JP2006123577A

JP2006123577A - バラスト水処理方法および装置

Info

Publication number: JP2006123577A
Application number: JP2004310522A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamaguchi; 賢二山口; Yoshiaki Nakamura; 賀昭中村; Masasuke Sugimoto; 昌資杉本; Atsushi Ito; 敦伊藤
Original assignee: Universal Shipbuilding Corp
Current assignee: Universal Shipbuilding Corp
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するために化学薬品を利用するとともに、低濃度で長時間かつタンク内で均一に殺滅効果を保持するようにしたバラスト水処理方法およびその装置を提供する。
【解決手段】バラストタンク５０にバラスト水を漲水後、バラスト水循環回路１０によりバラスト水を前記バラストタンクの底部から吸い込み、上部から注入するようにバラスト水を循環しながら、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を前記バラスト水循環回路１０に注入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶のバラスト水に含まれる有害生物（動・植物プランクトン、病原菌等）を化学薬品により殺滅するようにしたバラスト水処理方法およびその装置に関する。

バラスト水は、貨物運搬船等が空荷で航行する際、船体を安定させるために積み込む海水であるが、バラスト水の排出に伴ってバラスト水中の有害生物が各国の海域を移動することになり、それによって排水海域での生態系が破壊され深刻な問題となっている。
そのため、最近ではバラストタンク内に化学薬品を添加してバラスト水中の有害生物を殺滅する方法が考えられている。例えば、カナダや中国では次亜鉛素酸ナトリウムによる殺滅法、ドイツではペラクリーン（登録商標）と称する化学薬品を使用したペラクリーンオーシャン（PeracleanOcean）なる殺滅法などが研究されている。
そして、前者の殺滅法では、バラストタンクへの漲水時に、バラスト水系統配管内へ化学薬品を注入する方法、バラストタンク漲水後にバラストタンク内へ化学薬品を直接かつ常時注入する方法が考えられている。後者の殺滅法では、バラストタンクへの漲水時に、バラスト水系統配管内へ化学薬品を注入する方法で考えられている。いずれも、有害生物の殺滅効果に対する、薬品自体およびその濃度、装置の規模、処理コストについて研究が進められているのが現状である。

また、化学薬品を使用しない方法としては、例えば特許文献１がある。この方法は、船舶の主機関から排出される高温の排気ガスを利用して、バラスト水の熱殺菌を行う方法である。

特開２００３−１８１４４３号公報

化学薬品を利用するバラスト水処理方法では、バラスト水の薬品濃度の選定が課題の一つになっている。有害生物を確実に殺滅するためには、高濃度の化学薬品を使用する必要があるが、そうすると化学薬品貯蔵施設が大きくなったり、補充する薬品の頻度が増えたりする問題がある。また、化学薬品により船体（鉄鋼板、配管等）腐食や、バラスト水排出時における投入薬品による海洋環境への悪影響が懸念される。
逆に、化学薬品を低濃度で利用する場合は、有害生物の殺滅効果が低減するおそれがある。

一方、特許文献１に示されるバラスト水の熱殺菌方法では、主機関がガスタービンであり、一般的に使用されるディーゼル機関ではバラスト水温度をあまり高温にできないので、有害生物の殺滅効果が必ずしも十分でないという問題がある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するために化学薬品を利用するとともに、低濃度で長時間かつタンク内で均一に殺滅効果を保持するようにしたバラスト水処理方法およびその装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るバラスト水処理方法は、バラストタンクにバラスト水を漲水後、バラスト水循環回路によりバラスト水を前記バラストタンクの底部から吸い込み、上部から注入するようにバラスト水を循環しながら、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を前記バラスト水循環回路に注入するものである。

本発明に係るバラスト水処理装置は、バラスト水をバラストタンクの底部から吸い込み、上部から注入するバラスト水循環回路と、該バラスト水循環回路に接続され、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を注入する化学薬品注入回路とを備えたものである。

また、本発明のバラスト水処理装置は、バラスト水の吸水口と注水口を、バラストタンクに対して対角状に配置する。

また、本発明のバラスト水処理装置は、バラスト水循環回路が、バラストポンプと、各バラストタンクの底部に吸水口を臨ませた吸水管と、上甲板上に配管され、各バラストタンクの上部に注水口を臨ませた送水管とを備え、注水口は、前記送水管から垂下される注水管の下端に設けられた衝突板と、注水管の側面に設けられた複数の噴出口とからなるものである。

