JP2022181959A - 排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排ガス処理装置において排ガスを処理した排液を、排ガス処理装置の外部に排出する場合、当該排液は、規制を満たすことが好ましい。【解決手段】動力装置により排出された排ガスと排ガスを処理する液体とが供給され、排ガスを処理した排液を排出する反応塔と、排液が反応塔へ供給されるか否かを切替える切替制御部と、排液を貯留する貯留部と、排液の水質を測定する水質測定部と、混合制御部と、を備え、反応塔は、排液が反応塔へ供給される場合に、排ガスを処理した第１の排液を排出し、排液が反応塔へ供給されない場合に、排ガスを処理した第２の排液を排出し、貯留部は、第１の排液を貯留し、混合制御部は、水質測定部により測定された第２の排液の水質に基づいて、第２の排液と、貯留部に貯留された第１の排液との混合割合を制御する、排ガス処理装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス処理装置に関する。

特許文献１には、「スクラバを用いて排ガスを浄化するプロセスは、汚れたスクラバ液を生じさせる。」と記載されている（段落０００３）。
特許文献２には、「舶用ディーゼルエンジンから排出されるＰＭ、ＳＯｘ等を含んだ排ガスを電気集塵装置に供給することにより、ＰＭを高効率で捕集する。」と記載されている（段落００１１）。
特許文献３には、「排ガス中に含まれる亜硫酸ガス（ＳＯ_２） を主体とする硫黄酸化物を、石灰石（ＣａＣＯ_３） を溶解または懸濁した水溶液からなる吸収液と接触させて中和する」と記載されている（段落０００２）。
特許文献４には、「スクラバ水および異物の排出に必要な装置および配管を船舶内に簡易に構成できる水処理装置を提供する」と記載されている（要約書）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特許第６１７７８３５号
［特許文献２］ 特許第５９７１３５５号
［特許文献３］ 特許第３７７４９６０号
［特許文献４］ 特開２０１９－１１８９０３号公報

排ガス処理装置において排ガスを処理した排液を、排ガス処理装置の外部に排出する場合、当該排液は、規制を満たすことが好ましい。

本発明の第１の態様においては、排ガス処理装置を提供する。排ガス処理装置は、動力装置により排出された排ガスと排ガスを処理する液体とが供給され、排ガスを処理した排液を排出する反応塔と、排液が反応塔へ供給されるか否かを切替える切替制御部と、排液を貯留する貯留部と、排液の水質を測定する水質測定部と、混合制御部と、を備える。反応塔は、排液が反応塔へ供給される場合に、排ガスを処理した第１の排液を排出し、排液が反応塔へ供給されない場合に、排ガスを処理した第２の排液を排出する。貯留部は、第１の排液を貯留する。混合制御部は、水質測定部により測定された第２の排液の水質に基づいて、第２の排液と、貯留部に貯留された第１の排液との混合割合を制御する。

水質測定部は、第１の排液の水質をさらに測定してよい。混合制御部は、水質測定部により測定された第１の排液の水質と第２の排液の水質とに基づいて、混合割合を制御してよい。

排ガス処理装置は、第２の排液の流量を測定する流量測定部と、第１の排液と第２の排液との混合割合を演算する混合割合演算部とをさらに備えてよい。混合割合演算部は、第２の排液の流量と、水質測定部により測定された第１の排液の水質および第２の排液の水質と、第１の排液と第２の排液とが混合割合で混合された混合排液の予め定められた規制値とに基づいて、混合割合を演算してよい。

混合制御部は、貯留部に貯留された第１の排液の水質の最低値と、水質測定部により測定された第２の排液の水質とに基づいて、混合割合を制御してよい。

水質測定部は、混合排液の水質を測定してよい。混合制御部は、混合排液の水質にさらに基づいて、混合割合を制御してよい。

排ガス処理装置は、排ガスを排出する動力装置の出力を測定する出力測定部と、切替制御部により、排液が反応塔へ供給されるように制御されてからの時間を取得する時間取得部と、出力測定部により測定された動力装置の出力と、流量測定部により測定された第１の排液の流量とに基づいて、第１の排液の水質を演算する水質演算部と、をさらに備えてよい。流量測定部は、第１の排液の流量をさらに測定してよい。水質演算部は、動力装置の出力と、第１の排液の流量と、時間とに基づいて、第１の排液の水質の最低値を演算してよい。

水質演算部は、動力装置により消費される燃料の炭素濃度、灰分濃度および硫黄濃度の少なくとも一つにさらに基づいて、第１の排液の水質の最低値を演算してよい。

排ガス処理装置は、排ガスを排出する動力装置の出力に基づいて、液体の流量を制御する流量制御部をさらに備えてよい。流量制御部は、排液が反応塔へ供給されない場合に、液体の流量を動力装置の出力に対応する流量を超える流量に制御してよい。

流量制御部は、排液が反応塔へ供給される場合に、液体の流量を動力装置の出力に対応する流量に制御してよい。

水質測定部は、液体の水質をさらに測定してよい。混合制御部は、水質測定部により測定された液体の水質と第２の排液の水質とに基づいて、混合割合を制御してよい。

反応塔は、船舶に搭載されてよい。混合制御部は、船舶の航行予定にさらに基づいて、混合割合を制御してよい。

船舶は、反応塔から排出される排液の水質の規制値が第１規制値である第１海域と、排液の水質の規制値が第１規制値よりも緩い第２規制値である第２海域と、を航行してよい。混合制御部は、船舶が第２海域を航行中において、船舶が第１海域を航行するまでの時間にさらに基づいて、混合割合を制御してよい。

排ガス処理装置は、液体の流量を制御する流量制御部をさらに備えてよい。流量制御部は、船舶が第２海域を航行中において、船舶が第１海域を航行するまでの時間に基づいて、液体の流量を制御してよい。

船舶が第２海域を航行中であり、且つ、混合制御部により、第１の排液の予め定められた最低量と、第２の排液とが混合される場合において、水質測定部により測定された第１混合排液の水質であって、第１の排液の最低量と第２の排液とが混合された第１混合排液の水質が、第２規制値を満たさない場合、流量制御部は、液体の流量を増加させてよい。

水質測定部は、排液の濁度を測定する濁度測定部と、排液の多環芳香族炭化水素濃度を測定する炭化水素濃度測定部とを含んでよい。混合制御部は、排液の濁度および排液の多環芳香族炭化水素濃度の少なくとも一方に基づいて、混合割合を制御してよい。

船舶が第２海域を航行中であり、且つ、第１の排液と第２の排液とが混合された第２混合排液の水質が第２規制値を満たす場合において、排液の濁度および排液の多環芳香族炭化水素濃度の一方に基づいて混合割合が制御された場合における第２混合排液の水質と、第２規制値との第１差分が、排液の濁度および排液の多環芳香族炭化水素濃度の他方に基づいて混合割合が制御された場合における第２混合排液の水質と、第２規制値との第２差分よりも小さい場合、混合制御部は、排液の濁度および排液の多環芳香族炭化水素濃度の一方に基づいて混合割合を制御してよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００の一例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の一例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。 船舶２００の航路の一例を示す図である。 船舶２００の航路の他の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００の一例を示す図である。排ガス処理装置１００は、反応塔１０、切替制御部７４、貯留部７３、水質測定部９８および混合制御部７５を備える。排ガス処理装置１００は、排ガス導入管３２および動力装置５０を備えてよい。

動力装置５０は、例えばエンジン、ボイラー等である。動力装置５０には、燃料３６が供給される。燃料３６は、化石燃料であってよい。燃料３６は、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ：Ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）を含む。本明細書においては、多環芳香族炭化水素をＰＡＨと称する。動力装置５０は、燃料３６を燃焼することにより、ＰＡＨ３７を含む排ガス３０を排出する。

