JP2007229576A - 液体の無害化処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】未処理の液体に電気分解処理を施すように構成された液体電解装置をそなえた液体の無害化処理装置において、前記液体電解装置に導入される電気分解前の液体状態を検出する電解前液体状態センサと、電解前の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
特許文献1の技術においては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態にした後、該バラスト水タンク内に残存する沈澱物を昇温させ、有害プランクトンや細菌の死滅温度以上の温度に加熱し、所定時間保持している。
特許文献3の技術においては、パイプ内流路の途中に、複数の細長いスリットを有するスリット板を横断面方向に取付け、未処理海水を該スリットを通過させることにより、前記未処理海水の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌するようにしている。
また、特許文献2の技術にあっては、大掛かりな高電圧パルス印加設備を必要とするため、設備コスト及び運転コストが高くなる。
さらに、特許文献3の技術にあっては、未処理海水をスリットを通過させることにより、サイズの大きな微生物は殺滅又は殺菌可能であるが、サイズの小さな細菌類を殺滅又は殺菌するのは困難である。
しかしながら、かかる発明においては、未処理の海水を含む液体中の微生物を、電気分解処理及びフィルター処理等の機械的な微生物分離処理を施し該微生物を除去してバラスト水タンク等の処理液タンクに収容する際に発生する、次のような解決すべき課題については言及していない。
(2)前記液体電解装置より塩素含有物質を製造して未処理液体中に注入する際において、該塩素含有物質を注入する処理液体の性状によって分解速度が異なっており、塩素含有物質注入後の処理液体の濃度を必要濃度に必要時間保持するには、処理液体の性状によって塩素含有物質の注入率を変化させる必要がある。
(3)また、前記液体電気分解処理及びフィルター処理を施した後の処理済み液体の状態が無害化の規制値を満足しているか否かを、常時モニタリングしておく必要がある。
(1)前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体の温度を検出する液体温度センサからなり、前記コントローラは該液体温度センサからの液体温度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項3)。
(2)前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体の塩分濃度を検出する塩分濃度センサからなり、前記コントローラは該塩分濃度センサからの塩分濃度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項4)。
かかる発明において、好ましくは、前記電解処理後液体状態センサは前記液体電解装置での電気分解処理後における液体の残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサからなり、前記コントローラは該残留塩素濃度センサからの残留塩素濃度検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成する(請求項16)。
(1)前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサからなり、前記コントローラは該CODセンサからのCODの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項6)。
(2)前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体のTOC(全有機炭素量)を検出するTOCセンサからなり、前記コントローラは該TOCセンサからのTOCの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項7)。
(3)前記電解処理後液体状態センサは前記液体電解装置での電気分解処理後における液体のpH濃度を検出するpH濃度センサからなり、前記コントローラは該pH濃度センサからのpH濃度検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項8)。
(1)前記液体状態センサは前記未処理の液体の温度を検出する液体温度センサからなり、前記コントローラは該液体温度センサからの液体温度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項9)。
(2)前記液体状態センサは前記未処理の液体のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサからなり、前記コントローラは該CODセンサからのCODの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項10)。
(4)前記液体状態センサは前記未処理の液体のpHを検出するpHセンサからなり、前記コントローラは該pHセンサからのpHの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成される(請求項12)。
