JP5292474B2 - バラスト水を用いた防汚システム及びその制御方法 - Google Patents
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Description
また、船体に付着した海洋生物は、船舶の航海時に抵抗として作用して船舶の速度を低減させ、船舶の燃料消費を増加させるだけでなく、操縦を困難にさせて船舶の性能及び効率を低下させる。
このように、海洋生物が船体表面に付着することを防止するために防汚システム(anti−fouling system)が登場した。
上記防汚システムは、船内に次亜塩素酸ナトリウム発生装置を別途に設置して制御することになっている。また次亜塩素酸ナトリウム発生装置で生成された次亜塩素酸ナトリウムを貯蔵するための別途の貯蔵容器を備えなければならない。すなわち、上記防汚システムを構成するためには、次亜塩素酸ナトリウム発生装置と貯蔵容器のような別途の装置とを備えなければならないため、防汚システムを構成するのに多くの費用が必要となる。
また、上記防汚システムは、船体外部に複数の開口を有する配管部材を配置し、上記開口を介して次亜塩素酸ナトリウムのような防汚組成物が排出されるようになっている。しかし、船体外部に配置された配管部材は船舶の航海時に抵抗として作用することになり、外力が加えられる場合には、変形や損傷が発生して各開口ごとに一定量の防汚組成物を排出し難くなるという問題点があった。
本発明の他の目的は、船舶の航海時に防汚システムが抵抗として作用しないようにする、バラスト水を用いた防汚システム及びその制御方法を提供することにある。
また、上記バラスト水処理装置で発生された殺菌物質を上記濾過装置へ供給するための供給管をさらに含むことができる。
また、上記船舶で発生された汚水を膜濾過して浄水する膜濾過装置と、上記バラスト水処理装置で発生された殺菌物質を上記膜濾過装置へ供給するための供給管とをさらに含むことができる。
また、上記延長管上には、バラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を測定する濃度センサー、上記延長管を流れるバラスト水の流量を測定する流量計、および上記延長管を流れるバラスト水の圧力を測定する圧力計のうちの少なくとも一つが設けられてもよい。
また、上記ノズルは上記収容溝に固定され、上記収容溝と上記ノズルとの間にはバラスト水が噴射される噴射空間が形成されてもよい。
また、上記分岐管は延長可能であり、上記ノズルが上記収容溝に出入りすることも可能である。
そして、上記分岐管上には上記複数のノズルから噴射されるバラスト水の圧力を調整する圧力調整手段が備えられることが好ましい。
また、上記発生された殺菌物質を、上記バラストタンクに流入されたバラスト水に含まれている海洋生物を濾過する濾過装置へ供給する段階をさらに含む。
また、上記発生された殺菌物質を、上記船舶で発生された汚水を膜濾過して浄水する膜濾過装置へ供給する段階をさらに含む。
図1は、本発明の一実施例に係るバラスト水を用いる防汚システムを備えた船舶に設けられる各種装置を示し、 図2は、本発明の一実施例に係るバラスト水を用いた防汚システムを示すものである。
船舶に積まれる貨物量に合わせて船舶の均衡を維持するために、上記バラストタンク100に一定量の海水が流入される。上記バラストタンク100の内部に流入される海水の量は船舶の大きさに基づいて設定されるが、船舶が大型の場合は1万トン以上の海水が流入されることもある。
このように、濾過装置110を用いてバラストタンク100の内部に流入される海洋生物を濾過する理由は、バラストタンク100の内部に貯蔵されたバラスト水を介して海洋生物が他地域に移動されることを防止するためである。
上記濾過装置110は、所定大きさのメッシュ(mesh)を有するフィルターを用いてバラストタンク100の内部に流入される海洋生物を濾過する。しかし、上記フィルターのメッシュの大きさをプランクトンのような微小海洋生物よりも小さくすることは困難であるため、上記濾過装置110のみを用いて海洋生物がバラストタンク100の内部に流入されることを防止することには限界がある。
よって、上記濾過装置110を用いて海洋生物を濾過する方式以外にバラストタンク100の内部に存在する海洋生物を死滅させるためのバラスト水処理装置120をさらに備える。
上記バラスト水処理装置120は、海水を電気分解して次亜塩素酸ナトリウムを発生させるために電気分解ユニット(図示せず)を備える。
上記バラスト水処理装置120は、バラストタンク100の内部に海水が流入される流入管路101上に設けられ、バラストタンク100に流入されるバラスト水を電気分解することにより、次亜塩素酸ナトリウムを発生することができる。または海水の一部が供給されて次亜塩素酸ナトリウムを発生させた後、発生された次亜塩素酸ナトリウムを流入管路101へ供給することもできる。
