JP4813588B2

JP4813588B2 - バラスト水処理装置

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Publication number: JP4813588B2
Application number: JP2009224987A
Authority: JP
Inventors: 正康松田; 信雄斎藤; 明彦舛谷; 収三加藤; 良明權野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: CN102030382A; KR20110035896A; CN102030382B; JP2011072873A; KR101211478B1; DE102010046409A1

Description

本発明は、石油系液体貨物を運搬する船舶のバラストタンクのバラスト水処理装置に関する。

従来、船舶のバラストタンクのバラスト水を水処理するバラスト水処理装置として、バラスト水を電解槽に貯留して当該槽内で電気分解することによって、水処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このバラスト水処理装置は、ポンプで海水を吸引することで未処理のバラスト水を取り込んで電気分解によって水処理を行った後、バラストタンク内に処理水を漲水する。あるいは、バラストタンクから排水されたバラスト水を電気分解によって水処理を行った後、処理済みのバラスト水を海水中へ排水する。

特開２００８−１８８５０６号公報

上述のようなバラスト水処理装置が船舶に用いられていたが、石油系液体貨物を運搬する船舶に対して上述のようなバラスト水処理装置を用いる場合、安全性を確保することが求められている。更に、バラスト水処理装置の適用に際し、簡易な構成で安全性を確保することが求められている。

そこで、本発明は、石油系液体貨物を運搬する船舶に対して組み込んだ場合に、簡易に安全性を向上することの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。

上記課題を解決するため、本発明に係るバラスト水処理装置は、石油系液体貨物を運搬する船舶のバラストタンクのバラスト水処理装置であって、バラストタンクへ漲水され、又はバラストタンクから排水されるバラスト水の水処理を行う水処理部と、少なくとも、バラスト水の流路においてバラストタンクと水処理部との間に配置される水シール部と、を備え、水処理部は、電気が通電される通電部をバラスト水の流路内に有し、水シール部は、バラスト水処理停止時に、バラストタンク側の流路と通電部側の流路との間の通気を遮断することを特徴とする。

本発明に係るバラスト水処理装置によれば、水処理停止中に水処理部における通電部側の流路とバラストタンク側の流路との間の通気を水シール部で遮断することができる。従って、バラストタンク内に石油系のガスが含まれていたとしても、当該ガスと水処理部の通電部とが接触することを確実に防止することができ、再度バラスト水処理を開始するときに、確実に周囲に石油系のガスが無い状態で通電部に電気を通電することができる。また、このような効果を、水処理部とバラストタンクとの間に水シール部を配置するだけで簡単に実現することができる。以上によって、石油系液体貨物を運搬する船舶に対してバラスト水処理装置を組み込んだ場合に、簡易に安全性を向上することができる。

また、本発明に係るバラスト水処理装置において、バラストタンク側の流路にガス抜き部が形成されていることが好ましい。これによって、バラストタンク内に石油系のガスが含まれていたとしても、ガス抜き部からガス抜きすることができる。従って、安全性を一層向上することができる。

また、本発明に係るバラスト水処理装置において、水シール部は、Ｕ字管によって構成されていることが好ましい。これによって、簡易な構成で水シール部を形成することができる。

また、本発明に係るバラスト水処理装置において、Ｕ字管には、バラスト水と気体とを分離するバッファタンクが設けられていることが好ましい。これによって、バッファタンクでバラスト水内に含まれる気体を液体から分離させ易くなる。

本発明によれば、石油系液体貨物を運搬する船舶に対してバラスト水処理装置を組み込む際に、簡易に安全性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るバラスト水処理装置を適用した船舶を示す概略側面図である。本実施形態に係るバラスト水処理装置の構成及び流路の構成を示す概略図である。バラスト水処理装置の水処理部の構成の具体例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、「縦」の語は船体の前後方向に対応したものであり、「横」の語は船体の左右（幅）方向に対応したものである。また、「上」「下」の語は、船体の上下方向に対応したものである。

図１は本発明の一実施形態に係るバラスト水処理装置１を適用した船舶１００を示す概略側面図である。図１に示すように、船舶１００は、原油や液化天然ガスなどの石油系液体貨物を運搬するオイルタンカー等の船舶であり、船体１０、バラスト水処理装置１、推進器２、舵３を備えている。推進器２は、船舶１００を推進させるものであり、例えばスクリューシャフトが用いられている。舵３は、船舶１００の推進方向を制御する。

