JP2018167173A - バラスト水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタの底部に沈降した異物を好適に除去できるバラスト水処理装置を提供すること。【解決手段】バラスト水処理装置1は、円筒状に形成されるフィルタ20と、フィルタ20の中心軸に一致する位置に配置され、内部に水が流通可能な空間が形成された排水管部42と、基端側が排水管部42に接続されると共に先端側がフィルタ20の内周面に近接又は当接する位置に配置されて開口し、先端側から基端側に水が流通可能なノズル部41と、フィルタ20の下部に配置され、先端側がフィルタ20の底部に向かって開口し、先端側から基端側に水が流通可能な底部ノズル部45と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、フィルタを有するバラスト水処理装置に関する。
従来、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、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。
バラスト水の中に含まれる微生物、砂、ゴミ等の異物を除去するために、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に用いられるフィルタとしては、例えば、周面に多数の穴が形成された円筒状の濾過体が用いられる。バラスト水処理装置では、フィルタの目詰まりが激しいため、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。
そこで、フィルタでの濾過を行いながら、フィルタの一次側に付着した異物を除去する洗浄を行うバラスト水処理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1で提案されたバラスト水処理装置は、回転可能な円筒状のフィルタと、先端側がフィルタの内面に摺動可能に当接し水を吸引するノズル部と、このノズル部が接続されノズル部を流れる水を外部に排出する排出管部と、を備える。
以上のバラスト水処理装置によれば、汲み上げられた水は、円筒状のフィルタの内部に導入され、フィルタの内側から外側に向けて流されることで濾過される。また、ノズル部の先端が当接する部分において、水がフィルタの外面側から内面側に流れることでフィルタの内面に付着した異物を剥離させる。剥離された異物は、ノズル部から吸引されて排出管部に流れ外部に排出される。
このようなバラスト水処理装置では、円筒状のフィルタの内面側に付着した異物の一部がフィルタの底部に沈降する。そして、沈降した異物の存在に起因して、フィルタの下部に配置されたノズル部とフィルタの内周面との接触部分が侵食されてノズル部が消耗してしまう場合があった。
従って、本発明は、フィルタの底部に沈降した異物を好適に除去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、円筒状に形成されるフィルタと、前記フィルタの中心軸に一致する位置に配置され、内部に水が流通可能な空間が形成された排水管部と、基端側が前記排水管部に接続されると共に先端側が前記フィルタの内周面に近接又は当接する位置に配置されて開口し、先端側から基端側に水が流通可能なノズル部と、前記フィルタの下部に配置され、先端側が前記フィルタの底部に向かって開口し、水が先端側から前記排水管部に流通可能な底部ノズル部と、を備えるバラスト水処理装置に関する。
また、前記底部ノズル部の基端側は、前記排水管部に接続されることが好ましい。
また、前記底部ノズル部の先端の開口面積は、前記フィルタの網目よりも大きいことが好ましい。
また、前記フィルタは、中心軸を回転軸として回転可能に構成されると共に、該中心軸が鉛直方向に沿うように配置され、前記底部ノズル部の先端側は、前記フィルタの内周面の近傍まで延びることが好ましい。
また、バラスト水処理装置は、前記底部ノズルに設けられ前記フィルタの底部に当接又は近接するブラシ部を更に備えることが好ましい。
本発明のバラスト水処理装置によれば、フィルタの底部に沈降した異物を好適に除去できる。
以下、本発明のバラスト水処理装置の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のバラスト水処理装置1は、海水等の水を汲み上げるラインと、汲み上げた水をバラスト水として貯留するバラストタンクと、を備える船舶に取り付けられ、汲み上げた水に含まれる異物を除去するために用いられる。このバラスト水処理装置1は、図1に示すように、ケーシング10と、このケーシング10の内部に配置されるフィルタ20と、フィルタ回転手段30と、ケーシング10にバラスト水を導入する導入部14と、フィルタ20に付着した異物を吸引して除去する洗浄機構40と、フィルタ20に洗浄水を噴射する噴射ノズル50と、ケーシング10の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給部60と、を備える。