排ガス導入管３２は、動力装置５０と反応塔１０とを接続する。反応塔１０には、排ガス３０が供給される。本例において、動力装置５０により排出された排ガス３０は、排ガス導入管３２を通った後、反応塔１０に供給される。

動力装置５０により排出された排ガス３０には、ＰＡＨ３７に加えて、粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｍａｔｔｅｒ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）等の物質が含まれる。粒子状物質３５は、ブラックカーボン（ＢＣ）とも称される。粒子状物質３５は、燃料３６の不完全燃焼により発生する。粒子状物質３５は、炭素を主成分とする微粒子である。粒子状物質３５は、例えば煤である。

反応塔１０は、排ガス３０が導入される排ガス導入口１１と、排ガス３０が排出される排ガス排出口１７とを有してよい。反応塔１０には、排ガス３０を処理する液体４０が供給される。反応塔１０に供給された液体４０は、反応塔１０の内部において排ガス３０を処理する。液体４０は、例えば海水またはアルカリ性の液体である。排ガス３０を処理するとは、排ガス３０に含まれる有害物質を除去することを指す。液体４０は、排ガス３０を処理した後、排液４６となる。排液４６は、粒子状物質３５およびＰＡＨ３７を含む。反応塔１０は、排ガス３０を処理した排液４６を排出する。

本例の反応塔１０は、側壁１５、底面１６、ガス処理部１８および液体排出口１９を有する。本例の反応塔１０は、円柱状である。本例において、排ガス排出口１７は、円柱状の反応塔１０の中心軸と平行な方向において底面１６と対向する位置に配置されている。本例において、側壁１５および底面１６は、それぞれ円柱状の反応塔１０の内側面および底面である。排ガス導入口１１は、側壁１５に設けられてよい。本例において、排ガス３０は排ガス導入管３２から排ガス導入口１１を通った後、ガス処理部１８に導入される。

側壁１５および底面１６は、排ガス３０、並びに液体４０および排液４６に対して耐久性を有する材料で形成される。当該材料は、ＳＳ４００、Ｓ－ＴＥＮ（登録商標）等の鉄材とコーティング剤および塗装剤の少なくとも一方との組合せ、ネバール黄銅等の銅合金、アルミニウムブラス等のアルミニウム合金、キュープロニッケル等のニッケル合金、ハステロイ（登録商標）、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３２９Ｊ４ＬまたはＳＵＳ３１２等のステンレスであってよい。

本明細書においては、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交座標軸を用いて技術的事項を説明する場合がある。本明細書においては、反応塔１０の底面１６と平行な面をＸＹ面とし、底面１６から排ガス排出口１７へ向かう方向（底面１６に垂直な方向）をＺ軸とする。本明細書において、ＸＹ面内における所定の方向をＸ軸方向とし、ＸＹ面内においてＸ軸に直交する方向をＹ軸方向とする。

Ｚ軸方向は鉛直方向に平行であってよい。Ｚ軸方向が鉛直方向に平行である場合、ＸＹ面は水平面であってよい。Ｚ軸方向は水平方向に平行であってもよい。Ｚ軸方向が水平方向に平行である場合、ＸＹ面は鉛直方向に平行であってよい。

排ガス処理装置１００は、例えば船舶向けサイクロン式スクラバである。サイクロン式スクラバにおいては、反応塔１０に導入された排ガス３０は、反応塔１０の内部を旋回しながら、排ガス導入口１１から排ガス排出口１７への方向（本例においてはＺ軸方向）に進む。本例においては、排ガス３０は、排ガス排出口１７から底面１６への方向に見た場合において、ＸＹ面内を旋回する。

反応塔１０は、液体４０が供給される一または複数の幹管１２、および、一または複数の枝管１３を有してよい。反応塔１０は、液体４０を噴出する一または複数の噴出部１４を有してよい。本例において、噴出部１４は枝管１３に接続され、枝管１３は幹管１２に接続されている。

本例の反応塔１０は、３つの幹管１２（幹管１２－１、幹管１２－２および幹管１２－３）を有する。本例において、幹管１２－１および幹管１２－３は、Ｚ軸に平行な方向において、それぞれ最も排ガス導入口１１側および最も排ガス排出口１７側に設けられている幹管１２である。本例において、幹管１２－２は、幹管１２－１と幹管１２－３とのＺ軸方向における間に設けられている幹管１２である。

本例の反応塔１０は、枝管１３－１～枝管１３－１２を備える。本例において、枝管１３－１および枝管１３－１２は、Ｚ軸に平行な方向において、それぞれ最も排ガス導入口１１側および最も排ガス排出口１７側に設けられている枝管１３である。本例において、枝管１３－１、枝管１３－３、枝管１３－５、枝管１３－７、枝管１３－９および枝管１３－１１はＹ軸方向に延伸し、枝管１３－２、枝管１３－４、枝管１３－６、枝管１３－８、枝管１３－１０および枝管１３－１２はＸ軸方向に延伸している。

本例において、枝管１３－１～枝管１３－４は幹管１２－１に接続され、枝管１３－５～枝管１３－８は幹管１２－２に接続され、枝管１３－９～枝管１３－１２は幹管１２－３に接続されている。枝管１３－１、枝管１３－３、枝管１３－５、枝管１３－７、枝管１３－９および枝管１３－１１は、Ｙ軸に平行な方向において、幹管１２の両側に配置されてよい。枝管１３－２、枝管１３－４、枝管１３－６、枝管１３－８、枝管１３－１０および枝管１３－１２は、Ｘ軸に平行な方向において、幹管１２の両側に配置されてよい。

枝管１３－１を例に説明すると、枝管１３－１Ａおよび枝管１３－１Ｂは、Ｙ軸に平行な方向において、それぞれ幹管１２－１の一方側および他方側に配置される枝管１３－１である。Ｙ軸に平行な方向において、枝管１３－１Ａおよび枝管１３－１Ｂは、幹管１２－１を挟むように設けられてよい。なお、図１において枝管１３－１Ａおよび枝管１３－３Ａは、幹管１２－１と重なる位置に配置されているので図示されていない。

枝管１３－２を例に説明すると、枝管１３－２Ａおよび枝管１３－２Ｂは、Ｘ軸に平行な方向において、それぞれ幹管１２－１の一方側および他方側に配置される枝管１３－２である。Ｘ軸に平行な方向において、枝管１３－２Ａおよび枝管１３－２Ｂは、幹管１２－１を挟むように設けられてよい。

本例の反応塔１０は、噴出部１４－１～噴出部１４－１２を備える。本例において、噴出部１４－１および噴出部１４－１２は、Ｚ軸に平行な方向において、それぞれ最も排ガス導入口１１側および最も排ガス排出口１７側に設けられている噴出部１４である。本例の噴出部１４－１～噴出部１４－１２は、それぞれ枝管１３－１～枝管１３－１２に接続されている。Ｙ軸方向に延伸する１つの枝管１３において、Ｙ軸に平行な方向における幹管１２の一方側に複数の噴出部１４が設けられてよく、且つ、他方側に複数の噴出部１４が設けられてよい。Ｘ軸方向に延伸する１つの枝管１３において、Ｘ軸に平行な方向における幹管１２の一方側に複数の噴出部１４が設けられてよく、且つ、他方側に複数の噴出部１４が設けられてよい。なお、図１において、噴出部１４－１Ａ、噴出部１４－３Ａ、噴出部１４－５Ａ、噴出部１４－７Ａ、噴出部１４－９Ａおよび噴出部１４－１１Ａは、幹管１２と重なる位置に配置されているので図示されていない。

