CN102435603B - 压载水中残余的氧化剂(tro)浓度的测定装置、监视方法及监视系统 - Google Patents

压载水中残余的氧化剂(tro)浓度的测定装置、监视方法及监视系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够监视压载水中的残余氧化剂(TRO)浓度的TRO浓度测定装置。另外，通过该TRO测定装置，在压载水处理系统中进行TRO浓度的监视。

Description

压载水中残余的氧化剂(TRO)浓度的测定装置、监视方法及监视系统
技术领域
本发明涉及使用测定压载水中的TRO浓度的测定装置的压载水中的TRO浓度的监视技术。
背景技术
集装箱船和油轮等大型货船在载货少的状态的航线中，在出发港取进压载水，贮存在船内的水箱中，防止在航行中船体上浮的情况，在到达港放出其压载水。此时，压载水中所含的动植物浮游生物、海藻的碎片、海底生物或鱼类等的幼虫或卵等与压载水一起移动/扩散到新的环境中，有时作为原本没有生存在该地域的“外来物种”带来搅乱当地生态系统的不利影响，在世界各地成为问题。
围绕着压载水问题，以国际海事机构(International MaritimeOrganization：IMO)为中心从1980年代开始就进行了国际性的讨论，2004年2月在伦敦召开的会议上颁布了“为规范及管理船舶的压载水及沉淀物的国际条约”(压载水管理条约)。在该条约中明确了船舶的压载水排放标准，同时规定了压载水处理系统的搭载义务。压载水处理系统一般采用三个步骤：(1)取进海水并对水中的水生生物进行杀灭处理；(2)对处理后的海水在压载水箱中进行保管；(3)装载货物时，将不需要的压载水的水质进行监视后排入海中。
作为除去该压载水中的水生生物的方法，例如有注入次氯酸钠的方法(例如非专利文献1)、包含凝集分离过程和磁分离过程的方法(例如专利文献1)、组合了物理破碎机理和臭氧杀菌的方法(例如专利文献2、3、非专利文献2)等。
在IMO中，关于通过投放次氯酸钠、臭氧等活性物质来杀灭压载水中的水生生物的系统，以限制对海洋环境有害的压载水被排放为目的，关于处理系统中的活性物质的使用，设定了认可标准。因此在向压载水中注入活性物质而对压载水进行处理的系统中，需要进行通过G9(关于使用活性物质的压载水管理系统的认可手续)的评价试验来获得认可。另外，在上述认可标准中，因活性物质的投放而生成的物质也作为关联物质成为限制对象。例如，活性物质为臭氧时，臭氧与海水中的溴离子(Br-)反应生成的关联物质成为三溴甲烷(CHBr3)、溴酸根离子(BrO3 -)、残余氧化剂(Total Residual Oxidants：TRO)。
所谓的TRO是指与中性碘化钾溶液反应使碘游离的物质的总称，是与光化学氧化剂、臭氧等一样的氧化性物质。
目前正在进行这些氧化性物质的测定，例如作为造成大气污染原因的臭氧浓度的连续测定方法，有化学发光法、紫外线吸收法、吸光光度法、电量法。
另一方面，作为压载水中的TRO浓度测定方法，使用基于碘化钾与氧化剂的反应的测定反应生成物的KI法，例如专利文献4、5)。关于该KI法的测定原理，列举测定臭氧的例子进行说明。首先，通过中性碘化钾与臭氧反应，碘(I2)游离。反应式如(1)式所示。
2KI+O3+H2O→I2+2KOH+O2...(1)
然后，基于滴定或者波长为365nm的吸光度测定游离的碘量，计算出臭氧浓度。
另外，在测定作为TRO之一的残余氯的残余氯浓度计中，有使用DPD(二乙基对苯二胺)吸光光度法(例如JIS K 010233.2)或极谱方式的残余氯浓度计。残余氯浓度计用于监视为了杀菌而注入废水中的氯，不论是在污水处理中还是在向处理水中注入氯之后，是用于排放不可或缺的测量仪。由于在污水和废水中一般含有较多的结合残余氯，所以使用有试剂方式。
作为有试剂方式之一的DPD吸光光度法，为通过对残余氯与DPD试剂的反应中所生成的桃色到桃红色，测定波长为510nm到555nm附近的吸光度，求得试样中的残余氯浓度。通过与DPD试剂的反应，只是游离残余氯被定量。进而，通过加入碘化钾引起结合残余氯的显色，通过测定该吸光度(波长510nm到555nm附近的吸光度)，使游离残余氯与结合残余氯合量，可以定量。结合残余氯能够通过从该合量值减去游离残余氯成分来求得。另外，在该DPD吸光光度法中，溴、二氧化氯、高锰酸、臭氧等氧化性物质作为正的误差被加在测定值中。
另外，在自来水的游离残余氯的测定中，大多使用可以进行在线式自动测定的极谱法。
专利文献1：(日本)特开2009-112978号公报
专利文献2：(日本)特开2006-314902号公报
专利文献3：(日本)特表2007-527798号公报
专利文献4：(日本)特开平9-248580号公报
专利文献5：(日本)特开平4-90892号公报
