NO314888B1 - Ballast Replacement - Google Patents
Ballast Replacement Download PDFInfo
- Publication number
- NO314888B1 NO314888B1 NO20014168A NO20014168A NO314888B1 NO 314888 B1 NO314888 B1 NO 314888B1 NO 20014168 A NO20014168 A NO 20014168A NO 20014168 A NO20014168 A NO 20014168A NO 314888 B1 NO314888 B1 NO 314888B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- tanks
- ballast water
- ballast
- fed
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 240
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 241000193907 Dreissena Species 0.000 description 1
- 241000193901 Dreissena polymorpha Species 0.000 description 1
- 241001531269 Gymnodinium catenatum Species 0.000 description 1
- 241001126921 Mnemiopsis leidyi Species 0.000 description 1
- 241000242583 Scyphozoa Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B57/00—Tank or cargo hold cleaning specially adapted for vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
- B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
- B63J2/12—Heating; Cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B57/00—Tank or cargo hold cleaning specially adapted for vessels
- B63B2057/005—Tank or cargo hold cleaning specially adapted for vessels of ballast tanks, e.g. from deposits, biological organisms; Ship-borne installations therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/01—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Holders For Apparel And Elements Relating To Apparel (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører ballastvannutskifting på fartøyer, og nærmere bestemt kontinuerlig ballastvannutskifting, fortrinnsvis mens fartøyet er i fart, uten at det med ballastvann som skiftes ut overføres uønskede biologiske organismer til fremmede områder. The present invention relates to ballast water replacement on vessels, and more specifically to continuous ballast water replacement, preferably while the vessel is in motion, without the ballast water being replaced transferring unwanted biological organisms to foreign areas.
Ballastvann benyttes i skip for å opprettholde stabilitet og sikkerhet. I forbindelse med ballastvannutskifting er det innført en rekke fremmede arter til steder hvor slike arter tidligere ikke forekom. Noen kjente eksempler er innføring av zebramuslingen { Dreissena polymofpha) i de nord-ameirkanske, store innsjøer, den giftige dinoflagellat Gymnodinium catenatum til Tasmanina, Australia i 1972, og innføring av den amerikanske maneten Mnemiopsis leidyi til Svartehavet. Ballast water is used in ships to maintain stability and safety. In connection with ballast water replacement, a number of alien species have been introduced to places where such species previously did not occur. Some well-known examples are the introduction of the zebra mussel {Dreissena polymofpha) into the North American Great Lakes, the poisonous dinoflagellate Gymnodinium catenatum to Tasmanina, Australia in 1972, and the introduction of the American jellyfish Mnemiopsis leidyi to the Black Sea.
Utskifting av ballastvann foregår i henhold til to metoder, nemlig ved såkalt reballastering eller ved kontinuerlig ballastvannutskifting. Replacement of ballast water takes place according to two methods, namely by so-called reballasting or by continuous ballast water replacement.
Reballastering foregår ved at tanker tømmes og deretter fylles på ny. Reballastering kan utføres uten at det foretas ekstra investeringer i fartøyet, men kan medføre store problemer med hensyn til bøyemomenter, skjærspenninger, spenninger i skipsskroget og fartøyets stabilitet. Reballastering medfører 90-100% effektiv ballastvannutskiftning, slik at det kan foreligge fare for overføring av uønskede biologiske organismer via det resterende ballastvann. Reballasting takes place by emptying tanks and then refilling them. Reballasting can be carried out without additional investment in the vessel, but can cause major problems with regard to bending moments, shear stresses, stresses in the ship's hull and the vessel's stability. Reballasting entails 90-100% efficient ballast water replacement, so that there may be a risk of transfer of unwanted biological organisms via the remaining ballast water.
Ved kontinuerlig ballastvannutskifting blir sjøvann pumpet opp med ballastvannpumper til ballastvanntankene, hvorfra det er overløp tilbake til sjø. Tankene er til enhver tid fulle, hvorved de ovennevnte problemer med hensyn til mekaniske spenninger og stabilitet unngås. Det kan imidlertid være fare for overtrykk på tankene. Effektiviteten av ballastvannutskiftingen avhenger i hovedsak av antall tankvolumer som er skiftet ut. During continuous ballast water replacement, seawater is pumped up with ballast water pumps to the ballast water tanks, from which there is an overflow back to sea. The tanks are full at all times, whereby the above-mentioned problems with respect to mechanical stresses and stability are avoided. However, there may be a risk of overpressure on the tanks. The effectiveness of the ballast water replacement mainly depends on the number of tank volumes that have been replaced.
Med effektivitet i forbindelse med ballastvannutskifting menes det tradisjonelt i hvilket omfang selve ballastvannet er blitt skiftet ut. 100 % effektiv ballastvannutskifting betyr at alt vann er skiftet ut. Imidlertid kan innholdet av organismer i vann variere sterkt fra sted til sted og mellom ulike tidspunkt, og 100 % ballastvannutskifting er ikke nødvendigvis tilstrekkelig. Det finnes både meget mobile og meget hardføre organismer som vil medføre svært strenge krav til ballastvannutskiftingen dersom uønsket overføring til fremmede områder skal unngås. By efficiency in connection with ballast water replacement, it is traditionally meant to what extent the ballast water itself has been replaced. 100% effective ballast water replacement means that all water has been replaced. However, the content of organisms in water can vary greatly from place to place and between different times, and 100% ballast water replacement is not necessarily sufficient. There are both very mobile and very hardy organisms that will entail very strict requirements for ballast water replacement if unwanted transfer to foreign areas is to be avoided.