かかる発明において、好ましくは、前記塩素含有物質注入処理後の液体状態センサは前記処理装置での塩素含有物質注入処理後における液体の残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサからなり、前記コントローラは該残留塩素濃度センサからの残留塩素濃度検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように塩素含有物質注入装置の該物質の注入量を制御するように構成される(請求項17)。
かかる発明において、好ましくは、前記色素はニュートラルレッドからなる(請求項19)。
図1において、1は未処理海水を濾過してごみ等の異物を捕獲するスクリーン、2は海水を処理ライン6に搬送するポンプ、5は処理海水が収容されるバラスト水タンクである。20は前記処理ライン6に設置されたフィルター処理装置、21は該フィルター処理装置20の逆洗ライン、22は該逆洗ライン21を開閉する開閉弁である。
かかるバラスト水の無害化処理装置において、前記スクリーン1でごみ等の異物が捕獲された後の未処理海水は前記フィルター20に導入され、該フィルター処理装置20を通すことにより海水中の比較的大きな微生物を除去する。
43は貯留タンク、44はポンプ、41は電解槽、42は該電解槽41用の電源装置であり、塩素処理用の海水を抽出ライン7を介して前記貯留タンク43内に導入している。そして、前記貯留タンク43からポンプ44、電解槽41を通って貯留タンク43に戻る循環路47を形成し、貯留タンク43内の海水をポンプ44により該循環路47を循環させ、電解槽41において該海水から塩素含有物質である次亜塩素酸を生成し、該循環路47の途中で、該次亜塩素酸を注入ライン8を介して前記処理ライン6に注入し、この処理海水を前記バラスト水タンク5に収容している。
また、16は無害化処理済み海水が収容されている前記バラスト水タンク5内における海水のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサ、17は前記バラスト水タンク5内における海水のTOC量(全有機炭素量)を検出するTOCセンサ、18は前記バラスト水タンク5内における海水のpH濃度を検出するpH濃度センサである。
10は前記処理ライン6における前記フィルター装置20出口の海水流量を検出するフィルター処理水流量計、11は前記海水電解装置4からの注入ライン8の海水流量を検出する塩素含有物質流量計、12は処理ライン6における前記海水電解装置4からの注入ライン合流部下流部位における海水流量を検出する処理水流量計である。
次に、かかる船舶用バラスト水の無害化処理装置の制御装置の動作を説明する。
図2において、前記取水温度センサ13からの取水温度の検出値は前記コントローラ100の電解効率算出部101に入力される。102は取水温度/電解効率設定部で、図6(A)のように、前記取水温度と海水電解装置4における電気分解効率との関係が設定されている。
前記電解効率算出部101においては、前記取水温度/電解効率設定部102から前記取水温度の検出値に対応する電気分解効率を算出して分解電流値算出部103に入力する。該分解電流値算出部103においては、前記電気分解効率の算出値に基づき、前記海水電解装置4の電源装置42の電気分解電流を制御することにより海水電解量を制御して、該海水電解装置4での電気分解により製造される塩素含有物質の注入ライン8を通しての海水中への注入率を常時一定にせしめる。
図3において、前記塩分濃度センサ14からの塩分濃度の検出値、及び前記電気伝導度センサ15からの電気伝導度の検出値は前記コントローラ100の電解効率算出部101に入力される。104は塩分濃度/電解効率設定部、105は電気伝導度/電解効率設定部で、図6(B)のように、前記塩分濃度あるいは電気伝導度と海水電解装置4における電気分解効率との関係が設定されている。
前記電解効率算出部101においては、前記塩分濃度/電解効率設定部104、あるいは前記電気伝導度/電解効率設定部105から前記塩分濃度検出値あるいは電気伝導度検出値に対応する電気分解効率を算出して分解電流値算出部103に入力する。
該分解電流値算出部103においては、前記電気分解効率の算出値に基づき前記海水電解装置4の電気分解電流を制御することにより海水電解量を制御して、該海水電解装置4での電気分解により製造される塩素含有物質の注入ライン8を通しての海水中への注入率を常時一定にせしめる。
図4において、前記フィルター処理水流量計10からのフィルター装置20出口の海水流量の検出値、前記塩素含有物質流量計11からの注入ライン8の海水流量の検出値、前記処理水流量計12からの注入ライン8合流部下流部位における海水流量の検出値は、前記コントローラ100の分解電流値算出部101に入力される。
104は処理水流量/分解電流値設定部で、図6(C)のように、処理水(処理液体)流量と分解電流値との関係が、処理水(処理液体)流量の増加に従い分解電流値が比例的に増加するように設定されている。
前記分解電流値算出部101においては、処理水の流量(前記処理水流量計12からの検出流量、またはフィルター処理水流量計10からの流量と塩素含有物質流量計11からの流量との和)に対応する電気分解電流(分解電流値)を、前記処理水流量/分解電流値設定部104から算出し、該海水電解装置4での電気分解により製造される塩素含有物質の注入ライン8を通しての海水中への前記処理水の流量に対する注入率が一定になるように前記海水電解装置4の電気分解電流を制御する。
図5において、前記CODセンサ16からのCOD(化学的酸素要求量)の検出値、前記TOCセンサ17からのTOC量(全有機炭素量)の検出値、前記pH濃度センサ13からの海水のpH濃度の検出値は前記コントローラ100の分解電流値算出部103に入力される。
