JP2006239556A - バラスト水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バラスト水の浄化に使用した使用済みオゾンを、船舶内で使用する飲料水の殺菌、食料庫やトイレの脱臭、あるいは、食料コンテナの殺菌などに再利用する。
【解決手段】船舶のバラストタンク２に注入する水ｗに含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンｓを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法である。オゾンｓにより殺菌浄化後の注入水ｗの中に残存している残存オゾンｓを脱気タンク２０を用いて分離し、該脱気タンク２０で分離したオゾンｓを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、船舶のバラストタンクに注入するバラスト水の処理方法、更に詳しくは、バラスト水の浄化に使用したオゾンをバラスト水から分離して、船舶内で使用する飲料水の殺菌、食料庫やトイレの脱臭、あるいは、食料コンテナの殺菌などに再利用するバラスト水の処理方法に関するものである。

従来、タンカー、バルク運搬船、鉱石運搬船などの船舶は、貨物を積まない時に船体の喫水を確保する必要があるため、貨物の荷揚げ時には、バラストタンク内にバラスト水を注入し、貨物の荷積み時には、逆に、バラストタンク内のバラスト水を船外に排出することが行われている。

しかしながら、海水中には、動物プランクトン、植物プランクトン、バクテリアなどの微生物が含まれているので、荷揚げ岸壁（輸入国）に接岸してバラストタンク内に注入したバラスト水を、荷積み岸壁（輸出国）に接岸した状態で船外に排出すると、荷揚げ地区（輸入国）の海水に含まれている動物プランクトン、植物プランクトン、バクテリアなどの微生物によって荷積み地区（輸出国）の海水が汚染されることになる。

このような微生物による海水の汚染問題を解消するため、バラスト水を殺菌する等により無害化する国際的な決議書が取り決められた。これを受けてバラストタンク内のバラスト水を無害化する発明が多数出願されている。

荷積み時の殺菌処理、すなわち、排水中のバラスト水を殺菌する方法としては、例えば、船舶のバラストタンク内のバラスト水を船外に排出するためのバラスト水配管に、オゾン注入管および蒸気注入管をそれぞれ接続し、バラスト水配管内を流れるバラスト水に対して、オゾン注入管からオゾンを注入するとともに、このオゾン注入と同時又は相前後して蒸気注入管から蒸気を注入して、オゾンと蒸気との相乗効果により、大きな殺菌浄化を目指した発明が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１６０４３７号公報

他方、荷揚げ時、すなわち、バラストタンク内にバラスト水を注入する場合に、バラスト水をオゾンで殺菌することも考えられるが、バラスト水の中にオゾンが残存している状態でバラストタンク内にバラスト水を注入すると、バラスト水の中のオゾンによってバラストタンクが腐食されるという新たな問題が発生する。

このため、バラスト水をオゾンによって殺菌した後、バラスト水の中に残存しているオゾンを除去し、しかる後に、オゾンを含まないバラスト水をバラストタンクに注入する必要がある。

上記のように、荷揚げ時においては、バラスト水の殺菌後、バラスト水の中に残存しているオゾンを除去する必要があるが、バラスト水から分離したオゾンの利用法については、これまで誰も考えていなかった。

他方、船舶では、殺菌装置や脱臭装置を搭載し、殺菌装置によって日常的に使用する飲料水を殺菌したり、あるいは、脱臭装置によって食料庫の脱臭や、トイレの脱臭など行っている。

本発明者は、バラスト水から分離した使用済みオゾンに着目し、未だ殺菌能力や脱臭能力を持っている使用済みオゾンを飲料水の殺菌や、食料庫やトイレなどの脱臭に再利用することを思いついたのである。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、バラスト水の浄化に使用した使用済みオゾンを、船舶内で使用する飲料水の殺菌、食料庫やトイレの脱臭、あるいは、食料コンテナの殺菌などに再利用するバラスト処理用オゾンの再利用方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。

