JP5705588B2

JP5705588B2 - バラスト水処理システム、船舶および浮体式構造物

Info

Publication number: JP5705588B2
Application number: JP2011043187A
Authority: JP
Inventors: 石田　聡成; 聡成石田; 川野　三浩; 三浩川野; 伸上田; 俊夫小形; 晋介森本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP2012179983A

Description

本発明は、船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等の滅菌を行うバラスト水処理システムに関し、特に、石油および／または液化ガスを輸送する船舶と石油および／または液化ガスを生産・荷役する浮体式構造物とに係るものである。

通常、船舶には、複数のバラストタンクが設けられおり、このバラストタンクに海水等のバラスト水を貯水することによって船体の姿勢制御や復原性の確保が行われている。バラスト水は、空船時等にバラストタンク内に取水され、港などでの荷役の進行に応じてバラストタンクから船外へと排出される。そのため、バラスト水は、取水地と異なる地域で排水される。これにより、バラスト水と共に水生生物や細菌類等が移動し、新たな環境に定着するおそれがあり、その場合には生態系を破壊したり、水産業等の経済活動に影響を与えたりすることが懸念される。また、バラスト水と共に移動した病原菌によって、人体の健康に直接影響を与えることも危惧される。

このような背景に基づいて、国際海事機構（IMO：International Maritime Organization）において、船舶のバラスト水管理に関する条約「船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための国際条約」が採択され、船舶には、バラスト水の管理実施が義務付けられている。

上記の条約を満足するために、例えば、図４に示すように、船舶１０１には、各バラストタンク１０２に貯水されている未処理のバラスト水（以下、「未処理バラスト水」という）をバラストポンプ１０４よってバラスト水処理装置１０６等の処理設備に送出して滅菌処理等が行われている。このように、バラストタンク１０２内に貯水されていた未処理バラスト水をバラスト水処理装置１０６によって処理して浄化することにより、条約に定められている基準値をクリアしたバラスト水として船外へ排出することができる。

しかし、条約を満足するためには、船舶１０１毎にバラスト水漲排水能力に応じて未処理バラスト水を処理することができるバラスト水処理装置１０６を搭載する必要がある。しかし、特に、既存船に設置する場合には、配置上の制約や、バラスト水処理装置１０６の運転に必要な電力を賄えないなどの理由により、新たにバラスト水処理装置１０６等の処理設備や関連配管を増設することは困難である。

特許文献１には、外洋の海水中に微生物等が少ないことに着目した発明が開示されている。すなわち、船舶に複数設けられているバラストタンクを少なくとも２つのグループに区分して、出港地では、あるグループに区分されるバラストタンクに取水してバラスト水を貯水する。出港後、出港地から十分に離れた外洋において貯水されていたバラスト水を排出し、その代わりに、他のグループに区分されるバラストタンクに外洋からのバラスト水を取水する。その後、入港地において外洋において取水されたバラスト水を排出する。

特許文献２には、バラスト水処理装置を有していない船舶に貯水されている未処理バラスト水をバラスト水処理装置を有しているバラスト水処理船に移送して、バラスト水処理船内において滅菌処理等を行ってからバラスト水処理船の船外に排水することが開示されている。

特開２００７−２２４４６号公報特開２００９−２４８８５４号公報

しかしながら、図５に示すように、例えば、浮体式海洋石油および／または液化ガス生産貯蔵積出設備（FPSO：Floating Production Storage and Offloading system、以下、「ＦＰＳＯ」という）２０１を用いた場合には、図４に示した船舶１０１は、ＦＰＳＯ２０１から船舶１０１への石油および／または液化ガスの払出（以下、「荷役」という）に合わせて、船舶１０１のバラストタンク１０２内に貯水されている未処理バラスト水を排出して船舶１０１の喫水制御を行う。

そのため、ＦＰＳＯ２０１から船舶１０１への荷役中には、船舶１０１に搭載されているバラスト水処理装置１０６によって船舶１０１のバラストタンク１０２内に貯水されている未処理バラスト水を滅菌処理して浄化して船外へ排水する必要がある。

