JP2012143716A - Device for treating ballast water - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for treating ballast water, which completely kills and sterilizes every species of organism living in ballast water, such as aquatic organisms, bacteria and the like.SOLUTION: The device for treating ballast water includes an ultraviolet lamp 17 and a photocatalyst body 18. The photocatalyst body 18 is configured to successively dispose a plurality of tubular base materials 18a, 18b, 18c, 18d in which cross-sectional areas of the openings thereof are reduced gradually as proceeding toward a ballast water outlet 19 from a ballast water inlet 16, thereby damaging the species of organism living in the ballast water, such as aquatic organisms, bacteria and the like, sufficiently to kill the species of organism by the ultraviolet light and a photocatalytic process while the ballast water flows in the ballast water inlet 16, is controlled by a distribution plate 26 so as to uniformly flow and then reaches the ballast water outlet 19, and discharging the killed species of organism to the outside from the tubular base materials 18a, 18b, 18c, 18d in the order of species of organism that are killed.

Description

本発明は、バラスト水処理装置に関するものである。   The present invention relates to a ballast water treatment apparatus.

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2008/039146号International Publication No. 2008/039146

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槽と、このバラスト水処理槽内に、脱着自在に設けた紫外線照射手段、および光触媒作用を有するプレートを備えた構成となっており、水生生物や細菌類等の生物種に対して、直接的、または間接的に紫外線を照射することで、水生生物や細菌類のDNAの複製を阻害するので、それらを殺滅、殺菌するようにしている。また光触媒により生成される活性化されたOHラジカルと水生生物や細菌類を接触させることによって、それらを殺滅、殺菌するようにしている。   The ballast water treatment apparatus comprises a ballast water treatment tank having a ballast water inlet and a ballast water outlet, an ultraviolet irradiation means detachably provided in the ballast water treatment tank, and a plate having a photocatalytic action. It is said that by irradiating ultraviolet rays directly or indirectly to species such as aquatic organisms and bacteria, the DNA replication of aquatic organisms and bacteria is inhibited. Sterilize. Further, by bringing activated OH radicals generated by the photocatalyst into contact with aquatic organisms and bacteria, they are killed and sterilized.

水生生物や細菌類等の生物種を、紫外線および光触媒によって、殺滅、殺菌するものでは、バラスト水処理槽内をバラスト水が通過する際に、十分にバラスト水に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させる必要がある。   In the case of killing and sterilizing biological species such as aquatic organisms and bacteria with ultraviolet rays and photocatalyst, when ballast water passes through the ballast water treatment tank, the ballast water is sufficiently irradiated with ultraviolet rays, and the photocatalyst Need to be in direct contact.

紫外線照射手段から照射される紫外線は、線光源からの拡散光であることから、遠方においては、単位面積あたりの紫外線強度が低下する。また、遠方においては、水中に浮遊している物質による散乱や吸収による影響で単位面積あたりの紫外線強度が低下する。   Since the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation means are diffused light from a linear light source, the ultraviolet intensity per unit area decreases at a distance. In the distance, the ultraviolet intensity per unit area decreases due to the influence of scattering and absorption by substances suspended in water.

つまり、紫外線線照射手段の近傍にバラスト水を通過させることで、殺滅、殺菌効果を高めることができる。   That is, killing and sterilizing effects can be enhanced by passing ballast water in the vicinity of the ultraviolet ray irradiation means.

一方、光触媒による殺菌効果はOHラジカルの発生部位である光触媒の近傍が最も高く、光触媒の活性は紫外線強度に依存するので、光触媒を紫外線照射手段に近接させることで高い活性を示すことができる。   On the other hand, the bactericidal effect by the photocatalyst is highest in the vicinity of the photocatalyst that is the site where the OH radical is generated, and the activity of the photocatalyst depends on the intensity of the ultraviolet light. Therefore, high activity can be exhibited by bringing the photocatalyst close to the ultraviolet irradiation means.

そのため、バラスト水中の水生生物や細菌類等の生物種を十分に殺滅、殺菌するためには、バラスト水処理槽内において、紫外線照射手段、および光触媒を近接配置することが望ましい。   Therefore, in order to sufficiently kill and sterilize biological species such as aquatic organisms and bacteria in the ballast water, it is desirable to place the ultraviolet irradiation means and the photocatalyst close together in the ballast water treatment tank.

しかしながら、紫外線照射手段と光触媒を近接配置すると、紫外線照射手段と光触媒の間隔が狭くなり、バラスト水が通過する際の流動抵抗となるので、バラスト水処理槽による圧力損失が増加する。そのような状態ではバラスト水を吸排水するためのポンプに高い負荷がかかり、ポンプの消費電力の増加や高出力ポンプへの変更が必要となる。   However, when the ultraviolet irradiation means and the photocatalyst are arranged close to each other, the distance between the ultraviolet irradiation means and the photocatalyst becomes narrow, resulting in a flow resistance when the ballast water passes, so that the pressure loss due to the ballast water treatment tank increases. In such a state, a high load is applied to the pump for sucking and discharging the ballast water, so that the power consumption of the pump is increased and a change to a high output pump is required.

そこで本発明は、紫外線照射手段、および光触媒を用いたバラスト水処理装置内において、整流板により層流としたバラスト水に、万遍なくかつ十分に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させることで、バラスト水処理装置による圧力損失を増加させることなく、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を十分に殺滅、殺菌することを目的とするものである。   Therefore, in the present invention, in the ballast water treatment apparatus using the ultraviolet irradiation means and the photocatalyst, the ballast water made into a laminar flow by the baffle plate is uniformly and sufficiently irradiated with ultraviolet rays, and is directly brought into contact with the photocatalyst. Thus, it is intended to sufficiently kill and sterilize biological species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water without increasing the pressure loss due to the ballast water treatment device.