Med de ovennevnte metoder oppnås det varierende grad av effektivitet avhengig av den mekaniske detaljutforming av tanker, rørarrangement, pumper, skipets bevegelser og sjøforholdene. Mange faktorer innvirker, og det synes å være mest hensiktsmessig å vurdere hva som er akseptabel ballastvannutskiftning i hvert enkelt tilfelle, eksempelvis for hver rute med lastreise. Siktemålet er å unngå uønsket overføring av biologiske organismer, hvilket bør være et krav som skal oppfylles. With the above methods, a varying degree of efficiency is achieved depending on the detailed mechanical design of tanks, pipe arrangement, pumps, the ship's movements and the sea conditions. Many factors come into play, and it seems to be most appropriate to assess what is acceptable ballast water replacement in each individual case, for example for each route with cargo travel. The aim is to avoid the unwanted transfer of biological organisms, which should be a requirement that must be met.
En betydelig økt bevissthet vedrørende miljøspørsmål har medført at FNs organ IMO (International Maritime Organisation) arbeider for å innføre reguleringer som skal hindre videre spredning av organismer. I nær fremtid er det sannsynlig at hvert fartøy som kan tenkes å medbringe uønskede organismer må kunne framlegge en akseptabel plan for hvordan de ovennevnte problemer unngås. A significantly increased awareness of environmental issues has led to the UN body IMO (International Maritime Organisation) working to introduce regulations to prevent the further spread of organisms. In the near future, it is likely that every vessel that can be thought of carrying unwanted organisms must be able to present an acceptable plan for how the above problems are avoided.
I forbindelse med ballastvannutskifting er det kjent å behandle vannet med teknikker eller utstyr slik som oppvarming, filtrering, UV-bestråling, ultralyd, elektrisk oppladning, salinitetsøkning, kjemikalier, hydrosykloner og andre teknikker, for å utelukke eller drepe biologiske organismer. En grundig gjennomgang av alle kjente teknikker og alle kjente problemstillinger finnes i artikkelen "Ballast water management and treatment options", Trans IMarE, Vol 113, del 3, s. 79-99, av G. Rigby og A. Taylor, gjort offentlig tilgjengelig i mars 2001. In connection with ballast water replacement, it is known to treat the water with techniques or equipment such as heating, filtration, UV irradiation, ultrasound, electric charging, salinity increase, chemicals, hydrocyclones and other techniques, in order to exclude or kill biological organisms. A thorough review of all known techniques and all known issues can be found in the article "Ballast water management and treatment options", Trans IMarE, Vol 113, part 3, pp. 79-99, by G. Rigby and A. Taylor, made publicly available in March 2001.
I henhold til den ovennevnte artikkel er det kjent at oppvarming av vann som skal føres til ballastvanntanker, enten under veis til ballastvanntankene eller i en lukket sløyfe fra en ballastvanntank og tilbake (som beskrevet i patentpublikasjon US 5816181), medfører en betydelig senkning av innholdet av organismer i ballastvannet. Oppvarming til 35 - 40 °C i en halv time vil i de fleste tilfeller være tilstrekkelig til å eliminere uønskede biologiske organismer. According to the above-mentioned article, it is known that heating water to be fed to ballast water tanks, either en route to the ballast water tanks or in a closed loop from a ballast water tank and back (as described in patent publication US 5816181), results in a significant lowering of the content of organisms in the ballast water. Heating to 35 - 40 °C for half an hour will in most cases be sufficient to eliminate unwanted biological organisms.
I forbindelse med en lukket sløyfe hvor vannet oppvarmes i en varmeveksler er det kjent at ballastvann kan pumpes fra bunnen av ballastvanntankene og returneres til toppen i ballastvanntankene. Det er hevdet at en termisk lagdeling bidrar til mindre utblanding av det behandlede vann i ballasttanken. Effektiviteten av vanningen og omfanget av ikke-blandingen er ennå ikke nærmere demonstrert og fremstår som noe tvilsom i den ovennevnte artikkel (se side 87, venstre kolonne, nest siste og tredje siste avsnitt). In connection with a closed loop where the water is heated in a heat exchanger, it is known that ballast water can be pumped from the bottom of the ballast water tanks and returned to the top in the ballast water tanks. It has been claimed that a thermal layering contributes to less mixing of the treated water in the ballast tank. The effectiveness of the watering and the extent of the non-mixing has not yet been further demonstrated and appears somewhat doubtful in the above-mentioned article (see page 87, left column, penultimate and third last paragraph).