また、このバラスト水処理装置1には、ケーシング10にバラスト水を導入する導入ラインL1と、洗浄水ラインL2と、が接続される。
尚、本明細書において「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。
本実施形態のバラスト水処理装置1は、海水等の水を汲み上げるラインと、汲み上げた水をバラスト水として貯留するバラストタンクと、を備える船舶に取り付けられ、汲み上げた水に含まれる異物を除去するために用いられる。このバラスト水処理装置1は、図1に示すように、ケーシング10と、このケーシング10の内部に配置されるフィルタ20と、フィルタ回転手段30と、ケーシング10にバラスト水を導入する導入部14と、フィルタ20に付着した異物を吸引して除去する洗浄機構40と、フィルタ20に洗浄水を噴射する噴射ノズル50と、ケーシング10の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給部60と、を備える。
また、このバラスト水処理装置1には、ケーシング10にバラスト水を導入する導入ラインL1と、洗浄水ラインL2と、が接続される。
尚、本明細書において「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。
ケーシング10は、バラスト水を収容する。ケーシング10は、円筒状に構成され、中心軸が鉛直方向に沿って配置される。ケーシング10は、一端部(上端部)及び他端部(下端部)が開口した円筒状の本体部11と、本体部11の上端部を密閉する上側蓋部12と、本体部11の下端部を密閉する下側蓋部13と、を備える。
本体部11の周面には、ケーシング10に収容され、後述のフィルタ20により濾過されたバラスト水が流出する流出口111が設けられる。
上側蓋部12及び下側蓋部13における本体部11の中心軸に一致する位置には、それぞれ、後述のフィルタ回転手段30が配置される貫通穴が形成される。
本体部11の周面には、ケーシング10に収容され、後述のフィルタ20により濾過されたバラスト水が流出する流出口111が設けられる。
上側蓋部12及び下側蓋部13における本体部11の中心軸に一致する位置には、それぞれ、後述のフィルタ回転手段30が配置される貫通穴が形成される。
フィルタ20は、上端部及び下端部が開口した円筒状のフィルタ本体21と、フィルタ本体21の上端部を密閉する上側閉止部22と、フィルタ本体21の下端部を密閉する下側閉止部23と、を備える。
フィルタ20(フィルタ本体21)は、ケーシング10より小さな円筒状に形成され、ケーシング10と同軸となるように、ケーシング10の内部に配置される。これにより、ケーシング10とフィルタ20との間には、バラスト水流出空間S1が形成される。
下側閉止部23におけるフィルタ本体21の中心軸に一致する位置には、フィルタ20の内部にバラスト水導入するための貫通穴が形成される。
フィルタ20(フィルタ本体21)は、ケーシング10より小さな円筒状に形成され、ケーシング10と同軸となるように、ケーシング10の内部に配置される。これにより、ケーシング10とフィルタ20との間には、バラスト水流出空間S1が形成される。
下側閉止部23におけるフィルタ本体21の中心軸に一致する位置には、フィルタ20の内部にバラスト水導入するための貫通穴が形成される。
フィルタ回転手段30は、ケーシング10の内部に配置されたフィルタ20を、中心軸を回転軸として回転させる。このフィルタ回転手段30は、上部回転軸部材31及び下部回転軸部材32と、上部回転軸部材31を回転させるモータ33と、を含んで構成される。
上部回転軸部材31は、フィルタ20の上側閉止部22におけるフィルタ20の中心軸に対応する位置に、上向きに突出して固定される。下部回転軸部材32は、フィルタ20の下側閉止部23におけるフィルタ20の中心軸に対応する位置に、下向きに突出して固定される。即ち、上部回転軸部材31及び下部回転軸部材32は、それぞれ、フィルタ20の端部を構成する。
上部回転軸部材31は、フィルタ20の上側閉止部22におけるフィルタ20の中心軸に対応する位置に、上向きに突出して固定される。下部回転軸部材32は、フィルタ20の下側閉止部23におけるフィルタ20の中心軸に対応する位置に、下向きに突出して固定される。即ち、上部回転軸部材31及び下部回転軸部材32は、それぞれ、フィルタ20の端部を構成する。
上部回転軸部材31は、ケーシング10の上側蓋部12に形成された貫通穴に配置され、すべり軸受34を介して上側蓋部12に回転自在に、かつ、液密に支持される。