また、本発明のバラスト水処理装置は、バラストタンクのデッドゾーンとなる領域に補助的に第２の注水管を配設する。

本発明によれば、バラストタンクにバラスト水を漲水後、バラスト水循環回路によりバラスト水を循環させながら、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品をバラスト水循環回路に注入するようにしたので、バラストタンク内の化学薬品濃度を低濃度で長時間一定に保つことができ、これによってバラスト水に含まれる有害生物を完全に殺滅することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。図１は本発明のバラスト水処理装置の概要を示す側面図、図２は本バラスト水処理装置のバラスト水の吸水口と注水口の配置を示す概略上面図である。

本バラスト水処理装置は、例えば貨物運搬船に装備されるものであり、バラスト水をバラストタンク５０の底部から吸い込み、上部から注入するバラスト水循環回路１０と、このバラスト水循環回路１０に接続され、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を注入する化学薬品注入回路３０とを備えるものである。なお、図示の矢印ａはバラスト水の循環時の方向を、矢印ｂは化学薬品の流れ方向を示している。

バラスト水循環回路１０は、バラストポンプ１１と、各バラストタンク５０の底部に吸水口１２を臨ませた吸水管１３と、各バラストタンク５０の上部に注水口１４を臨ませた送水管１５とからなっている。注水口１４は送水管１５に分岐状に垂設された注水管１６の先端部（下端部）に設けられている。また、バラストポンプ１１の吸い込み側に接続される吸水管１３の本管および分岐管にそれぞれ電磁弁１７、１８が設けられている。バラストポンプ１１の吐出側に接続される送水管１５は、上甲板５１上に配管されており、この配管より各バラストタンク５０の上部に注水管１６が垂下されている。なお、図１において、１９は送水管１５に設けられた電磁弁、２０はバラストポンプ１１のポンプ駆動モータである。

吸水口１２と注水口１４の位置は、図２に示すようにバラストタンク５０に対して対角状に配置するのが好ましく、このような配置とすることによって、バラストタンク５０内の化学薬品濃度を均一にすることが可能である。

また、注水口１４は、例えば、図３（ａ）あるいは（ｂ）のように構成されている。それぞれの上図は注水管１６の上面図、下図は断面側面図である。いずれも注水管１６の下端にバラスト水の衝突板２１を設け、注水管１６の側面には複数の噴出口２２を設けた構成となっている。
注水管１６は衝突板２１により塞がれているため、バラスト水は注水管１６の半径方向に設けられた複数の噴出口２２より、図示矢印で示すように、放射方向に均一に噴出する。したがって、化学薬品を含むバラスト水をバラストタンク５０上で放射状に均一に噴射することができる。
なお、衝突板２１を図３（ａ）のように注水管１６よりも径大にすることにより、注水管１６の中心軸との噴出角度を大きくすることができ、また穴を複数設けることにより注水管１６の強度低下を防ぐため、噴出口２２を軸方向に複数段にわたって各段毎に角度をずらして設けることもできる。

上記のように構成されたバラスト水循環回路１０にはその送水管１５に化学薬品注入回路３０が接続される。有害生物（動・植物プランクトン、病原菌等）を殺滅するための化学薬品としては、例えば、次亜鉛素酸ナトリウム、ペラクリーン（登録商標）等が用いられる。また、化学薬品注入回路３０は、フィルター４３を介して海水循環回路４０に接続されている。なお、図１において、矢印ｂは化学薬品の流れ方向を、矢印ｃは海水の流れ方向を示す。

化学薬品注入回路３０は、化学薬品注入機３１をもつ化学薬品注入管３２の一端をフィルター４３を介して海水循環回路４０に接続するとともに、化学薬品注入管３２の他端を電磁弁３３を介してバラスト水循環回路１０の送水管１５に接続してなるものである。

海水循環回路４０は、海水吸入口４１、海水循環ポンプ４２、フィルター４３および電磁弁４４を備えている。さらに、海水吸入口４１とバラストポンプ１１の間は電磁弁４５を介して配管接続され、また海水吸入口４１と送水管１５とは電磁弁４６を介して配管接続され、バラストポンプ１１と吸水管１３とは電磁弁１７を介して配管接続されている。

