JP2007229577A - 液体の無害化処理方法とその装置及びこの装置をそなえた船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】塩素濃度が低い未処理液でも塩素含有物質を効率良く製造でき、バラスト水タンク内のバラスト水中における生存微生物の処理を可能とするとともに塩素濃度を常時規定値以下に保持し、電解処理時に発生する水素の処理を確実に行ない得、電解処理後の海水と未処理海水とを均一に混合してバラスト水タンクに供給し得る海水等の液体の無害化処理手段を提供する。
【解決手段】未処理の液体中の微生物を除去する液体の無害化処理手段において、液体から塩素含有物質を生成する液体電解装置の貯留タンク内あるいは電解槽内あるいは貯留タンクと電解槽との間の液体流路のいずれかまたは複数部位に該液体中の塩素濃度を上昇させる電解促進剤を注入することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にしてバラスト水タンクに収容する時、又はバラスト水タンクに収容した未処理の海水を航海中に清浄な処理海水にする時、又はバラスト水タンクより未処理の海水を清浄な処理海水にして排水する時に行うバラスト水処理等に適用され、未処理の海水を含む液体に電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て、該海水中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する海水等の液体の無害化処理方法及びその装置に関する。

タンカー等の船舶において、オイルを搭載しない状態での航行時に、バラスト水タンクに収容する海水即ちバラスト水は、海洋汚染や公害の発生を回避するため、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にするための無害化処理が施こされている。

かかる海水の無害化処理方法として、特許文献１（特許第２７９４５３７号公報）、特許文献２（特開２００２−１９２１６１号公報）、特許文献３（特開２００３−２００１５６号公報）の技術が提供されている。
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２の技術においては、バラスト水タンク内のバラスト水中に高電圧パルスを印加し、有害微生物に直接高電圧パルスを印加してその内部で放電を起して、該有害微生物を殺滅又は殺菌し、あるいは電極間のアーク放電による衝撃波で間接的に該有害微生物を殺滅又は殺菌している。
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り付け、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。

特許第２７９４５３７号公報 特開２００２−１９２１６１号公報 特開２００３−２００１５６号公報

特許文献１の技術にあっては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態とするため、局部的な応力集中により船体に損傷を与える危険性がある。また、バラスト水タンク底部全体に溜まった沈澱物を昇温させるように広範囲にバラスト水タンクを加熱するので、加熱作業に時間と手間が掛かり処理コストが高くなる。
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。

そこで、発明者らは、特願２００４−１３５３８９号にて、かかる問題を解決する発明を提案した。
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。

（１）液体の全部または一部を貯留タンクに導入し、この液体を貯留タンクと該液体を電気分解して塩素含有物質を生成する電解槽との間の循環路を循環させ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未処理の液体中に注入して微生物を殺滅又は殺菌する電解処理にて、該液体の無害化処理を行なう場合、汽水や淡水を無害化処理する場合には、未処理液中の塩素濃度が低いため、電解による塩素含有物質を効率良く製造できず、電解設備の処理能率が低下する。
（２）バラスト水タンク中のバラスト水に、生存した微生物が規制対象濃度以上存在している場合には、特に船舶の航行中においてかかる生存微生物の処理が不可能となる場合がある。
（３）塩素処理後にバラスト水タンクに収容されたバラスト水中の残留塩素濃度が許容値よりも高濃度になった場合に、バラスト水タンク内の塩素濃度を低下することができず、バラスト水とともに規定値以上の塩素を排出する可能性がある。
（４）海水の電解処理時に、塩素含有物質側の電極と対をなす電極側から水素が発生するが、この水素が電解槽内あるいはバラスト水タンク内に溜まると、爆発発生の懸念がある。
（５）電解処理後の海水と未処理海水とが、十分に混合されずに不均一な状態でバラスト水タンク内に供給されることがある。