下部回転軸部材32は、ケーシング10の下側蓋部13に形成された貫通穴に配置され、すべり軸受35を介して下側蓋部13に回転自在に、かつ、液密に支持される。下部回転軸部材32は、フィルタ20の内部と連通する管状体となっている。そして、下部回転軸部材32の上端部は、下側閉止部23に形成された貫通穴に接続され、下端部は、ケーシング10の下側蓋部13に形成された貫通穴の内側に位置するように配置される。
下部回転軸部材32は、ケーシング10の下側蓋部13に形成された貫通穴に配置され、すべり軸受35を介して下側蓋部13に回転自在に、かつ、液密に支持される。下部回転軸部材32は、フィルタ20の内部と連通する管状体となっている。そして、下部回転軸部材32の上端部は、下側閉止部23に形成された貫通穴に接続され、下端部は、ケーシング10の下側蓋部13に形成された貫通穴の内側に位置するように配置される。
導入部14は、管状部材により形成され、一端部(上端部)が下部回転軸部材32の下端側を覆うように、下側蓋部13に接続される。導入部14の他端部(下端部)は、後述の導入ラインL1に接続され、この導入ラインL1から供給されるバラスト水をケーシング10の内部におけるフィルタ20の一次側に導入する。
洗浄機構40は、ノズル部41と、底部ノズル部45と、ブラシ部46と、排水管部としての集合管42と、排出管43と、排出管43に配置される開閉弁44と、を備える。
ノズル部41は、フィルタ20の一次側(内側)に配置され、先端側がフィルタ20の一次側の面(内周面)に向かって開口する。本実施形態では、ノズル部41は、フィルタ20の中心軸の延びる方向に垂直な方向(水平方向)に延びるように配置される。また、ノズル部41は、フィルタ20の中心軸の延びる方向(上下方向)に所定の間隔をあけて複数本配置される。ノズル部41の基端側は、集合管42に接続される。ノズル部41には、フィルタ20の二次側から一次側に向かって流れるバラスト水及びこのバラスト水によりフィルタ20の内周面から剥離された異物が流通する。
底部ノズル部45は、フィルタ20の下部に配置される。底部ノズル部45は、先端側がフィルタ20の底部に向かって開口している。本実施形態では、底部ノズル部45は、フィルタ20の中心軸の延びる方向(上下方向)に垂直な方向に延び、この底部ノズル部45の基端側は、集合管42に接続される。また、底部ノズル部45の先端側は、例えば、45度程度曲がってフィルタ20の底部に向かって開口している。
底部ノズル部45には、開口した先端側から基端側に向かってバラスト水及びフィルタ20の底部に沈降した異物が流通する。本実施形態では、底部ノズル部45の内径は、ノズル部41の内径よりも小さく構成される。また、底部ノズル部45の先端の開口面積は、フィルタ20の網目よりも大きく設定されている。
底部ノズル部45は、例えば、合成樹脂製のチューブにより構成される。
底部ノズル部45には、開口した先端側から基端側に向かってバラスト水及びフィルタ20の底部に沈降した異物が流通する。本実施形態では、底部ノズル部45の内径は、ノズル部41の内径よりも小さく構成される。また、底部ノズル部45の先端の開口面積は、フィルタ20の網目よりも大きく設定されている。
底部ノズル部45は、例えば、合成樹脂製のチューブにより構成される。
ブラシ部46は、底部ノズル部45に設けられる。本実施形態では、ブラシ部46は、底部ノズル部45の下面側に亘り取り付けられ、ブラシ部46の下端側は、フィルタ20の底部を構成する下側閉止部23の上面に当接又は近接する。
集合管42は、フィルタ20の中心軸に一致する位置に配置され、上端部が閉鎖し下端部が開口している。集合管42の上端部は、フィルタ20の上側閉止部22の中央に設けられた孔に挿入されて支持されている。集合管42には、ノズル部41及び底部ノズル部45を流通したバラスト水及び異物が集合して流通する。
排出管43は、上端部が集合管42の下端部に接続され、下部回転軸部材32の内部を、フィルタ20の回転を妨げないように下方に延びる。排出管43の下端側は、屈曲して延びており、導入部14の周面を貫通している。排出管43は、集合管42を流通したバラスト水及び異物を排出する。
開閉弁44は、排出管43における導入部14の貫通部分よりも二次側に配置され、排出管43を開閉する。
開閉弁44は、排出管43における導入部14の貫通部分よりも二次側に配置され、排出管43を開閉する。
噴射ノズル50は、フィルタ20の二次側に配置され、先端部がフィルタ20の二次側の面(外周面)に向かって開口する。本実施形態では、噴射ノズル50は、フィルタ20の中心軸の延びる方向(上下方向)に所定の間隔をあけて複数本配置される。噴射ノズル50は、後述の洗浄水ラインL2に接続され、洗浄水ラインL2から供給される洗浄水をフィルタ20の二次側の面に向かって噴射する。