バラストタンク４は、船舶１００内の貨物積載量に応じてバラスト水を漲水又は排水することによって、タンク内の水の重みで船体１０全体を貨物量によらず一定のレベルまで沈下させる機能を有するものである。バラストタンク４は、貨物が少ないときに海水をポンプで吸引することによってバラスト水を漲水し、貨物が多くなるにつれてバラスト水を海水へ排水する。バラストタンク４は、船体１０の外板の内側に内部隔壁を設けて二重船殻構造とすることによって構成されており、石油系液体貨物を積載するカーゴオイルタンクを内壁を隔てて取り囲むように構成されている。当該内壁によって、石油系液体貨物がバラストタンク４内のバラスト水に入り込むことが防止される。

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るバラスト水処理装置１の詳細な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るバラスト水処理装置１の構成及び流路の構成を示す概略図である。図３は、バラスト水処理装置１の水処理部の構成の具体例を示す図である。

バラスト水処理装置１は、バラストタンク４への漲水時に外部からのバラスト水の水処理を行うと共に、バラストタンク４からの排水時に、バラストタンク４からのバラスト水の水処理を行う機能を有している。バラスト水処理装置１は、船舶の外部から海水を取り込むシーチェスト６、及びバラストタンク４と配管を介して接続されている。なお、本実施形態では、シーチェスト６から取り込んだ未処理の水、水処理を行われてバラストタンク４へ漲水される水、バラストタンク４から排水される未処理の水、及び水処理を行われてシーチェスト６から排水される水は、何れも「バラスト水」と称することとする。

バラスト水処理装置１は、バラスト水の水処理を行う水処理部１１、及び水処理部１１の両側に配置される水シール部１２，１３を備えて構成されている。水処理部１１は、水シール部１２及び水シール部１３と配管２０を介して接続されている。また、バラスト水処理装置１は、水シール部１２の流入側において、シーチェスト６と配管１４を介して接続されている。また、バラスト水処理装置１は、水シール部１３の流出側において、バラストタンク４と配管１５を介して接続されている。更に、バラストタンク４は、配管１４と配管１６を介して接続されている。また、配管１５から配管１７が分岐されてシーチェスト６と接続されている。配管１４には、配管１６との接続部よりシーチェスト６側にバルブ１８が設けられている。配管１５には、配管１７との接続部よりバラストタンク４側にバルブ１９が設けられている。また、配管１６には、バルブ２１が設けられている。配管１７には、バルブ２２が設けられている。

水処理部１１は、電気を用いて水処理を行う機能を有しており、電気が通電される通電部をバラスト水の流路内に有している。具体的には、図３（ａ）に示すように、水処理部１１は、電極４１に電気を流すことでバラスト水Ｗを電解処理することができる。水処理部１１は、配管２０に接続された処理槽４２中に、電極４１が配置される構成となる。この場合は、配管２０及び処理槽４２がバラスト水Ｗの流路を構成し、電極４１が、バラスト水Ｗの流路内に配置された通電部を構成する。

あるいは、図３（ｂ）に示すように、水処理部１１は、紫外線ランプ４３から紫外線を照射することでバラスト水Ｗを水処理することができる。水処理部１１は、配管２０に接続された処理槽４４中に、紫外線ランプ４３が配置される構成となる。紫外線ランプ４３は、ガラス管４５にフィラメント４６を組み込むことによって構成されている。この場合は、配管２０及び処理槽４４がバラスト水Ｗの流路を構成し、フィラメント４６が、バラスト水Ｗの流路内にガラス管４５を介して配置された通電部を構成する。

水シール部１２は、水処理停止時に、シーチェスト６及びバラストタンク４側の流路と、水処理部１１の通電部側の流路との間の通気を遮断する機能を有している。具体的には、水シール部１２は、水処理停止時に、水処理部１１側の配管２０と、配管１４，１６との間の通気を遮断することができる。この水シール部１２は、水処理部１１と接続される配管２０から下方に向かってＵ字状をなすＵ字管２４によって構成されている。また、Ｕ字管２４の流入側には、バッファタンク２５が設けられている。このバッファタンク２５は、バラスト水を貯留することによって、バラスト水中に含まれる気体を液体と分離し易くする機能を有している。