非专利文献1：冈本幸彦等2名、“船舶用压载水处理系统的实用化”、JFE技报、No.25、2010年2月、p.1-6
非专利文献2：植木修次等5名、“利用臭氧的压载水处理系统的开发”、三井造船技报、No.196、2009年2月、p.1-10
发明概要
发明要解决的问题
但是，极谱方式的游离残余氯测定仪有以下特性，即：即使游离残余氯浓度相同，由于试样水的电传导率和其他还原性物质的浓度的不同，也会造成测量值的不稳定。因此，在具有测量值不稳定的主要原因的压载水处理系统的控制中，很难适用极谱方式。
另外，在KI法中，用于显色的反应时间需要大约10分钟(例如专利文献4)，由于缺乏迅速性，作为连续地监视压载水的水质的测量方法，不予采用。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可以迅速测定TRO浓度，具有可用于压载水处理系统的控制的测定精度的TRO浓度测定装置。目的还在于提供一种使用该TRO浓度测定装置，以从压载水处理系统排放的压载水满足基准的方式，监视压载水的TRO浓度的方法及监视系统。
解决上述课题的本发明的残余氧化剂浓度的测定装置的特征为，在船舶所取进的压载水中，注入与该压载水中的残余氧化剂反应而显色的指示试剂，基于所述显色的指示试剂的吸光度，测定所述压载水中的残余氧化剂浓度。
另外，解决上述课题的本发明的残余氧化剂浓度的测定装置，在所述残余氧化剂浓度的测定装置中，可以列举所述指示试剂为N，N-二乙基对苯二胺盐的方式。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，是通过在被取入船舶的压载水中，注入与该压载水中的残余氧化剂反应而显色的指示试剂，基于所述显色的指示试剂的吸光度，测定所述压载水中的残余氧化剂浓度的残余氧化剂测定装置的、所述压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其特征为，在排放所述压载水时，所述测定装置测定所排放的压载水中的残余氧化剂浓度，监视该测定的残余氧化剂浓度在预先没定的设定值以下。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其特征为，在所述压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法中，在取进所述压载水时，所述测定装置测定通过用于杀灭所述压载水中的水生生物的活性物质与所述压载水的反应而生成的残余氧化剂，基于该残余氧化剂的测定值，控制向所述压载水中的活性物质的注入量。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，在所述压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法中，其特征为，所述测定装置测定所排放的压载水中的残余氧化剂的浓度，基于该测定结果，控制中和所述残余氧化剂的中和剂的注入量。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其特征为，在所述压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法中，由所述测定装置测定的残余氧化剂浓度为所述设定值以上时，进行从所述压载水中除去所述残余氧化剂的处理。
解决上述课题的本发明的残余氧化剂浓度的测定装置，是为控制船舶中的压载水的排放处理，测定所述压载水中的残余氧化剂浓度的残余氧化剂浓度的测定装置，其特征为，向所述压载水中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂，而不向该压载水中注入碘化钾，基于与所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度，测定所述压载水中的残余氧化剂浓度。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其特征为，上述残余氧化剂浓度的测定装置测定从所述船舶排放的压载水中的残余氧化剂浓度，监视该测定的残余氧化剂浓度在预先设定的设定值以下。
另外，解决上述课题的本发明的压载水中的残余氧化剂浓度的监视系统，其特征为，该系统具备：向自船舶排放的压载水中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂，而不向该压载水中注入碘化钾，基于与所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度，测定所述压载水中的残余氧化剂浓度的残余氧化剂浓度测定装置、和监视用所述残余氧化剂浓度测定装置测定的残余氧化剂浓度在预先设定的设定值以下的监视装置。