上記課題を解決するために本発明は、一端側にバラスト水流入口、および他端側にバラスト水流出口を有する筒状のバラスト水処理槽と、バラスト水処理槽の長手方向に着脱自在に設けた紫外線照射手段と、バラスト水流入口と紫外線照射手段の間に設けられた整流板と、バラスト水処理槽内に着脱自在に設けられた光触媒体とを備え、この光触媒体は、バラスト水流入口からバラスト水流出口へ向けて、開口断面積が徐々に小さくなる複数の筒状基材を順次配置した構成とすることによって、バラスト水流入口から流入し、整流板によって均一な層流となったバラスト水が、バラスト水流出口に達するまでに、紫外線と光触媒によって、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種に、殺滅に至るまでの十分なダメージを与え、殺滅済みとなった生物種から順に、光触媒体を構成している筒状基材内から、外へ排出するものである。   In order to solve the above problems, the present invention is provided with a cylindrical ballast water treatment tank having a ballast water inlet on one end side and a ballast water outlet on the other end side, and is detachable in the longitudinal direction of the ballast water treatment tank. An ultraviolet irradiation means, a rectifying plate provided between the ballast water inlet and the ultraviolet irradiation means, and a photocatalyst body detachably provided in the ballast water treatment tank. The photocatalyst body is connected to the ballast water inlet from the ballast water inlet. The ballast water that has flown into the ballast water inlet and is formed into a uniform laminar flow by the rectifying plate is configured by sequentially arranging a plurality of cylindrical substrates whose opening cross-sectional area gradually decreases toward the water outlet. By the time of reaching the ballast water outlet, ultraviolet rays and photocatalysts are sufficient to cause damage to aquatic organisms and bacteria in the ballast water until they are killed. In order from the previously and became species, from the cylindrical base material in constituting the photocatalyst is for discharging to the outside.

以上のようにして、本発明は、光触媒体を複数の筒状基材を各段部とし、光触媒体は、バラスト水流入口からバラスト水流出口へ向けて、開口断面積が徐々に小さくなる複数の筒状基材を順次配置した構成とすることによって、万遍なくかつ十分に、バラスト水に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させ、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種に、殺滅に至るまでの十分なダメージを与え、そして殺滅済みとなった生物種から順に光触媒体を構成している筒状基材内から、外へ排出する構成となり、殺滅済みの生物種が、未反応の生物種の反応を妨げることなく、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を十分に殺滅、殺菌することができる。   As described above, according to the present invention, the photocatalyst body includes a plurality of cylindrical base materials, and the photocatalyst body has a plurality of opening cross-sectional areas that gradually decrease from the ballast water inlet to the ballast water outlet. By adopting a configuration in which the cylindrical base materials are arranged sequentially, the species of aquatic organisms, bacteria, etc. present in the ballast water by irradiating the ballast water with ultraviolet rays and making direct contact with the photocatalyst evenly and fully. In order to give enough damage until killing, and from the inside of the cylindrical base material that constitutes the photocatalyst in order from the killed species, it will be discharged to the outside Species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water can be sufficiently killed and sterilized without hindering the reaction of the unreacted species.

本発明の実施の形態1に係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 which concerns on 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主要正面図Main front view of the ballast water treatment system 本発明の実施の形態1に係るバラスト水処理槽の構成図The block diagram of the ballast water treatment tank which concerns on Embodiment 1 of this invention 同バラスト水処理槽の(a)垂直方向の断面図、(b)上蓋の下面から見た上面図(A) Vertical sectional view of the same ballast water treatment tank, (b) Top view as seen from the lower surface of the upper lid 同バラスト水処理槽の紫外線および光触媒による殺滅可能領域および紫外線によるダメージ付与領域の説明図Explanatory drawing of the area that can be killed by ultraviolet rays and photocatalysts and the damage imparted area by ultraviolet rays in the same ballast water treatment tank 各筒状基材18a〜18dと殺菌率の関係図Relationship diagram between each cylindrical base material 18a-18d and sterilization rate 本発明の実施の形態2に係る筒状基材の接続部の斜視断面図The perspective sectional view of the connection part of the cylindrical base material concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る筒状基材の接続部の斜視断面図The perspective sectional view of the connection part of the cylindrical base material concerning Embodiment 3 of the present invention.

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の吸引方向をシーチェスト4側に切換え、切換弁7の吐出方向を流入口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, first, the suction direction of the switching valve 5 in the ship 1 is switched to the sea chest 4 side, the discharge direction of the switching valve 7 is switched to the inlet 8 side, and then the ship. The pump 9 in 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.

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の吸引方向を流出口11側に切換え、切換弁7の吐出方向をシーチェスト4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 suction direction of the switching valve 5 is switched to the outlet 11 side, the discharge direction of the switching valve 7 is switched to the sea chest 4 side, and then the pump 9 is driven. To do.

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、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前処理装置13、紫外線照射手段と光触媒によって50μmより小さい小型水生生物を殺滅するためのバラスト水処理槽14、およびバラスト水処理槽14内のクリーニングを行なうための洗浄液タンク22により構成される。   This ballast water treatment device 12 kills small aquatic organisms smaller than 50 μm by pretreatment device 13 for removing dust existing in ballast water and large aquatic organisms having a size of 50 μm or more, ultraviolet irradiation means and a photocatalyst. And a cleaning liquid tank 22 for cleaning the ballast water treatment tank 14.

また、バラスト水処理槽14内の紫外線照射手段と図2のポンプ9は制御盤15によって制御されている。   Further, the ultraviolet irradiation means in the ballast water treatment tank 14 and the pump 9 in FIG. 2 are controlled by a control panel 15.

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、前処理装置13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 pretreatment device 13, where the dust present in the ballast water and large aquatic organisms having a size of 50 μm or more are removed. The

そしてこの状態で、バラスト水は、次にバラスト水流入口16から、バラスト水処理槽14内へと供給される。   In this state, the ballast water is then supplied from the ballast water inlet 16 into the ballast water treatment tank 14.

図4は実施の形態1に係る、バラスト水処理槽14の構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram of the ballast water treatment tank 14 according to the first embodiment.

バラスト水処理槽14内には、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17と、バラスト水流入口16からバラスト水流出口19へ向けて、開口断面積が徐々に小さくなる複数の筒状基材18a〜18dを順次配置した構成とした光触媒体18とを設けている。   In the ballast water treatment tank 14, there are a plurality of ultraviolet lamps 17 provided as an example of ultraviolet irradiation means, and a plurality of cylindrical bases whose opening cross-sectional area gradually decreases from the ballast water inlet 16 toward the ballast water outlet 19. A photocatalyst body 18 having a configuration in which the materials 18a to 18d are sequentially arranged is provided.

また、バラスト水処理槽14は立設配置され、バラスト水流入口16を下端側に、バラスト水流出口19を上端側に配置している。   In addition, the ballast water treatment tank 14 is arranged upright, and the ballast water inlet 16 is disposed on the lower end side and the ballast water outlet 19 is disposed on the upper end side.