I forbindelse med kontinuerlig ballastvannutskifting er det funnet å være kjent å pumpe oppvarmet vann inn i bunnen av tankene. I forbindelse med kontinuerlig ballastvannutskifting blir det fremhevet som fordelaktig å oppnå god blanding i ballastvanntankene, og effektiviteten holdes til å være større til havs under sjøpåvirkning enn i havn. God blanding av tankinnholdet blir fremhevet som vesentlig for å oppnå tilstrekkelig oppvarming i hele tanken. (Se den ovennevnte artikkel, side 87, venstre kolonne, tredje avsnitt; side 84, siste avsnitt, venstre kolonne til første avsnitt, høyre kolonne; og side 98, høyre kolonne, siste avsnitt). I forbindelse med kontinuerlig ballastvannutskifting er det ikke funnet andre råd eller spesifikk veiledning enn å lede oppvarmet vann inn i bunnen av ballastvanntanker og å oppnå god blanding av hele tankinnholdet, og det er ikke indikert noe spesifikt utover oppvarming og viktigheten av god blanding av tankinnholdet. In connection with continuous ballast water replacement, it has been found to be known to pump heated water into the bottom of the tanks. In connection with continuous ballast water replacement, it is emphasized as advantageous to achieve good mixing in the ballast water tanks, and the efficiency is held to be greater at sea under sea influence than in port. Good mixing of the tank contents is highlighted as essential to achieve sufficient heating throughout the tank. (See the above article, page 87, left column, third paragraph; page 84, last paragraph, left column to first paragraph, right column; and page 98, right column, last paragraph). In connection with continuous ballast water replacement, no other advice or specific guidance has been found other than to lead heated water into the bottom of ballast water tanks and to achieve good mixing of the entire tank contents, and nothing specific has been indicated beyond heating and the importance of good mixing of the tank contents.
Siktemålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret utgave av kontinuerlig ballastvannutskifting på et fartøy, uten uønsket overføring av biologiske organismer med ballastvann som skiftes ut, til en konkurransedyktig kostnad. The aim of the present invention is to provide an improved version of continuous ballast water replacement on a vessel, without unwanted transfer of biological organisms with ballast water being replaced, at a competitive cost.
Siktemålet for den foreliggende oppfinnelse oppnås med et anlegg for kontinuerlig ballastvannutskifting, i henhold til krav 1, og med en fremgangsmåte for kontinuerlig ballastvannutskifting, i henhold til krav 7. The aim of the present invention is achieved with a plant for continuous ballast water replacement, according to claim 1, and with a method for continuous ballast water replacement, according to claim 7.
Figur 1 illustrerer et anlegg i henhold til den foreliggende oppfinnelse for kontinuerlig ballastvannutskifting. Figure 1 illustrates a plant according to the present invention for continuous ballast water replacement.
Det henvises til figur 1, hvor det er illustrert et anlegg 1 for kontinuerlig ballastvannutskifting på et fartøy, uten overføring av biologiske organismer til fremmede områder, hvilket anlegg omfatter, utover fartøyets allerede installerte kjølevannspumper 8 og sentralkjølere 9, et ventilarrangement som leder kjølevannet videre gjennom rør, via en eventuell boosterpumpe 1, til en distribusjonsmanifold 2,3, 7 og derfra videre til én eller flere helt vannfylte ballastvanntanker 4, hvorfra vann kan føres ut i samme strømningsmengde som vann ble ført inn, til en samleledning 7,2, hvorfra vannet ført ut fra ballastvanntankene kan føres over bord, via en vakuumbryter 8 plassert i høyere nivå enn nevnte tanker. Anlegget er særpreget ved at det omfatter ventiler 10, 11,12 og ledninger 2, 3, 7 anordnet slik at vann som ledes inn i ballastvanntankene, basert på forskjell i tetthet mellom vann som føres inn i og vann som allerede foreligger i tankene, kan føres inn og fordeles uten vesentlig omskiftingsvirkning i et lag på toppen 16 eller i bunnen 17 av ballastvanntankene, mens tilsvarende strømningsmengde vann føres ut fra bunnen eller fra toppen av ballastvanntankene. Reference is made to figure 1, where a facility 1 for continuous ballast water replacement on a vessel is illustrated, without the transfer of biological organisms to foreign areas, which facility includes, in addition to the vessel's already installed cooling water pumps 8 and central coolers 9, a valve arrangement that leads the cooling water on through pipes, via a possible booster pump 1, to a distribution manifold 2,3, 7 and from there on to one or more completely water-filled ballast water tanks 4, from which water can be discharged in the same flow rate as water was brought in, to a collection line 7,2, from which the water carried out from the ballast water tanks can be carried overboard, via a vacuum switch 8 placed at a higher level than the aforementioned tanks. The facility is distinctive in that it includes valves 10, 11, 12 and lines 2, 3, 7 arranged so that water that is led into the ballast water tanks, based on the difference in density between water that is introduced into and water that is already present in the tanks, can is fed in and distributed without a significant switching effect in a layer on the top 16 or in the bottom 17 of the ballast water tanks, while a corresponding flow amount of water is fed out from the bottom or from the top of the ballast water tanks.
