(57)【要約】【課題】  船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水を船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的に浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置を提供する。【解決手段】  本発明は、排ガススクラバー２０からの未処理スクラバー水Ｗ０から第１、第２スクラバー処理水Ｗ１、Ｗ２を得る第１、第２遠心分離機１１、１２と、これらを制御する制御器１３と、を備えた水処理装置１０であって、第１スクラバー処理水Ｗ１の濁度を測定すると共にその測定値を制御器１３に送る濁度計１５と、制御器１３の制御下で第２遠心分離機１２へ供給される第１スクラバー処理水Ｗ１の流量を調節する流量調節器１６と、を備え、流量調節器１６は、濁度の測定値が大きい時には第１スクラバー処理水Ｗ１の流量を小さく設定し、濁度の測定値が小さい時には第１スクラバー処理水Ｗ１の流量を大きく設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、
上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、
上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、
上記流量調節器は、
上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、
上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、
上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限される
ことを特徴とする排ガススクラバー用の水処理装置。
【請求項２】
上記濁度計の上流側に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の排ガススクラバー用の水処理装置。
【請求項３】
上記制御器は、上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておく記憶部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排ガススクラバー用の水処理装置。
【請求項４】
制御器の制御下で、第１遠心分離機を用いて排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離し、第２遠心分離機を用いて上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離し、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理方法であって、
濁度計を用いて上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器へ送る工程と、
上記制御器の制御下で流量調節器を用いて上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する工程と、を備え、
上記流量調節器は、
上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、
上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、
上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限される
ことを特徴とする排ガススクラバー用の水処理方法。
【請求項５】
上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定する前に、上記第１次処理スクラバー水を脱泡することを特徴とする請求項４に記載の排ガススクラバー用の水処理方法。
【請求項６】
上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておくことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の排ガススクラバー用の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用ディーゼルエンジン等に用いられる排ガススクラバーに関し、更に詳しくは、排ガススクラバーに用いられるスクラバー水を浄化する水処理装置及びその水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶用ディーゼルエンジンの排ガスには厳しい環境規制があり、排ガスに含まれる未燃焼カーボン等の粉末状物質、ＳＯＸ及びＮＯＸの排出が厳しく制限されている。そこで、従来から例えば湿式の排ガススクラバーを用いてディーゼルエンジンの排ガスから未燃焼カーボン等の粉末状物質を除去し、ＳＯＸを脱硫している。また、排ガスの再循環により排ガス中のＮＯＸを削減している。
【０００３】
スクラバー水を浄化するために、排ガススクラバーには例えば遠心分離機が水処理装置として接続され、遠心分離機によって未燃焼カーボン等の粉末状物質が固形成分としてスクラバー水から分離除去される。固形成分はスクラバー水の一部と共に遠心分離機から排出されて所定のタンク等の容器に一時的に廃棄物として保管され、寄港時に陸揚げされる。また、ＳＯＸ等が溶解したスクラバー水は水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液の添加により中和される。中和反応に伴い、スクラバー水中に塩が生成する。この塩が排ガススクラバーの配管や器具類に付着し、排ガススクラバーの動作に悪影響を及ぼす。このため、スクラバー水に水を加えて塩濃度を希釈すると共に、増加したスクラバー水を排出する必要がある。ところが、船舶では積荷や旅客のスペースが優先され、廃棄物を保管するスペースが限られるため、排出されるスクラバー水は船舶外へ排出するのが望ましい。
