JP3605128B2

JP3605128B2 - How to prevent marine organisms

Info

Publication number: JP3605128B2
Application number: JP31640893A
Authority: JP
Inventors: 正明根来; 宏中村; 彰弘浜崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH0775790A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、海水を取水し機器・配管類に供給する海水取水ライン等に適用される海生物付着防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海水取放水施設における海生物の付着防止方法としては、塩素系の殺菌剤（塩素ガス、次亜塩素酸ソーダ等）を取水路中の海水に注入したり、有機スズ等を含有する塗料を取放水路に塗布している。
【０００３】
塩素系の殺菌剤を取水路中の海水に注入する従来の技術の１例を、図６に示す。海水の取水路３１に設けられた海水取水ポンプ２９は、火力発電所の熱交換器等へ海水を供給するためのポンプである。この海水取水ポンプ２９の回転部の冷却は、軸冷ポンプ２５により取水路３１から海水を分取して、海水を回転部にかけることにより行われる。この海水は軸冷海水供給管２６を通されるが、この管の直径は約１０ｃｍと細く、海生物の管内付着が原因で流量の低下や閉塞による海水取水ポンプ２９の焼きつきが起こるおそれがある。そこで、塩素注入管３０より軸冷海水管２６内の海水に塩素系の殺菌剤を注入することにより、海生物の管内付着を防止している。
【０００４】
また、塩素系の殺菌剤を、発電プラントの熱交換器へ供給される海水の取水用の管路内の海水に注入する従来の技術を、図７に示す。この技術は、ボイラ５０において給水を燃料の燃焼熱によって蒸発させて蒸気を発生させ、この蒸気によってタービン５１を駆動した上、タービン５１を出た蒸気を熱交換器５２において取水用の管路５３よりの取水海水と熱交換させて凝縮水とする場合に、前記管路５３内の取水海水に塩素系の殺菌剤としての塩素を注入して、管路５３及び熱交換器５２への海生物の付着を防止するようにしている。
【０００５】
熱交換器５２を出た海水は、放水管５４を経て放流海水として放流される。また、ボイラ５０からの燃焼排ガスは、排ガス処理装置５７へ導入されて含有するＳＯ_ｘとＮＯ_ｘが除去された上、煙道５６を経て煙突５５より大気中へ排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
海水を取水するプラントにおいては、取水中の生物による機器・配管類の汚損を抑止するため、従来前記のように、取水の中に塩素などの塩素系の殺菌剤を注入したり、水路壁に有機スズ等を含有した塗料を塗布してきた。しかし、前者は発癌性物質を生成したり海生物を無差別殺傷するので生体系破壊につながり、また、塩素系の殺菌剤により管路や機器に腐食が起る可能性がある。後者は重金属が生物体内に蓄積するなど重大な生態系破壊に繋がり、使用を避けなければならない状況にいたっている。このため、現時点では環境問題を考慮すれば、有効な防止策はなく付着した海生物を定期的にブラシなどで清掃するほか方法がない。
【０００７】
本発明は、環境への影響、特に生物の無差別的殺傷を避け生態系への影響を極力低減して、しかも、プラント機器に最も甚大な汚損を与える殻を有する付着海生物（フジツボや二枚貝等）が付着し、かつ、これが成長することを防止する海生物付着防止方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の海生物付着防止方法は、取水された海水中に塩素系の殺菌剤を注入することなく二酸化炭素（ＣＯ_２）を注入し、海水のｐＨを５〜６に低下させることを特徴とする。
（２）また、本発明の海生物付着防止方法は、上記（１）を行なうに当たって、取水された海水中に燃焼排ガスを吹き込むことにより二酸化炭素を注入し、海水のｐＨを５〜６に制御することを特徴とする。
（３）また更に、本発明の海生物付着防止方法は、上記（１）または（２）において、前記ｐＨを５〜６にされた海水の放流に当り、空気を放流海水中に吹き込み、放流海水のｐＨを水質規制値の範囲内に調節することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
海水中の付着生物幼生は、固着に適当な基盤に接触すると接着物質を分泌し永久固着しながらホルモン作用によって変態し、多くのものは強固な殻を作る。この際、幼生は低ｐＨ海水（ｐＨ５〜６）中では殻形成できない。この際幼生は死なず、適当な海域に至るまで付着変態を一時延期する。
【００１０】
前記本発明（１）では、取水された海水中に塩素系の殺菌剤を注入することなくＣＯ_２を注入することによって、ＣＯ_２が次の化１に示される化学反応によって解離し、発生する水素イオン〔Ｈ^＋〕によって海水中のｐＨを５〜６に低下させる。
【００１１】
【化１】

【００１２】
海水のｐＨは、注入されるＣＯ_２量だけでなく海水のアルカリ度や温度などに影響されるが、例えば温度２５度の一般的な海水では、次の表１に示すように、５０ｐｐｍのＣＯ_２注入で海水のｐＨを６程度に下げることができる。
【００１３】
【表１】