従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、塩素濃度が低い未処理液でも塩素含有物質を効率良く製造でき、バラスト水タンク内のバラスト水中における生存微生物の処理を可能とし、バラスト水タンク内の塩素濃度を常時規定値以下に保持し、電解処理時に発生する水素の処理を確実に行ない得、さらには電解処理後の海水と未処理海水とを均一に混合してバラスト水タンクに供給し得る海水等の液体の無害化処理方法とその装置及びこの装置をそなえた船舶を提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するため、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方法であって、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塩素処理を行い、前記電解装置に該液体中の塩素濃度を上昇させる電解促進剤を注入することを特徴とする（請求項１）。

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記電解促進剤として、塩化ナトリウムを用いる（請求項２）。
（２）前記電解促進剤として、塩分濃度が一定量以上の海水を用いる（請求項３）。

また、前記無害化処理方法を実施する装置の発明は、
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において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置と、前記電解装置に該液体中の塩素濃度を上昇させる電解促進剤を注入する電解促進剤供給手段とを備えたことを特徴とする（請求項４）。

かかる発明によれば、汽水や淡水等の塩素濃度が低い液体について、該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塩素処理を行なう場合においても、好ましくは塩化ナトリウム（請求項２）あるいは塩分濃度が一定量以上の海水（請求項３）等の電解促進剤を、前記電解装置を構成する電解槽内あるいは貯留タンクと電解槽との間の液体流路のいずれかまたは複数部位に注入することによって、処理対象液体の電解処理時における塩分濃度を上昇せしめることが可能となる。
かかる処理対象液体の塩分濃度上昇によって、汽水や淡水の電解処理時においても、電解槽内における電流効率を高く保持して電解処理を行なうことができて、電解設備の処理能率を高く保持できる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段と、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置とをそなえて、前記微生物分離処理手段及び電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンク内の液体を前記微生物分離処理手段の上流側または前記電解装置の上流側のいずれか一方に循環させる液体還流路と、前記バラスト水タンク内の液体を該液体還流路に循環させるポンプとを設けたことを特徴とする（請求項５）。

かかる発明によれば、フィルター処理装置等の微生物分離処理手段及び電解装置での無害化処理後にバラスト水タンク内に収容された液体に、生存した微生物が規制対象濃度以上存在している場合には、該液体を前記海水還流路を通して前記微生物分離処理手段の上流側または前記電解装置の上流側のいずれか一方に循環させ、該電解装置あるいは電解装置と微生物分離処理手段とによって前記生存微生物の除去処理を行うことができるので、船舶の航行中であっても、随時バラスト水タンク内における生存微生物の除去処理を行なって、液体を無害化することができる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、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塩素処理とのいずれか一方または双方の処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内の処理液体中、あるいは該バラスト水タンクから排出した処理液体中に塩素を失活させる塩素失活物質を添加することを特徴とする（請求項６）。
かかる発明において、好ましくは前記塩素失活物質としてチオ硫酸ナトリウムを用いる（請求項７）。

かかる発明によれば、塩素処理（海水電解処理）塩素処理後にバラスト水タンクに収容された液体中の残留塩素濃度が許容値よりも高濃度になった場合であっても、好ましくはチオ硫酸ナトリウム（請求項７）からなる塩素失活物質をバラスト水タンク内の処理液体中に添加して、該塩素失活物質によって塩素を還元することにより、バラスト水タンク内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持すること、もしくは残留塩素濃度をゼロにできる。これにより、液体とともに規定値以上の塩素を排出することによる海域の汚染を回避できる。
また、前記バラスト水タンクから排出した処理液体中に塩素失活物質を添加するようにすれば、塩素はバラスト水タンク内で減少するので、塩素失活物質の添加量を最小限にできるとともに、液体配管を通る過程で塩素失活物質を添加すれば、バラスト水タンク内で添加する場合に比べて液体との混合が促進できる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、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塩素処理とのいずれか一方または双方の処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内に不活性ガスを注入して該不活性ガスによりバラスト水タンク中の塩素を脱気することを特徴とする（請求項８）。
かかる発明において、好ましくは、前記不活性ガスに、該不活性ガス中の微生物を除去する微生物除去処理を施してから前記バラスト水タンク内に注入する（請求項１１）。