【０００４】
ところで、船舶内で使用される排ガススクラバーの水処理装置としては、例えば特許文献１に記載の排ガス及びガス・スクラバー流体浄化装置及び方法がある。このガス・スクラバー流体浄化装置及び方法では、２台の遠心分離機が用いられ、これらの遠心分離機によりスクラバー流体を２段階で浄化し、２段目の遠心分離機で浄化されたスクラバー流体を船舶外へ排出し、あるいは船舶内のタンクに一時的に貯留するようにしている（特許文献１の段落［００３４］、［００６７］及び図６参照）。
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３-５２７７８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スクラバー流体を船舶外へ排出するには、水質に対する環境規制があるため、スクラバー流体が排出基準値を満たしていなくてはならないが、特許文献１に記載の排ガス及びガス・スクラバー流体浄化装置及び方法の場合には、２段階で浄化したスクラバー流体を取り扱う方法の選択肢として船舶外へ排出できるとしているにすぎず、船舶外へ排出されるスクラバー流体の水質が環境規制に適うものであるか否かが不明である。
【０００７】
船舶外へ排出するスクラバー流体（スクラバー水）の水質を判断する場合には、例えば濁度、ｐＨ、ＰＡＨ（多環芳香族炭化水素）、温度が用いられる。船舶内の排ガススクラバー用の水処理装置でもスクラバー水の濁度、ｐＨ値、ＰＡＨ、温度が常時測定され、これらの測定値で船舶外へ排出する水質の判断をしている。遠心分離機を用いてスクラバー水を浄化する場合には、ディーゼルエンジンの負荷状況によってスクラバー水の濁度が変動する反面、遠心分離機は常に一定の回転速度で回転し、遠心分離機の処理能力が一定であるため、遠心分離機による処理後のスクラバー水の濁度が不安定である。また、ＰＡＨと濁度は正の相関関係にある。従って、濁度が基準値以下であればＰＡＨも基準値以下であることが実験により確認されている。このことから、スクラバー水を船舶外へ排出する時にはスクラバー水の水質の排出基準として濁度を使用することができる。尚、ｐＨについてはアルカリ水溶液による中和処理により解消することができ、温度については中和処理等の増水処理により解消することができる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水を船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的に浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置及びその水処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、上記流量調節器は、上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限されることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記濁度計の上流側に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記制御器は、上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておく記憶部を有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の排ガススクラバー用の水処理方法は、制御器の制御下で、第１遠心分離機を用いて排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離し、第２遠心分離機を用いて上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離し、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理方法であって、濁度計を用いて上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器へ送る工程と、上記制御器の制御下で流量調節器を用いて上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する工程と、を備え、上記流量調節器は、上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の排ガススクラバー用の水処理方法は、請求項４に記載の発明において、上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定する前に、上記第１次処理スクラバー水を脱泡処理することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の排ガススクラバー用の水処理方法は、請求項４または請求項５に記載の発明において、上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておくことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水を船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的に浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置及びその水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のスクラバー水の処理装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す第１遠心分離機の模式図を含む構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１及び図２の（ａ）、（ｂ）を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態の排ガススクラバー用の水処理装置（以下、単に「水処理装置」と称す。）