På figur 1 vises et t-stykke eller en treveis ventil 10 som er satt inn i sjøvannskjølesystemet for maskineriet, mellom varmevekslerne 9 og utløpet over bord. Dermed tilveiebringes forbindelse til ballastvanntankene, via en eventuell boosterpumpe 1 som settes inn dersom den er nødvendig for sirkulasjonen. Det er også illustrert en eventuell UV-behandlingsenhet som funksjonerer ved UV-bestråling av vannet, hvilken etter ønske eller behov kan settes inn i anlegget. Det kan eventuelt benyttes en annen organismedrepende anordning. Et rørsystem 2 er montert på dekk, og i bunnen benyttes det fortrinnsvis en del 7 av et eksisterende ballastvannsystem for distribusjon av vannet, og nevnte enheter har omskiftbar funksjon ettersom hvordan oppvarmet vann føres til og fra ballastvanntankene, med ventilene 10 og 12. Ventilen 12 er slik anordnet at vannet kan ledes inn i topp 16 eller bunn 17 i tankene, avhengig av tetthetsforskjellen mellom ballastvannet i en tank og nytt vann som ledes inn. I tilfeller hvor nytt vann ledes inn i toppen av tankene, ledes fortrengt vann ut via bunnledningen 7 og derfra videre opp til dekksnivå, og via en vakuumbryter 6 overbord. Figure 1 shows a t-piece or a three-way valve 10 which is inserted into the seawater cooling system for the machinery, between the heat exchangers 9 and the overboard outlet. This provides a connection to the ballast water tanks, via a possible booster pump 1 which is inserted if it is necessary for circulation. Also illustrated is a possible UV treatment unit that functions by UV irradiation of the water, which can be inserted into the system if desired or needed. Another organism-killing device can possibly be used. A pipe system 2 is mounted on the deck, and in the bottom part 7 of an existing ballast water system is preferably used for distributing the water, and said units have a switchable function depending on how heated water is led to and from the ballast water tanks, with the valves 10 and 12. The valve 12 is arranged so that the water can be led into the top 16 or bottom 17 of the tanks, depending on the density difference between the ballast water in a tank and new water that is led in. In cases where new water is led into the top of the tanks, displaced water is led out via the bottom line 7 and from there further up to deck level, and via a vacuum switch 6 overboard.
Vakuumbryteren 6 hindrer hevertvirkning i utløpsledningen fra ballastvanntankene. Anlegget omfatter også ytterligere trekk, slik som anordninger for tanklufting 5, og en tilbakeslagsventil 18 på trykksiden av boosterpumpen 1. The vacuum switch 6 prevents siphoning in the discharge line from the ballast water tanks. The system also includes additional features, such as devices for tank ventilation 5, and a non-return valve 18 on the pressure side of the booster pump 1.
Ved at det kun føres inn oppvarmet vann i ballastvanntankene blir det kun ført inn vann som er uten eller med sterkt redusert innhold av biologiske organismer. As only heated water is introduced into the ballast water tanks, only water is introduced that is without or with a greatly reduced content of biological organisms.
Det er fordelaktig om vannet varmes med spillvarme fra fartøyets maskineri. Det antas at det for de fleste fartøy vil være tilstrekkelig utelukkende å benytte varme fra fartøyets maskineri, men tilleggsoppvarming for eksempel fra kjeler kan være aktuelt, særlig dersom anlegget ikke inneholder en UV-behandlingsenhet eller en annen enhet med tilsvarende virkning. I den innledningsvis nevnte artikkel finnes en grundig gjennomgang av ulike betingelser vedrørende oppvarming og fjerning av spesifikke biologiske organismer, samt ulike anordninger for oppvarming og tilleggsbehandling, også med indikasjoner om økonomiske forhold. It is advantageous if the water is heated with waste heat from the vessel's machinery. It is assumed that for most vessels it will be sufficient to exclusively use heat from the vessel's machinery, but additional heating, for example from boilers, may be relevant, particularly if the facility does not contain a UV treatment unit or another unit with a similar effect. In the article mentioned at the outset, there is a thorough review of various conditions regarding heating and removal of specific biological organisms, as well as various devices for heating and additional treatment, also with indications of economic conditions.
Anlegget ifølge oppfinnelsen medfører at innholdet av organismer i ballastvannet blir eliminert eller sterkt redusert ved oppvarming, og at ballastvannet utskiftes mer effektivt ved å gjøre bruk av vannets tetthetsforskjeller. The plant according to the invention means that the content of organisms in the ballast water is eliminated or greatly reduced by heating, and that the ballast water is replaced more efficiently by making use of the water's density differences.
Med anlegg ifølge oppfinnelsen er det fordelaktig om ballastvannet er sjøvann som pumpes opp med fartøyets sjøvannspumper, oppvarmes i varmeveksling mot fluidstrømmer i maskineriets kjølesystem og ledes inn i topp eller bunn i ballastvanntanker slik at tyngre vann ledes inn i bunnen mens lettere vann ledes inn i toppen av ballastvanntankene. With a system according to the invention, it is advantageous if the ballast water is seawater that is pumped up with the vessel's seawater pumps, heated in heat exchange against fluid flows in the machinery's cooling system and led into the top or bottom of ballast water tanks so that heavier water is led into the bottom while lighter water is led into the top of the ballast water tanks.