108はTOC/分解電流値設定部で、前記TOC量(全有機炭素量)に対応する電気分解電流の適正値、つまり前記TOC量に対して前記塩素含有物質の海水中への注入率が一定になるような電気分解電流の目標値が設定されている。
109はpH濃度/分解電流値設定部で、前記pH濃度に対応する電気分解電流の適正値、つまり前記pH濃度に対して前記塩素含有物質の海水中への注入率が一定になるような電気分解電流の目標値が設定されている。
これにより、前記電源装置42は塩素含有物質の海水中への注入率が常時一定になるように作動する。
前記フィルター処理装置20及び海水電解装置4による処理後の処理海水の一部を抽出し、この抽出海水に好ましくはニュートラルレッドからなる色素を作用させる。かかる色素の作用により、プランクトン生細胞(微生物が生きている細胞)は赤く染まり、プランクトン死細胞(微生物が死んでいる細胞)は染まらないことを、本件発明者らは発見した。
前記色素を作用させた後の抽出海水は、次のような光学的方法で赤く染まった細胞を検出する。
(1)顕微鏡による目視観察。
(2)赤色のみ透過する光学フィルターを取付けたCCDカメラを顕微鏡に取付け、該CCDカメラによる画像を、パターンマッチング等の画像処理法によって細胞数を計測する。
以上のような、抽出海水へのニュートラルレッドからなる色素の作用を連続的あるいは定期的に行なうことにより、バラスト水タンク5に収容される処理海水の状態をモニタリングすることができる。
即ち、この第6実施例においては、未処理の液体状態を検出する液体状態センサを設け、前記コントローラ100を、液体状態センサからの未処理の液体状態の検出値が入力され、該未処理の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように前記塩素含有物質の注入量を制御するように構成している。
(1)前記液体状態センサは前記未処理の液体の温度を検出する液体温度センサ図2の取水温度センサ13に相当)からなり、前記コントローラ100は該液体温度センサからの液体温度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように海水電解装置4の電気分解電流を制御する。
(2)前記液体状態センサは前記未処理の液体のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサ(図5のCODセンサ16に相当)からなり、前記コントローラ100は該CODセンサからのCODの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように海水電解装置4の電気分解電流を制御する)。
(4)前記液体状態センサは前記未処理の液体のpHを検出するpHセンサ(図5のpHセンサ18に相当)からなり、前記コントローラ100は該pHセンサからのpHの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように海水電解装置4の電気分解電流を制御する。
2 ポンプ
4 海水電解装置
5 バラスト水タンク
6 処理ライン
10 フィルター処理水流量計
11 塩素含有物質流量計
12 処理水流量計
13 取水温度センサ
14 塩分濃度センサ
15 電気伝導度センサ
16 CODセンサ
17 TOCセンサ
18 pH濃度センサ
20 フィルター処理装置
30 処理液モニタリング装置
41 電解槽
42 電源装置
43 貯留タンク
100 コントローラ
Claims (19)
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体の全部または一部を電解装置に導入し液体を電気分解することにより、該液体から塩素含有物質を生成し、この塩素含有物質を前記未処理の液体中に注入して前記微生物を殺滅又は殺菌する方式による無害化処理装置において、前記液体電解装置に導入される電気分解前の液体状態を検出する電解前液体状態センサと、該電解前液体状態センサからの電気分解前の液体状態の検出値が入力され、該電気分解前の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体中に液体状もしくは固体状の塩素含有物質を注入する液体の無害化処理装置において、前記未処理の液体状態を検出する液体状態センサと、該液体状態センサからの未処理の液体状態の検出値が入力され、該未処理の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように前記塩素含有物質の注入量を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体の温度を検出する液体温度センサからなり、前記コントローラは該液体温度センサからの液体温度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体の塩分濃度を検出する塩分濃度センサからなり、前記コントローラは該塩分濃度センサからの塩分濃度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体の電気伝導度を検出する電気伝導度センサからなり、前記コントローラは該電気伝導度センサからの電気伝導度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサからなり、前記コントローラは該CODセンサからのCODの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体のTOC量(全有機炭素量)を検出するTOCセンサからなり、前記コントローラは該TOCセンサからのTOCの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記電解前液体状態センサは前記液体電解装置に導入される液体のpHを検出するpHセンサからなり、前記コントローラは該pHセンサからのpHの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の液体の無害化処理装置。
