から被処理水Ｗ１（主に海水）を汲み上げる。汲み上げポンプＰ１は、被処理水導入ラインＬ１における並列に分岐した部分にそれぞれ設けられる第１汲み上げポンプＰ１ａ及び第２汲み上げポンプＰ１ｂからなる。被処理水導入ラインＬ１における汲み上げポンプＰ１と接続部Ｊ１との間には、バルブＶ１が設けられている。被処理水排出ラインＬ２には、バルブＶ２が設けられている。清浄水ラインＬ２４には、バルブＶ２４が設けられている。
【００２６】
処理水ラインＬ１１における処理水流出口２６と紫外線リアクタ６１との間（詳細には、接続部Ｊ２１と接続部Ｊ１１との間）には、バルブＶ１１が設けられている。処理水ラインＬ１１における紫外線リアクタ６１とバラストタンク６２との間には、処理水流量調整手段としての処理水流量調整バルブＶ１２が設けられている。貯留処理水排出ラインＬ１２には、バルブＶ１３及び貯留処理水排出ポンプＰ１１が設けられている。
【００２７】
処理水流量調整バルブＶ１２は、処理水ラインＬ１１を流通する濾過処理水Ｗ２の流量を調整する処理水流量調整手段として機能する。なお、処理水流量調整手段は、バルブＶ１１であってもよく、バルブＶ１１とバルブＶ１２との組み合わせであってもよい。
【００２８】
逆洗水流通ラインＬ２１における接続部Ｊ２１と逆洗水加圧ポンプＰ２１との間には、バルブＶ２１が設けられている。逆洗水流通ラインＬ２１におけるバルブＶ２１と逆洗水噴射ノズル６との間には、逆洗水加圧ポンプＰ２１が設けられている。逆洗水加圧ポンプＰ２１は、逆洗水流通ラインＬ２１を流通する水を加圧する。
【００２９】
次に、バラスト水濾過装置２の詳細について説明する。ケーシング５１は、上部開口部及び下部開口部を有する円筒状に形成されており、上部開口部が蓋部１０で密閉され、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、エア抜きラインＬ３１が接続されている。エア抜きラインＬ３１には、ケーシング５１の内部のエアを抜くためのエア抜きバルブＶ３１が設けられている。
【００３０】
フィルタ５２は、上部開口部及び下部開口部を有し、全体視で円筒状に形成されている。フィルタ５２の詳細については後述する。ケーシング５１とフィルタ５２との間には、処理水流出空間２７が形成される。上部開口部は、上閉止部１３で密閉されている。下部開口部は、下閉止部１４及び後述する下部回転軸部材１６とで密閉されている。
【００３１】
フィルタ回転手段３は、上部回転軸部材１５と、下部回転軸部材１６と、上部回転軸部材１５を回転させるモータ１７とで構成されている。上部回転軸部材１５は、フィルタ５２の上閉止部１３に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向上向きに突設して設けられている。下部回転軸部材１６は、フィルタ５２の下閉止部１４に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向下向きに突設して設けられている。
【００３２】
上部回転軸部材１５は、ケーシング５１の蓋部１０を貫通し且つシーリングされた軸受部材１８を介して、蓋部１０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１６は、ケーシング５１の底部１１を貫通し且つシーリングされた軸受部材１９を介して、底部１１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１６は、フィルタ５２の内部と連通する管状体となっており、ケーシング５１の底部１１からケーシング５１の外部に突出する。下部回転軸部材１６には、ケーシング５１への被処理水導入口２０が接続されている。
【００３３】
被処理水導入口２０には、被処理水導入ラインＬ１が接続されている。ケーシング５１の側部には、処理水流出口２６が設けられている。処理水流出口２６には、処理水ラインＬ１１が接続されている。
被処理水導入ラインＬ１を流通し且つ被処理水導入口２０から導入された被処理水Ｗ１は、下部回転軸部材１６を通ってフィルタ５２の内部に入る。その被処理水Ｗ１は、フィルタ５２を通過して濾過されて、ケーシング５１とフィルタ５２との間に形成される処理水流出空間２７に入り、処理水流出口２６から流出する。
【００３４】
逆洗汚水排出手段５は、逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインとしての逆洗汚水集合管２８と、逆洗汚水ラインとしての逆洗汚水排出管２９と、バルブＶ３２とを備える。逆洗汚水集合管２８は、吸引ノズル４に接続する。逆洗汚水集合管２８には、吸引ノズル４で吸引された逆洗汚水Ｗ１１が集合する。逆洗汚水排出管２９は、逆洗汚水集合管２８の下端部に接続し、逆洗汚水Ｗ１１を外部へ排出する。バルブＶ３２は、逆洗汚水排出管２９に設けられている。
【００３５】
