JP2011528982A - バラスト水処理装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (33)
- 取水側海水ライン(20)から取水した一部のバラスト水をコントロールシステム(12)により定流量に制御供給されて電気分解モジュール(4)において濃度調節された次亜塩素酸ナトリウムを産生して気液分離器(5)を通じて水素ガスを除去した後、残留塩素量に基づいてバラストタンク(13)に引き込まれる取水側海水ライン(20)に供給して消毒後にバラストタンク(13)に貯留し、排水時にバラスト水の残留塩素量に基づいて還元剤の投入量をコントロールシステム(12)により制御して排水側海水ライン(21)に供給して残留塩素目標量に中和させて海洋に排水するように構成し、
前記コントロールシステム(12)は、バラストタンクに注水するバラスト水に目標量の次亜塩素酸ナトリウムを投入するために配設された塩分計(8)と、流量計(9)および残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って海水供給ポンプ(2)、流量制御ポンプ(3)、電気分解モジュール(4)を制御するか、あるいは、
海洋に排水されるバラスト水に目標量だけの残留塩素量を有するように次亜塩素酸ナトリウム中和用還元剤を投入するために配設された残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って還元剤の量を決定して残留塩素測定器(16)により無害化の度合いを測定した情報を受け取ってマイクロバブル発生器(18)および投入ポンプ(15)を制御するように構成したことを特徴とするバラスト水処理装置。 - バラストタンク(13)を通る排水側海水ライン(21)から取水した一部のバラスト水をコントロールシステム(12)により定流量に制御供給されて電気分解モジュール(4)において濃度調節された次亜塩素酸ナトリウムを産生して気液分離器(5)を通じて水素ガスを除去した後、残留塩素量に基づいて排水側海水ライン(21)に供給して消毒し、次いで、バラスト水の残留塩素量に基づいて還元剤の投入量をコントロールシステム(12)により制御し且つ供給して残留塩素目標量に中和させて海洋に排水するように構成し、
前記コントロールシステム(12)は、バラストタンクを通って排水されるバラスト水に目標量だけの次亜塩素酸ナトリウムを投入するために配設された塩分計(8)と、流量計(9)からの情報を受け取って海水供給ポンプ(2)、流量制御ポンプ(3)、電気分解モジュール(4)を制御するか、あるいは、
海洋に排水されるバラスト水に目標量だけの残留塩素量を有するように次亜塩素酸ナトリウム中和用還元剤を投入するために配設された残留塩素測定器(10)からの情報を受け取ってマイクロバブル発生器(18)および投入ポンプ(15)を制御するように構成したことを特徴とするバラスト水処理装置。 - 熱交換器(24)を通る熱交換前の冷却海水ライン(22)または熱交換後の冷却海水ライン(23)から選択的に取水する冷却海水をコントロールシステム(12)により定流量に制御供給されて電気分解モジュール(4)において濃度調節された次亜塩素酸ナトリウムを産生して気液分離器(5)を通じて水素ガスを除去した後、残留塩素量に基づいて取水側海水ライン(20)に供給して消毒後にバラストタンク(13)に貯留し、排水時にバラスト水の残留塩素量に基づいて還元剤の投入量をコントロールシステム(12)により制御し且つ供給して残留塩素目標量に中和させて海洋に排水するように構成し、
前記コントロールシステム(12)は、バラストタンクに注水するバラスト水に目標量の次亜塩素酸ナトリウムを投入するために配設された塩分計(8)と、流量計(9)および残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って海水供給ポンプ(2)、流量制御ポンプ(3)、電気分解モジュール(4)を制御するか、あるいは、
海洋に排水されるバラスト水に目標量だけの残留塩素量を有するように次亜塩素酸ナトリウム中和用還元剤を投入するために配設された残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って還元剤の量を決定して残留塩素測定器(16)により無害化の度合いを測定した情報を受け取ってマイクロバブル発生器(18)および投入ポンプ(15)を制御するように構成したことを特徴とするバラスト水処理装置。 - 前記電気分解モジュール(4)に給水されるバラスト水または冷却海水は、海洋微生物をろ過する前処理フィルタを経ることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記定流量に制御供給されるバラスト水または冷却海水は、前処理フィルタを経た後、コントロールシステム(12)により制御される海水供給ポンプ(2)により流量が調節されるように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記定流量に制御供給されるバラスト水または冷却海水は、前処理フィルタを経た後、コントロールシステム(12)により制御される流量制御弁(3)により流量が調節されるように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記定流量に制御供給されるバラスト水または冷却海水は、前処理フィルタを経た後、コントロールシステム(12)により