バラスト水処理装置120で発生された殺菌物質を濾過装置110へ供給するために、バラスト水処理装置120と濾過装置110とを連結する供給管121が備えられる。そして上記供給管121を介して供給された殺菌物質は、濾過装置110に入って海洋生物を死滅させ、その後、濾過装置110の排出管111を介して排出される。
上記汚水処理装置130により処理された水は、膜濾過装置131を経ながら浄水された後に、食器などを洗浄する際に使用される洗浄用水、トイレを使用する際に使用されるトイレ用水、掃除する際に使用される掃除用水などとして用いられる。
上記膜濾過装置131は、汚水処理装置130により生物化学的方式で1次処理された水を膜濾過により2次処理することにより、浄水される。このとき、バラスト水処理装置120で発生された次亜塩素酸ナトリウムのような殺菌物質を膜濾過装置131へ供給することにより、膜濾過装置131に備えられた膜の表面を清潔に維持することができる。また、殺菌物質で膜濾過装置131内の浄水された水を殺菌することにより、細菌や微生物の繁殖を抑制することができる。
一方、上記バラスト水処理装置120で発生された次亜塩素酸ナトリウムのような殺菌物質は海水とともにバラストタンク100の内部に流入されて、バラストタンク100の内部に存在する海洋生物を死滅させる。上記バラストタンク100の内部に存在する海洋生物を死滅させるために、上記バラストタンク100の内部の次亜塩素酸ナトリウムの濃度を5乃至10ppm内外に維持することが好ましい。
上記中和装置140は、バラストタンク100から排出されるバラスト水に含まれた次亜塩素酸ナトリウムのような殺菌物質の濃度を0.5ppm以下に維持することが好ましい。
そして、フジツボ、ほや及び貝類などの海洋生物が船体に付着することを防止するための防汚システムを構築するために、上記バラストタンク100から排出されるバラスト水を使用する。
以下では、図2を参照して本発明の一実施例に係るバラスト水を用いた防汚システムのバラストタンク100及び噴射装置150についてより詳細に説明する。
上記流入管路101上には上述した濾過装置110及びバラスト水処理装置120 などが設けられる。そして上記濾過装置110及びバラスト水処理装置120が設けられた流入管路101を迂回するバイパス管路103が備えられる。上述した中和装置140は、上記バイパス管路103を流れるバラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を低下させることができる。
上記流入管路101とバイパス管路103とが互いに交差する部分には流路転換バルブ104が設けられる。上記流路転換バルブ104は、バラスト水がバラストタンク100に流入される場合は、濾過装置110及びバラスト水処理装置120の設けられた流入管路101を介して流入されるようにし、バラスト水がバラストタンク100から排出される場合は、バイパス管路103を介して排出されるように流路を変更する。
そして、上記流入管路101から各バラストタンク100に分岐する分岐管106には、各バラストタンク100に流入されるバラスト水の量を調整できる開閉バルブ107が設けられる。
バラストポンプ105の吸入力により吸入されるバラスト水の移動経路を転換するために、流入管101には第1流路転換バルブ108が設けられ、延長管151には第2流路転換バルブ109が設けられる。
上記延長管151上に濃度センサー161を設けて、上記延長管151を流れるバラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を測定することにより、バラスト水に含まれた殺菌物質の濃度が0.5ppm以下の場合にのみ上記延長管151を介してバラスト水が排出されるようにすることができる。
この場合、各ノズル152を介して噴射されるバラスト水の圧力が一定になるように、延長管151から分岐する分岐管153上にはノズル152から噴射されるバラスト水の圧力を調整する圧力調整手段155が設けられる。上記圧力調整手段155としては、バラスト水の圧力を高めるための昇圧装置またはバラスト水の圧力を低下させるための減圧バルブなどが使用可能である。
図3に示すように、各ノズル152を船体に設けるとき、各ノズル152の端部は船体の表面と同一面上に位置するかあるいは船体の表面よりも内側に位置することが好ましい。このように各ノズル152の端部が船体の表面と同一面上あるいは船体の表面よりも内側に位置するように、船体の表面にはノズル152を収容する収容溝170が形成される。
このように、ノズル152を収容溝170に設けてノズル152が船体の表面から外側に突出しないようにすることにより、船舶の航海時にノズル152が抵抗として作用しないようにできる。
ここで、図3に基づいて説明した内容と異なる点は、ノズル152が、船体の表面に形成された収容溝170に出入りできるように設置されるということである。このために、ノズル152が収容溝170に出入りできるように分岐管153を移動させる装置(図示せず)が備えられてもよい。そして、 分岐管153は延長可能に形成される。