つまり、立設配置されたバラスト水処理槽14の下端側にバラスト水流入口16、上端側にバラスト水流出口19が設けられ、またバラスト水処理槽14は上下方向に縦長状態となっている。そして、この縦長状態のバラスト水処理槽14内の中央部分長手方向に、前記複数の紫外線ランプ17が配置されているのである。そして、これら複数の紫外線ランプ17の外周と、立設配置されたバラスト水処理槽14の内周間に、前記光触媒体18が配置されているのである。   That is, the ballast water inflow port 16 is provided at the lower end side of the ballast water treatment tank 14 arranged upright, the ballast water outflow port 19 is provided at the upper end side, and the ballast water treatment tank 14 is vertically long in the vertical direction. The plurality of ultraviolet lamps 17 are arranged in the longitudinal direction of the central portion of the vertically long ballast water treatment tank 14. And the said photocatalyst body 18 is arrange | positioned between the outer periphery of these several ultraviolet lamps 17, and the inner periphery of the ballast water treatment tank 14 standingly arranged.

このため、バラスト水処理槽14内に設けた紫外線ランプ17からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体18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 17 provided in the ballast water treatment tank 14 and the activated hydroxyl radicals generated by the photocatalyst 18 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槽14のバラスト水流出口19から、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 is ballasted from the ballast water outlet 19 of the ballast water treatment tank 14 through the switching valve 7 and the inlet 8. It is taken into the tank 10.

なお、このとき図3において、切換弁20は前処理装置13とバラスト水流入口16を連通し、切換弁21はバラスト水流出口19と切換弁7を連通している。   At this time, in FIG. 3, the switching valve 20 communicates the pretreatment device 13 and the ballast water inlet 16, and the switching valve 21 communicates the ballast water outlet 19 and the switching valve 7.

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も、バラスト水処理槽14を経由させて排出する。   Further, when the ballast water taken into the ballast tank 10 is discharged, the ballast water is discharged via the ballast water treatment tank 14.

すなわち、図2に示した船舶1内の切換弁5の吸引方向を流出口11側に切換え、切換弁7の吐出方向をシーチェスト4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20は前処理装置13とバラスト水流入口16を連通し、切換弁21はバラスト水流出口19と切換弁7を連通している)。   That is, the suction direction of the switching valve 5 in the ship 1 shown in FIG. 2 is switched to the outlet 11 side, the discharge direction of the switching valve 7 is switched to the sea chest 4 side, and then the pump 9 in the ship 1 is driven. (At this time, the switching valve 20 communicates with the pretreatment device 13 and the ballast water inlet 16, and the switching valve 21 communicates with the ballast water outlet 19 and the switching valve 7).

そして、バラストタンク10内のバラスト水を、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16から、バラスト水処理槽14内へと供給し、水生生物や細菌類等の生物種が殺滅した後、バラスト水流出口19、切換弁21、切換弁7、を介してシーチェスト4から船舶1外に排出する。   Then, the ballast water in the ballast tank 10 is supplied from the outlet port 11 through the switching valve 5 and the pump 9 to the ballast water treatment tank 14 from the ballast water inlet port 16, and a living organism such as aquatic organisms and bacteria. After the seeds are killed, they are discharged out of the ship 1 from the sea chest 4 through the ballast water outlet 19, the switching valve 21, and the switching valve 7.

このように、バラスト水を排出する場合にも、バラスト水処理槽14を経由させて排出することで、バラスト水の取り込み時に、バラスト水処理槽14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、バラスト水処理槽14内で、それら生物種の殺滅を行うことができる。   Thus, even when ballast water is discharged, it is discharged through the ballast water treatment tank 14, so that when the ballast water is taken in, the species such as aquatic organisms and bacteria are collected in the ballast water treatment tank 14. Although killed, for example, if dormant spores of these species cannot be treated and remain, there is a possibility that they will germinate in the ballast tank 10, so that such ballast water Even during discharge, these species can be killed in the ballast water treatment tank 14.

また、バラスト水の取り込み、および排出の後には、洗浄液タンク22の洗浄液によって、バラスト水処理槽14内の、紫外線ランプ17に付着している汚れを取り除き、汚れによって紫外線ランプ17の照射強度が弱まることを防ぐことができる。   Further, after the ballast water is taken in and discharged, the cleaning liquid in the cleaning liquid tank 22 removes dirt adhered to the ultraviolet lamp 17 in the ballast water treatment tank 14, and the irradiation intensity of the ultraviolet lamp 17 is weakened by the dirt. Can be prevented.

また、例えば、研磨剤を洗浄液とともに使用後のバラスト水処理槽14内に供給することで、光触媒体18の表面に付着した、水生生物の死骸などの汚れを、耐紫外線バインダーとともに取り除くことができる。   Further, for example, by supplying an abrasive to the ballast water treatment tank 14 after use together with the cleaning liquid, dirt such as aquatic organism dead bodies adhering to the surface of the photocatalyst 18 can be removed together with the ultraviolet resistant binder. .

これによって、光触媒体18の表面を新生面とすることができ、次回の使用の際にも、水生生物や細菌類等の生物種の殺滅・殺菌効果を高い状態で維持することができる。   As a result, the surface of the photocatalyst 18 can be used as a new surface, and the killing / sterilizing effect of aquatic organisms and bacteria can be maintained in a high state even in the next use.

またこのとき、洗浄液は、図3に示す切換弁20で洗浄液ポンプ23とバラスト水流入口16を連通させ、切換弁21でバラスト水流出口19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23を駆動することで、洗浄液タンク22内の洗浄液をバラスト水処理槽14内へ流入させることができる。   At this time, the cleaning liquid causes the cleaning liquid pump 23 and the ballast water inlet 16 to communicate with each other through the switching valve 20 shown in FIG. 3, and the ballast water outlet 19 and the cleaning liquid tank 22 communicate with each other through the switching valve 21. By driving the cleaning liquid pump 23 in this state, the cleaning liquid in the cleaning liquid tank 22 can flow into the ballast water treatment tank 14.

なお、本実施形態では、バラスト水処理槽14は立設配置され、バラスト水流入口16を下端側に、バラスト水流出口19を上端側に配置し、バラスト水をバラスト水処理槽14の下端から上端にむけて、流水させる構造としているが、逆に流水させてもよい。これは、洗浄液についても同様である。   In this embodiment, the ballast water treatment tank 14 is arranged upright, the ballast water inlet 16 is disposed on the lower end side, the ballast water outlet 19 is disposed on the upper end side, and the ballast water is disposed at the upper end from the lower end of the ballast water treatment tank 14. However, it may be allowed to flow in reverse. The same applies to the cleaning liquid.