圧縮ガス供給部60は、コンプレッサ等の圧縮ガス供給源(図示せず)と、圧縮ガス供給ライン61と、圧縮ガス供給弁62と、を備える。圧縮ガス供給ライン61は、ケーシング10の上側蓋部12に接続され、フィルタ20とケーシング10との間(ケーシング10の内部におけるフィルタ20の二次側)に圧縮ガスを供給する。
導入ラインL1は、ケーシング10にバラスト水(海水)を導入する。導入ラインL1の先端部は、導入部14に接続される。導入ラインL1には、ポンプ81及び開閉弁82が配置される。
洗浄水ラインL2は、先端側が噴射ノズル50に接続され、噴射ノズル50に洗浄水を供給する。洗浄水ラインL2の基端側は、洗浄水供給源(図示せず)に接続される。
以上のバラスト水処理装置1によれば、バラスト水を濾過する場合には、導入ラインL1の開閉弁82が開状態とされ、ポンプ81が駆動される。また、フィルタ回転手段30によりフィルタ20が回転される。すると、導入ラインL1から導入部14に供給されたバラスト水は、下部回転軸部材32を通ってケーシング10の内部におけるフィルタ20の一次側(内側)に導入されてフィルタ20により濾過処理され、流出口111から流出する。流出口111から流出したバラスト水は、バラストタンク(図示せず)に貯留される。
また、この状態においては、洗浄機構40の開閉弁44が開かれることで、ノズル部41、底部ノズル部45、集合管42及び排出管43の内部がケーシング10の内部に対して負圧となる。
すると、フィルタ20の一次側から二次側(バラスト水流出空間S1側)に濾過されたバラスト水の一部が再びフィルタ20の二次側から一次側に流れ、フィルタ20の内周面に付着した異物を剥離させる。フィルタ20の内周面から剥離された異物は、ノズル部41から吸引される。
また、底部ノズル部45の先端側は、フィルタ20の内周面の近傍に配置され、底部に向かって開口している。これにより、底部ノズル部45からは、フィルタ20の底部に沈降した異物がフィルタ20の内部の水と共に吸引される。
すると、フィルタ20の一次側から二次側(バラスト水流出空間S1側)に濾過されたバラスト水の一部が再びフィルタ20の二次側から一次側に流れ、フィルタ20の内周面に付着した異物を剥離させる。フィルタ20の内周面から剥離された異物は、ノズル部41から吸引される。
また、底部ノズル部45の先端側は、フィルタ20の内周面の近傍に配置され、底部に向かって開口している。これにより、底部ノズル部45からは、フィルタ20の底部に沈降した異物がフィルタ20の内部の水と共に吸引される。
ノズル部41及び底部ノズル部45により吸引された異物は、集合管42及び排出管43を通り、排出される。これにより、フィルタ20が洗浄され、フィルタ20の一次側に付着した異物が除去される。また、ノズル部41により吸引されずフィルタ20の底部に沈降した異物も除去される。
ここで、本実施形態では、バラスト水を濾過するときには、フィルタ20が回転しているため、フィルタ20の底面(下側閉止部23の上面)に沈降して付着した異物は、ブラシ部46により剥離される。また、フィルタ20の底部に沈降した異物は、遠心力によりフィルタ20の内周面の近傍に移動する。これにより、先端側がフィルタ20の内周面の近傍に配置されて底部に向かって開口した底部ノズル部45により、フィルタ20の底部に沈降した異物は効果的に除去される。
尚、バラスト水の濾過処理を行う場合には、圧縮ガス供給部60の圧縮ガス供給弁62は、いずれも閉止される。
尚、バラスト水の濾過処理を行う場合には、圧縮ガス供給部60の圧縮ガス供給弁62は、いずれも閉止される。
一方、バラスト水処理装置1の運転が終了した後や、その他フィルタ20をより強力に洗浄したい場合には、ケーシング10に収容されたバラスト水を排出し、その後、ケーシング10の内部に水が存在しない状態でフィルタ20に洗浄水を噴き付けて異物を除去する洗浄を行う。このような場合には、まず、導入ラインL1の開閉弁82が閉状態とされ、ポンプ81は停止される。また、洗浄機構40の開閉弁が閉止される。そして、この状態で、圧縮ガス供給部60の圧縮ガス供給弁62が開状態とされる。これにより、ケーシング10に収容されたバラスト水は速やかに排出される。
以上説明した本実施形態のバラスト水処理装置1によれば、以下のような効果を奏する。
バラスト水処理装置1を、フィルタ20と、このフィルタ20の中心軸に一致する位置に配置される集合管42と、基端側が集合管42に接続され先端側がフィルタ20の内周面に近接又は当接する位置に配置されるノズル部41と、フィルタ20の下部に配置され先端側がフィルタ20の底部に向かって開口し、先端側から基端側に水が流通可能な底部ノズル部45と、を含んで構成した。これにより、フィルタ20の内部において底部に沈降した異物を底部ノズル部45によってフィルタ20の内部から排出できるので、フィルタ20の内部に残存する異物に起因するノズル部41の消耗を防げる。