Tilførsel av vann til toppen av ballastvanntankene foregår via en ledning og en dyseinnretning eller et rør som ikke bevirker omvirvling eller omskifting i tankene. Med omskifting menes det her enhver sammenblanding av nytt innført vann og opprinnelig vann i en ballastvanntank. Det er derved fordelaktig at vann ledes inn i eller tas ut fra toppen av ballastvanntanker gjennom et horisontalt rør eller en dyseinnretning i form av en horisontalt plassert tetningsplate eller tetningsskive i enden av et vertikalt plassert rør, anordnet sentrert øverst i tankene, gjennom mange små horisontalt rettede hull i røret eller rundt omkretsen av tetningsplaten eller tetningsskiven. Det er vesentlig med i hovedsak horisontal innstrømning spredt mest mulig utover, hvorved det oppnås en meget forsiktig innblanding av tilført vann. En alternativ utforming kan være i form av en dyse eller et rør som er bøyd 90 <0> slik at væsken kun innføres i horisontal retning og ikke i vertikal nedad retning. Et rør med u-form i enden er også anvendbart, eventuelt et horisontalt rør i tankens øvre del, hvilket rør strekker seg i hele tankens lengde og er forsynt med mange horisontalt rettede hull for god fordeling. Supply of water to the top of the ballast water tanks takes place via a line and a nozzle device or a pipe which does not cause swirling or switching in the tanks. By changeover is meant here any mixing of newly introduced water and original water in a ballast water tank. It is therefore advantageous that water is led into or taken out from the top of ballast water tanks through a horizontal pipe or a nozzle device in the form of a horizontally placed sealing plate or sealing disk at the end of a vertically placed pipe, arranged centered at the top of the tanks, through many small horizontal aligned holes in the pipe or around the perimeter of the sealing plate or sealing washer. It is essential to have mainly horizontal inflow spread outwards as much as possible, whereby a very careful mixing of added water is achieved. An alternative design can be in the form of a nozzle or a tube that is bent 90 <0> so that the liquid is only introduced in a horizontal direction and not in a vertical downward direction. A tube with a u-shape at the end is also applicable, possibly a horizontal tube in the upper part of the tank, which tube extends the entire length of the tank and is provided with many horizontally aligned holes for good distribution.
Ved uttak av væske fra bunnen av tankene benyttes et rør eller en dyse på enden av et rør som peker rett nedover like over tankbunnen, fordelaktig i form av en del av et eksisterende ballastvannsystem. When extracting liquid from the bottom of the tanks, a pipe or a nozzle is used at the end of a pipe that points straight down just above the tank bottom, advantageously in the form of part of an existing ballast water system.
Når væske føres inn på bunnen av en tank, tas væske ut fra toppen av samme tank. Dette foregår gjennom de samme dyser eller rør som er nevnt ovenfor, hvorved de førstnevnte væskestrømmer snus. When liquid is fed into the bottom of a tank, liquid is taken out from the top of the same tank. This takes place through the same nozzles or pipes as mentioned above, whereby the first-mentioned liquid flows are turned around.
Anlegget ifølge den foreliggende oppfinnelse for kontinuerlig ballastvannutskifting opereres som følger: 1. Ved innføring av vann med mindre tetthet enn det som allerede er i tankene, føres dette inn i toppen av tankene, mens opprinnelig vann føres ut fra bunnen av tankene. 2. Ved innføring av vann med større tetthet enn det som allerede er i tankene, føres dette inn i bunnen av tankene, mens opprinnelig vann føres ut fra toppen av tankene. The plant according to the present invention for continuous ballast water exchange is operated as follows: 1. When introducing water with a lower density than what is already in the tanks, this is fed into the top of the tanks, while original water is fed out from the bottom of the tanks. 2. When introducing water with a greater density than what is already in the tanks, this is fed into the bottom of the tanks, while original water is fed out from the top of the tanks.
Ved operasjon av anlegget i henhold til det ovennevnte oppnås det en skarp lagdeling i de helt vannfylte tankene på grunn av tetthetsforskjellen mellom vann ført inn og det opprinnelige vanninnhold i tankene. Laget med innført vann vil i svært liten grad blandes med det opprinnelige vann, og det innførte vann vil ved stempelvirkning skyve ut opprinnelig vann til hele tankvolumet er utskiftet, slik det i en tidlig fase er antydet på tegningen med henvisningstallene 16 og 17. Ved innføring i toppen av tankene vil laget med innført vann fortrenge det opprinnelige vann fra toppen, og motsatt ved innføring i bunnen av tankene. Det er viktig at tankene er helt fulle for å oppnå minimal omskifting av vann. When operating the plant according to the above, a sharp stratification is achieved in the completely water-filled tanks due to the difference in density between the water introduced and the original water content in the tanks. The layer of introduced water will mix to a very small extent with the original water, and the introduced water will push out the original water by piston action until the entire tank volume has been replaced, as indicated in an early phase in the drawing with reference numbers 16 and 17. When introduced at the top of the tanks, the layer with introduced water will displace the original water from the top, and vice versa when introduced at the bottom of the tanks. It is important that the tanks are completely full to achieve minimal water changes.