噴出部１４は、液体４０を噴出する開口面を有する。図１において、当該開口面は「×」印にて示されている。１つの枝管１３において、幹管１２の一方側および他方側に配置される噴出部１４のそれぞれの開口面は、枝管１３の延伸方向と所定の角度をなす一方の方向および他方の方向を指してよい。噴出部１４－２を例に説明すると、本例においては、幹管１２－１の一方側に配置される噴出部１４－２Ａの開口面は、枝管１３－２Ａと所定の角度をなす一方の方向を指し、幹管１２－１の他方側に配置される噴出部１４－２Ｂの開口面は、枝管１３－２Ｂと所定の角度をなす一方の方向を指している。

排ガス処理装置１００は、流量制御部７０を備えてよい。流量制御部７０は、反応塔１０に供給される液体４０の流量を制御する。流量制御部７０は、バルブ７２を有してよい。本例においては、流量制御部７０は噴出部１４に供給される液体４０の流量を、バルブ７２により制御する。本例の流量制御部７０は、３つのバルブ７２（バルブ７２－１、バルブ７２－２およびバルブ７２－３）を備える。本例の流量制御部７０は、バルブ７２－１、バルブ７２－２およびバルブ７２－３により、それぞれ幹管１２－１、幹管１２－２および幹管１２－３に供給される液体４０の流量を制御する。幹管１２に供給された液体４０は、枝管１３を通過した後、噴出部１４から反応塔１０の内部（ガス処理部１８）に噴出される。

流量制御部７０は、幹管１２－１に供給される液体４０の流量が幹管１２－２に供給される液体４０の流量よりも多くなるように、液体４０の流量を制御してよい。流量制御部７０は、幹管１２－２に供給される液体４０の流量が幹管１２－３に供給される液体４０の流量よりも多くなるように、液体４０の流量を制御してよい。幹管１２－３に供給される液体４０の流量と、幹管１２－２に供給される液体４０の流量と、幹管１２－１に供給される液体４０の流量との比は、例えば１：２：９である。

排ガス処理装置１００は、排出管２０、排出管２１、循環管２２、導入管２３、導入管２４および導出管２５を備えてよい。排ガス処理装置１００は、切替部３１および切替部３３を備えてよい。切替部３１および切替部３３は、例えば三方弁である。排ガス処理装置１００は、導入ポンプ６０、循環ポンプ６１および導出ポンプ６２を備えてよい。本例において、排液４６は液体排出口１９を通過した後、排出管２０に排出される。

排出管２０は、反応塔１０および切替部３１に接続される。排出管２１は、切替部３１に接続される。循環管２２は、切替部３１および切替部３３に接続される。導入管２３は、切替部３３に接続される。導入管２４は、切替部３３および反応塔１０に接続される。導出管２５は、貯留部７３および排出管２１に接続される。

循環ポンプ６１は、循環管２２に設けられてよい。本例において、排液４６は循環ポンプ６１により、循環管２２の内部を切替部３１から切替部３３への方向に流れる。導入ポンプ６０は、導入管２３に設けられてよい。導入管２３に導入された液体４０は、切替部３３に流れる。導出ポンプ６２は、導出管２５に設けられてよい。導出管２５には、バルブ３４が設けられてよい。

排ガス処理装置１００は、補給部７６を備えてよい。補給部７６は、液体４０を補給する。補給部７６は、液体４０を循環管２２に補給してよい。

切替制御部７４は、排液４６が反応塔１０へ供給されるか否かを切替える。本例において、切替制御部７４は切替部３１を制御することにより、排出管２０を流れる排液４６が排出管２１に流れるか、または、循環管２２に流れるかを制御する。本例において、切替制御部７４は切替部３３を制御することにより、循環管２２を流れる液体４０および排液４６の少なくとも一方が導入管２４に流れるか、または、導入管２３を流れる液体４０が導入管２４に流れるかを制御する。

切替制御部７４は、排出管２０を流れる排液４６が循環管２２に流れるように切替部３１を制御し、且つ、循環管２２を流れる液体４０および排液４６の少なくとも一方が導入管２４に流れるように切替部３３を制御してよい。切替制御部７４が切替部３１および切替部３３をこのように制御した場合、液体４０および排液４６は、導入管２４、反応塔１０、排出管２０および循環管２２を循環する。本明細書において、液体４０および排液４６がこのように循環する場合を、閉様式と称する。閉様式は、クローズドループ方式とも称される。

切替制御部７４は、排出管２０を流れる排液４６が排出管２１に流れるように切替部３１を制御し、且つ、導入管２３を流れる液体４０が導入管２４に流れるように切替部３３を制御してよい。切替制御部７４が切替部３１および切替部３３をこのように制御した場合、本例においては、排ガス処理装置１００の外部（例えば海洋）から液体４０が導入され、排ガス処理装置１００の外部（例えば海洋）に混合排液４７（後述）が排出される。本明細書において、排ガス処理装置１００の外部から液体４０が導入され、排ガス処理装置１００の外部に混合排液４７（後述）が排出される場合を、開様式と称する。開様式は、オープンループ方式とも称される。

本例の切替制御部７４は、上述した閉様式と開様式との切替を制御する。閉様式の場合、液体４０および排液４６は、循環ポンプ６１の圧力により循環してよい。開様式の場合、液体４０は、導入ポンプ６０の圧力により反応塔１０に導入されてよい。閉様式と開様式とを切替えて使用される排ガス処理装置１００は、ハイブリッド方式とも称される。

閉様式の場合、排液４６は反応塔１０に供給される。閉様式の場合において、導入管２４、反応塔１０、排出管２０および循環管２２を循環する排液４６を、第１の排液４６－１とする。開様式の場合、排液４６は反応塔１０に供給されない。開様式の場合において、排出管２０および排出管２１を流れる排液４６を、第２の排液４６－２とする。

上述したとおり、排ガス３０を処理した排液４６は、粒子状物質３５およびＰＡＨ３７を含む。排液４６における粒子状物質３５の濃度を濃度Ｄｃとし、ＰＡＨ３７の濃度を濃度Ｄｐとする。第１の排液４６－１における粒子状物質３５の濃度を濃度Ｄｃ１とし、ＰＡＨ３７の濃度を濃度Ｄｐ１とする。第２の排液４６－２における粒子状物質３５の濃度を濃度Ｄｃ２とする。ＰＡＨ３７の濃度を濃度Ｄｐ２とする。

閉様式の場合、濃度Ｄｃ１および濃度Ｄｐ１は、経過時間に伴い増加しやすい。開様式の場合、濃度Ｄｃ２および濃度Ｄｐ２は、経過時間に伴い増加しにくい。切替制御部７４が、切替部３１および切替部３３を開様式から閉様式に切替えた時点においては、濃度Ｄｃ１と濃度Ｄｃ２とは同じであってよく、濃度Ｄｐ１と濃度Ｄｐ２とは同じであってよい。切替制御部７４が、切替部３１および切替部３３を開様式から閉様式に切替えた時点よりも後においては、濃度Ｄｃ１は濃度Ｄｃ２よりも高くなりやすく、濃度Ｄｐ１は濃度Ｄｐ２よりも高くなりやすい。

排ガス処理装置１００は、浄化剤投入部７７を備えてよい。排ガス３０には硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）等の有害物質が含まれる。硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）は、例えば亜硫酸ガス（ＳＯ_２）である。浄化剤投入部７７は、排ガス３０から当該有害物質の少なくとも一部を除去するための浄化剤７８を、排液４６および液体４０の少なくとも一方に投入する。

浄化剤７８は、マグネシウム化合物、ナトリウム化合物およびカルシウム化合物の少なくともいずれかであってよい。浄化剤７８は、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸水素ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、の少なくともいずれかであってよい。

