JP6884704B2 - バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法 - Google Patents

バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6884704B2
JP6884704B2 JP2017547781A JP2017547781A JP6884704B2 JP 6884704 B2 JP6884704 B2 JP 6884704B2 JP 2017547781 A JP2017547781 A JP 2017547781A JP 2017547781 A JP2017547781 A JP 2017547781A JP 6884704 B2 JP6884704 B2 JP 6884704B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ballast
disinfectant
ballast water
pipe
water treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017547781A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017073513A1 (ja
Inventor
康宏 田島
康宏 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Publication of JPWO2017073513A1 publication Critical patent/JPWO2017073513A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6884704B2 publication Critical patent/JP6884704B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/2201Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2202Controlling the mixing process by feed-back, i.e. a measured parameter of the mixture is measured, compared with the set-value and the feed values are corrected
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B13/00Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/687Devices for dosing solid compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00Dissolving
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/29Chlorine compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40Liquid flow rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

本発明は、バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法に関する。
従来、貨物船などの船舶を積荷が搭載されていない状態で安定化させるために、船舶内に配置されたバラストタンクに海水をバラスト水として充填する対策が知られている。ここで、バラスト水として利用される海水には、微生物や菌類などが多数存在している。そのため、外国間を行き来する船舶からバラスト水を排出する際には、バラスト水を殺菌処理することで、微生物や菌類による海洋の生態系への影響を防いでいる。
バラスト水の殺菌方法としては、化学薬品を投入する方法や紫外線を照射する方法などがある。下記特開2012−254402号公報(特許文献1)に開示の装置は、バラストタンクに繋がる主配管の途中にバイパス配管が接続されており、当該バイパス配管に殺菌剤を保持する殺菌剤供給装置が配置されている。この装置では、主配管を流れる原水の一部をバイパス配管側に流している。そして、バイパス配管を流れる原水に予めバイパス配管に配置された殺菌剤を溶解させることにより殺菌剤溶液を得ている。この殺菌剤溶液を主配管に流れる原水に合流させることによりバラスト水が殺菌処理される。
上記特許文献1に開示の装置では、船内に取り込んだバラスト水を、予め殺菌剤を投入しておいた殺菌剤供給装置に通過させることにより、バラスト水に殺菌成分を供給している。そして、殺菌成分を含むバラスト水はバラストタンクに漲水される。
しかしながら、特許文献1に開示の装置では、上記漲水が完了するまでの時間を予め見積もることは困難である。例えば、船内に取り込む海水は水温及び水質が不安定であるため、殺菌剤の海水への溶解挙動は変動しやすい。具体的には、船内に取り込む海水の温度が高い場合には、海水に晒された殺菌剤がすぐに溶解してしまうのでバラスト水中の殺菌成分の濃度が過剰に高くなってしまう。逆に、海水の温度が低い場合には、海水に晒された殺菌剤があまり溶解しないのでバラスト水中の殺菌成分の濃度が足りなくなってしまう。前者の場合は、海水を取り込む速度を速めることで殺菌成分が過剰濃度になることを抑制する必要がある。後者の場合は、海水を取り込む速度を遅くして殺菌剤が溶解するための時間を十分に確保する必要がある。また、海水の水質が悪い場合には、多量の殺菌成分が必要となるし、海水の水質がよい場合には、バラスト水に多量の殺菌成分を必要としない。
このように船内に取り込む海水の温度や水質は、取り込む場所によっても取り込む時期によっても変わるので、特許文献1に開示の殺菌剤供給装置に対して、予め計算した適量の殺菌剤を投入しておくことは難しい。例えば、殺菌剤の投入量が多すぎて殺菌剤が溶け残ったり、殺菌剤が溶けすぎて殺菌成分が極端に高濃度になったり、殺菌剤の投入量が少なすぎてバラスト水中の殺菌作用が不十分であったり、という問題が生じやすい。
しかも、特許文献1に開示の殺菌剤供給装置は、バラストタンクへの漲水が完了した時点で、殺菌剤供給装置内に殺菌剤が溶け残っている場合に、バイパス配管から殺菌剤供給装置を取り出すことができず、殺菌剤がバイパス配管内の海水(バラスト水)に晒され続けることになる。このため、漲水が完了した後で海水の取り込みを停止しても、バイパス配管内の海水(バラスト水)に対して殺菌剤から殺菌成分が溶解し続けてしまう。その結果、バイパス配管内の殺菌成分の濃度が想定以上の高さとなって、殺菌剤供給装置やバイパス配管に対する悪影響が懸念される。
このように溶け残った殺菌剤が塩素系殺菌剤である場合には、殺菌剤の一部が分解して有効塩素濃度が低下することもあるし、有毒な塩素ガスが発生することもある。また殺菌成分が塩素成分である場合には、当該塩素成分によって水処理装置に腐食が生じることもある。
特開2012−254402号公報
本発明の目的は、バラスト水の殺菌成分濃度を所望の範囲内に調整しやすいバラスト水処理装置を提供することである。
本発明の一局面に係るバラスト水処理装置は、バラストタンクにバラスト水を供給するバラスト配管と、それぞれが一定量の固体状の殺菌剤を保持する複数の収容部を有し、バラスト配管を流れるバラスト水の流量に応じてバラスト配管に単位時間当たり一定量の前記殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段と、複数の前記収容部のそれぞれに保持された一定量の前記殺菌剤が、一定の時間間隔で前記バラスト配管に順次供給されるように、前記殺菌剤供給手段を制御する制御部と、を備える。このバラスト水処理装置を用いたバラスト水処理方法は、バラスト配管からバラストタンクにバラスト水を供給する工程と、複数の収容部のそれぞれに保持された一定量の固体状の殺菌剤を、一定の時間間隔で前記バラスト配管に順次供給することにより、前記バラスト配管を流れるバラスト水の流量に応じてバラスト配管に単位時間当たり一定量の前記殺菌剤を供給する工程と、を含む。