发明的效果
根据以上发明，能够得到可迅速测定压载水中的残余氧化剂(TRO)浓度的TRO浓度的测定装置。而且，使用该TRO浓度测定装置，能够监视压载水处理系统的TRO浓度。另外，能够测定压载水中的残余氧化剂(TRO)浓度，监视压载水系统的TRO浓度。
附图说明
图1是本发明实施方式的TRO浓度测定装置的概略构成图。
图2是本发明实施方式的TRO浓度测定装置的TRO测定值与通过KI法的TRO测定值的关联图。
图3是本发明实施方式1的压载水处理系统的构成图。
图4是本发明实施方式2的压载水处理系统的构成图。
符号说明
1 TRO监视器(残余氧化剂浓度的测定装置)
2 测定导池
3 光源
4 光探测器
7 压载水处理系统
8 压载水箱
9 活性物质注入部
10 中和剂注入部
11 药品量控制部
9、12、14 泵
15 压载水处理系统
16 臭氧注入部
17 排放处理部
18 排放控制部
20 阀
具体实施方式
本发明实施方式的残余氧化剂(TRO)浓度的测定装置(以下称为TRO监视器)，是通过DPD(二乙基对苯二胺)吸光光度法，迅速测定压载水中的TRO并且以与通过现有的KI法的TRO浓度测定方法同等以上的精废测定TRO的装置。
本发明实施方式的TRO监视器通过向被测定水中添加DPD试剂，测定在DPD试剂与TRO的反应中生成的物质的吸光度(例如、波长510nm至波长550nm附近的吸光度)，测量被测定水的TRO浓度。
另外，本发明实施方式的通过TRO监视器的压载水中的TRO浓度监视方法，是通过使用本发明的TRO监视器测量压载水中的TRO浓度，来监视压载水中的TRO浓度的方法。
如图1所示，本发明实施方式的TRO监视器1由测定导池2、光源3、光探测器4、控制部5构成。
测定导池2取样压载水，在该被取样的压载水中注入DPD试剂。
光源3既可为可照射包含吸收在DPD试剂与TRO的反应中生成的物质的波长的光的光源，也可用LED等已知的光源。
光探测器4探测由光源3照射且透过导池的光的强度。
控制部5基于由光探测器4探测的光的强度，通过吸充光度法测定导池中的吸光度的变化。
对通过包含上述构成的TRO监视器1的TRO的测定顺序进行说明。首先，向测定导池2中导入压载水。压载水要从想要测定的地方的压载水中采取一定的量。此时，通过反复多次向测定导池2中导入和排放压载水，对测定导池2进行清洗。该试样采取也可以通过溢流的方式兼带测定导池2的清洗。作为TRO监视器1的空白，利用光源3向注入了压载水的测定导池2照射光，使用光探测器4探测透过测定导池2的光的强度。
其次，由试剂储存部6向导入的压载水中注入DPD试剂及缓冲溶液。
缓冲溶液发挥将试样保持在适当的pH的作用，例如可以使用磷酸缓冲溶液，将试样的pH设为6.3～6.6。DPD试剂使用作为N，N-二乙基对苯二胺盐(例如硫酸盐等)被市售的试剂。通过DPD试剂与压载水中的TRO进行反应，试样根据TRO的浓度进行显色。另外，具体的DPD试剂的注入量，例如可以基于JIS中规定的DPD吸光光度法(JIS K010233.2)来设定。
注入DPD试剂后，经过规定时间(例如2分钟以内)后，自光源3向测定导池2照射光，使用光探测器4探测透过光强度。然后，基于该透过光强度与空白的透过光强度的差，算出吸光度。通过预先制作试样中的TRO浓度和该TRO浓度的吸光度的标准曲线，基于探测出的吸光度算出TRO浓度。
如图2所示，可知通过DPD吸光光度法的TRO测定值与通过KI法的TRO测定值具有相关性，通过DPD吸光光度法的TRO浓度的测定精度，具有可作为TRO监视器提供给压载水处理控制的测定精度。另外，如图2所示，在注入DPD试剂后，经过规定时间后所测定的TRO浓度的测定值与通过KI法的TRO浓度的测定值不同。这种差异可认为是因为在KI法中是以达到稳定的氧化性物质为测定对象的。
通过以上的动作，TRO监视器1能够基于添加了DPD试剂的压载水的吸光度，测量压载水中的TRO浓度。由于通过该DPD吸光光度法的TRO浓度的测量可以迅速进行(例如一分钟以内)，并且TRO浓度测定精度与现有测定方法为同等以上的程度，所以能够作为监视压载水中的TRO浓度的TRO监视器，提供给压载水处理系统的控制。通过反复进行该TRO浓度的测量操作(例如间隔2.5分钟)，可以监视压载水中的TRO浓度。
(实施方式1)
本发明的TRO监视器1可以迅速地、且高精度地测定压载水中的TRO。由此，作为压载水处理系统的TRO监视器1，可以监视压载水中的TRO浓度。
关于具备本发明的TRO监视器1的第一实施方式的压载水处理系统，以作为活性物质使用次氯酸钠的压载水处理系统为例进行说明。另外，活性物质不局限于该实施方式所限定的物质，也可以使用氯、二氧化氯、过氧化氢等已知的活性物质。
