JP2016140855A - バラスト水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタを備えるバラスト水処理装置において、フィルタの外周側に設けられるプリーツフィルタ部に対する逆洗効果を更に向上できるバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】内部に流入したバラスト水Ｗ１を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタ５２と、フィルタ５２の二次側に設けられ、フィルタ５２に向かって逆洗水Ｗ２を噴出する逆洗水噴出ノズル６と、を備える。フィルタ５２は、その外周側に、プリーツの山部５６２及び谷部５６３がフィルタ５２の軸方向Ｄ１に延びるプリーツフィルタ部５６を有し、逆洗水噴出ノズル６による逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷは、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、フィルタ５２の径方向Ｄ２に対して傾斜している。【選択図】図３

Description

本発明は、内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタを備えるバラスト水処理装置に関する。

タンカー等の船舶において、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、一般的に、船舶に設けられたバラストタンク内にバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は、基本的に荷上港で取水されて、荷積港で排出される。そのため、それらの場所が異なっていれば、バラスト水中に含まれるプランクトンや細菌類の微生物が世界中を移動することになる。従って、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、その港に別の海域の微生物を放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。

バラスト水中に含まれる微生物の含有量を低減するために、バラスト水を濾過するフィルタを備えるバラスト水処理装置が用いられている。バラスト水処理装置のフィルタにおいては、高度の微生物除去性能が要求されているため、極小目開の金網などによる濾過体を必要としている。そのため、目詰まりが激しく、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。

フィルタの濾過面積を大きくするためにプリーツ型のフィルタが用いられている（特許文献１参照）。プリーツ型のフィルタは、フィルタの外周を形成するように円周状に配置されている。プリーツ型のフィルタを逆洗するための逆洗ノズルは、径方向外側から径方向中心に向けて逆洗水を噴射する。

特開２０１２−２４５４２８号公報

プリーツ型のフィルタに対する逆洗効果を更に向上させることが望まれている。

本発明は、内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタを備えるバラスト水処理装置において、フィルタの外周側に設けられるプリーツフィルタ部に対する逆洗効果を更に向上させることができるバラスト水処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタと、前記フィルタの二次側に設けられ、前記フィルタに向かって逆洗水を噴出する逆洗水噴出ノズルと、を備え、前記フィルタは、その外周側に、プリーツの山部及び谷部が前記フィルタの軸方向に延びるプリーツフィルタ部を有し、前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの軸方向に視たときに、前記フィルタの径方向に対して傾斜しているバラスト水処理装置に関する。

また、前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの回転方向を向いていることが好ましい。

また、前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの回転方向とは逆方向を向いていることが好ましい。

また、前記プリーツの前記山部と前記谷部との間の斜面に対する前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向の角度は、７０〜１１０度であることが好ましい。

本発明のバラスト水処理装置によれば、内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタを備えるバラスト水処理装置において、フィルタの外周側に設けられるプリーツフィルタ部に対する逆洗効果を更に向上させることができるバラスト水処理装置を提供することができる。

本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態を示すフロー図である。 プリーツ型のフィルタ５２を示す図で、（Ａ）は（Ｂ）に示すＡ−Ａ端面図、（Ｂ）は部分断面側面図である。 第１実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分平面図である。 第１実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分正面図である。 第２実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分平面図である。 本発明のバラスト水処理装置の第３実施形態を示すフロー図である。

本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明のバラスト水処理装置の第１実施形態を示すフロー図である。
図１に示すように、本実施形態のバラスト水処理装置１は、バラスト水濾過装置２と、紫外線リアクタ６１と、バラストタンク６２と、清浄水タンク６５と、低圧逆洗水供給手段７と、高圧逆洗水供給手段４１と、制御部（図示せず）と、を備える。

本実施形態のバラスト水処理装置１は、ラインとして、被処理水導入ラインＬ１と、被処理水排出ラインＬ２と、処理水ラインＬ１１と、貯留処理水排出ラインＬ１２と、低圧逆洗水流通ラインＬ２１と、第３逆洗水流通ラインＬ２３と、エア抜きラインＬ３１と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

バラスト水濾過装置２は、ケーシング５１と、フィルタ５２と、フィルタ回転手段３と、吸引ノズル４と、逆洗水噴出ノズルとしての低圧逆洗水ノズル６と、高圧逆洗水ノズル４０と、洗浄汚水排出手段５と、差圧検出手段８と、を備える。

