TWI330618B - Ballast water treatment facility and the method thereof - Google Patents

Description

1330618 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 * 本發明，是關於載入於船舶之壓載臆的壓艙水 、 裝置及處理方法；特別是，用以有效率地消滅壓艙 . 含有的有害細菌類及浮游生物之裝置及方法。 【先前技術】 φ 一般而言，在空載荷或是在載荷較少之狀態的 由於要確保螺旋獎吃水深度、空載荷時的航行安全 要性，故於出港前在壓載艙（ballast tank)中注入 水。相反地，在港內積載貨物時，則將壓艙水排出 ，由於環境的不同，受到在載貨港與卸貨港之間往 舶，進行壓艙水之注水及排水，則由於壓艙水中所 細菌類或是浮游生物等微生物之不同，恐造成對沿 系的不良影響。因此，20 04年2月，於關於船舶壓 φ 理的國際會議中，便採用了用來規範及管理船舶壓 沈殿物之國際條約，使壓艙水處理被義務化。 ' 作爲壓艙水之處理基準，依據國際海事機構（ . 所訂定的基準，係被制定爲：從船舶所排出的壓艙

有的50ym以上的生物（主要爲動物浮游生物）的 lm3中爲未滿10個，10/zm以上而未滿50/zm的 主要爲植物浮游生物）的數量在I in3中爲未滿10 亂菌數量在l〇〇mL中爲未滿lcfu，大腸菌的 100mL中爲未滿250cfu，腸球菌的數量在 100mL 的處理 水裡所 船舶， 等之必 有壓艙 。然而 返的船 含有的 岸生態 艙水管 艙水及 IMO ) 水中含 數量在 生物（ 個；霍 數量在 中爲未 1330618 滿 1 0 0 c fu。 壓艙水的處理技術，目前，在許多機關係於開發途中 。作爲先行技術者，例如，於特開2003- 1 8 1443號公報中 ，揭示有利用從船舶主機關所排出的高溫排放氣體，進行 壓艙水之殺菌的裝置。又，於日本特開平4-322788號公 報以及日本特開平5-0009 1 0號公報中，揭示有在壓艙水 排出時，使用含氯系殺菌劑或是過氧化氫，對壓艙水中所 含有的有害浮游生物或是有害藻類之胞囊（cyst )予以殺 菌之方法。特別是，於日本特開平4-322788號公報中， 揭示出：把讓有害藻類之胞囊死滅後之剩餘氯氣（殘留氯 )’在壓艙水排出時，藉由曝氣裝置將空氣打入壓艙水使 之無害化之程序。 然而，作爲壓艙水所積載之海水中，其所含有的生物 數量’是依採取海水的時日或場所而有很大差異，其範圍 在海水lmL中可由數個左右到數億個左右。因此，日本特 開2 0 0 3 - 1 8 1 4 4 3號公報所揭示之方法，是難以確實地達到 國際海事機構（IMO )所訂定之基準的全部項目。又，於 日本特開平4-322788號公報及日本特開平5-000910號公 報之方法’也存在有對於比較大型的動物浮游生物或是具 有殺菌劑耐性之微生物並無效果之問題、以及殘留之殺菌 劑與壓艙水同時排出會對環境產生影響而不能忽視之問題 〇 例如，在日本特開平4-322788號公報所記載的方法 之中’就添加含氯系殺菌劑之方法，即使是在壓艙水中添 -6- 1330618 加含氯系殺菌劑來殺滅有害藻類，於其後，殘留氯與壓艙 水中的有機物反應而產生有害的三鹵甲烷（ trihalomethane )。但是，在該公報中，卻對此三鹵甲垸 ' 並沒有任何考量。對於三鹵甲烷，因爲即使藉由曝氣裝置 • 將空氣打入壓艙水中，也僅使其一部分移動至氣相，而其 大部分仍殘留於液相中並沒有使之無害化，故仍與壓艙水 一起排出，對環境帶來不良影響。另一方面，在該公報所 φ 記載的方法之中，就添加過氧化氫之方法，是具有要利用 過氧化氫來將壓艙水中的細菌類殺滅到充分符合IM0壓 艙水處理基準左右是有其困難之問題。 【發明內容】 本發明，是有鑑於此等狀況而硏發的。本發明之目的 ，是在於提供一種讓船舶的壓艙水所含有的浮游生物及細 菌類確實地死滅，且不會排出有害物質之壓艙水的處理裝 • 置及處理方法。 本專利申請案的發明者，在使用含氯系殺菌劑來去除 浮游生物及細菌類，對於如何抑制三鹵甲烷的產生，以及 . 開發不會對環境造成不良影響之處理方法上進行許多先進 硏究後之結果，進而完成本發明。依據本發明之壓艙水的 處理裝置及方法，乃具有以下之構成》 (1)本發明之壓艙水處理裝置，爲具備有：過濾海 水並捕集水生生物的過濾裝置；及將殺菌劑供給至過濾後 之海水中的殺菌劑供給裝置；以及將添加有殺菌劑的海水 1330618 導入，並於該海水中使空化作用產生的文氏管。 本發明之裝置，藉由具備有如此之構成，可使海水中 之浮游生物及細菌類死滅（或去除），而產生出不含有害 生物的船舶壓艙水。又，各構成要素之主功能如下述般， 且各構成要素之功能會發揮有機作用而提高海水中之水生 生物的去除效果。於過濾裝置，可捕集海水中之動物性浮 游生物等比較大型之水生生物並予以去除。藉由殺菌劑供 給裝置所供給之殺菌劑，可使海水中之細菌類死滅。於添 加有殺菌劑的海水中，藉由文氏管產生空化作用，可損傷 植物性浮游生物等比較小型之水生生物，或使其死滅。除 此再加上，藉由空化作用，殺菌劑會於海水中急速擴散， 可促進以殺菌劑之細菌類的殺菌作用。 如此，藉由空化所產生的擴散作用，由於可促進殺菌 劑對海水中之混合，故相較於僅注入殺菌劑之情形，可以 減少殺菌劑的供給量。其結果，可減少對環境的影響，又 可以不使用或是減少使用用以讓殺菌劑無害化之分解劑的 供給。 又’作爲被供給之殺菌劑者，可使用次氯酸鈉、氯氣 、二氧化氯、過氧化氫、臭氧、過醋酸，或是此等2種以 上之混合物。又，若將殺菌劑供給於文氏管之喉部時，因 殺菌劑會被自動吸引，故可省掉用以供給殺菌劑之泵浦。 (2)上述之壓艙水處理裝置，較佳爲，又再具備有 對添加有上述殺菌劑之海水供給殺菌劑分解劑之殺菌劑分 解劑供給裝置。藉由具備有如此之分解劑供給裝置，可分 ~ 8 - 1330618 解殘留於海水中之殺菌劑，使被排出壓艙水對海域之影響 最小化。 又，對於次氯酸鈉、氯氣等之含氯殺菌劑，作爲所供 給之殺菌劑分解劑者，可以使用硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、 • 酸式亞硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）；對於過氧化氫，作爲所供 給之殺菌劑分解劑者’可以使用硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、 酸式亞硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）及過氧化氫酶等之酵素。 φ (3)作爲上述構成之變形形態，本發明之壓艙水處 理裝置，具備有：將殺菌劑供給至過濾後之海水中的殺菌 劑供給裝置；及將添加有殺菌劑的海水導入，於該海水中 使空化作用產生的文氏管；及從海中採入海水，使海水經 由上述過濾裝置及上述殺菌劑供給裝置及上述文氏管，然 後輸送至壓載艙的注水裝置；及將殺菌劑分解劑供給至從 壓載艙抽出的海水中之殺菌劑分解劑供給裝置；及將添加 有殺菌劑分解劑之海水導入，使殺菌劑分解劑擴散於該海 φ 水中的擴散裝置；以及從壓載艙抽出海水，經由上述殺菌 劑分解劑供給裝置及上述擴散裝置，將海水排出至海中的 * 排水裝置。 . 藉由具備有如此之構成，在從海中將海水送至壓載艙 時，可藉由過濾裝置捕集並去除海水中之動物性浮游生物 等比較大型之水生生物，並藉由殺菌劑及以文氏管所產生 之空化作用使細菌類及比較小型之浮游生物死滅，而可以 將對生物施以死滅處理後之海水貯存於壓載艙。再者，從 壓載艙將海水排出於海中時，可將殘留於海水之殺菌劑藉 -9- 1330618 由殺菌劑分解劑予以分解而消除殺菌劑對海域之影響。 又，藉由使殺菌劑分解劑擴散於海水中的擴散裝置， 可在短時間內將殺菌劑分解劑擴散於海水中，並在短時間 內分解殺菌劑，故可一面將海水從壓載艙排出至海中，同 時確實地使其無害化。又，作爲擴散裝置而使用將海水送 至壓載艙時使用之文氏管，則可兼用該裝置，故很有用。 亦可使用其他攪拌混合裝置。又，只要適切維持貯留於壓 載艙內的海水之殺菌劑濃度，即可抑制細菌類或浮游生物 之再次生長。 (4)作爲上述構成之變形形態，爲有關本發明之壓 艙水處理裝置，具備有：過濾海水捕集水生生物的過濾裝 置、及將過氧化氫供給至過濾後之海水中的過氧化氫供給 裝置、及將添加有過氧化氫的海水導入，於該海水中使空 化作用產生的文氏管、及從海中採入海水，使海水經由上 述過濾裝置及上述過氧化氫供給裝置及上述文氏管，然後 輸送至壓載艙的注水裝置、及將過氧化氫分解劑供給至從 壓載艙抽出之海水中的過氧化氫分解劑供給裝置、及將添 加有過氧化氫分解劑之海水導入，使過氧化氫分解劑擴散 於該海水中的擴散裝置，以及從壓載艙抽出海水，經由上 述過氧化氫分解劑供給裝置及上述擴散裝置，將海水排出 至海中的排水裝置。 藉由具備有如此之構成，在從海中將海水送至壓載艙 時，可藉由過濾裝置捕集並去除海水中之動物性浮游生物 等比較大型的水生生物，並藉由過氧化氫及文氏管所產生 -10- 1330618 之空化作用使細菌類及比較小型之浮游生物死滅，而可以 將對生物施以死滅處理後之海水貯存於壓載艙。再者，從 • 壓載艙將海水排出於海中時，可將殘留於海水之過氧化氫 *· 藉由過氧化氫分解劑來分解而消除過氧化氫對海域之影響 . 。再者，由於使用過氧化氫作爲殺菌劑，故不會產生有害 之副生成物。 又，藉由使用讓過氧化氫分解劑擴散於海水中的擴散 φ 裝置，可在短時間內將過氧化氫分解劑擴散於海水中，並 在短時間內將過氧化氫分解，故可一面將海水從壓載艙排 出至海中，同時確實地使其無害化。又，使用將海水送至 壓載艙時所使用之文氏管來作爲擴散裝置，由於可兼用該 裝置故十分受用。亦可使用其他攪拌混合裝置》 又，只要適切地維持貯存於壓載艙內之海水的過氧化 氫濃度，即可抑制細菌類或浮游生物的再次生長。又，作 爲被供給之過氧化氫分解劑者，可使用亞硫酸鈉、酸式亞 • 硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）、硫代硫酸鈉等之將過氧化氫還原 並分解的還原劑。 • (5)較佳爲，於（1)〜（4)之壓艙水處理裝置， • 將過濾裝置之網目作在10〜200/zm之範圍內。 過濾裝置，是爲了去除存在於海水中之浮游生物類而 設置。將網目作在10〜200 βπΓ，是爲了保持一定水準之 動物性浮游生物或植物性浮游生物之捕集率，同時減少逆 流洗淨頻率，短縮於靠港地之壓艙水處理時間。反過來說 ，網目若比200 /zm還大，則動物浮游生物或植物浮游生 -11 - 1330618 物之捕集率會顯著降低，另一方面，網目若比還小 ，則過濾體之網目阻塞會在短時間內產生，故逆流洗淨頻 率會變多而於靠港地之壓艙水處理時間會變長，故皆不理 想。特別是，使用網目在20〜35 jc/m左右之過濾器，可最 佳地設定捕集率及逆流洗淨頻率，故爲理想。 過濾裝置，藉由使用鋼絲網過濾器、楔形篩線過濾器 、及積層碟片型過濾裝置中之任一者，可有效率地捕集並 去除水生生物。又，作爲其他過濾裝置，亦可使用密閉型 砂過濾器、濾布過濾器 '及金屬纖維過濾器中之任一者。 (6) 較佳爲，於（1)〜（3)之壓艙水處理裝置， 又更具備有測量過濾裝置之壓差，並依據該測量値，調整 由殺菌劑供給裝置所供給之殺菌劑的劑量之殺菌劑供給量 控制裝置。 (7) 較佳爲，於（1)〜（3)之壓艙水處理裝置， 又更具備有水質測量裝置及殺菌劑供給量控制裝置；上述 水質測量裝置’是用以測量被導入於上述過濾裝置之海水 或是由上述過濾裝置所過濾後之海水的濁度或是吸光光度 :上述殺菌劑供給量控制裝置，是依據由該水質測量裝置 所測量到之濁度或是吸光光度的測量値，來調整由上述殺 菌劑供給裝置所供給之殺菌劑的量。 (8) 使用次氯酸鈉朵作爲殺菌劑之情形時，較佳爲 ’於（1)〜（3)之壓艙水處理裝置，又更具備有氧化還 原電位測量裝置及殺菌劑供給量控制裝置；上述氧化還原 電位測量裝置，是用以測量添加有殺菌劑之海水的氧化還 -12- 1330618 原電位；上述殺菌劑供給量控制裝置，是依據由該氧化還 原電位測量裝置所測量到之氧化還原電位的測量値，來調 * 整由上述殺菌劑供給裝置所供給之殺菌劑的量。 *· ( 9 )又，使用次氯酸鈉來作爲殺菌劑之情形時，較 佳爲，於（1)〜（3)之壓艙水處理裝置，又更具備有藉 由海水的電解來產生次氯酸鈉之裝置。 (10) 作爲上述構成之變形形態，本發明之壓艙水處 • 理裝置，具備有：過濾海水捕集水生生物的過濾裝置；及 將過濾後的海水導入，使空化作用產生於該海水中的文氏 管；以及讓海水中的細菌類死滅的紫外線照射殺菌裝置。 (11) 作爲上述構成之另一變形形態，本發明之壓艙 水處理裝置，具備有：將含氯殺菌劑供給至海水中的含氯 殺菌劑供給裝置；及將添加有含氯殺菌劑的海水滯留於一 預定時間的滯留槽；及將過氧化氫供給至在滯留槽內已滯 留一預定時間後之海水的過氧化氫供給裝置；以及將被供 # 給有過氧化氫的海水輸送至壓載艙的供水裝置。 藉由將含氯殺菌劑供給至海水中，可使細菌類或浮游 ' 生物死滅，不過於細菌類死滅之後殘留下來的含氯殺菌劑 • ，會與海水中的有機物反應而產生三鹵甲烷。第4圖，爲 顯示含氯殺菌劑注入後之海水中的三鹵甲烷濃度之時間變 化的圖表，縱軸表示三鹵甲烷濃度（mg/L )，橫軸表示經 過時間（分鐘）。於第4圖，顯示了針對於有效氯之重量 濃度，分別注入含氯殺菌劑5mg/L、10mg/L、50mg/L、 100m g/L之4種情形，所測得之三鹵甲烷濃度的結果。從 -13- 1330618 第4圖可得知，即使含氯殺菌劑之供給量不同，三鹵甲院 的產生量也幾乎沒有差別。 如第4圖所示’三鹵甲烷之產生，會持續至殘留氯消 失’三鹵甲烷濃度，隨著時間經過而增大。於第4圖所示 之例中，於添加含氯殺菌劑1分鐘後，三鹵甲烷之產生量 ’爲總產生量之1/10左右以下。由此可知，供給含氯殺 菌劑而使細菌類死滅後，只要立刻供給氯還原劑進行還原 處理使殘留氯失效的話，即可抑制三鹵甲烷的產生。 另一方面，藉由含氯殺菌劑，雖可使細菌類及未滿50 μπι的浮游生物，在短時間內幾乎死滅。不過爲了使50 /zm以上之浮游生物死滅，必須使有效氯殘留於海水中某 程度的時間。但是，爲了使50#m以上之浮游生物死滅， 而讓有效氯長時間殘留於海水中，則造成三鹵甲烷的增加 〇 在此，於上述（11)之裝置，爲了藉由含氯殺菌劑使 細菌類死滅，適當地確保使海水接觸於有效氯之時間，並 且爲了抑制氯氣長時間殘留而引起三鹵甲烷的產生，係採 用了下述般之過程。亦即，將含氯殺菌劑供給於海水後， 導入於滯留槽，僅在滯留槽內滞留以有效氯進行細菌類處 理所必須之時間，來進行殺菌處理。其次，將過氧化氫供 給至從滞留槽所排出的海水，使殘留氯還原並失效而抑制 三鹵甲烷的產生，與之同時，將僅藉由含氯殺菌劑之處理 仍不能完全死滅而殘存之50ym以上的浮游生物，以過氧 化氫使其死滅。如上述般之處理，使浮游生物與細菌類皆 -14- 1330618 死滅的海水，輸送至壓載艙。 如上述般地，於上述（11)之裝置，爲了抑制三鹵甲 • 烷的產生，使海水短時間內接觸於有效氯後，再供給過氧 * 化氫，使殘留氯還原並失效。當將過氧化氫添加於殘留游 - 離氯時，則游離氯會如以下之公式般地被還原。