これについて、特許文献２に記載されている発明では、未処理バラスト水を貯水している船舶からバラスト水処理船へと未処理バラスト水を移送して、バラスト水処理船において未処理バラスト水を処理することについて開示されているが、荷役作業中に未処理バラスト水が船舶からＦＰＳＯ等のバラスト水処理船に移送された際の船舶の姿勢制御や復原性の確保といった喫水制御については開示されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、荷役作業中の船舶の姿勢制御や復原性を確保しつつ、バラスト水処理装置の全容量を削減することが可能なバラスト水処理システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るバラスト水処理システムは、石油および／または液化ガスを生産・荷役する浮体式構造物と、前記石油および／または液化ガスを該浮体式構造物から荷役する船舶と、を備え、該船舶は、未処理バラスト水を貯水する舶用バラストタンクと、該舶用バラストタンク内の前記未処理バラスト水の送出を行う舶用バラストポンプと、該舶用バラストポンプに接続されて、前記未処理バラスト水を移送する舶用移送配管と、を有し、前記浮体式構造物は、前記舶用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を移送する浮体用移送配管と、該浮体用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を送出する浮体用バラストポンプと、該浮体用バラストポンプが送出した前記未処理バラスト水を貯水する浮体用バラストタンクと、該浮体用バラストタンクから前記浮体用バラストポンプによって送出された前記未処理バラスト水中の水中生物および／または細菌を滅菌処理するバラスト水処理装置と、を有し、前記船舶から前記浮体式構造物への前記未処理バラスト水の移送は、前記浮体式構造物から前記船舶への荷役と共に行われ、前記石油および／または液化ガスの生産時に前記浮体式構造物から外部へ排出される単位時間あたりの浄化されたバラスト水の水量は前記石油および／または液化ガスの荷役時に前記船舶から前記浮体式構造物へ移送される単位時間あたりの前記未処理バラスト水の水量よりも小さいことを特徴とする。

舶用バラストタンクに貯水された未処理バラスト水は、重力効果により、または必要に応じて舶用バラストポンプを運転して舶用移送配管から浮体用移送配管に移送され重力効果により、または必要に応じて浮体用バラストポンプを運転して浮体用バラストタンクに送出されて貯水される。その後、石油および／または液化ガスの生産に合わせて浮体用バラストタンクに貯水された未処理バラスト水は、浮体式構造物に備えられたバラスト水処理装置によって滅菌処理されて浮体式構造物から排出される。浮体式構造物における石油および／または液化ガスの単位時間当たりの生産量は、浮体式構造物から船舶へと石油および／または液化ガスが荷役される単位時間当たりの荷役量よりも小さいため、石油および／または液化ガスの生産時に排出される単位時間当たりのバラスト水量は、荷役時に移送される単位時間当たりのバラスト水量よりも小さくなる。したがって、バラスト水処理システムに用いるバラスト水処理装置の全容量の低減および／または台数を削減することができる。また、該浮体式構造物にてバラスト水処理を行うことから該浮体式構造物との荷役に供せられる船舶にはバラスト水処理装置を装備する必要が無い。

本発明の参考例に係る船舶は、未処理バラスト水を貯水する舶用バラストタンクと、該舶用バラストタンク内の前記未処理バラスト水の送出を行う舶用バラストポンプと、該舶用バラストポンプに接続されて、前記未処理バラスト水を移送する舶用移送配管と、を備え、石油および／または液化ガスを生産・荷役する浮体式構造物から前記石油および／または液化ガスを荷役すると共に、前記舶用移送配管から前記未処理バラスト水を前記浮体式構造物に移送することを特徴とする。

浮体式構造物から船舶への荷役と共に船舶から浮体式構造物への未処理バラスト水の移送を行うこととした。これにより、未処理バラスト水を船舶で行うことなく浮体式構造物に移送して、荷役時における船舶の喫水制御をすることができる。荷役後、未処理バラスト水は浮体式構造物側単独で浄化処理されるため、船舶側にバラスト水処理装置を設置する必要がない。したがって、船舶の建造または改造コストの低減を図ることができる。

本発明に係る浮体式構造物は、石油および／または液化ガスを生産するとともに未処理バラスト水を貯水する船舶に石油および／または液化ガスを荷役する浮体式構造物であって、前記船舶から移送された前記未処理バラスト水を移送する浮体用移送配管と、該浮体用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を送出する浮体用バラストポンプと、該浮体用バラストポンプが送出した前記未処理バラスト水を貯水する浮体用バラストタンクと、該浮体用バラストタンクから前記浮体用バラストポンプによって送出された前記未処理バラスト水中の水中生物や細菌を滅菌処理するバラスト水処理装置と、を備え、前記浮体用バラストポンプによる前記船舶からの前記未処理バラスト水の移送は、前記船舶への荷役と共に行われ、前記石油および／または液化ガスの生産時に外部へ排出する単位時間あたりの浄化されたバラスト水の水量は前記石油および／または液化ガスの荷役時に前記船舶から移送される単位時間あたりの前記未処理バラスト水の水量よりも小さいことを特徴とする。