以上のようにして、バラスト水をバラストタンク10内に取り込むまでの過程で、バラスト水処理槽14内において、万遍なくかつ十分に、バラスト水に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させ、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種に、殺滅に至るまでの十分なダメージを与えるための、バラスト水処理槽14の構成について、以下で図4〜図6を用いて詳しく説明する。   As described above, in the process until the ballast water is taken into the ballast tank 10, in the ballast water treatment tank 14, the ballast water is uniformly and sufficiently irradiated with ultraviolet rays, and directly contacted with the photocatalyst. Details of the configuration of the ballast water treatment tank 14 for giving sufficient damage to the aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water until killing will be described below with reference to FIGS. 4 to 6. explain.

図4に示したように、バラスト水処理槽14内には、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17と、バラスト水流入口16からバラスト水流出口19へ向けて、開口断面積が徐々に小さくなる複数の円筒の筒状基材18a、18b、18c、18dを順次配置した構成とした光触媒体18とを設けている。   As shown in FIG. 4, the ballast water treatment tank 14 has a plurality of ultraviolet lamps 17 provided as an example of ultraviolet irradiation means, and an opening cross-sectional area gradually from the ballast water inlet 16 toward the ballast water outlet 19. A photocatalyst body 18 having a configuration in which a plurality of cylindrical cylindrical substrates 18a, 18b, 18c, and 18d that are smaller than the above are sequentially disposed is provided.

すなわち、光触媒体18は、最下段である筒状基材18aの直径から、筒状基材18b、筒状基材18c、筒状基材18dにかけて徐々にその直径を小さくし、最上段である筒状基材18dの直径を最小とした、多段形状を成している。   That is, the photocatalyst body 18 is gradually reduced in diameter from the diameter of the cylindrical base material 18a at the bottom to the cylindrical base material 18b, the cylindrical base material 18c, and the cylindrical base material 18d. It has a multistage shape in which the diameter of the cylindrical substrate 18d is minimized.

なお、本実施形態では、光触媒体18は4段型の多段形状としているが、本発明の実施の形態としては、これに限られるものではない。光触媒体18の配置と段数は、バラスト水処理槽14に要求される処理水量と紫外線ランプ17の殺滅殺菌効果が得られる範囲、および光触媒体18の殺滅殺菌効果の得られる範囲により定まるものである。   In the present embodiment, the photocatalyst 18 is a four-stage multistage shape, but the embodiment of the present invention is not limited to this. The arrangement and the number of stages of the photocatalysts 18 are determined by the amount of treated water required for the ballast water treatment tank 14, the range in which the killing and sterilizing effect of the ultraviolet lamp 17 is obtained, and the range in which the killing and sterilizing effect of the photocatalyst 18 is obtained. It is.

また、複数の紫外線ランプ17は、上蓋24に着脱可能に設けられており、光触媒体18はその複数の紫外線ランプ17を略中心とし、上蓋24と離間した状態で、複数の支持体25によって、その一端を上蓋24に固定されている。   The plurality of ultraviolet lamps 17 are detachably provided on the upper lid 24, and the photocatalyst body 18 is substantially centered on the plurality of ultraviolet lamps 17 and separated from the upper lid 24 by the plurality of support bodies 25. One end thereof is fixed to the upper lid 24.

紫外線ランプ17と光触媒体18は、定期的に交換されることで、その殺滅効果を維持できるので、このように、ともに上蓋24に固定しておくことで、交換の際に便利である。   Since the ultraviolet lamp 17 and the photocatalyst 18 can be replaced periodically to maintain their killing effect, it is convenient to replace them by fixing them together to the upper lid 24 in this way.

図5(a)は本実施形態に係るバラスト水処理槽14の垂直方向の断面図である。   FIG. 5A is a vertical sectional view of the ballast water treatment tank 14 according to this embodiment.

バラスト水流入口16と紫外線照射手段の一例である紫外線ランプ17との間には、多数の孔が設けられた、円盤状の整流板26が設けられている。   Between the ballast water inlet 16 and the ultraviolet lamp 17 which is an example of the ultraviolet irradiation means, a disk-shaped rectifying plate 26 having a large number of holes is provided.

このとき、整流板26は最下段の筒状基材18aと空間をもって設けることが望ましい。   At this time, it is desirable that the rectifying plate 26 is provided with the lowermost cylindrical base material 18a and a space.

このようにすることで、バラスト水流入口16から流入したバラスト水は、整流板26によって、均一な層流となった後、図5(a)に示す領域Aにおいて、渦を発生させることができ、発生した渦によって、整流板26の幅で均一となった水流を、最下段の筒状基材18aの内周にまで広げることができる。   In this way, the ballast water that has flowed from the ballast water inlet 16 becomes a uniform laminar flow by the rectifying plate 26, and then can generate vortices in the region A shown in FIG. By the generated vortex, the water flow that is uniform in the width of the rectifying plate 26 can be spread to the inner circumference of the lowermost cylindrical base material 18a.

また、整流板26の面積は、最上段に位置する筒状基材18dの開口断面積と同等か、もしくはそれ以上とするとよい。   The area of the current plate 26 is preferably equal to or larger than the opening cross-sectional area of the cylindrical base material 18d located at the uppermost stage.

これによって、バラスト水流入口16から流入するバラスト水を、光触媒体18の全体にわたって均一な層流とすることができる。   As a result, the ballast water flowing from the ballast water inlet 16 can be made into a uniform laminar flow over the entire photocatalyst 18.

また、筒状基材18aは、バラスト水処理槽14の内壁面に対して、密着するように設けるとよい。   The cylindrical base material 18a is preferably provided so as to be in close contact with the inner wall surface of the ballast water treatment tank 14.

図5(b)は本実施形態に係るバラスト水処理槽14の上蓋24の下面から見た上面図である。   FIG. 5B is a top view seen from the bottom surface of the upper lid 24 of the ballast water treatment tank 14 according to the present embodiment.

図5(b)に示されるように、紫外線ランプ17は光触媒体18の略中心に配置されている。これによって、均等な照射強度で、紫外線ランプ17から光触媒体18へ紫外線を照射させることができる。   As shown in FIG. 5 (b), the ultraviolet lamp 17 is disposed substantially at the center of the photocatalyst body 18. As a result, it is possible to irradiate the photocatalyst 18 with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 17 with uniform irradiation intensity.

なお、本実施形態では、図4および、図5(b)に示されるように、バラスト水処理槽14と光触媒体18を構成する筒状基材18a〜18dは、円筒形としているが、それらの開口断面の形状は、円筒に限られるものではなく、楕円形や、四角形に代表されるその他の多角形によって実施されるものであっても、本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 4 and FIG. 5B, the cylindrical base materials 18a to 18d constituting the ballast water treatment tank 14 and the photocatalyst body 18 have a cylindrical shape. The shape of the opening cross section is not limited to a cylinder, and the effect of the present invention can be obtained even if the opening cross section is implemented by an ellipse or another polygon represented by a quadrangle.

