JP4384061B2 - バラスト水循環装置 - Google Patents

Description

本発明は、バラスト水循環装置に関し、詳しくは、バラスト水中の残留オゾンを低コストで効率良く除去することのできるバラスト水循環装置に関する。

原油等を輸送する貨物用船舶には、航行時の船体の安定性を保つためにバラストタンクが設けられている。通常、原油等が積載されていないときには、バラストタンク内をバラスト水で満たし、原油等を積み込む際にバラスト水を排出することにより、船体の浮力を調整し、船体を安定化させている。

このようにバラスト水は、船舶の安全な航行のために必要な水であり、通常、荷役を行う港湾の海水が利用される。その量は、世界的にみると年間１００億トンを超えるといわれている。

ところで、バラスト水中には、それを取水した港湾に生息する微生物や小型・大型生物の卵が混入しており、船舶の移動に伴い、これら微生物や小型・大型生物の卵が同時に異国に運ばれることになる。

従って、もともとその海域には生息していなかった生物種が、既存生物種に取って代わるといった生態系の破壊が深刻化している。

このような背景の中、国際海事機関（ＩＭＯ）の外交会議において、バラスト水処理装置等に係る定期的検査の受検義務が採択され、２００９年以降の建造船から適用される予定となっている。

また、船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための条約（以下、条約という）により、バラスト水の排出基準は、以下の表１のようになる予定である。

このため、バラスト水の排出時に外洋に存在する微生物数の１００分の１程度まで殺菌あるいは除菌することが必要となっている。

以上のような背景から、上記のような問題を解決できるバラスト水の殺菌／除菌技術の開発が急務となっている。

従来、バラスト水中の微生物をオゾン処理により殺菌あるいは除菌する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。
特開２００４−１６０４３７号公報

特許文献１は、バラスト水に蒸気の注入と併用してオゾンを注入し、しかもオゾンを微細気泡化しヒドキシラジカルの生成を促進してオゾンの使用量を削減しつつ殺菌する技術を提案している。

しかし、微細気泡のオゾンは、バラスト水中に残留することが避けられず、この残留オゾン含有バラスト水をバラストタンクに戻すと、バラストタンクや輸送配管などを腐食してしまう問題がある。

バラストタンクや輸送配管などを耐食性の材質にすることも考えられるが、コスト高となり、また既設船舶には適用できない問題がある。

また、残留オゾン含有バラスト水を大気圧下で数十分間自然放置しておけば、残留オゾンを大気中に分離放出することも可能である。しかし、そのためにはバラスト水を放置しておくだけのタンク容量が必要になり、タンクの設置スペースを確保する問題及びコストが大幅に上昇する問題を有しており、現実的ではない。

そこで、本発明の課題は、バラスト水中の残留オゾンを低コストで効率良く除去することのできるバラスト水循環装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

（請求項１）
オゾン処理後のバラスト水を導入してポンプによる循環を行う循環配管を有し、
該循環配管には複数回循環して残量オゾンを分解する触媒等を充填したオゾン分解器を備え、
該循環配管には複数のバラストタンクの流入配管を各々接続してなることを特徴とするバラスト水循環装置。

（請求項２）
循環配管にはオゾン濃度検出計を備えると共に、複数のバラストタンクの流入配管の各々には自動開閉弁を備え、
該オゾン濃度検出計の計測値に基づき、前記自動開閉弁を開閉してバラストタンクの各々に順次オゾン除去後のバラスト水を導入することを特徴とする請求項１記載のバラスト水循環装置。

（請求項３）
オゾン処理後のバラスト水を導入してなる少なくとも一つのバラストタンク内に水中ポンプを設け、
該水中ポンプの吸い込み側又は吐出側の配管に残量オゾンを分解する触媒等を充填したオゾン分解器を備え、
バラストタンク内でバラスト水の循環を行い、残量オゾンを分解・除去する構成を有することを特徴とするバラスト水循環装置。

本発明によれば、バラスト水中の残留オゾンを低コストで効率良く除去することのできるバラスト水循環装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るバラスト水循環装置の概要を示す構成図である。図中、１は船舶内に設置されたバラストタンクである。ここでは８つのバラストタンク１を示しているが、その数は何ら限定されない。

各バラストタンク１内に貯留されるバラスト水（海水又は淡水）は、取水配管２に設けられたポンプ３の駆動によって、港湾等から取水される。

４はオゾン発生装置であり、このオゾン発生装置４により生成されたオゾンが取水配管２内を流れるバラスト水中に図示しない静的混合機等を用いて混入される。

５は反応タンクであり、オゾン発生装置４から供給されたオゾンが混入されたバラスト水を一旦貯留し、所定時間滞留させることにより、バラスト水中の微生物や菌体をオゾンの強酸化力によって殺菌する。反応タンク５には排気弁６が設けられており、該排気弁６を開放することにより反応タンク５内の排オゾンが排出される。