本発明に係るバラスト水処理システムによれば、舶用バラストタンクに貯水された未処理バラスト水は、重力効果により、または必要に応じて舶用バラストポンプを運転して舶用移送配管から浮体用移送配管に移送され重力効果により、または必要に応じて浮体用バラストポンプを運転して浮体用バラストタンクに送出されて貯水される。また、浮体用バラストタンクに貯水された未処理バラスト水は、浮体式構造物に備えられたバラスト水処理装置によって滅菌処理されて浮体式構造物から排出される。浮体式構造物における石油および／または液化ガスの単位時間当たりの生産量は、浮体式構造物から船舶へと石油および／または液化ガスが荷役される単位時間当たりの荷役量よりも小さいため、石油および／または液化ガスの生産時に排出される単位時間当たりのバラスト水量は、荷役時に移送される単位時間当たりのバラスト水量よりも小さくなる。例えば、浮体式構造物から船舶への荷役は約１２時間で計画されることが多いが、浮体式構造物における石油および／または液化ガスの生産に必要な時間は、場合によっては約１２０時間となる。石油および／または液化ガス荷役中の移送バラスト水量と石油および／または液化ガス生産中の排出バラスト水量は同じであるため、より長い時間が掛かる石油および／または液化ガス生産中にバラスト水を浄化処理することとすれば、バラスト水処理装置の単位時間当たりの処理容量を低減することができる。

本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムを形成するＦＰＳＯの概略構成を示し、未処理バラスト水を受け入れることを示す図である。図１に示したＦＰＳＯと共にバラスト水処理システムを形成する船舶の概略構成を示し、未処理バラスト水を移送することを示す図である。図１に示したＦＰＳＯであって、未処理バラスト水を処理して船外へ排水することを示す図である。従来のバラスト水処理システムを形成する船舶の概略構成を示し、未処理バラスト水を処理して船外へ排水することを示す図である。図４に示した船舶に対応し、バラスト水処理装置を装備していないＦＰＳＯの概略構成を示し、未処理バラスト水を船外から受け入れることを示す図である。ＦＰＳＯは移動しない為、ＦＰＳＯが船外から取り入れたバラスト水を浄化処理する必要はない。

以下、本発明の一実施形態に係るバラスト水処理システムについて、図１から図３を参照しながら説明する。図１および図３は、本実施形態に係るバラスト水処理システムを形成しているＦＰＳＯを上方から見た図であって、図１では、未処理バラスト水を受け入れることを示しており、図３では、未処理バラスト水を処理して船外へ排出することを示している。また、図２は、図１および図３に示したＦＰＳＯと共に本実施形態に係るバラスト水処理システムを形成している船舶を上方から見た図であって、未処理バラスト水をＦＰＳＯに移送することを示している。

本発明に係るバラスト水処理システムは、ＦＰＳＯ用バラストタンク（浮体用バラストタンク）２およびバラスト水処理装置６を具備した浮体式海洋石油および／または液化ガス生産貯蔵積出設備（FPSO：Floating Production Storage and Offloading system、以下、「ＦＰＳＯ」という）１と、舶用バラストタンク５２を具備した船舶５１とに係るシステムである。

本実施形態に係るＦＰＳＯ（浮体式構造物）１は、洋上で貨物（石油および／または液化ガス）を生産し、生産した貨物を船内の貨物タンク（図示せず）内に貯蔵して直接船舶５１に積出（荷役）を行うと共に、船舶５１から移送された未処理のバラスト水（以下、「未処理バラスト水」という）をＦＰＳＯ１内に設置されているバラスト水処理装置６によって処理する設備である。

ＦＰＳＯ１は、ＦＰＳＯ用シーチェスト３と、２台のＦＰＳＯ用バラストポンプ（浮体用バラストポンプ）４と、バラスト水処理装置６と、ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管（浮体用移送配管）５と、ＦＰＳＯ用バラスト配管７とを備えている。

ＦＰＳＯ用バラストタンク２は、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４が送出した未処理バラスト水を貯水するものであって、ＦＰＳＯ１の船首部や船底、あるいは舷側に複数個（本実施形態では２３個）設けられている。

ＦＰＳＯ用バラスト配管７は、ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５から移送された未処理バラスト水をＦＰＳＯ用バラストタンク２へと移送するものである。ＦＰＳＯ用バラスト配管７は、主管７ａと、この主管７ａから枝分かれしてＦＰＳＯ用バラストタンク２またはＦＰＳＯ用シーチェスト３に向かって延びている枝管７ｂとを備えている。

ＦＰＳＯ用シーチェスト３から取り入れられた海水は、枝管７ｂを介して主管７ａの一端部（図１において左側に位置する船尾側の端部）に流入するようになっている。

ＦＰＳＯ用バラストポンプ４は、ＦＰＳＯ用シーチェスト３から取り入れられた海水またはＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５から移送された未処理バラスト水を必要に応じて主管７ａに送出するものである。ＦＰＳＯ用バラストポンプ４は、本実施形態では、２台として説明するが、台数に制限はない。

ＦＰＳＯ用バラストポンプ４は、ＦＰＳＯ用シーチェスト３に接続されている枝管７ｂと主管７ａとが合流する合流点３１と、最も船尾側（上流側）に位置しているＦＰＳＯ用バラストタンク２に接続されている枝管７ｂと主管７ａとが合流する合流点３２との間を接続している主管７ａから分岐して接続されている。