Det essensielle prinsipp er at vann med lavere tetthet enn vannet som opprinnelig foreligger i en tank føres inn i toppen av nevnte tank, mens vann med høyere tetthet føres inn i bunnen av nevnte tank. Det har vist seg at økt saltinnhold har sterkere virkning enn økt temperatur på endringen av tetthet i vannet. Derfor vil sjøvann generelt slippes inn i bunnen av tankene og legg seg der som et klart lagdelt sjikt nederst i tankene dersom vannet som forefinnes i tankene opprinnelig har lavere saltinnhold. The essential principle is that water with a lower density than the water originally present in a tank is fed into the top of said tank, while water with a higher density is fed into the bottom of said tank. It has been shown that increased salt content has a stronger effect than increased temperature on the change in density in the water. Therefore, seawater will generally be allowed into the bottom of the tanks and settle there as a clear stratified layer at the bottom of the tanks if the water found in the tanks originally has a lower salt content.
I anlegget ifølge oppfinnelsen er det fordelaktig anordnet instrumentering for måling av tetthet, enten for direkte måling eller indirekte ved måling av salinitet, temperatur eller ledningsevne, i oppvarmet vann 13 som skal ledes til ballastvanntankene, i vann i ballastvanntankene 14, og i utløpsledningen 15 fra ballastvanntankene. Derved kan det oppnås full kontroll over operasjonen av anlegget, for eksempel ved at det kan måles og erkjennes hvilket vann som er tyngre eller lettere, og ferdig fylling av en tank kan registreres. Den ovennevnte instrumentering kan i prinsippet være av enhver kjent type som kan tilveiebringe de ønskede måleresultater. In the plant according to the invention, there is advantageously arranged instrumentation for measuring density, either for direct measurement or indirectly by measuring salinity, temperature or conductivity, in heated water 13 to be led to the ballast water tanks, in water in the ballast water tanks 14, and in the outlet line 15 from the ballast water tanks. Thereby, full control over the operation of the plant can be achieved, for example by measuring and recognizing which water is heavier or lighter, and when a tank has been filled can be registered. The above-mentioned instrumentation can in principle be of any known type that can provide the desired measurement results.
Det er ved inntak av relativt salt vann med høyere tetthet enn det opprinnelige vann at nevnte vann vil føres inn i bunnen av tankene. Ellers vil vann føres inn i toppen av tankene. Under forhold uten signifikant forskjell i salinitet for vann som tas inn, kan det som et minimum være tilstrekkelig å ha anordnet et termometer i utløpsledningen fra tankene, hvorved det ved hjelp av en resulterende temperaturøkning kan registreres når et tankvolum er fylt opp og neste tank kan kobles inn for ballastvannutskifting. It is when relatively salty water with a higher density than the original water is taken in that said water will be fed into the bottom of the tanks. Otherwise, water will enter the top of the tanks. Under conditions without a significant difference in salinity for water taken in, it may be sufficient as a minimum to have arranged a thermometer in the outlet line from the tanks, whereby by means of a resulting temperature rise it can be registered when a tank volume has been filled and the next tank can is connected for ballast water replacement.
Alt vann som føres inn i tankene er på forhånd oppvarmet av den minst ene oppvarmingsenhet, hvorved biologiske organismer helt eller delvis er blitt eliminert. Mest foretrukket er det fartøyets sjøvannspumper som fra sjøvannskistene pumper opp sjøvann for kjøling i motorenes varmevekslere, mot det lukkede kjølesystem i motorene, og videre til ballastvanntankene, istedenfor direkte over bord. Sjøvannet blir hensiktsmessig oppvarmet 10 - 40 °C før innføring i ballastvanntankene, eksempelvis til 35 - 40 °C, men slik det fremgår av den innledningsvis omtalte artikkel må hva som er tilstrekkelig oppvarming, og eventuelle tilleggstiltak, vurderes i hvert enkelt tilfelle. All water fed into the tanks is pre-heated by at least one heating unit, whereby biological organisms have been completely or partially eliminated. Most preferred are the vessel's seawater pumps which pump up seawater from the seawater chests for cooling in the engines' heat exchangers, towards the closed cooling system in the engines, and on to the ballast water tanks, instead of directly overboard. The seawater is suitably heated 10 - 40 °C before introduction into the ballast water tanks, for example to 35 - 40 °C, but as it appears from the article mentioned at the outset, what is sufficient heating, and any additional measures, must be assessed in each individual case.
For et typisk fartøy vil 100% ballastvannutskifting, med hensyn til volum, kunne foretas i løpet av ca. 1,5 døgn. For a typical vessel, 100% ballast water replacement, with regard to volume, can be carried out within approx. 1.5 days.