ケーシング５１は、円筒状であり、その内部にフィルタ５２を収納する。フィルタ５２は、全体視で円筒状であり、内部に流入した被処理水（バラスト水）Ｗ１（主に海水）を濾過してバラスト水（濾過処理水）Ｗ２として外部へ流出させる。フィルタ回転手段３は、フィルタ５２を、その軸心を中心に回転させる。吸引ノズル４は、フィルタ５２の一次側に設けられ、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。

低圧逆洗水ノズル６は、高圧逆洗水ノズル４０とは別にフィルタ５２の二次側に設けられ、フィルタ５２の外周面に向かって、バラスト水処理運転中に逆洗水を低圧で噴射する（低圧逆洗水を噴射する）。低圧逆洗水は、高圧逆洗水ノズル４０からの高圧逆洗水の噴射圧よりも低い噴射圧の逆洗水である。低圧逆洗水ノズル６からの低圧逆洗水の噴射は、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在する（満たされる）状態で行われる。

高圧逆洗水ノズル４０は、低圧逆洗水ノズル６とは別にフィルタ５２の二次側に設けられ、フィルタ５２の外周面に向かって逆洗水を高圧で噴射する（高圧逆洗水を噴射する）。高圧逆洗水ノズル４０からの高圧逆洗水の噴射は、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部に実質的にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在しない状態（高圧逆洗水ノズル４０からの高圧逆洗水が（水中ではなく）フィルタ５２に直接当たる状態）で行われる（空間洗浄）。

洗浄汚水排出手段５は、吸引ノズル４で吸引された洗浄汚水Ｗ１１をケーシング５１の内部から外部へ排出する。差圧検出手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧を検出する。制御部は、差圧検出手段８により検出された差圧などに基づいて、逆洗水の噴射の有無、低圧逆洗水ノズル６と高圧逆洗水ノズル４０との切り換え、逆洗水の噴射時の噴射圧力などを制御する。
バラスト水濾過装置２の詳細については後述する。

紫外線リアクタ６１は、バラスト水濾過装置２のフィルタ５２により濾過されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２に対して紫外線の照射を行う。
バラストタンク６２は、紫外線リアクタ６１により紫外線の照射が行われたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２を、貯留処理水Ｗ３として貯留する。
また、紫外線リアクタ６１は、バラストタンク６２に貯留されるバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を船外へ排出する際に、貯留処理水Ｗ３に対して紫外線の照射を行う。
清浄水タンク６５は、バラスト水とは別に用意された清浄水Ｗ５を貯留する。

次に、各ラインについて詳述する。被処理水導入ラインＬ１は、一端部から被処理水Ｗ１（主に海水）が導入され、他端部において被処理水導入口２０に接続しており、被処理水Ｗ１がバラスト水濾過装置２の被処理水導入口２０に向けて流通するラインである。被処理水導入ラインＬ１には、汲み上げポンプＰ１、バルブＶ１、接続部Ｊ１、被処理水導入口２０がこの順で接続されている。
被処理水排出ラインＬ２は、一端部において被処理水導入ラインＬ１の接続部Ｊ１に接続しており、他端部からフィルタ５２内の水（バラスト水Ｗ１）が排出されるラインである。

処理水ラインＬ１１は、一端部においてバラスト水濾過装置２の処理水流出口２６に接続しており、他端部においてバラストタンク６２に接続しており、バラスト水濾過装置２で濾過処理されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２がバラストタンク６２に向けて流通するラインである。処理水ラインＬ１１には、処理水流出口２６、接続部Ｊ２１、バルブＶ１１、接続部Ｊ１１、紫外線リアクタ６１、バルブＶ１２、バラストタンク６２がこの順で設けられている。

貯留処理水排出ラインＬ１２は、一端部において処理水ラインＬ１１の接続部Ｊ１１に接続しており、他端部からバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を排出するラインである。貯留処理水排出ラインＬ１２には、接続部Ｊ１１、バルブＶ１３、被処理水排出ポンプＰ１１がこの順で設けられている。

低圧逆洗水流通ラインＬ２１は、一端部において処理水ラインＬ１１の接続部Ｊ２１に接続しており、他端部において低圧逆洗水ノズル６に接続しているラインである。低圧逆洗水流通ラインＬ２１には、バラスト水（濾過処理水）Ｗ２が低圧逆洗水ノズル６に向けて流通する。低圧逆洗水流通ラインＬ２１には、接続部Ｊ２１、バルブＶ２１、逆洗水加圧ポンプＰ２１がこの順で設けられている。