作为活性物质使用次氯酸钠时，通过次氯酸钠与压载水的反应，生成游离残余氯、结合残余氯等关联物质。所谓的游离残余氯是指氯(Cl2)、次氯酸根离子(ClO-)等具有强效杀菌能力、具有杀灭压载水中的水生生物的效果的物质。另外，结合残余氯是指像一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)等氯与氨结合而成的物质等。
在这里，对现有的水质监视器的概要进行说明。上述游离残余氯、结合残余氯等关联物质作为TRO残留在水中，该TRO的浓度由具有特定功能的测量仪监视各自具有的氧化能力。这些测量仪通过可以测量水中含有的氧化性物质的浓废或强度的残余氯测定仪或氧化还原电位计或者它们的组合，测量各自的TRO浓度。
具体地说，在使用次氯酸钠作为活性物质的方法中，在取进压载水时，测定注入了次氯酸钠的压载水中的游离残余氯浓度，基于该测定值控制次氯酸钠的注入量，以使游离残余氯浓度达到杀灭压载水中的水生生物所需要的浓度。另外，在排放压载水时，在排放前测定压载水中的游离残余氯，根据该测量值，控制用于中和游离残余氯的试剂的注入量。另外，测定注入中和剂后的压载水中的TRO浓度，确认排放的压载水是否满足排放基准。
本发明的TRO监视器1通过添加DPD试剂并测量TRO浓度，迅速地监视压载水中的TRO浓度。该TRO监视器1在使用次氯酸钠处理压载水的系统的压载水的取进时和排放时，监视压载水的TRO浓度。即在取进压载水时，基于注入活性物质后的压载水中的TRO浓度的测量值，控制注入压载水中的活性物质的注入量。然后，排放压载水时，根据压载水中的TRO浓度的测量值，控制中和所注入的活性物质的残存量的中和剂的注入量。进一步，基于注入中和剂后的压载水中的TRO浓度的测量值，确认所排放的压载水是否满足排放基准。
如图3所示，本发明实施方式1的压载水处理系统7由压载水箱8、活性物质注入部9、中和剂注入部10、TRO监视器1及药品量控制部11构成。
压载水箱8在船舶装载的货物少的状态的航路中，贮存防止航行中船体上浮的压载水。
活性物质注入部9经由泵12与压载水箱8连接，向移送到压载水箱8中的压载水注入次氯酸钠。
中和剂注入部10设置于压载水箱8的下游，注入用于除去压载水中的关联物质等的中和剂。中和剂可例示硫代硫酸钠、抗坏血酸、草酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
TRO监视器1测量在注入的次氯酸钠与海水的反应中生成的压载水中的TRO浓度。
药品量控制部11被输入TRO监视器1的测量数据，对活性物质注入部9发送控制活性物质注入量的控制信号，对中和剂注入部10发送控制中和剂注入量的控制信号。
对包含上述构成的本发明的实施方式1的压载水处理系统7的动作进行说明。
在取进压载水时，泵12被驱动，海水或者淡水经由过滤器13、活性物质注入部9移送到压载水箱8。此时，在活性物质注入部9中，以与通过活性物质注入部9的压载水的流量相对应的规定的注入率，向压载水中注入次氯酸钠。另外，也可以不具备泵12，而利用水位差将海水或淡水移送至压载水箱8中。
TRO监视器1测量注入了次氯酸钠的压载水的TRO浓度，将测量结果发送到药品量控制部11。在药品量控制部11，基于该测量结果向活性物质注入部9发送控制信号，控制注入压载水中的次氯酸钠的注入量，以使TRO浓度的测量值达到预先设定的目标值。这样，通过将压载水中的TRO浓度保持在一定以上，能够防止压载水箱8中贮存有压载水期间，水生生物的再次繁殖或浮游生物等的孵化。
另一方面，在压载水排放时，通过驱动泵14，被贮存在压载水箱8中的压载水经由中和剂注入部10排放到船外。此时，TRO监视器1测量注入中和剂前的压载水中的TRO浓度，将该测量结果发送到药品量控制部11。药品量控制部11基于TRO监视器1的测量值，运算注入中和剂后的压载水达到还原状态(即TRO没有被检测出来的状态)所需要的中和剂注入率。然后，药品控制部11基于该中和剂的注入率控制中和剂注入部10，中和剂被注入压载水中，压载水中的关联物质被除去。
进一步，TRO监视器1测量注入中和剂后的压载水的TRO浓度，在测量到注入中和剂后的压载水中TRO浓度在一定水平以上的情况下，药品量控制部11停止中和剂的注入操作，使压载水的排放用泵14停止。
由此，压载水中的关联物质的中和不充分，不满足排水基准的压载水的排放操作可确实地停止。
如上所述，根据实施方式1的压载水处理系统7，在取进压载水时，能够利用TRO监视器1测量TRO浓度，将注入压载水中的次氯酸钠的量控制在杀灭水生生物的所需要且不过剩的量。另外，在排放压载水时，能够利用TRO监视器1测量TRO浓度，将用于中和游离残余氯的中和剂控制在需要且不过剩的量。进一步，能够通过使用TRO监视器1测量注入中和剂后的TRO浓度，监视压载排水的水质。另外，在压载水处理中，因为压载水的取进工序及压载水的排放工序并不是同时进行的，即使用一台TRO监视器1测量压载水的取进工序及排放工序的TRO浓度，在测定中也不会产生障碍。
