JP2016083983A - バラスト水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バラスト水処理運転開始時に、濾過機に流入させた被処理水をフィルタ内に満たしてからフィルタの二次側へ流すようにしたバラスト水処理装置を得る。【解決手段】 バラスト水処理ライン１の途中に、ケーシング２２内にフィルタ２３を設けた濾過機３が備えられ、バラスト水処理ライン１には濾過機３をバイパスするバイパスライン８が接続され、バイパスライン８にバイパス弁９が設けられ、濾過機３の上流側のバラスト水処理ライン１には被処理水弁１２が設けられ、濾過機３の下流側のバラスト水処理ライン１には処理水弁１３が設けられているバラスト水処理装置であって、バラスト水処理ライン１への通水開始時には、バイパス弁９、被処理水弁１２及びケーシング２２内の空気を排出するエア抜き弁２５を開き、処理水弁１３を閉じた状態とし、バイパスライン８に所定の水量を流通させた後に、処理水弁１３を開き、バイパス弁９、エア抜き弁２５を閉じるようにした。【選択図】 図１

Description

本発明は、船舶に貯留されるバラスト水を無害化するバラスト水処理装置に関する。

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、通常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。

このようなことから、バラスト水をバラストタンク内に貯留する際に、バラスト水中の微生物を除去して無害化処理することが要求されている。
従来、バラスト水中の微生物を除去して無害化するバラスト水処理装置として、バラスト水処理ラインの途中に、ケーシング内にフィルタを設けるとともに、前記フィルタ洗浄する逆洗機構を設けた濾過機が備えられ、バラスト水処理ラインに汲み上げた被処理水を濾過機に通してフィルタで濾過し、被処理水中に存在している微生物等の異物を除去した処理水をバラストタンクへ供給するバラスト水処理装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されたバラスト水処理装置は、バラスト水処理ラインに濾過機をバイパスするバイパスラインが接続され、バラスト水処理運転開始による汲上直後の濁度の高い被処理水やライン配管内で発生したさびや汚れが前記濾過機へ流入することによる障害を回避するため、バラスト水処理運転開始当初は、汲上げた被処理水をバイパスラインに通して濾過機を通さないで、船外排出ラインから船外へ排出し、その後、バイパスラインを閉じ、被処理水を濾過機に供給するようになっている。

特開２０１３−２３１８７号公報

上記の特許文献１記載されたバラスト水処理装置は、バラスト水処理運転開始当初は、汲上げた被処理水をバイパスラインに通して濾過機を通さないで船外排出ラインから船外へ排出し、その後、バイパスラインを閉じ、被処理水を濾過機に流入させるが、バラスト水処理運転開始時には濾過機におけるフィルタ内は水の無い状態にあり、濾過機への被処理水の供給はフィルタが空の状態で流入することになる。
このため、濾過機への被処理水の供給開始時に、フィルタを内蔵するケーシングに設けられているエア抜き弁を開いてフィルタ内の空気を排出するようにしているが、エア抜き弁からのフィルタ内の空気の排出が十分でないと、フィルタ内に被処理水が満たされていない状態で大量の被処理水が空気とともにフィルタを通過することになり、フィルタで濾過された処理水とともにフィルタ内の空気がフィルタの下流側のバラスト水処理ラインに流れていることになる。

この結果、フィルタの一次側と二次側の差圧が大きくなり、差圧がフィルタの逆洗に必要な圧力を担保できなくなることがあり、これにより、逆洗能力が低下し、フィルタに異物が堆積し、これにより、更にフィルタの一次側と二次側の差圧が大きくなって運転障害を引き起こし、運転を停止してしまう場合があるといった問題がある。