本発明によれば、バラスト水の殺菌成分濃度を所望の範囲内に調整しやすいバラスト水処理装置を提供することができる。
本発明の実施形態1に係るバラスト水処理装置の構成を示す概略図である。 実施形態1の殺菌剤供給手段を示す模式的な断面図である。 実施形態1の濃度測定部の取り付け位置を変更したバラスト水処理装置の構成を示す概略図である。 実施形態1の殺菌剤供給手段の変形例を示す模式的な斜視図である。 図4の断面図である。 比較例1のバラスト水処理装置の構成を示す概略図である。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。
(実施形態1)
[バラスト水処理装置]
本発明の一実施形態である実施形態1に係るバラスト水処理装置1の構成について、図1を参照して説明する。
バラスト水処理装置1は、船内に配置され、船内に汲み上げられたバラスト水を殺菌処理して船内に配置されたバラストタンク60へと導く装置である。バラスト水処理装置1は、バラスト配管11と、バラストポンプ10と、濾過装置20(フィルター)と、殺菌剤供給手段30と、供給配管36と、流量測定部41と、濃度測定部42と、ミキサー50と、制御部70と、を主に備えている。
バラスト配管11は、バラストタンク60に繋がれており、船内に汲み上げられた海水をバラストタンク60へ導くための供給流路を構成している。バラスト配管11は、海水が流入する一方の配管口と、バラストタンク60に繋がれる他方の配管口と、を有している。バラスト水となる原水(一般的には「海水」)は、一方の配管口からバラスト配管11内に流入し、上記他方の配管口に向かってバラスト配管11内を流れることによりバラストタンク60へ導かれる。そして、この原水(海水)は、バラストタンク60において船体を安定化させるためのバラスト水として貯留される。以下において、バラスト配管11に取り込んだ後の原水(海水)を「バラスト水」と記すこともある。
バラストポンプ10は、バラスト配管11において一方の配管口側に配置されており、バラスト配管11内に流入させたバラスト水をバラストタンク60に供給する。
濾過装置20は、バラスト配管11においてバラストポンプ10よりもバラスト水の流れ方向の下流側(バラストタンク60側)に配置されている。濾過装置20は、濾過によって海水に含まれる異物及び微生物等を除去する。濾過装置20は、殺菌剤供給手段30よりも上流側に配置されていることが好ましい。なぜなら、濾過装置20を通過した後の海水(バラスト水)は、濁度が低く水質が向上しているため、殺菌剤を安定に溶解させることができるからである。なお、濾過装置20は、バラストポンプ10に対して上流側に配置されていてもよい。
流量測定部41は、バラスト配管11における濾過装置20よりも下流側に配置されており、バラスト配管11を流れるバラスト水(海水)の流量を測定する部位である。流量測定部41は、濾過装置20の下流側に配置される形態のみに限られず、濾過装置20の上流側に配置されていてもよいし、ミキサー50の下流側に配置されていてもよい。流量測定部41によって測定された流量の情報は、後述する制御部70に伝達される。
殺菌剤供給手段30は、バラスト配管11から離れた位置に設けられ、濾過装置20よりも下流側のバラスト配管11に供給配管36を介して接続されている。殺菌剤供給手段30は、図2に示すように、仕切りによって上面視格子状に区切られた容器31を複数備え、この容器から適量の殺菌剤をバラスト配管11に投入可能に構成されている。ここでの容器31は、請求項でいう「収容部」に相当する。
各容器31の内部容積はほぼ同一とされており、各容器31の下側には開閉可能に底板34が取り付けられている。各容器31に殺菌剤33を充填することで1回分の供給に適した一定量の殺菌剤33を保持できる。そして、底板34を開けることによって容器31内の一定量の殺菌剤33が落下する。容器31から落下した殺菌剤33は、供給配管36を経由してバラスト水の流れに吸引される形でバラスト配管11に供給される。すなわち、殺菌剤33は、容器31に収納された状態では、バラスト水に晒されることなく、底板34を開けることで初めてバラスト水に投入されるものとなっている。
上記各容器31の底板34の開閉は、後述する制御部70によって所定の時間間隔で開くように制御されている。この制御によってバラスト配管11を流れるバラスト水の流量に応じて単位時間当たりに一定量の殺菌剤を、供給配管36を経由してバラスト配管11に供給できる。
ここで、「単位時間当たり一定量の殺菌剤を供給する」とは、水処理中の単位時間当たりに一定の重量の殺菌剤を殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給するものである限り、その供給形態は特に限定されない。例えば5分ごとに30gの殺菌剤を殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給してもよいし、1秒ごとに0.1gの殺菌剤を連続的に殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給してもよい。
上記「単位時間当たりに一定の重量の殺菌剤」における単位時間は、バラストタンクの容積、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量、要求される殺菌成分の濃度、及び殺菌剤の有効塩素濃度等に応じて設定される。例えば単位時間を1分に設定する場合、1分ごとにバラスト配管11に供給される殺菌剤の重量が一定であることを意味する。この単位時間が短いほどバラスト配管11に対して殺菌剤を均一に供給でき、バラスト水中の殺菌成分の濃度を安定化させることができる。つまり、1分ごとに6gの殺菌剤をまとめてバラスト配管11に供給するよりも、1秒ごとに0.1gの殺菌剤を連続的にバラスト配管11に供給することが好ましい。上記単位時間は10分以下であることが好ましく、より好ましくは5分以下であり、さらに好ましくは3分以下、特に好ましくは1分以下である。上記のように殺菌剤をバラスト配管11に導入することにより、バラスト水に存在する微生物や殺菌類等を撲滅することができる。
供給配管36は、濾過装置20よりも下流側のバラスト配管11と殺菌剤供給手段30とを繋ぎ、殺菌剤供給手段30内の殺菌剤33をバラスト配管11に供給する配管である。本実施形態では、殺菌剤供給手段30から供給配管36を経由してバラスト配管11に殺菌剤を供給するように構成されているが、供給配管36は必須ではなく、例えばバラスト配管11に殺菌剤供給手段30を接続してもよい。殺菌剤供給手段30をバラスト配管11に直接接続する場合、殺菌剤供給手段30のバラスト配管11との接続部分(つまり殺菌剤供給手段30の先端部分)を、バラスト配管側に向けて先窄まり形状としてバラスト配管11の内径よりも小さくすることが好ましい。このような殺菌剤供給手段30の形状にすることで、バラスト配管11内を流れるバラスト水が殺菌剤供給手段30内に進入することを防ぐことができる。殺菌剤供給手段30の先端部の内径は、バラスト配管11の内径の5分の1以下であることが好ましく、より好ましくは10分の1以下である。
ここで、「殺菌剤供給手段がバラスト配管に殺菌剤を供給する」とは、バラスト配管11とは別個に構成された殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に殺菌剤を供給する形態を意味し、バラスト配管11内に殺菌剤供給手段を配置する形態を含まない。すなわち、殺菌剤供給手段30は、バラストタンクに漲水時において、乾いた状態で保持している殺菌剤33を適宜一定間隔でバラスト配管11に供給するものであり、予め所定量の殺菌剤33をバラスト配管11に保持して漲水に伴ってバラスト水に殺菌成分を溶け込ませることにより殺菌成分をバラストタンクに供給するものは含まれない。
バラスト配管11の内径の大きさは、供給配管36の内径の大きさよりも十分大きく、例えば供給配管36の内径は、バラスト配管11の内径の5分の1以下であることが好ましく、より好ましくは10分の1以下である。これによりバラスト配管11を流れるバラスト水が供給配管36を通じて殺菌剤供給手段30に流入することを抑制することができる。
