JP2012091094A - Apparatus for processing ballast water, and method for cleaning the same - Google Patents

Apparatus for processing ballast water, and method for cleaning the same Download PDF

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Yoshihiro Tsuji
由浩 辻
Kazuhiro Niwa
和裕 丹羽
Shigetoshi Horikiri
茂俊 堀切
Tomohiro Kuroba
智宏 黒羽
Wakana Nogami
若菜 野上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an apparatus for processing ballast water smaller in size.SOLUTION: The ballast water processing apparatus includes: a ballast water processing container 15 having a ballast water inlet port 13 and a ballast water outlet port 14; and an ultraviolet lamp 16 provided in the ballast water processing container 15. The ballast water processing container 15 is provided therein with a freely detachable photocatalyst 17. The photocatalyst 17 is configured such that a non-ultraviolet ray resistant binder layer 20 mixed with photocatalyst powder 19 is adhered to a base material 18.

Description

本発明は、バラスト水処理装置とそのクリーニング方法に関するものである。   The present invention relates to a ballast water treatment apparatus and a cleaning method thereof.

船舶の安定航行を行うために、この船舶には、その停泊地において、バラスト水が適宜取り込まれ、また排出されるようになっているが、バラスト水を取り込む停泊地と、それを排出させる停泊地とは異なることが多いので、生態系の破壊が問題となっている。   In order to carry out stable navigation of the ship, this ship is appropriately loaded and discharged with ballast water at its anchorage, but the anchorage where ballast water is taken in and the anchorage where it is discharged. Since it is often different from the ground, destruction of the ecosystem is a problem.

すなわち、バラスト水を取り込んだ停泊地に生息していた水生生物や細菌類等の生物種が、その環境とは異なる停泊地において排出されると、その排出地における生物種の生態系を破壊させることがあるのである。   In other words, if aquatic species such as aquatic organisms and bacteria that lived in a berth where the ballast water was taken in are discharged in a berth that differs from the environment, the ecosystem of the species in the basin is destroyed. There are things.

そこで、バラスト水を処理することにより、上述した生態系の破壊を防止しようとするバラスト水処理装置が提案されている(例えば下記特許文献1参照)。   Then, the ballast water treatment apparatus which tries to prevent destruction of the ecosystem mentioned above by processing ballast water is proposed (for example, refer to the following patent documents 1).

国際公開第2008/093811号International Publication No. 2008/093811

上記バラスト水処理装置は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内にオゾン水を流入させるオゾン注入手段とを備えた構成となっている。   The ballast water treatment apparatus includes a ballast water treatment container having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ozone injection unit that allows ozone water to flow into the ballast water treatment container.

すなわち、船舶のシーチェストからくみ上げたバラスト水に、バラスト水処理容器内において、オゾン水を混入させ、オゾンの強酸化作用により、前記水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させるようにしているのである。   That is, in the ballast water treatment container, the ballast water pumped up from the sea chest of the ship is mixed with ozone water, and the species such as aquatic organisms and bacteria are killed by the strong oxidizing action of ozone. It is.

しかしながら、このようにオゾンを利用するものは、オゾン発生手段や、オゾンによりバラスト水の配管が腐食するのを防止するためのオゾン脱気手段が必要となり、その結果としてバラスト水処理装置が大型化しやすくなる。   However, those using ozone in this way require ozone generating means and ozone degassing means for preventing the ballast water piping from corroding due to ozone, resulting in an increase in the size of the ballast water treatment apparatus. It becomes easy.

そこで、本発明はバラスト水処理装置の小型化を図ることを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of a ballast water treatment apparatus.

そして、この目的を達成するために本発明は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段とを備え、前記バラスト水処理容器内に、光触媒体を着脱自在に設けるとともに、この光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the present invention comprises a ballast water treatment vessel having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment vessel, and the ballast water treatment vessel Inside, the photocatalyst body is detachably provided, and the photocatalyst body has a structure in which a non-ultraviolet-resistant binder layer kneaded with photocatalyst powder is adhered to the surface of the substrate, thereby achieving the intended purpose. It is.

以上のように本発明は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段とを備え、前記バラスト水処理容器内に、光触媒体を着脱自在に設けるとともに、この光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成としたものであるので、その小型化が図れるものとなる。   As described above, the present invention includes a ballast water treatment container having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment container, and the photocatalyst is provided in the ballast water treatment container. Since the photocatalyst body has a structure in which a non-ultraviolet resistant binder layer kneaded with photocatalyst powder is adhered to the surface of the base material, the photocatalyst body can be downsized.