Cl2 + 2e' ^ 2C1_ H2〇2^ 2H+ +02 + 2e' • Cl2 + H2〇2— 2H+ +2C1- +02 從此等公式可得知，殘留游離氯的重量濃度之〇 . 5倍 量的過氧化氫，會對殘留游離氯反應，使殘留游離氯還原 並失效，而抑制三鹵甲烷之產生。 再者，藉由過氧化氫使殘存之50#m以上的浮游生物 死滅。因過氧化氫對細菌類所產生的殺菌作用，爲比含氯 殺菌劑穩定，故藉由含氯殺菌劑使細菌類在短時間內死滅 後，再藉由過氧化氫使僅藉含氯殺菌劑處理時仍殘存下來 φ 的50/zm以上之浮游生物死滅。如此地，先由含氯殺菌劑 處理後再由過氧化氫處理，藉由採用如此之複合處理，可 • 使細菌類或浮游生物死滅’充分滿足IMO壓艙水處理基 • 準，同時抑制三鹵甲烷的產生。再者，藉由將經過處理之 海水送至壓載臆，使過氧化氫殘留並貯留於壓艙水中，可 維持使壓艙水滿足於IMO壓艙水處理基準。 在此所謂滯留’是指對海水供給含氯殺菌劑後到供給 過氧化氫爲止之間，將海水中之細菌類與含氯殺菌劑放置 於接觸狀態之意，而不問海水的流動狀態。亦即，包含將 -15- 1330618 海水貯留於槽內而維持完全沒有流動的狀態，及維持配管 內以一定流速流動的狀態。因此，在此所謂滯留槽，不僅 指貯存海水之滯留槽，亦廣泛包含以一定速度使海水流動 之滯留配管等。又’作爲含氯殺菌劑者，採用次氯酸鈉、 次氯酸鈣、氯氣，無論何者，有效氯皆是以次氯酸或是次 氯酸離子之形態存在於海水中。又，作爲過氧化氫者，採 用過氧化氫水溶液。 (12) 較佳爲，上述（11)之裝置，又再具備有用以 將過氧化氫分解劑供給至被供給有過氧化氫之海水的過氧 化氫分解劑供給裝置。 將殘留於被供給有過氧化氫的海水中之過氧化氫，藉 由供給過氧化氣分解劑而予以分解，並要作到即使將該海 水排出於海洋也對海洋沒有影響。作爲過氧化氫分解劑者 ，採用亞硫酸鈉酸式亞硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）、硫代硫酸 鈉及過氧化氫酶等之酵素等，使過氧化氫還原並分解之還 原劑或是酵素。 (13) 較佳爲’於上述（11)之裝置，從被供給含氯 殺菌劑後到被供給過氧化氫爲止之在上述滞留槽內的滯留 時間，是能夠被設定在0.05〜10分鐘的範圍》

於滯留槽之滯留時間，必須爲足以使細菌類死滅之時 間，且可抑制三鹵甲烷產生之範圍內的時間。如第4圖所 示’只要將含氯殺菌劑供給後之經過時間設定在1 〇分鐘 以下，亦即將滯留時間設定於1 0分鐘以下，則所產生之 三鹵甲烷濃度，可抑制在符合日本飲料水基準之0.1m g/L 以下。因此，從抑制三鹵甲烷產生之觀點來看，將滯留時 間設定於1 〇分鐘以下爲理想。 另一方面，從讓細菌類死滅之觀點來看，必須滯留於 滯留槽直至使細菌類死滅爲止。在此，檢討關於爲了使細 菌類死滅所必須之滯留時間。於IΜ 0之壓艙水處理基準 ，細菌殘存數，被要求關於霍亂菌在lOOmL中必須未滿 lefu，而關於大腸菌在100mL中未滿250cfu，關於腸球菌 在 lOOmL中未滿 lOOcfu。在此，爲了滿足該基準，求得 了海水中的細菌類與殘留有效氯所必須之接觸時間，與海 水中的殘留氯濃度之關係。又，霍亂菌或腸球菌，其在海 水中之存在數目要比大腸菌極其少數，故只要是使大腸菌 死滅之條件，則可確認其他菌或腸球菌亦死滅。因此，於 以下之檢討，以大腸菌爲對象作檢討，所謂細菌類即指大 腸菌。 第5圖，是海水中之細菌類及殘留有效氯之接觸時間 ，與海水中之殘留氯濃度之關係，以兩對數圖表表示之， 縱軸表示殘留氯濃度（mg/L )，橫軸表示接觸時間（分鐘 )。依處理對象之海水中的細菌數目的大小，作爲目標之 細菌殘存率有所不同。第5圖，係將細菌殘存率設爲ι〇-5 、1(Γ3時，接觸時間與殘留氯濃度之關係圖表。在細菌數 較多之處理對象海水中’減少目標細菌殘存率。 如第5圖之圖表所示’於任一細菌殘存率之情形，皆 爲只要提高殘留氯濃度，則可縮短接觸時間。在此，作爲 於該實驗得到的結果’例如目標細菌殘存率爲1〇·3時，若 -17- 1330618 將殘留氯濃度設定在2 Omg/L，則接觸時間爲0.05分鐘即 足夠。另一方面，若將接觸時間設定在10分鐘時，則必 須之殘留氯濃度爲〇· lmg/L。又，目標細菌殘存率爲10·5 之時，若將殘留氯濃度設定在100mg/L，則接觸時間爲 0.05分鐘即足夠。另一方面，若將接觸時間設定在1〇分 鐘時，則必須之殘留氯濃度爲0.4mg/L。 從第5圖的圖表所示之結果，可得知於滯留槽之滯留 時間亦即細菌與殘留有效氯之接觸時間，爲只要提高殘留 氯濃度則可設定於極短的時間內。但是，在將大量海水送 至壓載艙之半途中設置滯留槽，使海水滯留，由操作上的 方便性來考量該滯留時間的設定，則將上述之實驗所得之 〇.〇5分鐘作爲下限値爲理想。 如上述般，若接觸時間爲0.05〜10分鐘，則因應爲 處理對象之海水，將含氯殺菌劑之殘留有效氯濃度在0.1 〜1 00mg/L之範圍內適當調整，可抑制三鹵甲烷之發生並 使細菌類死滅。因此，以使接觸時間成爲0.05〜10分鐘 地，藉由設置供給含氯殺菌劑後直至供給過氧化氫之時間 (亦即滯留時間）可設定在0.05〜10分鐘之滯留槽，可 使細菌類死滅至處理基準之數。 (14)較佳爲，於上述（11)之裝置，滯留槽，是被 設置在壓載臆內。藉由將壓載艙之一部分作爲滯留槽使用 ，可不必新設滯留槽。如此，既存船舶之改造容易，可減 少設置成本。 (1 5 )作爲上述構成之另一變形形態，爲有關本發明 -18- 1330618 之壓艙水處理裝置，具備有：將含氯殺菌劑供給至海水的 含氯殺菌劑供給裝置、及使添加有含氯殺菌劑的海水滞留 一預定時間的滯留槽，以及將氯還原劑供給至在滯留槽內 ** 已滯留一預定時間後之海水的氯還原劑供給裝置。 • 藉由將含氯殺菌劑供給至海水，可使細菌類或浮游生 物死滅，不過在細菌類死滅後殘留之含氯殺菌劑會與海水 中之有機物反應而產生三鹵甲烷。如上述之第4圖所示般 # ，三鹵甲烷之產生，會持續至殘留氯消失，而三鹵甲烷濃 度，會隨著時間的經過而增加。於第4圖所示之例，在添 加了含氯殺菌劑1分鐘後之三鹵甲烷的產生量，爲總產生 量之1/10左右以下。由此可知，只要供給含氯殺菌劑使 細菌類死滅後，立刻供給氯還原劑，使殘留氯還原並失效 ，即可抑制三鹵甲烷之產生。另一方面，藉由含氯殺菌劑 ，可使細菌類及未滿50/zm之浮游生物在短時間內幾乎死 滅，不過爲了使50/zm以上之浮游生物死滅，必須使有效 φ 氯在海水中殘留某程度的時間。但是，爲了使50/zm以上 之浮游生物死滅，而讓有效氯長時間殘留於海水中’則三 • 鹵甲烷會增加。 . 在此，於上述（15)之裝置’爲了藉由含氯殺菌劑使 細菌類或浮游生物死滅’須適當確保使海水接觸於有效氯 的時間，同時爲了抑制氯氣長時間殘留所引起之三鹵甲烷 的產生，而採用了如下述般之過程。亦即’將含氯殺菌劑 供給至壓艙水後，導入於滯留槽’僅在藉由有效氯之細菌 類處理所必須之時間內使其滯留於滯留槽內’來進行殺菌 -19- 1330618 處理。其次，滞留槽從排出海水於氯還原劑供給，使殘留 氯還原並失效來抑制三鹵甲烷之產生。如此地，爲了抑制 三鹵甲烷之產生，在使海水短時間內與有效氯接觸後，爲 了將殘留氯還原處理而供給氯還原劑，使殘留氯還原並失 效。 在此所謂滯留，是指對海水供給含氯殺菌劑後到供給 過氧化氫爲止之間，將海水中之細菌類與含氯殺菌劑放置 於接觸狀態之意，而不問海水的流動狀態。亦即，包含將 海水貯留於槽內而維持完全沒有流動的狀態，及維持配管 內以一定流速流動的狀態。因此，在此所謂滯留槽，除了 指貯存海水之滯留槽，亦廣泛包含以一定速度使海水流動 之滯留配管等。又，作爲含氯殺菌劑者，採用次氯酸鈉、 次氯酸鈣、氯氣，皆爲在海水中以次氯酸或是次氯酸離子 之形態作爲有效氯存在。又，作爲氯還原劑者，採用亞硫 酸鈉、硫代硫酸鈉或過氧化氫水。 (16)較佳爲，於上述（15)之裝置，可作成從被供 給含氯殺菌劑後到被供給氯還原劑爲止之在上述滯留槽內 的滯留時間，能夠被設定在0.5〜20分鐘的範圍。 於滯留槽之滯留時間，必須爲足以使細菌類或浮游生 物死滅之充分的時間，且必須爲可抑制三鹵甲烷產生之範 圍內的時間。如第4圖所示，只要將供給含氯殺菌劑後之 經過時間設定在2 0分鐘以下，亦即將滯留時間設定在2 0 分鐘以下，則所產生之三鹵甲烷濃度，會在〇.2mg/L以下 ，便不會成爲問題。因此，從抑制三鹵甲烷產生之觀點來 -20- 1330618 看，以將滞留時間間設定20分鐘以下爲理范 另一方面，從讓細菌類或浮游生物死滅 ' 必須滯留於滯留槽直至使細菌類或浮游生物 ** 此，檢討關於爲了使細菌類或浮游生物死滅 - 時間。根據IMO之壓艙水處理裝置的認可 處理50/zm以上之浮游生物數於處理前爲： 上的原水時，要求在處理後之浮游生物數爲 鲁 下。 在此，爲了滿足該基準，求得了海水中 游生物與殘留有效氯之必須之接觸時間，以 留氯濃度之關係。 第6圖，爲海水中之細菌類或浮游生物 觸時間，與海水中之殘留氯濃度之關係，以 表示者。縱軸表示殘留氯濃度（mg/L )，橫 間（分鐘）。如第6圖之圖表所示地，若增 % 則可以縮短接觸時間。在此，由此實驗所得 如，殘留氯濃度爲l〇〇mg/L時，則接觸時間 ' 足夠。另一方面，若將接觸時間定爲20分 - 要的殘留氯濃度爲5mg/L。 由第6圖之圖表所示之結果，得知在滯 間，亦即細菌類或浮游生物與殘留有效氯之 要增大殘留氯濃度’就可以將之設定成極短 ，在將大量的海水輸送至壓載艙的途中設置 水滯留，由操作上的方便性來考量該滯留時 之觀點來看， 死滅爲止。在 所必須之滯留 測試基準，在 〇5個體/m3以 10個體/m3以 的細菌類或浮 及海水中的殘 與殘留氯的接 兩對數圖表所 軸表示接觸時 大殘留氯濃度 到的結果，例 在0.5分鐘便 鐘時，則所必 留槽之滯留時 接觸時間，只 時間內。但是 滯留槽，使海 間的設定，由 -21 - 1330618 上述的實驗所得以0.5分鐘作爲下限値爲理想。 如上述般地，若將接觸時間設爲0.5〜20分 爲處理對象之海水，適宜地將含氯殺菌劑之殘留 度調整在5〜1 00mg/L之範圍，可以抑制三鹵甲 ，同時可以使細菌類或浮游生物死滅。因此，使 爲0.5〜20分鐘之方式，設置能夠把從供給含氯 供給氯還原劑爲止之時間（滯留時間）設爲0.5, 來設置滯留槽，便能夠使細菌類或浮游生物死滅 基準。 (1 7 )作爲上述構成之另一變形形態，本發 水處理裝置，具備有：將含氯殺菌劑供給至海水 菌劑供給裝置；及使添加有含氯殺菌劑的海水滯 時間的滯留槽；及將在滯留槽內已滯留一預定時 水予以導入，進行活性炭處理的活性炭處理裝置 在上述之變形形態中，爲了使海水中之殘留 故取代還原處理以活性炭進行處理。在上述之變 ，係採用如後述般之過程。亦即，添加含氯殺菌 之後，以能夠讓細菌類或浮游生物死滅之充分的 是可以抑制三鹵甲烷產生的範圍內之時間，來讓 效氯的海水滯留。其後，使海水通過活性炭處理 由活性炭將殘留氯還原並抑制三鹵甲烷的產生， 附並去除所產生的三鹵甲烷。作爲活性炭處理裝 能夠在槽內穩定地使活性炭流動之方式者，或是 充塡有活性炭者。 鐘，因應 有效氯濃 烷的產生 接觸時間 殺菌劑到 / 20分鐘 達到處理 明之壓艙 的含氯殺 留一預定 間後的海 〇 氯失效， 形形態中 劑於海水 時間，且 殘留有有 裝置，藉 同時，吸 置者，爲 可以使用 -22- 1330618 又，取代活性炭，也可以使用還原並分解殘留氯之同 時亦能夠吸附三齒甲烷之處理材料。又，取代活性炭處理 裝置，也可以設置具備有吸附三鹵甲烷之吸附材料的吸附 ** 槽，並且將氯還原劑供給至已在滯留槽滯留一預定時間之 - 海水亦可。藉由氯還原劑使殘留氯還原而失效，藉由吸附 槽內之吸附材，將所產生的三鹵甲烷予以吸附。可以使用 樹脂系吸附材來作爲吸附材料。 # (18)較佳爲，於上述（17)之裝置，從被供給含氯 殺菌劑到開始活性炭處理爲止，將在上述滯留槽內的滞留 時間設定在0.5〜20分鐘的範圍。 