殺菌剤33は、海洋性微生物及び海洋性細菌類等に作用するものであれば特に限定されず、例えば次亜塩素酸などを発生させる化合物を用いることができる。次亜塩素酸などを発生させる化合物としては、次亜塩素酸カルシウム、塩素化イソシアヌル酸塩等が挙げられる。塩素化イソシアヌル酸塩の例としては、ジクロロイソシアヌル酸塩及び/又はトリクロロイソシアヌル酸を用いることが好ましい。
塩素化イソシアヌル酸塩は、イソシアヌル酸の窒素原子に結合した水素原子が塩素原子に置換された構造を有する化合物であって、3つの塩素原子により水素原子が置換されたトリクロロイソシアヌル酸(下記構造式(1))及び2つの塩素原子により水素原子が置換されたジクロロイソシアヌル酸塩(下記構造式(2)では、代表的なジクロロイソシアヌル酸ナトリウムを例示している)を含む。これらのイソシアヌル酸塩化物は、水中に溶け出すことにより殺菌性を有する次亜塩素酸(HOCl)を発生する。
Figure 0006884704
Figure 0006884704
殺菌剤33は、上記構造式(1)で示されるトリクロロイソシアヌル酸、又は上記構造式(2)で示されるジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等のジクロロイソシアヌル酸塩を用いることが好ましい。このような殺菌剤33は、水に溶け出すことにより殺菌性を有する次亜塩素酸(HOCl)を発生することができ、この次亜塩素酸によってバラストタンク60内のバラスト水を殺菌処理することができる。トリクロロイソシアヌル酸は、水への溶解度が低いため、高濃度の溶液を調製することが容易ではないが、長期間に亘って有効成分を少量ずつ供給することができるし、有効塩素濃度が90%前後と非常に高いので少量で殺菌効果を得やすい。しかも、トリクロロイソシアヌル酸及びジクロロイソシアヌル酸塩はいずれも温度安定性が高いので40℃程度の高温下で保管した場合にも劣化しにくく、安全に用いることができる。また、トリクロロイソシアヌル酸及びジクロロイソシアヌル酸塩は、次亜塩素酸カルシウムなどとは異なり、水に溶解させたときに沈殿物が発生しにくいという利点もある。またジクロロイソシアヌル酸塩は、水への溶解度が高く、殺菌剤33を含むバラスト水を短時間で調製することができるという利点がある。
殺菌剤33としてトリクロロイソシアヌル酸を用いる場合、そのまま使用してもよいし、必要に応じて崩壊助剤を添加してもよい。殺菌剤33に崩壊助剤を添加することにより崩壊助剤が先に水に溶けて容易に殺菌剤33の形状が崩れやすくなる。このように殺菌剤33が水中で崩れることによって殺菌剤33が水に溶け易くなる。崩壊助剤としては公知のものを適宜使用することができ、例えば、カルボキシメチルセルロース塩等が挙げられる。崩壊助剤は、殺菌剤33全体の0.1〜10%の質量割合で含まれることが好ましい。
殺菌剤33の全投入量は、バラストタンク60に漲水するバラスト水量及びその殺菌成分の濃度に基づいて算出される。例えばバラストタンク60に漲水するバラスト水量が1000トンであり、塩素濃度設定値が10mg/Lであり、塩素濃度を10mg/Lにするために必要な殺菌剤33の濃度が12mg/Lである場合、殺菌剤33の投入量は、下記式によって12kgと算出される。
12(mg/L)×1000(トン)×1000(L/トン)=12kg
上記で算出された殺菌剤33は、容器31の容量に併せて1回または複数回に分けてバラスト配管11に供給される。例えば殺菌剤供給手段30が20個の容器31を含み、各容器31がそれぞれ100gの殺菌剤を保持し得る内部容積である場合、全ての容器31に殺菌剤を充填すると1回の充填作業で100g×20=2kgの殺菌剤33を殺菌剤供給手段30に充填することができる。この殺菌剤供給手段30の各容器31の底板を2分ごとに1つずつ開けることによってバラスト配管11に殺菌剤を100gずつ供給する場合、40分後に全ての容器の殺菌剤33がバラスト配管11に供給される。このため、40分ごとに2kgの殺菌剤を殺菌剤供給手段30に充填する作業を行うことになる。この作業を6回繰り返すことにより、12kgの殺菌剤をバラスト配管11に供給することができる。
なお、上記の例では殺菌剤供給手段30が2分ごとに容器31の底板34を1つずつ開ける構成を説明したが、供給配管36の内径及び傾斜角度を調整する供給量調整機構を設けることが好ましい。この供給量調整機構によって供給配管36の内径や傾斜角度を調整することにより、底板34を開けた時に容器31内の全ての殺菌剤33を徐々にバラスト配管11に供給できるので、殺菌剤33の供給速度を調整することができる。また容器31から落下した殺菌剤33を一定の速度でバラスト配管11に供給することができる。
本実施形態の殺菌剤の供給方法のように、所定量の殺菌剤を一定間隔でバラスト水にフィードすることにより、バラスト水の水量に対し殺菌剤33が占める割合を少なくできるので、殺菌剤33の溶け残りが生じにくくなるというメリットもある。
殺菌剤33の形態は、特に限定されず、顆粒状、粉末状、錠剤状及び/又はペレット状のいずれの形態であってもよいが、取扱いの簡便性を考慮すると、直径が0.1〜10mmである顆粒状が好ましい。0.1mm以上の直径の顆粒状の殺菌剤を用いることにより、粉塵を発生しにくくすることができるので扱いやすく、また粒度が10mm以下の直径の殺菌剤を用いることにより計量時の死容積を減らすことができるとともに、溶解速度が遅くなり過ぎることを抑制し得る。
ミキサー50は、バラスト配管11における供給配管36との接続部分よりも下流側に配置されている。ミキサー50を用いて殺菌剤を供給した後のバラスト水を攪拌することにより、殺菌剤をバラスト水に溶解させやすくなるとともに当該バラスト水における殺菌成分の濃度を均一化させることができる。
濃度測定部42は、図1に示すようにバラストタンク60に取り付けられ、バラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度を測定する濃度測定計である。殺菌剤として塩素系のものを用いる場合、殺菌成分の濃度は塩素濃度と相関がある。この塩素濃度(mg/L)は、バラスト水の総残留酸化物(TRO:Total Residual Oxidant)濃度として測定される。TRO濃度は、DPD試薬を用いた計測器等によって測定することができる。バラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度を濃度測定部42で測定する。この測定結果を後述する制御部70にフィードバックすることにより、バラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度を管理することができる。これにより殺菌剤供給手段30から適正な分量の殺菌成分をバラスト配管11に供給することができる。そして、バラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度を適度に高めることができる。なお、濃度測定部42は、バラストタンク60に貯留された殺菌成分の濃度を検知可能なものであればよく、他の種類のセンサも同様に用いることができる。
制御部70は、殺菌剤供給手段30、流量測定部41及び濃度測定部42にそれぞれ接続され、演算部、記憶部等を備えたパーソナルコンピュータによって構成されている。制御部70は、流量測定部41によって測定されたバラスト水の流量の情報を取得するとともに濃度測定部42によって測定されたバラスト水の濃度の情報を取得する。次に、制御部70は、これらの情報に基づいて各容器31の底板34を開ける時間間隔を算出する。そして、制御部70は、その算出された時間間隔に基づいて殺菌剤供給手段30の各容器31の底板34を順次開ける。このように制御部70によって各容器31の底板34を開けるタイミングを算出し、その算出結果に基づいて底板34を順次開けることにより、バラスト配管11に的確なタイミングで殺菌剤を供給することができる。これによりバラスト水中の殺菌成分の濃度を所望の範囲に調整することができる。
[バラスト水処理方法]