すなわち、本発明においては、バラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体により発生した、活性化された水酸ラジカルとにより、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させるものであるので、バラスト水処理容器外に、従来のようなオゾン発生手段や、オゾン脱気手段を設ける必要がなく、その結果として小型化が図れるものとなる。   That is, in the present invention, aquatic organisms, bacteria, etc. by ultraviolet rays from ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment container and activated hydroxyl radicals generated by the photocatalyst that has received the ultraviolet rays. Therefore, it is not necessary to provide conventional ozone generation means and ozone deaeration means outside the ballast water treatment container, and as a result, downsizing can be achieved.

また、本発明における光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成としたものであるので、紫外線照射手段からの紫外線によって非耐紫外線性バインダー層表面が劣化し、剥離されることになる。   In addition, the photocatalyst in the present invention has a structure in which a non-ultraviolet-resistant binder layer kneaded with photocatalyst powder is adhered to the surface of the base material, so that the non-ultraviolet-resistant binder layer is irradiated by ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means. The surface is deteriorated and peeled off.

このため、この光触媒体表面に付着した水生生物や細菌類等の死骸なども剥離し、光触媒体の表面を常に新生面とすることができるので、この光触媒体により発生した、活性化された水酸ラジカルにより、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させる効果を高い状態で、維持することができるものとなる。   For this reason, dead bodies such as aquatic organisms and bacteria adhering to the surface of the photocatalyst can be peeled off, and the surface of the photocatalyst can always be a new surface. By radicals, the effect of killing species such as aquatic organisms and bacteria can be maintained in a high state.

本発明の実施の形態1にかかるバラスト水処理装置を用いた船舶を示す斜視図The perspective view which shows the ship using the ballast water treatment apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 同船舶の要部正面図Front view of the main part of the ship 同バラスト水処理装置の構成を示す正面図Front view showing the configuration of the ballast water treatment device 同バラスト水処理装置の要部正面図Front view of main parts of the ballast water treatment device 同要部拡大断面図Enlarged sectional view of the main part 同要部拡大断面図Enlarged sectional view of the main part 同要部拡大断面図Enlarged sectional view of the main part 同要部の構成を示す図The figure which shows the composition of the principal part 同要部の比較例を示す図The figure which shows the comparative example of the principal part 本発明の実施の形態2にかかるバラスト水処理装置の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view of the ballast water treatment equipment concerning Embodiment 2 of the present invention. 同要部拡大断面図Enlarged sectional view of the main part

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1の1は、港2に係留している船舶を示し、この船舶1の喫水線3の下方にはシーチェスト4が設けられている。
(Embodiment 1)
1 of FIG. 1 shows the ship moored in the port 2, and the sea chest 4 is provided below the waterline 3 of this ship 1. FIG.

図2は前記船舶1のバラスト水の取り込み、排出経路を示している。   FIG. 2 shows the ballast water intake and discharge path of the ship 1.

すなわち、船舶1内にバラスト水を取り込む場合には、まず船舶1内の切換弁5、をシーチェスト4側に切換え、切換弁7を流入口8側に切換え、次に船舶1内のポンプ9を駆動する。   That is, when ballast water is taken into the ship 1, the switching valve 5 in the ship 1 is first switched to the sea chest 4 side, the switching valve 7 is switched to the inlet 8 side, and then the pump 9 in the ship 1. Drive.

すると、シーチェスト4から例えば海水がバラスト水として流入し、その後、ポンプ9、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。   Then, for example, seawater flows from the sea chest 4 as ballast water, and is then taken into the ballast tank 10 via the pump 9 and the inlet 8.

また、バラストタンク10内のバラスト水を排出する場合には、切換弁5を流出口11側に切換え、切換弁7を流入口8とは反対側に切換え、次にポンプ9を駆動する。   When discharging the ballast water in the ballast tank 10, the switching valve 5 is switched to the outlet 11 side, the switching valve 7 is switched to the side opposite to the inlet 8, and then the pump 9 is driven.

すると、バラストタンク10内のバラスト水は流出口11から切換弁5、ポンプ9、切換弁7を介してシーチェスト4を介して船舶1外に排出される。   Then, the ballast water in the ballast tank 10 is discharged out of the ship 1 from the outlet 11 through the switching valve 5, the pump 9, and the switching valve 7 through the sea chest 4.

図3は図2におけるポンプ9から切換弁7までの間に介在されたバラスト水処理装置12を示している。   FIG. 3 shows a ballast water treatment device 12 interposed between the pump 9 and the switching valve 7 in FIG.

このバラスト水処理装置12は、図4に示すように、バラスト水流入口13、およびバラスト水流出口14を有する筒状のバラスト水処理容器15と、このバラスト水処理容器15内に紫外線照射手段の一例として設けた複数の紫外線ランプ16と、紫外線ランプ16間に配置した複数の光触媒体17とを備えている。   As shown in FIG. 4, the ballast water treatment apparatus 12 includes a cylindrical ballast water treatment container 15 having a ballast water inlet 13 and a ballast water outlet 14, and an example of ultraviolet irradiation means in the ballast water treatment container 15. Are provided, and a plurality of photocatalysts 17 disposed between the ultraviolet lamps 16 are provided.