【００１４】
以上のように、本発明（１）では、取水された海水中に塩素系の殺菌剤を注入することなくＣＯ_２を注入し、海水のｐＨを５〜６に下げることによって、配管系などで海生物が変態し殻を生成することがない。
【００１５】
前記本発明（２）においては、前記本発明（１）を行なうに当たって、取水された海水中に燃焼排ガスを吹き込むことによって、燃焼排ガス中に通常８〜１５％含有されるＣＯ_２が前記化１に示す反応によって解離し海水中に注入され、発生する水素イオンによって海水中のｐＨを低下させる。しかも、本発明（２）においては、前記のように、海水のｐＨを海水中の付着生物の幼生が殻を形成できない５〜６に制御しているために、海水取水ライン等において海生物が変態して殻を生成することがない。
【００１６】
前記本発明（２）では、取水された海水中に燃焼排ガスを吹き込み、海水のｐＨを５〜６としているために、前記本発明（１）におけると同様に、海水取水ライン等において海生物が変態して殻を生成することがない。
また、前記本発明（３）によれば、前記本発明（１）または（２）において、熱交換器等を通した後海水を放流するに当って、放流海水中に空気を吹き込み、海水中に溶け込んでいるＣＯ_２を放流海水中から放散させて放流海水のｐＨを上げ、そのｐＨ値を水質規制値（ｐＨ５．８〜８．６）の範囲内に調節して放流することができる。
【００１７】
【実施例】
図１は、本発明の第１の実施例の説明図である。プランクトン幼生２を含む海水１は、矢印に示すように、取水ポンプ３によって取水管５に取水される。同取水管５の入口側においてＣＯ_２注入装置４によって取水された海水中にＣＯ_２が注入され、海水のｐＨを６以下、望ましくは５〜６にする。このようにｐＨが下がった海水は、取水管５を経てプラント６へ送られた上、放水管７の出口付近において脱気用ポンプ８によって空気脱気されて海水中に注入されたＣＯ_２が除去されて正常海水程度のｐＨに戻され、矢印に示すように、海へ戻される。
【００１８】
本実施例では、以上の通り、取水管５に取水された海水中にＣＯ_２を注入してそのｐＨを６以下とすることによって、プラント６及び放水管７中にはｐＨの低下した海水が流れることとなり、殻をもつ付着生物等が付着し生長することを防止することができる。
【００１９】
本実施例に用いられるＣＯ_２の注入及び脱気システムを図２に示す。取水管５の入口側にＣＯ_２を注入するＣＯ_２注入装置４は、ＣＯ_２ガスを収容するＣＯ_２容器４ａと同容器４ａ内のＣＯ_２ガスを取水管５内の吸込みノズル４ｃへ供給するブロワ４ｂを備えており、取水管５内の流量１０００ｔ／ｈ、ｐＨ８．０の海水に、黒塗り矢印に示すように、６０ｋｇ／ｈの純ＣＯ_２を注入して、海水のｐＨを６．０に下げるようになっている。
【００２０】
６はプラントであり、図２中には冷却器が図示されている。前記のように、ｐＨを下げた海水は、プラント６を通った上放水管７の放流口より海へ戻されるが、放水管６の出口（放流口）付近には、脱気用ポンプ８より空気が供給され、放水管７中の海水を空気脱気して海水中のＣＯ_２を除去し、海へ戻される海水のｐＨをほぼ元の値に戻す。
【００２１】
前記の脱気用ポンプ８に代えて、図２に示す放散塔１１を用いることもできる。この場合には、放水管７に弁１０を設け、同弁１０を閉じた状態で弁１０の上流側からポンプ１２によって放水管７内を流れる海水を放散塔１１内へ導き、海水を放散塔１１内でスプレーし、放散塔１１内を流れる空気流（白抜き矢印で示す）によって、黒塗り矢印に示すように、海水中のＣＯ_２を除去し、海水のｐＨを上げる。このように、ｐＨが上昇した海水は、弁１０の下流側で放水管７へ戻される。
【００２２】
前記のように、取水管５内の流量１０００ｔ／ｈ、ｐＨ８．０の海水に６０ｋｇ／ｈの純ＣＯ_２を注入して海水のｐＨを６．０に下げる場合には、幅５ｍ、長さ２０ｍ、高さ３ｍのＣＯ_２放散率５５％の直交流型の放散塔１１が用いられる。
【００２３】
以上の条件における各部分の海水の流量、ｐＨ及び全炭酸は、図２中に示されている。また、図２中１３は取水管５のＣＯ_２注入点より下流側に設けられたｐＨ計、１４は放散塔１１の出口側に設けられたｐＨ計である。
【００２４】
次に、汚損海生物の代表であるフジツボを用いた実験例を示す。
【００２５】
１．方法
１．１材料
タテジマフジツボのキプリス幼生。
１．２器具・条件
（１）コルターカウンター
（２）収容恒温槽温度…２３℃
（３）光条件…暗黒下（コルターカウンターをアルミホイルで包む）
（４）使用海水…紫外線照射した濾過海水
（５）幼生密度…約２０個体／２０ミリリットル紫外線照射濾過海水／容器
１．３手順
（１）コルターカウンターに海水を入れる
（２）二酸化炭素ガスを約５秒通気
（３）ｐＨを計測する
（４）付着期のキプリス幼生を入れる
（５）コルターカウンターを一晩恒温器内に放置
（６）ｐＨを計測後、付着数の計数
（７）再度二酸化炭素ガスを約５秒通気
（８）ｐＨを計測する
（９）コルターカウンターを二晩恒温器内に放置
（１０）ｐＨを計測後、付着数の計数と幼生の観察を実体双眼顕微鏡で行なう
（１１）（９）（１０）を繰り返す
（１２）二酸化炭素ガスを通気せず二晩恒温器内に放置
（１３）ｐＨを計測後、付着数の計数と幼生の観察を実体双眼顕微鏡で行なう
以上の条件の実験を実験区とし、同様の容器同様の手順でただし二酸化炭素ガス通気の代わりにエアー通気を行なったものを対照区とする。
【００２６】
２．結果
前記実験の結果を表２に示す。この結果によれば、二酸化炭素ガス通気を行った場合には、キプリス幼生の付着が認められないことが判明した。また、本実験では二酸化炭素のバブリングによって低下させたｐＨは５．５８→６．６６又は５．３５→６．３１と若干上昇してしまった。しかし、どちらの状態でもキプリス幼生の付着はなく顕著な付着抑止効果が認められた。また、死亡数は、ｐＨを低下させた実験区の方が若干多かったが、いたずらに殺傷する効果が強いというものでないことが判明した。しかも、死亡しなかった個体には付着能力は残っていることが判明した。
【００２７】
以上の通り、本実施例では、ＣＯ_２の注入により取水海水のｐＨ値を６以下、望ましくは５〜６とすることによって、有用なプランクトン等を無差別に殺傷することなく海生物の機器、配管への付着とその成長を抑えることができる。また、取水海水中にはＣＯ_２が注入されるために、塩素系の殺菌剤の注入により発生する機器、配管の腐食を防止することができる。
【００２８】
【表２】