Med oppfinnelsen blir det også tilveiebrakt en fremgangsmåte for kontinuerlig ballastvannutskifting på et fartøy, uten overføring av biologiske organismer til fremmede områder, ved bruk av anlegget ifølge oppfinnelsen. Fremgangsmåten omfatter å pumpe opp sjøvann med minst én pumpe, å lede vannet gjennom rør til minst én oppvarmingsenhet hvor vannet varmes opp, og å lede det oppvarmede vann videre gjennom rør, gjennom en eventuell boosterpumpe, til en distribusjonsmanifold og derfrå videre til én eller flere helt vannfylte ballastvanntanker, hvorfra vann føres ut i samme strømningsmengde som vann ble ført inn, til en samleledning, hvorfra vannet ført ut fra ballastvanntankene føres over bord, via en vakuumbryter plassert i høyere nivå enn nevnte tanker. Fremgangsmåten er særpreget ved å benytte ventiler, ledninger og instrumentering slik at vann som ledes inn i ballastvanntankene, dersom vannet er lettere enn vann som allerede foreligger i tankene, føres inn og fordeles uten vesentlig omskiftingsvirkning i et lag på toppen av ballastvanntankene, mens tilsvarende strømningsmengde vann føres ut fra bunnen av ballastvanntankene, eller omvendt dersom vannet som føres inn er tyngre enn vann som allerede foreligger i tankene, hvorved vann føres inn og fordeles uten vesentlig omskiftingsvirkning i et lag på bunnen av ballastvanntankene, mens tilsvarende strømningsmengde vann føres ut fra toppen av ballastvanntankene. The invention also provides a method for continuous ballast water replacement on a vessel, without the transfer of biological organisms to foreign areas, using the plant according to the invention. The method comprises pumping up seawater with at least one pump, directing the water through pipes to at least one heating unit where the water is heated, and directing the heated water further through pipes, through a possible booster pump, to a distribution manifold and from there to one or more ballast water tanks completely filled with water, from which water is led out in the same flow rate as water was brought in, to a collection line, from which the water led out from the ballast water tanks is led overboard, via a vacuum switch located at a higher level than the mentioned tanks. The procedure is characterized by the use of valves, lines and instrumentation so that water that is led into the ballast water tanks, if the water is lighter than water already present in the tanks, is introduced and distributed without a significant switching effect in a layer on top of the ballast water tanks, while a corresponding amount of flow water is fed out from the bottom of the ballast water tanks, or vice versa if the water fed in is heavier than water already present in the tanks, whereby water is fed in and distributed without a significant switching effect in a layer at the bottom of the ballast water tanks, while a corresponding flow amount of water is fed out from the top of the ballast water tanks.
Nærmere bestemt omfatter fremgangsmåten at oppvarmet vann føres inn og fordeles uten vesentlig omskiftingsvirkning i et lag på toppen av ballastvanntankene, mens tilsvarende strømningsmengde vann føres ut fra bunnen av ballastvanntankene, ved tilnærmet samme salinitet mellom vann som føres inn i og vann som foreligger i tankene, eller oppvarmet vann føres inn og fordeles uten vesentlig omskiftingsvirkning i et lag på bunnen av ballastvanntankene, mens tilsvarende strømningsmengde vann føres ut fra toppen av ballastvanntankene, dersom vannet som føres inn har høyere salinitet enn vannet som foreligger i tankene på forhånd. More specifically, the method comprises that heated water is fed in and distributed without a significant switching effect in a layer on top of the ballast water tanks, while a corresponding flow amount of water is fed out from the bottom of the ballast water tanks, at approximately the same salinity between water fed into and water present in the tanks, or heated water is fed in and distributed without a significant switching effect in a layer at the bottom of the ballast water tanks, while a corresponding flow amount of water is fed out from the top of the ballast water tanks, if the water that is fed in has a higher salinity than the water present in the tanks beforehand.
Vannet blir fordelaktig oppvarmet 10 til 40 °C i oppvarmingsenheten, og blir ved behov fordelaktig behandlet i en UV-behandlingsenhet eller en annen behandlingsenhet for å senke innholdet av biologiske organsimer. Ytterligere oppvarming er et alternativ til en UV-behandlingsenhet. The water is advantageously heated 10 to 40 °C in the heating unit, and is, if necessary, advantageously treated in a UV treatment unit or another treatment unit to lower the content of biological organisms. Additional heating is an alternative to a UV treatment unit.
Eksempler Examples
Oppfinnelsens grunnleggende prinsipp er blitt demonstrert gjennom enkle forsøk. Det ble benyttet en tank i form av en vertikalt stående seksjon av et gjennomsiktig plastrør. Vann som ble ført inn var oppvarmet 10 °C i forhold til det opprinnelige vann i tanken. Ved innføring i toppen av tanken ble det benyttet en dyse med små hull rundt omkretsen av en plate. Ved innføring i bunnen ble det benyttet et vertikalt rør pekende rett ned like over tankbunnen. Innført vann ble farget gult for å observere lagdelingen eller blandingen. Tilsvarende strømningsmengde vann som ble ført inn i tanken ble tatt ut i motsatt ende. I tabell 1 er resultatene sammenfattet. The basic principle of the invention has been demonstrated through simple experiments. A tank in the form of a vertically standing section of a transparent plastic pipe was used. Water that was brought in was heated 10 °C compared to the original water in the tank. When introduced into the top of the tank, a nozzle with small holes around the circumference of a plate was used. When introducing into the bottom, a vertical pipe pointing straight down just above the tank bottom was used. Introduced water was colored yellow to observe the stratification or mixing. Corresponding flow amount of water that was introduced into the tank was taken out at the opposite end. Table 1 summarizes the results.