反応タンク５においてオゾンにより殺菌されたバラスト水は、ポンプ７の駆動によって反応タンク５から循環配管８に移送される。

循環配管８は、途中に介設された循環ポンプ９の駆動によって反応タンク５から移送されたバラスト水を循環させる循環路を形成している。各バラストタンク１は、それぞれ開閉弁１１を介設した流入配管１２によって循環配管８と接続されている。

この循環配管８内に移送されたバラスト水は、流入配管１２を通って各バラストタンク１に流入されるが、反応タンク５から移送されたバラスト水中には、依然としてオゾンが含まれている。このため、循環配管８の途中には、この残留オゾンを含むバラスト水から残留オゾンを分解除去するための触媒等を充填したオゾン分解器１０が設けられており、循環ポンプ９の駆動によって循環配管８内を循環するバラスト水が、このオゾン分解器１０内の触媒等と接触するようになっている。

触媒等としては、循環配管８内を循環する残留オゾンを含むバラスト水と接触することにより、水中の残留オゾンを分解して除去することができるものであれば特に問わないが、例えば、活性炭、ゼオライト、麦飯石等の粒状体を用いることができる。

循環配管８内においては、循環ポンプ９の駆動によりバラスト水を複数周回循環することにより、バラスト水をオゾン分解器１０に複数回接触させる。この間、各開閉弁１２は閉弁しておくことにより、バラストタンク１内へのバラスト水の供給は行わない。

バラスト水を循環配管８内で循環させる回数（時間）は、循環配管８内のバラスト水量、循環流速、オゾン分解器１０のオゾン分解能等の諸条件に応じて適宜決定される。

バラスト水を循環配管８内で複数回循環させてオゾン分解器１０と十分に接触させ、バラスト水中の残留オゾンを除去した後は、開閉弁１１を順次開弁することにより、バラストタンク１内に残留オゾン除去後のバラスト水を流入配管１２を通って順次流入させる。

なお、循環配管８には、バラスト水中の残留オゾン濃度を検出するためのオゾン濃度検出計１３を設けておき、該循環配管８内を循環するバラスト水中の残留オゾンの濃度を計測するようにすることが好ましい。この場合、各開閉弁１１を自動開閉弁により構成し、オゾン濃度検出計１３の計測値に基づいて開閉制御して、循環配管８内の残留オゾン除去後のバラスト水を順次バラストタンク１内に導入するように制御を行うと、バラスト水中の残留オゾンの除去から各バラストタンク１への導入までの自動運転が可能である。

このようなバラスト水循環装置によれば、オゾン殺菌処理後のバラスト水をオゾン分解器１０を設けた循環配管８内で循環させるだけで、バラストタンクの腐食の原因となる残留オゾンを除去することができるため、大きな設置スペースを要する脱気用のタンク等を必要とせず、低コストで効率良く除去することができる。

また、各バラストタンク１をオゾン分解器１０を設けた循環配管８と接続するだけで構成できるため、既設のバラストタンクへの適用も容易である。

図２は、バラスト水循環装置の他の態様を示す構成図である。図１と同一符号の部位は同一構成を示しているので、詳細な説明は省略する。

反応タンク５においてオゾンにより殺菌処理されたバラスト水は、ポンプ７の駆動によって流入配管１２を介して各バラストタンク１内にそれぞれ導入され貯留される。

各バラストタンク１内には水中ポンプ１４が浸漬されており、その吐出口側が循環配管１５を介してオゾン分解器１６と接続されている。オゾン分解器１６は上記オゾン分解器１０と同様に、残留オゾンを含むバラスト水から残留オゾンを分解除去するための触媒等が充填されており、水中ポンプ１４の駆動によってバラストタンク１内に貯留されるバラスト水が水中ポンプ１４に吸い込まれ、その吐出口側に接続されている循環配管１５内を通って、このオゾン分解器１６内の触媒等と接触した後、再びバラストタンク１内に流出するようになっている。

すなわち、バラスト水は、バラストタンク１内において水中ポンプ１４によって循環され、その循環の過程でオゾン分解器１６内の触媒等と接触することで、残留オゾンが分解除去される。

バラストタンク１内においてバラスト水を循環させる時間は、バラストタンク１内のバラスト水量、循環流速、オゾン分解器１６のオゾン分解能等の諸条件に応じて適宜決定される。