逆洗汚水集合管２８においては、上端部が閉鎖し、下端部が開口している。逆洗汚水集合管２８は、フィルタ５２の軸心に配置されている。逆洗汚水集合管２８の上端部は、フィルタ５２の上閉止部１３の中央に設けられた孔に、嵌合して支持されている。逆洗汚水集合管２８の下端部は、フィルタ５２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６の内部を、フィルタ５２の回転を妨げないように通り、ケーシング５１の被処理水導入口２０に固定されて支持されている。
【００３６】
吸引ノズル４は、フィルタ５２の一次側に設けられ、逆洗汚水集合管２８に接続し、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。吸引ノズル４は、逆洗水噴射ノズル６から噴射され且つフィルタ５２を外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水Ｗ１１を吸引する。吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向全域から吸引可能であることが好ましい。なお、吸引ノズル４の構成は特に限定されるものではない。例えば、吸引ノズル４を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される吸引ノズル４は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。
【００３７】
本実施形態においては、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向（上下方向）に直線状に配置されて、逆洗汚水集合管２８と接続している。また、フィルタ５２の内周面に対向した位置でフィルタ５２に向かって開口している吸引ノズル４の開口部は、フィルタ５２の内周面に摺動可能に密着している。
【００３８】
上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、フィルタ５２の軸方向に２列に配置され、一方の列の吸引ノズル４の間に他方の列の吸引ノズル４が位置している。具体的には、複数の吸引ノズル４は、逆洗汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。なお、吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に配置する他の例として、複数の吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に、吸引ノズル４の間に未吸引部が存在しない間隔で螺旋状に配置してもよい。
【００３９】
吸引ノズル４の開口部がフィルタ５２の内周面に摺動可能に密着した状態で、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向に直線状に配置されて逆洗汚水集合管２８に接続している。上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４は、各吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、逆洗汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。そのため、フィルタ５２の１回の回転でフィルタ５２の内周面全域からの吸引を行うことができる。
【００４０】
逆洗水噴射ノズル６は、ケーシング５１の側部に設けられており、ケーシング５１の内部に開口している。逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の軸方向全域に逆洗水を噴射できることが好ましい。逆洗水噴射ノズル６の構成は特に限定されるものではない。例えば、逆洗水噴射ノズル６を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される逆洗水噴射ノズル６は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。本実施形態においては、逆洗水噴射ノズル６は、複数配置された各吸引ノズル４と同周上に位置し、且つ、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の前に位置するように設けられている。なお、逆洗水噴射ノズル６は、各吸引ノズル４と対向するそれぞれの位置に設けられていてもよく、或いは、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の後に位置するように設けられていてもよい。
【００４１】
逆洗水供給手段７は、フィルタ５２で濾過処理された濾過処理水Ｗ２を加圧して、逆洗水Ｗ２として逆洗水噴射ノズル６に供給する。逆洗水供給手段７は、逆洗水加圧ポンプＰ２１、バルブＶ２１などから構成される。
【００４２】
逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の外周面（二次側）に逆洗水Ｗ２を噴射して、フィルタ５２の一次側に堆積した異物を剥離する。剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われる。逆洗水噴射ノズル６から噴射された逆洗水Ｗ２によりフィルタ５２から剥離した異物は、逆洗汚水排出管２９に設けられたバルブＶ３２を開くことにより、吸引ノズル４により効果的に吸引される。バルブＶ３２の二次側の圧力は大気圧に開放されているため、逆洗汚水集合管２８の内部の圧力がフィルタ５２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ５２の二次側にある濾過処理水Ｗ２の一部及び逆洗水噴射ノズル６から噴射した逆洗水Ｗ２は、逆洗汚水Ｗ１１となって逆洗汚水集合管２８の内部を流通し、逆洗汚水排出管２９から外部へ排出される。
【００４３】
フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧ΔＰｆを測定する。フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の内部に配置される一次側圧力センサ３７と、処理水流出空間２７に配置される二次側圧力センサ３８と、を備える。フィルタ差圧測定手段８は、一次側圧力センサ３７によりフィルタ５２の一次側圧力Ｐｄ１を検知し、二次側圧力センサ３８によりフィルタ５２の二次側圧力Ｐｄ２を検知して、フィルタ５２の一次側と二次側とのフィルタ差圧ΔＰｆ（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を測定する。フィルタ差圧ΔＰｆに基づいて、フィルタ５２の汚れ具合を判断できる。フィルタ差圧ΔＰｆが大きい場合は、フィルタ５２への異物の堆積量が多くなっていることを示し、フィルタ差圧ΔＰｆが小さい場合は、フィルタ５２が初期状態に近い状態（異物の堆積量が少ない状態）であることを示している。
【００４４】
なお、二次側圧力Ｐｄ２は正圧の場合と負圧の場合とが有るので、二次側圧力センサ３８は、正圧及び負圧の二次側圧力Ｐｄ２を測定できることが好ましい。また、フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の内部に配置される一次側圧力センサ３７と、処理水流出空間２７に配置される二次側圧力センサ３８と、を備えるものに制限されず、差圧を直接測定できるものであってもよい。
【００４５】
逆洗差圧測定手段４２は、被処理水導入口２０の内部に配置される逆洗差圧一次側圧力センサ４３と、バルブＶ３２よりも上流側の逆洗汚水排出管２９に配置される逆洗差圧二次側圧力センサ４４と、を備える。逆洗差圧一次側圧力センサ４３により測定されるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、逆洗差圧二次側圧力センサ４４により測定される逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、フィルタ差圧測定手段８により測定されるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇは、Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定される。逆洗差圧測定手段４２は、このように規定される逆洗差圧ΔＰｇを測定（算出）する。
【００４６】
逆洗差圧測定手段４２には、フィルタ差圧測定手段８により測定されるフィルタ差圧ΔＰｆが入力されるようになっており、また、所定の係数をｋが記憶されている。
なお、逆洗差圧測定手段は、フィルタ一次側圧力Ｐｅ１及び逆洗汚水側圧力Ｐｅ２を測定する部分と、逆洗差圧ΔＰｇ＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆの算出を行う部分とに分かれていてもよい。
【００４７】
第１実施形態においては、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定したこと、具体的には、逆洗差圧をＰｅ１−Ｐｅ２ではなく、それからｋ・ΔＰｆを減算していることが特徴である。
制御手段としての制御部９は、このように規定され且つ逆洗差圧測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇ（＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆ）が第１基準差圧Ｐａを超えるように（ΔＰｇ＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆ＞Ｐａ）、処理水流量調整バルブＶ１２を制御する。これにより、第１実施形態によれば、フィルタ５２の逆洗性能を極力担保した状態で、処理流量をより多く確保することができる。
所定の係数ｋ及び第１基準差圧Ｐａは、バラスト水処理装置１の構造や、フィルタ５２の逆洗性能と処理流量とのバランス等を勘案して、適宜設定される。所定の係数ｋ及び第１基準差圧Ｐａは、処理流量が定格処理流量を大幅に超えないように設定されることが好ましい。
【００４８】
なお、フィルタ差圧測定手段８における一次側圧力センサ３７と、逆洗差圧測定手段４２における逆洗差圧一次側圧力センサ４３とは、共用されてもよい。その場合、一次側圧力センサ３７又は逆洗差圧一次側圧力センサ４３の一方のみが設けられていればよい。