また、前記無害化処理方法を実施する装置の発明は、
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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段と、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置とをそなえて、前記微生物分離処理手段及び海水電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンクに該バラスト水タンク中に塩素を脱気するための不活性ガスを注入する不活性ガス注入手段と、前記バラスト水タンクへの供給前の不活性ガス中の微生物を除去する微生物除去手段とを設けたことを特徴とする（請求項９）。

かかる発明によれば、塩素処理（海水電解処理）後にバラスト水タンクに収容された液体中の残留塩素濃度が許容値よりも高濃度になった場合であっても、不活性ガス注入手段によってバラスト水タンク内に、空気、窒素等の不活性ガスを注入して該不活性ガスによってバラスト水タンク中の塩素を脱気することにより、バラスト水タンク内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持することができる。これにより、バラスト水タンク内の液体とともに規定値以上の塩素を排出することによる海域の汚染を回避できる。
また、前記不活性ガスを微生物除去手段を通すことにより微生物を殺滅した後に、バラスト水タンク内に注入するので、清浄化された不活性ガスをバラスト水タンクに供給できる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、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塩素処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内のガス部分のガスを排出するとともに該ガス部分の容積内に不活性ガスを注入して、該ガス部分のガスを不活性ガスで置換することを特徴とする（請求項１０）。

かかる発明によれば、塩素処理（電解処理）後にバラスト水タンクに収容された液体の上方空間容積内に塩素処理（電解処理）で発生した水素が溜まるが、該容積内に空気、窒素等の不活性ガスを注入して、前記上方空間容積内に溜まった水素を不活性ガスで置換することにより、該上方空間容積内への水素の滞留及びこれに伴う爆発発生の懸念を解消できる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置をそなえて、前記電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記電解装置で発生した水素を燃焼あるいは希釈する水素処理装置を設けたことを特徴とする（請求項１２）。

かかる発明によれば、塩素処理（電解処理）時に発生する水素を水素処理装置に導き、該水素処理装置において燃焼あるいは希釈することにより、該水素による爆発発生の懸念を解消できる。

また本発明は、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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置をそなえて、前記電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンクに接続される液体通路の、前記電解装置出口通路との合流部と前記バラスト水タンクとの間に、前記液体通路中の液体と前記電解装置出口通路からの塩素含有物質との混合を促進する混合促進手段を設けたことを特徴とする（請求項１３）。

かかる発明によれば、バラスト水タンクに接続される液体通路の、電解装置出口の液体循環通路との合流部とバラスト水タンクとの間に設けたラインミキサ等の混合促進手段によって、液体通路中の液体と液体循環通路からの塩素含有物質との混合を促進して、素早く均一濃度の処理液体を生成してバラスト水タンクに収容できる。

以上の発明において、前記未処理の液体は海水成分を含む液体であるのが好ましい。また、以上のように構成された無害化処理方法及び無害化処理装置を適用する船舶も、本発明の範囲である。

本発明によれば、処理対象液体の塩分濃度を上昇させることによって、汽水や淡水の電解処理時においても電解装置の電解槽内における電流効率を高く保持して電解処理を行なうことができて、電解設備の処理能率を高く保持できる。
また本発明によれば、船舶の航行中であっても、随時バラスト水タンク内における生存微生物の除去処理を行なって、バラスト水タンク内の液体を無害化することができる。
また本発明によれば、塩素失活物質によって塩素を還元することにより、バラスト水タンク内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持することができ、また不活性ガスによりバラスト水タンク中の塩素を脱気することによりバラスト水タンク内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持することができ、これらにより、バラスト水タンク内の液体とともに規定値以上の塩素を排出することによる海域の汚染を回避できる。

また本発明によれば、塩素処理（電解処理）で発生した水素が、バラスト水タンク内の液体の上方空間容積内に不活性ガスを注入して、塩素処理（電解処理）で発生し前記上方空間容積内に溜まった水素を不活性ガスで置換することにより、また前記水素を水素処理装置に導き該水素処理装置において燃焼あるいは希釈することにより、水素の滞留及びこれに伴う爆発発生の懸念を解消できる。
また本発明によれば、液体通路中の未処理液体と液体循環通路からの電解処理後の液体との混合を促進して、素早く均一濃度の処理水を生成してバラスト水タンクに収容できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。
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。
かかる第１実施例において、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。