如先前所記載，若將在滯留槽的接觸時間，亦即細菌 類或浮游生物與殘留有效氯的接觸時間設爲0.5〜20分鐘 ，因應爲處理對象之海水，適宜地將含氯殺菌劑之殘留有 效氯濃度調整在5〜l〇〇mg/L之範圍，可以抑制三鹵甲烷 的產生’同時可以使細菌類或浮游生物死滅。因此，使接 # 觸時間爲〇·5〜20分鐘之方式，設置能夠把從供給含氯殺 菌劑到開始活性炭處理爲止之時間（滯留時間）設爲0.5 ' 〜20分鐘來設置滯留槽，便能夠使細菌類或浮游生物死滅 • 達到處理基準。 (19) 較佳爲，於上述（15)〜（18)之裝置，上述 滯留槽，是被設置在壓載艙內。藉由將壓載艙之一部分作 爲滯留槽來使用’便不需要重新具備滯留槽，如此進行的 話’則既有的船舶容易地改造，因而可以減少設備費用。 (20) 較佳爲’上述之（丨丨）〜（19)之壓艙水處理 -23- 1330618 裝置，在含氯殺菌劑供給裝置的上游側，更具備有過濾海 水捕集水生生物的過濾裝置。 藉由在含氯殺菌劑供給裝置之上游側設置過濾裝置， 在過濾裝置可以捕集並去除海水中之動物性浮游生物等比 較大型的水生生物。因此，相較於沒有設置過濾裝置之情 形，能夠減少含氯殺菌劑的供給量，其結果，更能抑制三 鹵甲烷的產生，而可以減少對環境的影響。伴隨於此，也 可以減少過氧化氫或是氯還原劑的供給量，而可以更進一 步地縮小滯留槽。又，作爲過濾裝置者，網目以使用1 〇〜 200/zm者爲理想，特別是網目若使用20〜35/zm左右者 時’由於可以最佳地設定捕集率及逆流洗淨頻率，因此特 別理想。 (21) 本發明之壓艙水處理方法，具備有：過濾海水 補集水生生物的過濾程序、及將殺菌劑供給於已被過濾之 海水的殺菌劑供給程序、及將添加有殺菌劑的海水導入於 文氏管’使空化作用產生於該海水中的空化處理程序。 (22) 較佳爲，上述（21)之壓艙水處理方法，更具 備有將殺菌劑分解劑供給至被添加有殺菌劑之海水的殺菌 劑分解劑供給程序。 (23 )作爲上述過程之變形形態，本發明之壓艙水處 理方法’具備有注水時處理程序及排水時處理程序； 上述注水時處理程序’係具備有：過濾海水補集水生 生物的過濾程序；及將殺菌劑供給至被過濾後之海水的殺 菌劑供給程序：及將添加有殺菌劑的海水導入於文氏管， -24 - 1330618 使空化作用產生於該海水中的空化處理程序；及將實施空 化處理後之海水輸送至壓載艙的注水程序， 上述排水時處理程序，係具備有：將殺菌劑分解劑供 *· 給至從壓載艙所抽出之海水中的殺菌劑分解劑供給程序； • 及將添加有殺菌劑分解劑的海水予以導入，使殺菌劑分解 劑擴散於該海水中的擴散程序；及將已擴散有殺菌劑分解 劑之海水排出至海中的排水程序。 • 藉由具備有如此之構成，在從海中將海水送至壓載艟 時，可藉由過濾海水來捕集並去除海水中之動物性浮游生 物等比較大型的水生生物，並藉由殺菌劑及由文氏管所產 生之空化作用使細菌類及比較小型之浮游生物死滅，可把 對生物施以死滅處理後之海水貯存於壓載艙。再者，從壓 載艙將海水排出於海中時，可將殘留於海水之殺菌劑藉由 殺菌劑分解劑來分解而消除殺菌劑對海域之影響。又，藉 由設有使殺菌劑分解劑擴散於海水中的擴散裝置，可在短 Φ 時間內將殺菌劑分解劑擴散於海水中，並在短時間內將殺 菌劑分解，故可一面將海水從壓載艙排出，一面確實地使 • 其無害化。又，只要適切地維持貯存於壓載艙內的海水之 . 殺菌劑濃度，即可抑制細菌類或浮游生物之再次生長。 (24 )作爲上述之過程的變形形態，本發明之壓艙水 處理方法，具備有注水時處理程序及排水時處理程序； 上述注水時處理程序，係具備有：過濾海水補集水生 生物的過濾程序、及將過氧化氫供給至被過濾後之海水的 過氧化氫供給程序、及將添加有過氧化氫的海水導入於文 -25- 1330618 氏管，使空化作用產生於該海水中的空化處理程序、及將 實施空化處理後之海水輸送至壓載艙的注水程序； 上述排水時處理程序，係具備有：將過氧化氫分解劑 供給至從壓載艙所抽出之海水中的過氧化氫分解劑供給程 序、及將添加有過氧化氫分解劑的海水予以導入，使過氧 化氫分解劑擴散於該海水中的擴散程序、及將已擴散有過 氧化氫分解劑之海水排出至海中的排水程序。 藉由具備有如此之構成，在從海中將海水送至壓載艙 時，可藉由過濾海水捕集並去除海水中之動物性浮游生物 等比較大型的水生生物，並藉由過氧化氫及由文氏管所產 生之空化作用使細菌類及比較小型之浮游生物死滅，把對 生物施以死滅處理後之海水貯存於壓載艙。再者，從壓載 艙將海水排出於海中時，可將殘留於海水之過氧化氫藉由 過氧化氫分解劑來分解而消除過氧化氫對海域之影響。再 者，由於使用過氧化氫作爲殺菌劑，故不會產生有害的副 生成物。 又，藉由設置使過氧化氫分解劑擴散於海水中的擴散 裝置，可將過氧化氫分解劑擴散於海水中，並在短時間內 將過氧化氫分解，故可一面將海水從壓載艙排出至海中， —面確實地使其無害化。 又，只要適切維持貯存在壓載艙內的海水之過氧化氫 濃度，即可抑制細菌類或浮游生物的再次生長。又，作爲 所供給之過氧化氫分解劑者，可使用亞硫酸鈉、酸式亞硫 酸鈉（亞硫酸氫鈉）、硫代硫酸鈉等之將過氧化氫還原並 -26- 1330618 分解之還原劑。 (25)較佳爲，於（21)〜（24)之壓艙水處理方法 • ，是在上述過濾程序，使用網目爲1〇〜200 e m之範圍的 ** 過濾裝置。 - (26)較佳爲，於（21)〜（24〉之壓艙水處理方法 ，在上述空化處理程序，是以文氏管之喉部的流速爲10〜 40 m/sec之方式，使海水被輸送至文氏管。 φ 將海水之流速以如此設定的理由如下。在抽取海水輸 送至壓載艙的配管途中設置有壓臆水處理裝置時，配管內 的海水流速，在文氏管的入口，通常爲2〜3m/s左右。若 是在文氏管喉部的流速小於lOm/sec時，由於在喉部之流 速的上昇比率不夠充分，隨此之靜壓就不能充分地激烈降 低，故即使在大氣壓力下也不會產生空化。另一方面，若 是在文氏管喉部的流速大於4 0 m/s時，則過剩地產生空化 現象，在通過文氏管時所伴隨的壓力損失過大，用以供水 φ 所消費的能源過大，泵浦動力亦得過大，而導致高成本。 (27) 較佳爲，於（21)〜（24)之壓艙水處理方法 * ，文氏管的壓力損失水頭以5〜40m之方式來使海水被輸 - 送至文氏管。其理由是：若損失水頭比5m還小時，則無 法產生空化，另一方面，若比40m還大時，船舶上所備有 之作爲壓艙水泵浦所使用的大流量泵浦並無法因應使用之 緣故。 (28) 較佳爲，於（21)〜（23)之壓艙水處理方法 ，作爲殺菌劑，例如，可以使用次氯酸鈉。此時，在殺菌 -27- 1330618 劑供給程序中，以使海水中之有效氯量 100mg/L之方式，來調整該殺菌劑的供 若是有效氯量的重量濃度比lmg/L還小 中的還原性物質或是有機物反應而沒有 若是比100mg/L還大時，則會產生腐軸 存槽變大而增高成本等問題。 (29 )較佳爲，於（21 )〜（23 ) ，使用次氯酸鈉作爲殺菌劑時，在殺菌 添加有殺菌劑之海水的氧化還原電位爲 式，來調整該供給量。 用以使細菌類死滅所供給的次氯酸 中的還原性物質而被消耗掉，不過作爲 水會因海域不同而水質有所差異，還原 不同。因此，爲了充分地讓細菌類死滅 酸鈉的Ί共給量調整爲可適用於該水質之 的供給量調整爲可適用於該水質之量， 次氯酸鈉之海水的氧化還原電位，並使 於銀/氯化銀電極爲800mV以上之方式 將氧化還原電位設定爲8 00mV以上， 之氯濃度，設定在可以充分地讓細菌類 (30 )作爲上述過程之變形形態， 理方法，具備有：過濾海水補集水生生 將過濾後的海水導入於文氏管，使空化 中的空化處理程序；及使如此方式所處 的重量濃度爲1〜 給量。其理由是， 時，次氯酸會與水 殘留，另一方面， 以及次氯酸鈉之貯 之壓艙水處理方法 劑供給程序，以使 ,800mV以上之方 鈉，也會受到海水 壓艙水所載入的海 性物質的含有率也 ，因此必須將次氯 量。要將次氯酸鈉 是先測量被供給有 氧化還原電位相對 來進行調整。藉由 是將殘留於海水中 死滅之濃度。 本發明之壓艙水處 物的過濾程序；及 作用產生於該海水 理後之海水中的細 -28- 1330618 菌類死滅的紫外線照射殺菌程序。 (31〉又’作爲上述過程之另一變形形態，本發明之 ' 壓艙水處理方法，具備有··將含氯殺菌劑供給於海水的含 % 氯殺菌劑供給程序、及使添加有含氯殺菌劑之海水滯留一 # 預定時間的滯留程序、及將過氧化氫供給於已滯留一預定 時間後之海水的過氧化氫供給程序。 (32) 較佳爲，於上述（31)之壓艙水處理方法，使 # 海水滯留之時間爲〇.〇5〜10分鐘之範圍。在此所諝滞留 之時間’是指：從含氯殺菌劑被供給於海水到過氧化氫被 供給爲止之時間》 (33) 較佳爲，於上述（31)之壓艙水處理方法，以 使海水中之有效氯量的重量濃度爲0.1〜l〇〇mg/L範圍內 之方式來調整含氯殺菌劑的供給量。 藉由如此地調整含氯殺菌劑之供給量，即使海水的水 質（有機物濃度等）、棲息的浮游生物或是細菌類的種類 # 及數量有所不同時，也可以使細菌類死滅而達處理基準。 再者，藉由對應於滯留程序之滞留時間，以使海水中之有 • 效氯量之重量濃度爲0.1〜100mg/L範圍內之方式來供給 - 含氯殺菌劑，可以抑制三鹵甲烷的產生，並且可以使細菌 類死滅。又，若是海水中之有效氯量的重量濃度比 O.lmg/L還小時，有效氯會與水中的還原性物質或是有機 物反應而消耗掉，沒有充分可使用於殺菌的有效氯殘留量 ，故無法使細菌類或浮游生物死滅；另一方面，若是比 10 0mg/L還大時，則會產生腐蝕、及含氯殺菌劑的費用以 -29- 1330618 及含氯殺菌劑貯存槽的尺寸變大而增高成本等問題。 (34) 較佳爲，於上述（31)之壓艙水處理方法，以 使海水中之過氧化氫的重量濃度爲0.1〜200m g/L範圍內 之方式來調整過氧化氫的供給量。藉由如此地調整過氧化 氫之供給量，將殘留於滯留程序後之海水中的有效氯予以 還原，來抑制三鹵甲烷的產生，並且使以含氯殺菌劑處理 後仍殘存的浮游生物死滅以達到處理基準。再者，使過氧 化氫殘留於貯存在壓載艙之壓艙水中，而可以維持於壓艙 水處理基準。又，若當海水中的過氧化氫之重量濃度比 0.1 mg/L還小時，則無法充分使殘留有效氯還原，並且不 能讓浮游生物死滅。另一方面，當比200mg/L還大時，則 要供給的過氧化氫分解劑量會變多，而產生高成本等問題 〇 (35) 較佳爲，於上述（31)〜（34)之壓艙水處理 方法，在含氯殺菌劑供給程序之前，更具備有過濾海水捕 集水生生物的過濾程序。 藉由於含氯殺菌劑供給程序之前，具備有過濾海水捕 集水生生物之過滬程序，在過濾程序可以捕集並去除海水 中之動物性浮游生物等比較大型的水生生物。因此，相較 於沒有設置過濾程序之情形，能夠減少含氯殺菌劑的供給 量，並更爲抑制三鹵甲烷的產生，可減少對環境的影響。 並且，可以減少過氧化氫的供給量，而可以更進一步地縮 小滯留槽。又，作爲過濾裝置者，網目以使用10〜200 者爲理想，更進一步地，網目若使用20〜35/zm左右 -30- 1330618 時，由於可以最佳地設定捕集率及逆流洗淨頻率，因此特 別理想。 • (36>作爲上述過程之另一變形形態，本發明之壓艙 ** 水處理方法，具備有：將含氯殺菌劑供給於海水的含氯殺 • 菌劑供給程序；及使添加有含氯殺菌劑之海水滯留一預定 時間的滯留程序；及將氯還原劑供給於已滯留一預定時間 後之海水的氯還原劑供給程序。 φ (37)較佳爲，上述（36)之壓艙水處理方法於，在 滯留程序，從被供給含氯殺菌劑後到被供給氯還原劑爲止 的時間爲0.5〜20分鐘之範圍。 (38〉較佳爲，於上述（36)之壓艙水處理方法，以 使海水中之有效氯量之重量濃度爲5〜100mg/L範圍內之 方式來調整含氯殺菌劑的供給量。 藉由以使海水中之有效氯量之重量濃度爲 5〜 1 00mg/L範圍內之方式來調整含氯殺菌劑的供給量，即使 # 海水的水質（有機物濃度等）、棲息的浮游生物或是細菌 類的種類及數量有所不同時，也可以使細菌類死滅而達處 ' 理基準。再者，藉由使海水中之有效氯量之重量濃度因應 • 於滯留程序之滯留時間，將含氯殺菌劑之供給量調整於5 〜1 00mg/L之範圍內，可抑制三鹵甲烷的產生，並且可以 使細菌類或浮游生物死滅。又，若是海水中之有效氯量的 重量濃度比5mg/L還小時，由於有效氯會與水中的還原 性物質或是有機物反應而減少，由於沒有充分地殘留有效 氯，故無法使細菌類或浮游生物死滅；另一方面，若是比 -31 - 1330618 10 0mg/L還大時’則會產生腐蝕、及含氯殺菌劑的費用以 及含氯殺菌劑貯存槽的尺寸變大而增高成本等問題。 (39) 作爲上述過程之另一變形形態，本發明之壓艙 水處理方法’具備有：將含氯殺菌劑供給於海水的含氯殺 菌劑供給程序、及使添加有含氯殺菌劑之海水滯留一預定 時間的滯留程序、及將已滯留一預定時間後之海水進行活 性炭處理的活性炭處理程序。 (40) 較佳爲，於上述（39)之壓艙水處理方法，在 滯留程序中，從被供給含氯殺菌劑後到開始進行活性炭處 理爲止的時間爲0.5〜20分鐘之範圍。 (41) 較佳爲，於上述（39)之壓艙水處理方法，以 使海水中之有效氯量之重量濃度爲5〜100mg/L範圍內之 方式來調整含氯殺菌劑的供給量。 (42) 較佳爲，上述（36)〜（41)之壓艙水處理方 法，於含氯殺菌劑供給程序之前，更具備有過濾海水捕集 水生生物的過濾程序。 藉由於含氯殺菌劑供給程序之前，更具備有過濾海水 捕集水生生物的過濾程序，在過濾程序可以捕集並去除海 水中之動物性浮游生物等比較大型的水生生物。因此，相 較於沒有設置過濾程序之情形，能夠減少含氯殺菌劑的供 給量，並更能抑制三鹵甲烷的產生，可減少對環境的影響 。並且，可以減少過氧化氫的供給量，而可以更進一步地 縮小滯留槽》又，作爲過濾裝置者，網目以使用〗〇〜200 /zm者爲理想，尤其是網目若使用20〜35//m左右時，由 -32- 1330618 於可以最佳地設定捕集率及逆流洗淨頻率，故爲理想。 