また、整流板26についても、その形状は円盤に限られず、バラスト水処理槽14の形状に合わせた形状であれば、楕円形や、四角形に代表されるその他の多角形によって実施されるものや、流入するバラスト水の水圧に耐えるようドーム状のものであっても、本発明の効果を得ることができる。   Also, the shape of the rectifying plate 26 is not limited to a disk, and may be implemented by an ellipse or other polygons typified by a rectangle as long as it matches the shape of the ballast water treatment tank 14. Even if it is dome-shaped so as to withstand the water pressure of the incoming ballast water, the effects of the present invention can be obtained.

次に、本実施形態の効果として、万遍なくかつ十分に、バラスト水に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させ、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種に、殺滅に至るまでの十分なダメージを与え、そして殺滅済みとなった生物種から順に光触媒体18を構成している筒状基材18a〜18d内から、外へ排出する構成となり、殺滅済みの生物種が、未反応の生物種の反応を妨げることなく、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を十分に殺滅、殺菌することができる仕組みについて、説明する。   Next, as an effect of this embodiment, the ballast water is uniformly and sufficiently irradiated with ultraviolet rays and directly contacted with the photocatalyst to kill aquatic species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water. From the inside of the cylindrical base materials 18a to 18d constituting the photocatalyst 18 in order from the biological species that have been killed, and are killed. A mechanism by which the species can sufficiently kill and sterilize aquatic species such as aquatic organisms and bacteria present in the ballast water without interfering with the reaction of the unreacted species will be described.

図6は、本実施形態に係るバラスト水処理槽14内の、紫外線および光触媒による殺滅可能領域の説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram of a region that can be killed by ultraviolet rays and a photocatalyst in the ballast water treatment tank 14 according to the present embodiment.

一般に、紫外線ランプ17の照射強度は、距離によって著しく減衰するため、本実施形態では、照射強度の弱いところにおいては、光触媒で殺滅効果を補うことで、十分に殺滅させる構成としている。   In general, since the irradiation intensity of the ultraviolet lamp 17 is significantly attenuated depending on the distance, in the present embodiment, the photocatalyst is used to compensate for the killing effect in a place where the irradiation intensity is weak, thereby sufficiently killing.

そのため、バラスト水処理槽14内はその紫外線照射強度と、光触媒と接触の有無の違いによって、3つの領域に分けることができる。   Therefore, the inside of the ballast water treatment tank 14 can be divided into three regions depending on the ultraviolet irradiation intensity and the difference in presence or absence of contact with the photocatalyst.

図6に示される領域Bは、紫外線ランプ17からの距離が近いため、紫外線のみでもバラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を殺滅可能な領域である。   The region B shown in FIG. 6 is a region in which species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water can be killed only by ultraviolet rays because the distance from the ultraviolet lamp 17 is short.

すなわち、バラスト水流入口16から流入し、整流板26によって均一な層流となって、領域Bを通過して、上方に位置するバラスト水流出口19に達するまでに、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種は、紫外線によって十分に殺滅される。   That is, it flows from the ballast water inlet 16 and becomes a uniform laminar flow by the current plate 26, passes through the region B, and reaches the ballast water outlet 19 located above, Biological species such as bacteria are sufficiently killed by ultraviolet rays.

図6に示される領域Dは、光触媒体18に接触させることで、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を殺滅させることができる領域である。   A region D shown in FIG. 6 is a region where biological species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water can be killed by contacting the photocatalyst 18.

このような効果が得ることができる領域Dの殺滅可能領域の、光触媒体18の径方向の幅は、下端から上端にかけて、大きくなっている。これは、下端から上端にかけて、筒状基材18a〜18dの直径が小さくなることで、紫外線ランプ17から光触媒体18までの距離が近くなり、光触媒へ照射される紫外線の強度が強くなるため、光触媒がより活性化され光触媒による殺滅効果が高まるからである。   The width in the radial direction of the photocatalyst 18 in the killable region of the region D in which such an effect can be obtained increases from the lower end to the upper end. This is because the diameter of the cylindrical base materials 18a to 18d decreases from the lower end to the upper end, so that the distance from the ultraviolet lamp 17 to the photocatalyst body 18 is reduced, and the intensity of ultraviolet rays irradiated to the photocatalyst is increased. This is because the photocatalyst is more activated and the killing effect by the photocatalyst is enhanced.

また、下段の筒状基材18a、18b、または18cの内面と、その上段の筒状基材18b、18c、または18dの外面との間に形成される隙間は、下段の筒状基材18a、18b、または18cにおける領域Dの殺滅可能領域の、各筒状基材の径方向の幅と等しく構成されると良い。   Further, the gap formed between the inner surface of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c and the outer surface of the upper cylindrical base material 18b, 18c, or 18d is the lower cylindrical base material 18a. , 18b or 18c may be configured to be equal to the width in the radial direction of each cylindrical substrate in the killable region of the region D.

例えば、筒状基材18a内の領域Dの殺滅可能領域の、光触媒体18の径方向の幅と、筒状基材18aの内面と筒状基材18bの外面との間に形成される隙間の径方向の幅を等しく構成する。   For example, it is formed between the radial width of the photocatalyst 18 in the killable region of the region D in the cylindrical substrate 18a, and the inner surface of the cylindrical substrate 18a and the outer surface of the cylindrical substrate 18b. The radial width of the gap is configured to be equal.

これによって、バラスト水流入口16から流入したバラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種は、筒状基材18a内の領域Dの殺滅可能領域において光触媒体18に接触することによって殺滅された後、筒状基材18aの内面と筒状基材18bの外面との間に形成される隙間から、光触媒体18の外へと流出することとなる。   Thus, aquatic species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water flowing from the ballast water inlet 16 are killed by contacting the photocatalyst 18 in the killable region of the region D in the cylindrical substrate 18a. After being destroyed, it will flow out of the photocatalyst 18 through a gap formed between the inner surface of the cylindrical substrate 18a and the outer surface of the cylindrical substrate 18b.

このように、下段の筒状基材18a、18b、または18cの内面、と上段の筒状基材18b、18c、または18dの外面との間に形成される隙間を、下段の筒状基材18a、18b、または18cにおける、領域Dの殺滅可能領域の径方向の幅と等しく構成することで、下段の領域Dの殺滅可能領域で殺滅済みの生物種のみを、光触媒体18の外へ流出させることができる。   Thus, the gap formed between the inner surface of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c and the outer surface of the upper cylindrical base material 18b, 18c, or 18d becomes the lower cylindrical base material. By configuring the same as the radial width of the killable region of the region D in 18a, 18b, or 18c, only the species that have been killed in the killable region of the lower region D can be used. Can flow out.