この第１実施例では、前記未処理海水に代えて、汽水や淡水等の塩素濃度が低い液体を用いている。
即ち０４は海水電解装置と同様な構成をそなえた液体電解装置で、次のように構成されている。
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、塩素処理用の液体を抽出ライン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内の液体をポンプ４４により該循環路４７を循環させ、電解槽４１において該液体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（図１参照）に注入し、この処理液体を前記バラスト水タンク５に収容している。尚、４５、４６は開閉弁である。

６０は塩分貯留タンクで、該塩分貯留タンク６０内には、塩素濃度を上昇させる電解促進剤としての塩化ナトリウムが収容されている。６１ａは該塩分貯留タンク６０内と前記貯留タンク４３とを接続する電解促進剤供給管、６１は該電解促進剤供給管６１ａに設けられたポンプである。
前記塩分貯留タンク６０内の塩化ナトリウムは、前記ポンプ６１により電解促進剤供給管６１ａを通して前記貯留タンク４３内に注入され、該貯留タンク４３内の液体に添加されて該液体の塩素濃度を上昇させる。
この場合、前記塩分貯留タンク６０内の塩化ナトリウムは、図の破線のように電解槽４１内に供給してもよく、あるいは貯留タンク４３と電解槽４１との間の液体流路、あるいは前記貯留タンク４３内、電解槽４１内、液体流路内の複数箇所に供給してもよい。
また、前記電解促進剤として、前記塩化ナトリウムに代えて塩分濃度が一定量以上の高濃度の海水を用いることもできる。

かかる第１実施例によれば、汽水や淡水等の塩素濃度が低い液体について、前記液体電解装置０４で無害化処理を行なう場合においても、塩化ナトリウムあるいは塩分濃度が一定量以上の高濃度の海水等の電解促進剤を、前記貯留タンク４３内、あるいは電解槽４１内、あるいは該貯留タンク４３と電解槽４１との間の液体流路のいずれかまたは複数部位に注入することによって、処理対象液体の電解処理時における塩分濃度を上昇せしめることが可能となる。
かかる処理対象液体の塩分濃度上昇によって、汽水や淡水等の塩素濃度が低い液体の電解処理時においても、電解槽４１内における電流効率を高く保持して電解処理を行なうことができて、電解設備の処理能率を高く保持できる。

図２は本発明の第２実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。
図２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である。２７は該フィルター処理装置２０で捕集された異物を排出する排出管である。
４は海水電解装置で図１に示される液体電解装置０４と全く同一の構成をそなえている。
４１は前記ポンプ２出口の海水の一部をスクリーン１の入口側に循環させる循環通路である。４０は前記フィルター処理装置２０及び海水電解装置４で無害化処理を施し、バラスト水タンク５導入される前の処理海水を、前記ポンプ２の吸入側に循環させる循環通路である。

５０、５１は前記処理ライン６のスクリーン１の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、２９、３０は前記フィルター処理装置２０の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、５５、５６は前記循環通路４１の入口側及び出口側を開閉する開閉弁、５３、５７は前記処理ライン６の前記循環通路４０の分岐部の上流側及び下流側を開閉する開閉弁、５３ａは前記循環通路４０の入口側を開閉する開閉弁、５２は前記処理ライン６の前記循環通路４１の分岐部後流に設置された開閉弁である。

６３は前記バラスト水タンクと前記循環通路４０の入口部位とを接続する循環通路、６３ａは該循環通路６３を開閉する開閉弁である。６４は前記循環通路４０の途中から分岐されて、前記処理ライン６の前記フィルター処理装置２０の出口部位に接続される海水還流路、６２は海水還流路６４に設置されて循環通路４０を通った循環海水を前記処理ライン６に供給するブースタポンプ、該６４ａ、６４ｂは該ブースタポンプ６２の吸入側及び吐出側を開閉する開閉弁である。