而且，由于本发明的TRO监视器1可以迅速并高精度地测量压载水中的TRO，所以通过将该TRO监视器1适用于压载水处理系统，可以将压载水处理过程中的活性物质及中和剂的注入量最小化。由此，能够抑制船舶上装载的活性物质及中和剂的量。此外，由于是用一台TRO监视器1在压载水取进时和压载水排放时进行监视水质的测量，所以可以减少测量TRO浓度的TRO监视器的台数，可实现压载水处理系统的节省空间。
另外，实施方式1的压载水处理系统7能够不使用吸附剂而通过向压载水中注入中和关联物质的中和剂，除去关联物质。即根据该系统，虽然需要与活性物质一起进行中和剂的补充和保管，但不需更吸附设备的设置空间，可以谋求削减伴随吸附设备的设置所产生的定期的吸附剂的更换费用。
(实施方式2)
本发明的TRO监视器1能够迅速地、高精度地测定压载水中的TRO。由此，能够作为压载水处理系统的TRO监视器1，监视压载水中的TRO浓度。
关于具备发发明的TRO监视器1的第二实施方式的压载水处理系统，以使用臭氧作为活性物质的压载水处理系统为例进行说明。另外，活性物质不受该实施例的限定，也可以使用已知的活性物质。
当使用臭氧作为活性物质时，在臭氧与海水中的溴离子的反应中，生成溴酸根离子、三溴甲烷、TRO等关联物质。因为当排放排放时的压载水中残存有关联物质产生的毒性的压载水时，会造成第二次环境污染，所以必须除去所排放的压载水中的关联物质。
因此，目前，在压载水的排放路径上，具备填充有吸附剂的排放处理槽，在排放压载水时，除去上述压载水的关联物质。该吸附剂对于关联物质等的吸附等除去能力优异，但是其能力有限。而且，关于吸附能力，如果持续通水，填充有吸附剂的吸附层会逐渐达到饱和，接着会胀破而失去吸附能力。即不能进行排放处理槽中所填充的吸附剂的饱和吸附量以上的吸附除去。
因此，为了确保排放处理槽内的关联物质除去性能的监视的进行，经常使用TRO监视器监视经过排放处理槽后的压载水的水质。
在该方法中，上述TRO监视器的测量值不满足排放基准时，用通常的步骤就无法将压载水向海中排放，结果可能会产生延迟货物的装载等危害。为防止这种情况，有必要准备另外预备的吸附装置，进行压载水排放中的关联物质的除去。但是，如果准备预备的吸附装置，就需要保管该吸附剂的多余的空间。
如图4所示，本发明的实施方式2的压载水处理系统15由压载水箱8、臭氧注入部16、排放处理部17、TRO监视器1及排放控制部18构成。
压载水箱8在船舶的装载很少的状态的航路中，贮存防止航行中船体上浮的压载水。
在臭氧注入部16，经由用于取进压载水的泵12连接有压载水箱8，向被送入压载水箱8的压载水中注入臭氧。
排放处理部17经由将压载水排放到船外的泵19和控制压载水的流路的阀20与压载水箱8连接。该阀20由后述的排放控制部18来控制。而且，在阀20上连接有用于不经由排放处理部17而将压载水排放到船外的配管21。
TRO监视器1在排放压载水时，测量排放处理部17的处理前和处理后的压载水中的TRO浓度。TRO监视器1对于排放处理部17的入口和出口处各自的压载水，分别错开时间进行采样，测量被采样的压载水中的TRO浓度。该测量数据被发送到后述的排放控制部18。
排放控制部18被输入TRO监视器1的测量值，基于该测量值控制泵19及阀20。
下面，对包含上述构成的本发明的实施方式2的压载水处理系统15的动作进行说明。
在取进压载水时，驱动泵12，海水或淡水经由过滤器13、臭氧注入部16被移送到压载水箱8。另外，也可以不具备泵12，利用水位差将压载水导入压载水箱8。
在臭氧注入部16，按照通过臭氧注入部16的压载水的流量，向压载水中注入规定量的臭氧，以使压载水中的臭氧浓度达到为杀灭水生生物所需要的浓度。然后，注入有臭氧的压载水被贮存到压载水箱8中。另外，在压载水箱8的上游的配管中，配备了图示省略的脱气处理部，在该脱气处理部，多余的臭氧从压载水中被除去。这样，由于臭氧被从压载水中脱气处理掉，并且残存在压载水中的臭氧是易分解的物质，所以在被移送到压载水箱8中的压载水中，几乎没有臭氧残留。
另一方面，在排放压载水时，驱动泵19，经由排放处理部17将贮存在压载水箱8中的压载水移送到船外。此时，在TRO监视器1，测量通过排放处理部17进行的处理前和处理后的压载水中的TRO浓度，该测量结果被发送到排放控制部18。TRO监视器1进行的处理前和处理后的压载水的TRO浓度测量，能够通过每隔一定时间进行切换来进行对在排放处理部17进行处理前的压载水进行采样的步骤和时在排放处理部17进行处理后的压载水进行采样的步骤。