第３逆洗水流通ラインＬ２３は、一端部において清浄水タンク６５に接続しており、他端部において高圧逆洗水ノズル４０に接続しているラインである。第３逆洗水流通ラインＬ２３には、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５が、高圧逆洗水として、高圧逆洗水ノズル４０に向けて流通する。第３逆洗水流通ラインＬ２３には、逆洗水高圧ポンプＰ２３が設けられている。

ラインの各所には、各種のバルブ及びポンプが設けられている。具体的には、被処理水導入ラインＬ１における接続部Ｊ１よりも上流側には、汲み上げポンプＰ１が設けられている。汲み上げポンプＰ１は、被処理水導入ラインＬ１の一端部から被処理水Ｗ１（主に海水）を汲み上げる。被処理水導入ラインＬ１における汲み上げポンプＰ１と接続部Ｊ１との間には、バルブＶ１が設けられている。被処理水排出ラインＬ２には、バルブＶ２が設けられている。

処理水ラインＬ１１における処理水流出口２６と紫外線リアクタ６１との間（詳細には、接続部Ｊ２１と接続部Ｊ１１との間）には、バルブＶ１１が設けられている。処理水ラインＬ１１における紫外線リアクタ６１とバラストタンク６２との間には、バルブＶ１２が設けられている。貯留処理水排出ラインＬ１２には、バルブＶ１３及び被処理水排出ポンプＰ１１が設けられている。

低圧逆洗水流通ラインＬ２１における接続部Ｊ２１と逆洗水加圧ポンプＰ２１との間には、バルブＶ２１が設けられている。低圧逆洗水流通ラインＬ２１におけるバルブＶ２１と低圧逆洗水ノズル６との間には、逆洗水加圧ポンプＰ２１が設けられている。逆洗水加圧ポンプＰ２１は、低圧逆洗水流通ラインＬ２１を流通する水を加圧する。

次に、バラスト水濾過装置２の詳細について説明する。ケーシング５１は、上部開口部及び下部開口部を有する円筒状に形成されており、上部開口部が蓋部１０で密閉され、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、エア抜きラインＬ３１が接続されている。エア抜きラインＬ３１には、ケーシング５１の内部のエアを抜くためのエア抜きバルブＶ３１が設けられている。

フィルタ５２は、上部開口部及び下部開口部を有し、全体視で円筒状に形成されている。フィルタ５２の詳細については後述する。ケーシング５１とフィルタ５２との間には、処理水流出空間２７が形成される。上部開口部は、上閉止部１３で密閉されている。下部開口部は、下閉止部１４及び後述する下部回転軸部材１６とで密閉されている。

フィルタ回転手段３は、上部回転軸部材１５と、下部回転軸部材１６と、上部回転軸部材１５を回転させるモータ１７とで構成されている。上部回転軸部材１５は、フィルタ５２の上閉止部１３に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向上向きに突設して設けられている。下部回転軸部材１６は、フィルタ５２の下閉止部１４に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向下向きに突設して設けられている。

上部回転軸部材１５は、ケーシング５１の蓋部１０を貫通し且つシーリングされた軸受部材１８を介して、蓋部１０に回転自在に且つ液密に支持されている。下部回転軸部材１６は、ケーシング５１の底部１１を貫通し且つシーリングされた軸受部材１９を介して、底部１１に回転自在に且つ液密に支持されている。下部回転軸部材１６は、フィルタ５２の内部と連通する管状体となっており、ケーシング５１の底部１１からケーシング５１の外部に突出する。下部回転軸部材１６には、ケーシング５１への被処理水導入口２０が接続されている。

被処理水導入口２０には、被処理水導入ラインＬ１が接続されている。ケーシング５１の側部には、処理水流出口２６が設けられている。処理水流出口２６には、処理水ラインＬ１１が接続されている。
被処理水導入ラインＬ１を流通し且つ被処理水導入口２０から導入された被処理水Ｗ１は、下部回転軸部材１６を通ってフィルタ５２の内部に入る。その被処理水Ｗ１は、フィルタ５２を通過して濾過されて、ケーシング５１とフィルタ５２との間に形成される処理水流出空間２７に入り、処理水流出口２６から流出する。