かかる第２実施例において、前記バラスト水タンク５内に収容されている海水の一部は、前記開閉弁６３ａ、６４ａ、６４ｂ、５３、５７の開弁、開閉弁６４ａの閉弁により、前記ブースタポンプ６２によって、前記循環通路６３から循環通路４０及び海水還流路６４を通って、前記処理ライン６の前記フィルター処理装置２０の出口部位に還流された後、前記抽出ライン７を通って前記海水電解装置４に導入される。そして、該海水電解装置４において海水中から塩素含有物質である次亜塩素酸を生成し、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に注入する。該次亜塩素酸注入後の海水はバラスト水タンク５に循環される。
尚、図２に破線で示すように、前記循環通路４０の途中から分岐された海水還流路６２を前記フィルター処理装置２０の入口部位に接続して、フィルター処理装置２０での微生物の濾過処理及び前記海水電解装置４での塩素処理の双方を行なってからバラスト水タンク５に循環させるようにしてもよい。

かかる第２実施例によれば、フィルター処理装置２０及び海水電解装置４での無害化処理後にバラスト水タンク５内に収容されたバラスト水に、生存した微生物が規制対象濃度以上存在している場合には、該バラスト水を前記海水還流路６４を通して前記フィルター処理装置２０の上流側または前記海水電解装置４の上流側のいずれか一方に循環させ、該海水電解装置４あるいは海水電解装置４及びフィルター処理装置２０によって前記生存微生物の除去処理を行うことができるので、船舶の航行中であっても、随時バラスト水タンク５内における生存微生物の除去処理を行なって、バラスト水を無害化することができる。

図３は本発明の第３実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図２対応図）である。
この第３実施例においては、海水にフィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解処理４による塩素処理を施した後、処理海水をバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内の処理海水中に、塩素還元剤注入管６５を通して、塩素を失活させる塩素失活物質であるチオ硫酸ナトリウムを添加している。
図３において、前記第２実施例における図２と同一の部材は同一の符号で示す。
かかる第３実施例によれば、フィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解処理４による塩素処理後にバラスト水タンク５に収容されたバラスト水中の残留塩素濃度が許容値よりも高濃度になった場合であっても、チオ硫酸ナトリウム等の塩素失活物質をバラスト水タンク５内の処理海水中に添加して、該塩素失活物質によって塩素を還元することにより、バラスト水タンク５内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持することができる。これにより、バラスト水とともに規定値以上の塩素を排出することによる海域の汚染を回避できる。
また、前記バラスト水タンク５から排出した処理海水中に前記塩素失活物質であるチオ硫酸ナトリウムを添加するようにすれば、塩素はバラスト水タンク内で減少するので、該チオ硫酸ナトリウムの添加量を最小限にできるとともに、海水配管を通る過程でチオ硫酸ナトリウムを添加すれば、バラスト水タンク内で添加する場合に比べてバラスト水との混合が促進できる。

図４は本発明の第４実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図２対応図）である。
この第４実施例においては、海水にフィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解処理４による塩素処理を施した後、処理海水をバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内の処理海水中に、ブロワ６７によって空気、窒素等の不活性ガスを空気供給管６６を通して注入する。図４において、６７ａは前記ブロワ６７への空気吸入管、６８は該ブロワ６７からの不活性ガス中の微生物を除去する活性炭（微生物除去手段）である。
図４において、前記第２実施例における図２と同一の部材は同一の符号で示す。

かかる第４実施例によれば、フィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解処理４による塩素処理を施した後、処理海水をバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５に収容されたバラスト水中の残留塩素濃度が許容値よりも高濃度になった場合であっても、ブロワ６７によってバラスト水タンク５内に、空気、窒素等の不活性ガスを注入して、該不活性ガスによりバラスト水タンク５中の塩素を脱気することにより、バラスト水タンク内の残留塩素濃度を許容濃度以下に保持することができる。これにより、バラスト水とともに規定値以上の塩素を排出することによる海域の汚染を回避できる。
また、前記不活性ガスを、活性炭（微生物除去手段）を通すことにより微生物を殺滅した後に、バラスト水タンク５内に注入するので、清浄化された不活性ガスをバラスト水タンク５に供給できる。

