(57)【要約】【課題】防食電流を適切に調整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を構成する金属と異なる金属で構成され、金属フィルタ３との電位差により金属フィルタ３に防食電流を供給する陽極材１０と、金属フィルタ３に供給される防食電流を検出する電流計２０と、電流計２０により検出された防食電流に基づいて、陽極材１０に供給される防食電流が流通する回路の抵抗を変化させる抵抗変化手段２２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、
前記金属フィルタを構成する金属と異なる金属で構成され、前記金属フィルタとの電位差により前記金属フィルタに防食電流を供給する、陽極材と、
前記金属フィルタに供給される防食電流を検出する電流計と、
前記電流計により検出された防食電流に基づいて、前記陽極材に供給される防食電流が流通する回路の抵抗を変化させる抵抗変化手段と、
を備える、バラスト水処理装置。
【請求項２】
前記抵抗変化手段は、前記回路の抵抗を切り替えるスイッチである、
請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項３】
前記抵抗変化手段は、前記電流計により検出された防食電流が所定の値以上の場合に、前記回路の抵抗を高くするように変化させる、
請求項１又は２に記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
前記金属フィルタは、ステンレス鋼から構成され、
前記陽極材は、アルミニウム合金、アルミニウム、亜鉛合金、亜鉛、マグネシウム合金及びマグネシウムからなる群から選択された少なくとも一つから構成される、
請求項１乃至３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。
しかしながら、電気防食処理は、腐食電流を防止する大きさの電流を流す必要がある反面、防食電流が大き過ぎると、陽極材が消耗したり、陽極材料から発生する腐食生成物の量が多くなり、腐食生成物が金属フィルタに付着したりしてしまう。これまでは、バラスト水処理装置において、防食電流を適切に調整することは行われていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、防食電流を適切に調整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】
【０００７】
本発明は、被処理水を濾過処理する金属フィルタと、前記金属フィルタを構成する金属と異なる金属で構成され、前記金属フィルタとの電位差により前記金属フィルタに防食電流を供給する、陽極材と、前記金属フィルタに供給される防食電流を検出する電流計と、前記電流計により検出された防食電流に基づいて、前記陽極材に供給される防食電流が流通する回路の抵抗を変化させる抵抗変化手段と、を備える、バラスト水処理装置に関する。
【０００８】
また、本発明においては、前記抵抗変化手段は、前記回路の抵抗を切り替えるスイッチであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記抵抗変化手段は、前記電流計により検出された防食電流が所定の値以上の場合に、前記回路の抵抗を高くするように変化させることが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記金属フィルタは、ステンレス鋼から構成され、前記陽極材は、アルミニウム合金、アルミニウム、亜鉛合金、亜鉛、マグネシウム合金及びマグネシウムからなる群から選択された少なくとも一つから構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、防食電流を適切に調整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の防食電流の切り替え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】
【００１３】
［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。
【００１４】
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、金属フィルタ３を回転させるモータ３１と、陽極材１０と、電流計２０と、抵抗２１と、抵抗変化手段としてのスイッチ２２とを備える。
【００１５】
また、バラスト水処理装置１は、回路線Ｌ１と、回路線Ｌ２と、回路線Ｌ３と、回路線Ｌ４と、入力信号線Ｌ５とを備える。
