JP2017217613A - バラスト水処理装置及びバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタを効果的に洗浄可能なバラスト水処理装置及びバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法を提供すること。【解決手段】本発明によれば、未処理のバラスト水を濾過処理するフィルタ2と、前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理する微生物殺滅手段50と、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタ2に向けて噴出することにより前記フィルタ2を洗浄するフィルタ洗浄手段6, 40とを備える、バラスト水処理装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、バラスト水処理装置及びバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法に関する。

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、バラスト水処理装置が用いられている。バラスト水処理装置は、バラスト水を濾過するフィルタをケーシング内に配置している。

このようなバラスト水処理において、フィルタを清浄に保つことが必要である。フィルタに付着、堆積した異物等を極力除去しフィルタが傷つくことを回避するためである。そして、以下の様な洗浄方法（本明細書においては以下「水中洗浄」と称する。）が実施されている。

「水中洗浄」は、バラスト水がケーシング内（フィルタの一次側及び二次側）に満たされた液密状態で、フィルタ二次側の濾過処理されたバラスト水をフィルタ二次側から一次側に向けて噴き付けることによって、フィルタを洗浄するものである。例えば、下記の特許文献１や特許文献２において開示されている。特に、濾過処理中にフィルタの一次側と二次側との差圧を監視して、所定の差圧以上が検知されたときはフィルタに付着、堆積した異物が多いと判断して、水中洗浄が自動的に行われるように制御されることが行われている。

特開２０１４−００４５７０号公報 特開２００４−１４１７８５号公報

しかし、水中洗浄に使用するフィルタの二次側のバラスト水は、濾過処理をしたに過ぎず、そこにはフィルタを通過した微生物が含有されている。したがって、処理の停止中に水中洗浄に係るライン（流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称）の内部にバイオフィルムが形成されたり、微生物が繁殖したりするおそれがある。更にこれらの微生物が次回の水中洗浄においてフィルタに噴き付けられることとなり、フィルタが傷つくことが懸念される。

一方で、上述の問題を解決するために、フィルタ二次側のバラスト水に代えて清浄度の高い清水を使うことも考えられる。しかし、船内の清水は、生活水や飲料水としても使用される貴重な水であるため好ましくない。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、フィルタを効果的に洗浄可能なバラスト水処理装置及びバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、未処理のバラスト水を濾過処理するフィルタと、前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理する微生物殺滅手段と、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を貯留するバラストタンクと、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタに向けて噴出することにより前記フィルタを洗浄するフィルタ洗浄手段とを備える、バラスト水処理装置が提供される。

本発明の別の側面によれば、未処理のバラスト水をフィルタで濾過処理し、前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理し、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水をバラストタンクに貯留し、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタに向けて噴出することによって、前記フィルタを洗浄する、バラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法が提供される。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

好ましくは、前記フィルタ洗浄手段は、洗浄水噴出ノズルであって、前記洗浄水噴出ノズルは、前記フィルタを収容するケーシングの内部にバラスト水を満たした液密状態で前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記殺滅手段から流通させて噴出する。

好ましくは、前記フィルタ洗浄手段は、洗浄水噴出ノズルであって、前記洗浄水噴出ノズルは、前記フィルタを収容するケーシングの内部からバラスト水を除去した非液密状態で前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記バラストタンクから流通させて噴出する。

本発明に係るバラスト水処理装置によれば、濾過処理がなされ且つ微生物が殺滅処理された清浄なバラスト水をフィルタの洗浄に利用することで、微生物等を原因としてフィルタが傷つくという問題を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置の概略を示す図である。 図１のバラスト水濾過装置の詳細を示す図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ１を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ２を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ３を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ４を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ５を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ６を説明するための図である。 図１のバラスト水処理装置に係るラインＬ７を説明するための図である。

本発明に係るバラスト水処理装置の実施形態について、以下図面を参照しながら説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

１．全体構成
図１〜図９を用いて、本発明の一実施形態のバラスト水処理装置について説明する。
図１は、本実施形態に係るバラスト水処理装置の構成概略を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のバラスト水処理装置は、フィルタ２を有するバラスト水濾過装置１と、紫外線を照射して微生物を殺滅処理する紫外線リアクタ５０（特許請求の範囲における「微生物殺滅手段」の一例）と、バラスト水を貯留するバラストタンク５１とを備える。