【００２９】
本発明の第２の実施例を、図３によって説明する。本実施例における海水の取水路３１、海水取水ポンプ２９、軸冷ポンプ２５及び軸冷海水供給管２６は、図６に示す従来のものとは相違がないので、その説明を省略する。
【００３０】
本実施例では、軸冷ポンプ２５の入口側と取水路３１との間にｐＨ調節槽２１を設け、排ガス供給ポンプ２２を経て供給されるボイラ排ガスを散気管２７よりｐＨ調節槽２１内の海水に吹き込むことにより、ｐＨ値が５から６となった海水が、軸冷ポンプ２５により軸冷海水供給管２６を経て海水取水ポンプ２９に供給される。
【００３１】
前記のボイラ排ガスが吹き込まれた海水のｐＨは、ｐＨ計２８により測定され、ｐＨ値を５から６の間に保つように、ｐＨ計２８の信号を受ける調節器２４が排ガス供給ポンプ２２の上流側のボイラ排ガスラインに設けられた流量調節弁２３および排ガス供給ポンプ２２を制御する。
【００３２】
以上の通り、本実施例では、軸冷海水供給管２６と軸冷ポンプ２５を流れる海水はｐＨ５〜６に保たれているために、有用なプランクトン等を無差別に殺傷することなく殻を有する海生物が軸冷海水供給管２６や軸冷ポンプ２５に付着し殻を生成することを確実に防止することができる。また、取水海水中のｐＨを下げるために元来大気中へ放出する燃焼排ガスを用いており、コストを低減することができると共に、従来の塩素系の殺菌剤を用いた場合に発生する機器・配管の腐食を防止することができる。
【００３３】
海水中に燃焼排ガスを吹き込む本発明の効果検証のため、図４に示す装置によって基礎試験を実施した。この試験では、ガラス容器４０、４０ａ（４０〜５０ｍｌ）内の濾過海水４１中に、付着生物の代表であるタテジマフジツボのキプリス幼生を１０数個入れて付着抑制試験を行った。ガラス容器４０、４０ａは光が入らないようにアルミフォイルで包み恒温水浴槽４２（温度２０〜２３℃）内に設置した。
【００３４】
実験系は模擬排ガス（ＣＯ_２濃度１５％とし、他のガスはＳＯ_２１００ｐｐｍを混合し、窒素ガスでバランスさせたもの）をポンプ４３から調整弁４４、流量計４５を介してガラス容器４０内に吹き込んだ。一方対照系は、同様にポンプ４３ａから調整弁４４ａ、流量計４５ａを介してガラス容器４０ａ内に空気を吹き込み、両者の差異を比較した。なお、実験系のｐＨを５．７に設定するように、模擬ガス流量を間欠的に調節した（通常流量は５００ｃｃ／分とした）。一方、対照系のｐＨは８．０とした。試験結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】