また、領域Dの殺滅可能領域の、光触媒体18の径方向の幅は、下端から上端にかけて、大きくなるため、下段の筒状基材18a、18b、または18cの内面と上段の筒状基材18b、18c、または18dの外面との間に形成される隙間も同等に、下端から上端にかけて広く形成される。   Further, since the width in the radial direction of the photocatalyst 18 in the region D that can be killed increases from the lower end to the upper end, the inner surface of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c and the upper cylindrical base The gap formed between the outer surfaces of the materials 18b, 18c, or 18d is equally wide from the lower end to the upper end.

図6に示される領域Cは、領域Bと領域Dの間であり、領域Bよりも紫外線ランプ17からの距離が遠く、紫外線によって、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種にある程度のダメージを与えることはできるが、完全に殺滅に至らせるためには、紫外線のみでは不十分であるため、光触媒体18による殺滅効果が加わることで、殺滅に至らせることができる領域である。   A region C shown in FIG. 6 is between the region B and the region D, and is farther away from the ultraviolet lamp 17 than the region B. By ultraviolet rays, the species C such as aquatic organisms and bacteria exist in the ballast water. Although some damage can be given, ultraviolet rays alone are not enough to completely kill them, so that killing effects can be achieved by adding the killing effect of the photocatalyst 18. It is an area.

すなわち、バラスト水流入口16から流入したバラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種は、整流板26によって均一な層流となって、紫外線によってある程度のダメージを受けながら、領域Cを通過し、水流に従って領域Dへ達すると、光触媒体18の殺滅効果によって、殺滅に至り、下段の筒状基材18a、18b、または18cの内面と上段の筒状基材18b、18c、または18dの外面との間に形成される隙間から、光触媒体18の外へと流出することとなる。   That is, aquatic species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water flowing in from the ballast water inlet 16 become a uniform laminar flow by the baffle plate 26 and pass through the region C while being damaged to some extent by ultraviolet rays. When reaching the region D according to the water flow, the photocatalyst 18 is killed by the killing effect, and the inner surface of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c and the upper cylindrical base material 18b, 18c, or It will flow out of the photocatalyst 18 through a gap formed between the outer surface of the photocatalyst 18d.

一方、筒状基材間の隙間がない場合を想定すると、光触媒体18の効果によって殺滅された生物種、すなわち領域Dにおいて殺滅された生物種は、紫外線ランプ17と光触媒体18の間に存在しつづけることになる。その結果、紫外線ランプ17からの紫外線を遮蔽することや、光触媒体18に接触することで光触媒の活性を低下させるなどの悪影響を及ぼすことが予測される。   On the other hand, assuming that there is no gap between the cylindrical substrates, the biological species killed by the effect of the photocatalyst 18, that is, the biological species killed in the region D, is between the ultraviolet lamp 17 and the photocatalyst 18. Will continue to exist. As a result, adverse effects such as shielding the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 17 and reducing the activity of the photocatalyst by contacting the photocatalyst body 18 are expected.

このようにして、バラスト水流入口16から流入したバラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種は、領域Bまたは領域Cおよび領域Dを通過し、いずれの生物種も漏れることなく十分に殺滅され、最も上段に位置する筒状基材18dの上端の開口部、もしくは、下段の筒状基材18a、18b、または18cの内面と、その上段の筒状基材18b、18c、または18dの外面との間に形成される隙間から、光触媒体18の外へ抜け出た後には、上端に備えられた、バラスト水流出口19から流出していく。   In this way, aquatic organisms such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water flowing in from the ballast water inlet 16 pass through the region B or the region C and the region D, and any organism species are sufficiently leaked. The upper end of the cylindrical base material 18d that is killed and positioned at the uppermost stage, or the inner surface of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c, and the upper cylindrical base material 18b, 18c, or After exiting from the photocatalyst 18 through the gap formed between the outer surface of 18d, it flows out from the ballast water outlet 19 provided at the upper end.

なお、筒状基材18dの上端はバラスト水流出口19の下端よりも上にあるとよい。   Note that the upper end of the cylindrical base material 18 d is preferably higher than the lower end of the ballast water outlet 19.

上にあると光触媒体18の中の流れがバラスト水流出口19へ直接流れないため、バラスト水処理槽14の内壁に沿った流れが狭い隙間でもバラスト水流出口19へ流れやすくなる。   If it is above, the flow in the photocatalyst 18 does not flow directly to the ballast water outlet 19, so that the flow along the inner wall of the ballast water treatment tank 14 can easily flow to the ballast water outlet 19.

また、バラスト水処理槽14内において、下段から上段へかけて筒状基材18a〜18dの高さを低くしてもよい。   Moreover, in the ballast water treatment tank 14, the height of the cylindrical base materials 18a to 18d may be lowered from the lower stage to the upper stage.

これは、下端から上端にかけて、筒状基材18a〜18dの直径が小さくなることで、紫外線ランプ17から光触媒体18までの距離が近くなり、光触媒へ照射される紫外線の強度が強くなるとともに、光触媒による殺滅効果が高くなるため、下段から上段へかけて筒状基材18a〜18dの高さを段階的に低くしても、殺滅するに十分な効果を得ることができるからである。   As the diameter of the cylindrical base materials 18a to 18d decreases from the lower end to the upper end, the distance from the ultraviolet lamp 17 to the photocatalyst body 18 is reduced, and the intensity of ultraviolet rays irradiated to the photocatalyst is increased. This is because the killing effect by the photocatalyst is increased, and even if the height of the cylindrical base materials 18a to 18d is lowered stepwise from the lower stage to the upper stage, a sufficient effect for killing can be obtained. .

図7は、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種が、各筒状基材18a〜18dを通過するごとに殺菌される率を表している。   FIG. 7 shows the rate at which biological species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water are sterilized each time they pass through the cylindrical substrates 18a to 18d.

図7に示されるように、下段から上段へかけて筒状基材18a〜18dの高さを段階的に低くしても、すなわち、各筒状基材における流路の長さを短くしても、上流のバラスト水中の生物種ほど、紫外線によるダメージを長時間受けており、また光触媒へ照射される紫外線の強度が強くなるとともに、光触媒による殺滅効果が高くなるため、筒状基材18aから筒状基材18dまで、それぞれにおいてほぼ同等の殺滅効果を得ることができる。   As shown in FIG. 7, even if the height of the cylindrical base materials 18a to 18d is lowered stepwise from the lower stage to the upper stage, that is, the length of the flow path in each cylindrical base material is shortened. However, the biological species in the upstream ballast water has been damaged by ultraviolet rays for a long time, and the intensity of ultraviolet rays irradiated to the photocatalyst is increased, and the killing effect by the photocatalyst is increased, so that the cylindrical substrate 18a To the cylindrical base material 18d, almost the same killing effect can be obtained.