本発明の目的は、バラスト水処理運転開始時に、濾過機に流入させた被処理水をフィルタ内に満たしてからフィルタの二次側へ流すようにしたバラスト水処理装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バラスト水処理ラインの途中に、ケーシング内にフィルタを設けるとともに、前記フィルタを洗浄する逆洗機構を設けた濾過機が備えられ、前記バラスト水処理ラインには前記濾過機をバイパスするバイパスラインが接続され、前記バイパスラインにバイパス弁が設けられ、前記濾過機の上流側の前記バラスト水処理ラインには、前記バイパスラインとの接続位置より下流側に被処理水弁が設けられ、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインには、処理水弁が設けられているバラスト水処理装置であって、前記バラスト水処理ラインへの通水開始時には、前記バイパス弁、前記被処理水弁及び前記ケーシング内の空気を排出するエア抜き弁を開き、前記処理水弁を閉じた状態とし、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記処理水弁を開き、前記バイパス弁、前記エア抜き弁を閉じるようにしたことを特徴としているバラスト水処理装置である。

請求項１に記載の発明によれば、前記バラスト水処理ラインへの通水開始時に、前記バイパス弁、前記被処理水弁及び前記ケーシング内の空気を排出する前記エア抜き弁を開き、前記処理水弁を閉じた状態とすることにより、前記バラスト水処理ラインを流れる被処理水は、その一部が前記濾過機へ流入し、流入した被処理水により前記ケーシング内の空気が前記エア抜き弁から排出されることにより、前記フィルタ内を、前記フィルタに負荷をかけることなく被処理水で満たすことができる。
そして、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記処理水弁を開き、前記バイパス弁、前記エア抜き弁を閉じることにより、前記フィルタ内に流入した被処理水は空気を伴わないで前記フィルタを通過し、前記フィルタの二次側へ流れるので、前記フィルタの一次側と二次側の差圧は小さく抑えられ、前記フィルタの逆洗に必要な圧力を十分担保できる差圧を維持することができる。

請求項２に記載の発明は、前記バラスト水処理ラインへの通水開始時に、前記逆洗機構の逆洗弁を開き、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記逆洗弁を閉じるようにしたことを特徴としている請求項１に記載のバラスト水処理装置である。

請求項２に記載の発明によれば、前記バラスト水処理ラインへの通水開始時に、前記濾過機に設けた前記逆洗機構の逆洗弁を開くことにより、前記バラスト水処理ラインを流れる被処理水は、その一部が前記濾過機へ流入したとき、前記ケーシング内の空気が前記エア抜き弁と前記逆洗機構の逆洗弁の双方から排出されるので、前記フィルタ内を短時間で被処理水で満たすことができる。

請求項３に記載の発明は、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインには、前記処理水弁より下流側に紫外線リアクタ及びバラスト水供給弁が備えられていることを特徴としている請求項１または２のいずれか１項に記載のバラスト水処理装置である。

請求項３に記載の発明によれば、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインには、前記処理水弁より下流側に紫外線リアクタ及びバラスト水供給弁が備えられているので、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記処理水弁、前記バラスト水供給弁を開くことにより、前記フィルタを通過した処理水は前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインに備えられている前記紫外線リアクタを通り、ここで紫外線照射されることにより、無害化処理された処理水をバラストタンクへ送り込むことができる。

請求項４に記載の発明は、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記処理水弁と前記紫外線リアクタの間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の上流側とを接続するデバラストラインが設けられ、前記紫外線リアクタの下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記紫外線リアクタとバラスト水供給弁の間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の下流側とを接続するデバラスト水排出ラインが設けられ、また、前記デバラストラインにはデバラスト弁が設けられ、前記デバラスト水排出ラインには排出弁が設けられていることを特徴としている請求項３に記載のバラスト水処理装置である。

請求項４に記載の発明によれば、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記処理水弁と前記紫外線リアクタの間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の上流側とを接続するデバラストラインが設けられ、前記紫外線リアクタの下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記紫外線リアクタとバラスト水供給弁の間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の下流側とを接続するデバラスト水排出ラインが設けられ、また、前記デバラストラインにはデバラスト弁が設けられ、前記デバラスト水排出ラインには排出弁が設けられているので、デバラスト時における前記バラスト水処理ラインへのデバラスト水の通水開始時に、前記バイパス弁を開き、前記被処理水弁、前記処理水弁、前記バラスト水供給弁、前記デバラスト弁、前記排出弁を閉じた状態とすることにより、バラストタンクから汲み上げられライン配管内で発生したさびや汚れを含んだデバラスト水は前記紫外線リアクタを通さないで前記バイパスラインから船外へ排出できる。
そして、前記デバイパスラインに所定の量のデバラスト水を流通させた後に、前記デバラスト弁、前記排出弁を開き、その後、前記バイパス弁を閉じることにより、前記紫外線リアクタに汚れの無いデバラスト水を通すことができ、デバラスト水の汚れによる紫外線透過率の低下を防止することができることから、デバラスト水に含まれる微生物を殺滅し無害化したデバラスト水を船外に排出することができる。