また、光触媒体17は、図5に示すように、ガラス繊維の編布よりなる基材18表面に、光触媒粉19を混練した非耐紫外線性バインダー層(例えばアクリル樹脂、またはエポキシ樹脂等の有機樹脂バインダー層)20を付着させた構成とした。   Further, as shown in FIG. 5, the photocatalyst body 17 is a non-ultraviolet resistant binder layer (for example, an organic resin such as an acrylic resin or an epoxy resin) in which a photocatalyst powder 19 is kneaded on the surface of a base material 18 made of a glass fiber knitted fabric. The resin binder layer) 20 was attached.

さらに、光触媒粉19は、図8にも示しているが、アナタース型酸化チタンとフッ素とを含み、前記アナタース型酸化チタンとフッ素が化学結合している酸化チタン光触媒であり、その詳細な内容は、本願特許出願人が先に出願しているWO2008/132824号公報に詳細に記載されている。   Further, as shown in FIG. 8, the photocatalyst powder 19 is a titanium oxide photocatalyst containing anatase-type titanium oxide and fluorine, in which the anatase-type titanium oxide and fluorine are chemically bonded. This is described in detail in WO2008 / 132824 filed earlier by the present applicant.

再び図3に戻って説明を続けると、バラスト水処理容器15のバラスト水流入口13には、研磨剤(図6の21)が収納される洗浄液タンク22の洗浄液流出口23が、洗浄液ポンプ24、切換弁25を介して接続されている。   Returning to FIG. 3 again and continuing the description, the ballast water inlet 13 of the ballast water treatment vessel 15 is provided with a cleaning liquid outlet 23 of a cleaning liquid tank 22 in which an abrasive (21 in FIG. 6) is accommodated, a cleaning liquid pump 24, The switching valve 25 is connected.

また、バラスト水処理容器15のバラスト水流出口14と、洗浄液タンク22は、切換弁26を介して接続されているが、洗浄液タンク22は上面が開放された容器であるので、この容器の液面上に、前記バラスト水処理容器15のバラスト水流出口14が、切換弁26を介して接続された状態となっている。   Further, the ballast water outlet 14 of the ballast water treatment container 15 and the cleaning liquid tank 22 are connected via a switching valve 26. Since the cleaning liquid tank 22 is a container having an open upper surface, the liquid level of this container In addition, the ballast water outlet 14 of the ballast water treatment vessel 15 is connected via a switching valve 26.

なお、図1に示した切換弁7は、切換弁26の下流に存在する状態となっている。   Note that the switching valve 7 shown in FIG. 1 is present downstream of the switching valve 26.

また、図3に示すように、バラスト水処理容器15のバラスト水流入口13の上流側には、シーチェスト4から取り込んだバラスト水中に存在するゴミや、50μm以上の大きさの大型水生生物を除去するためのフィルター容器28が接続されている。   Further, as shown in FIG. 3, dust existing in the ballast water taken from the sea chest 4 and large aquatic organisms having a size of 50 μm or more are removed upstream of the ballast water inlet 13 of the ballast water treatment vessel 15. A filter container 28 is connected.

なお、前記洗浄液タンク22の洗浄液流出口23は、切換弁25に接続されている。   The cleaning liquid outlet 23 of the cleaning liquid tank 22 is connected to a switching valve 25.

以上の構成において、船舶1にバラスト水を取り込む場合には、図2を用いて説明したように、まず船舶1内の切換弁5をシーチェスト側に切換え、切換弁7を流入口8側に切換え、次に船舶1内のポンプ9を駆動する。   In the above configuration, when the ballast water is taken into the ship 1, first, the switching valve 5 in the ship 1 is switched to the sea chest side and the switching valve 7 is set to the inlet 8 side as described with reference to FIG. Next, the pump 9 in the ship 1 is driven.

すると、シーチェスト4から例えば海水がバラスト水として流入し、その後、ポンプ9、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。   Then, for example, seawater flows from the sea chest 4 as ballast water, and is then taken into the ballast tank 10 via the pump 9 and the inlet 8.

この時、本実施形態においては、図3で説明したように、前記ポンプ9と流入口8間に、バラスト水処理装置12が介在された状態となっている(切換弁25はフィルター容器28とバラスト水流入口13を連通し、切換弁26はバラスト水流出口14と切換弁7を連通している)。   At this time, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, the ballast water treatment device 12 is interposed between the pump 9 and the inlet 8 (the switching valve 25 is connected to the filter container 28). The ballast water inlet 13 is communicated, and the switching valve 26 is in communication with the ballast water outlet 14 and the switching valve 7).