次に、上記バラスト水処理装置1を用いて実施される本実施形態に係るバラスト水処理方法について説明する。
まず、バラストポンプ10を動作させることにより、海水がバラスト配管11内にバラスト水として汲み上げられる。汲み上げられたバラスト水は、濾過装置20で濾過されることにより異物等が除去される。次に、バラスト水が流量測定部41を通過するときに流量測定部41はバラスト水の流量を計測する。流量測定部41によって測定された情報は制御部70に送られる。
制御部70は、流量測定部41で測定したバラスト水の流量、及び予め設定されている殺菌剤の有効濃度等の値に基づいて、制御部70の演算部によって殺菌剤供給手段30の各容器31の底板34を開ける時間間隔を算出する。例えば、バラスト水の流量が300m3/時(5000L/分)であり、各容器31内に保持される殺菌剤の重量が100gであり、殺菌剤の有効塩素濃度が50%であり、バラストタンク60内のバラスト水の有効塩素濃度を10mg−TRO/Lに設定する場合、制御部70における演算部は、下記式によって1分ごとに100gの殺菌剤をバラスト配管11に供給するように算出する。
100000×0.5/(5000×10)=1(分)
そして、制御部70は、バラスト水の取り込み開始とともに、演算部で算出した時間間隔で殺菌剤供給手段30の容器31の底板34を1つずつ順次開けるように自動プログラムを組む。そして、この自動プログラムに準じて、制御部70は、各容器31の底板34を順次開ける。このようにして単位時間当たりに一定量の殺菌剤をバラスト配管11に供給する。そして、殺菌剤はバラスト配管11を流れるバラスト水とともにミキサー50に流入される。このミキサー50においてバラスト水及び殺菌剤を攪拌する。これにより殺菌成分の濃度が均一化されたバラスト水をバラストタンク60に漲水することができる。
バラストタンク60に漲水されたバラスト水は濃度測定部42によって定期的に殺菌成分の濃度が測定され、その測定結果は制御部70に送られる。制御部70は濃度測定部42で測定された濃度が基準範囲内であるかどうかを判定する。この基準範囲はバラスト水処理装置の処理能力及び船舶の設計によって予め設定されている。濃度測定部42で測定された濃度が基準範囲外となる場合は、その旨を制御部70が図外の警報機に伝達する。この情報を伝達された警報機は、ユーザーに向けて警告を発する。この警告を受けたユーザーは殺菌剤を投入する単位時間を調整する。このようにバラストタンク内のバラスト水の殺菌成分の濃度を測定する。そして、濃度測定部42で測定された測定結果を殺菌剤の供給量にフィードバックすることで、バラスト水の殺菌成分の濃度を適正な範囲内に調整することができる。
<変形例>
上記実施形態においては、複数の容器31の各底板を一定時間間隔で開く構成の殺菌剤供給手段30を説明したが、バラスト配管11に単位時間当たりに一定量の殺菌剤を供給することができるものであれば上記実施形態で用いた殺菌剤供給手段30のみに限られず、各種の手法を用いることができる。例えば一定の容積を有する容器31内に殺菌剤33を充填し、その容器31内の殺菌剤33の全量をバラスト配管11に供給してもよいし、所定量の殺菌剤33を容器31に秤量し、秤量した殺菌剤33をバラスト配管11に供給してもよい。容器31は、一定の容積を計量できるものであれば、図2に示す形態に限られず、例えば両端をバルブで開閉可能な配管であってもよい。配管を使用して殺菌剤を供給する場合、配管の下方のバルブを1分間隔で5秒ずつ開けることによって単位時間当たりに一定量の殺菌剤をバラスト配管11に供給することができる。
上記実施形態においては、バラスト配管11の内径を、供給配管36の内径よりも大きくすることによって、バラスト水が供給配管36内に流入することを防止していたが、このような手法のみに限られず、バラスト水が殺菌剤供給手段30に流入することを防止する流入防止弁を設ける等の各種の方法を採ってもよい。
上記実施形態においては、殺菌剤をそのままバラスト配管11に供給する場合を説明したが、殺菌剤を適量の溶媒に一旦投入し、当該溶媒中で殺菌剤を溶解させた後にその殺菌剤が溶解した溶媒を送液ポンプでバラスト配管11に注入してもよい。
上記実施形態においては、1つの殺菌剤供給手段30をバラスト配管11に取り付ける場合を説明したが、複数の殺菌剤供給手段30をバラスト配管11に取り付けてもよい。複数の殺菌剤供給手段30を取り付ける場合、いずれか一つの殺菌剤供給手段30の殺菌剤の供給を終えた時点で、次の殺菌剤供給手段30による殺菌剤の供給に切り替えることができる。これにより殺菌剤供給手段30に殺菌剤を充填する操作の時間を確保しやすくなる。
上記実施形態においては、流量測定部41は濾過装置20の下流側のバラスト配管11に取り付けられているが、流量測定部41はバラスト配管11内を流れるバラスト水の流速を測定し得る位置である限り、その位置は限定されない。
上記実施形態においては、制御部70は流量測定部41によるバラスト水の流量の測定結果に基づいて殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に殺菌剤を供給するタイミング及び分量を算出しているが、このような形態のみに限られない。例えば、制御部70は、濃度測定部42によるバラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度に基づいて殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に殺菌剤を供給するタイミング及び分量を算出してもよい。具体的には、濃度測定部42が基準範囲よりも高いバラスト水の殺菌成分の濃度を検出した場合、制御部70は殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給する殺菌剤の分量を減らすように制御する。一方、濃度測定部42が基準範囲よりも低いバラスト水の殺菌成分の濃度を検出した場合、制御部70は殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給する殺菌剤の分量を増やすように制御する。
上記実施形態においては、バラストタンク60に濃度測定部42を取り付けているが、殺菌剤33としてジクロロイソシアヌル酸塩を用いる場合、ジクロロイソシアヌル酸塩は速やかにバラスト水に溶解するので、図3に示すようにミキサー50の下流側であって、かつバラストタンク60の上流側のバラスト配管11に濃度測定部42を取り付けてもよい。図3に示す位置の濃度測定部42によってバラスト配管11を流れるバラスト水のTRO濃度を測定することで、バラストタンク60に漲水されるバラスト水のTRO濃度を管理することができる。
上記実施形態の殺菌剤供給手段30は、容器31の底板34を開くことによって容器31内の殺菌剤33をバラスト配管11に供給しているが、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量に応じてバラスト配管11に所定量の殺菌剤33を投入できるものであれば、殺菌剤供給手段30の具体的構成は特に限定されず、例えば図4に示す殺菌剤供給手段30aをバラスト配管11の上部に設けることで単位時間当たりに一定量の殺菌剤33をバラスト配管11に供給してもよい。
殺菌剤供給手段30aは、供給配管36を通じてバラスト配管11に単位時間当たりに一定量の殺菌剤33を供給するものであり、図4に示すように、一方向(長手方向)に延びる板状に構成され、表裏を貫通する開口部34bが設けられた矩形状の下板34aと、前記下板34aの幅方向両端に下板34aの上面に対して立設し、長手方向に延びる一対のガイド板37と、一対のガイド板37の間で下板34aの上面を摺動可能に載置される殺菌剤収容部材31aと、開口部34bから落下した殺菌剤をバラスト配管11に供給する供給配管36aと、殺菌剤収容部材31aを下板34aの長手方向に押し出す押出部材35と、を有している。