また、本実施形態に係るバラスト水処理装置は、各構成要素を流通する複数のラインを備え、特にラインＬ１〜Ｌ６を備える。後述の変形例に関しては、更にラインＬ７を備える。なお、「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。

本明細書において「バラスト水」については、バラストタンク５１に導入（流入）される前又はバラストタンク５１から排出（流出）された後に拘わらず、また、フィルタ２に導入（流入）される前又はフィルタ２から排出（流出）された後に拘わらず、更には、紫外線リアクタ５０に導入（流入）される前又は紫外線リアクタ５０から排出（流出）された後に拘わらず、船内に取り込まれた水を全て「バラスト水」と表現し、これは、海水、淡水、汽水等を含む。

＜バラスト水濾過装置１＞
図２は、バラスト水濾過装置１の詳細を示す概略図である。バラスト水濾過装置１は、円筒状のケーシング１ａと、ケーシング１ａ内に収容され内部に流入した海水等の濾過処理前のバラスト水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ２と、フィルタ２をその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段３とを備えている。

ケーシング１ａは、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部１０で、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、ケーシング１ａ内のエアを抜くエア抜き弁１２が設けられている。ケーシング１ａ内に配置された円筒状のフィルタ２は、その上部開口部が上閉止部１３で密閉され、下部開口部が下閉止部１４及び後述する下部回転軸部材１６とで閉止される。これらの構成により、フィルタ２内部が、ケーシング１ａとフィルタ２の間に形成されフィルタ２を通過後のバラスト水Ｗ２が流出する流出空間２７側と隔てられている。

フィルタ２にあっては、多数の穴を設けた２枚の金属薄板を円筒形に形成した支持体の間に円筒状に形成した金網などの濾過体を挟んだ構成が好ましいが、多数の穴を設けた金属薄板を円筒形に形成した支持体の外周面に濾過体を設けた構成であってもよい。

フィルタ２を回転させるフィルタ回転手段３は、フィルタ２の上閉止部１３と下閉止部１４に、フィルタ２の軸心位置に軸心方向に突設して設けた上部回転軸部材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はケーシング１ａの蓋部１０を貫通し、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、下部回転軸部材１６はケーシング１ａの底部１１を貫通し、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２内と連通する管状体となっており、ケーシング１ａの底部１１からケーシング１ａの外に突出する下部回転軸部材１６に濾過処理前であって未処理のバラスト水Ｗ１をフィルタ２内部に導入する導入口２０が接続されている。導入口２０には、導入路２１が接続されている。導入路２１には、開閉弁２３が設けられ、開閉弁２３の下流側の導入路２１には、排水路２４が接続され、排水路２４には開閉弁２５が設けられている。

ケーシング１ａの側部にはフィルタ２を通過した濾過処理後のバラスト水Ｗ２が流出する流出口２６が設けられており、導入路２１を流れ導入口２０から導入されたバラスト水Ｗ１は下部回転軸部材１６を通ってフィルタ２内に入り、フィルタ２を通過し濾過処理されてケーシング１ａとフィルタ２の間に形成される流出空間２７に入り、バラスト水Ｗ２として流出口２６から流出するようになっている。なお、流出口２６から流出した濾過処理後のバラスト水Ｗ２は、流出水路３２を通って紫外線リアクタ５０やバラストタンク５１等の他の構成要素に流通する。

なお、フィルタ２の洗浄（水中洗浄及び空間洗浄）に係る他の構成要素ついては、後に詳述するものとする。

＜紫外線リアクタ５０＞
紫外線リアクタ５０は、フィルタ２により濾過処理されて得られたバラスト水Ｗ２に対して紫外線を照射し、微生物の殺滅処理を行う。当該殺滅処理が行われたバラスト水Ｗ２をバラスト水Ｗ３と称する。

＜バラストタンク５１＞
バラストタンク５１は、バラスト水Ｗ３が流入するように構成され、これらを貯留する。すなわち、フィルタ２により濾過処理されたバラスト水Ｗ２が紫外線リアクタ５０によって微生物の殺滅処理がなされバラスト水Ｗ３となり、後述のラインＬ５を介してバラストタンク５１に流入し、これが貯留される。

２．ライン
続いて、バラスト水処理装置においてバラスト水が流通する各ラインについて説明する。ラインの各所に設けられている蝶印は開閉弁を示し、丸印はポンプを示している。特に説明が必要な開閉弁やポンプにのみ符号を付していることに留意したい。