このため、シーチェスト4、ポンプ9を経由したバラスト水は、先ず、フィルター容器28内に供給され、ここで、バラスト水中に存在するゴミや、50μm以上の大きさの大型水生生物が除去される。   For this reason, the ballast water that has passed through the sea chest 4 and the pump 9 is first supplied into the filter container 28, where the dust present in the ballast water and large aquatic organisms having a size of 50 μm or more are removed. .

そしてこの状態で、バラスト水は、次にバラスト水流入口13から、バラスト水処理容器15内へと供給される。   In this state, the ballast water is then supplied from the ballast water inlet 13 into the ballast water treatment vessel 15.

バラスト水処理容器15内には図4で説明したように、紫外線照射手段の一例として設けた複数の紫外線ランプ16と、紫外線ランプ16間に配置した複数の光触媒体17とを設けている。   As described with reference to FIG. 4, a plurality of ultraviolet lamps 16 provided as an example of ultraviolet irradiation means and a plurality of photocatalysts 17 disposed between the ultraviolet lamps 16 are provided in the ballast water treatment container 15.

このため、バラスト水処理容器15内に設けた紫外線ランプ16からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体17により発生した、活性化された水酸ラジカルとにより、水生生物や細菌類等の生物種は殺滅させられることになる。   For this reason, living organisms such as aquatic organisms and bacteria are generated by the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 16 provided in the ballast water treatment container 15 and the activated hydroxyl radicals generated by the photocatalyst 17 that has received the ultraviolet rays. The seed will be killed.

そして、このように水生生物や細菌類等の生物種が殺滅させられたバラスト水が、次にはバラスト水処理容器15のバラスト水流出口14、切換弁26、切換弁7、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。   Then, the ballast water in which organism species such as aquatic organisms and bacteria are killed in this way, the ballast water outlet 14, the switching valve 26, the switching valve 7, and the inlet 8 of the ballast water treatment container 15 are then passed. Through the ballast tank 10.

また、バラストタンク10内に取り込まれたバラスト水を排出する場合には、図2に示した船舶1内の切換弁5を流出口11側に切換え、切換弁7を流入口8とは反対側に切換え、次に船舶1内のポンプ9を駆動する(なお、この時にも切換弁25はフィルター容器28とバラスト水流入口13を連通し、切換弁26はバラスト水流出口14と切換弁7を連通している)。   When discharging the ballast water taken into the ballast tank 10, the switching valve 5 in the ship 1 shown in FIG. 2 is switched to the outlet 11 side, and the switching valve 7 is opposite to the inlet 8. Next, the pump 9 in the ship 1 is driven (in this case, the switching valve 25 communicates the filter container 28 and the ballast water inlet 13, and the switching valve 26 communicates the ballast water outlet 14 and the switching valve 7. is doing).

すると、図2に示したバラストタンク10内のバラスト水は流出口11から切換弁5、ポンプ9、切換弁7を介してシーチェスト4を介して船舶1外に排出されることになるが、この時にも、図3で説明したように、前記ポンプ9と流入口8間に、バラスト水処理装置12が介在された状態となっている(切換弁25はフィルター容器28とバラスト水流入口13を連通し、切換弁26はバラスト水流出口14と切換弁7を連通している)。   Then, the ballast water in the ballast tank 10 shown in FIG. 2 is discharged out of the ship 1 from the outflow port 11 through the switching valve 5, the pump 9, and the switching valve 7 through the sea chest 4. At this time, as described with reference to FIG. 3, the ballast water treatment device 12 is interposed between the pump 9 and the inlet 8 (the switching valve 25 is connected to the filter container 28 and the ballast water inlet 13. The switching valve 26 communicates with the ballast water outlet 14 and the switching valve 7).

このため、バラストタンク10内のバラスト水は、流出口11から切換弁5、ポンプ9を経由し、バラスト水流入口13から、バラスト水処理容器15内へと供給される。   For this reason, the ballast water in the ballast tank 10 is supplied from the ballast water inlet 13 into the ballast water treatment vessel 15 via the switching valve 5 and the pump 9 from the outlet 11.

バラスト水処理容器15内には図4で説明したように、紫外線照射手段の一例として設けた複数の紫外線ランプ16と、紫外線ランプ16間に配置した複数の光触媒体17とを設けている。   As described with reference to FIG. 4, a plurality of ultraviolet lamps 16 provided as an example of ultraviolet irradiation means and a plurality of photocatalysts 17 disposed between the ultraviolet lamps 16 are provided in the ballast water treatment container 15.

このため、バラスト水処理容器15内に設けた紫外線ランプ16からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体17により発生した、活性化された水酸ラジカルとにより、水生生物や細菌類等の生物種は殺滅させられることになる。   For this reason, living organisms such as aquatic organisms and bacteria are generated by the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 16 provided in the ballast water treatment container 15 and the activated hydroxyl radicals generated by the photocatalyst 17 that has received the ultraviolet rays. The seed will be killed.