請求項１に記載の発明に係るバラスト水の処理方法は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、前記オゾンにより殺菌浄化後の注入水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離し、該脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用することを特徴とするバラスト水の処理方法である。

請求項２に記載の発明に係るバラスト水の処理方法は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
（ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
（ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
（ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
（ｅ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程と、からなることを特徴とするバラスト水の処理方法である。

請求項３に記載の発明に係るバラスト水の処理方法は、前記脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは食料庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用することを特徴とする請求項２記載のバラスト水の処理方法である。

請求項４に記載の発明に係るバラスト水の処理方法は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
（ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
（ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
（ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
（ｅ）脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用する工程と、 （ｆ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程とを船舶の航海中、常時、繰り返すことを特徴とするバラスト水の処理方法である。

上記のように、請求項１に記載の発明は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、前記オゾンにより殺菌浄化後の注入水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離し、該脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用するので、従来、船内に設置されていた殺菌装置や脱臭装置が不必要になる。

従って、殺菌装置や脱臭装置を撤去した後のスペースを有効利用することができる。また、殺菌装置に用いていた殺菌剤や、脱臭装置に用いていた脱臭剤が不必要になるため、これらの在庫スペースが不要になるばかりでなく、殺菌剤や脱臭剤の購入費を節約することができる。

請求項２に記載の発明は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
（ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
（ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
（ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
（ｅ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程とからなるので、脱気タンクを用いて分離した使用済みオゾン（廃オゾンともいう。）を、航行中、常時、入手することができる。

従って、この使用済みオゾン（廃オゾン）を利用して、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌したり、あるいは食料庫やトイレ等を脱臭することができる。

請求項３に記載の発明は、前記脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは食料庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用するので、従来使用していた殺菌剤や脱臭剤が不要となり、経済上の効果が大である。また、オゾンは、自然に分解するので、安全であり、環境を汚染することも少ない。

請求項４に記載の発明に係るバラスト水の処理方法は、船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
（ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
（ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
（ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
（ｅ）脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用する工程と、 （ｆ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程とを船舶の航海中、常時、繰り返すので、脱気タンクを用いて分離した使用済みオゾン（廃オゾンともいう。）を、航行中、常時、入手することができる。

従って、この使用済みオゾン（廃オゾン）を利用して、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナなどを殺菌したり、あるいは食料庫やトイレなどを、常時、脱臭することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１（ａ）は、バラストタンクの位置を開示した船舶の概略構成図、図１（ｂ）は、同船舶の横断面図である。

この船舶１は、図１（ａ）及び（ｂ）から理解できるように、船側に沿って船体の船首尾方向に複数のバラストタンク２を備えている。また、この船舶１は、船体中央に、船体の船首尾方向に沿って複数の船艙３を備えている。また、この船舶１は、機関室４の上方に船楼５を備えている。

図２は、バラストタンクや配水管などの配置図であり、左舷側のバラストタンク２ａ〜２ｅに沿って配水管６を設けると共に、右舷側の２’ａ〜２’ｅに沿って配水管７を設けている。

配水管６は、その船尾側が連結管８を介して配水管７に接続している。この連結管８には、バルブ９が設けられている。

一方、配水管７は、連結管８よりも船尾側に延長し、その先端部は、船底に設けた取水口１０に接続している。また、この配水管７は、ポンプ１１の後方にバルブ１２を有し、ポンプ１１の前方にバルブ１４を有している。

また、配水管６から分岐した分岐管１６は、それぞれ、バラストタンク２ａ〜２ｅに接続し、配水管７から分岐した分岐管１７は、それぞれ、バラストタンク２’ａ〜２’ｅに接続している。そして、分岐管１６には、バルブ２６ａ〜２６ｅを設け、分岐管１７には、バルブ２７ａ〜２７ｅを設けている。

更に、配水管７は、前記バルブ１４を迂回する第１バイパスライン１３を有している。その上、この第１バイパスライン１３は、前記バルブ１４に対向する位置にバラスト水処理装置１５を有している。バラスト水処理装置１５は、図３に示すように、気液分離型の脱気タンク２０と、その船尾側に設けたオゾン注入管２１により構成されている。