＜ラインＬ１＞
図３に太線で示されるように、ラインＬ１は、船体のシーチェストとバラスト水濾過装置１におけるフィルタ２の一次側とを接続するラインである。換言すると、ラインＬ１は、一端部からバラスト水Ｗ１（主に海水）が導入され、他端部においてバラスト水濾過装置１の導入口２０に接続しているラインであって、バラスト水Ｗ１がバラスト水濾過装置１におけるフィルタ２の一次側に向けて流通するラインである。ラインＬ１は、シーチェストから、開閉弁２３、開閉弁５９、開閉弁６１及びポンプ６０を介してバラスト水濾過装置１に連通するように構成される。

ラインＬ１上に位置するポンプ６０は、ラインＬ１の一端部からバラスト水Ｗ１（主に海水）を汲み上げる。つまり、ポンプ６０は、ラインＬ１を流通するバラスト水Ｗ１を圧送する（吸引して加圧し、吐出して送り出す）圧送部として機能することとなる。またラインＬ１は、開閉弁２３、開閉弁５９、開閉弁６１のうち少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ１に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。

＜ラインＬ２＞
図４に太線で示されるように、ラインＬ２は、フィルタ２の二次側と紫外線リアクタ５０の一次側とを接続するラインである。すなわち、フィルタ２によって濾過処理されたバラスト水Ｗ２が、ラインＬ２を介して紫外線リアクタ５０に流通する。またラインＬ２は、開閉弁６２によってバラスト水Ｗ２に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。

＜ラインＬ３＞
図５に太線で示されるように、ラインＬ３は、紫外線リアクタ５０の二次側とフィルタ２の二次側に設けられたフィルタ洗浄手段６，４０とを接続するラインである。すなわち、ラインＬ３は、紫外線リアクタ５０において殺滅処理が施されたバラスト水Ｗ３をフィルタ２の洗浄水として使用するために、フィルタ洗浄手段６，４０へバラスト水Ｗ３を導入するラインである。なお、本実施形態に係るフィルタ洗浄手段６，４０は、図２に示すように、水中洗浄用の洗浄水噴出ノズル６及び空間洗浄用の高圧流体噴出ノズル４０とから成る。なお、便宜上両者の名称を異なるものとしたが何れも洗浄水噴出ノズルであることに留意したい。したがって、これらを共通の洗浄水噴出ノズルとして実施してもよい。ここでは、洗浄水噴出ノズル６に流通するラインをラインＬ３ａと称し、高圧流体噴出ノズル４０に流通するラインをラインＬ３ｂと称するものとする。

ラインＬ３ａ上に位置する洗浄水供給手段７はポンプであって、洗浄水として洗浄水噴出ノズル６にバラスト水Ｗ３を加圧供給する。ラインＬ３ｂ上に位置する高圧流体供給手段４１はポンプであって、高圧流体として高圧流体噴出ノズル４０にバラスト水Ｗ３を加圧供給する。すなわち、洗浄水供給手段７及び高圧流体供給手段４１によってラインＬ３の一端部からバラスト水Ｗ３が汲み上げられる。また、ラインＬ３は、開閉弁３５、開閉弁４４、開閉弁６３の少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ３に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。

＜ラインＬ４＞
図６に太線で示されるように、ラインＬ４は、紫外線リアクタ５０の二次側と船体の船外排出口とを接続するラインである。すなわちラインＬ４は、一端部において紫外線リアクタ５０に接続しており、他端部からバラスト水Ｗ３（貯留処理水、排水）を系外（船外）へ排出するラインである（デバラスト処理）。また、ラインＬ４は、開閉弁６４、開閉弁６５の少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ３に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。

＜ラインＬ５＞
図７に太線で示されるように、ラインＬ５は、紫外線リアクタ５０の二次側とバラストタンク５１とを接続するラインである。すなわち、ラインＬ５は、紫外線リアクタ５０を介して微生物の殺滅処理がなされたバラスト水Ｗ３をバラストタンク５１に流通する。また、ラインＬ５は、開閉弁６４、開閉弁６８の少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ３に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。なお本実施形態において、ラインＬ５は、ラインＬ３及びラインＬ４と一部が重複して構成されているが、これに限定されるものではない。