制御される海水供給ポンプ(2)と、海水供給ポンプ(2)から送られるバラスト水または冷却海水をコントロールシステム(12)により制御される流量制御弁(3)により流量が調節されるように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記消毒に用いられる次亜塩素酸ナトリウムは、別途の電源なしにバラスト水または冷却海水の圧力変動を用いて次亜塩素酸ナトリウムを注入する自動投入器(11)により供給されるように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記バラストタンク(13)に注水するバラスト水が流通する取水側海水ライン(20)には、バラストタンクに注水するバラスト水の塩分(NaCl)を測定する塩分計(8)と、バラストタンクに注水するバラスト水の流量を測定する流量計(9)と、次亜塩素酸ナトリウムが注入されたバラスト水の残留塩素量を測定する残留塩素測定器(10)と、が配設されたことを特徴とする請求項1に記載のバラスト水処理装置。
- 前記バラストタンク(13)を通ったバラスト水が流通する排水側海水ライン(21)には、バラスト水の塩分(NaCl)を測定する塩分計(8)と、バラスト水の流量を測定する流量計(9)と、次亜塩素酸ナトリウムが注入されたバラスト水の残留塩素量を測定する残留塩素測定器(16)と、が配設されたことを特徴とする請求項2に記載のバラスト水処理装置。
- 前記熱交換前の冷却海水ライン(22)には熱交換器(25)に流れる冷却海水の塩分(NaCl)を測定する塩分計(8)が配設され、
取水側海水ライン(20)には、バラストタンクに注水するバラスト水の流量を測定する流量計(9)と、次亜塩素酸ナトリウムが注入されたバラスト水の残留塩素量を測定する残留塩素測定器(10)と、が配設されたことを特徴とする請求項3に記載のバラスト水処理装置。 - 前記排水時に投入される還元剤は噴射ノズル(14)により供給するが、ここに供給される還元剤はマイクロバブル発生器(18)により還元剤とバラスト水を微細気泡化させて残留塩素を除去して混合供給されるように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記排水時に投入される還元剤は、マイクロバブル発生器に供給される還元剤の流量をコントロールシステムの制御により調節して供給する投入ポンプ(15)と、前記投入ポンプにより排出されるべき還元剤を貯留している還元剤貯留タンク(17)と、により供給されるように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記排水時に投入される還元剤は、過流を発生させる1以上の過流誘導器(19)により混合されるように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記排水側海水ライン(21)には最終的に放流されるバラスト水の総残留塩素を測定する残留塩素測定器(16)が配設されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記気液分離器(5)を通った次亜塩素酸ナトリウム供給ラインを電気分解モジュール(4)に分岐して次亜塩素酸ナトリウムの産生が中断された電気分解モジュールに連続してまたは所定期間毎に次亜塩素酸ナトリウムを循環させる洗浄/注入ポンプ(7)をさらに備えるように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記海水供給ポンプ(2)は、バラスト水または冷却海水の流量をコントロールシステムの制御により供給される電流量の変化により調節されるように構成したことを特徴とする請求項5に記載のバラスト水処理装置。
- 前記流量制御弁(3)は、定流量弁に供給されるバラスト水または冷却海水の流量がコントロールシステムの制御により多数の定流量弁が選択的に開閉されて調節されるように構成したことを特徴とする請求項6に記載のバラスト水処理装置。
- 前記電気分解モジュール(4)は、バラスト水または冷却海水から次亜塩素酸ナトリウムを産生するときにコントロールシステムにより定流器に供給される供給電流量が定格範囲内において制御されて次亜塩素酸ナトリウムの濃度および産生量を調節するように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記電気分解モジュールは、目標塩素要求量である2〜10ppmを満足するように次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調節するように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記気液分離器(5)は、外部の空気を供給して分離された水素ガスを希釈する送風器(6)をさらに備えるように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記還元剤は、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、亜硫酸塩+ヨウ化物、亜ジチオン酸塩、亜硫酸カルシウムよりなる群から選ばれるいずれか一種の亜硫酸塩系の還元剤であるか、あるいは、アスコルビン酸、ヒドロキシルアミン、PAOよりなる群から選ばれるその他の還元剤のいずれか一種の還元剤であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記過流誘導器(19)は、排水側海水ライン(21)配管に内設され、複数の回転刃を有する多数のスクリューからなることを特徴とする請求項14に記載のバラスト水処理装置。
