CN210796091U - 船体压舱水灭菌装置 - Google Patents
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Abstract
本公开为一种船体压舱水灭菌装置，主要为其装配于船体及船体内的压水舱，该装置包括有一压舱注水杀菌装置，其具有第一阀体，第一阀体通过管路连接一泵，该泵一端连接一第一杀菌装置，其中，所述第一阀体自船体外部导引海水进入，通过管路连接泵抽取海水，输往泵的一端连接的一第一杀菌装置后，进入压水舱内形成压舱水；至少一常时杀菌装置，该至少一常时杀菌装置设于压水舱，常时浸置于压舱水内，该至少一常时杀菌装置释放出如银离子或药剂等灭菌成份。
Description
技术领域
本公开为一种船体压舱水灭菌装置，尤指用于船舱装置压舱水时的灭菌装置的设计，以提供更低的装置成本且更有灭菌的功效。
背景技术
随着世界贸易规模的扩大.船运发展也日益增加，因此船只来往各国之间也就变得非常频繁，当船只运送满载的货品到达目的国并卸货后，船体便会失去载重而使得船身上升于水平面上不少，间接也导致船身重心过高而显得摇晃不稳定，因此为使船只在返回的航程中不会因为承载量较低问题导致行船的稳定度，根据国际海事组织(InternationalMaritime Organization,IMO) 在2004年《国际船舶压舱水及沉积物管理公约(简称BWM公约)》的定义，「压舱水」是为了调整船身的吃水差、保持平衡、改变吃水深或是调整船舱压力时所引进的水体，压舱水(Ballast water)指船舶在轻载状态下，也就是载重不足或空船时启锚航行，为使螺桨没入水中，或稳定船舶平均船身载重，在船舱底或船两侧注入适当的水量，此水即是船舶的压舱水。
然而在港口实务上，船内用以装载压舱水的舱房则称为压水舱，一般船舶的压舱水量约为其载重量的30％-40％，随着船舶的设计、大小和强度而异，以一艘载重10万吨的货船为例，其携带的压舱水可能多达3、4万吨，当船舶进入港域装载货物时，则会排放出在他港吸入的压舱水。而这些大量的压舱水携带着大量未知水上生物，也随船舶从全球各地带来，排放在各卸除港口附近的海域，所可能造成的生物污染问题益发严重。当船舶抵达目的地将船上的货物卸除后，就地抽取水做为压舱水的技术，虽然可使空载的船吃水线维持在适当范围，但是一旦到达下次载货目的地时就会因要载货而再度将压舱水排放流出，但是这样的技术在引入压舱水时抽取海水灌入，因此导入海水过程中不免吸入大量的水中微生物，这些生物包括细菌或其他微生物、小型无脊椎动物和胞子、以及较大物种的卵或幼虫，其中有些具有毒性，有些则因为从它们原本生态系中移出，在排出船时带进了另一个生态系，而带来危害，外来物种可在没有天敌的情况下急速繁殖，多数海洋物种在它们的生命周期当中都会经历浮游阶段，能通过船舶压舱水的吸入口和泵，也就是说，虽然它们长成后可能会很大或是会贴在海床上，但都还是可由压舱水传输。因此，这类物种在全球传输的问题也变得更为复杂。
近代船运压舱水带来的问题案例如爆发于1991年秘鲁三座不同港口城市的霍乱传染，即是肇源于对船舶排放压舱水的不当管理，造成数千人死亡的悲剧，此一疫情并经辗转散播至南美洲各国，迄1994年方才逐渐被消弭，但累计共有高达近万人病死于此次的霍乱，灾情十分惨重；或另航行于亚太地区的商船，则曾于20世纪底在香港、中国大陆沿海诸港埠，因排放压舱水时而传播散逸出红潮菌，使得香港和中国大陆的渔业遭受到近约千万美元的严重损失等案例皆对生命或环境产生极大的危害。