＜ラインＬ６＞

図８の太線で示されるように、ラインＬ６は、バラストタンク５１とフィルタ２の二次側に設けられたフィルタ洗浄手段６，４０とを接続するラインである。すなわち、ラインＬ６は、紫外線リアクタ５０において殺滅処理が施されたバラスト水Ｗ３であってバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３をフィルタ２の洗浄水として使用するために、フィルタ洗浄手段６，４０へバラスト水Ｗ３を導入するラインである。ここでは、洗浄水噴出ノズル６に流通するラインをラインＬ６ａと称し、高圧流体噴出ノズル４０に流通するラインをラインＬ６ｂと称するものとする。

ラインＬ６ａ上に位置する洗浄水供給手段７は、ポンプであって洗浄水噴出ノズル６に洗浄水としてバラスト水Ｗ２又はバラスト水Ｗ３を加圧供給する。ラインＬ６ｂ上に位置する高圧流体供給手段４１は、ポンプであって高圧流体噴出ノズル４０に高圧流体としてバラスト水Ｗ３を加圧供給する。すなわち、洗浄水供給手段７及び高圧流体供給手段４１によってラインＬ６を介してバラストタンク５１からバラスト水Ｗ３が汲み上げられる。また、ラインＬ６は、開閉弁３５、開閉弁４４、開閉弁６９、開閉弁７５の少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ３に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。

３．フィルタの洗浄
続いて再び図２を参照しながら、フィルタ２の洗浄について説明する。ところで図２では、洗浄水噴出ノズル６と高圧流体噴出ノズル４０とがケーシング１ａにおいて対向するように図示されていて、図１及び図３〜図９においては両方同じ側であるように図示されているが、後者については視認性を考慮したものであることに留意したい。

バラスト水濾過装置１において、排出手段５は、複数の吸引ノズル４と接続し、吸引ノズル４で吸引したバラスト水が集合する集合管２８と、集合管２８に接続し、集合したバラスト水を外部へ排出する排出管２９と、排出管２９に備えた開閉弁３０とで構成される。集合管２８は、フィルタ２の軸心に配置され、上端部が閉鎖し、下端部が開口しており、上端部はフィルタ２の上閉止部１３の中央に設けられた穴に軸受部材３１を介して回転自在に嵌合している。また、集合管２８の下端部はフィルタ２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６内を、フィルタ２の回転を妨げないように通り、ケーシング１ａの導入口２０に固定されて支持されている。集合管２８の下端部には吸引したバラスト水を外部へ排出する排出管２９が接続されており、排出管２９には、濾過運転中は常時開いている開閉弁３０が備えられている。

集合管２８と接続しフィルタ２の内周面に向かって開口する吸引ノズル４は、フィルタ２の軸方向全域から吸引可能であることが好ましいが、そ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２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、或いは高さを変えて配置してもよい。本実施形態では、複数の吸引ノズル４が用いられ、フィルタ２の軸方向に直線状に配置されて集合管２８と接続している。そして、上下に配置されている吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、本実施形態では、フィルタ２の軸方向に２列に配置され、１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、集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。

フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段８は、フィルタ２内と流出空間２７に設けた圧力センサ３７，３８でフィルタ２の一次側と二次側の圧力を検知し、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出するようになっている。フィルタ２の一次側と二次側の差圧はフィルタ２の汚れ具合を判断でき、差圧が大きい場合はフィルタ２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２が初期状態に近い状態であることを示している。

ここで、水中洗浄及び空間洗浄の何れであっても、本実施形態に係るバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法では、バラスト水Ｗ１をフィルタ２で濾過処理してバラスト水Ｗ２とし、バラスト水Ｗ２に含有される微生物を紫外線リアクタ５０によって殺滅処理してバラスト水Ｗ３とし、バラスト水Ｗ３をフィルタ２に向けて噴出することによって、フィルタ２を洗浄する。

ここで、フィルタ２の洗浄に際してはフィルタ２を回転させながら行う。詳述すると、フィルタ２の回転方向に対向する方向に向かって吸引ノズル４の前に洗浄水噴出ノズル６又は高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面に洗浄水としてバラスト水Ｗ３を噴出することにより、フィルタ２の一次側に堆積した異物の効率のよい剥離を行うことができる。そして、剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われるので、異物を効果的に吸引除去することができる。

３．１ 水中洗浄
水中洗浄は、バラスト水がケーシング１ａ内（フィルタ２の一次側及び二次側）に満たされた液密状態で行われるフィルタ２の洗浄方法である。液密状態で行われるため、主にバラスト水の処理運転中に行われるものである。