【００３６】
対照系（空気吹込みｐＨ＝８．０）では、試験時間経過とともに幼生の付着個数が増え、９６時間後には全数（１３個体）が付着した。一方、実験系（模擬ガス吹込みｐＨ＝５．７）では、９６時間経過後もすべての幼生が付着することなく、しかも死滅することなく浮遊していることが確認できた。
【００３７】
本発明の第３の実施例を、図５によって説明する。本実施例におけるボイラ５０、タービン５１、熱交換器５２、管路５３、放水管５４、煙突５５及び煙道５６及び排ガス処理装置５７は、図７に示される装置と相違するところがないので、その説明を省略する。
【００３８】
本実施例では、発電プラントの熱交換器５２に導入される取水海水路である管路５３に、ボイラ５０の燃焼排ガスの煙道５６から、開閉弁６３を開けて抽気管６１を経てブロワ６５によってボイラ５０の燃焼排ガスの一部を引抜く。この燃焼排ガスを流量調整弁６６、流量計６７を経て取水海水路である管路５３の取水側の端部付近の底部に設置された散気装置６８から微細気泡を形成させて海水中に吹き込む。吹き込む燃焼排ガスの量は、管路５３内に設置したｐＨ計６９によりｐＨ値を検出し、ｐＨ値が５〜６になるように調節器７０から前記流量調整弁６６に信号を送って流量制御する。
【００３９】
一方、熱交換器５２を出た海水は、放流する前に放水管５４に設置されたｐＨ計８３によってｐＨ値を検出し、海水のｐＨが放流規制範囲（５．８〜８．６）外にあるときは、ｐＨ計８３の信号が入力される調節器８４から信号を送り流量調整弁８１を開けてブロワ８０から放水管５４内へ空気を送る。空気は、放水管５４の出口側の端部付近の底部に設置された散気装置８２から微細気泡を形成させて海水中に吹き込み、海水中に溶解しているＣＯ_２ガスを大気中に放散させて海水のｐＨを高め、放流される海水のｐＨ値が放流規制値の範囲（５．８〜８．６）になるように調整する。
【００４０】
なお、図５中、６２は余剰の燃焼排ガスをブロワ６５から煙道５６へ戻すバイパスラインであり、６４は同バイパスライン６２に設けられた開閉弁である。
【００４１】
以上の通り、本実施例では、管路５３、熱交換器５２及び放水管５４を流れる海水はｐＨ５〜６に保たれているために、殻を有する海生物がこれらの管や熱交換器に付着し殻を生成することを確実に防止することができると共に、有用なプランクトンなどを無差別に殺傷することがない。
【００４２】
また、放流される海水は、放流前に空気を吹き込んで海水中に溶解しているＣＯ_２ガスを大気中に放散させてｐＨ値を高め、放流される海水のｐＨ値を放流規制値の範囲内になるようにフィードバック制御を行っているので、海水を適切な状態にして放流を行うことができる。
【００４３】
本実施例では、また、散気装置６８、８２からそれぞれ微細気泡の状態で燃焼排ガスと空気が海水中に吹き込まれるために、大気中にこれらのガスが吹き抜けることがなく、ＣＯ_２ガスの海水中への溶解効率を高くし、また、海水中に溶解したＣＯ_２ガスの放散を確実に行うことができる。
【００４４】
また更に、本実施例では、発電プラントのボイラから発生する燃焼排ガスを有効に使用することができると共に、燃焼排ガス中のＣＯ_２を利用しているために、大気汚染を起すことがなく、また、塩素系の殺菌剤を用いる場合のように機器・配管の腐食を発生させることもない。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載された本発明は、取水された海水中に塩素系の殺菌剤を注入することなくＣＯ_２を注入し、海水のｐＨを５〜６に低下することによって、プラント内の機器・配管類等に付着し、汚損（材料腐食、目詰まり、破損、機器性能の劣下など）の原因となる殻を持つ海生物が付着・成長することを防止して、海生物による汚損の程度を飛躍的に改善することができる。また、ＣＯ_２を用いているために、従来の塩素系の殺菌剤を用いた場合に発生する機器・配管等の腐食を低減することができる。
【００４６】
請求項２に記載された本発明は、請求項１に記載の海生物付着防止方法において、取水された海水中に燃焼排ガスを吹き込むことによりＣＯ _２を注入し、海水のｐＨを５〜６に制御することによって、プラント内の機器・配管類等に付着し、汚損の原因となる殻を持つ海生物が付着・成長することを防止して、海生物による汚損の程度を飛躍的に改善することができる。しかも、元来大気へ放出する燃焼排ガスを有効利用しており、原料コストを殆んど必要とせず、原料の輸送・貯蔵を必要とせず、かつ、大気汚染を起すことがない。また、燃焼排ガス中のＣＯ_２を利用しているために、従来問題であった塩素系の殺菌剤を用いた場合に発生する機器・配管等の腐食問題を低減することができる。
【００４７】
請求項３に記載された本発明は、前記の請求項１または請求項２に記載された本発明の効果に加えて、ｐＨを５〜６にされた海水の放流に当り、空気を放流海水中に吹き込み、放流海水のｐＨを水質規制値の範囲内に維持することができ、放流海水により環境汚染が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。
【図２】同実施例のＣＯ_２注入及び脱気システムの概略図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成図である。
【図４】燃焼排ガスを海水中に吹き込む本発明の基礎試験装置の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施例の構成図である。
【図６】塩素系の殺菌剤を取水路中の海水に注入する従来の技術の１例の概略図である。
【図７】塩素系の殺菌剤を発電プラントの熱交換器へ供給される海水の取水用の管路内の海水に注入する従来の技術の構成図である。
【符号の説明】
１海水
２プランクトン幼生
３取水ポンプ
４ＣＯ_２注入装置
５取水管
６プラント
７放水管
８脱気用ポンプ
１１放散塔
２１ｐＨ調節槽
２２排ガス供給ポンプ
２３流量調整弁
２４調節器
２５軸冷ポンプ
２６軸冷海水供給管
２７散気管
２８ｐＨ計
２９海水取水ポンプ
３１取水路
５０ボイラ
５１タービン
５２熱交換器
５３管路
５４放水管
５５煙突
５６煙道
５７排ガス処理装置
６１抽気管
６２バイパスライン
６３、６４開閉弁
６５ブロワ
６６流量調整弁
６７流量計
６８散気装置
６９ｐＨ計
７０調節器
８０ブロワ
８１流量調整弁
８２散気装置
８３ｐＨ計
８４調節器[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for preventing marine organisms from adhering to a seawater intake line or the like that takes in seawater and supplies it to equipment and piping.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for preventing marine organisms from adhering to a seawater intake and discharge facility, a chlorine-based disinfectant (chlorine gas, sodium hypochlorite, etc.) is injected into seawater in a waterway, or a paint containing organotin or the like is used. Is applied to the discharge channel.
[0003]
FIG. 6 shows an example of a conventional technique for injecting a chlorine-based disinfectant into seawater in a water channel. The seawater intake pump 29 provided in the seawater intake channel 31 is a pump for supplying seawater to a heat exchanger or the like of a thermal power plant. The cooling of the rotating part of the seawater intake pump 29 is performed by separating the seawater from the intake passage 31 by the shaft cooling pump 25 and applying the seawater to the rotating part. This seawater is passed through the axially cooled seawater supply pipe 26. The diameter of this pipe is as thin as about 10 cm, and there is a possibility that the seawater intake pump 29 may burn due to a decrease in flow rate or blockage due to adhesion of marine organisms in the pipe. is there. Therefore, by injecting a chlorine-based disinfectant into the seawater in the shaft cold seawater pipe 26 from the chlorine injection pipe 30, adhesion of marine organisms to the pipe is prevented.