本発明に係るバラスト水処理装置によれば、フィルタ内を被処理水で満たしてから、フィルタ内に流入した被処理水がフィルタを通過するようにしたので、フィルタの一次側と二次側の差圧は小さく抑えられ、フィルタの逆洗に必要な圧力を十分担保できる差圧を維持することができる。

本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を示す概略断面説明図である。

以下、本発明に係るバラスト水処理装置の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
本例のバラスト水処理装置は、バラスト水処理ライン１上に、被処理水を汲み上げて圧送するポンプ２と、濾過機３と、濾過機３で濾過処理した処理水に対して紫外線照射を行う紫外線リアクタ４と、紫外線を照射して処理した処理水を貯留するバラストタンク５とを備えている。

さらに、詳細には、バラスト水処理ライン１には、ポンプ２と濾過機３と紫外線リアクタ４が、ポンプ２、濾過機３、紫外線リアクタ４の順で備えられている。
また、ポンプ２の上流側のバラスト水処理ライン１は、本例では被処理水汲み上げライン６となり、被処理水汲み上げライン６には被処理水汲上弁７が設けられている。したがって、本例では、バラスト水処理ライン１は、ポンプ２からバラストタンク５を結ぶラインで構成されている。

また、バラスト水処理ライン１における、濾過機３の上流側、本例では濾過機３とポンプ２の間のバラスト水処理ライン１Ａには、濾過機３をバイパスして被処理水を船外へ排出するバイパスライン８が接続されており、バイパスライン８にはバイパス弁９が設けられている。また、バイパスライン８は、バイパス弁９の下流側に濾過機３をバイパスした被処理水を船外へ排出する船外排出手段１０を備えている。船外排出手段１０はバイパスライン８に設けられた船外排出弁１１で構成されている。

また、バラスト水処理ライン１Ａには、バイパスライン８との接続位置より下流側に位置して被処理水弁１２が設けられている。また、バラスト水処理ライン１における濾過機３の下流側で、濾過機３と紫外線リアクタ４の間のバラスト水処理ライン１Ｂには、紫外線リアクタ４の上流側に位置して処理水弁１３が設けられており、紫外線リアクタ４の下流側のバラスト水処理ライン１Ｃには、バラスト水供給弁１４が設けられている。

また、本例ではバラストタンク５内に貯めたデバラスト水（バラスト水）を船外に排出するデバラスト水排出手段１５を備えている。
デバラスト水排出手段１５は、一端がポンプ２と被処理水汲上弁７の間の被処理水汲み上げライン６に接続し、他端がバラストタンク５と接続したデバラスト水汲上ライン１６と、一端が処理水弁１３と紫外線リアクタ４の間のバラスト水処理ライン１Ｂに接続し、他端がバイパスライン８におけるバイパス弁９の上流側と接続したデバラストライン１７と、一端が紫外線リアクタ４とバラスト水供給弁１４の間のバラスト水処理ライン１Ｃに接続し、他端がバイパス弁９と船外排出弁１１の間のバイパスライン８と接続したデバラスト水排出ライン１８とで構成されている。
デバラスト水汲上ライン１６には汲上弁１９が設けられ、デバラストライン１７にはデバラスト弁２０が設けられ、デバラスト水排出ライン１８には排出弁２１が設けられている。