また、図１において、３４は濃度計であり、濃度計３４はバラスト水循環回路１０への注入ポイントＡより上流側の配管（送水管１５または吸水管１３）に設けられている。濃度計３４としては、例えば赤外線分光計を用いることができる。また、各バラストタンク５０の化学薬品濃度は、例えば１５０ｐｐｍ〜０．１ｐｐｍの範囲内に保持される。

化学薬品注入機３１は、例えば、高濃度の薬液を貯蔵する貯蔵タンク（図示せず）を備え、その貯蔵タンクの底部からベンチュリーあるいは絞り弁などを介して所定濃度の薬液を少量ずつ連続的もしくは断続的に化学薬品注入管３２に注入するようになっている。

次に、本バラスト水処理装置の動作について説明する。バラスト水は、元栓の電磁弁４５および送水管１５の電磁弁１９を開くことにより、海水吸入口４１からバラストポンプ１１で吸い上げ、それぞれ対応する注水口１４から各バラストタンク５０に注入することができる。あるいは、バラストタンク５０の底部からバラスト水を入れることもでき、この場合は、電磁弁４５、４７とバラストタンク５０毎の電磁弁１８を開くことで、各バラストタンク５０に注入することができる。

バラストタンク５０へのバラスト水漲水後においては、バラスト水循環回路１０によりバラスト水を循環させる。この場合は、電磁弁４５、４６、４７を閉じ、電磁弁１７、１８、１９を開き、バラストポンプ１１により各バラストタンク５０の底部に臨ませた吸水口１２よりバラスト水を吸い込み、送水管１５により上甲板５１まで上げて注水管１６の注水口１４より各バラストタンク５０の上部からバラスト水を注入する。

このように、バラストタンク５０内のバラスト水を循環させながら、有害生物を殺滅する化学薬品を化学薬品注入回路３０によりバラスト水循環回路１０に注入する。この場合は、海水循環回路４０により、あらかじめ海水を循環させておき、化学薬品注入時には、フィルター４３を切り替えることにより、海水を化学薬品注入管３２から電磁弁３３を介して送水管１５に注入する。化学薬品注入管３２には化学薬品注入機３１から所定濃度の化学薬品が少量ずつ連続的または断続的に注入されるので、これを送水管１５に注入することによって、循環するバラスト水により希釈され、さらに低濃度となって注水口１４から各バラストタンク５０に注入することができる。また、化学薬品の濃度は濃度計３４により監視されており、各バラストタンク５０の濃度が設定濃度（１５０ｐｐｍ〜０．１ｐｐｍ）になるように制御されている。

上述のように、バラストタンク５０内のバラスト水を循環しながら、所定濃度の化学薬品を少量ずつ連続的または断続的に注入することにより、バラストタンク５０内の化学薬品濃度を常時低濃度に保つことができる。
また、バラスト水の吸水口１２と注水口１４はバラストタンク５０に対して対角状に配置されているので、バラストタンク５０内のフロアープレートやロンジ材などの存在にもかかわらず化学薬品を含んだバラスト水を均一に分散させることができる。特に、デッドゾーンとなる領域には、後述するように補助的に第２の注水管を配設することにより、化学薬品を含んだバラスト水をより均一に分散させることができる。
さらに、バラスト水の注入時、注水口１４の構造を図３（ａ）または（ｂ）に示すように、注水管１６の下端に設けた衝突板２１と側面に設けた複数の噴出口２２とからなる構成とすることにより、化学薬品を含んだバラスト水を放射状に噴出するので、拡散・対流により化学薬品濃度の均一化を促進することができる。

したがって、本バラスト水処理装置によれば、各バラストタンク内では、化学薬品を含んだバラスト水が隅々まで均一に行きわたっているため、各バラストタンク内の化学薬品濃度を長時間低濃度に保有することができ、これによってバラスト水に含まれる有害生物を完全に殺滅することができる。
また、バラスト水を排出する際にも、化学薬品濃度が低濃度であるため、海洋環境の汚染のおそれはない。
さらに、化学薬品貯蔵設備の小型化が可能であり、また既設のバラストポンプを利用して、上甲板上に送水管および注水管を配管するとともに、この送水管に化学薬品注入管を配管接続すればよいので、設備コストを著しく低減することが可能である。