先ず、バラスト水処理装置120で次亜塩素酸ナトリウムのような殺菌物質を発生させる(S110)。上記次亜塩素酸ナトリウムは、海水を電気分解するなどのような方法により発生させることができる。
そして、バラスト水処理装置120で発生された殺菌物質を濾過装置110へ供給して、濾過装置110で濾過された海洋生物を死滅させたり(S130)、バラスト処理装置120で発生された殺菌物質を膜濾過装置131へ供給して(S140)膜濾過装置131に備えられた膜の表面を清潔に維持させ、膜濾過装置131内の浄水された水を殺菌して細菌や微生物の繁殖を抑制する。
そして、低濃度の殺菌物質が含まれたバラスト水を船体の表面へ噴射すること(S160)により、船体の表面にフジツボ、ほや及び貝類などの海洋生物が付着することを防止する。
Claims (12)
- 船舶に備えられ、バラスト水を貯蔵するバラストタンクと、
前記バラストタンクに流入されたバラスト水に含まれている海洋生物を殺菌する殺菌物質を発生させるバラスト水処理装置と、
前記バラストタンクから排出されるバラスト水を前記船舶の船体表面に噴射する噴射装置と、
前記船舶で発生された汚水を膜濾過して浄水する膜濾過装置と、
前記バラスト水処理装置で発生された殺菌物質を前記膜濾過装置へ供給する供給管と、
を含むバラスト水を用いた防汚システム。 - 前記バラストタンクから排出されるバラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を低下させる中和装置をさらに含む請求項1に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記バラストタンクに流入されたバラスト水に含まれている海洋生物を濾過する濾過装置をさらに含む請求項1または請求項2に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記バラスト水処理装置で発生された殺菌物質を前記濾過装置へ供給する供給管をさらに含む請求項3に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 船舶に備えられ、バラスト水を貯蔵するバラストタンクと、
前記バラストタンクに流入されたバラスト水に含まれている海洋生物を殺菌する殺菌物質を発生させるバラスト水処理装置と、
前記バラストタンクから排出されるバラスト水を前記船舶の船体表面に噴射する噴射装置と、
を備え、
前記噴射装置は、
前記バラストタンクに連結され、前記船舶の前後方向及び左右方向に延びる延長管と、
前記延長管から分岐する複数の分岐管と、
前記バラストタンクから排出されるバラスト水を前記船舶の表面に等しく噴射するために前記各分岐管上に備えられる複数のノズルと、
を含むバラスト水を用いた防汚システム。 - 前記延長管上には、バラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を測定する濃度センサー、前記延長管を流れるバラスト水の流量を測定する流量計および前記延長管を流れるバラスト水の圧力を測定する圧力計のうちの少なくとも一つを設けることを特徴とする請求項5に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記各ノズルの端部が、前記船舶の表面と同一面上に位置するかあるいは船舶の表面よりも内側に位置するように、前記船舶の表面には前記ノズルを収容する収容溝が形成されることを特徴とする請求項5に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記ノズルは、前記収容溝に固定されており、前記収容溝と前記ノズルとの間にはバラスト水が噴射される噴射空間が形成されることを特徴とする請求項7に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記分岐管は、延長可能であり、前記ノズルが前記収容溝に出入りできることを特徴とする請求項7に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 前記分岐管上には、前記複数のノズルから噴射されるバラスト水の圧力を調整する圧力調整手段が備えられることを特徴とする請求項5に記載のバラスト水を用いた防汚システム。
- 殺菌物質を発生させる段階と、
バラストタンクに流入されるバラスト水に前記殺菌物質を投入する段階と、
バラスト水に含まれた殺菌物質の濃度を低下させる段階と、
前記低濃度の殺菌物質が含まれたバラスト水を船体の表面に噴射する段階と、
前記発生された殺菌物質を、前記船舶で発生された汚水を膜濾過して浄水する膜濾過装置へ供給する段階と、
を含むバラスト水を用いた防汚システムの制御方法。 - 前記発生された殺菌物質を、前記バラストタンクに流入されるバラスト水に含まれている海洋生物を濾過する濾過装置へ供給する段階をさらに含む請求項11に記載のバラスト水を用いた防汚システムの制御方法。
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