- 前記液体状態センサは前記未処理の液体の温度を検出する液体温度センサからなり、前記コントローラは該液体温度センサからの液体温度の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の液体の無害化処理装置。
- 前記液体状態センサは前記未処理の液体のCOD(化学的酸素要求量)を検出するCODセンサからなり、前記コントローラは該CODセンサからのCODの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の液体の無害化処理装置。
- 前記液体状態センサは前記未処理の液体のTOC量(全有機炭素量)を検出するTOCセンサからなり、前記コントローラは該TOCセンサからのTOCの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の液体の無害化処理装置。
- 前記液体状態センサは前記未処理の液体のpHを検出するpHセンサからなり、前記コントローラは該pHセンサからのpHの検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の液体の無害化処理装置。
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体の全部または一部を電解装置に導入し液体を電気分解することにより、該液体から塩素含有物質を生成し、この塩素含有物質を前記未処理の液体中に注入して前記微生物を殺滅又は殺菌する方式による無害化処理装置において、前記液体の流量を検出する液体流量センサと、該液体流量センサからの液体流量の検出値が入力され、該液体流量の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体の全部または一部を電解装置に導入し液体を電気分解することにより、該液体から塩素含有物質を生成し、この塩素含有物質を前記未処理の液体中に注入して前記微生物を殺滅又は殺菌する方式による無害化処理装置において、前記液体電解装置での電気分解処理後における液体状態を検出する電解処理後液体状態センサと、該電解処理後液体状態センサからの電気分解処理後の液体状態の検出値が入力され、該電気分解処理後の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体中に液体状もしくは固体状の塩素含有物質を注入する液体の無害化処理装置において、前記処理後の液体状態を検出する液体状態センサと、該液体状態センサからの前記処理後の液体状態の検出値が入力され、該処理後の液体状態の検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように前記塩素含有物質の注入量を制御するコントローラとをそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 前記電解処理後液体状態センサは前記液体電解装置での電気分解処理後における液体の残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサからなり、前記コントローラは該残留塩素濃度センサからの残留塩素濃度検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように液体電解装置の電気分解電流を制御するように構成されたことを特徴とする請求項14記載の液体の無害化処理装置。
- 前記塩素含有物質注入処理後の液体状態センサは前記処理装置での塩素含有物質注入処理後における液体の残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサからなり、前記コントローラは該残留塩素濃度センサからの残留塩素濃度検出値に対応して前記塩素含有物質の注入率が一定になるように塩素含有物質注入装置の該物質の注入量を制御するように構成されたことを特徴とする請求項15記載の液体の無害化処理装置。
- 未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理装置であって、前記液体をフィルターを通すことにより該液体中の比較的大きな微生物を除去するフィルター処理装置と、前記液体の全部または一部を電解装置に導入し液体を電気分解することにより、該液体から塩素含有物質を生成し、この塩素含有物質を前記未処理の液体中に注入して前記微生物を殺滅又は殺菌する方式による無害化処理装置において、前記フィルター処理装置及び電解装置による処理後の処理液体に色素を作用させ、該色素の作用後における液体の状態を光学的手段により一定の色に染まった細胞数を検出する処理液モニタリング装置をそなえたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
- 前記色素はニュートラルレッドからなることを特徴とする請求項17記載の液体の無害化処理装置。
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