殺菌剤収容部材31aは、図4に示すように、底壁に排出用開口部を有する箱状体であり、本実施形態では、筒状の複数の収容部32aを内部に有する中空状の部材であり、その平面視において全体として扁平な梯子状の枠体を呈している。すなわち、殺菌剤収容部材31aは、一対のガイド板37に面接触する板状の長手面板31bと、長手面板31bの端部同士を結ぶ一対の端面板31cと、当該端面板31cと平行に互いに離間して設けられ、長手面板31b同士を結ぶ複数の仕切り板31dとを有している。本実施形態における各収容部32aはいずれも、同一の容量となるようにそれぞれ各仕切り板31dによって仕切られている。そして、各収容部32aにそれぞれ同一重量の殺菌剤33が充填されている。
下板34aは、殺菌剤収容部材31a及び収容部32a内の殺菌剤33を下側から支持する板状部材である。下板34aには上下方向に貫通する開口部34bが設けられており、この開口部34bの上部に位置する収容部32a内の殺菌剤33が開口部34bから供給配管36に落下する。
供給配管36は、下板34aの開口部34bとバラスト配管11とを結ぶ配管であり、開口部34bから落下した殺菌剤33をバラスト配管11に導く流路である。供給配管36とバラスト配管11との接続部分における供給配管36の内径は、バラスト配管11の内径よりも十分小さくされている。このため、バラスト配管11内を流れるバラスト水が供給配管36に流入せず、供給配管36からバラスト配管11に殺菌剤33を徐々に供給することができる。
一対のガイド板37は、殺菌剤収容部材31aが下板34aの長手方向に摺動するのを補助するために設けられる同形状の板状部材である。一対のガイド板37同士の間隔は殺菌剤収容部材31aの幅方向長さと略同一とされている。このガイド板37が設けられることで下板34aの上部に配置された殺菌剤収容部材31aが下板34aから落下することなく、下板34aの長手方向の前後に摺動可能となる。
押出部材35は、下板34aに対して殺菌剤収容部材31aを下板34aの長手方向に一定速度で押し出すものであり、この押出速度は制御部70によって制御されている。制御部70は、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量、TRO濃度、殺菌剤の有効塩素濃度、及び各収容部32aに充填される殺菌剤33の重量に基づいて押出部材35の押出速度を算出する。ここで算出された押出速度で押出部材35が殺菌剤収容部材31aを長手方向に押し出す。これにより殺菌剤収容部材31aが下板34aの長手方向に摺動する。そして、開口部34bに近い側の収容部32aから順番に開口部34bの上部に到達する。開口部34bの上部に到達した収容部32a内の殺菌剤33が開口部34bを通じて供給配管36aに落下する。そして、供給配管36aを通じてバラスト配管11に単位時間当たりに一定量の殺菌剤が供給される。なお、殺菌剤供給手段30aは、殺菌剤33を一定時間ごとに供給することができる限り、図4及び図5に示す形態に限られない。
上記図4及び図5に示す殺菌剤供給手段30aは、押出部材35の押出速度を調整することによってバラスト配管11に対して単位時間当たりに一定量の殺菌剤33を供給することができるので、容器の底板を1つずつ開く上記実施形態に比べて、制御機構をより簡便な構成とすることができる。
<バラスト水処理装置による作用効果>
次に、上記バラスト水処理装置1及びバラスト水処理方法による作用効果について説明する。上記バラスト水処理装置1によれば、バラスト配管11とは別個独立して殺菌剤供給手段30が設けられているので、バラスト配管11を流れるバラスト水が殺菌剤33に晒されることがない。そして、バラスト配管11とは別個独立に設けられた殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に対し、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量に応じて単位時間当たり一定量の殺菌剤を供給している。すなわち、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量が小さい場合には、バラスト配管11に供給する殺菌剤33の量を少なくすることができる。そして、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量が大きい場合には、バラスト配管11に供給する殺菌剤33の量を多くすることができる。
このため、従来のバラスト配管11に殺菌剤を設置する形態と比べて、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量に対して過剰量の殺菌剤が供給されることもないし、バラスト配管11に供給する殺菌剤の量が少なくなり過ぎることもない。よって、バラストタンク60に漲水されるバラスト水の殺菌成分の濃度を一定の範囲内に調整しやすい。これによりバラストタンク60内のバラスト水に微生物や菌類が増殖するのを安定して抑制することができる。またバラスト水の殺菌成分の濃度が著しく高くなることも抑制し得るし、殺菌成分による異臭を抑制し得るし、バラスト水処理装置1に腐食等の問題が生じることも回避し得る。しかもバラスト配管11に対して単位時間当たり一定量の殺菌剤をバラスト水にフィードすることにより、殺菌剤の溶け残りを生じにくくすることができる。
またバラスト配管11に対して殺菌剤が過剰に供給されることも抑制し得る。このため、殺菌剤の溶け残りが生じにくくなり、殺菌剤がバラスト水に溶け出してバラスト水の殺菌成分が高濃度化されることを抑制することができる。これにより殺菌成分による装置の腐食及び人体への悪影響を抑制することができる。
さらに、上記バラスト水処理装置は、前記バラストタンク60へのバラスト水の供給を停止する時に、前記殺菌剤供給手段30による前記バラスト配管11への前記殺菌剤33の供給を停止する制御部70をさらに備える。このような制御部70を用いる上記実施形態のバラスト水処理方法は、前記バラストタンク60へのバラスト水の供給を停止する時に、前記バラスト配管11に前記殺菌剤33を供給する工程を停止する工程をさらに含む。
上記のように制御部70によってバラストタンク60へのバラスト水の供給を停止する時に、バラスト配管11に殺菌剤を供給することを停止している。これによりバラストタンク60にバラスト水の供給を停止した時点で殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に殺菌剤が供給されなくなる。このため、バラスト水の取込をどのタイミングで停止しても未使用の殺菌剤がバラスト配管11に供給されずに未使用のままで殺菌剤供給手段30に保持される。これにより未使用の殺菌剤がバラスト水によって濡れて半溶解状態になることを抑制し得るし、殺菌剤から不必要に殺菌成分が溶出することを抑制し得る。
上記実施形態においては、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量を測定する流量測定部41をさらに備えている。上記実施形態のバラスト水処理方法は、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量を測定する工程と、測定した前記バラスト水の流量に基づいて、前記バラスト配管11に単位時間当たりに供給する殺菌剤33の重量を算出する工程と、算出した前記殺菌剤33の重量に基づいて、前記バラスト配管11に、単位時間当たり一定量の殺菌剤33を供給する工程と、をさらに含む。この流量測定部41によってバラスト水の流量を計測し、その計測結果を制御部70に送ることにより、制御部70は、バラスト水の流量、殺菌剤の重量、有効塩素濃度等の情報に基づいて殺菌剤を供給するタイミングを算出することができる。そして、制御部70は、その算出した時間間隔で一定量の殺菌剤を殺菌剤供給手段30からバラスト配管11に供給することができる。これによりバラスト水の取り込み量に応じて必要となる分量の殺菌剤を一定量ずつバラスト配管11に供給することができるため、バラスト水の殺菌剤の濃度を所望の範囲内に調整しやすい。
本実施形態において、殺菌剤供給手段30は、一定量の殺菌剤を保持する複数の容器31(収容部の一例)を有し、制御部70は容器31のそれぞれに保持された一定量の殺菌剤33を、容器31ごとに一定の間隔でバラスト配管11に供給するように制御している。これによりバラスト配管11に一定量の殺菌剤33を確実に供給することができる。これによりバラストタンク60内のバラスト水の殺菌成分の濃度を一定の範囲内に調整しやすい。しかも、バラスト配管11に供給されなかった殺菌剤33が容器31に保持されることにより、殺菌剤33が不用意にバラスト水に晒されることを抑制することができる。