そして、このように水生生物や細菌類等の生物種が殺滅させられたバラスト水が、次にはバラスト水処理容器15のバラスト水流出口14、切換弁26、切換弁7、を介してシーチェスト4から船舶1外に排出される。   Then, the ballast water in which species such as aquatic organisms and bacteria are killed in this way is then transferred to the ballast water outlet 14 of the ballast water treatment vessel 15, the switching valve 26, and the switching valve 7. It is discharged out of the ship 1 from the chest 4.

つまり、バラスト水の取り込み時に、バラスト水処理容器15で、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅はしたが、例えば、それら生物種の休眠胞子などが処理できずに残ってしまった場合には、それがバラストタンク10内で発芽してしまう虞もあるので、このようなバラスト水の排出時にも、バラスト水処理容器15内で、それら生物種の殺滅を行うのである。   That is, when the ballast water is taken up, biological species such as aquatic organisms and bacteria are killed in the ballast water treatment container 15, but for example, dormant spores of these biological species remain untreated. Then, since it may germinate in the ballast tank 10, even when such ballast water is discharged, these biological species are killed in the ballast water treatment container 15.

このようなバラスト水処理容器15内での生物種の殺滅を行った状態では、図5に示すように、光触媒体17の表面には、無機系付着物(例えばCaCO3)29や有機系付着物(例えば死滅した生物種)30が付着した状態となり、この状態では、次回使用時における光触媒体17の生物種殺滅効果が低いものとなる。 In the state where the biological species have been killed in the ballast water treatment vessel 15, as shown in FIG. 5, an inorganic deposit (for example, CaCO 3 ) 29 or an organic system is deposited on the surface of the photocatalyst 17. The attached matter (for example, dead species) 30 is attached, and in this state, the effect of killing the species of the photocatalyst 17 at the next use is low.

そこで、本実施形態では、上述したバラスト水の取り込みや排出が終わった後に、図3に示す切換弁25で洗浄液ポンプ24とバラスト水流入口13を連通させ、切換弁26でバラスト水流出口14と洗浄液タンク22を連通させる。その状態で洗浄液ポンプ24を駆動することで、光触媒体17表面のクリーニングを行う。   Therefore, in the present embodiment, after the above-described ballast water has been taken in and discharged, the cleaning liquid pump 24 and the ballast water inlet 13 are communicated with each other by the switching valve 25 shown in FIG. 3, and the ballast water outlet 14 and the cleaning liquid are connected by the switching valve 26. The tank 22 is communicated. In this state, the surface of the photocatalyst 17 is cleaned by driving the cleaning liquid pump 24.

すると、洗浄液タンク22内に用意した洗浄液が、洗浄液流出口23、洗浄液ポンプ24、切換弁25、バラスト水流入口13を介してバラスト水処理容器15に勢いよく供給され、その結果図6に示すように、洗浄液中に含まれている研磨剤21で、無機系付着物29や有機系付着物30が、非耐紫外線性バインダー層20の表面とともに研磨除去され、図7のように光触媒体17の表面は新生面状態となる。   Then, the cleaning liquid prepared in the cleaning liquid tank 22 is vigorously supplied to the ballast water treatment vessel 15 through the cleaning liquid outlet 23, the cleaning liquid pump 24, the switching valve 25, and the ballast water inlet 13, and as a result, as shown in FIG. Further, the inorganic deposit 29 and the organic deposit 30 are polished and removed together with the surface of the non-ultraviolet resistant binder layer 20 by the abrasive 21 contained in the cleaning liquid, and the photocatalyst 17 is removed as shown in FIG. The surface becomes a new surface state.

このとき、本実施形態における光触媒体17は、上述のごとく、ガラス繊維の編布よりなる基材18表面に、光触媒粉19を混練した非耐紫外線性バインダー層(例えばアクリル樹脂、またはエポキシ樹脂等の有機樹脂バインダー層)20を付着させた構成としているので、紫外線ランプ16からの紫外線で劣化し、剥離しやすい状態となっている。   At this time, as described above, the photocatalyst body 17 in the present embodiment is a non-ultraviolet resistant binder layer (for example, acrylic resin or epoxy resin) in which the photocatalyst powder 19 is kneaded on the surface of the base material 18 made of glass fiber knitted fabric. The organic resin binder layer) 20 is attached, so that it is deteriorated by ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 16 and is easily peeled off.