バラスト水処理装置６は、重力効果により、または必要に応じてＦＰＳＯ用バラストポンプ４を運転してＦＰＳＯ用バラストタンク２から排出された未処理バラスト水中の水中生物や細菌を死滅、滅菌処理する装置である。バラスト水処理装置６により水中生物や細菌の死滅、滅菌処理方法としては、フィルター、電気分解、オゾン殺菌、ＵＶ照射、凝縮分離等がある。未処理バラスト水は、バラスト水処理装置６によって滅菌処理が行われることによって浄化されたバラスト水となって排出される。

例えば、バラスト水処理装置６は、４台設けられている。そのうちの２台のバラスト水処理装置６は、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４に接続されている枝管７ｂと主管７ａとが合流する合流点３５と、前述した合流点３２との間を接続している主管７ａに平行するように設けられている。また、残りの２台のバラスト水処理装置６は、各ＦＰＳＯ用バラストポンプ４の下流側に設けられている。

主管７ａから各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に向かって延びている各枝管７ｂの途中には、バルブ２１がそれぞれ設けられている。これらバルブ２１は、対応するＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水するとき、または対応するＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これら以外のとき（すなわち、対応するＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水しないとき、または対応するＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に接続されている枝管７ｂが主管７ａに合流するうち、最も船尾側（上流側）に位置する枝管７ｂと主管７ａとの合流点３２の船尾側の近傍の主管７ａには、バラスト水処理装置６を主管７ａに平行になるように接続している枝管７ｃが合流している。バラスト水処理装置６の入口および出口に接続されている各枝管７ｃ上には、バルブ２２が設けられている。このバルブ２２は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水するとき、またはＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

バラスト水処理装置６の入口および出口に接続されている各枝管７ｃと主管７ａとが合流している合流点３３、３４との間を接続している主管７ａ上には、バルブ２３が設けられている。なお、合流点３３は、合流点３４よりも船尾側に設けられている。バルブ２３は、ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全閉とされ、これ以外のとき（ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水するとき、またはＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全開とされる。

ＦＰＳＯ用シーチェスト３に接続されている枝管７ｂが主管７ａに合流している合流点３１と、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４に接続されている枝管７ｂが主管７ａに合流している合流点３５との間を接続している主管７ａ上には、サクションバルブであるバルブ２４が設けられている。このバルブ２４は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水するときに全開とされ、これ以外のとき（すなわち、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水しないとき、または各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するとき）に全閉とされる。

合流点３５と、バラスト水処理装置６を主管７ａに平行になるように接続している枝管７ｃが主管７ａに合流している合流点３３との間を接続している主管７ａには、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４の出口とＦＰＳＯ用バラストポンプ４の下流側に設けられているバラスト水処理装置６の入口との間を接続している枝管７ｅから分岐して接続されている枝管７ｄが合流している。枝管７ｄ上には、バルブ２５が設けられている。このバルブ２５は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するときに全開とされ、これ以外のとき（すなわち、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水しないとき、またはＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するとき）に全閉とされる。

ＦＰＳＯ用バラストポンプ４の出口とバラスト水処理装置６の入口との間を接続している枝管７ｅ上であって、枝管７ｄが分岐して接続されている分岐点３７よりも上流側には、逆止弁３０とバルブ２９とが設けられている。逆止弁３０は、バルブ２９よりも上流側に設けられている。バルブ２９は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するとき、および、ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（すなわち、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２に未処理バラスト水を注水しないとき、またはＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。
なお、逆止弁３０は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するとき、および、ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水する際に、枝管７ｅに導出された未処理バラスト水がＦＰＳＯ用バラストポンプ４に逆流することを防止している。

また、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４に接続されている枝管７ｂが主管７ａに合流している合流点３５と、枝管７ｄが主管７ａに合流している合流点３６との間を接続している主管７ａ上には、バルブ２６が設けられている。このバルブ２６は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するとき、または各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

バラスト水処理装置６の出口には、船外排水ライン用の枝管８ｂが接続されている。船外排水ライン用の枝管８ｂの他端は、船幅方向に沿って舷側外板に向かって延びている船外排水ライン８に合流している。船外排水ライン用の枝管８ｂ上には、バルブ２７が設けられている。このバルブ２７は、各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するとき、または各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

船外排水ライン８は、船首尾方向と直交する方向に船幅に渡って設けられている。船外排水ライン８の端部には、船外に開口している船外吐出口９が設けられている。船外吐出口９近傍の船外排水ライン８上には、船外弁であるバルブ２８が設けられている。船外弁２８は、バラスト水処理装置６によって処理されて浄化されたバラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（ＦＰＳＯ用バラストタンク２へと未処理バラスト水を注水するとき、またはバラスト水処理装置６により処理されて浄化されたバラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

なお、バルブ２１、２２、２３、２５、２６、２７、２８、２９及び後述するバルブ４１は、それぞれ、船橋（図示せず）、機関室（図示せず）、機関制御室（図示せず）または荷役制御室（図示せず）に配置されている図示しないコントロールパネルから遠隔操作可能なように構成されている。

ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５は、ＦＰＳＯ用シーチェスト３に接続されている枝管７ｂが配置されている船底近傍から船尾の甲板（図示せず）に向かって延在している。

ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５の他端は、後述する舶用未処理バラスト水移送配管５５と接続可能となっている。ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５の途中位置には、バルブ４１が設けられており、このバルブ４１は、ＦＰＳＯ１の船外から未処理バラスト水をＦＰＳＯ１へ移送するときに開とされ、これ以外のとき（各ＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水を排水するとき）に全閉とされる。

本実施形態に係る船舶５１は、ＦＰＳＯ１において生産・積出される貨物を目的地に輸送する船舶である。船舶５１は、舶用シーチェスト５３と、舶用バラストポンプ５４（本実施形態では２台）と、舶用未処理バラスト水移送配管（舶用移送配管）５５と、舶用バラスト配管５７とを備えている。

舶用バラストタンク５２は、重力効果により、または必要に応じて舶用バラストポンプ５４を運転して送出した未処理バラスト水を貯水するものであって、船首部や船底、あるいは舷側に複数個（本実施形態では２３個）設けられている。

舶用バラスト配管５７は、舶用バラストタンク５２内に貯水されている未処理バラスト水を舶用未処理バラスト水移送配管５５へと移送するものである。舶用バラスト配管５７は、主管５７ａと、この主管５７ａから枝分かれして舶用バラストタンク５２または舶用シーチェスト５３に向かって延びている枝管５７ｂとを備えている。

舶用シーチェスト５３から取り入れられた海水は、枝管５７ｂを介して主管５７ａの一端部（図２において左側に位置する船尾側の端部）に流入するようになっている。

舶用バラストポンプ５４は、船舶５１の喫水制御のために舶用シーチェスト５３から海水を取水して舶用バラストタンク５２に送水したり、舶用バラストタンク５２内に貯水されている海水である未処理バラスト水を舶用バラスト配管５７から舶用未処理バラスト水移送配管５５へと送出したりするものである。

例えば、主管５７ａから各舶用バラストタンク５２に向かって延びている枝管５７ｂの途中には、バルブ７１がそれぞれ設けられている。これら舶用バルブ７１は、対応する舶用バラストタンク５２に未処理バラスト水を注水するとき、または対応する舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これら以外のとき（すなわち、対応する舶用バラストタンク５２に未処理バラスト水を注水しないとき、または対応する舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。

各舶用バラストタンク５２に接続されている枝管５７ｂが合流する主管５７ａのうち最も船尾側（上流側）に位置する枝管５７ｂと主管５７ａとの合流点８２と、舶用シーチェスト５３に接続されている枝管５７ｂが主管５７ａに合流している合流点８１との間を接続している主管５７ａには、舶用バラストポンプ５４との間を接続している枝管５７ｂが合流点８５において合流している。

合流点８５と、合流点８１との間を接続している主管５７ａ上にはサクションバルブであるバルブ７４が設けられている。このバルブ７４は、各舶用バラストタンク５２に未処理バラスト水を注水するときに全開とされ、これら以外のとき（すなわち、各舶用バラストタンク５２に未処理バラスト水を注水しないとき、または各舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するとき）に全閉とされる。

合流点８５と、最も船尾側（上流側）に位置する舶用バラストタンク５２に接続されている枝管５７ｂと主管５７ａとの合流点８２との間を接続している主管５７ａには、舶用バラストポンプ５４の出口に接続されている枝管５７ｄが合流している。枝管５７ｄ上には、バルブ７５が設けられている。このバルブ７５は、各舶用バラストタンク５２へと未処理バラスト水を注水するときに全開とされ、これ以外のとき（舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するとき）に全閉とされる。

舶用バラストポンプ５４の下流側に接続されている枝管５７ｄが主管５７ａに合流している合流点８６と、舶用バラストポンプ５４の上流側に接続されている枝管５７ｂが主管５７ａに合流する合流点８５との間を接続している主管５７ａ上には、バルブ７６が設けられている。このバルブ７６は、各舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（舶用バラストタンク５２へと未処理バラスト水を注水するとき）に全閉とされる。

舶用バラストポンプ５４の下流側に接続されている枝管５７ｄ上であって、バルブ７５の上流側には、逆止弁８０が設けられている。逆止弁８０と、バルブ７５との間には、船外排水ライン用の枝管５８ｂが接続されている。船外排水ライン用の枝管５８ｂの他端は、船幅方向に沿って舷側外板に向かって延びている船外排水ライン５８に合流している。船外排水ライン用の枝管５８ｂ上には、バルブ７７が設けられている。このバルブ７７は、各舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（舶用バラストタンク５２へと未処理バラスト水を注水するとき）に全閉とされる。