依據上述之（1)之壓艙水處理裝置及（21)之壓艙 水處理方法，可以過濾海水捕集並去除水生生物，將殺菌 ** 劑供給至過濾後的海水中，將添加有殺菌劑的海水導入於 • 文氏管，藉由在該海水中產生空化作用，使殺菌劑擴散於 海水中，同時可以對海水中之水生生物給予損傷或是使該 等死滅。因此，能夠廉價且確實地達成以以往之方法難以 # 達成之IMO訂定的壓艙水處理基準，並能夠抑制外來生 物或是傳染性病原菌的移動。 又，依據上述之（3) (4)之壓艙水處理裝置及（23 )(24)之壓艙水處理方法，當從海中將海水輸送至壓載 艙時，過濾海水捕集並去除水生生物，並藉由過氧化氫等 殺菌劑及以文氏管之空化作用而可以使細菌類及浮游生物 死滅，再將使生物死滅處理後之海水貯存於壓載艙。再者 ，將海水從壓載臆排出至海中時，藉由過氧化氫分解劑等 # 將殘留於海水之過氧化氫等殺菌劑予以分解，來消除過氧 化氫等之對海域的影響。 ' 又，依據上述之（11)之壓艙水處理裝置及（31)之 • 壓艙水處理方法，將含氯殺菌劑供給至被注入於船舶壓載 艙的海水中，滯留一預定時間後，再藉由供給過氧化氫， 可以使海水中的細菌類或浮游生物死滅。藉此，可以供給 充分滿足IMO所訂定之壓艙水處理基準之不含有害生物 的海水來作爲壓臆水，並且可以抑制由含氯殺菌劑所形成 之三鹵甲烷的產生。 -33- 1330618 又，依據上述之（15) (17)之壓艙水處理裝置及（ 36 ) ( 39 )之壓艙水處理方法，將含氯殺菌劑供給至被注 入於船舶壓載艙的海水中，滞留一預定時間後，再藉由供 給氯還原劑或是藉由進行活性炭處理，可以使海水中的細 菌類或浮游生物死滅》藉此，可以供給充分滿足IMO所 訂定之壓艙水處理基準之不含有害生物的海水來作爲壓艙 水，並且可以抑制由含氯殺菌劑所形成之三鹵甲烷的產生 【實施方式】 [實施形態1] 以下，使用圖面，具體地說明有關本發明之壓艙水處 理裝置之實施形態的例示。 第1圖，是在本發明之第一實施形態中之該壓艙水處 理裝置的方塊圖。該壓艙水處理裝置，係具備有下記之構 成。海水抽取管線1，係將海水抽取至船內。粗過濾裝置 2，係將來自於海水抽取管線1所採取到之海水中的粗大 物除去。泵浦3，是用以抽取海水，或是將後述之壓載艙 (ballast tank) 9的壓艙水輸送至後述的過濾裝置4。過 濾裝置4，是把已由粗過濾裝置2去除粗大物後之海水中 的浮游生物類予以去除。殺菌劑供給裝置5，是將殺菌劑 供給至已由過濾裝置4所過濾後的海水，使細菌類或浮游 生物死滅。殺菌劑分解劑供給裝置6，是將殺菌劑分解劑 供給至已添加有殺菌劑的海水中。文氏管（Venturi-tube • 34 - 1330618 )7 ’是將已添加有殺菌劑及殺菌劑分解劑的海水（過濾 水）予以導入’在該海水中產生空化（cavitation，以下稱 空化或空化作用），對海水中的水生生物給予損傷或是使 ** 該等死滅’並且使由殺菌劑供給裝置5所供給的殺菌劑擴 散至海水中。處理水供水管線8，是把從文氏管7所排出 之處理後的海水輸送至後述的壓載艙9。壓載艙9，是用 來貯留從處理水供水管線8所送出之處理後的海水、或是 φ 未處理的海水。處理水排水管線10，是用以將壓載艙9內 之處理完畢的壓艙水排出至海中。未處理海水供水管線11 ’是用來將未處理的海水輸送至壓載臆9。壓艙水供給管 線12，是用來將壓載艙9內之未處理的壓艙水輸送往過濾 裝置4側。處理水排水管線1 3，是用來將處理終了的壓臆 水排出至海中。 以下，更進一步地詳細說明各裝置。 • 〈粗過濾裝置〉 海水，是從設置在船側部的海底門（海水吸入口）經 ' 由海水抽取管線1，利用泵浦3而被抽取。粗過濾裝置2 . ，是將抽取的海水中所含有的大小各式各樣的夾雜物或是 水生生物之中，l〇mm左右以上的粗大物予以去除。作爲 粗過濾裝置者，可以使用設有l〇mm左右之孔洞的筒型濾 篩（strainer)、或是利用比重差將水流中之粗大物予以 分離的流體旋風器（hydro-cyclone)、或是利用旋轉篩網 來將粗大物予以捕集並刮取回收之裝置等。 -35- 1330618 <過濾裝置> 過濾裝置4，是設置來把已利用粗過濾裝置2去除粗 大物後之海水中的浮游生物類予以去除。使用網目10〜 200ym者。將網目設爲10〜20〇em之理由，是爲了要將 動物性浮游生物或是植物性浮游生物的捕集率保持在一定 的水準，同時減少逆流洗淨頻率，來縮短在靠港地之壓艙 水處理時間。相反來說，若網目比200 /2 m更大時，則動 物浮游生物或植物浮游生物的捕集率會顯著降低，另一方 面，若網目比1 〇 y m更小時，則逆流洗淨頻率會變多，由 於在靠港地之壓艙水處理時間變長，故任一方皆不理想。 因此，特別是使用網目20〜35//m左右者，由於可以最佳 地設定捕集率及逆流洗淨頻率，故爲理想。又，過濾裝置 4，以過濾面積每lm2—天過濾200m3以上的過濾速度爲 理想。不過若是過濾單元之集積程度能夠更加小型化時， 則不受此限定。 作爲過濾裝置4之具體例，較理想爲使用鋼絲網過濾 器或是楔形篩線過濾器。 所謂鋼絲網過濾器，是指將在框體捲繞具有notch ( 突起）之絲線的筒型組件，保持於外殼內者，再者，設置 有給水及逆洗淨用的閥及配管。藉由notch使絲線彼此保 持間隔來設定筒型組件的過濾通路尺寸。過濾通路尺寸， 較理想爲10〜200" m。作爲該鋼絲網過爐器之具體例者 ，有神奈川機器工業製之鋼絲網過濾器。於日本特開 -36- 1330618 200 1 - 1 704 1 6，揭示有將如此之鋼絲網過濾器作爲過濾組 件具備複數個，並具備有逆洗手段之裝置。在過濾組件集 ' 合基板或是各別的過濾組件，設置有小型超音波振動子， * 藉由在逆洗時，附加上超音波振動可以增大逆洗淨效果， . 且延長逆洗淨之間隔可以提高過濾效率。 所謂楔形篩線過濾器，是指將在框體捲繞具有三角形 斷面之絲線的筒型組件，保持於外殼內者，再者，設置有 φ 給水及逆洗淨用的閥及配管。藉由調整絲線彼此之間隔來 設定筒型組件的過濾通路尺寸。過濾通路尺寸，較理想爲 1 0〜200 y m。作爲該楔形篩線過濾器之具體例者，有東洋 網篩工業製之楔形篩線過濾器。 又，作爲過濾裝置4之其他較佳例，有積層碟片型過 濾器。所謂積層碟片型過濾器，是指將在兩面形成有複數 斜狀溝之甜甜圈型碟片壓鎖積層於軸方向而製成環狀者。 藉由相鄰接碟片的溝形成間隙，當海水流動時，過濾水生 φ 生物。適切設定斜狀溝之尺寸，可將網目縫隙設爲1〇〜 200 /zm。又，於積層碟片型過濾器，在逆洗時，可以藉由 • 解除碟片之壓鎖，來增大間隙以去除過濾殘渣。作爲該積 . 層碟片型過濾器之具體例者，有Arkal Filtration Systems 製的 “Spin Klin Filter Systems” 。 又，作爲過濾裝置4者，除了上述2種類的過濾裝置 之外，例如，可以使用密閉型砂過濾器、濾布過濾器、金 屬纖維過濾器等之其他各種的過濾裝置。 -37- 1330618 <殺菌劑供給裝置> 殺菌劑供給裝置5，是將殺菌劑供給至由過濾裝置4 所過濾而要導入於文氏管7的海水，使細菌類或浮游生物 死滅。作爲所供給之殺菌劑者，可使用次氯酸鈉、氯氣、 二氧化氯、過氧化氫、臭氧 '過醋酸、或是此等之2種以 上的混合物。或是使用上述以外的殺菌劑也是可以。 又，使用次氯酸鈉作爲殺菌劑時，海水中之有效氯量 之重量濃度以1〜1 00mg/L之方式來供給爲理想。其理由 是’若是次氯酸鈉的重量濃度比1 mg/L還小時，次氯酸會 與水中的還原性物質或是有機物反應而沒有殘留，另一方 面，若是比100mg/L還大時，則會產生腐蝕以及次氯酸鈉 之貯存槽變大而增高成本等問題。 在第7圖’是顯示殺菌劑供給裝置5之殺菌劑注入部 1 7，以及設在其下游側的文氏管7 ^海水是從第7圖的左 側朝向右側流動。又’在殺菌劑注入部1 7與文氏管7之 間’設置有殺菌劑分解劑供給裝置6之殺菌劑分解劑注入 部’不過在第7圖中將之省略。殺菌劑分解劑注入部之構 造’係與殺菌劑注入部1 7爲相同。又，第8圖，是將於 第7圖所顯示的殺菌劑注入部17放大顯示的圖，第9圖 ’是從上游的泵浦側觀察殺菌劑注入部〗7之狀態下的視 圖。以下’依照第7圖〜第9圖，詳細說明殺菌劑供給裝 置5,尤其是殺菌劑注入部I?。 殺菌劑注入部17’是具備有複數個甜甜圈狀之閉塞塊 體18及殺菌劑注入管19。閉塞塊體18，係於中央具有成 -38- 1330618 爲水路的開口部2 1。殺菌劑注入管1 9，其一端側是被固 定在閉塞塊體1 8，另一端延伸至開口部2丨。殺菌劑注入 • 管19，是由在開口部21內朝向徑向方向延伸出之板狀構 ' 件所構成的支持部20所支持。支持部20，在開口部2 1內 • 於外周方向以60。之間隔設置6個，於各支持部20支持著 2〜3根的殺菌劑注入管19。此等殺菌劑注入管19之開口 部21側前端’是由開口部2 1的中心朝徑向方向之外側離 % 開一預定距離而配置。又，殺菌劑注入管19之開口部21 側前端部’是朝向上游側折曲，使其前端以對向於流動方 向之方式呈開口，使該開口部成爲殺菌劑注入口。 如以上所述般，在開口部21之外周方向設置有複數 個支持部20’使複數根殺菌劑注入管19被支持於各支持 部20，‘於各支持部20，各殺菌劑注入管19之注入口以朝 向徑向方向隔開一預定間隔而配置。其結果，殺菌劑供給 管之殺菌劑注入口，爲複數分別被配置在流路斷面之半徑 • 方向及外周方向。如第8圖所示，殺菌劑注入管19之端 部’是被固定在閉塞塊體18，並於閉塞塊體18之外周面 ' 以呈開口之方式而配置，使來自於殺菌劑供給部（圖示省 - 略）的殺菌劑被供給至該部分。 在如上述所構成的殺菌劑供給裝置5，殺菌劑，係被 供給於文氏管7的上游側。因此，殺菌劑，在到達產生空 化的文氏管喉部之前，先讓殺菌劑在管內進行某種程度的 擴散，其次，再藉由空化使殺菌劑更進一步地進行擴散與 混合。藉此，促進殺菌劑對細菌類之滲透，而得以增大殺 -39- 1330618 菌效果。又’由於殺菌劑注入管1 9的殺菌劑供給口是朝 向上游側呈開口，故注入後的殺菌劑，朝向與流動於流路 的海水爲對向之方向吐出，促進殺菌劑於海水中之擴散。 又，在上述例中，雖例示出以殺菌劑供給裝置5將殺 菌劑供給至文氏管7之上游側，但殺菌劑，除了在文氏管 之上游側進行供給之外，也可以採用以供給至文氏管之喉 部的方式，或是僅供給至文氏管之喉部之方式亦可。將殺 菌劑供給到文氏管之喉部時，可藉由文氏管的排出作用而 自動地被吸引，因此不需要供給泵浦。 <殺菌劑分解劑供給裝置> 殺菌劑分解劑供給裝置6，是將殺菌劑分解劑供給至 已添加有殺菌劑的海水中，將殘存於海水中的殺菌劑予以 分解，使之無害化。在此實施形態中，由於殺菌劑分解劑 供給裝置6，是設置在殺菌劑供給裝置5及文氏管7之間 ，故藉由文氏管7的空化，使殺菌劑分解劑於海水中急速 地擴散。殺菌劑分解劑供給裝置6之配置，並非侷限於此 ，亦可設置在文氏管7的下游側。 對於次氯酸鈉、氯氣等之含氯殺菌劑，作爲所供給之 殺菌劑分解劑者，可以使用硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、酸式 亞硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）。又，對於過氧化氫，作爲所供 給之殺菌劑分解劑者，可以使用硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、 酸式亞硫酸鈉（亞硫酸氫鈉）及過氧化氫酶等之酵素。不 過並不僅限於此等。 -40- 1330618 <文氏管> 文氏管7，是讓空化產生，藉由此空化，對通過過濾 裝置4後之細菌類或是浮游生物給予損傷或是使該等死滅 ’並且使由殺菌劑供給裝置5所供給的殺菌劑擴散至海水 中。第10圖’是文氏管7的斷面圖；第11圖是從上游側 來觀察文氏管7的圖。在本實施形態中，文氏管7，如第 10圖、第11圖所示，爲並列地配置有複數根的小口徑文 氏管23者。在本例中，如第1〇圖、第11圖所示，在流 路中心配置有1個文氏管，於其周圍在2個同心圓上分別 配置有複數個文氏管。不過配置的方式，並非僅侷限於此 。以下，說明關於文氏管23。 文氏管23，是由：管路剖面積慢慢地縮小之縮徑部、 及爲最小剖面積部之喉部、及管路剖面積慢慢地寬闊之寬 闊部（擴散部）所構成。藉由伴隨著在喉部的流速急速上 昇而使靜壓激烈地降低，而產生空化氣泡，並藉由伴隨著 在寬闊部的流速降低而使壓力上昇而使空化氣泡成長後崩 壞》海水中的細菌類或浮游生物，隨著空化氣泡崩壞之衝 擊壓、剪斷力、高溫、或是氧化力強的〇H根之作用等， 而受到損傷或被破壞而死滅。 又，以文氏管23產生空化，可以對植物性浮游生物 等之比較小型的水生生物施加損傷、或是使該等死滅，並 且藉由空化，使殺菌劑急速地擴散於海水中來增大殺菌效 果。由於如此地藉由空化的擴散作用，促進殺菌劑往海水 -41 - 1330618 中之混合，故與僅注入殺菌劑之情形相比，使減少殺菌劑 的供給量成爲可能。其結果，可以抑制使用含氯殺菌劑作 爲殺菌劑時所擔心之三鹵甲烷的產生等，而可以減少對環 境的影響。並且，可以不用或是減少用以使殺菌劑無害化 之殺菌劑分解劑的供給。 再者，藉由使複數個文氏管並列地配置之構造，乃具 有以下般之效果： a.文氏管裝置的小型化 本發明之文氏管裝置，由於是複數根文氏管並列而配 置，所以不僅能夠處理大量的海水，且如同將單一的文氏 管大型化後之情形般地，在長度方向的尺寸並不會增大。 亦即，文氏管裝置的長度，和小口徑的文氏管爲相同程度 即可，在裝載於船舶之際，不會受到空間面的限制，而能 夠適切地配置。 b.