このため、図7のように、前記研磨剤21で、無機系付着物29や有機系付着物30が、非耐紫外線性バインダー層20の表面とともに簡単に研磨除去され、光触媒体17の表面は新生面状態となる。   For this reason, as shown in FIG. 7, the inorganic deposit 29 and the organic deposit 30 are easily polished and removed together with the surface of the non-ultraviolet resistant binder layer 20 by the abrasive 21, and the surface of the photocatalyst 17 is It becomes a new surface state.

したがって、次回の使用時にも、この光触媒体17による生物種殺滅効果を、高い状態で維持できるものとなる。   Therefore, the biological species killing effect by the photocatalyst 17 can be maintained in a high state even at the next use.

なお、本実施形態では、1度の洗浄により、光触媒粉19と非耐紫外線性バインダー層20よりなる層表面の略1/100が除去されることを想定し、この一度に研磨除去される量の100倍の厚みを、前記光触媒粉19と非耐紫外線性バインダー層20の厚みとした。   In the present embodiment, it is assumed that approximately 1/100 of the surface of the layer composed of the photocatalyst powder 19 and the non-ultraviolet resistant binder layer 20 is removed by one cleaning, and the amount removed by polishing at one time. The thickness of the photocatalyst powder 19 and the non-ultraviolet resistant binder layer 20 was 100 times the thickness.

これは、バラスト水の取り込み、排出が、合計、1年間に略70回程度となることから設定した値である(なお、図5〜図7では図面の都合上、光触媒粉19と非耐紫外線性バインダー層20の途中を省略している)。   This is a value set because the total uptake and discharge of ballast water is about 70 times per year (in FIG. 5 to FIG. 7, for the convenience of the drawing, the photocatalyst powder 19 and the non-ultraviolet resistant material are used. The middle of the conductive binder layer 20 is omitted).

また、紫外線ランプ16は長期間の使用において電極の損耗や石英管内壁の黒化が発生することから、紫外線照射強度が低下する。   Further, since the ultraviolet lamp 16 is worn over a long period of time, electrode wear and blackening of the inner wall of the quartz tube occur, so that the intensity of ultraviolet irradiation decreases.

したがって、紫外線ランプ16は点灯開始から数千時間で定期的に交換する必要がある。   Therefore, it is necessary to periodically replace the ultraviolet lamp 16 within thousands of hours from the start of lighting.

以上の説明からも理解されるように、光触媒体17と紫外線ランプ16は、船舶の定期点検の時期に合わせて1回/1年交換することが望ましく、そのために、これらの光触媒体17と紫外線ランプ16は、バラスト水処理容器15内に、着脱自在に装着された状態となっている。   As understood from the above description, it is desirable to replace the photocatalyst 17 and the ultraviolet lamp 16 once / year in accordance with the period of the regular inspection of the ship. The lamp 16 is detachably mounted in the ballast water treatment container 15.

このような光触媒体17表面のクリーニングを行うが、このときに光触媒体17を構成する光触媒粉19が、上述したようにアナタース型酸化チタンとフッ素とを含み、前記アナタース型酸化チタンとフッ素が化学結合している酸化チタン光触媒であることが特徴点の一つである。   The surface of the photocatalyst body 17 is cleaned. At this time, the photocatalyst powder 19 constituting the photocatalyst body 17 contains anatase type titanium oxide and fluorine as described above, and the anatase type titanium oxide and fluorine are chemically treated. One of the features is that it is a bonded titanium oxide photocatalyst.

すなわち、このような構造の光触媒粉19では、図8に示すように光触媒粉19中のフッ素はチタンとは化学的に結合するが、非耐紫外線性バインダー20aとは結合せず、よって光触媒粉19と非耐紫外線性バインダー20aとの結合状態は弱く、その結果として、上述したクリーニングにより、光触媒体17表面、および無機系付着物29や有機系付着物30の研磨、除去が効果的に行われることになるのである。   That is, in the photocatalyst powder 19 having such a structure, as shown in FIG. 8, fluorine in the photocatalyst powder 19 is chemically bonded to titanium, but not bonded to the non-ultraviolet resistant binder 20a. 19 and the non-ultraviolet resistant binder 20a are weakly bonded. As a result, the above-described cleaning effectively polishes and removes the surface of the photocatalyst 17 and the inorganic deposits 29 and the organic deposits 30. It will be.

なお、図9はフッ素を含有しない光触媒粉31と非耐紫外線性バインダー20aとの結合状態を示し、この状態では、光触媒粉19と比べて光触媒粉31はO−Hを介した結合が多い状態となっているので、上述したクリーニングを行っても、光触媒体17表面、および無機系付着物29や有機系付着物30の研磨、除去が簡単には行われないことになる。   FIG. 9 shows a bonded state between the photocatalyst powder 31 not containing fluorine and the non-ultraviolet resistant binder 20a. In this state, the photocatalyst powder 31 has more bonds through O—H than the photocatalyst powder 19. Therefore, even if the above-described cleaning is performed, the surface of the photocatalyst 17 and the inorganic deposit 29 or the organic deposit 30 are not easily polished or removed.