洗浄汚水排出手段５は、洗浄汚水集合管２８と、洗浄汚水排出管２９と、バルブＶ３２とを備える。洗浄汚水集合管２８は、吸引ノズル４に接続する。洗浄汚水集合管２８には、吸引ノズル４で吸引された洗浄汚水Ｗ１１が集合する。洗浄汚水排出管２９は、洗浄汚水集合管２８の下端部に接続し、洗浄汚水Ｗ１１を外部へ排出する。バルブＶ３２は、洗浄汚水排出管２９に設けられている。

洗浄汚水集合管２８においては、上端部が閉鎖し、下端部が開口している。洗浄汚水集合管２８は、フィルタ５２の軸心に配置されている。洗浄汚水集合管２８の上端部は、フィルタ５２の上閉止部１３の中央に設けられた孔に、軸受部材１８を介して回転自在に嵌合している。洗浄汚水集合管２８の下端部は、フィルタ５２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６の内部を、フィルタ５２の回転を妨げないように通り、ケーシング５１の被処理水導入口２０に固定されて支持されている。

吸引ノズル４は、洗浄汚水集合管２８に接続し、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向全域から吸引可能であることが好ましい。なお、吸引ノズル４の構成は特に限定されるものではない。例えば、吸引ノズル４を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される吸引ノズル４は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。

本実施形態においては、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向（上下方向）に直線状に配置されて、洗浄汚水集合管２８と接続している。また、フィルタ５２の内周面に対向した位置でフィルタ５２に向かって開口している吸引ノズル４の開口部は、フィルタ５２の内周面に摺動可能に密着している。

上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、フィルタ５２の軸方向に２列に配置され、一方の列の吸引ノズル４の間に他方の列の吸引ノズル４が位置している。具体的には、複数の吸引ノズル４は、洗浄汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。なお、吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に配置する他の例として、複数の吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に、吸引ノズル４の間に未吸引部が存在しない間隔で螺旋状に配置してもよい。

吸引ノズル４の開口部がフィルタ５２の内周面に摺動可能に密着した状態で、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向に直線状に配置されて洗浄汚水集合管２８に接続している。上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４は、各吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、洗浄汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。そのため、フィルタ５２の１回の回転でフィルタ５２の内周面全域からの吸引を行うことができる。

低圧逆洗水ノズル６は、ケーシング５１の側部に設けられており、ケーシング５１の内部に開口している。低圧逆洗水ノズル６は、フィルタ５２の軸方向全域に低圧逆洗水を噴射できることが好ましい。低圧逆洗水ノズル６の構成は特に限定されるものではない。例えば、低圧逆洗水ノズル６を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される低圧逆洗水ノズル６は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。本実施形態においては、低圧逆洗水ノズル６は、複数配置された各吸引ノズル４と同周上に位置し、且つ、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の前に位置するように設けられている。なお、低圧逆洗水ノズル６は、各吸引ノズル４と対向するそれぞれの位置に設けられていてもよく、或いは、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の後に位置するように設けられていてもよい。

低圧逆洗水供給手段７は、フィルタ５２で濾過処理された濾過処理水Ｗ２を低圧に加圧して、低圧逆洗水Ｗ２として低圧逆洗水ノズル６に供給する。低圧逆洗水供給手段７は、逆洗水加圧ポンプＰ２１、バルブＶ２１、バルブＶ１１などから構成される。

低圧逆洗水ノズル６は、フィルタ５２の外周面（二次側）に低圧逆洗水Ｗ２を噴射して、フィルタ５２の一次側に堆積した異物を剥離する。剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われる。低圧逆洗水ノズル６から噴射された低圧逆洗水Ｗ２によりフィルタ５２から剥離した異物は、洗浄汚水排出管２９に設けられたバルブＶ３２を開くことにより、吸引ノズル４により効果的に吸引される。バルブＶ３２の二次側の圧力は大気圧に開放されているため、洗浄汚水集合管２８の内部の圧力がフィルタ５２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ５２の二次側にある濾過処理水Ｗ２の一部及び低圧逆洗水ノズル６から噴射した低圧逆洗水Ｗ２は、洗浄汚水Ｗ１１となって洗浄汚水集合管２８の内部を流通し、洗浄汚水排出管２９から外部へ排出される。