水中洗浄に際して、フィルタ２に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズル６（特許請求の範囲における「フィルタ洗浄手段」の一例）は、ケーシング１ａの側部に設けられており、ケーシング１ａ内に開口している。洗浄水噴出ノズル６は、フィルタ２の軸方向全域に洗浄水を噴出できることが好ましいが、その構成は特に限定されるものではない。例えば、洗浄水噴出ノズル６を、フィルタ２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洗浄水噴出ノズル６は、同じ高さに配置しても、或いは高さを変えて配置してもよい。

本実施形態では、洗浄水噴出ノズル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２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が、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、又は、フィルタ２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。

本実施形態では、洗浄水噴出ノズル６に洗浄水を加圧供給する洗浄水供給手段７は、ラインＬ３に係る図５においても示すように、フィルタ２で濾過処理され且つ紫外線リアクタ５０で微生物の殺滅処理がなされたバラスト水Ｗ３を、当該洗浄水として使用する。

フィルタ２で濾過処理され且つ紫外線リアクタ５０によって微生物が殺滅処理されたバラスト水Ｗ３が、図５に示されるラインＬ３（その一部に洗浄水供給路３３を含む）を通って各洗浄水噴出ノズル６に供給されるようになっている。洗浄水供給路３３には、バラスト水Ｗ３を各洗浄水噴出ノズル６に圧送するポンプである洗浄水供給手段７と、洗浄水供給手段７の下流側に開閉弁３５が設けられている。

本発明に係るバラスト水処理装置全体として考えると、本実施形態に係る水中洗浄は、次のようなステップに沿って実施されるものである。

［開始］
（ステップＳ１−１）
シーチェストより船内に流入した未処理のバラスト水Ｗ１が、図３に示されるラインＬ１を介して、フィルタ２の一次側に導入される。フィルタ２を通ることで、バラスト水Ｗ１が濾過処理されてバラスト水Ｗ２となる。

（ステップＳ１−２）
ステップＳ１−１において濾過処理されたバラスト水Ｗ２が、フィルタ２の二次側から排出され、図４に示されるラインＬ２を介して、紫外線リアクタ５０の一次側に導入される。紫外線リアクタ５０は、バラスト水Ｗ２に紫外線を照射することによって微生物の殺滅処理を行いバラスト水Ｗ３とする。

（ステップＳ１−３）
ステップＳ１−２において微生物の殺滅処理がされたバラスト水Ｗ３が、紫外線リアクタ５０の二次側から排出され、図５に示される洗浄水供給手段７を含むラインＬ３（ラインＬ３ａ）を介して、洗浄水噴出ノズル６に導入される。すなわち、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水としてバラスト水Ｗ３がフィルタ２に向けて噴射される。
［終了］

なお、不図示ではあるが、水中洗浄中に使用したバラスト水Ｗ３を系外へ排水せずに、再び紫外線リアクタ５０に流通させ、ラインＬ３を介して再び水中洗浄するというように、バラスト水Ｗ３を循環させてもよい。バラスト水Ｗ３の循環中にはバラスト水の処理が実行されてバラストタンク５１にバラスト水Ｗ３が貯留される。

集合管２８と接続する吸引ノズル４は、複数の吸引ノズル４が用いられ、吸引ノズル４の開口部はフィルタ２の内周面に摺動可能に密着した状態で、フィルタ２の軸方向に直線状に配置されて集合管２８と接続しており、上下に配置されている吸引ノズル４は、各吸引ノズル４間の未吸引部を無くすため、集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されているので、フィルタ２の１回の回転でフィルタ２の内周面全域からの吸引が行えることになる。そして、排出管２９に備えられた開閉弁３０は、運転中は常時開いており、開閉弁３０の二次側の圧力は大気圧に解放されているので、集合管２８内の圧力がフィルタ２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ２の二次側にあるバラスト水（処理水）が洗浄汚水となって集合管２８内に流れ、排出管２９から外部へ排出される。

加えて、制御部９は、差圧検出手段８により検出された差圧が所定の差圧Ｐ１に達したとき、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水を噴出するように制御する。ここでいう所定圧にあっては、フィルタ２への異物の堆積量が吸引ノズル４の吸引では除去しきれないと判断される差圧を所定圧として設定されている。