(実施の形態2)
図10、図11は実施の形態2を説明するためのものである。
(Embodiment 2)
10 and 11 are for explaining the second embodiment.

すなわち、この実施の形態2では、実施の形態1で使用した研磨剤21を用いることなく、無機系付着物29や有機系付着物30を、非耐紫外線性バインダー層20の表面とともに除去し、光触媒体17の表面を新生面状態とするものである。   That is, in this second embodiment, without using the abrasive 21 used in the first embodiment, the inorganic deposit 29 and the organic deposit 30 are removed together with the surface of the non-ultraviolet resistant binder layer 20, The surface of the photocatalyst 17 is brought to a new surface state.

具体的には、光触媒体17を構成する非耐紫外線性バインダー層20の表面は、上述のごとく、紫外線ランプ16からの紫外線で劣化し、剥離しやすい状態となっているので、紫外線の強度が強い場合には、前記研磨剤21を用いることなく、通常のバラスト水処理動作時で簡単に、剥離させることができることもある。   Specifically, as described above, the surface of the non-ultraviolet resistant binder layer 20 constituting the photocatalyst 17 is deteriorated by the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 16 and is easily peeled off. If it is strong, it may be easily peeled off during normal ballast water treatment without using the abrasive 21.

このため、この実施の形態2では、図10から図11の変化から理解されるように、前記研磨剤21を用いることなく、紫外線ランプ16からの紫外線と、バラスト水の勢いで、無機系付着物29や有機系付着物30を、非耐紫外線性バインダー層20の表面とともに除去し、光触媒体17の表面を新生面状態とするようにした。   For this reason, in the second embodiment, as can be understood from the changes in FIGS. 10 to 11, without using the abrasive 21, the ultraviolet light from the ultraviolet lamp 16 and the momentum of the ballast water are added. The kimono 29 and the organic deposit 30 were removed together with the surface of the non-ultraviolet resistant binder layer 20 so that the surface of the photocatalyst 17 was in a new surface state.

したがって、次回の使用時にも、この光触媒体17による生物種殺滅効果を、高い状態で維持できるものとなる。   Therefore, the biological species killing effect by the photocatalyst 17 can be maintained in a high state even at the next use.

以上のように本発明は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段とを備え、前記バラスト水処理容器内に、光触媒体を着脱自在に設けるとともに、この光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成としたものであるので、その小型化が図れるものとなる。   As described above, the present invention includes a ballast water treatment container having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment container, and the photocatalyst is provided in the ballast water treatment container. Since the photocatalyst body has a structure in which a non-ultraviolet resistant binder layer kneaded with photocatalyst powder is adhered to the surface of the base material, the photocatalyst body can be downsized.

すなわち、本発明においては、バラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体により発生した、活性化された水酸ラジカルとにより、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させるものであるので、バラスト水処理容器外に、従来のようなオゾン発生手段や、オゾン脱気手段を設ける必要がなく、その結果として小型化が図れるものとなる。   That is, in the present invention, aquatic organisms, bacteria, etc. by ultraviolet rays from ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment container and activated hydroxyl radicals generated by the photocatalyst that has received the ultraviolet rays. Therefore, it is not necessary to provide conventional ozone generation means and ozone deaeration means outside the ballast water treatment container, and as a result, downsizing can be achieved.

また、本発明における光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成としたものであるので、紫外線照射手段からの紫外線によって非耐紫外線性バインダー層表面が劣化し、剥離されることになる。   In addition, the photocatalyst in the present invention has a structure in which a non-ultraviolet-resistant binder layer kneaded with photocatalyst powder is adhered to the surface of the base material, so that the non-ultraviolet-resistant binder layer is irradiated by ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means. The surface is deteriorated and peeled off.

このため、この光触媒体表面に付着した水生生物や細菌類等の死骸なども剥離し、光触媒体の表面を常に新生面とすることができるので、この光触媒体により発生した、活性化された水酸ラジカルにより、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させる効果を高い状態で、維持することができるものとなる。   For this reason, dead bodies such as aquatic organisms and bacteria adhering to the surface of the photocatalyst can be peeled off, and the surface of the photocatalyst can always be a new surface. By radicals, the effect of killing species such as aquatic organisms and bacteria can be maintained in a high state.

したがって、船舶のバラスト水処理装置としての活用が期待される。   Therefore, utilization as a ballast water treatment apparatus for ships is expected.