差圧検出手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧を検出する。差圧検出手段８は、フィルタ５２の内部に配置される一次側圧力センサ３７と、処理水流出空間２７に配置される二次側圧力センサ３８と、を備える。差圧検出手段８は、一次側圧力センサ３７によりフィルタ５２の一次側の圧力を検知し、二次側圧力センサ３８によりフィルタ５２の二次側の圧力を検知して、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧を検出する。フィルタ５２の一次側と二次側との差圧に基づいて、フィルタ５２の汚れ具合を判断できる。差圧が大きい場合は、フィルタ５２への異物の堆積量が多くなっていることを示し、差圧が小さい場合は、フィルタ５２が初期状態に近い状態（異物の堆積量が少ない状態）であることを示している。

高圧逆洗水ノズル４０は、ケーシング５１の側部に設けられており、ケーシング５１の内部に開口している。高圧逆洗水ノズル４０は、フィルタ５２の軸方向全域に高圧逆洗水を噴射できることが好ましい。高圧逆洗水ノズル４０の構成は特に限定されるものではない。例えば、高圧逆洗水ノズル４０を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される高圧逆洗水ノズル４０は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。

高圧逆洗水供給手段４１は、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５を高圧に加圧して、高圧逆洗水Ｗ５として高圧逆洗水ノズル４０に供給する。高圧逆洗水供給手段４１は、逆洗水高圧ポンプＰ２３などから構成される。

低圧逆洗水ノズル６に供給される低圧逆洗水としては、本実施形態においては、フィルタ５２で濾過処理された濾過処理水Ｗ２が用いられる。高圧逆洗水ノズル４０に供給される高圧逆洗水としては、本実施形態においては、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５が用いられる。なお、フィルタ５２への低圧逆洗水としては、清浄水タンク６５に貯留されている清浄水Ｗ５などを使用することもできる。

高圧逆洗水ノズル４０は、バラスト水処理運転の終了後、ケーシング５１の内部の水が排出された状態（フィルタ５２の内部に実質的にバラスト水Ｗ１が存在しない状態）で、フィルタ５２の外周面（二次側）に高圧逆洗水Ｗ５を噴射して、フィルタ５２の内周面（一次側）に堆積した異物を強力に剥離する。

高圧逆洗水ノズル４０からは、フィルタ５２の内部に実質的にバラスト水Ｗ１が存在しない状態で、高圧逆洗水Ｗ５が、回転しているフィルタ５２の外周面に噴射される。

次に、本実施形態のバラスト水処理装置１の主な動作について簡単に説明する。
（１）バラスト水濾過装置２による被処理水Ｗ１の濾過処理
バルブＶ１、バルブＶ１１及びバルブＶ１２を開き、バルブＶ２、バルブＶ１３、バルブＶ２１、バルブＶ３１及びバルブＶ３２を閉じる。この状態で、汲み上げポンプＰ１を駆動させる。これにより、被処理水導入ラインＬ１の一端部から流入した被処理水Ｗ１は、被処理水導入ラインＬ１を流通する。被処理水導入口２０から導入された被処理水Ｗ１は、フィルタ５２で濾過処理され、濾過処理水Ｗ２として処理水流出口２６から排出される。濾過処理水Ｗ２は、処理水ラインＬ１１を流通し、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、バラストタンク６２に貯留処理水Ｗ３として貯留される。

（２）低圧逆洗水ノズル６によるフィルタ５２の逆洗処理（バラスト水処理運転中の逆洗）
バルブＶ１、バルブＶ１１、バルブＶ１２、バルブＶ２１及びバルブＶ３２を開き、他のバルブを閉じて、濾過処理水Ｗ２が低圧逆洗水ノズル６に向けて流通する状態とする。そして、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在した状態で、逆洗水加圧ポンプＰ２１及び吸引ノズル４の吸引を稼働させる。これにより、低圧逆洗水ノズル６からの低圧逆洗水Ｗ２は、フィルタ５２に向けて噴射され、逆洗が行われる。

（３）高圧逆洗水ノズル４０によるフィルタ５２の逆洗処理（空間洗浄）
被処理水Ｗ１の濾過処理終了後、被処理水排出ラインＬ２のバルブＶ２及びエア抜きラインＬ３１のバルブＶ３１を開き、他のバルブを閉じて、フィルタ５２内の水を排出する。そして、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部に実質的にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在しない状態で、洗浄汚水排出管２９に設けられたバルブＶ３２を開き、逆洗水高圧ポンプＰ２３を稼働させる。これにより、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５は、第３逆洗水流通ラインＬ２３を流通し、逆洗水高圧ポンプＰ２３により高圧に加圧され、高圧逆洗水Ｗ５として、高圧逆洗水ノズル４０からフィルタ５２に向けて噴射され、逆洗が行われる。