(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1の構成に加えて、光触媒体18を構成する、それぞれの筒状基材同士の接続方法に特徴を有するものである。
(Embodiment 2)
In addition to the configuration of the first embodiment, the second embodiment is characterized by a method for connecting the respective cylindrical base materials that constitute the photocatalyst body 18.

図8は、実施の形態2における筒状基材18a〜18d同士の接続方法を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a method of connecting the cylindrical base materials 18a to 18d in the second embodiment.

図8に示されるように、上下に隣接して位置する筒状基材18a〜18dは、上段に位置する、開口断面積の小さい筒状基材が内側に位置するように、上段の筒状基材18b、18c、または18dの下端と、下段の筒状基材18a、18b、または18cの上端とが隙間を空けて重なるように配置され、その重複部分によって固定される。   As shown in FIG. 8, the cylindrical base materials 18 a to 18 d located adjacent to each other in the vertical direction are arranged in the upper cylindrical shape so that the cylindrical base material having a small opening cross-sectional area is located inside. It arrange | positions so that the lower end of base material 18b, 18c, or 18d and the upper end of cylindrical base material 18a, 18b, or 18c of a lower stage may overlap, and it may be fixed by the duplication part.

バラスト水処理槽14にバラスト水が流入する際、光触媒体18には非常に大きな水圧がかかるため、それぞれの筒状基材18a〜18dはそれに耐えうるように固定されている必要がある。   When ballast water flows into the ballast water treatment tank 14, a very large water pressure is applied to the photocatalyst 18, so that each of the cylindrical base materials 18a to 18d needs to be fixed so as to withstand it.

本実施形態では、上段の筒状基材18b、18c、または18dの下端と、下段の筒状基材18a、18b、または18cの上端とが隙間を空けて重なる重複部分をリベットやボルトによって固定することで、その水圧に耐えうる強度を光触媒体18に与えている。   In this embodiment, the overlapping portion where the lower end of the upper cylindrical base material 18b, 18c, or 18d and the upper end of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c overlap with a gap is fixed with rivets or bolts. By doing so, the photocatalyst 18 is given strength that can withstand the water pressure.

また、上段の筒状基材18b、18c、または18dの下端と、下段の筒状基材18a、18b、または18cの上端は、図8に示されるように、どちらもその断面が直線となっている。   Also, as shown in FIG. 8, the lower end of the upper cylindrical base material 18b, 18c, or 18d and the upper end of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c are both linear in cross section. ing.

この形状によって、上段の筒状基材18b、18c、または18dの下端と、下段の筒状基材18a、18b、または18cの上端とが隙間を空けて重なっている部分を流路として、光触媒体18内から光触媒体18外へ流出する、殺滅、殺菌済みのバラスト水や、光触媒体18外を流れる、既に殺滅、殺菌済みのバラスト水の流れの様相を乱すことがないものとなる。また、製造・加工がし易いという利点も得ることができる。   With this shape, a photocatalyst is formed using a portion where the lower end of the upper cylindrical base material 18b, 18c, or 18d and the upper end of the lower cylindrical base material 18a, 18b, or 18c overlap with a gap as a flow path. It does not disturb the flow of the killed and sterilized ballast water flowing out of the photocatalyst 18 from the inside of the body 18 and the flow of the already killed and sterilized ballast water flowing outside the photocatalyst 18. . Moreover, the advantage that it is easy to manufacture and process can also be acquired.

(実施の形態3)
図9は、実施の形態3における筒状基材同士の接続方法を示す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for connecting cylindrical base materials according to the third embodiment.

図9に示されるように、本実施形態では、下段の筒状基材の上端が、円周方向外側へ向けて広がる形状としている。   As shown in FIG. 9, in this embodiment, the upper end of the lower cylindrical base material has a shape that spreads outward in the circumferential direction.

すなわち、筒状基材18d以外の各筒状基材18a〜18dの上端のみが円周方向外側へ向けて広がる形状となっている。この形状によって、上段の筒状基材18b、または18dの下端と、下段の筒状基材18a、18b、または18cの上端とが隙間を空けて重なっている部分を流路として、光触媒体18内から光触媒体18外へ流出する、殺滅、殺菌済みのバラスト水が、より光触媒体18外へ流出し易くなる。また、これと同時に、光触媒体18外を流れる、既に殺滅、殺菌済みのバラスト水が、光触媒体18の内側へ流入しにくくすることができる。   That is, only the upper ends of the respective cylindrical base materials 18a to 18d other than the cylindrical base material 18d are shaped to spread outward in the circumferential direction. With this shape, the photocatalyst 18 is formed using a portion where the lower end of the upper cylindrical base material 18b or 18d and the upper end of the lower cylindrical base material 18a, 18b or 18c overlap with a gap as a flow path. The sterilized and sterilized ballast water that flows out of the photocatalyst 18 from the inside is more likely to flow out of the photocatalyst 18. At the same time, the already killed and sterilized ballast water flowing outside the photocatalyst 18 can be made difficult to flow into the inside of the photocatalyst 18.

以上のように本発明は、光触媒体を複数の筒状基材を各段部とし、光触媒体は、バラスト水流入口からバラスト水流出口へ向けて、開口断面積が徐々に小さくなる複数の筒状基材を順次配置した構成とすることによって、万遍なくかつ十分に、バラスト水に紫外線を照射させ、また光触媒に直接接触させ、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種に、殺滅に至るまでの十分なダメージを与え、そして殺滅済みとなった生物種から順に光触媒体を構成している筒状基材内から、外へ排出する構成となり、殺滅済みの生物種が、未反応の生物種の反応を妨げることなく、また、漏れることなく、バラスト水中に存在する水生生物や細菌類等の生物種を十分に殺滅、殺菌することができるものである。   As described above, in the present invention, the photocatalyst body has a plurality of cylindrical base members as the respective stepped portions, and the photocatalyst body has a plurality of cylindrical shapes in which the opening cross-sectional area gradually decreases from the ballast water inlet to the ballast water outlet. By adopting a structure in which the base materials are arranged sequentially, the ballast water is irradiated with ultraviolet rays evenly and sufficiently, and directly contacted with the photocatalyst, to aquatic species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water, Organized to discharge to the outside from the cylindrical base material that constitutes the photocatalyst in order from the killed species, giving sufficient damage until killing, and killed species However, it is possible to sufficiently kill and sterilize aquatic species such as aquatic organisms and bacteria existing in the ballast water without interfering with the reaction of unreacted species and without leaking.