また、フィルタ２に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズル６は、複数の洗浄水噴出ノズル６が用いられ、フィルタ２の軸方向全域に洗浄水としてバラスト水Ｗ３を噴出できるように配置され、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２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ので、フィルタ２の１回の回転でフィルタ２の外周面全域にバラスト水Ｗ３を噴出することになり、フィルタ２の一次側に堆積した異物の効率のよい剥離が行え、そして、剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われるので洗浄水噴出ノズル６から噴出したバラスト水Ｗ３でフィルタ２から剥離した異物が吸引ノズル４により効果的に吸引される。なお、差圧に応じて洗浄水の噴出圧力を調整する制御を行ってもよい。

３．２ 空間洗浄
空間洗浄は、バラスト水がケーシング１ａ内から除去された非液密状態で行われるフィルタ２の洗浄方法である。非液密状態で行われ又水中洗浄に比して高精度な洗浄効果が得られるため、主にバラスト水の処理終了後に行われるものである。

空間洗浄に際して、フィルタ２の外周面に向かって開口し、フィルタ２に向かって高圧流体を噴出する高圧流体噴出ノズル４０がフィルタ２の二次側に設けられる。また、高圧流体噴出ノズル４０に高圧流体を供給する高圧流体供給手段４１が設けられる。高圧流体噴出ノズル４０は、フィルタ２の軸方向全域に噴出可能であることが好ましいが、その構成は特に限定されるものではない。例えば、高圧流体噴出ノズル４０を、フィルタ２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流体噴出ノズル４０は、同じ高さに配置しても、或いは高さを変えて配置してもよい。

より詳述すると、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が所定の差圧Ｐ２（一般的に上述のＰ１よりも高く設定することが好ましい。）に達したとき、排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１ａ内の水を排出し、高圧流体供給手段４１でバラスト水Ｗ３を高圧流体噴出ノズル４０へ供給し、所定時間、フィルタ２を回転させながら高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面に洗浄水を高圧流体として噴出させる。また、空間洗浄は、濾過処理運転終了後、バラスト水処理運転を停止してケーシング１ａ内のバラスト水を排出し、フィルタ２を回転させながら行うこともできる。

本実施形態では、上述の水中洗浄と同様に高圧流体噴出ノズル４０が噴出する高圧流体であってフィルタ２の洗浄水は、フィルタ２で濾過処理され且つ紫外線リアクタで微生物殺滅処理がなされたバラスト水Ｗ３である。しかし、バラスト水Ｗ３を使用しつつも、最終的なすすぎ処理にはバラスト水Ｗ３よりもより清浄度の高い清水を用いることが好ましい。そうであっても、すべて清水を使用する場合に比して格段に少ない清水消費量となることに留意したい。

本発明に係るバラスト水処理装置全体として考えると、本実施形態に係る空間洗浄は、次のようなステップに沿って実施されるものである。

［開始］
（ステップＳ２−１）
バラスト水処理装置の処理運転中において、図３に示されるラインＬ１及び図７に示されるラインＬ５を介して、バラスト水Ｗ３がバラストタンク５１に貯留される。その後、バラスト水処理装置の処理運転を終了し、ケーシング１ａ内のバラスト水が排出される。

（ステップＳ２−２）
ステップＳ２−１においてバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３が、図８に示される高圧流体供給手段４１を含むラインＬ６（ラインＬ６ｂ）を介して、高圧流体噴出ノズル４０に導入される。すなわち、高圧流体噴出ノズル４０から洗浄水としてバラスト水Ｗ３がフィルタに向けて噴射される。
［終了］

４．作用効果
以上説明した実施形態によれば次の作用効果を奏することができる。
（イ）本実施形態に係るバラスト水処理装置は、水中洗浄によってフィルタ２を洗浄するにあたり、濾過処理と微生物殺滅処理とが施されたバラスト水Ｗ３を洗浄水として使用する。このため、バラスト水Ｗ２を洗浄水として使用する従来手法と異なり、水中洗浄に係るラインの内部にバイオフィルムが形成されたり、微生物が繁殖したりする蓋然性を低減することができる。これらバイオフィルムに係る微生物が次回の水中洗浄においてフィルタ２に噴き付けられることもなくなり、より清浄な状態にフィルタ２を保つことができる。