１０は、例えば図１に示すように、排ガススクラバー２０に第１循環配管３０を介して接続された第１遠心分離機１１と、第１遠心分離機１１の下流側に直列に配置された第２遠心分離機１２と、第１、第２遠心分離機１１、１２を含む各種の設置機器を制御する制御器１３と、を備え、制御器１３の制御下で、船舶内で排ガスクラバー２０から供給される固形成分を含む未処理のスクラバー水（以下、「未処理スクラバー水」と称す。）Ｗ０を第１、第２遠心分離機１１、１２によって固形成分と第１、第２次処理スクラバー水Ｗ１、Ｗ２とに順次遠心分離し、未燃焼カーボン等の粉末状物質を固形成分として回収すると共に第２次処理スクラバー水Ｗ２を船舶外へ排出するように構成されている。尚、第１、第２遠心分離機１１、１２は、実質的に同一構成を備えている。
【００１８】
第１遠心分離機１１は第１循環配管３０の往路管３１を介して排ガススクラバー２０から供給される未処理スクラバー水Ｗ０の一部を固形成分と第１スクラバー水処理Ｗ１とに遠心分離して浄化する一方、未処理スクラバー水Ｗ０の残部は往路管３１から分岐する分岐管３３を介して排ガススクラバー２０に戻される。
【００１９】
第１次処理スクラバー水Ｗ１の多くは第１循環配管３０の復路管３２を介して第１遠心分離機１１から排ガススクラバー２０側へ戻される。第１次処理スクラバー水Ｗ１の残部は復路管３２から分岐する第１分岐管３４を介して第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される。第２遠心分離機１２は、第１次処理スクラバー水Ｗ１を固形成分と第２次処理スクラバー水Ｗ２とに更に遠心分離して浄化する。これにより、第２次処理スクラバー水Ｗ２は、後述するように排出基準値を満たす水質になり、そのまま排出管３５を介して例えば２００Ｌ／時程度の流量で船舶外へ排出される。船舶外へ排出する必要のない時には第２次処理スクラバー水Ｗ２が循環ライン３０へ戻される。
【００２０】
本実施形態では、第１次処理スクラバー水Ｗ１のｐＨ、温度が排出基準を満たすレベルに達している。例えばｐＨが７程度である。第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度は、排出基準値より大きく、そのまま船舶外へ排出できないため、第２遠心分離機１２によって第１次処理スクラバー水Ｗ１を浄化し、排出基準値を満たす第２次処理スクラバー水Ｗ２を得るようにしている。図１にはスクラバー水や排ガスを循環させるポンプ等の給送手段は図面上では省略されている。
【００２１】
次いで、第１遠心分離機１１の動作について例えば図２の（ａ）をも参照しながら説明する。第２遠心分離機１２は実質的に第１遠心分離機１１と同一構成を備えているため、その構造を示す図は省略する。尚、本明細書では、前述のように固形成分等の汚染物質を含まない水をスクラバー原水Ｗと称し、排ガススクラバー２０から供給される固形成分、ＳＯＸ、ＮＯＸ等の汚染物質を含むスクラバー水を未処理スクラバー水Ｗ０、第１遠心分離機１１で浄化されたスクラバー水を第１次処理スクラバー水Ｗ１、第２遠心分離機１２で浄化されたスクラバー水を第２次処理スクラバー水Ｗ２と称する。
【００２２】
第１遠心分離機１１は、図１、図２の（ａ）に示すように、排ガススクラバー２０からの未処理スクラバー水Ｗ０が流入する流入管１１Ａと、上端が開口した回転胴（図示せず）と、回転胴の上端開口に嵌着されて回転体を形成する回転体蓋１１Ｂと、回転体蓋１１Ｂの内面に対して隙間を介して配置された仕切板１１Ｃと、回転胴内に挿入された状態で矢印によって示すように上下に移動して回転胴の側部に形成された排出口（図示せず）を開閉する主弁１１Ｄと、主弁１１Ｄと仕切板１１Ｃの間に形成された分離室１１Ｅと、分離室１１Ｅ内に上下に所定間隔を空けて積層、配置された複数の分離板１１Ｆと、を備え、制御器１３の制御下で流入管１１Ａから案内筒１１Ｇを介して分離室１１Ｅ内に未処理スクラバー水Ｗ０が供給される。粉末状物質はスクラバー原水Ｗより比重が大きいため、分離室１１Ｅ内で遠心力が付与されると分離板１１Ｆによって未処理スクラバー水Ｗ０から粉末状物質の多くが固形成分Ｓとして遠心分離され第１次処理スクラバー水Ｗ１になる。分離室１１Ｅ内の第１次処理スクラバー水Ｗ１は、求心ポンプ１１Ｈ、流出管１１Ｉ（図１参照）を介して復路管３２へ流出する。図２の（ａ）において、第１次処理スクラバー水Ｗ１は薄く塗りつぶされた領域を示し、固形成分Ｓは濃く塗りつぶされた領域を示す。
【００２３】
また、図２の（ａ）に示すように、分離室１１Ｅにおいて粉末状物質が固形成分Ｓとして第１次処理スクラバー水Ｗ１から遠心分離され、分離室１１Ｅの最大径部に形成された排出口(図示せず)を含む凹部に堆積し、第１次処理スクラバー水Ｗ１との間には界面が形成される。第１遠心分離機１１では主弁１１Ｄが作動水を介して間欠的に作動して排出口を開き固形成分Ｓを外部へ排出する。求心ポンプ１１Ｈは、仕切板１１Ｃの上端に形成されたチャンバー１１Ｊ内に臨み、分離室１１Ｅからオーバーフローしてチャンバー１１Ｊ内に溜まる第１次処理スクラバー水Ｗ１を排出する。
【００２４】
本実施形態では、第１遠心分離機１１から排ガススクラバー２０に戻される第１次処理スクラバー水Ｗ１の一部が第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度測定のためにサンプリングされる。即ち、第１循環配管３０の復路管３２から第２分岐管３６が分岐し、第２分岐管３６からサンプリング用の第１次処理スクラバー水Ｗ１を連続的に採取する。第２分岐管３６には、上流側から下流側に向けてエアセパレータ１４と濁度計１５が順次設けられ、エアセパレータ１４で脱泡された第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度を濁度計１５によって測定する。エアセパレータ１４で第１次処理スクラバー水Ｗ１を脱泡することにより濁度計１５の測定精度を高めることができる。このエアセパレータ１４は例えば二重管構造を有し、二重管の内管は途中で封止されている。二重管の内管にサンプル水を注入すると、内管からオーバーフローしたサンプリング水が内管の外側壁面を流れる間に第１次処理スクラバー水Ｗ１の気泡が除去される。