閉様式の場合、浄化剤投入部７７は、循環管２２を流れる第１の排液４６－１に浄化剤７８を投入してよい。開様式の場合、浄化剤投入部７７は、導入管２４を流れる液体４０に浄化剤７８を投入してよい。

第１の排液４６－１に浄化剤７８が投入され、且つ、浄化剤７８が水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の場合、第１の排液４６－１は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液となる。当該第１の排液４６－１は、循環ポンプ６１により導入管２４に導入された後、噴出部１４から反応塔１０の内部（ガス処理部１８）に噴出される。当該第１の排液４６－１と、亜硫酸ガス（ＳＯ_２）とのガス処理部１８における反応は、下記の［化学式１］および［化学式２］で示される。
［化学式１］
ＳＯ_２＋Ｈ_２Ｏ→ＨＳＯ_３ ^－＋Ｈ^＋
［化学式２］
ＨＳＯ_３ ^－＋Ｈ^＋＋２ＮａＯＨ→Ｎａ_２ＳＯ_４＋Ｈ_２Ｏ

［化学式１］に示されるように、亜硫酸ガス（ＳＯ_２）は化学反応により亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ_３ ^－）となる。第１の排液４６－１は、この化学反応により亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ_３ ^－）を含む水溶液となる。第１の排液４６－１は、反応塔１０の内部から排出管２０に排出されてよい。閉様式の場合、第１の排液４６－１は導入管２４に導入された後、噴出部１４から反応塔１０の内部に再度噴出される。亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ_３ ^－）水溶液に含まれる亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ_３ ^－）の少なくとも一部は、［化学式２］に示される化学反応により、硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）と水（Ｈ_２Ｏ）になる。硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）水溶液には、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）が含まれる。

本明細書において、亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ_３ ^－）および硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）の少なくとも一方を、硫黄酸化物イオンと称する。閉様式の場合、第１の排液４６－１は、上述の［化学式１］および［化学式２］に示される化学反応を繰り返す。このため、第１の排液４６－１が循環する回数に伴い、第１の排液４６－１に含まれる硫黄酸化物イオンの濃度は増加しやすい。第１の排液４６－１に含まれる硫黄酸化物イオンの濃度が増加すると、当該第１の排液４６－１は、排ガス３０に含まれる有害物質を除去しにくくなる。

貯留部７３は、循環管２２に接続されてよい。貯留部７３は、第１の排液４６－１を貯留する。貯留部７３は、第１の排液４６－１の一部を貯留してよい。第１の排液４６－１の当該一部は、例えば、所謂ブリードオフ水と称される引き抜き水である。補給部７６は、第１の排液４６－１の当該一部の量と等しい量の液体４０を、第１の排液４６－１に補給してよい。これにより、第１の排液４６－１における粒子状物質３５の濃度Ｄｃ１の増加、ＰＡＨ３７の濃度Ｄｐ１の増加および硫黄酸化物イオンの濃度の増加が抑制されやすくなる。

水質測定部９８は、排液４６の水質を測定する。排液４６の水質を、水質Ｑとする。本例においては、水質測定部９８は、水質センサ９９により排液４６の水質を測定する。水質センサ９９は、濁度センサおよび油分センサの少なくとも一方であってよい。本例において、水質センサ９９は、排出管２０に設けられている。排液４６の水質Ｑとは、排液４６の濁度およびＰＡＨ３７の濃度の少なくとも一方であってよい。排液４６の粒子状物質３５の濃度が高いほど、排液４６の濁度は高い。排液４６の水質Ｑとは、排液４６の粒子状物質３５の濃度を指してもよい。

水質測定部９８は、閉様式の場合、第１の排液４６－１の水質Ｑを測定してよい。第１の排液４６－１の水質Ｑを、水質Ｑ１とする。水質測定部９８は、開様式の場合、第２の排液４６－２の水質を測定する。第２の排液４６－２の水質Ｑを、水質Ｑ２とする。本明細書において、水質Ｑが高いとは、排液４６の濁度およびＰＡＨ３７の濃度の少なくとも一方が低いことを指し、水質Ｑが低いとは、排液４６の濁度およびＰＡＨ３７の濃度の少なくとも一方が高いことを指す。

船舶から海洋へ排出されるスクラバ排水の濁度およびＰＡＨ濃度の規制値は、国際海事機関（ＩＭＯ）により定められている。当該規制値を、規制値Ｒとする。規制値Ｒは海域によって異なるが、最も厳しい海域においては、濁度の規制値Ｒは船外排出時２５ＮＴＵ（Ｎｅｐｈｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ Ｕｎｉｔｓ）または２５ＦＮＵ（Ｆｏｒｍａｚｉｎ Ｎｅｐｈｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｕｎｉｔｓ）以下（２０２１年現在）であり、ＰＡＨ濃度の規制値Ｒは、５０μｇ／Ｌ以下（２０２１年現在）である。

第２の排液４６－２は、導入管２４、反応塔１０、排出管２０および循環管２２を循環しないので、水質Ｑ２は規制値Ｒを満たしやすい。第２の排液４６－２の濁度は、例えば４ＮＴＵ以上８ＮＴＵ以下である。第１の排液４６－１は、導入管２４、反応塔１０、排出管２０および循環管２２を循環するので、水質Ｑ１は規制値Ｒを満たさなくなりやすい。即ち、水質Ｑ1は、水質Ｑ２よりも低くなりやすい。第１の排液４６－１の濁度は、例えば１０００ＮＴＵである。

排ガス処理装置１００のユーザは、第１の排液４６－１を、規制値Ｒを満たさない水質Ｑ１のままで排ガス処理装置１００の外部に排出できない。このため、規制値Ｒを満たさない水質Ｑ１の第１の排液４６－１は、貯留部７３に貯留される。第１の排液４６－１は、導入管２４、反応塔１０、排出管２０および循環管２２を循環するので、貯留部７３に貯留される第１の排液４６－１の量は、経過時間に伴い増加しやすい。

貯留部７３に貯留された第１の排液４６－１は、導出ポンプ６２により貯留部７３から導出されてよい。開様式の場合において、導出ポンプ６２により導出された第１の排液４６－１は、排出管２１に導入されてよい。排出管２１に導入された第１の排液４６－１は、第２の排液４６－２と混合されることにより混合排液４７となる。混合排液４７の水質Ｑを、水質Ｑ３とする。水質Ｑ１が水質Ｑ２よりも低い場合、水質Ｑ３は、水質Ｑ１よりも高くなりやすい。このため、混合排液４７は、第１の排液４６－１よりも規制値Ｒを満たしやすくなる。

第１の排液４６－１が貯留部７３から導出されることにより、貯留部７３に貯留される第１の排液４６－１の量は、減少する。これにより、貯留部７３に貯留される第１の排液４６－１が貯留部７３の最大容量に達することが抑制されるか、または、当該第１の排液４６－１が貯留部７３の最大容量に達する時間が長くなる。

排液４６の流量を、流量Ｌとする。流量Ｌは、単位時間当たりに流れる排液４６の体積または質量であってよい。貯留部７３から排出管２１に導入される第１の排液４６－１の流量Ｌを、流量Ｌ１とする。液体４０の流量および第２の排液４６－２の流量Ｌを、流量Ｌ２とする。

混合制御部７５は、水質Ｑ２に基づいて、第２の排液４６－２と、貯留部７３に貯留された第１の排液４６－１との混合割合を制御する。これにより、混合排液４７の水質Ｑ３は、規制値Ｒを満たしやすくなる。当該混合割合を、混合割合Ｍｒとする。混合割合Ｍｒは、第２の排液４６－２の流量Ｌ２に対する第１の排液４６－１の流量Ｌ1の比（Ｌ１／Ｌ２）であってよい。混合制御部７５は、水質Ｑ３が規制値Ｒを満たすように、混合割合Ｍｒを制御してよい。