したがって、船舶用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 前処理装置
14 バラスト水処理槽
15 制御盤
16 バラスト水流入口
17 紫外線ランプ
18 光触媒体
19 バラスト水流出口
20 切換弁
21 切換弁
22 洗浄液タンク
23 洗浄液ポンプ
24 上蓋
25 支持体
26 整流板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ship 2 Port 3 Waterline 4 Sea chest 5 Switching valve 7 Switching valve 8 Inlet 9 Pump 10 Ballast tank 11 Outlet 12 Ballast water treatment device 13 Pretreatment device 14 Ballast water treatment tank 15 Control panel 16 Ballast water inlet 17 Ultraviolet lamp DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Photocatalyst body 19 Ballast water outlet 20 Switching valve 21 Switching valve 22 Cleaning liquid tank 23 Cleaning liquid pump 24 Top cover 25 Support body 26 Current plate

Claims (11)

一端側にバラスト水流入口、および他端側にバラスト水流出口を有する筒状のバラスト水処理槽と、
前記バラスト水処理槽の長手方向に着脱自在に設けた紫外線照射手段と、
前記バラスト水流入口と前記紫外線照射手段の間に設けられた整流板と、
前記バラスト水処理槽内に着脱自在に設けられた光触媒体とを備え、
前記光触媒体は、バラスト水流入口からバラスト水流出口へ向けて、
開口断面積が徐々に小さくなる複数の筒状基材を順次配置した構成としたバラスト水処理装置。
A cylindrical ballast water treatment tank having a ballast water inlet on one end and a ballast water outlet on the other end;
Ultraviolet irradiation means provided detachably in the longitudinal direction of the ballast water treatment tank;
A baffle plate provided between the ballast water inlet and the ultraviolet irradiation means;
A photocatalyst body detachably provided in the ballast water treatment tank,
The photocatalyst is directed from the ballast water inlet to the ballast water outlet,
A ballast water treatment apparatus having a configuration in which a plurality of cylindrical base materials whose opening cross-sectional area gradually decreases are sequentially arranged.
前記バラスト水処理槽を立設配置し、バラスト水流入口を下端側に、バラスト水流出口を上端側に配置した、
請求項1に記載のバラスト水処理装置。
The ballast water treatment tank is placed upright, the ballast water inlet is located on the lower end, and the ballast water outlet is located on the upper end.
The ballast water treatment apparatus according to claim 1.
前記光触媒体を構成する前記筒状基材は、円筒形としたことを特徴とする、
請求項1または2に記載のバラスト水処理装置。
The cylindrical base material constituting the photocatalyst body is a cylindrical shape,
The ballast water treatment apparatus according to claim 1 or 2.
着脱可能な前記バラスト水処理槽の上蓋に、前記紫外線照射手段の一端を固定するとともに、複数の支持体によって前記上蓋と離間して前記光触媒体を固定したことを特徴とする、
請求項2または3に記載のバラスト水処理装置。
One end of the ultraviolet irradiation means is fixed to the detachable upper cover of the ballast water treatment tank, and the photocatalyst is fixed apart from the upper cover by a plurality of supports.
The ballast water treatment apparatus according to claim 2 or 3.
前記光触媒体は、バラスト水流入口からバラスト水流出口へ向けて、
開口断面積が徐々に小さくなる第1段の筒状基材、第2段の筒状基材、第3段の筒状基材を配置して構成し、
第1段の筒状基材の内面と第2段の筒状基材の外面との間に形成される第1の隙間より、
第2段の筒状基材の内面と第3段の筒状基材の外面との間に形成される第2の隙間を大きくしたことを特徴とする、
請求項2〜4のいずれか1項に記載のバラスト水処理装置。
The photocatalyst is directed from the ballast water inlet to the ballast water outlet,
The first-stage cylindrical base material, the second-stage cylindrical base material, and the third-stage cylindrical base material having a gradually decreasing opening cross-sectional area are arranged and configured.
From the first gap formed between the inner surface of the first-stage cylindrical substrate and the outer surface of the second-stage cylindrical substrate,
The second gap formed between the inner surface of the second-stage cylindrical base material and the outer surface of the third-stage cylindrical base material is increased,
The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 2 to 4.
前記光触媒体を構成する前記筒状基材の各段部の上下方向の長さを、下段から上段へかけて短くすることを特徴とする、
請求項5に記載のバラスト水処理装置。
The length in the vertical direction of each step portion of the cylindrical base material constituting the photocatalyst body is shortened from the lower stage to the upper stage,
The ballast water treatment apparatus according to claim 5.
前記光触媒体を構成する前記筒状基材の最上段に位置する筒状基材の上端は、バラスト水流出口の下端よりも上に位置することを特徴とする、
請求項5または6に記載のバラスト水処理装置。
The upper end of the cylindrical substrate located at the uppermost stage of the cylindrical substrate constituting the photocatalyst body is located above the lower end of the ballast water outlet,
The ballast water treatment apparatus according to claim 5 or 6.
互いに上下に連続して位置する前記筒状基材は、上段に位置する前記筒状基材の下端と、下段に位置する前記筒状基材の段部の上端が重なるように配置されていることを特徴とする、
請求項5〜7のいずれか1項に記載のバラスト水処理装置。
The cylindrical base materials that are continuously located one above the other are arranged such that the lower end of the cylindrical base material located in the upper stage overlaps with the upper end of the step part of the cylindrical base material located in the lower stage. It is characterized by
The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 5 to 7.
前記光触媒体を構成する前記筒状基材の各段部の上端は、円周方向外側へ向けて広がる形状としたことを特徴とする、
請求項5〜8のいずれか1項に記載のバラスト水処理装置。
The upper end of each step portion of the cylindrical base material constituting the photocatalyst body has a shape that spreads outward in the circumferential direction,
The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 5 to 8.
前記整流板に多数の孔を設けた平板状であることを特徴とする、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のバラスト水処理装置。
It is a flat plate provided with a number of holes in the current plate,
The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記整流板は、最上段の筒状基材の開口断面積と同等か、もしくはより大きい面積とし、最下段の筒状基材の間に空間を設けて配置されることを特徴とする、
請求項5〜10のいずれか1項に記載のバラスト水処理装置。
The rectifying plate has an area equal to or larger than the opening cross-sectional area of the uppermost cylindrical base material, and is provided with a space between the lowermost cylindrical base materials,
The ballast water treatment apparatus according to any one of claims 5 to 10.
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