【００２５】
濁度計１５の測定値は、図１、図２の（ａ）に示すように制御器１３へ送信される。制御器１３は、第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を調節する。このように流量調節された第１次処理スクラバー水Ｗ１が第２遠心分離機１２へ供給されることにより、第２遠心分離機１２で得られる第２次処理スクラバー水Ｗ２が排出基準値を満たす濁度（例えば、２５ＮＴＵ以下）になる。従って、第２遠心分離機１２は第２次処理スクラバー水Ｗ２をそのまま船舶外へ排出することができる。排出基準値の濁度は２５ＮＴＵ以下である。濁度が排出基準値以下であれば、ＰＡＨも排出基準値以下であることが経験的に分かっている。
【００２６】
第１遠心分離機１１から流出した第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度の測定値とこの測定値に対応する第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２に供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量の測定値を求めると共にこれらの測定値の組み合わせに対応する第２次処理スクラバー水Ｗ２の排出濁度の測定値を求め、更、これらの第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度、流量及び第２次処理スクラバー水Ｗ２の濁度それぞれの測定値の組み合わせを予め複数組求めておく。これら複数組の測定値の中から第２次処理スクラバー水Ｗ２が排出基準値内の濁度になる第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度と流量の測定値を複数組選択し、複数組の組み合わせに基づいて第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度、流量と第２次処理スクラバー水Ｗ２の排出基準値内の濁度との関係をグラフ（図２の（ｂ）参照）やテーブル等として制御器１３の記憶部に予め登録しておく。これにより、制御器１３が作動し、第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度の測定値に即して第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を自動的に調節し、第２遠心分離機１２の排出基準値を満たす第２次処理スクラバー水Ｗ２の水質を自動的に得ることができる。
【００２７】
第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を調節するために、図１、図２の（ａ）に示すように制御器１３の制御下で作動する流量調節器１６及び電磁弁１７が第１分岐管３４に設けられている。流量調節器１６は、制御器１３の制御下で電磁弁１７に指令信号を送信して開度を調節して第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を調節する。第２遠心分離機１２は、第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量に即して固形成分Ｓを遠心分離して第２次処理スクラバー水Ｗ２を得る。この際、第２遠心分離機１２は、常に一定の回転速度で回転するため、流量調節器１６は、図２の（ｂ）に示すように、第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度が大きい時には第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２に供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を小さく設定して第２遠心分離機１２の分離効率を高め、逆に第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度が小さい時には第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２に供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を大きく設定して第２遠心分離機１２の処理量を多くする。このように第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量をその濁度に即して調節することで、第２遠心分離機１２では排出基準値を満足する第２次処理スクラバー水Ｗ２を確実に得ることができる。
【００２８】
一方、第１遠心分離機１１において回収される固形成分Ｓは、図１に示すように、排出口に連なる配管１１Ｋを介して第１タンク１８Ａに給送され、第１タンク１８Ａ内に貯蔵される。第２遠心分離機１２において回収される固形成分は排出口に連なる配管１２Ｋを介して第２タンク１８Ｂに給送され、第２タンク１８Ｂ内に貯蔵される。また、第２タンク１８Ｂには第１分岐管３６が接続されていると共に第１、第２遠心分離機１１、１２の主弁の作動水が排出される配管１１Ｌ、１２Ｌが接続されており、第２タンク１８Ｂ内に濁度測定後の第１次処理スクラバー水Ｗ１を貯蔵すると共に主弁の作動水及び第２遠心分離機１２からの固形成分を含む少量の第２次処理スクラバー水Ｗ２を貯蔵する。第２タンク１８Ｂ内の貯蔵物は最終的には配管１９Ａ、往路管３１及び分岐管３３を介して排ガススクラバー２０へ戻される。また、第１タンク１８Ａの固形成分は、配管１９Ｂを介して第３タンク１８Ｃへ給送され、第３タンク１８Ｃ内に廃棄物として貯蔵される。