上述したとおり、水質Ｑ１は、水質Ｑ２よりも低くなりやすい。このため、流量Ｌ２は、流量Ｌ１よりも大きくてよい。流量Ｌ２は、流量Ｌ１の１０倍以上であってよく、５０倍以上であってよく、１００倍以上であってもよい。流量Ｌ２は、一定であってよい。流量Ｌ２が一定である場合、混合制御部７５は、流量Ｌ１を制御することにより混合割合Ｍｒを制御してよい。混合制御部７５は、バルブ３４により流量Ｌ１を制御してよい。混合制御部７５は、水質Ｑ２と流量Ｌ２とに基づいて、流量Ｌ１を制御してよい。

図２は、本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の一例を示す図である。図２においては、図１に示される排ガス処理装置１００における貯留部７３の詳細が示されている。図２においては、図１における排出管２０、排出管２１、循環管２２、導入管２３、導入管２４および導出管２５が太い実線で示されている。図２においては、図１におけるバルブ７２－１～バルブ７２－３が１つのバルブ７２としてまとめて示されている。図２においては、図１に示される導入ポンプ６０および循環ポンプ６１の図示が省略されている。本例の排ガス処理装置１００は、流量センサ６９、流量測定部７１、混合割合演算部９２および複数の水質センサ９９を備える点で図１に示される排ガス処理装置１００と異なる。

排ガス処理装置１００は、貯水部８０、分離部８１、第１貯留部８２および第２貯留部８３を備えてよい。図１に示される貯留部７３は、貯水部８０、分離部８１、第１貯留部８２および第２貯留部８３を含んでよい。本例において、貯水部８０には第１の排液４６－１が貯水される。貯水部８０は、循環管２２に設けられてよい。なお、本例において、補給部７６は、貯水部８０に接続される。補給部７６は、液体４０を貯水部８０に補給してよい。

本例において、分離部８１には、粒子状物質３５およびＰＡＨ３７を含む第１の排液４６－１が導入される。分離部８１は、当該第１の排液４６－１に含まれる水分と、粒子状物質３５とを分離する。本例において、分離部８１には貯水部８０に貯水された第１の排液４６－１が導入される。貯水部８０は、循環管２２から貯水部８０に導入された第１の排液４６－１の少なくとも一部を、分離部８１に導入してよい。

分離部８１には、粒子状物質３５を凝集させる凝集剤７９が導入されてよい。凝集剤７９は、塩化鉄（ＦｅＣｌ_２）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）、硫酸アルミニウム（Ａｌ_２（ＳＯ_４）_３・１６Ｈ_２Ｏ）、ポリ塩化アルミニウム（所謂ＰＡＣ）、カチオン系、ノニオン系およびアニオン系等の高分子凝集剤の少なくとも一つであってよい。

本例において、分離部８１により分離された排液４６の少なくとも一部は、第１貯留部８２に導入される。第１貯留部８２は、粒子状物質３５の少なくとも一部が除去された第１の排液４６－１を貯留する。本例において、分離部８１により分離された粒子状物質３５の少なくとも一部は、第２貯留部８３に導入される。第２貯留部８３は、第１の排液４６－１の少なくとも一部が除去された粒子状物質３５を貯留する。

第１貯留部８２に貯留される第１の排液４６－１の粒子状物質３５の濃度Ｄｃ1は、第２貯留部８３に貯留される第１の排液４６－１の粒子状物質３５の濃度Ｄｃ１よりも小さい。第１貯留部８２は、粒子状物質３５を含む排液４６が貯留されるストレージタンクであってよい。第１貯留部８２に貯留される第１の排液４６－１は、上述した所謂ブリードオフ水であってよい。第２貯留部８３は、排液４６を含む粒子状物質３５が貯留されるスラッジタンクであってよい。

本例において、水質センサ９９－１は排出管２０に設けられている。水質センサ９９－１は、開様式の場合、第２の排液４６－２の水質Ｑ２を検知する。水質測定部９８は、第１の排液４６－１の水質Ｑ１をさらに測定してよい。本例において、水質測定部９８は、第１貯留部８２から導出された第１の排液４６－１の水質Ｑ１を測定する。本例においては、水質測定部９８は、水質センサ９９－２により水質Ｑ１を測定する。

混合制御部７５は、水質測定部９８により測定された水質Ｑ１と水質Ｑ２とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。これにより、混合排液４７の水質Ｑ３は、規制値Ｒを満たしやすくなる。

流量測定部７１は、第２の排液４６－２の流量Ｌ２を測定する。本例においては、流量測定部７１は、流量センサ６９により流量Ｌ２を測定する。本例において、流量センサ６９は排出管２１に設けられている。混合割合演算部９２は、第１の排液４６－１と第２の排液４６－２との混合割合Ｍｒを演算する。

混合割合演算部９２は、第２の排液４６－２の流量Ｌ２と、第１の排液４６－１の水質Ｑ１および第２の排液４６－２の水質Ｑ２と、混合排液４７の水質の予め定められた規制値Ｒとに基づいて、混合割合Ｍｒを演算してよい。混合割合Ｍｒとは、上述したとおり、流量Ｌ２に対する流量Ｌ1の比（Ｌ１／Ｌ２）であってよい。

混合割合演算部９２は、下記式（１）により、混合割合Ｍｒを演算してよい。

混合制御部７５は、混合割合Ｍｒを、混合割合演算部９２により演算された混合割合Ｍｒに制御してよい。流量Ｌ２が一定である場合、混合割合演算部９２は、式（１）により流量Ｌ１を演算してよい。流量Ｌ１が一定である場合、混合割合演算部９２は、式（１）により流量Ｌ２を演算してよい。

図３は、本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。本例の排ガス処理装置１００は、出力測定部５２、時間取得部９１、流量センサ６９－２、水質センサ９９－３および水質演算部９０をさらに備える点で、図２に示される排ガス処理装置１００と異なる。

本例において、流量センサ６９－２は、循環管２２に設けられている。なお、流量センサ６９－１は、図２に示される流量センサ６９である。

出力測定部５２は、動力装置５０の出力を測定する。当該出力を、出力Ｐとする。流量測定部７１は、閉様式の場合における第１の排液４６－１の流量を測定してよい。当該流量を、流量Ｌ１'とする。本例においては、流量測定部７１は、流量センサ６９－２により流量Ｌ１'を測定する。

時間取得部９１は、切替制御部７４により、排液４６が反応塔１０へ供給されるように制御されてからの時間を取得する。当該時間を、時間Ｔ１とする。排液４６が反応塔１０へ供給されるように制御されてからの時間Ｔ１とは、開様式から閉様式に変更されてからの時間を指す。本例においては、切替制御部７４が切替部３１および切替部３３を閉様式に制御している状態から、開様式に制御し始めてからの時間を指す。

水質演算部９０は、出力Ｐ、流量Ｌ１'および時間Ｔ１に基づいて、第１の排液４６－１の水質Ｑ１を演算する。排ガス３０に含まれるＰＡＨ３７および粒子状物質３５の量は、出力Ｐに依存しやすい。第１の排液４６－１に含まれるＰＡＨ３７および粒子状物質３５の量は、時間Ｔ１に依存しやすい。このため、水質演算部９０は、出力Ｐ、流量Ｌ１'および時間Ｔ１に基づいて、水質Ｑ１を演算できる。水質演算部９０は、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。水質演算部９０は、出力Ｐ、流量Ｌ１'および時間Ｔ１に基づいて、水質Ｑ１の最低値を演算してよい。