上記実施形態においては、殺菌剤33が顆粒であるため、粉塵を発生しにくくて扱いやすく、しかも殺菌剤の溶解速度が遅くなり過ぎることを抑制し得る。上記バラスト水処理装置における殺菌剤が次亜塩素酸カルシウム又は塩素化イソシアヌル酸塩であり、より好ましくは殺菌剤がトリクロロイソシアヌル酸又はジクロロイソシアヌル酸塩である。このような殺菌剤は、殺菌性を有する次亜塩素酸(HOCl)を発生しやすく、この次亜塩素酸によってバラストタンク内のバラスト水を殺菌処理することができる。
また殺菌剤33がトリクロロイソシアヌル酸であることにより長期間に亘って有効成分を少量ずつ供給することができるし、有効塩素濃度が90%前後と非常に高いので少量で殺菌効果を得やすい。
一方、ジクロロイソシアヌル酸塩は、水への溶解度が高いので、殺菌剤を含むバラスト水を短時間で調製することができる。ジクロロイソシアヌル酸塩としては、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が好ましく用いられる。しかも、トリクロロイソシアヌル酸及びジクロロイソシアヌル酸塩はいずれも、温度安定性が高いので40℃程度の高温下で保管した場合にも劣化しにくく、かつ安全に用いることができる。
(実施例1)
本実施例では、図1に示すバラスト水処理装置1を模擬したプロトタイプの処理装置を用いた。図1のバラスト水処理装置において、濾過装置20には目開き40μmのポリオレフィンフィルターを用いた。殺菌剤供給手段30は、直径2mmの顆粒のトリクロロイソシアヌル酸からなる殺菌剤2gを保持できる程度の内部容積の容器を30個有しており、各容器に2gの殺菌剤を予め投入した。各容器の底板は、制御部70によってそれぞれ個別に開閉が制御されている。閉状態の底板34は殺菌剤33を容器31内に保持し、底板が開状態になると容器31内の殺菌剤33が落下してバラスト配管11に供給される。本実施例では、バラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度が10±1mg/Lとなるように設定し、下記の要領で30分間水処理を行った。
まず、バラスト配管11内に天然海水を供給し、この天然海水を濾過装置20に通過させることで天然海水中の異物を除去した。次に、流量測定部41によってバラスト配管11を流れるバラスト水の流量を測定した。この測定の結果、バラスト配管11を流れるバラスト水の流量は167L/分(10トン/h)であった。この流量の測定結果は流量測定部41から制御部70に送信された。
制御部70は、天然海水の流量(167L/分)並びに予め設定したTRO濃度(10mg/L)、トリクロロイソシアヌル酸の有効塩素濃度(90%)及び各容器に充填される殺菌剤の重量(2g)に基づいて、下記の計算により2gの殺菌剤を65秒間隔でバラスト配管11に導入すべきと算出した。
2(g)×0.90/{167(L/分)×10(mg/L)}=65(秒)
そして、制御部70は、天然海水の供給開始とともに、殺菌剤供給手段30の1つの容器の底板を開けて容器内の殺菌剤2gをバラスト配管11に導入し、その後、65秒間隔で殺菌剤供給手段30の容器の底板を1つずつ開けるように(つまり65秒間隔で2gの殺菌剤を供給するように)自動プログラムを組んだ。
バラスト配管11を流れるバラスト水に、殺菌剤供給手段30から殺菌剤を供給した後、バラスト水及び殺菌剤をミキサー50によって撹拌した。この撹拌後のバラスト水をバラストタンク60に漲水した。バラスト水の取り込みを開始してから5分ごとに、濃度測定部42でバラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度を測定することにより、その時間変化をモニタリングした。その結果は下記の表1に示す通りである。
(実施例2)
実施例2では、直径2.5mmの顆粒であり、98質量%のトリクロロイソシアヌル酸と、2質量%のカルボキシメチルセルロースカルシウム塩(崩壊助剤)とを含む殺菌剤を用いたことが異なる他は実施例1と同様にして水処理を行った。この殺菌剤の有効塩素濃度は88%であったため、制御部70における演算部は、下記の計算により2gの殺菌剤を63秒間隔でバラスト配管11に導入すべきと算出した。制御部70は、63秒の時間間隔で2gの殺菌剤をバラスト配管11に供給した。
2(g)×0.88/{167(L/min)×10(mg/L)}=63(秒)
実施例2においても、実施例1と同様に、濃度測定部42を用いてバラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度の時間変化を5分間隔でモニタリングした。その結果は下記の表1に示す通りである。
(実施例3)
本実施例では、実施例1のバラスト水処理装置の殺菌剤供給手段30を図4及び図5に示す形態に変更し、さらに殺菌剤33をジクロロイソシアヌル酸ナトリウムに変更したことが異なる他は、実施例1と同様にしてバラスト水を調製した。また、本実施例では、供給配管36aの傾きを調整するとともにバラスト配管11との接続部分における供給配管36aの内径をバラスト配管11の内径の1/30に設定し、供給配管36aからバラスト配管11に供給する殺菌剤33の供給速度を調整した。
本実施例で用いた殺菌剤供給手段30aは、上下方向に貫通する複数の収容部32aが互いに離間して40個形成された殺菌剤収容部材31aを用い、各収容部32aに直径2mmの顆粒のジクロロイソシアヌル酸ナトリウムからなる殺菌剤3gを充填した。
制御部70は、天然海水の流量(167L/分)並びに予め設定したTRO濃度(10mg/L)、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの有効塩素濃度(56%)及び各収容部32aに充填される殺菌剤の重量(3g)に基づいて、下記の計算により3gの殺菌剤を1分間隔でバラスト配管11に導入すべきと算出した。
3(g)×0.56/{167(L/分)×10(mg/L)}=1(分)
そして、制御部70は、天然海水の供給開始とともに、押出部材35によって殺菌剤収容部材31aを下板34aの長手方向に一定速度で押し出しを開始し、1分間隔で殺菌剤収容部材31aの収容部32aが1つずつ空にするように(つまり1分間隔で3gの殺菌剤が均一速度で供給されるように)自動プログラムを組んだ。本実施例では、供給配管36aの内径及び傾きを調整しているので、開口部36から落下した3gの殺菌剤33が1分間で均一にバラスト配管11に供給された。
実施例3においても、実施例1と同様に、濃度測定部42を用いてバラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度の時間変化を5分間隔でモニタリングした。その結果は下記の表1に示す通りである。
(比較例1)
比較例1では、図1に示すバラスト水処理装置の構成に代えて、図6に示すバラスト水処理装置1’を用いた。図6は、比較例1のバラスト水処理装置の構成を示す概略図である。なお、図6における各部の参照番号の表記に関し、図1の各部と同一のものには同一の参照符号を付し、一部変更を加えたものには参照符号の末尾にダッシュ(’)を付すことでその違いを明確にしている。比較例1のバラスト水処理装置1’では、図6に示されるように、殺菌剤供給手段30に代えて殺菌剤溶解装置30’をバイパスライン12に取り付けた。
バイパスライン12は、流量測定部41の下流側の分流地点2Dでバラスト配管11と分岐し、ミキサー50の上流側の合流地点2Eでバラスト配管11と合流するようにしている。バイパスライン12を流れる天然海水(バラスト水)は、殺菌剤溶解装置30’を通過してバラスト配管11に戻る。殺菌剤溶解装置30’には、直径2mmの顆粒のトリクロロイソシアヌル酸60gの殺菌剤33を充填されており、バラスト配管11を流れるバラスト水が殺菌剤溶解装置30’の内部を通過することで殺菌成分がバラスト水に溶け出すようにしている。