【００２９】
また、排ガススクラバー２０は、第２循環配管４０を介してディーゼルエンジン５０に接続され、ディーゼルエンジン５０の排ガスが第２循環配管４０を介して排ガススクラバー２０との間を循環し、排ガスがスクラバー水Ｗをバブリングする間に未燃焼カーボン等の粉末状物質とＳＯＸ等の排ガスを含む未処理のスクラバー水Ｗ０が得られる。排ガスは、バブリング後、ディーゼルエンジン５０に戻り、ディーゼルエンジン５０において再燃焼し、ＮＯＸが削減される。排ガススクラバー２０としては、従来公知の種々のタイプのスクラバーを使用することができる。排ガスがスクラバー水中をバブリングする図１に示すタイプの他に、例えば充填物上にスクラバー水Ｗを噴射し、充填物の表面の液膜で粉末状物質を除去する充填塔からなるスクラバー等を用いることができる。
【００３０】
次いで、本発明の排ガススクラバー用の水処理方法の一実施形態について説明する。
図１、図２の（ａ）に示すように、船舶内のディーゼルエンジン５０が始動して燃料が燃焼すると未燃焼カーボン等の粉末状物質、ＳＯＸ及びＮＯＸを含む排ガスがディーゼルエンジン５０から排出される。この排ガスは第２循環配管４０を介して排ガススクラバー２０へ供給され、スクラバー原水Ｗをバブリングする間にスクラバー原水Ｗ中に粉末状物質が混入すると共にＳＯＸが溶解し、未処理スクラバー水Ｗ０になる。未処理スクラバー水Ｗ０は、第１循環配管３０の往路管３１を介して第１遠心分離機１１に供給される。
【００３１】
図２の（ａ）に示すように、第１遠心分離機１１の分離室１１Ｅ内では未処理スクラバー水Ｗ０が固形成分Ｓと第１次処理スクラバー水Ｗ１に遠心分離され、固形成分Ｓが分離室１１Ｅ内の最大径部に堆積されると共に第１次処理スクラバー水Ｗ１が流出管１１Ｉから復路管３２へ流出し、その多くが未処理のスクラバー水Ｗ０と合流して復路管３２からスプレーノズル２１を介して排ガススクラバー２０へ戻る。残部の第１次処理スクラバー水Ｗ１は第１分岐管３４を介して第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される。第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２に供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量は、後述するように制御器１３の制御下にある流量調節器１６及び電磁弁１７を介して制御される。
【００３２】
第１遠心分離機１１から排ガススクラバー２０へ戻る第１次処理スクラバー水Ｗ１の一部は、第２分岐管３６においてサンプリングされた後、エアセパレータ１４によって脱泡される。脱泡後の第１次処理スクラバー水Ｗ１は濁度計１５によって濁度が測定され、その測定値が測定信号として制御器１３へ送信される。濁度測定後の第１次処理スクラバー水Ｗ１は第２分岐管３６を介して第２タンク１８Ｂ内に貯蔵される。
【００３３】
制御器１３は、濁度計１５からの測定信号を受信し、測定信号に見合った第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を予め登録されているグラフまたはテーブルから求め、その流量を流量信号として流量調節器１６へ送信する。流量調節器１６は、流量信号に基づいて電磁弁１７の開度を変更して第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を調節する。第２遠心分離機１２は、第１遠心分離機１１から供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１を遠心分離し、排出基準値を満たす第２次処理スクラバー水Ｗ２を得た後、そのまま船舶外へ排出する。船舶外へ排出する必要のない時には第２次処理スクラバー水Ｗ２を循環ライン３０へ戻す。
【００３４】
ディーゼルエンジン５０の負荷が変動して排ガス中の未燃焼カーボン等の粉末状物質やＳＯＸの含有量が変動すると、未処理スクラバー水Ｗ０の濁度が変動し、それに伴って第１遠心分離機１１で得られる第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度も変動する。濁度計１５が測定している第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度が大きくなっている場合には、制御器１３の制御下にある流量調節器１６が濁度の測定値に即して電磁弁１７の開度を小さくして第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を小さくして排出基準値内に納まるように第２遠心分離機１２の分離効率を高くする。逆に、濁度が小さくなっている場合には、流量調節器１６が濁度の測定値に即して電磁弁１７の開度を大きくして第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を大きくし排出基準値を超えない範囲で第２遠心分離機１２の処理量を多くする。このようにディーゼルエンジン５０の負荷が変動し、水処理装置１０の第１遠心分離機１１によって得られる第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度が変動しても、第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度に即して制御器１３が流量調節器１６及び電磁弁１７を自動的に制御して第２遠心分離機１２による第１次処理スクラバー水Ｗ１の処理量を自動的に変えて常に排出基準値内に維持する水質の第２次処理スクラバー水Ｗ２を自動的に得ることができ、その第２次処理スクラバー水Ｗ２を常にそのまま船舶外へ排出することが可能となる。
【００３５】