排放处理部17通过化学反应或吸附等除去压载水中的关联物质(三溴甲烷、残余氧化剂等)。作为填充到排放处理部17的吸附剂，可列举煤活性炭、椰壳活性炭、沸石、陶瓷等已知的吸附剂。另外，吸附材料的形状可以使用粒状、粉末状、纤维状等任意形状。
作为具体的例子，将填充有椰壳活性炭2m3的排放处理部17配置于压载水箱8的下游，按照相对于处理流量达到4mg/l的方式进行使注入臭氧的试验水以流量200m3/h在排放处理部17流通的实验。可以确认通过该实验，从排放处理槽17通过的压载水中的关联物质(主要是TRO)除去性能满足长时间充分性能。由于在G9中，对关联物质的行为进行严格的检查，因此，像这样在排放处理部17进行压载水的处理，以不引起第二环境污染。
在排放控制部18，根据TRO监视器1的测量值，控制压载水的处理途径。即，排放处理部17的入口侧的TRO浓度在预先设定的值(例如0.15mg/l等)以下时，排放控制部18控制阀20，压载水通过配管21被排放到船外。也就是说，不通过排放处理部17而将压载水放流到船外。因而，能够防止填充于排放处理部17的吸附剂的消耗。
另一方面，排放处理部17入口侧的TRO浓度等于或高于预先设定的值(例如，0.15mg/l等)时，排放控制部18通过控制阀20，将压载水移送到排放处理部17。因而，能够通过在排放处理部17对压载水进行处理，除去压载水中的关联物质，将符合IMO认可的船舶压载水管理条约的压载水排放到船外。此时，使用TRO监视器1测量通过排放处理部17后的TRO浓度，能够确认压载水中的TRO浓度在预先设定的值(例如，0.15mg/l等)以下。
在压载水中的TRO浓度达到预先设定的值以上的情况下，通过停止泵19，可确实地停止不满足排放基准的压载水的排放操作。
如上所述，根据实施方式2的压载水处理系统15，能够测量被导入排放处理部17前的压载水中的TRO浓度，基于该测量结果控制是否将压载水导入排放处理部17。
根据本发明的TRO监视器1，可以迅速且高精度地测量压载水中的TRO浓度。而且，通过使用该TRO监视器1，控制排水处理的处理途径，能够在与填充于排放处理部17的吸附剂的装载量的适当化的同时，谋求延长吸附剂的吸附能力的寿命。
另外，本发明的TRO监视器1及监视TRO监视器1的压载水中的TRO浓度的方法，不限于上述实施方式，在不损害本发明的作用效果的范围内，可以进行适当的设定变更。例如，指示试剂不局限于DPD，只要是与压载水中的TRO迅速反应并显示显色反应的物质，即可适用于本发明。
如上所述，根据本发明的TRO监视器1，能够迅速且高精度地测量压载水中的TRO浓度。另外，本发明的TRO监视器不能像KI法的TRO浓度的测量那样测定稳定的其他氧化性物质，可高精度地测量出对生物来说具有毒性的TRO。由此，能够监视在排放压载水时，压载水中的TRO浓度是否满足排放基准。另外，在对压载水中的TRO进行中和处理的情况下，能够抑制中和TRO的中和剂的注入量使其达到必要且充足的量。另外，由于在进行TRO除去操作的情况下，也可以高精度地测量出对生物来说具有毒性的TRO，所以能够防止进行多余的除去操作。
而且，由于本发明的TRO监视器能够监视压载水中的TRO浓度，所以能够用于压载水处理系统的控制。另外，本发明的TRO监视器，在压载水处理系统中，能够用一个TRO监视器监视多处的处理水的TRO浓度。由此，能够减少压载水处理系统使用的TRO监视器的数量，实现压载水处理系统的节省空间化。

Claims (8)

1.压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其中，使用向被取进船舶的压载水中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂，基于与所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度的残余氧化剂测定装置，其特征在于，
在取进所述压载水时，所述测定装置向为了杀灭所述压载水中的水生生物而注入了次氯酸钠的压载水中注入所述指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度，基于该残余氧化剂浓度的测定值来控制注入所述压载水中的所述次氯酸钠的注入量，
在排放所述压载水时，所述测定装置向排放的压载水中注入所述指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度，监视该测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以下。