【００４９】
一次側圧力センサ３７及び逆洗差圧一次側圧力センサ４３は、フィルタ５２の一次側の圧力を測定できれば、その配置位置は制限されない。配置位置は、例えば、被処理水導入口２０の内部からフィルタ５２の内部の間の位置であればよい。
逆洗差圧二次側圧力センサ４４は、逆洗汚水ライン（本実施形態では、逆洗汚水集合管２８、逆洗汚水排出管２９）の内部の圧力を測定できれば、その配置位置は制限されない。配置位置は、例えば、少なくとも全ての吸引ノズル４が合流した後の逆洗汚水集合管２８、又は逆洗汚水排出管２９のいずれかの位置であればよい。
【００５０】
逆洗水噴射ノズル６に供給される逆洗水としては、本実施形態においては、フィルタ５２で濾過処理された濾過処理水Ｗ２が用いられる。なお、フィルタ５２への逆洗水としては、清浄水タンク６５に貯留されている清浄水Ｗ５などを使用することもできる。
【００５１】
次に、本実施形態のバラスト水処理装置１の主な動作について簡単に説明する。
（１）バラスト水濾過装置２による被処理水Ｗ１の濾過処理（バラスト水処理運転）
バルブＶ１、バルブＶ１１及びバルブＶ１２を開き、バルブＶ２、バルブＶ１３、バルブＶ２１、バルブＶ３１及びバルブＶ３２を閉じる。この状態で、汲み上げポンプＰ１を駆動させる。これにより、被処理水導入ラインＬ１の一端部から流入した被処理水Ｗ１は、被処理水導入ラインＬ１を流通する。被処理水導入口２０から導入された被処理水Ｗ１は、フィルタ５２で濾過処理され、濾過処理水Ｗ２として処理水流出口２６から排出される。濾過処理水Ｗ２は、処理水ラインＬ１１を流通し、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、バラストタンク６２に貯留処理水Ｗ３として貯留される。
【００５２】
（２）逆洗水噴射ノズル６によるフィルタ５２の逆洗処理（バラスト水処理運転中の逆洗）
バルブＶ１、バルブＶ１１、バルブＶ１２、バルブＶ２１及びバルブＶ３２を開き、他のバルブを閉じて、濾過処理水Ｗ２（逆洗水Ｗ２）が逆洗水噴射ノズル６に向けて流通する状態とする。そして、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在した状態で、逆洗水加圧ポンプＰ２１及び吸引ノズル４の吸引を稼働させる。これにより、逆洗水噴射ノズル６からの逆洗水（濾過処理水）Ｗ２は、フィルタ５２に向けて噴射され、逆洗が行われる。
この逆洗処理の際に、制御部９は、逆洗差圧測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａを超えるように（ΔＰｇ＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆ＞Ｐａ）、処理水流量調整バルブＶ１２を制御する。
【００５３】
（３）バラストタンク６２から外部への貯留処理水Ｗ３の排水処理
バルブＶ１２及びバルブＶ１３を開き、バルブＶ１１及びバルブＶ２４を閉じる。この状態で貯留処理水排出ラインＬ１２に設けられた貯留処理水排出ポンプＰ１１を稼働させる。これにより、バラストタンク６２に貯留される貯留処理水Ｗ３は、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、処理水ラインＬ１１及び貯留処理水排出ラインＬ１２を介して外部に排出される。
【００５４】
第１実施形態のバラスト水処理装置１によれば、例えば、次のような効果を奏する。
第１実施形態のバラスト水処理装置１は、フィルタ５２で濾過された濾過処理水Ｗ２が流通する処理水ラインＬ１１と、フィルタ５２の外周面に向かって逆洗水Ｗ２を噴射する逆洗水噴射ノズル６と、フィルタ５２の一次側に設けられ、フィルタ５２の内周面に向かって開口する吸引ノズル４であって、逆洗水噴射ノズル６から噴射され且つフィルタ５２を外周面から内周面に向けて通過した逆洗水Ｗ２である逆洗汚水Ｗ１１を吸引する吸引ノズル４と、吸引ノズル４により吸引された逆洗汚水Ｗ１１が流通する逆洗汚水ライン（逆洗汚水集合管２８、逆洗汚水排出管２９）と、処理水ラインＬ１１に設けられ、処理水ラインＬ１１を流通する濾過処理水Ｗ２の流量を調整する処理水流量調整バルブＶ１２と、フィルタ５２の一次側の圧力であるフィルタ一次側圧力をＰｅ１とし、逆洗汚水ライン２８，２９の内部の圧力である逆洗汚水側圧力をＰｅ２とし、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧をΔＰｆとし、所定の係数をｋとする場合、逆洗差圧ΔＰｇをＰｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆと規定して、逆洗差圧ΔＰｇを測定する逆洗差圧測定手段４２と、逆洗差圧測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇが第１基準差圧Ｐａを超えるように、処理水流量調整手段を制御する制御部９と、を備える。
【００５５】