空化氣泡之產生頻率的適切化 在文氏管內產生的空化氣泡，是產生在流速最快之靜 壓變低的喉部，並且沿著流動方向朝向下游側成長，在其 下游的擴散部，隨著流速降低所造成的壓力上昇，氣泡直 徑激烈增大而崩壞。空化氣泡的產生，是在文氏管喉部的 壁面附近產生頻率較高，而在管中心附近的產生頻率相對 地變低。此乃由於壓力分布存在於從管的壁面朝向中心方 向’管壁面附近的靜壓要比管中心部的靜壓更低。 -42- 1330618 因此，空化氣泡的產生頻率，是因應文氏管壁面的面 積而變化。要讓處理水量增大時，若是保持於幾何學上的 ' 相似而將文氏管單純地予以增大，則文氏管壁面之表面積 v 本身增大，因而縮小文氏管壁面之表面積的每單位處理水 • 量，故減少每單位處理水量之空化氣泡的產生頻率，因而 減少空化的效果。因此，在本發明之裝置，若要增大處理 水量，並非是以保持幾何學上的相似來擴大文氏管，而是 φ 以增加文氏管的根數爲理想。藉此，可以一面確保每單位 處理水量之空化氣泡產生頻率與小口徑文氏管相同等，同 時處理大容量的水。 C.抑制尺度對於處理效果之影響 關於小口徑文氏管，在確認到利用空化時之有害微生 物之處理性能或有害物質之分解性能時，便預測到：爲了 增加處理量而增大設置有文氏管之流路口徑，而將文氏管 • 的尺寸以配合該口徑作相似性的放大之情形時，尺度對於 處理性能將顯現出其影響。此點，於上述之裝置中，由於 • 並非改變文氏管的管徑而是能夠以增加文氏管的數量來因 . 應，故儘可能抑制尺度上可能對前述處理性能之影響，而 可以直接活用處理性能已確認到之小口徑文氏管之性能， 並依此來設計大流量的處理裝置。 又，對文氏管23供給海水時，於文氏管23喉部之海 水的流速以1〇〜4〇m/sec之方式來設定海水流量爲理想。 其理由如下。在抽取海水輸送至壓載艙的配管途中設置有 -43- 1330618 壓臆水處理裝置時，配管內的海水流速，在文氏管23的 入口’通常爲2〜3m/s左右。若是在文氏管23喉部的流 速小於10m/sec時’由於在喉部之流速的上昇比率不夠充 分，隨此之靜壓就不能充分地激烈降低，故即使在大氣壓 下也不會產生空化。另一方面，若是在文氏管喉部的流速 大於40m/s時，則過剩地產生空化現象，在通過文氏管時 所伴隨的壓力損失過大。其結果，用以供水所消費的能源 過大，泵浦動力亦得過大，因而增大運轉成本及設備成本 〇 又，對文氏管23供給海水時，使文氏管23之壓力損 失水頭爲5〜40m之方式來設定海水流量爲理想。其理由 是：若損失水頭比5 m還小時，則無法產生空化，另一方 面，若比40m還大時，船舶上所備有之作爲壓艙水泵浦所 使用的大流量泵浦並無法因應使用之緣故。 又，上述之文氏管7，例如，是利用切削加工在大口 徑圓柱閉塞塊25形成複數個文氏形狀開口部所製作成。 取而代之，也可以準備在大直徑圓柱閉塞塊25開設有複 數個貫通圓孔之大直徑圓柱保持體，藉由將小口徑文氏管 ***於該大直徑圓柱保持體來製作亦可。 又，文氏管7的開口率（文氏管喉部斷面積之總和相 對於文氏管裝置入口的管斷面積之比率），以7.5〜20% 爲理想。其理由如下。在抽取海水輸送至壓載艙的配管途 中設置有壓艙水處理裝置時，配管內的海水流速，在文氏 管23的入口，通常爲2〜3 m/s左右。另一方面，於大氣 -44- 1330618 壓力下，爲了在文氏管出口產生適切強度之空化 文氏管喉部之流速設定在10〜40m/s左右。如此 ’ 實現在文氏管入口爲2〜3m/s左右，在文氏管喉 ** 40m/s左右之流速，將文氏管的開口率以設爲7. . 理想。 又，鄰接之文氏管23之間隔，以文氏管入 的1.05〜1.5倍爲理想。其理由如下。若相鄰接 • 23的軸間間隔過近，則文氏管23間的管壁厚度 薄，因而在強度上產生問題。又若過遠，則文氏 面積之總和與上游側之文氏管裝置入口之管的斷 會變得過小（流路斷面積過於縮徑），將增加文 的壓力損失，船舶所備有之作爲壓艙水泵浦的大 就無法適用。 又，用以產生空化時也可以使用噴射噴嘴。 射噴嘴其壓力損失較高，且容易產生噴嘴阻塞， • 的大型化或逆流洗淨頻率的增加會增加成本，故 於必須大量處理之壓艙水的處理上。相對於此， * 管以較少的壓力損失就能夠產生空化，所以能夠 . 須大量處理之壓艙水的處理上。 其次，說明由以上所構成之壓艙水處理裝置 藉由泵浦3的運轉動作，從海水抽取管線1將海 船內。此時，首先利用粗過濾裝置2，將存在於 大小各式各樣的夾雜物或水生生物中之10mm左 粗大物去除。去除粗大物之後的海水，被導入於 ，必須將 地，爲了 部爲10〜 5〜2 0 %爲 口口徑 D 之文氏管 會過於變 管喉部斷 面積之比 氏管部分 流量泵浦 但是，噴 由於泵浦 並不適合 由於文氏 適合於必 的動作。 水抽取至 海水中的 右以上的 過濾裝置 -45- 1330618 4，除去對應過濾裝置4之網目大小之動物性浮游生物或 植物性浮游生物等。以粗過濾裝置2及過濾裝置4所捕集 到的水生生物等，可藉由逆洗粗過濾裝置2及過濾裝置4 之過濾器等，而回到海裡。由於是同一個海域，故不會給 生態系造成影響。亦即，在此例中，由於是在壓艙水載入 時進行處理，所以可以直接就此排出粗過濾裝置2及過濾 裝置4之逆洗水。 於以過濾裝置4所過濾後的海水，在殺菌劑供給裝置 5被供給殺菌劑，然後，在殺菌劑分解劑供給裝置6被供 給殺菌劑分解劑。添加有殺菌劑及殺菌劑分解劑之海水， 被導入到文氏管7。於文氏管7，藉由上述機制在海水中 產生空化氣泡，並藉由成長後之空化氣泡的劇烈崩壞，對 海水中的水生生物施加上衝擊壓、剪斷力、高溫、或是氧 化力之強OH根之作用，來使水生生物受到損傷或被破壞 。此時，在導入到文氏管7之前，由於對海水供給殺菌劑 ，藉由在文氏管7內之空化作用，促進殺菌劑在海水中之 擴散而增大殺菌效果。又，在導入到文氏管7之前，由於 亦對海水供給殺菌劑分解劑，藉由在文氏管7內之空化作 用，促進殺菌劑分解劑在海水中之擴散，並促進殘存之殺 菌劑的分解效果。 在文氏管7所處理的海水，是從文氏管7經由處理水 供水管線8而輸送至壓載艙9被貯存。海水被貯存於壓載 艙9內時，在殺菌劑供給裝置5所供給的殺菌劑，以殘留 一適當時間爲理想。此乃因爲假使在壓載艙9內仍殘存有 -46- !330618 有害生物時，藉由殘留的殺菌效果，可以讓該等微生物死 滅。殺菌劑的殘留濃度，可依殺菌劑的種類、濃度、及壓 載艙9之材料或塗裝種類，來作適當決定，並依其結果， 4 調整由殺菌劑分解劑供給裝置6所供給之殺菌劑分解劑之 ' 供給量。視情況，亦有可能無須供給殺菌劑分解劑。 又，在上述的例中，殺菌劑是從文氏管7的上游側及 /或是文氏管7的喉部被供給，不過此外，也可以再由文 ® 氏管7的下游側來供給。於此種情形時，附著於浮游生物 等之細菌類受到空化作用而剝離，在文氏管7的下游側讓 殺菌劑對該剝離下之細菌類發揮作用，可以增大殺菌效果 。並且，可以藉由空化作用，一面對外殼給予損傷一面使 殺菌劑滲透到殘存之浮游生物的體內，可以增大殺菌效果 。又，對於殺菌劑耐性較強的浮游生物，相較於只用殺菌 劑單獨處理之情形，可以用比較少的添加量來使之死滅。 又，在上述例中，利用殺菌劑及文氏管之死滅處理， • 雖是在將海水裝載入壓載艙9時進行，不過也可以不在海 水裝載入壓載艙時進行，而在從壓載艙9排出時才來進行 • 亦可。此種情形時，未處理的海水，經由未處理海水供水 . 管線11被貯存於壓載艙9。將該壓艙水從壓載艙9排出時 ，將壓載艙9內之（未處理的）壓艙水，經由壓艙水供給 管線1 2導入於過濾裝置4側，以後則進行與上述相同之 處理。處理終了之壓艙水，經由處理水排水管線1 3，排出 至海中。 於此情形，由於是將在文氏管7的上游側添加有殺菌 -47- 1330618 劑的壓艙水，排出至海中，所以必須使殺菌劑完全無害化 。在此，乃不同於如前述般之將處理後的海水輸送至壓載 艙9之情形，須將由殺菌劑分解劑供給裝置6所供給之殺 菌劑分解劑的量，設定到足夠用以分解殘留殺菌劑之充分 的量，以使得對於壓艙水所排出之港灣環境不會造成影響 〇 又，由殺菌劑進行處理，也可以在將海水裝入壓載艙 9時，以及從壓載艙9排出時之兩方皆進行之方式亦可。 此時，壓艙水在排出時之處理以輕度處理即可。 如以上，在本實施形態中，由於是在過濾裝置4去除 10〜200// m以上的動物性浮游生物或植物性浮游生物， 對於通過過濾裝置4之細菌類或浮游生物，是在文氏管7 給予損傷或是使之死滅，再加上藉由殺菌劑之供給來讓細 菌類或浮游生物死滅，因此無論爲何種水質，都可以確實 且廉價地符合IMO所訂定的壓艙水基準。又，由於裝置 之構成單純，故可以容易地適用於既有之船舶，並且，可 以有效率地讓具有殺菌劑處理或電氣處理耐性的微生物死 滅。 又，於第1圖所示之例示，雖是將壓艙水之無害化處 理，設定在：裝載至壓載艙時，及/或是朝海中進行排出 時，不過對於要在裝載時、或是排出時之任一時候、或是 兩者之何種時機來進行處理，是可以依棲息生長於相關海 域之微生物量或是船舶的航行條件來決定。 又，使用於第1圖所示之壓艙水處理裝置，針對在壓 -48- 1330618 臆水裝載時進行細菌類或浮游生物之死滅處理，在壓艙水 排出時進行海水中之殘留殺菌劑的分解無害化處理之壓艙 ' 水的處理方法進行說明。 ‘· 壓艙水於載入時，是使泵浦3動作，從海水抽取管線 • 1將海水取入於船內，藉由粗過濾裝置2除去粗大物，再 藉由過濾裝置4’將過濾裝置4網目所對應之大小的浮游 生物等予以除去。在殺菌劑供給裝置5使殺菌劑供給於由 φ 過濾裝置4所過濾過的海水，再將添加有殺菌劑的海水導 入於文氏管7。此時，並尙無從殺菌劑分解劑供給裝置6 進行殺菌劑分解劑之供給。於文氏管7，使空化作用產生 對水生生物給予損傷之同時，促進了殺菌劑對海水中之擴 散而增大殺菌效果。 在文氏管7所處理過的海水，係經由處理水供水管線 8而被輸送至壓載艙9貯存。貯存於壓載艙9內的海水中 ，以適當的濃度殘留有在殺菌劑供給裝置5所供給之殺菌 φ 劑爲理想。藉此，可以抑制細菌類或是浮游生物的再次生 長。 ‘ 其次，壓艙水於排出時，是使泵浦3動作，從壓載艙 . 9經由壓艙水供給管線12將壓臆水導入，但不經由過濾裝 置4及殺菌劑供給裝置5而是經由旁通路徑（圖示省略） ，並從殺菌劑分解劑供給裝置6供給殺菌劑分解劑，然後 導入文氏管7。於文氏管7，使空化作用產生以促進殺菌 劑分解劑對海水中的擴散，在短時間將殘存的殺菌劑分解 。殺菌劑之分解處理終了後的壓艙水，係經由處理水排水 -49- 1330618 管線1 3，而被排出於海中。 由於藉由文氏管7使空化作用產生，促進殺菌劑分解 劑對海水中之擴散，並藉由殺菌劑分解劑在短時間分解殺 菌劑，所以可以一面將海水從壓載艙排出到海中，同時可 以確實做到無害化。 取代使用文氏管7來使空化作用產生促進殺菌劑分解 劑對海水中之擴散，也可以採用以攪拌葉片進行擴散混合 之混合器等、或是其他的擴散裝置亦可。 以下進一步說明對於使用過氧化氫來作爲殺菌劑之情 形。藉由在海水中，以適切的濃度殘留過氧化氫並貯存於 壓載艙，可以抑制細菌類或是浮游生物的再次生長。並且 ，不會產生有害的副生成物。 作爲過氧化氫分解劑，可以供給亞硫酸鈉、酸式亞硫 酸鈉、硫代硫酸鈉等之還原劑。 作爲過氧化氫分解劑，分別對於使用酸式亞硫酸鈉、 亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉，進行了調查過氧化氫之分解時間 的實驗。當在海水中之殘留的過氧化氫濃度爲 20〜 100mg/L時，個別以酸式亞硫酸鈉70〜3 50mg/L、亞硫酸 鈉80〜400mg/L、硫代硫酸鈉200〜l〇〇〇mg/L來供給使之 擴散’求得過氧化氫濃度至檢測限界之O.lmg/L以下爲止 的所需要時間（分解所需時間）。確認到分解所需時間， 無論何種過氧化氫分解劑皆在5秒以內，在極短的時間內 便可以分解過氧化氫。藉由此實驗，可以了解確實能夠一 面將海水從壓載艙排水至海中，同時一面分解過氧化氫使 -50- 1330618 之無害化。 以測定從壓載艙導入時之海水中的過氧化氫濃度，並 * 依據該測量値，來供給用以確實地將過氧化氫予以還原分 ’· 解之充分量的還原劑之方式爲理想。並且，可以在文氏管 . 下游側的處理水排水管線1 3設置過氧化氫濃度計或是氧 化還原電位計，以確認過氧化氫沒有殘留之方式亦可。 如此地，使用過氧化氫作爲殺菌劑，藉由於從海中取 φ 入壓艙水時以及於排出至海中時之雙方皆進行處理，可以 不會產生有害的副生成物地，供給已消滅海水中之細菌類 或浮游生物的壓艙水，並可以抑制貯存於壓載艙中之細菌 類或是浮游生物的再次生長，排出沒有過氧化氫殘留的海 水，實現對海洋沒有影響之處理。 又’在上述的種種實施形態中，也可以設置用以控制 殺菌劑供給裝置所供給之殺菌劑的量的殺菌劑供給量控制 裝置亦可。作爲殺菌劑供給量控制裝置之一例，有測定過 • 爐裝置的壓差，依據該壓差測量値來調整殺菌劑供給量者 。具體而言’當壓差比預定値還大時，由於是表示海水或 ' 是過濾水中的水生生物較多，所以增加殺菌劑供給量。相 • 反地’當壓差比預定値還小時，便減少殺菌劑供給量。 取而代之的，也可以測量在過濾裝置的壓差，當到達 一預定値時就自動地進行逆洗淨之情形時，可依據該逆洗 淨的間隔，來調整殺菌劑供給量。具體而言，逆洗淨之間 隔比預定値還短時’由於是表示海水中的水生生物較多， 故可增加殺菌劑供給量。相反地，逆洗淨之間隔比預定値 -51 - 1330618 還長時’則減少殺菌劑供給量。 或是’取而代之的，也可以設置用以測量導入於過濾 裝置之海水或是在過濾裝置所過濾後之過濾水的濁度或是 吸光光度的水質測量裝置，以及依據由該水質測量裝置所 測得的濁度或是吸光光度的測量値，來調整殺菌劑供給量 的殺菌劑供給量控制裝置。