混合制御部７５は、貯留部７３に貯留された第１の排液４６－１の水質Ｑ１の最低値と、第２の排液４６－２の水質Ｑ２とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。本例においては、混合制御部７５は、第１貯留部８２に貯留された水質Ｑ１の最低値と、水質Ｑ２とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御する。閉様式の場合、水質Ｑ１は、時間の経過に伴い低下しやすい。水質Ｑ１は、水質演算部９０により演算されてよく、予め定められた値であってもよい。当該予め定められた値は、閉様式が継続された場合において想定される、最も低い水質Ｑ１であってよい。当該予め定められた値は、例えば１０００ＮＴＵ（Ｎｅｐｈｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ Ｕｎｉｔｓ）または１０００ＦＮＵ（Ｆｏｒｍａｚｉｎ Ｎｅｐｈｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｕｎｉｔｓ）である。混合制御部７５は、閉様式の後、開様式に変更された場合において、第１貯留部８２に貯留された第１の排液４６－１の水質Ｑ１と、水質Ｑ２とに基づいて、開様式における混合割合Ｍｒを制御してよい。

本例においては、混合制御部７５は、第１貯留部８２に貯留された水質Ｑ１の最低値と水質Ｑ２とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御する。このため、混合排液４７の水質Ｑ３は、規制値Ｒを満たしやすくなる。

水質演算部９０は、出力Ｐの最大値に基づいて、水質Ｑ１の最低値を演算してよい。動力装置５０の出力Ｐが大きいほど、排ガス３０に含まれるＰＡＨ３７および粒子状物質３５の量は、多くなりやすい。このため、水質演算部９０は、出力Ｐの最大値に基づいて、水質Ｑ１の最低値を演算できる。

水質演算部９０は、出力Ｐの最大値と、動力装置５０により消費される燃料３６の炭素濃度、灰分濃度および硫黄濃度の少なくとも一つとに基づいて、水質Ｑ１の最低値を演算してもよい。排ガス３０に含まれるＰＡＨ３７および粒子状物質３５の量は、燃料３６の炭素濃度、灰分濃度および硫黄濃度の少なくとも一つに依存しやすい。このため、水質演算部９０は、出力Ｐの最大値と、燃料３６の炭素濃度、灰分濃度および硫黄濃度の少なくとも一つとに基づいて、水質Ｑ１の最低値を演算できる。燃料３６は、例えばＣ重油である。

水質センサ９９－３は、混合排液４７の水質Ｑ３を検知する。本例において、水質測定部９８は、水質センサ９９－３により水質Ｑ３を測定する。水質測定部９８は、第１の排液４６－１と第２の排液４６－２とが混合割合Ｍｒで混合された混合排液４７の水質Ｑ３を測定する。

混合制御部７５は、水質Ｑ１の最低値と水質Ｑ２と、混合排液４７の水質Ｑ３とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。水質Ｑ１の最低値と、水質Ｑ２とに基づいて混合割合Ｍｒが制御されている場合、水質Ｑ３は、規制値Ｒを満たす蓋然性が高い。混合制御部７５が、水質Ｑ３にさらに基づいて混合割合Ｍｒを制御する場合、混合排液４７の水質Ｑ３は、より確実に規制値Ｒを満たしやすくなる。

流量制御部７０は、動力装置５０の出力Ｐに基づいて、液体４０の流量Ｌ２を制御してよい。混合制御部７５は、流量制御部７０に流量Ｌ２を制御させることにより、混合割合Ｍｒを制御してよい。流量制御部７０は、排液４６が反応塔１０に供給されない場合に、液体４０の流量Ｌ２を、出力Ｐに対応する流量を超える流量に制御してよい。出力Ｐに対応する流量Ｌ２を流量Ｌ２ｆとし、流量Ｌ２ｆを超える流量Ｌ２を流量Ｌ２ｍとする。排液４６が反応塔１０に供給されない場合とは、開様式である場合を指す。

出力Ｐが大きいほど、排ガス３０に含まれるＰＡＨ３７および粒子状物質３５の量は多くなりやすいので、出力Ｐが大きいほど、流量Ｌ２は大きくなりやすい。出力Ｐと流量Ｌ２とは、相関関係にあってよい。出力Ｐと流量Ｌ２との相関関係は、予め算出されていてよい。出力Ｐと流量Ｌ２との相関関係は、複数の出力Ｐ２の実測値と複数の流量Ｌ２との実測値から、最小２乗法により算出された相関関係であってよい。出力Ｐに対応する流量Ｌ２ｆとは、出力Ｐが一の出力Ｐである場合に、当該相関関係に基づいて算出される一の流量Ｌ２であってよい。

流量Ｌ２が流量Ｌ２ｆである場合において、第１貯留部８２から導出される排液４６－１の流量Ｌ１を、流量Ｌ１ｆとする。流量Ｌ２が流量Ｌ２ｍである場合において、第１貯留部８２から導出される排液４６－１の流量Ｌ１を、流量Ｌ１ｍとする。本例においては、開様式の場合に、液体４０の流量Ｌ２を、流量Ｌ２ｆを超える流量Ｌ２ｍに制御する。このため、流量Ｌ２が流量Ｌ２ｍに制御され、且つ、混合割合Ｍｒが維持される場合、流量Ｌ１ｍは流量Ｌ１ｆよりも大きくなりやすい。即ち、導出ポンプ６２は、より多くの第１の排液４６－１を第１貯留部８２から導出させることができる。これにより、第１貯留部８２に貯留される第１の排液４６－１が第１貯留部８２の最大容量に達することが抑制されるか、または、当該第１の排液４６－１が第１貯留部８２の最大容量に達する時間が長くなる。

流量制御部７０は、排液４６が反応塔１０へ供給される場合に、液体４０の流量Ｌ２を動力装置５０の出力Ｐに対応する流量Ｌ２ｆに制御してよい。排液４６が反応塔１０に供給される場合とは、閉様式である場合を指す。閉様式である場合、導出ポンプ６２は第１の排液４６－１を導出しないので、流量制御部７０は、液体４０の流量Ｌ２を流量Ｌ２ｆに制御してよい。

図４は、本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。本例の排ガス処理装置１００は、水質センサ９９－４をさらに備える点で図３に示される排ガス処理装置１００と異なる。水質センサ９９－４は、液体４０の水質を検知する。本例において、水質センサ９９－４は導入管２４に設けられている。液体４０の水質を、水質Ｑ４とする。水質測定部９８は、液体４０の水質Ｑ４を測定する。本例において、水質測定部９８は、水質センサ９９－４により水質Ｑ４を測定する。

混合制御部７５は、水質Ｑ４と、第２の排液４６－２の水質Ｑ２とに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。上述したとおり、液体４０は、排ガス３０を処理することにより排液４６となる。このため、水質Ｑ２は、水質Ｑ４に依存しやすい。このため、水質Ｑ４と水質Ｑ２とに基づいて混合割合Ｍｒが制御されることにより、水質Ｑ３は、規制値Ｒを満たしやすくなる。

図５は、本発明の一つの実施形態に係る排ガス処理装置１００のブロック図の他の一例を示す図である。本例において、水質測定部９８は、濁度測定部９６および炭化水素濃度測定部９７を含む。濁度測定部９６は、排液４６の濁度を測定する。炭化水素濃度測定部９７は、排液４６の多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）の濃度を測定する。

混合制御部７５は、濁度測定部９６により測定された排液４６の濁度、および、炭化水素濃度測定部９７により測定された排液４６のＰＡＨ濃度の少なくとも一方に基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。混合制御部７５は、第２の排液４６－２の濁度およびＰＡＨ濃度の少なくとも一方に基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。