【００１６】
［各線の説明］
回路線Ｌ１においては、回路線Ｌ１の一端部は、回転ブラシ３０に接続され、回路線Ｌ１の他端部は、回路線Ｌ２及び回路線Ｌ３との接続点Ｊ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、回路線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。防食のための電流（防食電流）は、金属フィルタ３からモータ３１の回転軸、回転ブラシ３０及び回路線Ｌ１を経由して接続点Ｊに供給される。
【００１７】
なお、詳細は後述するが、回路線Ｌ１が接続点Ｊを介して接続する回路線Ｌ２及び回路線Ｌ３においては、スイッチ２２により回路線Ｌ４への接続が切り替えられる。
即ち、防食電流の回路線Ｌ４への供給は、スイッチ２２より、回路線Ｌ１及び回路線Ｌ２を経由するか、回路線Ｌ１及び回路線Ｌ３を経由するかを切り替えられる。
【００１８】
回路線Ｌ２においては、回路線Ｌ２の一端部は、接続点Ｊに接続され、回路線Ｌ２の他端部は、スイッチ２２に接続されている。防食のための電流は、接続点Ｊから回路線Ｌ２を経由してスイッチ２２に供給される。
【００１９】
回路線Ｌ３においては、回路線Ｌ３の一端部は、接続点Ｊに接続され、回路線Ｌ３の他端部は、スイッチ２２に接続されている。回路線Ｌ３の途中には、抵抗２１が設けられている。防食電流は、接続点Ｊから回路線Ｌ３及び抵抗２１を経由してスイッチ２２に供給される。
【００２０】
回路線Ｌ４においては、回路線Ｌ４の一端部は、スイッチ２２に接続され、回路線Ｌ４の他端部は、陽極材１０に接続されている。回路線Ｌ４の途中には、電流計２０が設けられている。防食電流は、スイッチ２２から回路線Ｌ４及び電流計２０を経由して陽極材１０に供給される。
【００２１】
入力信号線Ｌ５においては、入力信号線Ｌ５の一端部は、電流計２０に接続され、入力信号線Ｌ５の他端部は、スイッチ２２に接続されている。入力信号は、電流計２０から入力信号線Ｌ５を経由してスイッチ２２に導入される。
【００２２】
［各部の説明］
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。
【００２３】
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。
【００２４】
排出口５は、金属フィルタ３により濾過された処理水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。
【００２５】
金属フィルタ３は、金属フィルタ３の内部に流入した被処理水Ｗ１を濾過して金属フィルタ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。本実施形態において、金属フィルタ３は、金属腐食しにくいステンレス鋼から構成される。
【００２６】
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。
【００２７】
陽極材１０は、金属フィルタ３とは電位の異なる異種金属により構成され、金属フィルタ３と陽極材１０との電位差により陽極材１０から金属フィルタ３へと電流を生じさせる。陽極材１０は、金属フィルタ３との間に電流を生じさせうる位置に配置され、船舶の航行による揺れに耐え得るように振れ止め１１により、ケーシング２に固定されている。陽極材１０は、金属フィルタ３の長手方向長さの大部分に亘って延びている。陽極材１０は、振れ止め１１によりケーシング２に固定されることにより、他の部位に接触されないようになっている。本実施形態において、陽極材１０は、ステンレス鋼から構成される金属フィルタ３とは電位の異なる、アルミニウム合金から構成される。即ち、ステンレス鋼よりもイオン化傾向が大きい（イオンになりやすい）金属であって、異種金属接触腐食を導くアルミニウム合金から構成される。
金属フィルタ３と陽極材１０との電位差により生じた電流は、回路線Ｌ１を経由してスイッチ２２に供給される。
【００２８】
電流計２０は、回路線Ｌ４の途中に設けられ、回路線Ｌ４に流れる防食電流を検知する。電流計２０は、検知した電流の計測値を入力信号として、入力信号線Ｌ５を経由してスイッチ２２に送信する。
【００２９】
抵抗２１は、回路線Ｌ３に設けられており、回路線Ｌ３に流れる電流を減少させる。
【００３０】
スイッチ２２は、電流計２０から受信した入力信号に基づいて、陽極材１０に供給される防食電流が流通する回路の抵抗を変化させるスイッチ回路である。