（ロ）本実施形態に係るバラスト水処理装置は、空間洗浄によってフィルタ２を洗浄するにあたり、濾過処理と微生物殺滅処理とが施されたバラスト水Ｗ３を洗浄水として使用する。このため、生活水や飲料水として使用される貴重な清水の消費量を従来に比して低減することができる。

５．変形例
本発明に係るバラスト水処理装置を以下の形態においても実施することができる。

第１に、本実施形態に係るバラスト水処理装置は、バラスト水Ｗ２に含まれる微生物を殺滅処理する紫外線リアクタ５０を有するものであるが、紫外線リアクタ５０とともに、又はこれに代えて、次亜塩素酸等の薬剤によって微生物を殺滅処理する薬剤導入部を有するように実施してもよい。かかる場合、デバラスト処理の際には、当該薬剤を中和する中和剤導入部を合わせて備える必要があることに留意したい。

第２に、本実施形態に係るバラスト水処理装置は、バラスト水Ｗ２に含まれる微生物を殺滅処理する紫外線リアクタ５０を有するものであるが、紫外線リアクタ５０とともに、又はこれに代えて、バラスト水を電気分解することで塩素を生成させ、その酸化作用によって微生物を殺滅処理する電解装置を有するように実施してもよい。

第３に、本実施形態に係るバラスト水処理装置は、バラスト水Ｗ２に含まれる微生物を殺滅処理する紫外線リアクタ５０を有するものであるが、紫外線リアクタ５０とともに、又はこれに代えて、オゾンを生成させ、その酸化作用によって微生物を殺滅処理するオゾン発生装置を有するように実施してもよい。

第４に、図９の太線で示されるラインＬ７を介して、バラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３を念のため再度紫外線リアクタ５０に流通させ、微生物の殺滅処理を行ってもよい。その後、図５の太線で示されるラインＬ３を介してバラスト水Ｗ３を空間洗浄又は水中洗浄の洗浄水として使用することができる。

＜ラインＬ７＞
図９に太線で示されるように、ラインＬ７は、バラストタンク５１と紫外線リアクタ５０の一次側とを接続するラインである。すなわち、ラインＬ７は、バラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３を再び紫外線リアクタ５０に流通する。特に、長時間バラストタンク５１に貯留された結果バラスト水Ｗ３に微量に含有されていた微生物が再度繁殖してバラスト水Ｗ２となっている場合に使用されるラインである。また、ラインＬ７は、開閉弁６６、開閉弁６９、開閉弁７０、開閉弁７１、開閉弁７２、開閉弁７４の少なくとも何れかによってバラスト水Ｗ３に係る流通のオン／オフや流量を制御可能に構成されている。そして、紫外線リアクタ５０は、バラスト水Ｗ３に対して再び紫外線を照射し、微生物の殺滅処理を行うことができる。再び殺滅処理を施されたバラスト水Ｗ３は、ラインＬ３を介してフィルタ２の洗浄水として利用されてもよいし、ラインＬ４を介して船外排出口から系外へ排出されてもよい。なお本実施形態において、ラインＬ７は、ラインＬ１，Ｌ２と一部が重複して構成されているが、これに限定されるものではない。

なお、バラストタンク５１がバラスト水Ｗ３を貯留している場合であれば、かかる方法は水中洗浄として実施してもよい。特に、通常は従来と同様にフィルタ２によって濾過処理されたバラスト水Ｗ２を用いて水中洗浄を行い、所定の条件下においてはバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３を用いて水中洗浄を行うように実施するという好適な制御が考えられる。

例えば、バラストタンク５１にはバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３の水位を計測する水位計（不図示）が設けられているとする。そして、制御部９は、当該水位計の計測値が所定値未満又は以下の場合には、従来同様バラスト水Ｗ１を洗浄水として使用する。一方、当該計測値が所定値以上又はこれを超える場合には、図８に示されるようにバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３をラインＬ６を介して洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。

なお、制御部９は、水位計の計測値に代えて水中洗浄におけるバラスト水Ｗ２の噴出時間、噴出量、フィルタ２へのバラスト水Ｗ１の流入量等の各種パラメータに基づいて、上述の制御を実施してもよい。換言すると、制御部９は、バラスト水Ｗ２の噴出時間又は噴出量が基準値未満又は以下の場合には、従来同様バラスト水Ｗ１を洗浄水として使用し、当該基準値以上又はこれを超える場合には、バラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３をラインＬ６を介して洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。或いは、制御部９は、フィルタ２の一次側に流入するバラスト水Ｗ１の流入時間又は流入量が基準値未満又は以下の場合には、従来同様バラスト水Ｗ１を洗浄水として使用する。一方、当該基準値以上又はこれを超える場合には、図８に示されるようにバラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３をラインＬ６を介して洗浄水噴出ノズル６から噴出させる。

