JP7251565B2 - 船舶用バラスト水処理装置及び船舶用バラスト水処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、第一実施形態に係るバラスト水処理装置1の構成を概略的に示すブロック図である。図1に示された各要素は、図中に矢印によって示される配管によって流体的に連結されている。つまり、図1に示された矢印は、要素間を連結する配管を表している。また、別の見方によれば、図1に示された矢印は、原水(ろ過水、バラスト水、及び洗浄水)の流路を表している。また、矢印の方向は、配管内を流れる原水(ろ過水、バラスト水、及び洗浄水)の流れの方向を表している。実際のバラスト水処理装置1は、たとえば、流量計、流速計、温度計等のセンサ、バルブ、ポンプ、ミキサーを備えているが、図1では、バラストポンプを除いて、これらの要素の図示は省略してある。
図2は、図1に示す一次処理部41が有するろ過装置401の構成を概略的に示す断面図である。
逆洗浄機構470は、複数のフィルタ要素450のうち、少なくとも1つの両側に連結され、フィルタ要素450によりろ過された微細物aをフィルタ要素450から逆洗浄してフィルタ筐体410外へ流出させる機構である。
流入口411を通って原水がフィルタ筐体410に供給される。フィルタ筐体410に供給された原水は、下部流入部414、流入通路部417、及び上部流入部415に移送され、フィルタ取付部431の流路貫通部433を通って複数のフィルタ要素450に供給される。フィルタ要素450に供給された原水は、フィルタ要素450のフィルタ孔453を通過しながらろ過され、流出口437から排出される。
逆洗浄バルブ477が閉状態にあるとき、流入口411を通ってフィルタ筐体410に供給された原水に含まれる微細物aがフィルタ孔453に捕集され、所定値以上に圧力を上昇させる。連結管駆動部475は、上部連結管473及び下部連結管472が複数のフィルタ要素450のうち、微細物aが捕集されたフィルタ要素450に連結されるように、中央連結管474、上部連結管473、及び下部連結管472を一体として回動させる。その後、逆洗浄バルブ477を開状態にすると、排出管479側は大気圧になるので、相対的に圧力の高いフィルタ筐体410内において、上部連結管473及び下部連結管472が連結されたフィルタ要素450のフィルタ孔453に原水が逆流し、その原水によりフィルタ要素450が逆洗浄される。これにより、フィルタ要素450に捕集された微細物aがフィルタ要素450から除去される。
図3は、図1に示すマイクロプラスチック回収装置6の構成を概略的に示す断面図である。
図4は、図1に示すバラスト水処理装置1において、第一運転モード時に原水が通る要素を示す説明図である。図4において、原水が通るとともに機能する要素が太線で描かれている。一方、原水が通らない要素と、原水が通るが機能しない要素は、細線で描かれている。
図5は、図1に示すバラスト水処理装置1において、第二運転モード時に原水が通る要素を示す説明図である。図5において、太線と細線による描き分けの意味は、図4と同様である。
マイクロプラスチック回収装置6においては、マイクロプラスチックの捕集工程と回収工程、ストレーナ64の交換工程が行われる。以下、それらの工程について順に説明する。
マイクロプラスチックの捕集工程は、一次処理部41の逆洗浄時に行われる工程である。捕集工程においては、図3に示すマイクロプラスチック回収装置6において、ドレン用バルブ62Cを閉じるとともに上流側バルブ62Aと下流側バルブ62Bを開く。一次処理部41(図5参照)から送られて来る原水(洗浄水)は、配管61Dから流入し、上流側配管61Aと中間配管61Bと下流側配管61Cを通り、配管61Eから洗浄水排出先7(図5参照)に送られる。マイクロプラスチック回収装置6を通り抜ける際、原水に含まれるマイクロプラスチックは、ストレーナ64に捕集される。
マイクロプラスチックの回収工程は、ストレーナ64に捕集されたマイクロプラスチックを取り除く工程である。回収工程においては、図3に示すマイクロプラスチック回収装置6において、上流側バルブ62Aと下流側バルブ62Bを閉じる。次に、ドレン用バルブ62Cを開く。これにより、上流側配管61Aと中間配管61Bと下流側配管61Cに溜まっている原水は、ドレン用分岐管63を通り、配管61Fから流れ出る。その際、特に、中間配管61Bと下流側配管61Cに溜まっている原水は、マイクロプラスチックの捕集とは逆方向に、ストレーナ64のストレーナ孔65を通過する。これにより、ストレーナ64に捕集されたマイクロプラスチックが、ストレーナ64から除去される。ストレーナ64から除去されたマイクロプラスチックは、原水と一緒に、配管61Fから排出される。配管61Fから排出された原水及びマイクロプラスチックは、図示しない回収容器に回収され、その後、マイクロプラスチックの処理(廃棄処理、利活用のための処理等)が行わられる。
ストレーナ64の交換工程は、マイクロプラスチックの回収工程の後に行われる工程である。交換工程においては、まず、上流側配管61Aと中間配管61Bと下流側配管61Cを連結しているボルト67を外す。次に、中間配管61Bとストレーナ64を取り外す。その後、ストレーナ64を洗浄して、ストレーナ64に残っているマイクロプラスチックを回収する。マイクロプラスチックの回収後、マイクロプラスチックの処理(廃棄処理、利活用のための処理等)が行わられる。また、取り外しの逆手順によって、洗浄後のストレーナ64または新品のストレーナ64と中間配管61Bを取り付ける。