（４）バラストタンク６２から外部への貯留処理水Ｗ３の排水処理
バルブＶ１２及びバルブＶ１３を開き、他のバルブを閉じる。この状態で貯留処理水排出ラインＬ１２に設けられた被処理水排出ポンプＰ１１を稼働させる。これにより、バラストタンク６２に貯留される貯留処理水Ｗ３は、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、処理水ラインＬ１１の一部及び貯留処理水排出ラインＬ１２を介して外部に排出される。

次に、フィルタ５２について詳述する。図２は、プリーツ型のフィルタ５２を示す図で、（Ａ）は（Ｂ）に示すＡ−Ａ端面図、（Ｂ）は部分断面側面図である。図３は、第１実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分平面図である。図４は、第１実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分正面図である。

図２〜図４に示すように、フィルタ５２は、その外周側にプリーツフィルタ部５６を有する。詳細には、フィルタ５２は、円筒状の支持体５５と、全体視で円筒状のプリーツフィルタ部５６と、円環状の保持リング部材５７とを有する。支持体５５は、多数の連通孔５５１（図３参照）を有する金属製の薄板を円筒状に形成したものである。

プリーツフィルタ部５６は、プリーツの山部５６２及び谷部５６３と、山部５６２と谷部５６３との間の斜面であるプリーツ帯部５６１と、を有し、支持体５５の外周面に設けられている。プリーツの山部５６２及び谷部５６３は、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に延びている。山部５６２を含む頂角の角度は、例えば３０〜６０度である。

本実施形態においては、プリーツフィルタ部５６は、焼結金属フィルタから構成されている。焼結金属フィルタは、金属の粉をプレスで押し固めてから焼結して製造される。平板状のフィルタ基材をプリーツ状に折り曲げて、更に円筒状に丸めて接合して、円筒形のプリーツフィルタ部５６が得られる。焼結金属フィルタは、フィルタとして機能するための多孔性を有すると共に、十分な機械的強度を有する。なお、プリーツフィルタ部５６は、焼結金属フィルタ以外のフィルタから構成することができる。

保持リング部材５７は、支持体５５の外周面に設けられているプリーツフィルタ部５６を、周方向Ｄ３に巻回して保持する。保持リング部材５７は、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に離間して複数設けられている。隣接する保持リング部材５７，５７の間の領域は、大きく開放している。そのため、フィルタ５２の外側に配置されている低圧逆洗水ノズル６及び高圧逆洗水ノズル４０からの逆洗水は、隣接する保持リング部材５７，５７の間の領域を介して、プリーツフィルタ部５６の外周面に向けて噴射される。

図３に示すように、１つの吸引ノズル４及び１つのプリーツの山部５６２に対応して、２つの低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）が設けられている。２つの低圧逆洗水ノズル６は、フィルタ５２の回転方向Ｄ３の上流側に配置される上流側ノズル６ａと、フィルタ５２の回転方向Ｄ３の下流側に配置される下流側ノズル６ｂと、から構成される。
なお、図３では、回転方向Ｄ３に回転するフィルタ５２におけるプリーツの山部５６２が、吸引ノズル４に対向する位置に配置される状態を示す。また、プリーツフィルタ部５６のプリーツ形状は、１つの吸引ノズル４に２つ以上のプリーツの山部５６２が対向して配置される形状であってもよい。

低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）による逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷ（ＤＷ１，ＤＷ２）は、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、フィルタ５２の径方向Ｄ２に対して傾斜している。
上流側ノズル６ａによる逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷ１は、フィルタ５２の回転方向Ｄ３を向いている。上流側ノズル６ａからの逆洗水Ｗ２は、プリーツの山部５６２に対して上流側のプリーツ帯部５６１（上流側帯部５６１ａ）に向けて噴射される。
下流側ノズル６ｂによる逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷ２は、フィルタ５２の回転方向Ｄ３とは逆方向を向いている。下流側ノズル６ｂからの逆洗水Ｗ２は、プリーツの山部５６２に対して下流側のプリーツ帯部５６１（下流側帯部５６１ｂ）に向けて噴射される。

プリーツの山部５６２と谷部５６３との間の斜面、すなわち、プリーツ帯部５６１に対する低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）による逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷの角度θは、７０〜１１０度であることが好ましい。角度θは８０〜１００度であることが特に好ましい。