図６は、船舶２００の航路の一例を示す図である。本例において、反応塔１０は、船舶２００に搭載されている。本例において、船舶２００は、港Ａを出港した後、港Ｂに停泊し、港Ｂを出港した後、港Ｃに到着する予定であるとする。

混合制御部７５（図１～図５参照）は、船舶２００の航行予定にさらに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。船舶２００から海洋へ排出されるスクラバ排水の濁度およびＰＡＨ濃度の規制値Ｒは、海域に依存する場合がある。混合制御部７５は、船舶２００が航行する予定の海域の規制値Ｒに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。これにより、混合制御部７５は、規制値Ｒに基づかずに混合割合Ｍｒを制御する場合よりも、より適切に混合割合Ｍｒを制御できる。

図７は、船舶２００の航路の他の一例を示す図である。本例において、船舶２００は、第１海域Ａ１および第２海域Ａ２を航行する。本例においては、船舶２００は、第１海域Ａ1を航行した後、第２海域Ａ２を航行し、第２海域Ａ２を航行した後、再び第１海域を航行するとする。本例においては、船舶２００は、第２海域Ａ２を航行中であるとする。図７において、船舶２００の航路が矢印にて示されている。排液４６－２の濁度およびＰＡＨ濃度の第１海域Ａ１における規制値Ｒを第１規制値Ｒ１とし、第２海域Ａ２における規制値Ｒを第２規制値Ｒ２とする。本例において、第２規制値Ｒ２は、第１規制値Ｒ１よりも緩いとする。

船舶２００が第１海域Ａ１を航行中においては、切替制御部７４（図１～図５参照）は、切替部３１および切替部３３を閉様式に制御してよい。船舶２００が第２海域Ａ２を航行中においては、切替制御部７４は、切替部３１および切替部３３を開様式に制御してよい。

混合制御部７５（図１～図５参照）は、船舶２００が第２海域Ａ２を航行中において、船舶２００が第１海域Ａ１を航行するまでの時間にさらに基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。当該時間を、時間Ｔ２とする。船舶２００が第１海域Ａ１を航行中において、貯留部７３には第１排液４６－１が貯留される。船舶２００が第２海域Ａ２を航行中において、貯留部７３には、第１の排液４６－１が貯留されている。当該第１の排液４６－１は、船舶２００が第２海域Ａ２を航行する前に、第１海域Ａ１を航行していた間に排出された排液４６である。

第１規制値Ｒ１は第２規制値Ｒ２よりも厳しいので、船舶２００が第２海域Ａ２を航行した後、再び第１海域Ａ１を航行する前に、貯留部７３（図１～図５参照）に貯留された第１の排液４６－１の貯留量は、なるべく少なくなっていることが好ましい。本例においては、混合制御部７５（図１～図５参照）は、船舶２００が第１海域Ａ１を航行するまでの時間Ｔ２に基づいて混合割合Ｍｒを制御するので、混合制御部７５は、時間Ｔ２の大きさに応じて、第１の排液４６－１と第２の排液４６－２との混合割合Ｍｒを、最適な混合割合Ｍｒに制御できる。混合制御部７５は、時間Ｔ２が大きいほど混合割合Ｍｒを小さくしてよく、時間Ｔ２が小さいほど混合割合Ｍｒを大きくしてよい。

船舶２００が第２海域Ａ２を航行中において、混合制御部７５が時間Ｔ２に基づいて混合割合Ｍｒを制御し、且つ、流量制御部７０（図１～図５参照）が時間Ｔ２に基づいて液体４０の流量Ｌ２を制御してよい。上述したとおり、導出ポンプ６２（図１～図５参照）が導出できる第１の排液４６－１の流量Ｌ１は、液体４０の流量Ｌ２に依存する。このため、流量制御部７０が液体４０の流量Ｌ２を制御し、且つ、混合制御部７５が混合割合Ｍｒを制御することにより、混合割合Ｍｒを、より最適に制御しやすくなる。

混合制御部７５は、第１の排液４６－１の水質Ｑ１と第２の排液４６－２の水質Ｑ２とに基づいて混合割合Ｍｒを制御する場合、第２の排液４６－２の流量Ｌ２を一定に制御しつつ第１の排液４６－１の流量Ｌ１を制御することにより、混合割合Ｍｒを制御してよい。水質Ｑ１が上述した最低値である場合、第１の排液４６－１の流量Ｌ１は、予め定められた最低量であってよい。当該予め定められた最低量を、最低量Ｌｍｉｎとする。混合制御部７５は、第２の排液４６－２と、最低量Ｌｍｉｎの第１の排液４６－１との混合割合Ｍｒを制御してよい。

第１の排液４６－１の最低量Ｌｍｉｎと、第２の排液４６－２とが混合された混合排液を、第１混合排液Ｌｍ１とする。水質測定部９８により測定された第１混合排液Ｌｍ１の水質Ｑを、水質Ｑｍ１とする。

船舶２００が第２海域Ａ２を航行中であり、且つ、混合制御部７５により、第１の排液４６－１の最低量Ｌｍｉｎと第２の排液４６－２とが混合される場合において、水質測定部９８により測定された第１混合排液Ｌｍ１の水質Ｑｍ１が第２規制値Ｒ２を満たさない場合、流量制御部７０は、液体４０の流量Ｌ２を増加させてよい。第１の排液４６－１の流量Ｌ１が最低量Ｌｍｉｎに維持され、液体４０の流量Ｌ２が増加した場合、混合割合Ｍｒ（即ち（Ｌ１／Ｌ２））は減少しやすい。即ち、第１混合排液Ｌｍ１の濁度およびＰＡＨ３７の濃度は、減少しやすい。これにより、第１混合排液Ｌｍ１の水質Ｑｍ１は、第２規制値Ｒ２を満たしやすくなる。

第１の排液４６－１と第２の排液４６－２とが混合された混合排液であって、当該混合排液の水質Ｑが第２規制値Ｒ２を満たすように混合された混合排液を、第２混合排液Ｌｍ２とする。第２混合排液Ｌｍ２の水質Ｑを、水質Ｑｍ２とする。

排液４６の濁度および排液４６のＰＡＨ濃度の一方（本例においては濁度とする）および他方（本例においてはＰＡＨ濃度とする）に基づいて混合割合Ｍｒが制御された場合における第２混合排液Ｌｍ２の水質Ｑｍ２を、それぞれ水質Ｑｍ２－１および水質Ｑｍ２－２とする。水質Ｑｍ２－１と第２規制値Ｒ２との差分を、第１差分Ｄ１とする。水質Ｑｍ２－２と第２規制値Ｒ２との差分を、第２差分Ｄ２とする。