船外排水ライン５８は、船首尾方向と直交する方向に船幅に渡ってもうけられている。船外排水ライン５８の端部には、船外に開口している船外吐出口５９が設けられている。船外排水ライン５８の船外吐出口５９近傍には、船外弁であるバルブ７８が設けられている。バルブ７８は、例えば、逆止弁や、各舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水を排水するときには、全閉とされるインターロック機構を有するなどして、船外吐出口５９から未処理バラスト水を排水することができないようになっている。

なお、バルブ７１、７４、７５、７６、７７および後述するバルブ９１は、それぞれ、船橋、機関室、機関制御室または荷役制御室に配置されている図示しないコントロールパネルから遠隔操作可能なように構成されている。

舶用未処理バラスト水移送配管５５は、舶用シーチェスト５３に接続されている枝管５７ｂが配置されている船底近傍から船尾の甲板（図示せず）に向かって延在しており、さらに、船尾の甲板上に延びている。

舶用未処理バラスト水移送配管５５の他端は、前述したＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５（図１参照）と接続可能となっている。舶用未処理バラスト水移送配管５５の途中位置には、バルブ９１が設けられており、このバルブ９１は、船舶５１の各舶用バラストタンク５２からからＦＰＳＯ１へと未処理バラスト水を移送するときに開とされ、これ以外のとき（未処理バラスト水を舶用バラストタンク５２に注水するとき）に全閉とされる。

次に、船舶５１からＦＰＳＯ１への未処理バラスト水の移送方法について図１および図２を用いて説明する。
船舶５１からＦＰＳＯ１への未処理バラスト水の移送は、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役中に行われる。

すなわち、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役が行われる際には、ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５の端部と舶用未処理バラスト水移送配管５５の端部とが接続される。その後、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役の状況に応じて、例えば、船舶５１より、未処理バラスト水を排水する舶用バラストタンク５２を選定する。

ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役状況に合わせて、船舶５１の舶用バラストタンク５２内に貯水されていた未処理バラスト水をＦＰＳＯ用バラストタンク２へと移送する。そのため、船舶５１内で未処理バラスト水を処理して、船舶５１の船外弁７８から船外に処理したバラスト水を排水する必要がない。したがって、船舶５１内にバラスト処理装置を装備する必要がなくなる。

例えば、排水する舶用バラストタンク５２に対応するバルブ７１、バルブ７４、７５、７７の開閉状態を選定（決定：入力）する。コントロールパネルより、つづいて、バルブ７６を全開状態にする。

コントロールパネルから舶用バラストポンプ５４の運転スイッチをＯＮにし（入れ）、舶用バラストポンプ５４を運転（起動）する。舶用バラストポンプ５４の運転が開始されると、選択された舶用バラストタンク５２から未処理バラスト水が主管５７ａを経て舶用バラストポンプ５４への注水が開始される。

舶用バラストポンプ５４によって吸引された未処理バラスト水は、船外排水ライン用の枝管５８ｂから船外排水ライン５８へと導出される。なお、この際、船外排水ライン５８に設けられている船外弁７８から船外吐出口５９へと未処理バラスト水が送水されないように、インターロック機構等が働いている。船外排水ライン５８に導出された未処理バラスト水は、舶用未処理バラスト水移送配管５５へと送出される。

一方、ＦＰＳＯ１では、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役の状況に応じて、例えば、ＦＰＳＯ１の荷役制御室内に設けられているコントロールパネルより、未処理バラスト水を注水するＦＰＳＯ用バラストタンク２が選定（決定：入力）される。

次に、注水する舶用バラストタンク２に対応するバルブ２１、バルブ２２、２３、２５、２６、２７、２８、２９の開閉状態を選定（決定：入力）する。

コントロールパネルからＦＰＳＯ用バラストポンプ４の運転スイッチをＯＮにし（入れ）、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４を運転（起動）する。さらに、主管７ａに設けられているサクションバルブであるバルブ２４を全開状態にする。

これにより、ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５に設けられているバルブ４１および舶用未処理バラスト水移送配管５５に設けられているバルブ９１が全開状態にされた際には、船舶５１内に貯水されていた未処理バラスト水がＦＰＳＯ１へと移送可能となる。

船舶５１から舶用未処理バラスト水移送配管５５、ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管５を経てＦＳＰＯ１に移送された未処理バラスト水は、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４に吸引されて枝管７ｅ、７ｄ、合流点３６を経て主管７ａへと導出される。

主管７ａに導出された未処理バラスト水は、バルブ２３、未処理バラスト水が貯水されているＦＰＳＯ用バラストタンク２に対応したバルブ２１を経て、選択されたＦＰＳＯ用バラストタンク２へと注水されることとなる。

また、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役状況に合わせて、船舶５１の舶用バラストタンク５２内に貯水されていた未処理バラスト水をＦＰＳＯ用バラストタンク２へと移送するため、未処理バラスト水の移送および荷役に伴う船舶５１の姿勢制御や復原性を確保することができる。