Lagdelingen ved innpumping av oppvarmet sjøvann (saltvann) i bunnen av tanken, ved forsøk nr. 3, var betydelig bedre (5 liter gult sjøvann, 16 cm tykt sjikt) enn lagdelingen ved innpumping av oppvarmet ferskvann i toppen av tanken, forsøk nr. 1 (4,5 liter gult ferskvann, 30 cm tykt sjikt). Bedre lagdeling betyr mindre oppblanding med det opprinnelige vann i tanken. Økt salinitet eller saltinnhold har klart sterkere virkning på vannets tetthetsendring enn oppvarming. The stratification when heated seawater (saltwater) was pumped into the bottom of the tank, in trial no. 3, was significantly better (5 liters of yellow seawater, 16 cm thick layer) than the stratification when heated fresh water was pumped into the top of the tank, trial no. 1 (4.5 liters of yellow fresh water, 30 cm thick layer). Better layering means less mixing with the original water in the tank. Increased salinity or salt content has a clearly stronger effect on the water's density change than warming.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20014168A NO314888B1 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Ballast Replacement |
| PCT/NO2002/000294 WO2003018394A1 (en) | 2001-08-28 | 2002-08-23 | Ballast water exchange |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20014168A NO314888B1 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Ballast Replacement |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20014168D0 NO20014168D0 (en) | 2001-08-28 |
| NO20014168L NO20014168L (en) | 2003-03-03 |
| NO314888B1 true NO314888B1 (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=19912770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20014168A NO314888B1 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Ballast Replacement |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO314888B1 (en) |
| WO (1) | WO2003018394A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005044827A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Meyer Werft Gmbh | Procedure for receiving ballast water for ship, comprises treating the water received through outboard before its introduction into a ballast water tank |
| DE102007011671B4 (en) * | 2007-03-09 | 2009-12-24 | Hoppe Bordmesstechnik Gmbh | Apparatus and method for controlling and monitoring ballast water tank flushing on ships |
| CN102490891B (en) * | 2011-11-20 | 2014-06-18 | 渤海造船厂集团有限公司 | Boat low-temperature fresh water flow rate distribution regulation method |
| CA2891290A1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | Ulmatec Pyro As | Method and system for treating water inboard a vessel |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5816181A (en) * | 1996-02-14 | 1998-10-06 | Sherman, Jr.; Thomas W. | Ballast water treatment system |
| US5932112A (en) * | 1996-11-27 | 1999-08-03 | Browning Transport Management, Inc. | Method and apparatus for killing microorganisms in ship ballast water |
| JP2001000974A (en) * | 1999-06-23 | 2001-01-09 | Konica Corp | Treatment of ballast water and ship |
| NO314625B1 (en) * | 1999-11-15 | 2003-04-22 | Forinnova As | Method and apparatus for treating water systems |
-
2001
- 2001-08-28 NO NO20014168A patent/NO314888B1/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-08-23 WO PCT/NO2002/000294 patent/WO2003018394A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20014168D0 (en) | 2001-08-28 |
| WO2003018394A1 (en) | 2003-03-06 |
| NO20014168L (en) | 2003-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3182669A (en) | Combined tanker service unit | |
| CN102066265B (en) | Apparatus for purifying liquids, in particular ballast water | |
| DK181060B1 (en) | Fish farm and method for operation | |
| NO175341B (en) | Method of supplying water to a closed cage, forming a closed cage and using the cage to practice the method | |
| NO344542B1 (en) | Vessels for breeding marine organisms | |
| JP2021509011A5 (en) | ||
| NO314888B1 (en) | Ballast Replacement | |
| US3700109A (en) | Apparatus for removing floating liquids from the surface of a body of water | |
| WO2019150424A1 (en) | Seawater desalination device for ships | |
| CN208378627U (en) | The novel dilution method ballast water treatment system of ship | |
| KR101980952B1 (en) | Centrifugal solid-liquid separation device and water treatment device using same | |
| NO327633B1 (en) | Process, plant and component treatment of ballast water. | |
| NO330732B1 (en) | Combined storage for natural gas and CO2 | |
| NO312582B1 (en) | Process and equipment for chemical reaction or mass transfer between gas and liquid | |
| CN209049345U (en) | Herbal tea temperature control cleaning system | |
| CN105691580A (en) | Water heater type seawater desalination fresh water support vessel | |
| CA2409009C (en) | Method and apparatus for preventing stagnation in fluid reservoirs | |
| CN207970383U (en) | A kind of harbour fire-fighting foams generating means | |
| US3362690A (en) | Rotating scale preventer and remover | |
| EA200500892A1 (en) | INSTALLATION FOR EXTRACTING A POLLUTANT LIQUID CONTAINED AT A LESS THAN MEASURE IN ONE TRANSVERSE SECTION OF THE SWINDED TANK | |
| NO20110943A1 (en) | System and method for pasteurizing water containing biomass. | |
| CN210560351U (en) | Three-kettle column distiller | |
| KR200461538Y1 (en) | Vessel generating freshwater and salt | |
| KR20130061999A (en) | Integrated device of treating ballast water for semi-rig | |
| CN209303339U (en) | A kind of animal doctor's tool cleaning and sterilizing equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 2003 VIKA |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: STATOIL ASA, NO |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: STATOIL PETROLEUM AS, NO |
|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: TANDBERGS PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 1570 VIKA, 011 |
|
| MK1K | Patent expired |