分流地点2Dの下流側のバラスト配管11及びバイパスライン12のそれぞれに開閉弁25を取り付けている。この開閉弁25によってバラスト配管11及びバイパスライン12に流すバラスト水の流量を調整する。
比較例1では、実施例1と同様に、天然海水10トンを流量167L/分(10トン/h)でバラスト配管11に取り込み、開閉弁25の開度を調整することにより分流地点2Dにおいて、取り込んだ天然海水の2/3に当たる111L/分をバラスト配管11に流す一方で、取り込んだ天然海水の1/3に当たる56L/分をバイパスライン12に流した。バイパスライン12を流れるバラスト水は、殺菌剤溶解装置30’を通過することにより殺菌成分を溶解させて、その後、合流地点2Eでバラスト配管11と合流してミキサー50で撹拌されてバラストタンク60に漲水された。
比較例1においても、実施例1と同様に、濃度測定部42を用いてバラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度の時間変化を5分ごとにモニタリングした。その結果は下記の表1に示す通りである。
Figure 0006884704
<評価結果>
表1に示す結果から、実施例1、2及び3においては、天然海水の取り込みを開始してから30分経過後までバラストタンク60内のバラスト水のTRO濃度が10±1mg/Lの範囲内で推移したのに対し、比較例1においては、目標となるバラスト水のTRO濃度(10mg/L)に至らなかった。この結果から、本発明(実施例1、2及び3)によれば、バラスト水の殺菌成分濃度を所望の範囲内に調整しやすくなることが明らかとなった。
また、実施例1、2及び3のバラスト水処理装置では、30分の水処理を終えた後でも、バラスト配管11に未投入の殺菌剤に何ら異状は生じず、またバラストタンク60内に未溶解の殺菌剤も残存しなかった。このため、水処理終了から1時間が経過後でもバラスト水処理装置に異状は見られなかった。これに対し、比較例1のバラスト水処理装置1’では、30分の水処理を終えた後に殺菌剤溶解装置30’内に半溶解状態の殺菌剤33が残存していた。この状態のままで水処理終了から1時間経過後まで放置したところ、バラスト水処理装置に強い塩素臭が周囲に漂い、また接液していた装置部分(素材:ポリプロピレン)が腐食により変形していた。この結果から、本発明によれば水処理終了後に半溶解状態の殺菌剤を残存しにくくすることができるとともに、殺菌成分によって水処理装置に腐食が生じることを防止し得るバラスト水処理装置を提供し得ることが明らかとなった。

Claims (14)

  1. バラストタンクにバラスト水を供給するバラスト配管と、
    それぞれが一定量の固体状の殺菌剤を保持する複数の収容部を有し、前記バラスト配管を流れるバラスト水の流量に応じて単位時間当たり一定量の前記殺菌剤を前記バラスト配管に供給する殺菌剤供給手段と、
    複数の前記収容部のそれぞれに保持された一定量の前記殺菌剤が、一定の時間間隔で前記バラスト配管に順次供給されるように、前記殺菌剤供給手段を制御する制御部と、を備え
    前記複数の収容部の各々は、仕切りによって互いに区切られると共に、開閉可能な底板が下側に取り付けられており、
    前記制御部は、前記底板を順次開けることにより、前記殺菌剤を前記バラスト配管に供給する、バラスト水処理装置。
  2. 前記制御部は、前記バラストタンクへのバラスト水の供給を停止する時に、前記殺菌剤供給手段による前記バラスト配管への前記殺菌剤の供給を停止する、請求項1に記載のバラスト水処理装置。
  3. 前記バラスト配管を流れるバラスト水の流量を測定する流量測定部をさらに備え、
    前記制御部は、前記流量測定部による測定結果に基づいて、前記殺菌剤供給手段から前記バラスト配管に供給する単位時間当たりの殺菌剤の重量を算出し、算出された前記殺菌剤の重量を、前記殺菌剤供給手段から前記バラスト配管に供給するように制御する、請求項2に記載のバラスト水処理装置。
  4. 前記殺菌剤は、顆粒である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のバラスト水処理装置。
  5. 前記殺菌剤は、次亜塩素酸カルシウム及び/又は塩素化イソシアヌル酸塩である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のバラスト水処理装置。
  6. 前記殺菌剤は、トリクロロイソシアヌル酸である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバラスト水処理装置。
  7. 前記殺菌剤は、ジクロロイソシアヌル酸塩である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバラスト水処理装置。
  8. バラスト配管からバラストタンクにバラスト水を供給する工程と、
    各々が仕切りによって互いに区切られると共に開閉可能な底板が下側に取り付けられた複数の収容部のそれぞれに保持された一定量の固体状の殺菌剤を、前記底板を順次開けることによって一定の時間間隔で前記バラスト配管に順次供給することにより、前記バラスト配管を流れる前記バラスト水の流量に応じて単位時間当たり一定量の前記殺菌剤を前記バラスト配管に供給する工程と、を含むことを特徴とする、バラスト水処理方法。
  9. 前記バラストタンクにバラスト水を供給する工程を停止した時に、前記バラスト配管に前記殺菌剤を供給する工程を停止する工程を含む、請求項8に記載のバラスト水処理方法。
  10. 前記バラスト配管を流れるバラスト水の流量を測定する工程と、
    測定した前記バラスト水の流量に基づいて、前記バラスト配管に単位時間当たりに供給する前記殺菌剤の重量を算出する工程と、
    算出した前記殺菌剤の重量に基づいて、前記バラスト配管に単位時間当たり一定量の前記殺菌剤を供給する工程と、をさらに含む、請求項8又は9に記載のバラスト水処理方法。
  11. 前記殺菌剤は、顆粒である、請求項8〜10のいずれか一項に記載のバラスト水処理方法。
  12. 前記殺菌剤は、次亜塩素酸カルシウム及び/又は塩素化イソシアヌル酸塩である、請求項8〜11のいずれか一項に記載のバラスト水処理方法。
  13. 前記殺菌剤は、トリクロロイソシアヌル酸である、請求項8〜12のいずれか一項に記載のバラスト水処理方法。
  14. 前記殺菌剤は、ジクロロイソシアヌル酸塩である、請求項8〜12のいずれか一項に記載のバラスト水処理方法。
JP2017547781A 2015-10-28 2016-10-24 バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法 Active JP6884704B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015211655 2015-10-28
JP2015211655 2015-10-28
PCT/JP2016/081436 WO2017073513A1 (ja) 2015-10-28 2016-10-24 バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017073513A1 JPWO2017073513A1 (ja) 2018-08-16
JP6884704B2 true JP6884704B2 (ja) 2021-06-09

Family

ID=58630467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017547781A Active JP6884704B2 (ja) 2015-10-28 2016-10-24 バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180346088A1 (ja)
EP (1) EP3369711B1 (ja)
JP (1) JP6884704B2 (ja)
KR (1) KR102041742B1 (ja)
CN (1) CN108137356B (ja)