船舶２００が第２海域Ａ２を航行中であり、且つ、第１差分Ｄ１が第２差分Ｄ２よりも小さい場合、混合制御部７５は、排液４６の濁度および排液４６のＰＡＨ濃度の一方（本例においては濁度）に基づいて、混合割合Ｍｒを制御してよい。第１差分Ｄ１が第２差分Ｄ２よりも小さい場合、本例においては、排液４６のＰＡＨ濃度よりも濁度の方が、第２規制値Ｒ２に近い。このため第２混合排液Ｌｍ２のＰＡＨ濃度よりも濁度の方が、第２規制値Ｒ２を満たさなくなりやすい。このため、排液４６の濁度および排液４６のＰＡＨ濃度の一方（本例においては濁度）に基づいて、混合割合Ｍｒが制御されることにより、第２混合排液Ｌｍ２が第２規制値を満たさなくなることが抑制されやすくなる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・・反応塔、１１・・・排ガス導入口、１２・・・幹管、１３・・・枝管、１４・・・噴出部、１５・・・側壁、１６・・・底面、１７・・・排ガス排出口、１８・・・ガス処理部、１９・・・液体排出口、２０・・・排出管、２１・・・排出管、２２・・・循環管、２３・・・導入管、２４・・・導入管、２５・・・導出管、３０・・・排ガス、３１・・・切替部、３２・・・排ガス導入管、３３・・・切替部、３４・・・バルブ、３５・・・粒子状物質、３６・・・燃料、３７・・・ＰＡＨ、４０・・・液体、４６・・・排液、４７・・・混合排液、５０・・・動力装置、５２・・・出力測定部、６０・・・導入ポンプ、６１・・・循環ポンプ、６２・・・導出ポンプ、６９・・・流量センサ、７０・・・流量制御部、７１・・・流量測定部、７２・・・バルブ、７３・・・貯留部、７４・・・切替制御部、７５・・・混合制御部、７６・・・補給部、７７・・・浄化剤投入部、７８・・・浄化剤、７９・・・凝集剤、８０・・・貯水部、８１・・・分離部、８２・・・第１貯留部、８３・・・第２貯留部、９０・・・水質演算部、９１・・・時間取得部、９２・・・混合割合演算部、９６・・・濁度測定部、９７・・・炭化水素濃度測定部、９８・・・水質測定部、９９・・・水質センサ、１００・・・排ガス処理装置、２００・・・船舶

Claims (16)

1. 動力装置により排出された排ガスと前記排ガスを処理する液体とが供給され、前記排ガスを処理した排液を排出する反応塔と、
   前記排液が前記反応塔へ供給されるか否かを切替える切替制御部と、
   前記排液を貯留する貯留部と、
   前記排液の水質を測定する水質測定部と、
   混合制御部と、
   を備え、
   前記反応塔は、前記排液が前記反応塔へ供給される場合に、前記排ガスを処理した第１の前記排液を排出し、前記排液が前記反応塔へ供給されない場合に、前記排ガスを処理した第２の前記排液を排出し、
   前記貯留部は、第１の前記排液を貯留し、
   前記混合制御部は、前記水質測定部により測定された第２の前記排液の水質に基づいて、第２の前記排液と、前記貯留部に貯留された第１の前記排液との混合割合を制御する、
   排ガス処理装置。
2. 前記水質測定部は、第１の前記排液の水質をさらに測定し、
   前記混合制御部は、前記水質測定部により測定された第１の前記排液の水質と第２の前記排液の前記水質とに基づいて、前記混合割合を制御する、
   請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 第２の前記排液の流量を測定する流量測定部と、
   第１の前記排液と第２の前記排液との前記混合割合を演算する混合割合演算部と、
   をさらに備え、
   前記混合割合演算部は、第２の前記排液の前記流量と、前記水質測定部により測定された第１の前記排液の水質および第２の前記排液の水質と、第１の前記排液と第２の前記排液とが前記混合割合で混合された混合排液の予め定められた規制値とに基づいて、前記混合割合を演算する、
   請求項１または２に記載の排ガス処理装置。
4. 前記混合制御部は、前記貯留部に貯留された第１の前記排液の水質の最低値と、前記水質測定部により測定された第２の前記排液の水質とに基づいて、前記混合割合を制御する、請求項３に記載の排ガス処理装置。
5. 前記水質測定部は、前記混合排液の水質を測定し、
   前記混合制御部は、前記混合排液の水質にさらに基づいて、前記混合割合を制御する、
   請求項４に記載の排ガス処理装置。
6. 前記排ガスを排出する動力装置の出力を測定する出力測定部と、
   前記切替制御部により、前記排液が前記反応塔へ供給されるように制御されてからの時間を取得する時間取得部と、
   前記出力測定部により測定された前記動力装置の出力と、前記流量測定部により測定された第１の前記排液の前記流量とに基づいて、第１の前記排液の水質を演算する水質演算部と、
   をさらに備え、
   前記流量測定部は、第１の前記排液の流量をさらに測定し、
   前記水質演算部は、前記動力装置の出力と、第１の前記排液の前記流量と、前記時間とに基づいて、第１の前記排液の水質の最低値を演算する、
   請求項４または５に記載の排ガス処理装置。
7. 前記水質演算部は、前記動力装置により消費される燃料の炭素濃度、灰分濃度および硫黄濃度の少なくとも一つにさらに基づいて、第１の前記排液の水質の最低値を演算する、請求項６に記載の排ガス処理装置。
8. 前記排ガスを排出する動力装置の出力に基づいて、前記液体の流量を制御する流量制御部をさらに備え、
   前記流量制御部は、前記排液が前記反応塔へ供給されない場合に、前記液体の流量を前記動力装置の出力に対応する流量を超える流量に制御する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
9. 前記流量制御部は、前記排液が前記反応塔へ供給される場合に、前記液体の流量を前記動力装置の出力に対応する流量に制御する、請求項８に記載の排ガス処理装置。
10. 前記水質測定部は、前記液体の水質をさらに測定し、
    前記混合制御部は、前記水質測定部により測定された前記液体の水質と第２の前記排液の前記水質とに基づいて、前記混合割合を制御する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
11. 前記反応塔は、船舶に搭載され、
    前記混合制御部は、前記船舶の航行予定にさらに基づいて、前記混合割合を制御する、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
12. 前記船舶は、前記反応塔から排出される前記排液の水質の規制値が第１規制値である第１海域と、前記排液の水質の規制値が前記第１規制値よりも緩い第２規制値である第２海域と、を航行し、
    前記混合制御部は、前記船舶が前記第２海域を航行中において、前記船舶が前記第１海域を航行するまでの時間にさらに基づいて、前記混合割合を制御する、
    請求項１１に記載の排ガス処理装置。
13. 前記液体の流量を制御する流量制御部をさらに備え、
    前記流量制御部は、前記船舶が前記第２海域を航行中において、前記船舶が前記第１海域を航行するまでの時間に基づいて、前記液体の流量を制御する、
    請求項１２に記載の排ガス処理装置。
14. 前記船舶が前記第２海域を航行中であり、且つ、前記混合制御部により、第１の前記排液の予め定められた最低量と、第２の前記排液とが混合される場合において、前記水質測定部により測定された第１混合排液の水質であって、第１の前記排液の前記最低量と第２の前記排液とが混合された第１混合排液の水質が、前記第２規制値を満たさない場合、前記流量制御部は、前記液体の流量を増加させる、請求項１３に記載の排ガス処理装置。
15. 前記水質測定部は、前記排液の濁度を測定する濁度測定部と、前記排液の多環芳香族炭化水素濃度を測定する炭化水素濃度測定部とを含み、
    前記混合制御部は、前記排液の濁度および前記排液の多環芳香族炭化水素濃度の少なくとも一方に基づいて、前記混合割合を制御する、
    請求項１２から１４のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
16. 前記船舶が前記第２海域を航行中であり、且つ、第１の前記排液と第２の前記排液とが混合された第２混合排液の水質が前記第２規制値を満たす場合において、
    前記排液の濁度および前記排液の多環芳香族炭化水素濃度の一方に基づいて前記混合割合が制御された場合における前記第２混合排液の水質と、前記第２規制値との第１差分が、前記排液の濁度および前記排液の多環芳香族炭化水素濃度の他方に基づいて前記混合割合が制御された場合における前記第２混合排液の水質と、前記第２規制値との第２差分よりも小さい場合、前記混合制御部は、前記排液の濁度および前記排液の多環芳香族炭化水素濃度の一方に基づいて前記混合割合を制御する、
    請求項１５に記載の排ガス処理装置。

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