本実施形態によれば、バラスト水の注水の工程を利用して、原水に含まれるマイクロプラスチックを一次処理部41によって捕集することが可能である。また、一次処理部41の逆洗浄の工程を利用して、一次処理部41に捕集されたマイクロプラスチックをマイクロプラスチック回収装置6に回収することが可能である。さらに、マイクロプラスチック回収装置6に回収されたマイクロプラスチックを、ドレン用バルブ62Cを使用して、また、ストレーナ64の取り外しと洗浄によって回収することが可能である。したがって、良好な費用対効果でマイクロプラスチックを原水から捕集し回収する液体処理技術が提供される。
図6は、第二実施形態に係るバラスト水処理装置1の構成を概略的に示すブロック図である。図6において、図1に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第一実施形態と同様である。
図9は、第三実施形態に係るバラスト水処理装置1の構成を概略的に示すブロック図である。図9において、図1に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第一実施形態と同様である。
Claims (16)
- バラスト水処理部と、
原水を取水して前記バラスト水処理部を経由してバラストタンクに送水するポンプとを有し、
前記バラスト水処理部は、前記バラストタンクに収容される前の前記原水をろ過するフィルタ要素と、前記バラストタンクに収容される前の前記原水により前記フィルタ要素を洗浄する逆洗浄機構とを有するろ過装置を有し、
前記フィルタ要素の洗浄に使用された前記原水に含まれるマイクロプラスチックを回収する回収装置をさらに有する、
船舶用バラスト水処理装置。 - 前記バラスト水処理部は、前記ろ過装置を有する一次処理部と、前記一次処理部によってろ過された前記原水を殺菌する二次処理部とを有する、
請求項1に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記回収装置は、
前記逆洗浄機構によって洗浄された前記原水を移送する配管と、
前記配管の中に配置された、マイクロプラスチックを捕集するストレーナとを有する、
請求項1または請求項2に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記配管は、取り外し可能に連結された複数の配管部材を有し、前記複数の配管部材を取り外すことにより、前記ストレーナを前記配管から取り出し可能になる、
請求項3に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記配管は、前記ストレーナの上流側に、前記配管の中の前記原水を排出するための分岐管を有し、
前記分岐管を流れる前記原水の流れを制御するバルブをさらに有する、
請求項3または請求項4に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記バラスト水処理部によって処理された前記原水の流路を、原水排出先と前記バラストタンクとの間で切り替える流路切替装置を有する、
請求項1に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記バラスト水処理部によって処理された前記原水の流路を、原水排出先と前記バラストタンクとの間で切り替える流路切替装置を有し、
前記流路切替装置は、前記二次処理部の下流に配置されている、
請求項2に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記流路切替装置は、前記一次処理部と前記二次処理部の間に配置されている、
請求項7に記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記原水排出先は、この船舶用バラスト水処理装置が搭載された船舶内の熱源の冷却系統における冷却水の取入口である、
請求項6から請求項8までのいずれかひとつに記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記原水排出先は、この船舶用バラスト水処理装置が搭載された船舶内の造水装置における原料水の取入口である、
請求項6から請求項8までのいずれかひとつに記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記バラストタンクは、前記バラスト水処理部によって処理された前記原水を収容する、この船舶用バラスト水処理装置が搭載された船舶のバラストタンクである、
請求項1から請求項10までのいずれかひとつに記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 前記バラストタンクは、前記バラスト水処理部によって処理された前記原水を収容する、この船舶用バラスト水処理装置が搭載された船舶とは別の船舶のバラストタンクである、
請求項1から請求項10までのいずれかひとつに記載の船舶用バラスト水処理装置。 - 原水を取水してバラストタンクに送水する送水工程と、
前記バラストタンクに収容される前の前記原水をフィルタ要素によりろ過するろ過工程と、
前記バラストタンクに収容される前の前記原水により前記フィルタ要素を洗浄する逆洗浄工程と、
前記フィルタ要素の洗浄に使用された前記原水に含まれるマイクロプラスチックを回収する回収工程とを有する、
船舶用バラスト水処理方法。 - 前記ろ過工程によってろ過された前記原水を殺菌する殺菌工程をさらに有する、
請求項13に記載の船舶用バラスト水処理方法。 - 前記マイクロプラスチックが回収された前記原水を用いて、船内の熱源を冷却する工程を有する、
請求項13または請求項14に記載の船舶用バラスト水処理方法。 - 前記マイクロプラスチックが回収された前記原水を用いて、船内で低塩分濃度の水を作り出す工程を有する、
請求項13または請求項14に記載の船舶用バラスト水処理方法。
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