なお、循環配管１５及びオゾン分解器１６は、水中ポンプ１４の吸い込み側に接続してもよい。

各バラストタンク１には、内部のバラスト水中の残留オゾン濃度を計測するためのオゾン濃度検出計（図示せず）を設け、水中ポンプ１４の駆動をこのオゾン濃度検出計の計測値に基づいて制御するようにすることも好ましい。

この図２に示すバラスト水循環装置によっても、オゾン殺菌処理後のバラスト水を各バラストタンク１内で循環させるだけで、上記と同様にオゾン分解器１６によってバラストタンクの腐食の原因となる残留オゾンを除去することができるため、大きな設置スペースを要する脱気用のタンク等を必要とせず、低コストで効率良く除去することができる。

しかも、各バラストタンク１内に水中ポンプ１４、循環配管１５及びオゾン分解器１６を浸漬するだけでよいため、既設のバラストタンクへの適用も一層容易である。

図２に示す態様では、各バラストタンク１内にそれぞれ水中ポンプ１４、循環配管１５及びオゾン分解器１６を浸漬させているが、これらは複数のバラストタンク１の少なくとも一つのバラストタンク１内に設けるようにすればよい。

図３は、複数のバラストタンク１のうちの一つのみに水中ポンプ１４、循環配管１５及びオゾン分解器１６を浸漬させた態様を示している。図１、図２と同一符号の部位は同一構成を示しているので、詳細な説明は省略する。

ここでは、反応タンク５においてオゾンにより殺菌処理されたバラスト水は、ポンプ７の駆動によって図示左端の一つのバラストタンク１Ａ内のみに導入され貯留されるようになっており、水中ポンプ１４、循環配管１５及びオゾン分解器１６は、このバラストタンク１内のバラスト水中に浸漬するように設けられている。

バラスト水が貯留されたバラストタンク１Ａ内において、水中ポンプ１４の駆動によってバラスト水が所定時間循環され、その過程でオゾン分解器１６内の触媒等と接触することで、残留オゾンが分解除去される。

反応タンク５からのバラスト水が導入されなかった他のバラストタンク１Ｂ、１Ｃ内には、バラストタンク１Ａ内の残留オゾンが除去された後のバラスト水が、ポンプ１７の駆動によって流入配管１８を介して順次移送される。バラスト水が移送されて空になったバラストタンク１Ａ内には、再度、反応タンク５からオゾン殺菌処理後のバラスト水が導入され、上記と同様に残留オゾンが除去される。

バラストタンク１Ａには、内部のバラスト水中の残留オゾン濃度を計測するためのオゾン濃度検出計（図示せず）を設け、ポンプ１７の駆動及び開閉弁１９の開閉動作をこのオゾン濃度検出計の計測値に基づいて制御するようにすることも好ましい。

この図３に示すバラスト水循環装置によれば、水中ポンプ１４、循環配管１５及びオゾン分解器１６を全てのバラストタンク内に浸漬しなくてもよいため、より低コストで構成することが可能である。

本発明に係るバラスト水循環装置の概要を示す構成図 本発明に係るバラスト水循環装置の他の態様を示す構成図 本発明に係るバラスト水循環装置の更に他の態様を示す構成図

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｃ：バラストタンク
２：取水配管
３：ポンプ
４：オゾン発生装置
５：反応タンク
６：排気弁
７：ポンプ
８：循環配管
９：循環ポンプ
１０：オゾン分解器
１１：開閉弁
１２：流入配管
１３：オゾン濃度検出計
１４：水中ポンプ
１５：循環配管
１６：オゾン分解器
１７：ポンプ
１８：流入配管
１９：開閉弁

Claims (3)

1. オゾン処理後のバラスト水を導入してポンプによる循環を行う循環配管を有し、
   該循環配管には複数回循環して残量オゾンを分解する触媒等を充填したオゾン分解器を備え、
   該循環配管には複数のバラストタンクの流入配管を各々接続してなることを特徴とするバラスト水循環装置。
2. 循環配管にはオゾン濃度検出計を備えると共に、複数のバラストタンクの流入配管の各々には自動開閉弁を備え、
   該オゾン濃度検出計の計測値に基づき、前記自動開閉弁を開閉してバラストタンクの各々に順次オゾン除去後のバラスト水を導入することを特徴とする請求項１記載のバラスト水循環装置。
3. オゾン処理後のバラスト水を導入してなる少なくとも一つのバラストタンク内に水中ポンプを設け、
   該水中ポンプの吸い込み側又は吐出側の配管に残量オゾンを分解する触媒等を充填したオゾン分解器を備え、
   バラストタンク内でバラスト水の循環を行い、残量オゾンを分解・除去する構成を有することを特徴とするバラスト水循環装置。

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