- 前記海洋に排水されるバラスト水または冷却海水に残留する残留塩素量の目標量は0.5〜2ppmであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
- 前記投入ポンプ(15)は、還元剤を定量投入するためのポンプであり、バラスト水を放流するときにバラストタンク側残留塩素測定器(10)の総残留塩素濃度値に基づいてコントロールシステムを通じて投入ポンプ(化学当量1:1)の流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13に記載のバラスト水処理装置。
- 前記投入ポンプ(15)は、還元剤の供給が休止された還元剤貯留タンク(17)を所定周期で循環して塩析出を防止するように構成したことを特徴とする請求項13に記載のバラスト水処理装置。
- 取水するバラスト水から海洋微生物をろ過する前処理フィルタ(1)と、
前処理フィルタ(1)から供給されるバラスト水の流量をコントロールシステムの制御により調節して電気分解モジュールに供給する海水供給ポンプ(2)と、
海水供給ポンプ(2)から送られるバラスト水の流量をコントロールシステムの制御により調節して供給する流量制御弁(3)と、
前記流量制御弁(3)から供給されるバラスト水から次亜塩素酸ナトリウムを産生するときにコントロールシステムにより供給電流量が制御されて目標塩素要求量に基づいて次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調節して産生する電気分解モジュール(4)と、
電気分解モジュール(4)において次亜塩素酸ナトリウムを製造するときに副産物として発生する水素ガスを分離する気液分離器(5)と、
前記気液分離器(5)に外部の空気を供給して分離された水素ガスを希釈する送風器(6)と、
前記気液分離器(5)を通じて水素が除去された状態の次亜塩素酸ナトリウムをバラストタンクに注水する取水側海水ライン(20)に供給する自動投入器(11)と、
取水側海水ライン(20)を介してバラストタンクに注水するバラスト水の塩分(NaCl)を測定する塩分計(8)と、
取水側海水ライン(20)を介してバラストタンクに注水するバラスト水の流量を測定する流量計(9)と、
バラストタンク(13)の前後の取水側、排水側海水ライン(20、21)に配設されて次亜塩素酸ナトリウムが注入されたバラスト水の残留塩素量を測定する残留塩素測定器(10)と、
バラストタンク(13)に貯水されたバラスト水を海洋に排水するときに排水側海水ライン(21)を流通するバラスト水に残留している塩素成分を中和するための還元剤を投入する噴射ノズル(14)と、
前記噴射ノズル(14)に還元剤と排水側海水ライン(21)から分流するバラスト水を微細気泡化させて残留塩素を除去して混合供給するマイクロバブル発生器(18)と、
前記マイクロバブル発生器に供給される還元剤の流量をコントロールシステムの制御により調節する投入ポンプ(15)と、
前記投入ポンプにより排出されるべき還元剤を貯留している還元剤貯留タンク(17)と、
前記噴射ノズルの後段の排水側海水ライン(21)に配設されて還元剤の中和反応を助長するように過流を発生させる過流誘導器(19)と、
過流誘導器(19)の後段の排水側海水ライン(21)に配設されて最終的に放流されるバラスト水の総残留塩素を測定して無害化の度合いを測定する残留塩素測定器(16)と、
前記バラストタンクに注水するバラスト水に目標量の次亜塩素酸ナトリウムを投入するために塩分計(8)、流量計(9)および残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って海水供給ポンプ(2)、流量制御弁(3)、電気分解モジュール(4)を制御するか、あるいは、
海洋に排水されるバラスト水に目標量だけの残留塩素量を有するように次亜塩素酸ナトリウム中和用還元剤を投入するために残留塩素測定器(10)からの情報を受け取って還元剤の量を決定し、残留塩素測定器(16)により無害化の度合いを測定し、マイクロバブル発生器(18)および投入ポンプ(15)を制御するコントロールシステム(12)と、
前記気液分離器(5)と自動投入器(11)との間の次亜塩素酸ナトリウム供給ラインの上に分岐されたラインと一方側が連結され、他方側は流量制御弁(3)および電気分解モジュール(4)の上に分岐されたラインと連結されて、次亜塩素酸ナトリウムの産生が中断された電気分解モジュールに連続してまたは所定期間毎に次亜塩素酸ナトリウムを循環させる洗浄/注入ポンプ(7)と、
を備えることを特徴とするバラスト水処理装置。 - バラスト水を取水するステップ(S100)と、
取水するバラスト水から海洋微生物をろ過するステップ(S101)と、
供給されるバラスト水をコントロールシステムの制御により残留塩素目標量に合わせて海水供給ポンプと流量制御弁を制御して電気分解モジュールに可変供給するステップ(S102)と、
流量が可変的に供給されるバラスト水を電気分解モジュールから供給されて塩分、流量および残留塩素の測定情報を受け取ったコントロールシステムの制御により電流量を調節し、且つ、残留塩素目標量に合わせて次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調節して産生するステップ(S103)と、