具體而言，由水質測量裝置所 測得之濁度或是吸光光度的測量値比預定値還大時，由於 是表示海水或是過濾水中的水生生物較多，所以增加殺菌 劑供給量。相反地，濁度或是吸光光度的測量値比預定値 還小時，則減少殺菌劑供給量。 如此地，利用因應海水或是過濾水中之水生生物的量 來調整殺菌劑供給量，除了可以讓水生生物確實地死滅之 外，同時可以抑制殺菌劑的過剩供給。 再者，作爲用來控制殺菌劑供給量之裝置的其他例子 ，當殺菌劑爲次氯酸鈉時，也可以設置：測量已添加有殺 菌劑之海水的氧化還原電位，依據該氧化還原電位的測量 値來調整殺菌劑供給量之殺菌劑供給量控制裝置。用以使 細菌類死滅所供給的次氯酸鈉，也會受到海水中的還原性 物質而被消耗掉，不過作爲壓艙水所載入的海水會因海域 不同而水質有所差異，還原性物質的含有率也不同。因此 ，爲了充分地讓細菌類死滅，因此必須將次氯酸鈉的供給 量調整爲可適用於該水質之量。具體而言，是測量供給有 次氯酸鈉之海水的氧化還原電位，並使氧化還原電位相對 於銀/氯化銀電極爲800mV以上之方式來進行調整。藉由 -52- 1330618 將氧化還原電位設定爲8 0 OmV以上，是將殘留於海水中 之氯濃度，設定在可以充分地讓細菌類死滅之濃度。 * 又，如上述的例子，當以使用次氯酸鈉作爲殺菌劑時 *· ，若是採用直接將海水電氣分解來產生次氯酸鈉之裝置， . 則可以減少成本。 又，次氯酸鈉，在30°C以上的高溫下會分解而有濃度 降低之情形。因此，爲了防止次氯酸鈉分解，故在次氯酸 φ 鈉的貯存槽，以設置防止次氯酸鈉溫度上昇的溫度上昇防 止手段爲理想。藉此，能夠防止次氯酸鈉的分解，因而抑 制次氯酸鈉的消耗量，並抑制壓艙水的處理費用。 作爲溫度上昇防止手段之例子，是使次氯酸鈉溶液的 貯存槽絕熱，在航行中具有防止貯存槽內之次氯酸鈉的溫 度上昇的貯存槽絕熱裝置。或是，將次氯酸鈉溶液先予以 冷卻，再貯存於具備有貯存槽絕熱裝置的貯存槽之方式的 話，便可以使次氯酸鈉的溫度確實地被管理，而可以更確 φ 實地防止次氯酸鈉的分解。再者，在貯留槽設置冷卻用熱 交換器，來將貯存槽內的次氯酸鈉溶液予以冷卻亦可。於 * 冷卻用熱交換器之冷媒雖然可以使用冷卻水，不過若是以 . 使用海水來作爲冷媒之方式，則可以抑制用在冷卻上的運 轉費用。 又，如上述的例子，使用次氯酸鈉作爲殺菌劑之情形 時，若是設置將由海水、或是次氯酸鈉之分解產生的氯化 鈉予以電解，而產生或是再生出次氯酸鈉之電解裝置的話 ，則可以回復由於分解而減少之次氯酸鈉的濃度。 -53- 1330618 再者，如上述的例子，使用次氯酸鈉作爲殺菌劑之情 形時，在殺菌劑供給程序之前設置酸供給程序，藉由將殺 菌劑供給前之海水的pH値調整爲5〜7，則可以增大讓細 菌類死滅的效果。當將酸供給於殺菌劑供給前之海水，使 其pH値調整爲5〜7時，在次氯酸鈉供給後之海水中之游 離殘留氯的形態，次氯酸（HOC1 )幾乎占滿全部，因而提 高殺菌效果。因此，海水的pH値以調整爲5〜7爲理想。 又，當海水的pH値比5還低時，則游離殘留氯的形態爲 次氯酸與Cl2 ;當pH値比7還高時，則游離殘留氯的形態 爲次氯酸與次氯酸離子（OC1·)，兩者任一者的次氯酸（ Η Ο C1 :殺菌效果比其他高1 〇 〇倍）的比率皆變低，所以殺 菌效果降低。作爲供給的酸，可採用鹽酸或是硫酸。 又，由殺菌劑進行處理之後，將氫氧化鈉等鹼性劑供 給於壓艙水來中和壓艙水’使該壓艙水即使排出至周圍的 海域也不會造成問題。作爲鹼性劑者，以使用亞硫酸鈉爲 理想。此乃亞硫酸鈉，亦具有殘留氯的分解作用。 於上述的例子中’是採用次氯酸鈉作爲殺菌劑，不過 也可以使用過醋酸來作爲殺菌劑。此情形時，爲了防止過 醋酸的分解，須在溫度1 o°c以下貯存。又，作爲殺菌劑分 解劑者’以使用硫代硫酸鈉或是亞硫酸鈉爲理想。 於上述的例子中，用於殺菌是採用殺菌劑供給裝置， 不過也可以使用紫外線照射裝置來取代殺菌劑供給裝置。 紫外線照射裝置’是在海水所通過的配管或是貯存有海水 的容器中，設置紫外線，以可以讓細菌類死滅之必須強度 -54- 1330618 及時間’來對海水照射紫外線。使用紫外線照射裝置之情 形時，由於沒有使用殺菌劑，所以不必要以殺菌劑分解劑 來進行分解處理’並且，不會有因使用殺菌劑而在海水中 '· 衍生出有害物質之虞。 [實施形態2] 第2圖’爲本發明之第二實施形態的說明圖。於與第 φ —實施形態相同部分標示以相同符號。本實施形態與第— 實施形態之不同點’是在於：使供給含氯殺菌劑後之海水 滯留；利用過氧化氫進行處理；以及採用第二文氏管。亦 即’在過灑裝置所過濾後的海水，被供給含氯殺菌劑之後 ，被導入於第一文氏管。藉由在文氏管內產生空化作用， 使含氯殺菌劑於海水中擴散以增大殺菌效果。然後，海水 ，在滯留槽被滯留一預定時間，然後被供給過氧化氫，被 導入於第二文氏管。藉由在第二文氏管內產生空化作用， φ 使過氧化氫擴散於海水中。 在本實施形態中，將含氯殺菌劑供給於海水之後，導 • 入於滯留槽，在滯留槽內僅滯留一藉由有效氯用以使細菌 . 類死滅所必須之時間，來進行殺菌處理。將過氧化氫供給 於從滞留槽所排出的海水中，將殘留氯還原使之失效以抑 制三鹵甲烷的產生，再者，以過氧化氫使僅藉由含氯殺菌 劑之處理不能完全使之死滅而殘存下的浮游生物死滅。如 此，細菌類與浮游生物一起被處理後的海水，被輸送至壓 載艙。亦即，將含氯殺菌劑供給至海水之後，將海水滯留 -55- 1330618 一充分足以使細菌類死滅之時間，且可以抑制三鹵甲烷產 生之範圍內的時間，讓有效氯殘留，其後，更進一步地供 給過氧化氫，讓殘留氯還原而失效，以抑制三鹵甲烷的產 生。 本實施形態之壓艙水處理裝置，如第2圖所示，係具 備有以下之構成。海水抽取管線1，將海水取入至船內。 粗過濾裝置2，係將來自於海水抽取管線1所取到之海水 中的粗大物除去。泵浦3，是用以抽取海水，或是將後述 之壓載艙9的壓艙水輸送至過濾裝置4。過濾裝置4，是 把已由粗過濾裝置2去除粗大物後之存在於海水中的浮游 生物類予以去除。含氯殺菌劑供給裝置5A，是將含氯殺 菌劑供給至已由過濾裝置4所過濾後的海水，使細菌類死 滅。第一文氏管7A，是將已添加有含氯殺菌劑的海水（ 過濾水）予以導入，在該海水中產生空化作用，來讓細菌 類或是浮游生物死滅，並且使含氯殺菌劑擴散。滯留槽1 4 ，是用以使從第一文氏管7A所送出的海水，滯留一預定 時間。過氧化氫供給裝置1 5，是用以將過氧化氫供給至從 滯留槽1 4所輸送來的海水。過氧化氫分解劑供給裝置6 A ，是用以將過氧化氫分解劑供給至添加有過氧化氫的海水 。於第二文氏管7B，是被導入已添加有過氧化氫及過氧 化氫分解劑之海水。藉由該第二文氏管7B’使海水中之 過氧化氨及過氧化氨分解劑擴散。處理水供水管8’是用 以使已添加有過氧化氫及過氧化氫分解劑之處理後的海水 ，輸送至後述的壓載艙9。壓載艙9’是用以貯存從處理 -56- 1330618 水供水管8所輸送來之（處理後的）海水。排水管線1 〇， 是用以將貯存於壓載艙9的壓艙水排出至海。未處理海水 供水管線11，是用以將未處理的海水輸送至壓載臆9。壓 '' 艙水供給管線1 2，是用以將壓載艙9內之未處理的壓艙水 • 輸送至過濾裝置4側。處理水排水管線1 3，是用以將壓載 艙9內之（未處理的）壓艙水予以處理後將壓艙水排出至 海。 # 以下，更進一步地詳細說明各裝置。又，粗過濾裝置 與過濾裝置由於是與第一實施形態相同，故在此省略其說 明。 <含氯殺菌劑供給裝置> 含氯殺菌劑供給裝置5 A，是將含氯殺菌劑供給至由 過濾裝置4所過濾後而要導入於文氏管7A的海水，使細 菌類死滅。作爲含氯殺菌劑者，可使用次氯酸鈉、次氯酸 φ 鈣，氯氣。 又，含氯殺菌劑，以在海水中之有效氯量之重量濃度 • 爲0.1〜100mg/L之方式來供給爲理想。其理由是，供給 . 含氯殺菌劑使海水中之有效氯量的重量濃度比0.1mg/L還 小時，有效氯會與水中的還原性物質或是有機物反應而消 耗掉，因而無法使細菌類或浮游生物死滅；另一方面，若 是比100mg/L還大時，則會增大三鹵甲烷的產生量，並且 產生腐蝕問題’以及含氯殺菌劑的費用以及含氯殺菌劑貯 存槽變大而增高成本等問題。含氯殺菌劑，是被導入於第 -57- 1330618 ~文氏管7A的上游側及/或是第一文氏管7A中。 <第一文氏管> 第一文氏管7A，係被導入被添加有含氯殺菌劑之過 濾水，使含氯殺菌劑擴散於過濾水。第一文氏管7A，係 使含氯殺菌劑擴散於海水中，並且藉由空化作用對通過過 濾裝置4之浮游生物給予損傷或者使該等死滅。在此，第 一文氏管7A之構造及作用，由於是與第一實施形態爲相 同，故省略其說明。 含氯殺菌劑，是被供給到第一文氏管7A的上游側及/ 或是第一文氏管7A之喉部。將含氯殺菌劑供給到第一文 氏管7A的上游側之優點者，可舉以下各點。將含氯殺菌 劑供給到第一文氏管7A的上游側時，含氯殺菌劑，在到 達產生空化作用之第一文氏管7A的喉部爲止前，可以使 含氯殺菌劑先以某程度地事先擴散於流路內的海水中。然 後’已某程度擴散後之含氯殺菌劑在到達第一文氏管7A 之喉部後，藉由空化作用可以使含氯殺菌劑之擴散及混合 更進一步地進行。因此，能夠更加促進含氯殺菌劑對細菌 類的滲透，而可以更增大含氯殺菌劑的效果。爲了將含氯 殺菌劑供給至第一文氏管7A之上游側，在比第一文氏管 7A還要上游側的流路內設置含氯殺菌劑的注入口。又， 將含氯殺菌劑供給至第一文氏管7A喉部之情形時，由於 藉由文氏管的噴射作用而自動地吸引，故不需要含氯殺菌 劑的供給泵浦。 -58- 1330618 在上述的例子中，雖是使用文氏管來作爲讓含氯殺菌 劑急速地擴散於海水中之器具，不過除了文氏管以外之作 爲具備有擴散功能者，亦可以使用於海水流路內產生攪拌 流動之靜力混合器或是使攪拌翼旋轉之攪拌器。 <滯留槽> 滯留槽14，是爲了使從含氯殺菌劑所產生的有效氯， φ 以一預定時間接觸於細菌類，故使已添加並擴散有含氯殺 菌劑的海水滯留。所謂一預定時間，是指可充分讓細菌類 死滅之時間，且是能夠抑制三鹵甲烷產生之範圍內的時間 。從抑制三鹵甲烷產生的觀點而言，滯留時間之上限値以 10分鐘爲理想。又，得知用以可讓細菌類死滅之充分使細 菌與殘留有效氯接觸之時間，若增大殘留氯濃度的話則可 以在極短的時間內完成。但是，在輸送至壓載艙之途中設 置滯留槽使大量的海水滯留，當以考量操作上的方便來設 • 定該滯留時間時，滯留時間的下限値以0.05分鐘爲理想 〇 * 如上述般地，藉由將海水與殘留有效氯之接觸時間， - 亦即滯留時間設爲〇.〇5〜10分鐘，因應處理對象的海水 ，將含氯殺菌劑之殘留有效氯濃度適宜調整在 0.1〜 100mg/L之範圍，可以抑制三鹵甲烷的產生並且可以讓細 菌類死滅。因此，使接觸時間可爲0.05〜10分鐘之方式 ，設定能夠將從含氯殺菌劑被供給到過氧化氫被供給爲止 之時間，亦即，能夠將滯留時間設定爲0.05〜10分鐘之 -59- 1330618 滯留槽，便可以使細菌類死滅而達處理基準。 如此地，從含氯殺菌劑被供給到過氧化氫被供給爲止 之間，用以使海水滯留一預定時間之方式，來訂定滞留槽 1 4的尺寸或形狀，又或是以預定的速度來使海水流動。例 如，藉由在槽內設置複數個區隔來形成長的流路，以確保 在槽內的滯留時間之方式亦可。或是，滯留槽1 4，僅以貯 留槽而構成，當將海水貯存經過一預定時間後，便開啓排 出閘或是使排水泵浦動作而排出之方式者亦可。又，將輸 送海水的配管，設計成以作爲滯留槽來使用之方式亦可。 又，將壓載艙9之一部分予以改造來設置滞留槽14亦可 。藉由將壓載艙9之一部分使用作爲滯留槽14的話，便 不需要新設滯留槽14，因而可容易地適用在既有的船舶， 並可以減少設備費用。 <過氧化氫供給裝置> 過氧化氫供給裝置15，是用以將過氧化氫供給至已添 加有含氯殺菌劑之在滯留槽14滯留一預定時間之海水中 ’將殘存於海水中的有效氯還原而使之失效，以抑制三鹵 甲烷的產生。爲了將過氧化氫擴散於海水中，如第2圖所 示，以在將海水從滯留槽14排出的流路中設置第二文氏 管7B，在第二文氏管7B之上游側設置過氧化氫供給裝置 1 5爲理想。又，作爲所供給之過氧化氫者，可採用過氧化 氫水溶液。 -60- 1330618 <過氧化氫分解劑供給裝置> 過氧化氫分解劑供給裝置6A，是用以將過氧化氫分 ' 解劑供給至在過氧化氫供給裝置15被供給有過氧化氫的 '· 海水中。藉由將過氧化氫分解劑供給至被供給有過氧化氫 • 的海水，來使殘留於海水中的過氧化氫被分解，以抑制因 排水後對海洋之影響。作爲過氧化氫分解劑者，可使用過 氧化氫酶等之酵素、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉 φ 等之將過氧化氫還原而分解之酵素或是藥劑。 <第二文氏管> 於第二文氏管7B，是被導入已添加有過氧化氫及過 氧化氫分解劑之海水。第二文氏管7B，是使過氧化氫及 過氧化氫分解劑擴散於海水。設置第二文氏管7B，由於 具有增大擴散效果，又亦具有藉由空化作用使浮游生物死 傷之效果，故爲理想。取代第二文氏管7B之設置，亦可 φ 在將海水從滯留槽14排出的流路內設置過氧化氫的注入 口及過氧化氫分解劑的注入口。 ' 其次，對於如以上所構成之壓艙水處理裝置之動作， . 在將海水載入於壓載艙9時，以殺菌劑進行處理時之情形 加以說明。 當泵浦3動作時，則海水從海水抽取管線1被取入至 船內》此時，首先，存在於海水中的大小各式各樣的夾雜 物或水生生物中之l〇mm左右以上的粗大物，由粗過濾裝 置2去除。去除粗大物後之海水，被導入於過濾裝置4, -61 - 1330618 因應過濾裝置4網目之大小的動物性浮游生物或植物性浮 游生物等被去除。由粗過濾裝置2及過濾裝置4所捕集到 的水生生物等，在藉由逆洗淨粗過濾裝置2及過濾裝置4 之過濾器等而排放回到海中。