以上説明したように本実施形態によれば、制御器１３の制御下で、第１遠心分離機１１を用いて排ガススクラバー２０から供給される固形成分を含む未処理スクラバー水Ｗ０を固形成分と第１次処理スクラバー水Ｗ１とに遠心分離し、第２遠心分離機１２を用いて第１遠心分離機１１から供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１を固形成分と第２次処理スクラバー水Ｗ２とに遠心分離し、第２次処理スクラバー水Ｗ２を第２遠心分離機１２から上記船舶外へ排出する際に、濁度計１５を用いて第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度を測定すると共にその測定値を制御器１３へ送る工程と、制御器１３の制御下で流量調節器１６を用いて第１遠心分離機１１から第２遠心分離機１２へ供給される第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を調節する工程と、を備え、流量調節器１６は、第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度の測定値が大きい時には第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を小さく設定し、また、第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度の測定値が小さい時には第１次処理スクラバー水Ｗ１の流量を大きく設定することにより、船舶外へ排出される第２次処理スクラバー水Ｗ２の水質が排出基準値内にあるため、船舶内の排ガススクラバー２０において汚染された未処理スクラバー水Ｗ０を排出基準値を満たす水質まで自動的に浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる。
【００３６】
尚、本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものではなく、本願発明の要旨に反しない限り、必要に応じて適宜設計変更をすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０    水処理装置
１１    第１遠心分離機
１２    第２遠心分離機
１３    制御器
１４    エアセパレータ（脱泡器）
１５    濁度計
１６    流量調節器
１７    電磁弁
Ｗ0   未処理スクラバー水
Ｗ１   第１次処理スクラバー水
Ｗ２   第２次処理スクラバー水
【図１】
2017225956.tif 000003
【図２】
2017225956.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月7日(2016.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、
上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、
上記第１次処理スクラバー水が上記濁度計に流入する前に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器と、
上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、
上記脱泡器は、内管が途中で封止された二重管構造として構成されていると共に、上記内管に注入された上記第１次処理スクラバー水が上記内管からオーバーフローして上記内管の外側壁面を流れる間に脱泡されるように構成されており、
上記流量調節器は、
上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、
上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、
上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限される
ことを特徴とする排ガススクラバー用の水処理装置。
【請求項２】
上記制御器は、上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておく記憶部を有することを特徴とする請求項１に記載の排ガススクラバー用の水処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、船舶用ディーゼルエンジン等に用いられる排ガススクラバーに関し、更に詳しくは、排ガススクラバーに用いられるスクラバー水を浄化する水処理装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水を船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的に浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、上記第１次処理スクラバー水が上記濁度計に流入する前に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器と、上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、上記脱泡器は、内管が途中で封止された二重管構造として構成されていると共に、上記内管に注入された上記第１次処理スクラバー水が上記内管からオーバーフローして上記内管の外側壁面を流れる間に脱泡されるように構成されており、上記流量調節器は、上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限されることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記制御器は、上記第１遠心分離機からの上記第１次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値とそれぞれの濁度に対応する上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機への上記第１次処理スクラバー水の流量の複数の測定値とからなる複数の組み合わせに対応する上記第２次処理スクラバー水の濁度の複数の測定値をそれぞれ求め、これら測定値の組み合わせの中から上記第２次処理スクラバー水の濁度が上記排出基準値内になる上記第１次処理スクラバー水の濁度と上記第１次処理スクラバー水の流量との組み合わせを複数選択し、選択された複数の組み合わせを予め登録しておく記憶部を有することを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水の水処理過程でスクラバー水を単純な二重管構造の脱泡器で脱泡することにより濁度を高精度に測定することができ、もって船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的にスクラバー水を浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置を提供することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月7日(2017.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、
上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、
上記第１次処理スクラバー水が上記濁度計に流入する前に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器と、
上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、
上記脱泡器は、内管が途中で封止された二重管構造として構成されていると共に、上記内管に注入された上記第１次処理スクラバー水が上記内管からオーバーフローして上記内管の外側壁面を流れる間に脱泡され、脱泡後のオーバーフロー水が上記濁度計に流入するように構成されており、
上記流量調節器は、
上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、
上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、
上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限される
ことを特徴とする排ガススクラバー用の水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の排ガススクラバー用の水処理装置は、排ガススクラバーから供給される固形成分を含むスクラバー水を上記固形成分と第１次処理スクラバー水とに遠心分離する第１遠心分離機と、上記第１遠心分離機に直列に配置され且つ上記第１遠心分離機から供給される上記第１次処理スクラバー水を上記固形成分と第２次処理スクラバー水とに遠心分離する第２遠心分離機と、第１、第２遠心分離機を制御する制御器と、を船舶内に備え、上記第２次処理スクラバー水を上記第２遠心分離機から上記船舶外へ排出する排ガススクラバー用の水処理装置であって、上記第１次処理スクラバー水の濁度を測定すると共にその測定値を上記制御器に送る濁度計と、上記第１次処理スクラバー水が上記濁度計に流入する前に上記第１次処理スクラバー水を脱泡する脱泡器と、上記制御器の制御下で上記第１遠心分離機から上記第２遠心分離機へ供給される上記第１次処理スクラバー水の流量を調節する流量調節器と、を備え、上記脱泡器は、内管が途中で封止された二重管構造として構成されていると共に、上記内管に注入された上記第１次処理スクラバー水が上記内管からオーバーフローして上記内管の外側壁面を流れる間に脱泡され、脱泡後のオーバーフロー水が上記濁度計に流入するように構成されており、上記流量調節器は、上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が大きい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を小さく設定し、また、上記濁度計によって測定された上記第１次処理スクラバー水の濁度の測定値が小さい時には上記第１次処理スクラバー水の流量を大きく設定することにより、上記船舶外へ排出される上記第２次処理スクラバー水の水質が排出基準値内に制限されることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、船舶内の排ガススクラバーにおいて汚染されたスクラバー水の水処理過程でスクラバー水を内管が途中で封止された単純な二重管構造の脱泡器で脱泡することにより、スクラバー水が内管をオーバーフローして外側壁面を流れる間に脱泡され、脱法後のオーバーフロー水の濁度をスクラバー水の濁度として高精度に測定することができ、もって船舶外へ排出できる水質の範囲内に自動的にスクラバー水を浄化し、そのまま船舶外へ排出することができる排ガススクラバー用の水処理装置を提供することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本実施形態では、第１遠心分離機１１から排ガススクラバー２０に戻される第１次処理スクラバー水Ｗ１の一部が第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度測定のためにサンプリングされる。即ち、第１循環配管３０の復路管３２から第２分岐管３６が分岐し、第２分岐管３６からサンプリング用の第１次処理スクラバー水Ｗ１を連続的に採取する。第２分岐管３６には、上流側から下流側に向けてエアセパレータ１４と濁度計１５が順次設けられ、エアセパレータ１４で脱泡された第１次処理スクラバー水Ｗ１の濁度を濁度計１５によって測定する。エアセパレータ１４で第１次処理スクラバー水Ｗ１を脱泡することにより濁度計１５の測定精度を高めることができる。このエアセパレータ１４は例えば二重管構造を有し、二重管の内管は途中で封止されている。二重管の内管にサンプリング水を注入すると、内管からオーバーフローしたサンプリング水が内管の外側壁面を流れる間に第１次処理スクラバー水Ｗ１の気泡が除去される。