図５は本発明の第５実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置のバラスト水タンク周辺の構成図である。
この第５実施例においては、海水にフィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解処理４による塩素処理を施した後、処理海水をバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内のガス部分に溜まったガス、具体的には前記海水電解処理４で発生した水素ガスを排出管７５から排出するとともに、該ガス部分の容積内にブロワ６７によって空気、窒素等の不活性ガスを空気供給管７４を通して注入する。図５において、６７ａは前記ブロワ６７への空気吸入管、６８は該ブロワ６７からの不活性ガス中の微生物を除去する活性炭（微生物除去手段）である。

かかる第５実施例によれば、フィルター処理装置２０による微生物分離処理及び海水電解装置４による塩素処理後にバラスト水タンク５に収容されたバラスト水の上方空間容積内に前記海水電解装置４による塩素処理（海水電解処理）で発生した水素が溜まるが、該容積内に空気、窒素等の不活性ガスを注入して、該容積内に溜まった水素ガスを不活性ガスで置換することにより、該バラスト水タンク５の上方空間容積内への水素の滞留及びこれに伴う爆発発生の懸念を解消できる。

図６は本発明の第６実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図２対応図）である。
図６において、４は海水電解装置で、主要構成は前記各実施例における海水電解装置と同様で、次のように構成されている。
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、塩素処理用の液体を抽出ライン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内の液体をポンプ４４により該循環路４７を循環させ、電解槽４１において該液体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（図１参照）に注入し、この処理液体を前記バラスト水タンク５に収容している。

かかる第６実施例においては、前記のように構成された海水電解装置４に、該海水電解装置４で発生した水素を燃焼あるいは希釈する水素処理装置７０を追設している。即ち、前記水素処理装置７０には、前記電解槽４１内、あるいは貯留タンク４３内に溜まった水素ガスが水素抜出し管６９を通して導入され、該水素処理装置７０において燃焼あるいは希釈することにより、爆発可能性を除去してから、ポンプ７１により外部に排出している。
かかる第６実施例によれば、海水電解装置４での海水電解処理時に発生する水素ガスを水素処理装置７０に導き、該水素処理装置７０において燃焼あるいは希釈することにより、該水素による爆発発生の懸念を解消できる。

図７は本発明の第７実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図（図２対応図）である。
この第７実施例においては、前記バラスト水タンク６に接続される処理ライン６の、前記海水電解装置４出口側の注入ライン８との合流部と前記バラスト水タンク５との間に、前記処理ライン６の海水と前記海水電解装置４からの塩素含有物質である次亜塩素酸との混合を促進するラインミキサ７６を設けている。
かかる第７実施例によれば、バラスト水タンク５に接続される処理ライン６の、海水電解装置４出口の注入ライン８との合流部とバラスト水タンク５との間に設けたラインミキサ７６によって、処理ライン６中の海水と海水電解装置４からの次亜塩素酸（塩素含有物質）との混合を促進して、素早く均一濃度の処理海水を生成してバラスト水タンク５に収容できる。

本発明によれば、塩素濃度が低い未処理液でも塩素含有物質を効率良く製造でき、バラスト水タンク内のバラスト水中における生存微生物の処理を可能とし、バラスト水タンク内の塩素濃度を常時規定値以下に保持し、電解処理時に発生する水素の処理を確実に行ない得、さらには電解処理後の海水と未処理海水とを均一に混合してバラスト水タンクに供給し得る海水等の液体の無害化処理方法とその装置及びこの装置をそなえた船舶を提供できる。

本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。 本発明の第２実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置の系統図である。 第３実施例を示す図２対応図である。 第４実施例を示す図２対応図である。 第５実施例を示すバラスト水タンク周辺の構成図である。 第６実施例を示す図２対応図である。 第７実施例を示す図２対応図である。