即使將在過濾裝置4所捕集 到的水生生物等排放回海中，由於是同一海域所以並不會 對生態系造成影響。亦即，在本例中，由於是在載入壓艙 水時進行處理，所以粗過濾裝置2及過濾裝置4之逆洗淨 水可以直接排出。 對過濾裝置4所過濾後的海水，是在第一文氏管7A 之例如上游側由含氯殺菌劑供給裝置5A被供給含氯殺菌 劑，使添加有含氯殺菌劑之海水被導入於第一文氏管7A 。在文氏管7A中，藉由上述機制產生空化，促進含氯殺 菌劑對海水中之擴散而增大殺菌效果。再者，藉由空化作 用對海水中之水生生物施加有衝擊壓、剪斷力、高溫、或 氧化力強的OH根作用，對浮游生物給予損傷或是使該等 破壞而死滅。 在第一文氏管7A使含氯殺菌劑擴散後的海水，係被 導入於滯留槽14，於此處滯留一預定時間，利用來自含氯 殺菌劑所產生的有效氯來殺滅細菌類。使海水滯留於滯留 槽14內之時間，係以滞留中充分地讓細菌類死滅，且將 藉由殘留氯而生成的三鹵甲烷儘可能少地予以抑制，使滯 留時間在0.05〜10分鐘的範圍》 於滯留槽14滯留一預定時間後，在過氧化氫供給裝 置15，對從滯留槽14所排出之海水供給過氧化氫，使殘 -62- 1330618 留氯失效並抑制三鹵甲烷的產生，同時使殘存的浮游生物 死滅。除此之外，藉由第二文氏管7B的空化，讓浮游生 ' 物死滅、或是給予浮游生物損傷並促進過氧化氫的滲透而 .· 增大效果。又，在過氧化氫分解劑供給裝置6A將過氧化 • 氫分解劑供給至被供給有過氧化氫的海水，來分解殘留於 海水中的過氧化氫，使之在排放至海洋時對環境之影響爲 最小。其後，海水，係經由處理水供水管8被貯存於壓載 φ 艙9，在排出壓艙水時，是經由排水管線1 0而排出至海。 如以上般地，依據上述實施形態，在過濾裝置4將10 〜200" m以上的動物性浮游生物或植物性浮游生物予以 去除，並供給含氯殺菌劑藉由滞留一預定時間來讓細菌類 死滅。更進一步地藉由供給過氧化氫，使殘留氯還原而失 效，其同時，也使受到含氯殺菌劑處理後之殘存的浮游生 物也死滅。其結果，可以實現確實地滿足IMO壓艙水處 理基準之壓臆水的處理，並且可以抑制由殘留氯產生之三 φ 鹵甲烷的形成。 又，藉由將被供給有含氯殺菌劑或是過氧化氫的海水 * 導入於文氏管，使含氯殺菌劑或過氧化氫充分地在海水中 . 擴散，以增大讓細菌類或浮游生物死滅的效果。更進一步 地藉由空化使浮游生物受到損傷，因而促進含氯殺菌劑或 過氧化氫對生物體內的滲透，而增大該效果。因此，可以 讓對含氯殺菌劑或過氧化氫耐性較強的細菌類或是浮游生 物死滅，並且相較於單獨使用含氯殺菌劑或是過氧化氫時 ，可以減少添加量 -63- 1330618 又’在上述的例子中，雖然是將含氯殺菌劑供給至文 氏管的上游側及/或是文氏管的喉部，不過除此之外，也 可以再加上將含氯殺菌劑供給至上文氏管的下游側。在文 氏管的下游側也供給含氯殺菌劑之情形時，可以得到以下 的效果。亦即，附著在浮游生物的細菌類會因空化而剝落 ’故藉由在文氏管的下游側供給含氯殺菌劑，可以使含氯 殺菌劑作用於該剝落的細菌類，以增大該效果。並且，藉 由空化作用使含氯殺菌劑滲透到外殻負有損傷而沒有死滅 的浮游生物體內，可以增大該效果。因此，也能夠使對含 氯殺菌劑耐性強的種類的浮游生物死滅，相較於單獨使用 含氯殺菌劑之情形時，可以減少含氯殺菌劑添加量。又， 供給過氧化氫之時亦可藉由也供給到文氏管的下游側，來 得到同樣的效果。 又，在上述的例子中，是設定在將海水載入於壓載艙 時，以含氯殺菌劑進行處理，不過無論是載入時、或排出 時之任一方，或是兩方皆以含氯殺菌劑進行處理皆可。要 在何種時機以含氯殺菌劑進行處理，可以依據棲息於相關 海域的微生物量或是船舶運航條件來決定》 也可以在將海水載入於壓載艙9時不進行含氯殺菌劑 之處理，而於從壓載臆9排出時才進行亦可，此情形時， 當載入時，未處理的海水經由未處理海水供水管線1 1被 送到壓載艙9。當將該壓艙水從壓載艙9排出至海時，使 泵浦3動作，貯存在壓載艙9的壓艙水經由壓艙水供給管 線1 2被供給到過濾裝置4，然後，進行與上述相同之處理 -64- 1330618 。處理終了後的壓艙水，係經由處 出至海。在此種情形時，並不必要 ' 載艙內的壓艙水維持於處理基準。 * 量，只要充分地使殘留氯還原並且 . 量即可。 又，也可以在將海水載入於壓 出海水時之兩方皆進行含氯殺菌劑 • 時，壓艙水排出時之處理以輕度處 [實施形態3] 第3圖，是本發明之第三實施 第一實施形態相同之部分標示相同 一實施形態不同之各點，在於：使 水滯留；供給氯還原劑；使用第二 炭處理。亦即，在過濾裝置所過濾 φ 殺菌劑之後，被導入於第一文氏管 產生空化作用，使含氯殺菌劑擴散 ' ，在滯留槽被滯留一預定時間，然 - 著被導入於第二文氏管。藉由在第 用，使氯還原劑擴散於海水中。接 出之海水，再進"Γ了活性炭處理。 在本實施形態中，將含氯殺菌 入於滯留槽，在滯留槽內僅滯留一 類死滅所必須之時間，來進行殺菌 理水排水管線1 3而排 使過氧化氫殘留來讓壓 因此，過氧化氫的供給 足夠讓浮游生物死滅的 載艙時以及從壓載艙排 之處理亦可，此種情形 理即可。 形態的說明圖。對於與 符號。本實施形態與第 供給含氯殺菌劑後之海 文氏管；以及進行活性 後的海水，被供給含氯 。藉由在第一文氏管內 於海水中。然後，海水 後被供給氯還原劑，接 二文氏管內產生空化作 著對從第二文氏管所排 劑供給於海水之後，導 藉由有效氯用以使細菌 處理。將過氧化氫供給 -65- 1330618 於從滯留槽所排出的海水中，將殘留氯還原使之失效以抑 制三鹵甲烷的產生。其次，在活性炭處理裝置利用活性炭 將海水中的殘留氯還原並更進一步地抑制三鹵甲烷的產生 之同時，吸附並去除在滯留槽內所產生的三鹵甲烷。如此 地’使細菌類或是浮游生物死滅，且已抑制三鹵甲烷形成 的海水，被送至壓載艙。 本實施形態之壓艙水處理裝置，如第3圖所示，係具 備有以下之構成。海水抽取管線1，將海水取入至船內。 粗過濾裝置2，係將由海水抽取管線1所取到之海水中的 粗大物除去。栗浦3，是用以抽取海水，或是將後述之壓 載艙9的壓艙水輸送至過濾裝置4。過濾裝置4，是把已 由粗過濾裝置2去除粗大物後之存在於海水中的浮游生物 類予以去除。含氯殺菌劑供給裝置5A，是將含氯殺菌劑 供給至已由過濾裝置4所過濾後的海水。第一文氏管7A ，是將已添加有含氯殺菌劑的海水（過濾水）予以導入， 產生空化作用來讓細菌類或是浮游生物死滅，並且使含氯 殺菌劑擴散。滯留槽1 4，是用以使已添加有含氯殺菌劑的 海水’滯留一預定時間。氯還原劑供給裝置6B，是用以 將氯還原劑供給至從滯留槽14所輸送來的海水。第二文 氏管7B’是被導入已添加有氯還原劑的海水，並藉由空 化作用使海水中之氯還原劑擴散。活性炭處理裝置16，是 對被導入添加有氯還原劑之處理後的海水，進行活性炭處 理。處理水供水管8，將活性炭處理終了後的海水輸送至 後述的壓載艙9。壓載艙9，是用以貯存從處理水供水管8 -66- 1330618 所輸送來之處理後的海水。排水管線i〇,是用以將貯存於 壓載艙9的壓艙水排出至海。未處理海水供水管線11，是 ' 用以將未處理的海水輸送至壓載臆9。壓艙水供給管線12 ·· ，是用以將壓載艙9內之未處理的壓艙水輸送至過濾裝置 . 4側。處理水排水管線1 3，是用以將壓載艙9內之未處理 的壓艙水予以處理後將壓艟水排出至海。 以下，更進一步地詳細說明各裝置。又，粗過濾裝置 φ 與過濾裝置由於是與第一實施形態相同，故在此省略其說 明。 <含氯殺囷劑供給裝置〉 含氯殺菌劑供給裝置5A，是將含氯殺菌劑供給至導 入於文氏管7A之前的海水中，使細菌類或浮游生物死滅 。作爲含氯殺菌劑者，可使用次氯酸鈉、次氯酸鈣，氯氣 〇 φ 又，含氯殺菌劑，以在海水中之有效氯量之重量濃度 爲5〜100mg/L之方式來供給爲理想。其理由是，供給含 • 氯殺菌劑使海水中之有效氯量的重量濃度比5mg/L還小時 . ，有效氯會與水中的還原性物質或是有機物反應而消耗掉 ，因而無法使細菌類或浮游生物死滅；另一方面，若是比 lOOmg/L還大時，則會增大三鹵甲烷的產生量，並且產生 腐蝕問題，以及含氯殺菌劑的費用以及含氯殺菌劑貯存槽 變大而增高成本等問題。含氯殺菌劑，是被導入於第一文 氏管7A的上游側及/或是第一文氏管7A中》 -67- 1330618 <第~文氏管> 第一文氏管7A，係被導入被添加有含氯殺菌劑之過 濾水’使含氯殺菌劑擴散於過濾水。第一文氏管7A，係 使含氯殺菌劑擴散於海水中，並且藉由空化作用對通過過 濾裝置4之浮游生物給予損傷或者使該等死滅。在此，第 一文氏管7A之構造及作用，由於是與第~實施形態爲相 同，故省略其說明。 含氯殺菌劑，是被供給到第一文氏管7 A的上游側及/ 或是第一文氏管7A之喉部。將含氯殺菌劑供給到第一文 氏管7A的上游側之優點者，可舉以下各點。將含氯殺菌 劑供給到第一文氏管7A的上游側時，含氯殺菌劑，在到 達產生空化作用之第一文氏管7A的喉部爲止前，可以使 含氯殺菌劑先以某程度地事先擴散於流路內的海水中。然 後，已有某程度擴散後之含氯殺菌劑在到達第一文氏管 7A之喉部後，藉由空化作用可以使含氯殺菌劑之擴散及 混合更進一步地進行。因此，能夠更加促進含氯殺菌劑對 細菌類的滲透，而可以更增大含氯殺菌劑的效果。爲了將 含氯殺菌劑供給至第一文氏管7A之上游側，在比第一文 氏管7A還要上游側的流路內設置含氯殺菌劑的注入口。 又，將含氯殺菌劑供給至第一文氏管7A喉部之情形時， 由於藉由文氏管的噴射作用而自動地吸引.，故不需要含氯 殺菌劑的供給栗浦。 在上述的例子中，雖是使用文氏管來作爲讓含氯殺菌 -68- 1330618 劑急速地擴散於海水中之器具，不過除了文氏管以外之作 爲具備有擴散功能者，亦可以使用於海水流路內產生攪拌 流動之靜力混合器或是使攪拌翼旋轉之攪拌器。 . <滯留槽> 滯留槽14，是爲了使從含氯殺菌劑所產生的有效氯， 以一預定時間接觸於細菌類，故使已添加並擴散有含氯殺 φ 菌劑的海水滞留。所謂一預定時間，是指可充分讓細菌類 死滅之時間，且是能夠抑制三鹵甲烷產生之範圍內的時間 。從抑制三鹵甲烷產生的觀點而言，滞留時間之上限値以 20分鐘爲理想。又，得知用以可讓細菌類死滅之充分使細 菌或浮游生物與殘留有效氯接觸之時間，若增大殘留氯濃 度的話則可以在極短的時間內完成。但是，在輸送至壓載 艙之途中設置滯留槽讓大量的海水滯留，若是考量操作上 的方便來設定該滯留時間時，滯留時間的下限値以0 · 5分 φ 鐘爲理想。 如上述般地，藉由將海水與殘留有效氯之接觸時間， • 亦即滯留時間設爲〇.5〜20分鐘，因應處理對象的海水， • 將含氯殺菌劑之殘留有效氯濃度適宜調整在5〜1 00mg/L 之範圍’可以抑制三鹵甲烷的產生並且可以讓細菌類死滅 。因此’使接觸時間可爲0.5〜20分鐘之方式，設定能夠 將從含氯殺菌劑被供給到氯還原劑被供給爲止之時間，亦 即，能夠將滯留時間設定爲0.5〜20分鐘之滯留槽，便可 以使細菌類死滅而達處理基準。 -69- 1330618 如此地，從含氯殺菌劑被供給到氛還原劑被供給爲止 之間，用以使海水滯留一預定時間之方式，來訂定滯留槽 14的尺寸或形狀，又或是以預定的速度來使海水流動。例 如，藉由在槽內設置複數個區隔來形成長的流路，以確保 在槽內的滯留時間之方式亦可。或是，滞留槽14，僅以貯 留槽而構成，當將海水貯存經過一預定時間後，便開啓排 出閘或是使排水泵浦動作而排出之方式者亦可。又，將輸 送海水的配管，設計成以作爲滯留槽來使用之方式亦可。 又，將壓載艙9之一部分予以改造來設置滯留槽14亦可 。藉由將壓載艙9之一部分使用作爲滯留槽14的話，便 不需要新設滯留槽14，因而可容易地適用在既有的船舶， 並可以減少設備費用。 <氯還原劑供給裝置> 氯還原劑供給裝置6B，是用以將氯還原劑供給至已 添加有含氯殺菌劑之在滯留槽14滯留一預定時間之海水 中，將殘存於海水中的有效氯還原而使之失效，以抑制三 鹵甲烷的產生。爲了使氯還原劑擴散於海水中，如第3圖 所示，以在將海水從滞留槽14排出的流路中設置第二文 氏管7B，在第二文氏管7B之上游側設置氯還原劑供給裝 置6B爲理想。又，作爲所供給之氯還原劑者，從價格或 處理上的容易度等因素來考量，以使用硫代硫酸鈉、亞硫 酸鈉、酸式亞硫酸鈉爲理想。又，作爲氯還原劑也可以使 用過氧化氫水溶液。 -70- 1330618 <第二文氏管> ' 於第二文氏管7B，是被導入已添加有氯還原劑之海 水。第二文氏管7B，是使氯還原劑擴散於海水，促進藉 - 由氯還原劑還原殘存的有效氯使之失效之作用，其結果， 可抑制三鹵甲烷的產生。當使用第二文氏管7B，由於可 增大擴散效果，又亦具有藉由空化作用對浮游生物殺傷之 φ 效果，故爲理想。取代第二文氏管7B之設置，亦可在將 海水從滯留槽1 4排出的流路內設置氯還原劑的注入口。 <活性炭處理裝置> 活性炭處理裝置16，是以活性炭還原海水中的殘留氯 來抑制三鹵甲烷的產生，再者可以吸附而去除在滯留槽7 內產生的三鹵甲烷。以活性炭處理裝置16處理後的海水 ’係被貯存於壓載艙9。藉由倂用以活性炭處理與以氯還 # 原劑處理，可以確實地使殘留氯失效。又，藉由如此之倂 用，可以將活性炭處理裝置16小型化，或減低活性炭的 ' 使用量。 - 作爲活性炭處理裝置16者，（藉由調整活性炭的形 狀與尺寸以及海水流量）爲使活性炭在槽內穩定地流動者 ’或是，可以使用充塡有活性炭者。若使用粒狀的活性炭 ’依活性炭處理裝置16內之流動，可以容易地讓活性炭 穩定地流動，且活性炭的更換亦可以簡單進行。又，也可 以藉由將壓載艙9之一部分予以改造來設置活性炭處理裝 -71 - 1330618 置16。若是使用壓載艙9之一部分來作爲活性炭處理裝置 16，就不需要新設活性炭處理裝置16’可容易地適用在既 有的船舶，而可以減少設備費用。 