図２及び図３に示すように、第１バイパスライン１３の外側に、バルブ３７を有する第２バイパスライン３８を設けている。この第２バイパスライン３８は、その一端がポンプ１１とバルブ１２間の排水管７に接続し、他の一端が連結管８の一端に接続している。また、符合３９は、バルブ４０を有する第３バイパス管であり、その一端は、ポンプ１１とバルブ１２間の排水管７に接続し、他端は、連結管８の他端に接続している。

その上、脱気タンク２０よりも後方に位置している第１バイパスライン１３の後方ライン１３ａは、バルブ１８を有し、脱気タンク２０よりも前方に位置している第１バイパスライン１３の前方ライン１３ｂは、バルブ１９を有している。更に、第１バイパスライン１３の前方ライン１３ｂは、バルブ２２を持つ接続管２３を介して第２バイパスライン３８に接続している。

図３に示すように、脱気タンク２０の上部には、甲板２５を貫通する脱気管２８が立設されている。この脱気管２８には、複数本の分岐管２９ａ、２９ｂ，２９ｃ，〜が設けられ、そのうちの一つの分岐管２９ａは、トイレ３５の給水タンク３０に接続する給水管３１の側部に接続している。また、他の一つの分岐管２９ｂは、糧食倉庫及び糧食冷蔵庫３２に接続している。また、他の一つの分岐管２９ｃは、食料コンテナ等を貯蔵する船艙（図示せず）などに接続している。図中、３３は便器を示している。

次に、上記のバラスト水処理装置の作用について説明する。

先ず、図４に示すように、バルブ１８、１９、２２、２６ａ、３７、４０を「閉」とし、それ以外のバルブ、つまり、バルブ９、１２、１４、２６ｂ〜２６ｅ、２７ａ〜２７ｅを「開」にした後、ポンプ１１を稼働すると、左舷中央のバラストタンク２ａを除き、それ以外のバラストタンク、つまり、左舷側のバラストタンク２ｂ〜２ｅ、および右舷側のバラストタンク２’ａ〜２’ｅにバラスト水ｗが注入される。

しかる後に、図５に示すように、バルブ１８、２２、２６ａ、２７ａ、４０を「開」とし、それ以外のバルブ、即ち、バルブ９、１２、１４、１９、２６ｂ〜２６ｅ、２７ｂ〜２７ｅを「閉」にした後、ポンプ１１を稼働すると、矢印で示すように、右舷中央のバラストタンク２’ａから左舷中央のバラストタンク２ａにバラスト水ｗが移送される。

その際、図６に示すように、オゾン注入管２１からバイパスライン１３の後方ライン１３ａ内にオゾン（Ｏ₃ ）ｓを注入すると、オゾンｓによってバラスト水ｗの中に含まれている動物プランクトン、植物プランクトンなどの細胞膜や、バクテリアが注入されたオゾンｓにより攻撃され、ダメージを受ける。オゾンによってダメージを受けた動物プランクトン、植物プランクトン、バクテリアは、死滅し、バラスト水が浄化される。

上記のように、オゾンによって動物プランクトン、植物プランクトン、バクテリアなどの微生物が死滅するが、バラスト水ｗの中にオゾンｓが残存しているため、そのままバラストタンクに供給すると、バラストタンクがオゾンｓによって腐食されるため、脱気タンク２０に導入してバラスト水ｗの中のオゾンｓを脱気する。

この発明では、脱気タンク２０によってバラスト水ｗから分離したオゾン（廃オゾンともいう。）ｓを脱気タンク２０に立設した脱気管２８から分岐した分岐管２９ａを経てトイレの給水タンク３０に接続している給水管３１に供給する。

この場合、オゾンｓは、給水管３１の中で給水Ｗ中に混入してトイレの給水タンク３０に至る。そして、オゾンｓの一部は、給水タンク３０内で給水から分離し、給水タンク３０の排気管３４からトイレ３５内に充満し、アンモニア臭などの異臭分が脱臭される。また、給水タンク３０から便器３３に流下した洗浄水中のオゾンは、便器３３の洗浄中、あるいは、便器３３から汚物タンク（図示せず）に流下中に流水から分離し、異臭分などが脱臭される。