もちろん、これらの好適な制御においては、バラストタンク５１に貯留されたバラスト水Ｗ３を使用する場合に限られず、紫外線リアクタ５０の二次側から流出したバラスト水Ｗ３をラインＬ３を介して洗浄水として使用してもよい。

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。特に、圧送部はポンプに制限されず、発明の均等な範囲において開閉弁やポンプの上流下流に係る順序を一部入れ替えたり、新たなライン、開閉弁、ポンプ等を追加してもかまわない。

１ ：バラスト水濾過装置
１ａ ：ケーシング
２ ：フィルタ
３ ：フィルタ回転手段
４ ：吸引ノズル
５ ：排出手段
６ ：洗浄水噴出ノズル
７ ：洗浄水供給手段
８ ：差圧検出手段
９ ：制御部
１０ ：蓋部
１１ ：底部
１２ ：エア抜き弁
１３ ：上閉止部
１４ ：下閉止部
１５ ：上部回転軸部材
１６ ：下部回転軸部材
１７ ：モータ
１８ ：軸受部材
１９ ：軸受部材
２０ ：導入口
２１ ：導入路
２３ ：開閉弁
２４ ：排水路
２５ ：開閉弁
２６ ：流出口
２７ ：流出空間
２８ ：集合管
２９ ：排出管
３０ ：開閉弁
３１ ：軸受部材
３２ ：流出水路
３３ ：洗浄水供給路
３５ ：開閉弁
３７ ：圧力センサ
３８ ：圧力センサ
４０ ：高圧流体噴出ノズル
４１ ：高圧流体供給手段
４４ ：開閉弁
５０ ：紫外線リアクタ
５１ ：バラストタンク
５９ ：開閉弁
６０ ：ポンプ
６１ ：開閉弁
６２ ：開閉弁
６３ ：開閉弁
６４ ：開閉弁
６５ ：開閉弁
６６ ：開閉弁
６８ ：開閉弁
６９ ：開閉弁
７０ ：開閉弁
７１ ：開閉弁
７２ ：開閉弁
７４ ：開閉弁
７５ ：開閉弁
Ｌ１ ：ライン
Ｌ２ ：ライン
Ｌ３ ：ライン
Ｌ３ａ ：ライン
Ｌ３ｂ ：ライン
Ｌ４ ：ライン
Ｌ５ ：ライン
Ｌ６ ：ライン
Ｌ６ａ ：ライン
Ｌ６ｂ ：ライン
Ｌ７ ：ライン

本発明によれば、未処理のバラスト水を濾過処理するフィルタと、前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理する微生物殺滅手段と、前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタに向けて噴出することにより前記フィルタを洗浄するフィルタ洗浄手段とを備える、バラスト水処理装置が提供される。

Claims (4)

1. 未処理のバラスト水を濾過処理するフィルタと、
   前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理する微生物殺滅手段と、
   前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を貯留するバラストタンクと、
   前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタに向けて噴出することにより前記フィルタを洗浄するフィルタ洗浄手段と、
   を備える、
   バラスト水処理装置。
2. 前記フィルタ洗浄手段は、洗浄水噴出ノズルであって、
   前記洗浄水噴出ノズルは、前記フィルタを収容するケーシングの内部にバラスト水を満たした液密状態で前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記殺滅手段から流通させて噴出する、
   請求項１に記載のバラスト水処理装置。
3. 前記フィルタ洗浄手段は、洗浄水噴出ノズルであって、
   前記洗浄水噴出ノズルは、前記フィルタを収容するケーシングの内部からバラスト水を除去した非液密状態で前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記バラストタンクから流通させて噴出する、
   請求項１又は請求項２に記載のバラスト水処理装置。
4. 未処理のバラスト水をフィルタで濾過処理し、
   前記濾過処理されたバラスト水に含有される微生物を殺滅処理し、
   前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水をバラストタンクに貯留し、
   前記濾過処理且つ前記殺滅処理されたバラスト水を前記フィルタに向けて噴出することによって、前記フィルタを洗浄する、
   バラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法。