[0004]
FIG. 7 shows a conventional technique for injecting a chlorine-based disinfectant into seawater in a seawater intake pipe supplied to a heat exchanger of a power plant. According to this technique, steam is generated by evaporating feed water in a boiler 50 by the heat of combustion of fuel, and the steam is used to drive a turbine 51. When condensed water is formed by exchanging heat with the intake seawater, chlorine as a chlorine-based disinfectant is injected into the intake seawater in the pipe 53, and marine organisms are introduced into the pipe 53 and the heat exchanger 52. To prevent adhesion.
[0005]
The seawater that has exited the heat exchanger 52 is discharged as discharged seawater through a water discharge pipe 54. The combustion exhaust gas from the boiler 50 is on SO _x and NO _x containing introduced into the exhaust gas treatment apparatus 57 has been removed, is discharged through the flue 56 into the atmosphere from the chimney 55.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In plants that take in seawater, in order to prevent contamination of equipment and pipes by living organisms during intake, conventionally, as described above, chlorine-based germicides such as chlorine are injected into intake water, Paints containing organotin and the like have been applied. However, the former produces carcinogens and indiscriminately kills marine organisms, leading to the destruction of living systems, and chlorine-based germicides can cause corrosion in pipelines and equipment. The latter leads to serious destruction of ecosystems, such as the accumulation of heavy metals in living organisms, and the situation has to be avoided. For this reason, at present, there is no effective precautionary measure considering environmental issues, and there is no other method than cleaning the attached marine organisms regularly with a brush or the like.
[0007]
The present invention is intended to minimize the impact on the environment, in particular on the ecosystem by avoiding indiscriminate killing of living organisms, and on the other hand, to adherent marine organisms (barnacles and bivalves) having shells that cause the most severe pollution to plant equipment. Etc.) and to prevent them from growing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) The method for preventing sea organisms from adhering according to the present invention comprises injecting carbon dioxide (CO ₂ ) without injecting a chlorine-based disinfectant into drawn seawater to lower the pH of the seawater to 5 to 6. It is characterized by.
(2) In addition, sea anti-biofouling process of the present invention, when performing the above (1), carbon dioxide was injected by write Mukoto blowing flue gas into intake seawater, 5-6 the pH of seawater Is controlled.
(3) Furthermore, marine organisms adhere preventing method of the present invention, in the above-mentioned (1) or (2), per the discharge of seawater is pre SL pH 5-6, blowing air into the discharge seawater And adjusting the pH of the discharged seawater within the range of the water quality regulation value.
[0009]
[Action]
The periphyton larvae in seawater secrete an adhesive substance when they come into contact with a substrate suitable for fixation, and are transformed by hormonal action while permanently fixing, and many make a strong shell. At this time, the larva cannot form a shell in low pH seawater (pH 5 to 6). At this time, the larva does not die and temporarily suspends the attachment metamorphosis until reaching the appropriate sea area.
[0010]
In the present invention (1), by injecting CO ₂ without injecting a chlorine-based disinfectant into the seawater withdrawn, CO ₂ is dissociated and generated by a chemical reaction shown in the following chemical formula 1. The pH in seawater is reduced to 5 to 6 by hydrogen ions [H ⁺ ].
[0011]
Embedded image