次に、船舶からＦＰＳＯへ移送された未処理バラスト水の処理方法について図３を用いて説明する。
図３には、前述した図２に示した船舶５１から移送された未処理バラスト水をＦＰＳＯ１において処理して船外に排水することが示されている。

例えば、ＦＰＳＯ１から未処理バラスト水を処理して排水する場合には、例えば、ＦＰＳＯ１の荷役制御室内に設けられているコントロールパネルより、未処理バラスト水を排水するＦＰＳＯ用バラストタンク２を選定（決定：入力）する。

つぎに、排水するＦＰＳＯ用バラストタンク２に対応するバルブ２１、バルブ２３、２４、２５、２７の開閉状態を選定（決定：入力）する。コントロールパネルより、つづいて、バルブ２２、バルブ２６を全開状態にする。

コントロールパネルからＦＰＳＯ用バラストポンプ４の運転スイッチをＯＮにし（入れ）、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４を運転（起動）する。ＦＰＳＯ用バラストポンプ４の運転が開始されると、選択されたＦＰＳＯ用バラストタンク２から未処理バラスト水が主管７ａ、合流点３４を経て主管７ａに平行に接続されているバラスト水処理装置６へと注水される。

枝管７ｃを経てバラスト水処理装置６へと注水された未処理バラスト水は、バラスト水処理装置６によって未処理バラスト水中の水中生物や細菌が死滅、滅菌処理される。未処理バラスト水は、バラスト水処理装置６によって処理されて浄化されることによって、浄化されたバラスト水となってバラスト水処理装置６の出口から枝管７ｃへと排出される。

浄化されたバラスト水は、枝管７ｃが主管７ａと合流する合流点３３から主管７ａに導出される。主管７ａに導出たバラスト水は、バルブ２６、合流点３５を経てＦＰＳＯ用バラストポンプ４へと導かれる。

重力効果により、または必要に応じてＦＰＳＯ用バラストポンプ４の運転により吸引されたバラスト水は、ＦＰＳＯ用バラストポンプ４の出口側から吐出されてバルブ２９、バルブ２９の下流側に設けられているバラスト水処理装置６へと導かれる。

バラスト水処理装置６へと導かれたバラスト水は、バラスト水処理装置６によってバラスト水中の残存している水中生物や細菌がさらに死滅、滅菌処理されて浄化されたバラスト水となってバラスト水処理装置６の出口から船外排水ライン用の枝管８ｂへと排出される。

船外排水ライン用の枝管８ｂに排出されたバラスト水は、船外排水ライン用の枝管８ｂから船外排水ライン８へと導かれる。ここで、船外排水ライン８上に設けられている船外弁２８が開状態とされている。そのため、船外排水ライン８に導かれたバラスト水は、船外弁２８を経て船外吐出口９から船外へと排水される。

ここで、ＦＰＳＯ１において貨物の単位時間当たりの生産量は、ＦＰＳＯ１から船舶５１へと貨物を荷役する際の単位時間当たりの荷役量よりも小さいため、貨物の生産時に排出される単位時間当たりのバラスト水量は、荷役時に移送される単位時間当たりのバラスト水量よりも小さくなる。

貨物荷役中の移送バラスト水量と貨物生産中の排出バラスト水量は同じであるため、より長い時間が掛かる貨物生産中にバラスト水を浄化処理することとすれば、バラスト水処理装置の単位時間当たりの処理容量を低減することができる。例えば、ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役は約１２時間で計画されることが多いが、ＦＰＳＯ１における貨物の生産に必要な時間は、場合によっては約１２０時間となる。この場合、貨物生産中にバラスト水を浄化処理することとすれば、バラスト水処理装置６の容量は従来の１０分の１となる。

以上説明したように、本実施形態にかかるバラスト水処理システム、船舶５１およびＦＰＳＯ１によれば、以下の作用効果を奏する。
舶用バラストタンク５２に貯水された未処理バラスト水は、重力効果により、または必要に応じて舶用バラストポンプ５４を運転して舶用未処理バラスト水移送配管（舶用移送配管）５５からＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管（浮体用移送配管）５に移送され、重力効果により、または必要に応じてＦＰＳＯ用バラストポンプ（浮体用バラストポンプ）４を運転してＦＰＳＯ用バラストタンク（浮体用バラストタンク）２に送出されて貯水される。その後、貨物の生産時にＦＰＳＯ用バラストタンク２に貯水された未処理バラスト水は、ＦＰＳＯ（浮体式構造物）１に備えられているバラスト水処理装置６によって滅菌処理されてＦＰＳＯ１から排水される。ＦＰＳＯ１において貨物の単位時間当たりの生産量は、ＦＰＳＯ１から船舶５１へと貨物を荷役する際の単位時間当たりの荷役量よりも小さいため、貨物の生産時に排出される単位時間当たりのバラスト水量は、荷役時に移送される単位時間当たりのバラスト水量よりも小さくなる。貨物荷役中の移送バラスト水量と貨物生産中の排出バラスト水量は同じであるため、より長い時間が掛かる貨物生産中にバラスト水を浄化処理することとすれば、バラスト水処理装置６の単位時間当たりの処理容量を低減することができる。