低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）による逆洗水Ｗ２の噴出形状は、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、図３に示すように、ほとんど拡がらず、ほぼ直線状である。低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）による逆洗水Ｗ２の噴出形状は、フィルタ５２の回転方向Ｄ３に視たときに、図４に示すように、大きく拡がっている。
低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）から逆洗水Ｗ２がプリーツフィルタ部５６に向けて噴射されると、プリーツフィルタ部５６に付着している異物Ｃに逆洗水Ｗ２の噴射力が作用し、プリーツフィルタ部５６から異物Ｃが剥離する。剥離した異物Ｃは、逆洗水Ｗ２と共に、吸引ノズル４により吸引される。

第１実施形態のバラスト水処理装置１によれば、例えば、次のような効果を奏する。
第１実施形態においては、フィルタ５２は、その外周側に、プリーツの山部５６２及び谷部５６３がフィルタ５２の軸方向Ｄ１に延びるプリーツフィルタ部５６を有し、低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）による逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷ（ＤＷ１，ＤＷ２）は、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、フィルタ５２の径方向Ｄ２に対して傾斜している。そのため、プリーツの山部５６２と谷部５６３との間の斜面であるプリーツ帯部５６１に対して、逆洗水Ｗ２は直角（９０度）に近い角度で噴射される。従って、逆洗水Ｗ２の噴射力が、プリーツフィルタ部５６に付着している異物Ｃに効率的に作用し、異物Ｃが剥離しやすい。そのため、プリーツフィルタ部５６に対する逆洗効果を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、第２実施形態において逆洗水Ｗ２がフィルタ５２に噴射される状態を示す模式的な部分平面図である。第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。

第１実施形態においては、吸引ノズル４に対向するプリーツの山部５６２の上流側に接する上流側帯部５６１ａと、当該山部５６２の下流側に接する下流側帯部５６１ｂとに向けて、それぞれ上流側ノズル６ａと下流側ノズル６ｂとから逆洗水Ｗ２が噴射される。これに対して、第２実施形態においては、図５に示すように、吸引ノズル４に対向しないプリーツの山部５６２の上流側に接する上流側帯部５６１ａと、当該山部５６２の下流側に接する下流側帯部５６１ｂに向けて、それぞれ上流側ノズル６ａと下流側ノズル６ｂとから逆洗水Ｗ２が噴射される。

第２実施形態によれば、吸引ノズル４よりも回転方向Ｄ３の上流側の位置において、低圧逆洗水ノズル６から噴射される逆洗水Ｗ２は、プリーツ帯部５６１に吹き付けられる。プリーツフィルタ部５６から剥離した異物Ｃは、プリーツフィルタ部５６と一緒に回転方向Ｄ３に移動し、吸引ノズル４に対向する位置において吸引ノズル４から吸引される。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、本発明のバラスト水処理装置の第３実施形態を示すフロー図である。第１実施形態は、高圧逆洗水ノズル４０を備えており、高圧逆洗水ノズル４０によるフィルタ５２の空間洗浄を行う。これに対して、第３実施形態は、高圧逆洗水ノズル４０を備えておらず、低圧逆洗水ノズル６によるフィルタ５２の空間洗浄を行う。

詳述すると、図６に示すように、第３実施形態のバラスト水処理装置１Ｃは、第１実施形態のバラスト水処理装置１と比べて、高圧逆洗水ノズル４０及びこれに関連する構成を備えていない。一方、第３実施形態のバラスト水処理装置１Ｃは、低圧逆洗水ノズル６によるフィルタ５２の空間洗浄を行うための構成を備えている。具体的には、第３実施形態のバラスト水処理装置１Ｃは、清浄水タンク６５と、第４逆洗水流通ラインＬ２４と、バルブＶ２４とを備える。

第４逆洗水流通ラインＬ２４は、一端部において清浄水タンク６５に接続しており、他端部において低圧逆洗水流通ラインＬ２１の接続部Ｊ２４に接続しているラインである。接続部Ｊ２４は、低圧逆洗水流通ラインＬ２１におけるバルブＶ２１と逆洗水加圧ポンプＰ２１との間に設けられている。第４逆洗水流通ラインＬ２４には、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５が、空間洗浄用逆洗水として流通する。