電気分解モジュールにおいて産生される次亜塩素酸ナトリウム中に含まれている水素ガスを気液分離するステップ(S104)と、
気液分離された次亜塩素酸ナトリウムをバラストタンクに注水するバラスト水に供給して消毒するステップ(S105)と、
消毒されたバラスト水をバラストタンクに貯水するステップ(S106)と、
次いで、バラストタンクから船舶の外部に排水されるバラスト水において測定された残留塩素量の情報を受け取ったコントロールシステムにより残留塩素目標量に合わせて還元剤の投入量を制御し、所定量のバラスト水と混合して微細気泡化させた後、バラスト水に投入して還元するステップ(S107)と、
還元剤が混入されたバラスト水に過流を発生させて混入して還元を促進するステップ(S108)と、
次いで、排水するステップ(S109)と、
を含むことを特徴とするバラスト水の処理方法。 - 前記消毒されたバラスト水をバラストタンクに貯水するステップ(S106)後に、稼動が中止された電気分解モジュールに所定量のバラスト水を連続してまたは間欠的に循環させて汚染を防止するステップ(S110)をさらに含んでなることを特徴とする請求項28に記載のバラスト水の処理方法。
- 取水するバラスト水から海洋微生物をろ過するステップ(S100)と、
汚染源が除去されたバラスト水をバラストタンクに貯水するステップ(S101)と、
バラストタンクから排水されるラインから取水するバラスト水をコントロールシステムの制御により残留塩素目標量に合わせて海水供給ポンプおよび流量制御弁を制御して電気分解モジュールに可変供給するステップ(S102)と、
流量が可変的に供給されるバラスト水を電気分解モジュールから供給されて塩分、流量の情報を受け取ったコントロールシステムの制御により電流量を調節し、且つ、残留塩素目標量に合わせて次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調節して産生するステップ(S103)と、
電気分解モジュールにおいて産生される次亜塩素酸ナトリウム中に含まれている水素ガスを気液分離するステップ(S104)と、
気液分離された次亜塩素酸ナトリウムを船舶の外部に引き出される排水側海水ライン中のバラスト水に供給して消毒するステップ(S105)と、
次いで、次亜塩素酸ナトリウムが残留されたバラスト水に1次的に過流を発生させるステップ(S106)と、
次いで、バラストタンクから排水されるバラスト水において測定された残留塩素量の情報を受け取ったコントロールシステムにより残留塩素目標量に合わせて還元剤の投入量を制御し、所定量のバラスト水と混合して微細気泡化させた後、バラスト水に投入して還元するステップ(S107)と、
還元剤が混入されたバラスト水に2次的に過流を発生させて混入して還元を促進するステップ(S108)と、
次いで、排水するステップ(S109)と、
を含むことを特徴とするバラスト水の処理方法。 - 前記排水するステップ(S109)後に、稼動が中止された電気分解モジュールに所定量のバラスト水を連続してまたは間欠的に循環させて汚染を防止するステップ(S110)をさらに含んでなることを特徴とする請求項30に記載のバラスト水の処理方法。
- バラスト水を取水するステップ(S100)と、
取水するバラスト水から海洋微生物をろ過するステップ(S101)と、
冷却海水を熱交換前の冷却海水ラインまたは熱交換後の冷却海水ラインから選択的に取水するステップ(S102)と、
取水する冷却海水から海洋微生物をろ過するステップ(S103)と、
供給される冷却海水をコントロールシステムの制御により残留塩素目標量に合わせて海水供給ポンプおよび流量制御弁を制御して電気分解モジュールに可変供給するステップ(S104)と、
流量が可変的に供給される冷却海水を電気分解モジュールから供給されて冷却海水の塩分とバラスト水の流量および残留塩素の測定情報を受け取ったコントロールシステムの制御により電流量を調節し、且つ、残留塩素目標量に合わせて次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調節して産生するステップ(S105)と、
電気分解モジュールにおいて産生される次亜塩素酸ナトリウム中に含まれている水素ガスを気液分離するステップ(S106)と、
気液分離された次亜塩素酸ナトリウムをバラストタンクに注水するバラスト水に供給して消毒するステップ(S107)と、
消毒されたバラスト水をバラストタンクに貯水するステップ(S108)と、
次いで、バラストタンクから船舶の外部に排水されるバラスト水において測定された残留塩素量の情報を受け取ったコントロールシステムにより残留塩素目標量に合わせて還元剤の投入量を制御し、所定量のバラスト水と混合して微細気泡化させた後、バラスト水に投入して還元するステップ(S109)と、
還元剤が混入されたバラスト水に過流を発生させて混入して還元を促進するステップ(S110)と、
次いで、排水するステップ(S111)と、
を含むことを特徴とするバラスト水の処理方法。 - 前記消毒されたバラスト水をバラストタンクに貯水するステップ(S108)後に、稼動が中止された電気分解モジュールに所定量の冷却海水を連続してまたは間欠的に循環させて汚染を防止するステップ(S112)をさらに含んでなることを特徴とする請求項32に記載のバラスト水の処理方法。
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