底部ノズル部45の基端側を集合管42に接続した。これにより、底部ノズル部45の先端側から水と共に吸引された異物を、ノズル部41を流通した水が流れる集合管42から外部に排出できるので、底部ノズル部45の長さを短くできる。また、バラスト水処理装置1の装置構成を簡略化できる。
底部ノズル部45の先端の開口面積を、フィルタ20の網目よりも大きく設定した。これにより、フィルタ20から侵入できる大きさの異物を吸引させられる。また、フィルタ20の網目を通過できない大きさの異物を好適に吸引させられる。
フィルタ20を、中心軸が鉛直方向に沿うように配置し、底部ノズル部45の先端側を、フィルタ20の内周面の近傍に位置させた。これにより、フィルタ20の回転により、フィルタ20の底部に沈降する異物を遠心力でフィルタ20の内周面の近傍に集合させられるので、底部ノズル部45により異物を効果的に排出できる。
バラスト水処理装置1を、フィルタ20の底部に当接又は近接するブラシ部46を含んで構成した。これにより、フィルタ20の底部に付着した異物を、ブラシ部46により剥離させられるので、底部ノズル部45による異物の排出効果をより向上させられる。
以上、本発明のバラスト水処理装置の好ましい一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。
例えば、本実施形態では、本発明を、ノズル部41及び底部ノズル部45に対して回転するフィルタ20を有するバラスト水処理装置1に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、ノズル部及び底部ノズル部がフィルタに対して回転する構成のバラスト水処理装置に適用してもよい。
例えば、本実施形態では、本発明を、ノズル部41及び底部ノズル部45に対して回転するフィルタ20を有するバラスト水処理装置1に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、ノズル部及び底部ノズル部がフィルタに対して回転する構成のバラスト水処理装置に適用してもよい。
また、本実施形態では、フィルタ20の回転軸が上下方向(鉛直方向)に沿うようにフィルタ20を配置したが、これに限らない。即ち、回転軸が水平方向に沿うようにフィルタを配置してもよい。
また、本実施形態では、底部ノズル部45の基端側を集合管42に接続したが、これに限らない。即ち、底部ノズル部の基端側を集合管に接続せず、底部ノズル部から吸引した水及び異物を、別途外部に排出させてもよい。
また、本実施形態では、ブラシ部46を底部ノズル部45に取り付けたが、これに限らない。即ち、ブラシ部46を、底部ノズル部45とは独立して配置してもよい。
1 バラスト水処理装置
20 フィルタ
41 ノズル部
42 集合管(排水管部)
45 底部ノズル部
46 ブラシ部
20 フィルタ
41 ノズル部
42 集合管(排水管部)
45 底部ノズル部
46 ブラシ部
Claims (5)
- 円筒状に形成されるフィルタと、
前記フィルタの中心軸に一致する位置に配置され、内部に水が流通可能な空間が形成された排水管部と、
基端側が前記排水管部に接続されると共に先端側が前記フィルタの内周面に近接又は当接する位置に配置されて開口し、先端側から基端側に水が流通可能なノズル部と、
前記フィルタの下部に配置され、先端側が前記フィルタの底部に向かって開口し、水が先端側から前記排水管部に流通可能な底部ノズル部と、を備えるバラスト水処理装置。 - 前記底部ノズル部の基端側は、前記排水管部に接続される請求項1に記載のバラスト水処理装置。
- 前記底部ノズル部の先端の開口面積は、前記フィルタの網目よりも大きい請求項2に記載のバラスト水処理装置。
- 前記フィルタは、中心軸を回転軸として回転可能に構成されると共に、該中心軸が鉛直方向に沿うように配置され、
前記底部ノズル部の先端側は、前記フィルタの内周面の近傍まで延びる請求項1に記載のバラスト水処理装置。 - 前記底部ノズルに設けられ前記フィルタの底部に当接又は近接するブラシ部を更に備える請求項4に記載のバラスト水処理装置。
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Family Applications (1)
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2019
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Publication number | Publication date |
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