1 船舶
2 港
3 喫水線
4 シーチェスト
5 切換弁
7 切換弁
8 流入口
9 ポンプ
10 バラストタンク
11 流出口
12 バラスト水処理装置
13 バラスト水流入口
14 バラスト水流出口
15 バラスト水処理容器
16 紫外線ランプ
17 光触媒体
18 基材
19 光触媒粉
20 非耐紫外線性バインダー層
20a 非耐紫外線性バインダー
21 研磨剤
22 洗浄液タンク
23 洗浄液流出口
24 洗浄液ポンプ
25 切換弁
26 切換弁
28 フィルター容器
29 無機系付着物
30 有機系付着物
31 光触媒粉
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ship 2 Port 3 Waterline 4 Sea chest 5 Switching valve 7 Switching valve 8 Inflow port 9 Pump 10 Ballast tank 11 Outlet 12 Ballast water treatment apparatus 13 Ballast water inflow port 14 Ballast water outflow port 15 Ballast water treatment container 16 Ultraviolet lamp 17 Photocatalyst DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Base material 19 Photocatalyst powder 20 Non-ultraviolet-resistant binder layer 20a Non-ultraviolet-resistant binder 21 Abrasive agent 22 Cleaning liquid tank 23 Cleaning liquid outlet 24 Cleaning liquid pump 25 Switching valve 26 Switching valve 28 Filter container 29 Inorganic deposit 30 With organic system Kimono 31 Photocatalyst powder

Claims (10)

バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に設けた紫外線照射手段とを備え、前記バラスト水処理容器内に、光触媒体を着脱自在に設けるとともに、この光触媒体は、基材表面に、光触媒粉を混練した非耐紫外線性バインダー層を付着させた構成としたバラスト水処理装置。 A ballast water treatment vessel having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means provided in the ballast water treatment vessel, and a photocatalyst body is detachably provided in the ballast water treatment vessel. The photocatalyst body is a ballast water treatment apparatus in which a non-ultraviolet resistant binder layer in which photocatalyst powder is kneaded is attached to the surface of a base material. 光触媒体の基材としてガラス繊維を用いた請求項1に記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to claim 1, wherein glass fiber is used as a base material of the photocatalyst body. 光触媒体の基材としてガラス繊維の編布を用いた請求項2に記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to claim 2, wherein a glass fiber knitted fabric is used as a base material of the photocatalyst body. 非耐紫外線性バインダーとして有機樹脂バインダーを用いた請求項1から3のいずれか一つに記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an organic resin binder is used as the non-ultraviolet resistant binder. 有機樹脂バインダーとして、アクリル樹脂、またはエポキシ樹脂を用いた請求項4に記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to claim 4, wherein an acrylic resin or an epoxy resin is used as the organic resin binder. バラスト水処理容器内に、紫外線照射手段として、複数の紫外線ランプを着脱自在に装着した請求項1から5のいずれか一つに記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of ultraviolet lamps are detachably mounted as ultraviolet irradiation means in the ballast water treatment container. バラスト水処理容器内に、複数の光触媒体を着脱自在に装着した請求項6に記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment apparatus according to claim 6, wherein a plurality of photocatalyst bodies are detachably mounted in the ballast water treatment container. 光触媒粉は、アナタース型酸化チタンとフッ素とを含み、前記アナタース型酸化チタンとフッ素が化学結合している酸化チタン光触媒である請求項1から7のいずれか一つに記載のバラスト水処理装置。 The ballast water treatment device according to any one of claims 1 to 7, wherein the photocatalyst powder is a titanium oxide photocatalyst containing anatase titanium oxide and fluorine, and the anatase titanium oxide and fluorine are chemically bonded. 請求項1から8のいずれか一つに記載のバラスト水処理装置のクリーニング方法であって、紫外線照射手段から紫外線を照射した状態で、バラスト水処理容器のバラスト水流入口からバラスト水を流入させるバラスト水処理装置のクリーニング方法。 The ballast water treatment apparatus cleaning method according to any one of claims 1 to 8, wherein ballast water is allowed to flow from a ballast water inlet of a ballast water treatment container in a state in which ultraviolet rays are irradiated from an ultraviolet irradiation unit. Cleaning method for water treatment equipment. 請求項1から8のいずれか一つに記載のバラスト水処理装置のクリーニング方法であって、
バラスト水を、バラスト水処理容器のバラスト水流出口から供給後に、バラスト水流入口からバラスト水処理容器内に、研磨剤を洗浄液とともに流入させるバラスト水処理装置のクリーニング方法。
A method for cleaning a ballast water treatment device according to any one of claims 1 to 8,
A method for cleaning a ballast water treatment apparatus in which a ballast water is supplied from a ballast water outlet of a ballast water treatment container and then an abrasive is introduced into the ballast water treatment container from the ballast water inlet into the ballast water treatment container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516284A (en) * 2015-05-18 2018-06-21 青島双瑞海洋環境工程股▲ふん▼有限公司 Cleaning liquid for ship ballast water treatment filter, on-line cleaning apparatus and method

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