そのため、第１実施形態によれば、逆洗差圧ΔＰｇは、ある程度大きく確保されると共に、過大になりにくい。そのため、フィルタの逆洗性能を極力担保した状態で、処理流量をより多く確保することができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。
【００５７】
バラスト水処理装置の使用状況などによっては、フィルタ５２の逆洗性能よりも、処理流量をより多く確保することが要求されることがある。第２実施形態は、そのような場合に好適な実施形態である。
第２実施形態においては、第１実施形態と比べて、制御手段として制御部９は、前述のように規定され且つ逆洗差圧測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇ（＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆ）が、第２基準差圧Ｐｂ（＝Ｐａ−ｋ・ΔＰｆ）を超えるように（ΔＰｇ＝Ｐｅ１−Ｐｅ２−ｋ・ΔＰｆ＞Ｐｂ＝Ｐａ−ｋ・ΔＰｆ）、処理水流量調整バルブＶ１２を制御する。第２基準差圧Ｐｂは、第１基準差圧Ｐａからｋ・ΔＰｆを減じた圧力である。所定の係数ｋは、逆洗差圧ΔＰｇを規定する所定の係数ｋと同じである。
【００５８】
第２実施形態によれば、第１実施形態と比べて、第２基準差圧Ｐｂは第１基準差圧Ｐａよりも小さい（Ｐｂ＜Ｐａ）。そのため、第１実施形態と比べて、逆洗差圧ΔＰｇが小さくなるように制御される。従って、フィルタ５２の逆洗性能よりも、処理流量をより多く確保することを優先して、逆洗処理を行うことができる。
【００５９】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明のバラスト水処理装置の第３実施形態を示すフロー図である。第３実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第３実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。
【００６０】
図３に示すように、第３実施形態のバラスト水処理装置１Ｂは、第１実施形態と比べて、下流側逆洗汚水ラインＬ３２と、逆洗汚水ポンプＰ３２とを更に備える。下流側逆洗汚水ラインＬ３２は、逆洗汚水排出管２９の下流側に設けられるバルブＶ３２の下流側に接続されている。逆洗汚水ポンプＰ３２は、下流側逆洗汚水ラインＬ３２に設けられ、下流側逆洗汚水ラインＬ３２を流通する水を吸引して、圧送する。
【００６１】
制御手段として制御部９は、逆洗差圧測定手段４２により測定された逆洗差圧ΔＰｇが第３基準差圧Ｐｃ以下になった場合に（ΔＰｇ≦Ｐｃ）、逆洗汚水ポンプＰ３２を稼働させるように制御する。これにより、第３実施形態によれば、逆洗差圧ΔＰｇが低下し、下流側逆洗汚水ラインＬ３２を流通する逆洗汚水Ｗ１１の流量が低下し、逆洗汚水Ｗ１１が円滑に排出されない場合、逆洗汚水ポンプＰ３２を稼働させて、下流側逆洗汚水ラインＬ３２を流通する逆洗汚水Ｗ１１の流量を増加させることができる。
【００６２】
換言すると、第３実施形態によれば、逆洗汚水ポンプＰ３２を稼働させない状態を通常状態とし、一方で、逆洗差圧ΔＰｇが低下し、下流側逆洗汚水ラインＬ３２を流通する逆洗汚水Ｗ１１の流量が低下したときのみ（必要なときのみ）、逆洗汚水ポンプＰ３２を稼働させて、下流側逆洗汚水ラインＬ３２を流通する逆洗汚水Ｗ１１の流量を増加させて、逆洗汚水Ｗ１１を円滑に排出させることができる。つまり、広い意味での逆洗性能を向上させることができる。
そのため、第３実施形態によれば、逆洗汚水ポンプＰ３２の稼働時間を抑制でき、バラスト水処理装置１Ｂ全体の運転コストを低減することができる。逆洗汚水ポンプＰ３２の寿命を長くすることができる。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上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。
前記実施形態においては、フィルタ５２への逆洗水Ｗ２としてフィルタ５２で濾過処理され且つバラストタンク６２を経ていない濾過処理水Ｗ２が使用されているが、これに制限されない。被処理水Ｗ１や、バラストタンク６２に貯留されている貯留処理水Ｗ３や、他のタンクに貯留されている清浄水（生活用水や飲料水など）などを、逆洗水Ｗ２として使用してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１，１Ｂ  バラスト水処理装置
４  吸引ノズル
６  逆洗水噴射ノズル
９  制御部（制御手段）
２８  逆洗汚水集合管（逆洗汚水ライン）
２９  逆洗汚水排出管（逆洗汚水ライン）
４２  逆洗差圧測定手段
５２  フィルタ
Ｌ１  被処理水導入ライン
Ｌ１１  処理水ライン
Ｖ１２  処理水流量調整バルブ（処理水流量調整手段）
Ｗ１  バラスト水、被処理水
Ｗ２  バラスト水、濾過処理水、逆洗水
Ｗ１１  逆洗汚水
【図１】
2016221432.tif 000003
【図２】
2016221432.tif 000004