第３実施形態においては、第１実施形態における前記の「（３）高圧逆洗水ノズル４０によるフィルタ５２の逆洗処理（空間洗浄）」に代えて、以下の（３−２）を実施する。
（３−２）低圧逆洗水ノズル６によるフィルタ５２の逆洗処理（空間洗浄）
被処理水Ｗ１の濾過処理終了後、被処理水排出ラインＬ２のバルブＶ２及びエア抜きラインＬ３１のバルブＶ３１を開き、他のバルブを閉じて、フィルタ５２内の水を排出する。そして、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部に実質的にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在しない状態で、第４逆洗水流通ラインＬ２４のバルブＶ２４及び洗浄汚水排出管２９に設けられたバルブＶ３２を開き、逆洗水加圧ポンプＰ２１を稼働させる。これにより、清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５は、第４逆洗水流通ラインＬ２４及び低圧逆洗水流通ラインＬ２１の一部を流通し、逆洗水加圧ポンプＰ２１により加圧され、空間洗浄用逆洗水Ｗ５として、低圧逆洗水ノズル６からフィルタ５２に向けて噴射され、逆洗が行われる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。

前記実施形態においては、低圧逆洗水ノズル６は、上流側ノズル６ａ及び下流側ノズル６ｂから構成されているが、これに制限されない。低圧逆洗水ノズル６は、上流側ノズル６ａのみから構成されていてもよく、又は下流側ノズル６ｂのみから構成されていてもよい。

前記実施形態においては、低圧逆洗水ノズル６（６ａ，６ｂ）において、逆洗水Ｗ２の噴出方向ＤＷが、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、フィルタ５２の径方向Ｄ２に対して傾斜しているが、これに制限されない。高圧逆洗水ノズル４０において、高圧逆洗水Ｗ５の噴出方向が、フィルタ５２の軸方向Ｄ１に視たときに、フィルタ５２の径方向Ｄ２に対して傾斜してもよい。つまり、低圧逆洗水ノズル６の構成は、高圧逆洗水ノズル４０の構成に適用することができる。

前記実施形態においては、フィルタ５２への低圧逆洗水Ｗ２としてフィルタ５２で濾過処理され且つバラストタンク６２を経ていない濾過処理水Ｗ２が使用されているが、これに制限されない。被処理水Ｗ１や、バラストタンク６２に貯留されている貯留処理水Ｗ３や、清浄水タンク６５や他のタンクに貯留されている清浄水（生活用水や飲料水など）などを、低圧逆洗水Ｗ２として使用してもよい。

前記実施形態においては、フィルタ５２への高圧逆洗水Ｗ５として清浄水タンク６５に貯留される清浄水Ｗ５が使用されているが、これに制限されない。被処理水Ｗ１や、バラストタンク６２に貯留されている貯留処理水Ｗ３や、他の用途で使用する目的で貯留されている清浄水タンクや他のタンクに貯留されている清浄水（生活用水や飲料水など）や、フィルタ５２で濾過処理され且つバラストタンク６２を経ていない濾過処理水Ｗ２などを、高圧逆洗水Ｗ５として使用してもよい。

１，１Ｃ バラスト水処理装置
４ 吸引ノズル
６ 低圧逆洗水ノズル（逆洗水噴出ノズル）
５２ フィルタ
５５ 支持体
５６ プリーツフィルタ部
５６１ プリーツ帯部（斜面）
５６２ プリーツの山部
５６３ プリーツの谷部
Ｃ 異物
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 径方向
Ｄ３ 回転方向
ＤＷ 逆洗水の噴出方向
θ 角度
Ｗ１ バラスト水、被処理水
Ｗ２ バラスト水、濾過処理水、（低圧）逆洗水

Claims (4)

1. 内部に流入したバラスト水を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタと、
   前記フィルタの二次側に設けられ、前記フィルタに向かって逆洗水を噴出する逆洗水噴出ノズルと、を備え、
   前記フィルタは、その外周側に、プリーツの山部及び谷部が前記フィルタの軸方向に延びるプリーツフィルタ部を有し、
   前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの軸方向に視たときに、前記フィルタの径方向に対して傾斜しているバラスト水処理装置。
2. 前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの回転方向を向いている
   請求項１に記載のバラスト水処理装置。
3. 前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向は、前記フィルタの回転方向とは逆方向を向いている
   請求項１又は２に記載のバラスト水処理装置。
4. 前記プリーツの前記山部と前記谷部との間の斜面に対する前記逆洗水噴出ノズルによる逆洗水の噴出方向の角度は、７０〜１１０度である
   請求項１〜３のいずれかに記載のバラスト水処理装置。

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