2.如权利要求1所述的压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其特征在于，所述测定装置向中和所述压载水中的残余氧化剂的中和剂注入之前的压载水中注入所述指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度，基于该残余氧化剂浓度的测定值来控制所述中和剂的注入量。
3.压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其中，在通过向被取进船舶的压载水中注入臭氧来杀灭所述压载水中的水生生物的压载水处理系统中，监视由所述压载水与所述臭氧反应而生成的残余氧化物，其特征在于，
向由所述压载水处理系统排放的压载水中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述排放的压载水中的残余氧化剂浓度，监视该测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以下，
当所述排放的压载水中的残余氧化剂浓度为所述设定值以上时，进行从所述压载水中除去所述残余氧化剂的处理。
4.压载水中的残余氧化剂浓度的监视方法，其中，使用残余氧化剂浓度测定装置，所述测定装置具有：导入被取进船舶的压载水的测定导池，向导入了所述压载水的测定导池中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂的指示试剂注入装置，向注入了所述指示试剂的压载水照射510nm至550nm波长的光的光源，探测透过所述测定导池的光的光探测器，基于所述光探测器的探测结果来计算与未向所述压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度、基于该吸光度来计算所述压载水中的残余氧化剂浓度的控制部，其特征在于，
所述残余氧化剂浓度测定装置测定注入了为了杀灭所述压载水中的水生生物的次氯酸钠、氯、二氧化氯、过氧化氢中的任一活性物质、并且注入了中和该活性物质的中和剂之后的压载水中的残余氧化剂浓度，监视该测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以下。
5.残余氧化剂浓度的监视系统，其具备：储存被取进船舶的压载水的压载水箱，向导入了所述压载水箱的压载水中注入为了杀灭该压载水中的水生生物的次氯酸钠、氯、二氧化氯、过氧化氢中的任一活性物质的活性物质注入部，注入为了中和所述活性物质的中和剂的中和剂注入部，控制由所述活性物质注入部和中和剂注入部注入的药品的注入量的药品量控制部，所述监视系统监视压载水处理系统的残余氧化剂浓度，其特征在于，
所述监视系统具备残余氧化剂浓度测定装置和监视装置，
所述残余氧化剂浓度测定装置具有：导入注入了所述中和剂的压载水的测定导池，向导入了所述压载水的测定导池中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂的指示试剂注入装置，向注入了所述指示试剂的压载水照射510nm至550nm波长的光的光源，探测透过所述测定导池的光的光探测器，基于所述光探测器的探测结果来计算与未向所述压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度、基于该吸光度来计算所述压载水中的残余氧化剂浓度的控制部，
所述监视装置监视由所述残余氧化剂浓度测定装置测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以下。
6.如权利要求5所述的残余氧化剂浓度的监视系统，其特征在于，在向所述船舶取进压载水时，向所述测定导池中导入注入了所述活性物质的压载水，
所述残余氧化剂浓度测定装置向注入了所述活性物质的压载水中注入所述指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度，
所述药品量控制装置基于所述测定的残余氧化剂浓度的测定值来控制注入到所述压载水中的所述活性物质的注入量。
7.如权利要求5或6所述的残余氧化剂浓度的监视系统，其特征在于，在从所述船舶排放压载水时，还向所述测定导池中导入注入了所述中和剂的前述压载水，
所述残余氧化剂浓度测定装置向注入了所述中和剂的前述压载水中注入所述指示试剂，基于与未向该压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度来测定所述压载水中的残余氧化剂浓度，
所述药品量控制装置基于所述测定的残余氧化剂浓度的测定值来控制所述中和剂的注入量。
8.残余氧化剂浓度的监视系统，其具备：储存被取进船舶的压载水的压载水箱，向导入了所述压载水箱的压载水中注入为了杀灭该压载水中的水生生物的臭氧的臭氧注入部，所述监视系统监视压载水处理系统的残余氧化剂浓度，其特征在于，