其次，對於如以上所構成之壓艙水處理裝置之動作’ 在將海水載入於壓載艙9時，以殺菌劑進行處理時之情形 加以說明。 當泵浦3動作時，則海水從海水抽取管線1被取入至 船內。此時，首先，存在於海水中的大小各式各樣的夾雜 物或水生生物中之1 〇mm左右以上的粗大物，由粗過濾裝 置2去除。去除粗大物後之海水，被導入於過濾裝置4， 因應過濾裝置4網目之大小的動物性浮游生物或植物性浮 游生物等被去除。由粗過濾裝置2及過濾裝置4所捕集到 的水生生物等，在藉由逆洗淨粗過濾裝置2及過濾裝置4 之過濾器等而排放回到海中。即使將在過濾裝置4所捕集 到的水生生物等排放回海中，由於是同一海域所以並不會 對生態系造成影響。亦即’在本例中，由於是在載入壓艙 水時進行處理，所以粗過濾裝置2及過濾裝置4之逆洗淨 水可以直接排出。 對過濾裝置4所過濾後的海水，是在第一文氏管7A 之例如上游側由含氯殺菌劑供給裝置5A被供給含氯殺菌 劑’使添加有含氯殺菌劑之海水被導入於第一文氏管7 A 。在文氏管7A中’藉由上述機制產生空化，促進含氯殺 囷劑對海水中之擴散而增大毅菌效果。再者，藉由空化作 用對海水中之水生生物施加有衝擊壓、剪斷力、高溫、或 -72- 1330618 氧化力強的OH根作用，對浮游生物給予損傷或 破壞而死滅。 ' 在第一文氏管7A使含氯殺菌劑擴散後的海 '· 入於滯留槽丨4’於此處滯留一預定時間，利用來 - 菌劑所產生的有效氯來殺滅細菌類。使海水滞留 14內之時間，係以滯留中可充分地讓細菌類死滅 由殘留氯而生成的三鹵甲烷儘可能少地予以抑制 φ 留時間在〇·5〜20分鐘的範圍。 於滯留槽1 4滞留一預定時間後所排出之海 還原劑供給裝置6B供給氯還原劑，藉由第二文β 空化使氯還原劑擴散於海水中，使殘留氯還原並 甲烷的產生。除此之外，藉由第二文氏管7Β的 讓浮游生物死滅。然後，將添加有氯還原劑的海 活性炭處理裝置16，使殘留氯還原並抑制三鹵甲 之同時，吸附並去除在滯留槽14內所產生的三 φ 其後，海水經由處理水供水管8被貯存於壓載臆 出壓艙水時，經由排水管線1 〇而排出至海。 • 如以上般地，依據上述實施形態，在過濾裝丨 , 〜200 # m以上的動物性浮游生物或植物性浮游 去除，並供給含氯殺菌劑藉由滯留一預定時間來 或浮游生物死滅。其次，供給氯還原劑’使殘留 失效，抑制由殘留氯所產生之三鹵甲烷的形成。 地藉由活性炭，將殘留氯還原並抑制三鹵甲烷的 時，吸附並去除在滯留槽14內所產生的三鹵甲 是使該等 水，被導 自含氯殺 於滯留槽 ，且將藉 地，使滞 水中，氯 ，管7B之 抑制三鹵 空化，亦 水導入於 烷的產生 鹵甲院。 9，在排 置4將10 生物予以 讓細菌類 氯還原而 更進一步 產生，同 院。其結 -73- 1330618 果’可以實現確實地滿足IM 0壓艙水處理基準之壓艙水 的處理，並且可以抑制由殘留氯所產生之三鹵甲烷的形成 〇 又，藉由將被供給有含氯殺菌劑的海水導入於文氏管 ’使含氯殺菌劑充分地在海水中擴散，以增大讓細菌類或 浮游生物死滅的效果。更進一步地藉由空化作用來促進含 氯殺菌劑對生物體內的滲透，而增大該效果。因此，可以 讓對含氯殺菌劑耐性較強的細菌類或是浮游生物死滅，並 且相較於單獨使用含氯殺菌劑之情形時，可以減少添加量 〇 又，若不供給氯還原劑，而僅使用活性炭處理裝置16 ，藉由活性炭將海水中的殘留氯還原並抑制三鹵甲烷的產 生，同時吸附並去除在滯留槽14內所產生之三鹵甲烷之 方式亦可。此時在活性炭處理裝置1 6的處理時間，爲了 能夠充分地還原並分解殘留氯，且吸附並去除已產生的三 鹵甲烷，因應供給至海水的含氯殺菌劑量，設定在0.5〜 20分鐘之範圍。雖是依供給至海水之含氯殺菌劑量，在對 殘留氯之還原以及對三鹵甲烷之吸附所必須之活性炭處理 時間會有所不同，不過只要是在實用上之含氯殺菌劑之供 給量的範圍的話，處理時間爲0.5〜20分鐘之範圍，就可 以還原殘留氯且抑制三鹵甲烷的產生，並將在滯留槽內所 產生的三鹵甲烷予以吸附並去除。又’若是處理時間比 0.5分鐘還短，則不能充分地吸附三鹵甲烷。另一方面， 若是處理時間比20分鐘更長，則活性炭處理裝置會變得 -74- 1330618 過大而產生難以設置於船舶之問題’且有壓臆水注入於壓 載艙之時間會變長之問題。 ' 在上述的實施形態中，雖是採用藉由文氏管7A來讓 - 含氯殺菌劑擴散，其次，是藉由文氏管7B來讓氯還原劑 . 擴散之方式，作爲擴散器，以取代文氏管者，也可以使用 於海水流路內產生攪拌流動之靜力混合器或是使攪拌翼旋 轉之攪拌器》 φ 又，將壓載艙9之一部分予以改造來設置滯留槽14 與活性炭處理裝置16亦可。藉由將壓載艙9之一部分使 用作爲滯留槽14及活性炭處理裝置16的話，便不需要新 設滯留槽14及活性炭處理裝置16，因而可容易地適用在 既有的船舶，並可以減少設備費用。 又，在上述的例子中，是設定在將海水載入於壓載艙 時，以殺菌劑進行處理，不過無論是載入時、或排出時之 任一方，或是兩方皆進行處理亦可。要在何種時機以殺菌 φ 劑進行處理，可以依據棲息於相關海域的微生物量或是船 舶運航條件來決定。若是在將海水載入於壓載艙9時不進 • 行以殺菌劑之處理，而於從壓載艙9排出時才進行處理之 . 情形時，只要以以下方式進行即可。 當載入海水時，（未處理的）海水經由未處理海水供 水管線11被送到壓載艙9。當將該壓艙水從壓載艙9排出 至海時’使泵浦3動作，使已貯存在壓載艙9的壓艙水經 由壓艙水供給管線12被供給到過濾裝置4，其後，進行與 上述相同之處理。處理終了後的壓臆水，係經由處理水排 -75- 1330618 水管線1 3而排出至海。 又，也可以在將海水載入於壓載臆時以及從壓載艙排 出海水時之兩方皆進行以殺菌劑之處理亦可，此種情形時 ，壓艙水排出時之處理以輕度處理即可。 使用第二實施形態之壓艙水處理裝置，進行了讓海水 中的細菌類或是浮游生物死滅之實驗。將次氯酸鈉作爲含 氯殺菌劑使有效氯量以成爲20mg/L之方式供給於海水中 ，將該海水在滯留槽中滯留0.5分鐘之後，再供給過氧化 氫6 0mg/L。處理前的海水原水當中，棲息著50 y m以上 的動物浮游生物有 17xl05個/m3，大腸菌有 1.2X105 cfu/100mL，但經由上述處理之後，50"m以上的動物浮 游生物爲4個/m3，大腸菌則減少到檢測限界之未滿 lcfu/100ml，得到滿足IMO壓艙水基準之結果。又，三鹵 甲烷的濃度，在滯留槽出口的海水中爲0.002mg/L左右之 極低濃度，在過氧化氫供給後經過5小時後之海水中亦仍 維持於0.0〇2mg/L之極低濃度，已確認不會有對環境造成 影響之問題。 又，從過氧化氫供給起5日後，殘留之過氧化氫濃度 爲3 4mg/L，由於殘留著充分濃度的過氧化氫，所以已確 認浮游生物的再次生長是受到抑制的。在該經過5日後之 海水中，供給酸式亞硫酸鈉120mg/L後，過氧化氫濃度爲 檢測限界之〇. 1 mg/L以下，已確認到過氧化氫已分解。 【圖式簡單說明】 -76- 1330618 第1圖是在本發明之一實施形態中之該壓艙水處理裝 置的方塊圖。 _ 第2圖是在本發明之另一實施形態中之該壓艙水處理 ' 裝置的方塊圖。 . 第3圖是在本發明之另一實施形態中之該壓艙水處理 裝置的方塊圖。 第4圖是顯示注入含氯殺菌劑後之海水中的三鹵甲烷 Φ 濃度的時間變化的圖表。 第5圖是海水中之殘留氯濃度，與用以符合IMO壓 艙水處理基準之海水中的細菌類與有效氯所必須之接觸時 間之關係的圖表。 第6圖是海水中之殘留氯濃度，與用以符合IMO壓 艙水處理基準之海水中的細菌類與或浮游生物有效氯所必 須之接觸時間之關係的圖表。 第7圖是在本發明之一實施形態所使用的殺菌劑供給 # 裝置及文氏管的說明圖。 第8圖是在本發明之一實施形態所使用的殺菌劑供給 ' 裝置之要部的說明圖》 ' 第9圖是在本發明之一實施形態所使用的殺菌劑供給 裝置之要部的說明圖。 第10圖是在本發明之一實施形態所使用之文氏管的 說明圖。 第11圖是在本發明之一實施形態所使用之文氏管的 說明圖。 -77- 1330618 【主要元件之符號說明】 1 :海水抽取管線 2 :粗過濾裝置 3 :泵浦 4 :過濾裝置 5、5A :(氯）殺菌劑供給裝置 6 :殺菌劑分解劑供給裝置 6A :過氧化氫分解劑供給裝置 6B :氯還原劑供給裝置 7、7A、7B :文氏管 8 :處理水排水管線 9 :壓載艙 1 〇 :處理水排水管線 1 1 :未處理海水供水管線 1 2 :壓艙水供給管線 1 3 :處理水排水管線 1 4 :滯留槽 1 5 :過氧化氫供給裝置 16:活性炭處理裝置 -78-

Claims (1)

1330618 十、申請專利範圍 ι 一種壓艙水的處理裝置，其特徵爲： 是具備有： '· 取入海水的栗浦、 • 具有網目爲〜200/^m範圍內的過濾器，將從上述 栗浦送來的海水過濾，將因應於網目的尺寸的浮游生物予 以捕捉的過濾裝置、 # 具有複數的殺菌劑注入口，從該殺菌劑注入口將殺菌 劑供給到經過過濾的海水中的殺菌劑供給裝置、 將從殺菌劑供給裝置供給到海水中的殺菌劑的量予以 控制的殺菌劑供給量控制裝置、 •配置於殺菌劑供給裝置的下游側，藉由將複數的文氏 管並列配置所構成的文氏管裝置、 將從文氏管排出的海水予以儲存的壓載艙、 將殺菌劑分解劑供給到已從壓載艙抽出的海水中，將 φ 海水中殘留的殺菌劑分解的殺菌劑分解劑供給裝置、 以及將從殺菌劑分解劑供給裝置排出的海水予以排出 到海水中的排水管線； . 從上述泵浦輸送到上述文氏管裝置的海水的流量，控 制成：讓文氏管裝置在入口的流速在2〜3m/sec的範圍內 ，且各文氏管在喉部的流速在1〇〜40m/sec的範圍內’ 上述殺菌劑供給控制裝置，將供給到海水中的殺菌劑 的量，控制爲：足夠用來使經過過濾的海水中的細菌及浮 游生物死滅，且足夠用來抑制在海水儲存於上述壓載艟中 -79- 1330618 的期間細菌及浮游生物的再成長， 上述文式管的喉部的剖面積的總計値，相對於上述文 式管裝置的入口的剖面積的比値，是在從7. 5%〜20%的 範圍內， 上述文式管裝置，作成以各文式管的喉部在海水中產 生空化作用，藉此使殺菌劑擴散於海水中使細菌死滅，同 時破壞浮游生物’或者藉由使浮游生物受損而促進殺菌劑 滲透到浮游生物體內， 上述殺菌劑分解劑供給裝置，將從上述壓載艙抽出的 海水中所殘留的殺菌劑的濃度予以測定，根據該測定値， 供給足夠用來分解殺菌劑的量的殺菌劑分解劑。 2. 如申請專利範圍第1項所述之壓艙水的處理裝置 ，其中上述殺菌劑爲次氯酸鈉， 具備有：是用以測量添加有殺菌劑之海水的氧化還原 電位的氧化還原電位測量裝置， 上述殺菌劑供給控制裝置，是依據由該氧化還原電位 測量裝置所測量到之氧化還原電位的測量値，來調整由上 述殺菌劑供給裝置所供給之殺菌劑的量，讓海水的氧化還 原電位相對於銀/氯化銀電極爲8 0 0 m V以上。 3. —種壓艙水的處理方法，其特徵爲： 是具備有： 取入海水時，使用網目爲10〜200/zm範圍內的過據 器，將海水過濾，將因應於網目的尺寸的浮游生物予以' ^ 捉的過濾程序、 -80- 1330618 將殺菌劑供給至被過濾後之海水中的殺菌劑供給程序 將添加有殺菌劑的海水導入於藉由將複數的文氏管並 、 列配置所構成的文氏管裝置，傅空化作用產生於該海水中 . 的空化處理程序、 將經過空化處理程序的海水儲存於壓載臆的儲存程序 φ 將殺菌劑分解劑供給到已從壓載艙抽出的海水中，將 海水中殘留的殺菌劑分解的殺菌劑分解劑供給程序、 以及將經過殺菌劑分解劑供給程序的海水予以排出到 海水中的排水程序； 導入到上述文氏管裝置的海水的流量，控制成：讓文 氏管裝置在入口的流速在2〜3m/sec的範圍內，且各文氏 管在喉部的流速在10〜40m/sec的範圍內， 上述殺菌劑供給程序，將供給到海水中的殺菌劑的量 φ ，控制爲：足夠用來使經過過濾的海水中的細菌及浮游生 物死滅’且足夠用來抑制在海水儲存於上述壓載艙中的期 • 間細菌及浮游生物的再成長， - 在上述空化處理程序，作成以各文式管的喉部在海水 中產生空化作用’藉此使殺菌劑擴散於海水中使細菌死滅 ’同時破壞浮游生物’或者藉由使浮游生物受損而促進殺 菌劑滲透到浮游生物體內， 在上述殺菌劑分解劑供給程序，將從上述壓載艙抽出 的海水中所殘留的殺菌劑的濃度予以測定，根據該測定値 -81 - 1330618 ’供給足夠用來分解殺菌劑的量的殺菌劑分解劑。 4.如申請專利範圍第3項所述之壓艙水的處理方法 ，其中上述殺菌劑，爲次氯酸鈉， 在上述殺菌劑供給程序’以使海水中之有效氯量的重 量濃度爲從lmg/L〜l〇〇mg/L的範圍內之方式，來調整殺 菌劑的供給量。 5 .如申請專利範圍第3項所述之壓艙水的處理方法 ’其中上述殺菌劑，爲次氯酸鈉， 在上述殺菌劑供給程序中，以使添加有殺菌劑之海水 的氧化還原電位相對於銀/氯化銀電極爲800mV以上之方 式’來調整殺菌劑的供給量。 -82- 1330618 七、 指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（1)圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 :海水抽取管線 2 :粗過濾裝置 3 :泵浦 ， 4 :過濾裝置 ' 5 :(氯）殺菌劑供給裝置 . 6 :殺菌劑分解劑供給裝置 6 =過氧化氫分解劑供給裝置 6 =氯還原劑供給裝置 7 :文氏管 8 :處理水排水管線 β 9 :壓載艙 1 0 :處理水排水管線 1 1 :未處理海水供水管線 1 2 :壓艙水供給管線 1 3 :處理水排水管線 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無

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