具体的に、スイッチ２２は、電流計２０から受信した入力信号が回路線Ｌ４に流れる電流が多いことを示す所定の値以上の場合に、途中に抵抗２１が設けられた回路線Ｌ３に接続を切り替える。即ち、スイッチ２２は、電流計２０により検出された防食電流が所定の値以上の場合に、回路線Ｌ２から回路線Ｌ３に切り替えることにより回路の抵抗を高くするように変化させる。スイッチ２２は、電流計２０から受信した入力信号が回路線Ｌ４に流れる電流が少ないことを示す所定の値以下の場合に、途中に抵抗２１が設けられていない回路線Ｌ２に接続を切り替える。
【００３１】
電流が多いことを示す所定の値は、金属フィルタを防食するための電流より過剰であって、陽極材１０の消耗や陽極材料から腐食生成物の発生量が多くなる電流量に基づいて定められ、本実施形態においては、６０ｍＡ／ｍ２である。他方、電流が少ないことを示す所定の値は、金属フィルタ３の防食が十分に行えない電流量に基づいて定められ、本実施形態においては、４０ｍＡ／ｍ２である。なお、所定の値は、陽極材の種類等により適宜適切な値が設定されてもよく、本実施形態において採用される値に限られるものではない。
【００３２】
［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、スイッチ２２による防食電流の切り替え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のスイッチ２２による防食電流の切り替え処理の流れを示すフローチャートである。
防食電流の切り替え処理は、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処理が開始される。防食電流の切り替え処理が開始される際には、スイッチ２２は、回路線Ｌ４を回路線Ｌ２に接続している。防食電流の切り替え処理は、ケーシング２の内部に被処理水Ｗ１が一定量存在する間繰り返し行われ、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。
【００３３】
スイッチ２２は、電流計２０から、回路線Ｌ４に流れる電流の計測値に関する入力信号を受信する（ステップＳ１）。
【００３４】
スイッチ２２は、電流計２０により検出された防食電流が所定の値以上かを確認する。即ち、スイッチ２２は、電流計２０から受信した電流の計測値が、所定の値である６０ｍＡ／ｍ２を超えるか否かを確認する（ステップＳ２）。電流が多いことを示す所定の値以上である場合（ＹＥＳ）に、スイッチ２２は、回路の抵抗を変化させるために、処理をステップＳ３に進める。電流が多いことを示す所定の値以上ではない場合（ＮＯ）に、スイッチ２２は、処理をステップＳ１に進め、処理を繰り返す。
【００３５】
スイッチ２２は、回路線Ｌ２から、途中に抵抗２１が設けられた回路線Ｌ３に接続を切り替える（ステップＳ３）。
【００３６】
スイッチ２２は、電流計２０から、回路線Ｌ４に流れる電流の計測値に関する入力信号を受信する（ステップＳ４）。
【００３７】
スイッチ２２は、電流計２０から受信した電流の計測値が、電流が少ないことを示す所定の値以下か否かを確認する（ステップＳ５）。即ち、スイッチ２２は、電流計２０から受信した電流の計測値が、所定の値である４０ｍＡ／ｍ２より少ないか否かを確認する。電流が少ないことを示す所定の値以下である場合（ＹＥＳ）に、スイッチ２２は、回路の抵抗を変化させるために、処理をステップＳ６に進める。電流が少ないことを示す所定の値以下ではない場合（ＮＯ）に、スイッチ２２は、処理をステップＳ４に進め、処理を繰り返す。
【００３８】
スイッチ２２は、回路線Ｌ３から、途中に抵抗２１が設けられていない回路線Ｌ２に接続を切り替える（ステップＳ６）。
【００３９】
これにより、本実施形態のバラスト水処理装置１は、金属フィルタ３に供給される防食電流を防食のために必要な大きさの電流を確保する。他方、バラスト水処理装置１は、陽極材１０の消耗や陽極材料から腐食生成物の発生量が多くなる電流に到達しないようにする。即ち、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３の防食のための防食電流を適切に調整することができる。
【００４０】
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を構成する金属と異なる金属で構成され、金属フィルタ３との電位差により金属フィルタ３に防食電流を供給する陽極材１０と、金属フィルタ３に供給される防食電流を検出する電流計２０と、電流計２０により検出された防食電流に基づいて、陽極材１０に供給される防食電流が流通する回路の抵抗を変化させるスイッチ２２と、を備える。
【００４１】