近几十年来，压舱水了成为国际间努力减轻来自船舶的污染的一项重大课题，传统的压舱水处理包括有过滤法、药剂法、催化法、脱氧、电离、臭氧处理或紫外线照射等方法以处理压舱水，其中过滤法是用于除去压舱水中的小型昆虫及浮游生物；药剂法以添加高铁酸盐等药剂为净水剂，消灭余存于汲进海水的细小微生物；催化、脱氧、电离、臭氧处理或紫外线照射各以不同机制促使有机体死亡；传统的处理***通常需要包括过滤装置(Filter Unit)、紫外线杀菌装置(UV Unit)、操作控制盘(Operation and ControlPanel)、管路***(Piping System)及电路***(Electric System)等***复杂，另由于化学药剂的成本较高，一般压舱水***需花费为约30～100万美金，后续的维护费及耗材费用也是成本考虑的要点，而台湾各大国际港口每年都有许多来自各个不同国家的各型商船进出，大量的压舱水携带着大量未知水生物也随着从全球各地带来，排放在各港口附近海域，所可能造成的问题值得国人及有关单位密切注意，积极防范。
目前世界各国超过53个国家在2016年10月签署D-2船舶压舱水管理公约使国际船舶压舱水及沉积物管理公约(BWM公约)签约国已达52国，占商船总吨位的35.14％，达到生效条件，公约于2017年9月8日正式生效，而下表1为规范D-2条压舱水性能标准，BWM公约附件D-2规定压舱水处理的性能标准，管制不同大小活生物体及指针微生物的容许浓度。
备注：CFU为菌落形成单位colony-forming unit
表1：D-2条压舱水性能标准表
实用新型内容
本公开处理压舱水灭菌装置的主要特征为其装配于船体及船体内的压水舱，该装置包括有一压舱注水杀菌装置，其具有一第一阀体，第一阀体通过管路连接一泵，该泵一端连接一第一杀菌装置，其中，所述第一阀体自船体外部导引海水进入，通过管路连接泵抽取海水，输往泵的一端连接的一第一杀菌装置后，进入压水舱内形成压舱水；至少一常时杀菌装置，该至少一常时杀菌装置设于压水舱，常时浸置于压舱水内，该至少一常时杀菌装置释放出如银离子或药剂等灭菌成份。
本公开处理压舱水灭菌装置的次要特征为具有一压舱泄水杀菌装置，压舱泄水杀菌装置具有一第二杀菌装置，第二杀菌装置一端连接一泵，泵通过管路连接一第二阀体，通过该泵将压舱水抽出并通过第二杀菌装置自该泵以管路输往管路的一侧连接的第二阀体泄出；所述第一杀菌装置内部具有磁化装置，其中，该磁化装置为通电型磁化装置或永磁式磁化装置，通过磁化装置产生的电磁场切割水分子团，使大分子变成众多小分子，使得小分子水进入细菌与微生物的细胞壁，使细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果；所述第二杀菌装置内部具有磁化装置，其中，该磁化装置为通电型磁化装置或永磁式磁化装置，通过磁化装置产生的电磁场切割水分子团，使大分子变成众多小分子，使得小分子水进入细菌与微生物的细胞壁，使细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果。
附图说明
图1：为本公开较佳实施例状态图。
图2：为本公开较佳实施例步骤图。
图3：为本公开较佳实施例第一局部动作示意图。
图4：为本公开较佳实施例第一局部剖视图。
图5：为本公开较佳实施例另一局部示意图。
附图标记说明
10……压舱注水杀菌装置 101……第一管路
11……第一杀菌装置 111/112…结合端
121/122……通电型磁化装置 123……正级充磁环圈
124……金属管壁 13……永磁式磁化装置
131……磁化杆 132……中心杆
20……常时杀菌装置 30……压舱泄水杀菌装置
301……第二管路 31……第二杀菌装置
B……船体 C……压水舱
CW……压舱水 M……磁场
O……海水 P……泵