ところで、貨物運搬船の船体構造には、ダブルハルタイプとシングルハルタイプとがある。ダブルハルタイプ（Double Hull Type）とは、トップサイドタンクと下部ホッパータンクとがダブルサイドタンクで結合されたバラストタンク形状であり、シングルハルタイプ(Single Hull Type)とは、トップサイドタンクと下部ホッパータンクとが連結トランクで結合されたバラストタンク形状である。
本発明の適用例を、ダブルハルタイプの場合を図４〜図７に、シングルハルタイプの場合を図８〜図１１に示す。

バラストタンク５０の内部にはフロアープレートやロンジ材などが存在するため、バラスト水の流れを考えると、これらの部材が流れの妨げとなって、水の交換が少ないエリア、いわゆるデッドゾーンが生じるおそれがある。ダブルハルタイプの場合、図４〜図７にドットで示す領域（ドットエリア）６０がデッドゾーンとなる。
注水口１４は、トップサイドタンク５２の船央側エリア（または斜線部領域）６１に配置される。バラスト水は、トップサイドタンク５２からダブルサイドタンク５３、下部ホッパータンク５４を経て二重底５５内に流入する。そして、吸水口１２は二重底５５の船央側後部に注水口１４と対角状に配置される。

ダブルハルタイプの場合、トップサイドタンク５２および下部ホッパータンク５４の舷側にデッドゾーン６０が生じるおそれがあるので、このデッドゾーン６０となる領域に補助的に第２の注水管２４を配設することが好ましい。第２の注水管２４により、デッドゾーン６０における水の交換が積極的に行われるので、化学薬品を含んだバラスト水がバラストタンク５０の隅々まで均一な低濃度で拡散することになる。

図８〜図１１に示すシングルハルタイプの場合も同様の考え方で、第２の注水管２４を補助的にデッドゾーン６０となる領域に配設するものである。なお、図８において、５６は連結トランクであり、バラスト水は、この連結トランク５６を介してトップサイドタンク５２から下部ホッパータンク５４を経て二重底５５内に流入する。また、補助的な第２の注水管２４は上甲板５１上の送水管１５より分岐させればよい。

本発明のバラスト水処理装置の概略側面図。バラスト水処理装置のバラスト水の吸水口と注水口の配置を示す概略上面図。注水口の構成例（ａ）、（ｂ）を示す上面図と断面側面図。ダブルハルタイプの船体断面図。図４のＡ−Ａ断面図。図４のＢ−Ｂ断面図。図４のＣ−Ｃ断面図。シングルハルタイプの船体断面図。図５のＤ−Ｄ断面図。図５のＥ−Ｅ断面図。図５のＦ−Ｆ断面図。

符号の説明

１０バラスト水循環回路
１１バラストポンプ
１２吸水口
１３吸水管
１４注水口
１５送水管
１６注水管
２１衝突板
２２噴出口
２４第２の注水管
３０化学薬品注入回路
３１化学薬品注入機
３２化学薬品注入管
４０海水循環回路
５０バラストタンク
５１上甲板
６０デッドゾーン

Claims

バラストタンクにバラスト水を漲水後、バラスト水循環回路によりバラスト水を前記バラストタンクの底部から吸い込み、上部から注入するようにバラスト水を循環しながら、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を前記バラスト水循環回路に注入することを特徴とするバラスト水処理方法。
バラスト水をバラストタンクの底部から吸い込み、上部から注入するバラスト水循環回路と、該バラスト水循環回路に接続され、バラスト水に含まれる有害生物を殺滅するための化学薬品を注入する化学薬品注入回路とを備えたことを特徴とするバラスト水処理装置。
バラスト水の吸水口と注水口を、バラストタンクに対して対角状に配置してなることを特徴とする請求項２記載のバラスト水処理装置。
バラスト水循環回路は、バラストポンプと、各バラストタンクの底部に吸水口を臨ませた吸水管と、上甲板上に配管され、各バラストタンクの上部に注水口を臨ませた送水管とを備え、注水口は、前記送水管から垂下される注水管の下端に設けられた衝突板と、注水管の側面に設けられた複数の噴出口とからなることを特徴とする請求項２または３記載のバラスト水処理装置。
バラストタンクのデッドゾーンとなる領域に補助的に第２の注水管を配設することを特徴とする請求項２乃至４に記載のバラスト水処理装置。