ＦＰＳＯ１から船舶５１への荷役と共に船舶５１からＦＰＳＯ１への未処理バラスト水の移送を行うこととした。これにより、未処理バラスト水の処理を船舶５１内で行うことなくＦＰＳＯ１に移送して行うことと共に、荷役時における船舶５１の喫水制御をすることができる。そのため、船舶５１内のバラスト水処理装置の設置を不要にすることができる。したがって、船舶５１の建造コストの低減を図ることができる。

なお、本実施形態では、浮体式構造物をＦＰＳＯ１として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、浮体式海洋石油および／または液化ガス貯蔵積出設備（FSO：Floating Storage and Offloading system）であってもよい。浮体式構造物がＦＳＯの場合には、陸上の石油および／または液化ガス生産設備によって生産された石油および／または液化ガスがＦＳＯに貯蔵された後、ＦＳＯから船舶５１へと荷役が行われる。

さらに、本実施形態では、船舶５１を新造船として説明したが、本発明はこれに限定されものではなく、既存船であっても良い。船舶５１が既存船の場合には、舶用未処理バラスト水移送配管５５を追設する工事が必要となる。

また、既存の舶用バラストポンプ５４では、吐出能力が十分ではない場合には、舶用バラストポンプ５４を船内に増設する必要がある。これによって、未処理バラスト水を甲板まで上げて舶用未処理バラスト水移送配管５５からＦＰＳＯ１へと未処理バラスト水を移送することが可能となる。

さらに、本実施形態では、船舶５１からのバラスト水の排水がないとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、船舶５１内に小容量のバラスト水処理装置を設けるものとしても良い。

１ＦＰＳＯ（浮体式構造物）
２ＦＰＳＯ用バラストタンク（浮体用バラストタンク）
４ＦＰＳＯ用バラストポンプ（浮体用バラストポンプ）
５ＦＰＳＯ用未処理バラスト水移送配管（浮体用移送配管）
６バラスト水処理装置
５１船舶
５２舶用バラストタンク
５４舶用バラストポンプ
５５舶用未処理バラスト水移送配管（舶用移送配管）

Claims

石油および／または液化ガスを生産・荷役する浮体式構造物と、
前記石油および／または液化ガスを該浮体式構造物から荷役する船舶と、を備え、
該船舶は、
未処理バラスト水を貯水する舶用バラストタンクと、
該舶用バラストタンク内の前記未処理バラスト水の送出を行う舶用バラストポンプと、
該舶用バラストポンプに接続されて、前記未処理バラスト水を移送する舶用移送配管と、を有し、
前記浮体式構造物は、
前記舶用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を移送する浮体用移送配管と、
該浮体用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を送出する浮体用バラストポンプと、
該浮体用バラストポンプが送出した前記未処理バラスト水を貯水する浮体用バラストタンクと、
該浮体用バラストタンクから前記浮体用バラストポンプによって送出された前記未処理バラスト水中の水中生物および／または細菌を滅菌処理するバラスト水処理装置と、を有し、
前記船舶から前記浮体式構造物への前記未処理バラスト水の移送は、前記浮体式構造物から前記船舶への荷役と共に行われ、
前記石油および／または液化ガスの生産時に前記浮体式構造物から外部へ排出される単位時間あたりの浄化されたバラスト水の水量は前記石油および／または液化ガスの荷役時に前記船舶から前記浮体式構造物へ移送される単位時間あたりの前記未処理バラスト水の水量よりも小さいことを特徴とするバラスト水処理システム。
石油および／または液化ガスを生産するとともに未処理バラスト水を貯水する船舶に石油および／または液化ガスを荷役する浮体式構造物であって、
前記船舶から移送された前記未処理バラスト水を移送する浮体用移送配管と、
該浮体用移送配管から移送された前記未処理バラスト水を送出する浮体用バラストポンプと、
該浮体用バラストポンプが送出した前記未処理バラスト水を貯水する浮体用バラストタンクと、
該浮体用バラストタンクから前記浮体用バラストポンプによって送出された前記未処理バラスト水中の水中生物や細菌を滅菌処理するバラスト水処理装置と、を備え、
前記浮体用バラストポンプによる前記船舶からの前記未処理バラスト水の移送は、前記船舶への荷役と共に行われ、
前記石油および／または液化ガスの生産時に外部へ排出する単位時間あたりの浄化されたバラスト水の水量は前記石油および／または液化ガスの荷役時に前記船舶から移送される単位時間あたりの前記未処理バラスト水の水量よりも小さいことを特徴とする浮体式構造物。