S1……导入步骤 S2……磁化步骤
S3……抑菌步骤 S4……排出步骤
Vi……第一阀体 Vo……第二阀体
W1……入水 W2……出水
具体实施方式
请参照图1的本公开较佳实施例的船体压舱水灭菌装置图所示，其依照前述的D2压舱水排放标准设计，该船体压舱水灭菌装置设置于船体B的压水舱C内，其中，该船体压舱水灭菌装置包括有压舱注水杀菌装置10、压舱水常时杀菌装置20以及压舱泄水杀菌装置30等三个主要构件，其中，该压舱注水杀菌装置10具有一自船体B外部导引海水O进入的第一阀体Vi，以及通过第一管路101连接第一阀体Vi抽取海水O进入的泵P，泵P将引入的海水O输往泵的一端连接的一第一杀菌装置11，海水O通过第一杀菌装置11后，会进入压水舱C内形成压舱水CW；而该压水舱C内设有多个常时杀菌装置20，这些常时杀菌装置20主要为常时浸置于压舱水CW内；另本公开船体压舱水灭菌装置更设有一压舱泄水杀菌装置30于船体B适当位置处，该压舱泄水杀菌装置30设计原理为通过一泵P将压舱水CW抽出，并先通过泵的一端连接的一第二杀菌装置31，并自该泵P泄出，泄出的压舱水CW经该泵P以第二管路301输往第二管路301的一侧连接的第二阀体 Vo泄出；再请参照图2所示的本公开较佳实施例步骤图所示，本公开于处理压舱水灭菌具有以下步骤：
导入步骤S1：通过该压舱注水杀菌装置10自船体B外部导引海水O进入第一阀体Vi，通过第一管路101使泵P将引入的海水O输往泵的一端连接的一第一杀菌装置11。
磁化步骤S2：海水O进入内部具有磁化装置的第一杀菌装置11，该第一杀菌装置11通过该磁化装置的磁场效应破坏引进的微生物或细菌的细胞壁，使微生物或细菌死亡或降低表面抵抗性后，将海水O导入至压水舱C 内形成压舱水CW。
抑菌步骤S3：压舱水CW于压水舱C过程中持续接触设于压水舱C的多个常时杀菌装置20，其中，这些常时杀菌装置20释放出如银离子或药剂等灭菌成份，使压舱水CW内的的微生物或细菌持续死亡并抑制增生，但此步骤中基于压舱水CW已先行经过磁化步骤S2，因此可减低抑菌步骤S3中杀菌装置20所需使用的如银离子或药剂等灭菌成份的用量。
排出步骤S4：排出压舱水CW时，通过该泵P将压舱水CW抽出并通过内部具有磁化装置的第二杀菌装置31，并自该泵P泄出，泄出的压舱水 CW经该泵P以第二管路301输往第二管路301的一侧连接的第二阀体Vo 泄出，其中，该第二杀菌装置31通过该磁化装置的磁场效应破坏流通经过的压舱水CW的剩余微生物或细菌的细胞壁，使剩余微生物或细菌死亡并抑制到最低量排出。
请参考图3及图4的本公开局部实施例图所示，其中前述的第一杀菌装置11(或第二杀菌装置31)具有磁化装置设计，在工作原理方面是通过电磁场不断生长、收缩以及磁场方向一直在变化的特性，会直接影响各种不同水质中水分子的电荷正负电的行为，其产生的电磁场将自由电子从管路中心赶离至包围液体的金属管路上，而金属管路上也进行着类似的导电活动，电子被推挤到环绕水管周围的狭窄波段上，但是这个位置却使电子远离了金属，此排列可以切割水分子团，使大分子变成众多小分子，如此使得小分子水进入细菌与微生物的细胞壁，使细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果；其中，该第一杀菌装置11(或第二杀菌装置31)的磁化装置可以使用两种类型的磁化装置，如图3及图4所示的磁化装置为通电型磁化装置，在本较佳实施例中，该第一杀菌装置11主要具有两个通电型磁化装置 121/122，其内部皆具有一正级充磁环圈123，以产生电子，其外环具有金属管壁124，当正级充磁环圈123导电后便会在该第一杀菌装置11管道内产生磁场M，并基于前述工作原理使入水W1分子变化产生小分子的出水W2，另外该第一杀菌装置11两端皆设有结合端111/112与第一管路101连接进行输水。