[0012]
The pH of seawater is affected not only by the amount of CO ₂ injected but also by the alkalinity and temperature of seawater. For example, in general seawater at a temperature of 25 ° C., as shown in Table 1 below, 50 ppm of CO _{With two} injections, the pH of seawater can be lowered to about 6.
[0013]
[Table 1]

[0014]
As described above, in the present invention (1), CO ₂ is injected into the drawn seawater without injecting a chlorine-based disinfectant, and the pH of the seawater is reduced to 5 to 6 to thereby improve the piping system. Sea life does not transform and form shells.
[0015]
In the present invention (2), in carrying out the present invention (1), the combustion exhaust gas is blown into the seawater withdrawn, so that CO ₂ usually contained in the combustion exhaust gas in an amount of 8 to 15% is converted into the above chemical compound. Are dissociated by the reaction shown in (1) and injected into seawater, and the pH of the seawater is lowered by the generated hydrogen ions. Moreover, in the present invention (2), since the pH of seawater is controlled to 5 to 6 where larvae of attached organisms in the seawater cannot form shells as described above, marine organisms are not allowed in the seawater intake line or the like. Does not metamorphose to form a shell.
[0016]
In the present invention ( 2 ), since the combustion exhaust gas is blown into the seawater that has been withdrawn to adjust the pH of the seawater to 5 to 6, sea organisms can be produced in the seawater intake line and the like as in the present invention ( 1 ). Does not metamorphose to form a shell.
Further, according the to the present invention (3), wherein in the present invention (1) or (2), hitting to discharge seawater was passed through a heat exchanger or the like, blowing air into the discharge seawater, seawater the CO ₂ that is dissolved in dissipates from within discharge seawater raise the pH of the effluent seawater, can be discharged by adjusting the pH value in the range of water quality standard value (pH5.8~8.6).
[0017]
【Example】
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention. Seawater 1 containing plankton larvae 2 is drawn into a water intake pipe 5 by a water intake pump 3 as shown by an arrow. CO ₂ is injected into seawater, which is intake by CO ₂ injection device 4 at the inlet side of the intake pipe 5, the pH of seawater to 6, preferably to 5-6. The seawater having a lowered pH is sent to the plant 6 via the water intake pipe 5 and CO ₂ injected into the seawater after being degassed by the deaeration pump 8 near the outlet of the water discharge pipe 7. It is removed and returned to the pH of normal seawater, and returned to the sea as shown by the arrow.
[0018]
In the present embodiment, as described above, by injecting CO ₂ into the seawater drawn into the water intake pipe 5 and setting the pH thereof to 6 or less, the seawater having a reduced pH is contained in the plant 6 and the water discharge pipe 7. As a result, it is possible to prevent attached organisms having shells from attaching and growing.
[0019]
FIG. 2 shows a CO ₂ injection and deaeration system used in this embodiment. CO ₂ injection device 4 for injecting the CO ₂ to the inlet side of the intake pipe 5 supplies the CO ₂ gas of CO ₂ container 4a and the container 4a for accommodating the CO ₂ gas into the suction nozzle 4c water intake pipe 5 A blower 4b is provided, and 60 kg / h of pure CO ₂ is injected into seawater having a flow rate of 1000 t / h and a pH of 8.0 in the water intake pipe 5 as shown by a black arrow to adjust the pH of the seawater to 6. It is designed to be reduced to zero.
[0020]
Reference numeral 6 denotes a plant, and a cooler is illustrated in FIG. As described above, the seawater whose pH has been lowered is returned to the sea from the discharge port of the upper discharge pipe 7 that has passed through the plant 6, and near the outlet (discharge port) of the discharge pipe 6 from the deaeration pump 8. air is supplied, the seawater in the water discharge pipe 7 to remove the CO ₂ of air degassed seawater, returning the pH of seawater to be returned to the sea almost its original value.
[0021]
Instead of the deaeration pump 8, a stripping tower 11 shown in FIG. 2 can be used. In this case, a valve 10 is provided in the water discharge pipe 7, and in a state where the valve 10 is closed, the seawater flowing through the water discharge pipe 7 is guided from the upstream side of the valve 10 into the diffusion tower 11 by the pump 12, and the seawater is diffused from the discharge tower 11. As shown by the black arrows, the CO ₂ in the seawater is removed and the pH of the seawater is increased by spraying in the spray tower 11 and flowing in the stripping tower 11 (indicated by white arrows). Thus, the seawater whose pH has risen is returned to the water discharge pipe 7 downstream of the valve 10.
[0022]
As described above, when 60 kg / h of pure CO ₂ is injected into seawater having a flow rate of 1000 t / h and a pH of 8.0 in the intake pipe 5 to lower the pH of the seawater to 6.0, the width is 5 m and the length is 5 m. 20 m, CO ₂ emission of 55% of the stripping tower 11 for crossflow height 3m is used.
[0023]
The flow rate, pH and total carbonic acid of each portion of the seawater under the above conditions are shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 13 denotes a pH meter provided downstream of the CO ₂ injection point of the water intake pipe 5, and reference numeral 14 denotes a pH meter provided on the outlet side of the stripping tower 11.
[0024]
Next, an experimental example using barnacles, which are representative of fouled marine organisms, will be described.
[0025]
1. Method 1.1 Materials: Cypris larvae of barnacles.
1.2 Equipment / Conditions (1) Coulter counter (2) Temperature of thermostatic chamber ... 23 ° C
(3) Light conditions: under darkness (wrap the coulter counter with aluminum foil)
(4) Seawater used: filtered seawater irradiated with ultraviolet rays (5) Larval density: about 20 individuals / 20 milliliters filtered seawater irradiated with ultraviolet rays / container 1.3 Procedure (1) Put seawater into a coulter counter (2) Fill carbon dioxide gas Aeration for 5 seconds (3) Measure pH (4) Put cypris larvae in attachment phase (5) Leave coulter counter in incubator overnight (6) Measure pH, count attached number (7) Dioxide again (8) The pH is measured for about 5 seconds. (8) The pH is measured. (9) The coulter counter is left in a thermostat for two nights. (10) After the pH is measured, the number of adherence and the observation of the larvae are performed with a stereoscopic microscope. 11) Repeat (9) and (10). (12) Leave in a constant temperature oven for 2 nights without passing carbon dioxide gas. (13) After measuring the pH, count the number of adherence and observe the larvae using a stereoscopic microscope. The experiment under the conditions of In a similar container, the same procedure but with air ventilation instead of carbon dioxide gas ventilation is used as a control.
[0026]
2. Results The results of the experiment are shown in Table 2. According to this result, it was found that when carbon dioxide gas was ventilated, adhesion of cypris larvae was not observed. In this experiment, the pH lowered by bubbling carbon dioxide slightly increased to 5.58 → 6.66 or 5.35 → 6.31. However, in both cases, there was no adhesion of cypris larvae, and a remarkable adhesion-suppressing effect was observed. In addition, the number of deaths was slightly higher in the experimental group in which the pH was lowered, but it was found that the effect of killing unnecessarily was not strong. In addition, it was found that individuals who did not die still have the ability to adhere.
[0027]
As described above, in the present embodiment, by injecting CO ₂ , the pH value of the intake seawater is set to 6 or less, preferably 5 to 6, so that useful planktons and the like can be used without indiscriminately killing marine life equipment. Adhesion to the pipe and its growth can be suppressed. Further, since CO ₂ is injected into the intake seawater, corrosion of equipment and piping caused by injection of a chlorine-based disinfectant can be prevented.
[0028]
[Table 2]