WO (1) WO2017073513A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019044769A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社クラレ バラスト水処理方法
JP7316211B2 (ja) * 2019-12-27 2023-07-27 株式会社クラレ バラスト水処理剤、ならびにそれを用いたバラスト水処理システムおよびバラスト水処理方法
CN114845960B (zh) * 2019-12-27 2024-03-22 株式会社可乐丽 压载水处理剂、以及使用该压载水处理剂的压载水处理***和压载水处理方法
JP7316212B2 (ja) * 2019-12-27 2023-07-27 株式会社クラレ バラスト水処理剤、ならびにそれを用いたバラスト水処理システムおよびバラスト水処理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3409273B2 (ja) * 1997-03-28 2003-05-26 三菱電機株式会社 浴水循環浄化装置
CN100393632C (zh) * 2004-02-13 2008-06-11 三菱重工业株式会社 液体脱毒方法及液体脱毒用装置
EP1903009A4 (en) * 2005-06-10 2013-10-02 Jfe Eng Corp BALLAST WATER TREATMENT DEVICE AND METHOD
WO2007000238A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Unilever N.V. Device for dispensing a unit-dose of disinfecting agent
JP4816681B2 (ja) * 2008-05-27 2011-11-16 Jfeエンジニアリング株式会社 バラスト水処理方法及び装置
JP2011098269A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Jfe Engineering Corp バラスト水処理装置
JP2013099969A (ja) * 2010-03-04 2013-05-23 Shinko:Kk 流量測定機能付きポンプとそれを用いたバラスト水処理装置
CN103189319B (zh) * 2010-10-22 2015-06-24 松下电器产业株式会社 压载水处理***以及压载水处理方法
WO2012124039A1 (ja) * 2011-03-14 2012-09-20 栗田工業株式会社 バラスト水の殺菌剤及びバラスト水処理装置
JP5776343B2 (ja) 2011-06-08 2015-09-09 栗田工業株式会社 船舶バラスト水の処理システム
CN102923292A (zh) * 2012-10-23 2013-02-13 上海船研环保技术有限公司 一种船舶海生物污染防护联合压载水处理***
WO2014073105A1 (ja) * 2012-11-12 2014-05-15 三浦工業株式会社 バラスト水処理装置
KR20140085028A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 주식회사 파나시아 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법
JP6221437B2 (ja) * 2013-07-10 2017-11-01 栗田工業株式会社 バラスト水の処理システムおよびバラスト水の処理方法
DE202013008061U1 (de) * 2013-09-12 2013-09-26 Heinrich Schmid Vorrichtung zur Suspension/Lösung von rieselfähigen Feststoffen und der verbrauchsgesteuerten Dosierung dieser Lösung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017073513A1 (ja) 2017-05-04
EP3369711A4 (en) 2019-04-24
US20180346088A1 (en) 2018-12-06
EP3369711B1 (en) 2020-08-12
CN108137356A (zh) 2018-06-08
KR102041742B1 (ko) 2019-11-06
JPWO2017073513A1 (ja) 2018-08-16
CN108137356B (zh) 2021-06-08
KR20180073646A (ko) 2018-07-02
EP3369711A1 (en) 2018-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6884704B2 (ja) バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法
JP6241521B2 (ja) バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法
US20170348449A1 (en) Method of disinfecting a thermal control unit
JP5942373B2 (ja) 船舶バラスト水の処理システム
JP2012254415A (ja) 船舶バラスト水の処理システム
CA2442837A1 (en) Solid material dissolution apparatus
JP2016221510A (ja) 二塩化イソシアヌル酸ナトリウムを用いた船舶平衡水の処理装置
JP5776343B2 (ja) 船舶バラスト水の処理システム
JP5776367B2 (ja) 船舶バラスト水の処理方法
JP6652971B2 (ja) バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法
JP6730263B2 (ja) バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法
JP6880509B2 (ja) 固形殺菌剤の溶解装置及び方法
ES2901721T3 (es) Sistema de alimentación de sólidos de liberación supervisada
JP6504888B2 (ja) バラスト水処理システム及びバラスト水処理方法
JP2016168527A (ja) バラスト水処理装置
JP2012254416A (ja) 船舶バラスト水の処理システム
JP2018047886A (ja) 船舶及びバラスト水処理方法
JP2018134626A (ja) バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法
JP2017113710A (ja) バラスト水の制御装置及びバラスト水処理システムの制御方法
JP2012254403A (ja) 船舶バラスト水の処理システム
JP2021000276A (ja) 水処理システム、および水処理方法
JPH03238085A (ja) 循環式プールの殺菌消毒装置
JP2005270798A (ja) 固形ハロゲン化薬剤の溶解方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200819

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210225

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210225

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210305

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6884704

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150