また、バラスト水処理ライン１上に備えられている濾過機３は、ケーシング２２内にフィルタ２３と、フィルタ２３を洗浄する逆洗機構２４が設けられている。ケーシング２２にはケーシング２２内の空気を排出するエア抜き弁２５が設けられ、また、逆洗機構２４には洗浄汚水を排出する逆洗弁２６が設けられている。

このように構成される本発明に係るバラスト水処理装置では、前記した各弁の開閉は、次のように制御されるようになっている。

制御例１（バラスト水供給運転時）
先ず、バラスト水供給運転によるバラスト水処理ライン１の通水開始時には、バイパス弁９、被処理水弁１２、エア抜き弁２５、さらに船外排出弁１１を開き、他の弁は閉じた状態とする。
この状態で被処理水汲み上げライン６に設けられている被処理水汲上弁７を開き、ポンプ２を駆動することにより、汲み上げられた被処理水は、バイパスライン８を通り船外へ排出されるとともに、その一部が濾過機３へ流入し、フィルタ２３内を被処理水で満たす。
このとき、必要に応じて、バイパス弁９、被処理水弁１２、エア抜き弁２５、さらに船外排出弁１１の開動作に時間差を設け、バラスト水処理ライン１の通水開始時には、先ず、バイパス弁９、さらに船外排出弁１１を開き、バイパスライン８に所定の水量を流通させた後に、被処理水弁１２、エア抜き弁２５を開くようにすることもできる。
ここでいうバイパスライン８に流通させる所定の水量とは、バラスト水処理運転開始による汲上直後の濁度の高い被処理水やライン配管内で発生したさびや汚れを含んだ被処理水が船外に排出し、濁度が低く、またライン配管内で発生したさびや汚れを含まない被処理水になるまでの船外排出水量をいう。

次に、バイパスライン８に所定の水量を流通させた後に、処理水弁１３、バラスト水供給弁１４を開き、バイパス弁９、エア抜き弁２５、船外排出弁１１を閉じるようにする。
ここでいうバイパスライン８に流通させる所定の水量とは、被処理水の一部が濾過機３へ流入し、フィルタ２３内を被処理水で満たす迄の流通水量をいう。また、フィルタ２３内を被処理水で満たすとは、フィルタ２３内を満水状態にすることを意味するものではなく、少なくとも処理水弁１３を開き、フィルタ２３内に流入した被処理水がフィルタ２３を通過したとき、フィルタ２３の一次側と二次側の差圧が小さく抑えられる程度に満たしていればよい。
このようにすることにより、フィルタ２３内に流入した被処理水は空気を伴わないでフィルタ２３を通過し、フィルタ２３の二次側へ流れるので、フィルタ２３の一次側と二次側の差圧は小さく抑えられる。
また、本例では、フィルタ２３を通過した処理水は紫外線リアクタ４を通り、ここで紫外線照射され、無害化処理された処理水がバラストタンク５へ送り込まれる。

制御例２（バラスト水供給運転時）
先ず、バラスト水供給運転によるバラスト水処理ライン１の通水開始時には、バイパス弁９、被処理水弁１２、エア抜き弁２５、船外排出弁１１、さらに濾過機３に設けた逆洗機構２４の逆洗弁２６を開き、他の弁は閉じた状態とする。
この状態で被処理水汲み上げライン６に設けられている被処理水汲上弁７を開き、ポンプ２を駆動することにより、汲み上げられた被処理水は、バイパスライン８を通り船外へ排出されるとともに、その一部が濾過機３へ流入し、フィルタ２３内を被処理水で満たす。
本例では、バラスト水処理ライン１への通水開始時に、濾過機３に設けた逆洗機構２４の逆洗弁２６を開くことにより、被処理水の一部が濾過機３へ流入したとき、ケーシング２２内の空気がエア抜き弁２５と逆洗機構２４の逆洗弁２６の双方から排出されるので、フィルタ２３内を短時間で被処理水で満たす。