また、脱気管２８から分岐した分岐管２９ｂを経て糧食倉庫及び糧食冷蔵庫３２にオゾンｓを供給すると、同オゾンによって糧食倉庫及び糧食冷蔵庫３２内の異臭分が脱臭される。これと同様に脱気管２８から分岐した分岐管２７ｃを経て食料コンテナ等を貯蔵する船艙（図示せず）等にオゾンｓが供給されると、同オゾンによって食料コンテナ等を貯蔵する船艙内の異臭が脱臭される。

更に、この発明では、図７及び図８に示すように、残りのバラストタンク２ｂ〜２ｅ及び２’ｂ〜２’ｅのバラスト水を、航海中に、順次、入れ換えながら、殺菌処理する。

すなわち、図７に示すように、バルブ２６ｃ、２７ａ、１８，１９、３７を「開」とし、それ以外のバルブ、即ち、バルブ９、１２、１４、２２、２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｅ、２７ｂ〜２７ｅを「閉」にした後、ポンプ１１を稼働すると、矢印で示すように、左舷のバラストタンク２ｃから左舷中央のバラストタンク２’ａにバラスト水ｗが移送され、その間にバラスト水処理装置１５によってバラスト水ｗが浄化される。そして、図８に示すように、バラストタンク２’ａは、浄化したバラスト水により満たされる。

そして、バラスト水処理装置１５の脱気タンク２０によって分離された廃オゾンが船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等の殺菌、あるいは食料庫やトイレ等の脱臭に使用されるのである。

（ａ）は、バラストタンクの位置を示す船舶の概略構成図、（ｂ）はその横断面図である。 バラストタンク及び配水管などの配置図である。 バラスト水処理装置及び廃オゾン再利用設備などの概略構成図である。 バラスト水の初期導入説明図である。 バラスト水の入れ換え説明図である。 バラスト水処理装置及び廃オゾン再利用設備の稼働説明図である。 バラスト水の入れ換え説明図である。 バラスト水の入れ換え説明図である。

符号の説明

２ 船舶のバラストタンク
２０ 脱気タンク
３２ 糧食倉庫
３５ トイレ
ｓ オゾン
ｗ バラスト水
Ｗ 飲料水

Claims (4)

1. 船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、前記オゾンにより殺菌浄化後の注入水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離し、該脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用することを特徴とするバラスト水の処理方法。
2. 船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
   （ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
   （ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
   （ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
   （ｅ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程と、からなることを特徴とするバラスト水の処理方法。
3. 前記脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは食料庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用することを特徴とする請求項２記載のバラスト水の処理方法。
4. 船舶のバラストタンクに注入する水に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物をオゾンを用いて殺菌浄化するバラスト水の処理方法において、
   （ａ）前記船舶に設けた多数のバラストタンクのうち、少なくとも一つのバラストタンクを除き、残りの全バラストタンクに水を注入する工程と、
   （ｂ）満水のバラストタンクから空のバラストタンクにバラスト水を移送する工程と、 （ｃ）移送中のバラスト水にオゾンを注入して移送中のバラスト水の中に含まれているプランクトンやバクテリア等の微生物を殺菌浄化する工程と、
   （ｄ）殺菌浄化後のバラスト水の中に残存している残存オゾンを脱気タンクを用いて分離する工程と、
   （ｅ）脱気タンクで分離したオゾンを、船舶内で使用する飲料水や食料コンテナ等を殺菌する殺菌剤、あるいは糧食倉庫やトイレ等を脱臭する脱臭剤として再利用する工程と、 （ｆ）脱気タンクで残存オゾンを除去した後のバラスト水を空のバラストタンクに供給する工程とを船舶の航海中、常時、繰り返すことを特徴とするバラスト水の処理方法。
   

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