再请参照图5的本公开另一实施例的局部实施例图所示，其中，该第一杀菌装置11(或第二杀菌装置31)的磁化装置设计亦可为永磁式磁化装置 13连接两端第一管路101，其中该永磁式磁化装置13以本实施例而言，为管道内平均环设多个磁化杆131，并以一中心杆132固定其中心支撑，该多个磁化杆131具有自发行磁性，并可对流经的入水W1产生磁化效果，使得磁化后小分子出水W2容易进入细菌与破坏微生物的细胞壁，使细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果，特别说明的是，有关永磁式磁化装置 13随着科技的进步能制成发散各种波长的磁场，应用于特定使用目的上更具有效果，且维修简单方便更换。
如下表2所示，依据前述步骤及装置实施后，经过实际120小时的测试，在比对未使用本公开装置(对照组)与使用本公开装置的实验组，于成果上确实符合国际船舶压舱水及沉积物管理公约D-2规定压舱水处理的性能标准要求。
表2：实际装置测试表
综上所述，本公开的实施例装置，相较于先前技术并无相同或近似的技术公告在先，且经实际测试后亦符合国际船舶压舱水及沉积物管理公约D-2 规定压舱水处理的性能标准，对于生态及环境卫生有显著的效果，又透过磁化杀菌及破坏细胞壁的效果，能达到大量降低压舱水使用银离子或杀菌剂使用量而降低成本，符合我国申请专利的要件，遂提出专利申请。
Claims (4)
1.一种船体压舱水灭菌装置，其装配于船体(B)及船体(B)内的压水舱(C)，该装置包括有：
一压舱注水杀菌装置(10)，其具有一第一阀体(Vi)，第一阀体(Vi)通过第一管路(101)连接一泵(P)，该泵(P)一端连接一第一杀菌装置(11)，其中，所述第一阀体(Vi)自船体(B)外部导引海水(O)进入，通过第一管路(101)连接泵(P)抽取海水(O)，输往泵(P)的一端连接的一第一杀菌装置(11)后，进入压水舱(C)内形成压舱水(CW)；
至少一常时杀菌装置(20)，该至少一常时杀菌装置(20)设于压水舱(C)，常时浸置于压舱水(CW)内，该至少一常时杀菌装置(20)释放出如银离子或药剂等灭菌成份。
2.根据权利要求1所述的船体压舱水灭菌装置，其中，所述船体压舱水灭菌装置具有一压舱泄水杀菌装置(30)，压舱泄水杀菌装置(30)具有一第二杀菌装置(31)，第二杀菌装置(31)一端连接一泵(P)，泵(P)通过第二管路(301)连接一第二阀体(Vo)，通过该泵(P)将压舱水(CW)抽出并通过第二杀菌装置(31)自该泵(P)以第二管路(301)输往第二管路(301)的一侧连接的第二阀体(Vo)泄出。
3.根据权利要求1所述的船体压舱水灭菌装置，其中，所述第一杀菌装置(11)内部具有磁化装置，其中，该磁化装置为通电型磁化装置或永磁式磁化装置，通过磁化装置产生的电磁场切割水分子团，使大分子变成众多小分子，使得小分子水进入细菌与微生物的细胞壁，使所述细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果。
4.根据权利要求2所述的船体压舱水灭菌装置，其中，所述第二杀菌装置(31)内部具有磁化装置，其中，该磁化装置为通电型磁化装置或永磁式磁化装置，通过磁化装置产生之电磁场切割水分子团，使大分子变成众多小分子，使得小分子水进入细菌与微生物的细胞壁，使所述细菌与微生物失去繁殖能力，进而达到杀菌效果。
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