所述监视系统具备残余氧化剂浓度测定装置、监视装置和残余氧化剂除去装置，
所述残余氧化剂浓度测定装置具有：导入由所述压载水箱排放的压载水的测定导池，向导入了所述压载水的测定导池中注入含有N，N-二乙基对苯二胺盐的指示试剂的指示试剂注入装置，向注入了所述指示试剂的压载水照射510nm至550nm波长的光的光源，探测透过所述测定导池的光的光探测器，基于所述光探测器的探测结果来计算与未向所述压载水中注入碘化钾的所述压载水中的残余氧化剂反应而显色的所述指示试剂的吸光度、基于该吸光度来计算所述压载水中的残余氧化剂浓度的控制部，
所述监视装置监视由所述残余氧化剂浓度测定装置测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以下，
当由所述残余氧化剂浓度测定装置测定的残余氧化剂浓度为预先设定的设定值以上时，所述残余氧化剂除去装置进行从所述压载水中除去所述残余氧化剂的处理。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302034B1 (ko) * 2011-11-15 2013-09-02 삼성중공업 주식회사 수 처리장치 및 이를 포함하는 선박
KR101336298B1 (ko) * 2012-05-03 2013-12-06 (주) 테크로스 선박평형수 처리장치의 티알오 측정 구조 및 측정 방법
KR101380201B1 (ko) * 2012-05-07 2014-04-01 대우조선해양 주식회사 선박의 밸러스트수 처리시스템
KR101395637B1 (ko) * 2012-07-20 2014-05-16 (주) 테크로스 선박평형수의 잔류 옥시던트 측정방법
KR101415207B1 (ko) * 2012-09-24 2014-08-06 주식회사 파나시아 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법
CN102928361B (zh) * 2012-10-10 2015-01-07 上海大学 次溴酸与溴胺混合物分离检测方法
KR20160073500A (ko) * 2014-12-16 2016-06-27 현대중공업 주식회사 평형수 잔류염소농도 측정장치 및 이를 포함하는 선박
CN105259170B (zh) * 2015-10-21 2018-05-01 烟台凯米斯仪器有限公司 一种水中剩余氧化物在线分析仪
KR101722718B1 (ko) 2016-03-25 2017-04-03 서진교 선박 밸러스트수의 tro 분석장치
CN107271380A (zh) * 2017-05-19 2017-10-20 华侨大学 一种测定水中高锰酸盐浓度的方法
KR102026608B1 (ko) 2017-12-04 2019-09-30 주식회사 태양기전 빅데이터를 활용한 tro센서 모듈 에러유형별 검출 및 진단 방법
KR102129748B1 (ko) 2018-09-06 2020-07-03 (주) 테크로스 전기화학식 tro 측정장치 및 이를 이용한 측정방법
CN112229945A (zh) * 2020-10-15 2021-01-15 何正和 一种饲料添加剂剂量检测装置及检测方法
KR102464351B1 (ko) * 2020-12-14 2022-11-21 현대종합금속 주식회사 밸러스트 수 잔류 염소농도 측정시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104355391B (zh) * 2005-01-24 2017-07-11 纽泰科O3公司 臭氧喷射方法和系统
JP2008008722A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd ６価クロム濃度の測定装置および測定方法
US20080160104A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Manian Ramesh Antimicrobial composition
JP4845855B2 (ja) * 2007-11-02 2011-12-28 財団法人シップ・アンド・オーシャン財団 船舶バラスト水のサンプリングシステム
JP2009274028A (ja) 2008-05-15 2009-11-26 Mhi Environment Engineering Co Ltd 海水処理装置及びその処理方法

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