[0029]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seawater intake channel 31, the seawater intake pump 29, the shaft cooling pump 25, and the shaft cooling seawater supply pipe 26 in this embodiment are not different from the conventional one shown in FIG.
[0030]
In the present embodiment, a pH adjusting tank 21 is provided between the inlet side of the shaft cooling pump 25 and the water intake passage 31, and boiler exhaust gas supplied via an exhaust gas supply pump 22 is supplied from a diffuser 27 to seawater in the pH adjusting tank 21. The seawater having a pH value of 5 to 6 is supplied to the seawater intake pump 29 by the shaft cooling pump 25 through the shaft cooling seawater supply pipe 26.
[0031]
The pH of the seawater into which the boiler exhaust gas has been blown is measured by a pH meter 28, and a controller 24 receiving a signal from the pH meter 28 is provided upstream of the exhaust gas supply pump 22 so as to maintain the pH value between 5 and 6. The flow control valve 23 and the exhaust gas supply pump 22 provided in the boiler exhaust gas line on the side are controlled.
[0032]
As described above, in the present embodiment, since the seawater flowing through the shaft-cooled seawater supply pipe 26 and the shaft-cooled pump 25 is maintained at a pH of 5 to 6, it has a shell without indiscriminately killing useful plankton and the like. It is possible to reliably prevent marine organisms from attaching to the shaft-cooled seawater supply pipe 26 and the shaft-cooling pump 25 to form shells. In addition, the flue gas originally released into the atmosphere is used to lower the pH of the intake seawater, which can reduce costs and reduce the equipment and equipment generated when using conventional chlorine-based disinfectants. Piping corrosion can be prevented.
[0033]
In order to verify the effect of the present invention in which combustion exhaust gas is blown into seawater, a basic test was performed using the apparatus shown in FIG. In this test, ten or more cypris larvae of barnacles, which are representative of the attached organisms, were placed in the filtered seawater 41 in the glass containers 40 and 40a (40 to 50 ml), and the adhesion inhibition test was performed. The glass containers 40 and 40a were wrapped in aluminum foil so as to prevent light from entering, and placed in a constant temperature water bath 42 (temperature 20 to 23 ° C.).
[0034]
In the experimental system, a simulated exhaust gas (CO ₂ concentration of 15%, other gas mixed with 100 ppm of SO ₂ and balanced with nitrogen gas) was supplied from a pump 43 through a regulating valve 44 and a flow meter 45 into a glass container 40. I blew it. On the other hand, in the control system, air was similarly blown into the glass container 40a from the pump 43a via the regulating valve 44a and the flow meter 45a, and the difference between the two was compared. The simulated gas flow rate was adjusted intermittently so that the pH of the experimental system was set to 5.7 (normal flow rate was 500 cc / min). On the other hand, the pH of the control system was 8.0. Table 3 shows the test results.
[0035]
[Table 3]