このようなバラスト水処理装置１は、金属フィルタ３に供給される防食電流を防食のために必要な大きさの電流を確保する。他方、バラスト水処理装置１は、陽極材１０の消耗や陽極材料から腐食生成物の発生量が多くなる電流に到達しないようにする。これにより、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３の防食のための防食電流を適切に調整することができる。
【００４２】
本実施形態のバラスト水処理装置１においては、スイッチ２２は、回路の抵抗を切り替えるスイッチ２２である。
【００４３】
このようなバラスト水処理装置１は、防食電流の大きさにより、抵抗２１が設けられていない回路線Ｌ２に切り替えることにより回路の抵抗を切り替えて、金属フィルタ３に供給される防食電流を防食のために必要な大きさの電流を確保する。他方、バラスト水処理装置１は、防食電流の大きさにより、抵抗２１が設けられている回路線Ｌ３に切り替えることにより回路の抵抗を切り替えて、陽極材１０の消耗や陽極材料から腐食生成物の発生量が多くなる電流に到達しないようにする。これにより、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３の防食のための防食電流を適切に調整することができる。
【００４４】
また、本実施形態のバラスト水処理装置１においては、スイッチ２２は、電流計２０により検出された防食電流が所定の値以上の場合に、回路の抵抗を高くするように変化させる。
【００４５】
このようなバラスト水処理装置１は、防食電流が所定の値以上になると、抵抗２１が設けられていない回路線Ｌ２に切り替えることにより回路の抵抗を切り替えて、金属フィルタ３に供給される防食電流を防食のために必要な大きさの電流を確保する。これにより、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３の防食のための防食電流を適切に調整することができる。
【００４６】
また、本実施形態のバラスト水処理装置１においては、金属フィルタ３は、ステンレス鋼から構成され、陽極材１０は、アルミニウム合金、アルミニウム、亜鉛合金、亜鉛、マグネシウム合金及びマグネシウムからなる群から選択された少なくとも一つから構成される。
【００４７】
このようなバラスト水処理装置１は、外部電源を備えていなくてもステンレス鋼とアルミニウム合金との電位差から金属フィルタ３に防食電流を供給できる。その上、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３に供給される防食電流を防食のために必要な大きさの電流を確保する。他方、バラスト水処理装置１は、陽極材１０の消耗や陽極材料から腐食生成物の発生量が多くなる電流に到達しないようにする。これにより、バラスト水処理装置１は、金属フィルタ３の防食のための防食電流を適切に調整することができる。
【００４８】
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。
【００４９】
また、本実施形態において、金属フィルタ３は、ステンレス鋼から構成され、陽極材１０は、アルミニウム合金から構成されていたが、これに限られない。陽極材１０は、金属フィルタ３において採用される金属よりもイオン化傾向が大きい（イオンになりやすい）金属であればよく、例えば、亜鉛及びマグネシウムであってよい。また、陽極材１０は、純金属であっても合金であってもよく、それぞれの金属を混合した陽極材料であってよい。陽極材１０は、例えば、純金属のアルミニウム、純金属の亜鉛及び純金属のマグネシウムであってもよく、アルミニウム合金、亜鉛合金及びマグネシウム合金であってもよい。
【００５０】
また、本実施形態において、抵抗変化手段２２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抵抗の変化を制御させてよい。
【００５１】
また、本実施形態において、抵抗変化手段２２は、スイッチとして構成されていたが、これに限られない。例えば、防食電流の値によって、多段階の抵抗の変化が行われてよい。
また、本実施形態において、回路線Ｌ２には、抵抗２１が設けられていなかったが、これに限られず、回路線Ｌ３に設けられた抵抗２１とは異なる抵抗値を示す抵抗を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  バラスト水処理装置
３  金属フィルタ
１０  陽極材（陽極材料）
２０  電流計
２２  スイッチ（抵抗変化手段）
【図１】
2016023318.tif 000003
【図２】
2016023318.tif 000004