符号の説明

１ スクリーン
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
２０ フィルター処理装置
４０ 循環通路
４１ 電解槽
４２ 電源装置
４３ 貯留タンク
６０ 塩分貯留タンク
６１ａ 電解促進剤供給管
６２ ブースタポンプ
６３ 循環通路
６４ 海水還流路
６５ 塩素還元剤注入管
６６ 空気供給管
６７ ブロワ
６８ 活性炭（微生物除去手段）
６９ 水素抜出し管
７０ 水素処理装置
７１ ポンプ
７４ 空気供給管
７６ ラインミキサ

Claims (16)

1. 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方法であって、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塩素処理を行い、前記電解装置に該液体中の塩素濃度を上昇させる電解促進剤を注入することを特徴とする液体の無害化処理方法。
2. 前記電解促進剤として、塩化ナトリウムを用いることを特徴とする請求項１記載の液体の無害化処理方法。
3. 前記電解促進剤として、塩分濃度が一定量以上の海水を用いることを特徴とする請求項１記載の液体の無害化処理方法。
4. 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において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置と、前記電解装置に該液体中の塩素濃度を上昇させる電解促進剤を注入する電解促進剤供給手段とを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
5. 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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段と、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置とをそなえて、前記微生物分離処理手段及び電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンク内の液体を前記微生物分離処理手段の上流側または前記電解装置の上流側のいずれか一方に循環させる液体還流路と、前記バラスト水タンク内の液体を該液体還流路に循環させるポンプとを設けたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
6. 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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、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塩素処理とのいずれか一方または双方の処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内の処理液体中、あるいは該バラスト水タンクから排出した処理液体中に塩素を失活させる塩素失活物質を添加することを特徴とする液体の無害化処理方法。
7. 前記塩素失活物質としてチオ硫酸ナトリウムを用いることを特徴とする請求項６記載の液体の無害化処理方法。
8. 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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、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塩素処理とのいずれか一方または双方の処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内に不活性ガスを注入して該不活性ガスによりバラスト水タンク中の塩素を脱気することを特徴とする液体の無害化処理方法。
9. 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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体にフィルターを通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段と、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置とをそなえて、前記微生物分離処理手段及び海水電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンクに該バラスト水タンク中に塩素を脱気するための不活性ガスを注入する不活性ガス注入手段と、前記バラスト水タンクへの供給前の不活性ガス中の微生物を除去する微生物除去手段とを設けたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
10. 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してバラスト水タンクに収容する液体の無害化処理方法であって、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塩素処理を施して、処理液体をバラスト水タンクに収容し、該バラスト水タンク内のガス部分のガスを排出するとともに該ガス部分の容積内に不活性ガスを注入して、該ガス部分のガスを不活性ガスで置換することを特徴とする液体の無害化処理方法。
11. 前記不活性ガスに、該不活性ガス中の微生物を除去する微生物除去処理を施してから前記バラスト水タンク内に注入することを特徴とする請求項８または１０のいずれかの項に記載の液体の無害化処理方法。
12. 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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置をそなえて、前記電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記電解装置で発生した水素を燃焼あるいは希釈する水素処理装置を設けたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
13. 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してバラスト水タンクに収容するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体の全部または一部に電気分解を施すように構成された電解装置をそなえて、前記電解装置での処理後の液体を前記バラスト水タンクに供給するように構成するとともに、前記バラスト水タンクに接続される液体通路の、前記電解装置出口通路との合流部と前記バラスト水タンクとの間に、前記液体通路中の液体と前記電解装置出口通路からの塩素含有物質との混合を促進する混合促進手段を設けたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
14. バラスト水タンクに収容する液体もしくはバラスト水タンク内に収容されている液体に請求項１、２、３、６、７、８、１０、１１のいずれかに記載の無害化処理を行なう船舶用バラスト水の無害化処理方法。
15. 請求項４、５、９、１２、１３のいずれかに記載の無害化処理装置をそなえた船舶。
16. 前記未処理の液体が海水成分を含む液体であることを特徴とする請求項５、６、８、９、１０、１２、１３のいずれかに記載の無害化処理方法及び無害化処理装置。

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