[0036]
In the control system (air blowing pH = 8.0), the number of larvae attached increased with the elapse of the test time, and all the larvae (13 individuals) attached after 96 hours. On the other hand, in the experimental system (simulated gas injection pH = 5.7), it was confirmed that all the larvae did not adhere and did not die even after 96 hours had elapsed.
[0037]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The boiler 50, the turbine 51, the heat exchanger 52, the pipeline 53, the water discharge pipe 54, the chimney 55 and the flue 56 and the exhaust gas treatment device 57 in this embodiment are not different from the device shown in FIG. Description is omitted.
[0038]
In the present embodiment, an on-off valve 63 is opened from a flue 56 of the combustion exhaust gas of the boiler 50 to a pipe 53 which is an intake sea water channel introduced into the heat exchanger 52 of the power plant, and the blower 65 Thus, a part of the combustion exhaust gas of the boiler 50 is extracted. This combustion exhaust gas passes through a flow control valve 66 and a flow meter 67 to form fine bubbles from an air diffuser 68 installed at the bottom near the end on the intake side of a pipe 53 which is an intake sea water channel, and is blown into seawater. . The amount of the combustion exhaust gas to be blown is detected by detecting a pH value with a pH meter 69 installed in a pipe 53, and sending a signal from the controller 70 to the flow rate control valve 66 so that the pH value becomes 5 to 6 to control the flow rate. I do.
[0039]
On the other hand, before discharging the seawater from the heat exchanger 52, the pH value is detected by a pH meter 83 installed in the water discharge pipe 54, and the pH of the seawater is out of the discharge regulation range (5.8 to 8.6). , A signal is sent from the controller 84 to which the signal of the pH meter 83 is input, and the flow control valve 81 is opened to send air from the blower 80 into the water discharge pipe 54. The air forms fine air bubbles from an air diffuser 82 installed at the bottom near the outlet end of the water discharge pipe 54 and blows into seawater, releasing CO ₂ gas dissolved in seawater into the atmosphere. Then, the pH of the seawater is increased, and the pH value of the discharged seawater is adjusted so as to be within the range of the discharge regulation value (5.8 to 8.6).
[0040]
In FIG. 5, reference numeral 62 denotes a bypass line for returning excess combustion exhaust gas from the blower 65 to the flue 56, and reference numeral 64 denotes an on-off valve provided in the bypass line 62.
[0041]
As described above, in the present embodiment, since the seawater flowing through the pipeline 53, the heat exchanger 52, and the water discharge pipe 54 is maintained at pH 5 to 6, the marine creature having a shell is used for these pipes and the heat exchanger. Adhesion and formation of a shell can be reliably prevented, and useful plankton and the like are not indiscriminately killed.
[0042]
In addition, the seawater to be discharged is blown with air before being discharged to disperse the CO ₂ gas dissolved in the seawater into the atmosphere to increase the pH value, and to adjust the pH value of the discharged seawater to the discharge regulation value range. Since the feedback control is performed so as to be inside, the seawater can be discharged in an appropriate state.
[0043]
In this embodiment, also, since the combustion exhaust gas and air is blown into the seawater in the form of the respective fine bubbles from the diffuser 68,82, without blows these gases into the atmosphere, CO ₂ gas seawater It is possible to increase the efficiency of dissolving in CO _{2 and} to reliably disperse CO ₂ gas dissolved in seawater.
[0044]
Furthermore, in this embodiment, the flue gas generated from the boiler of the power plant can be used effectively, and the use of CO ₂ in the flue gas does not cause air pollution. Also, unlike the case of using a chlorine-based disinfectant, corrosion of equipment and piping does not occur.
[0045]
【The invention's effect】
The present invention as set forth in claim 1 is an apparatus in a plant by injecting CO ₂ without injecting a chlorine-based disinfectant into drawn seawater and lowering the pH of the seawater to 5 to 6.・ Prevents marine organisms with shells that adhere to pipes and cause fouling (material corrosion, clogging, breakage, deterioration of equipment performance, etc.) from adhering and growing. The degree can be dramatically improved. In addition, since CO ₂ is used, corrosion of equipment and piping generated when a conventional chlorine-based disinfectant is used can be reduced.
[0046]
The present invention described in claim 2, 5 in the sea biofouling method of claim 1, the CO ₂ is injected by write Mukoto blowing flue gas into intake seawater, the pH of seawater By controlling to 6, the marine organisms with shells that adhere to the equipment and pipes in the plant and cause fouling are prevented from attaching and growing, and the degree of fouling by marine organisms is dramatically reduced. Can be improved. Moreover, since the flue gas originally discharged to the atmosphere is effectively used, the cost of raw materials is hardly required, the transportation and storage of raw materials is not required, and no air pollution occurs. In addition, since CO ₂ in the combustion exhaust gas is used, it is possible to reduce the problem of corrosion of equipment and pipes which occurs when a chlorine-based disinfectant is used, which is a conventional problem.
[0047]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or the second aspect of the present invention, the water discharged from seawater having a pH of 5 to 6 is discharged. It is possible to maintain the pH of the discharged seawater within the range of the water quality regulation value, thereby preventing the discharged seawater from causing environmental pollution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a CO ₂ injection and deaeration system of the embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a basic test apparatus of the present invention for blowing combustion exhaust gas into seawater.
FIG. 5 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of an example of a conventional technique for injecting a chlorine-based disinfectant into seawater in a water channel.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional technique for injecting a chlorine-based disinfectant into seawater in a seawater intake pipe supplied to a heat exchanger of a power plant.
[Explanation of symbols]
1 Seawater 2 planktonic larvae 3 intake pump 4 CO ₂ injection device 5 intake pipe 6 Plant 7 drainage pipe 8 deaerating pump 11 stripper 21 pH adjusting tank 22 gas supply pump 23 flow regulating valve 24 regulator 25 Jikuhiya pump 26 axis Cold seawater supply pipe 27 Air diffuser 28 pH meter 29 Seawater intake pump 31 Intake channel 50 Boiler 51 Turbine 52 Heat exchanger 53 Pipeline 54 Outlet pipe 55 Chimney 56 Flue 57 Exhaust gas treatment device 61 Extraction pipe 62

Bypass lines

63, 64 Opening and closing Valve 65 Blower 66 Flow control valve 67 Flow meter 68 Air diffuser 69 pH meter 70 Controller 80 Blower 81 Flow control valve 82 Air diffuser 83 pH meter 84 Controller

Claims

A method for preventing marine organisms from adhering, comprising injecting carbon dioxide into a seawater sample without injecting a chlorine-based disinfectant to lower the pH of the seawater to 5 to 6 .

In marine organisms adhering preventing method according to claim 1, intake carbon dioxide was injected by blowing write Mukoto flue gas in seawater, marine organisms, characterized in that controlling the pH of seawater 5-6 Adhesion prevention method.

The method according to claim 1 or 2, wherein the water is discharged into seawater at a pH of 5 to 6 , and air is blown into the discharged seawater to adjust the pH of the discharged seawater to a water quality regulation value. A method for preventing marine organisms from adhering, wherein the method is adjusted to fall within the range.