次に、バイパスライン８に所定の水量を流通させた後に、処理水弁１３、バラスト水供給弁１４を開き、バイパス弁９、エア抜き弁２５、船外排出弁１１、逆洗弁２６を閉じるようにする。
このようにすることにより、フィルタ２３内に流入した被処理水は空気を伴わないでフィルタ２３を通過し、フィルタ２３の二次側へ流れるので、フィルタ２３の一次側と二次側の差圧は小さく抑えられる。
他は、制御例１と同様なので、制御例１の説明を援用する。

制御例３（デバラスト水排出運転時）
先ず、デバラスト水排出運転によるバラスト水処理ライン１の通水開始時には、バイパス弁９、船外排出弁１１を開き、他の弁は閉じた状態とする。
この状態でデバラスト水排出手段１５を構成するデバラスト水汲上ライン１６に設けられている汲上弁１９を開き、ポンプ２を駆動することにより、バラストタンク５から汲み上げられ、ライン配管内で発生したさびや汚れを含んだデバラスト水は、デバラスト水汲上ライン１６及びバイパスライン８を通り船外へ排出される。

次に、バイパスライン８に所定の水量を流通させた後に、デバラスト水排出手段１５を構成するデバラストライン１７に設けられたデバラスト弁２０と、デバラスト水排出ライン１８に設けられた排出弁２１を開き、その後、バイパス弁９を閉じるようにする。
ここでいうバイパスライン８に流通させる所定の水量とは、ライン配管内で発生したさびや汚れを含んだ汲上直後のデバラスト水が船外に排出し、ライン配管内で発生したさびや汚れを含まないデバラスト水になるまでの船外排出水量をいう。
このようにすることにより、紫外線リアクタ４に汚れの少ないデバラスト水が流入し、デバラスト水の汚れによる紫外線透過率の低下が防止され、デバラスト水に含まれる微生物が効果的に殺滅され無害化されたデバラスト水が船外に排出される。

前記制御例１，２，３は、いずれも制御装置（図示せず。）で制御されるようになっている。

１ バラスト水処理ライン
３ 濾過機
４ 紫外線リアクタ
８ バイパスライン
９ バイパス弁
１２ 被処理水弁
１３ 処理水弁
１４ バラスト水供給弁
１７ デバラストライン
１８ デバラスト水排出ライン
２０ デバラスト弁
２１ 排出弁
２２ ケーシング
２３ フィルタ
２４ 逆洗機構
２５ エア抜き弁
２６ 逆洗弁

Claims (4)

1. バラスト水処理ラインの途中に、ケーシング内にフィルタを設けるとともに、前記フィルタを洗浄する逆洗機構を設けた濾過機が備えられ、前記バラスト水処理ラインには前記濾過機をバイパスするバイパスラインが接続され、前記バイパスラインにバイパス弁が設けられ、前記濾過機の上流側の前記バラスト水処理ラインには、前記バイパスラインとの接続位置より下流側に被処理水弁が設けられ、前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインには、処理水弁が設けられているバラスト水処理装置であって、
   前記バラスト水処理ラインへの通水開始時には、前記バイパス弁、前記被処理水弁及び前記ケーシング内の空気を排出するエア抜き弁を開き、前記処理水弁を閉じた状態とし、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記処理水弁を開き、前記バイパス弁、前記エア抜き弁を閉じるようにしたことを特徴とするバラスト水処理装置。
2. 前記バラスト水処理ラインへの通水開始時に、前記逆洗機構の逆洗弁を開き、前記バイパスラインに所定の水量を流通させた後に、前記逆洗弁を閉じるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
3. 前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインには、前記処理水弁より下流側に紫外線リアクタ及びバラスト水供給弁が備えられていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のバラスト水処理装置。
4. 前記濾過機の下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記処理水弁と前記紫外線リアクタの間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の上流側とを接続するデバラストラインが設けられ、前記紫外線リアクタの下流側の前記バラスト水処理ラインにおける前記紫外線リアクタとバラスト水供給弁の間と、前記バイパスラインにおける前記バイパス弁の下流側とを接続するデバラスト水排出ラインが設けられ、また、前記デバラストラインにはデバラスト弁が設けられ、前記デバラスト水排出ラインには排出弁が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のバラスト水処理装置。

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