バッファタンク２５の底部側には、Ｕ字管２４の底管２４ａが接続されており、上部側には、配管１４の端部が接続されている。また、バッファタンク２５の上面には、配管系の内部からガス抜きをするためのガス抜き部２６が形成されている。ガス抜き部２６は、水処理中にバッファタンク２５で分離されたバラスト水中の気体を排出する機能を有する。また、ガス抜き部２６は、水処理停止中に、バラストタンク４中のバラスト水から生ずる気体を排出する機能を有する。バッファタンク２５の上部におけるガス抜き部２６の入口部には、フロートバルブ２７が設けられている。このフロートバルブ２７は、水処理中にバッファタンク２５内の水位が一定以上になると、ガス抜き部２６の入口部を封止する機能を有している。これによって、ガス抜き部２６からバラスト水があふれ出ることを防止することができる。

水シール部１３は、水処理停止時に、シーチェスト６及びバラストタンク４側の流路と、水処理部１１の通電部側の流路との間の通気を遮断する機能を有している。具体的には、水シール部１３は、水処理停止時に、水処理部１１側の配管２０と、配管１５，１７との間の通気を遮断することができる。この水シール部１３は、水処理部１１と接続される配管２０から下方に向かってＵ字状をなすＵ字管３４によって構成されている。また、Ｕ字管３４の流出側の一方側には、バッファタンク３５が設けられている。このバッファタンク３５は、バラスト水を貯留することによって、バラスト水中に含まれる気体を液体と分離し易くする機能を有している。

バッファタンク３５の底部側には、Ｕ字管３４の底管３４ａが接続されており、上部側には、配管１５の端部が接続されている。また、バッファタンク３５の上面には、配管系の内部からガス抜きをするためのガス抜き部３６が形成されている。ガス抜き部３６は、水処理中にバッファタンク３５で分離されたバラスト水中の気体を排出する機能を有する。また、ガス抜き部３６は、水処理停止中に、バラストタンク４中のバラスト水から生ずる気体を排出する機能を有する。バッファタンク３５の上部におけるガス抜き部３６の入口部には、フロートバルブ３７が設けられている。このフロートバルブ３７は、水処理中にバッファタンク３５内の水位が一定以上になると、ガス抜き部３６の入口部を封止する機能を有している。これによって、ガス抜き部３６からバラスト水があふれ出ることを防止することができる。

次に、本実施形態に係るバラスト水処理装置１の作用・効果について図２を参照して説明する。

まず、バラストタンク４へバラスト水を漲水する場合について説明する。この場合は、バルブ２１及びバルブ２２が閉められ、バルブ１８及びバルブ１９が開けられる。バラスト水は、図中Ｌ１を通過してシーチェスト６からバラストタンク４へ漲水される。具体的には、バラスト水は、図示されないポンプによってシーチェスト６から吸引され、配管１４、水シール部１２及び配管２０を通過して水処理部１１で水処理がなされる。水処理がなされたバラスト水は、配管２０、水シール部１３、及び配管１５を通過してバラストタンク４へ供給される。水処理中は、配管１４、水シール部１２、配管２０、水処理部１１、水シール部１３、及び配管１５は、バラスト水で満たされている。

一方、バラストタンク４からバラスト水を排水する場合について説明する。この場合は、バルブ１８及びバルブ１９が閉められ、バルブ２１及びバルブ２２が開けられる。バラスト水は、図中Ｌ２を通過してバラストタンク４からシーチェスト６へ排水される。具体的には、バラスト水は、図示されないポンプによってバラストタンク４から吸引され、配管１６、配管１４の一部、水シール部１２及び配管２０を通過して水処理部１１で水処理がなされる。水処理がなされたバラスト水は、配管２０、水シール部１３、配管１５の一部、及び配管１７を通過してシーチェスト６へ排水される。水処理中は、配管１６、配管１４の一部、水シール部１２、配管２０、水処理部１１、水シール部１３、配管１５の一部、及び配管１７は、バラスト水で満たされている。

バラスト水の水処理を停止すると、水処理部１１、配管２０、配管１４、配管１５、配管１６、配管１７、及びバッファタンク２５，３５の上部側のバラスト水は、重力によってバラストタンク４あるいはシーチェスト６まで戻される。しかし、下方に湾曲している水シール部１２及び水シール部１３にはバラスト水が残留する。

水シール部１３にバラスト水が残留することによって、水処理部１１及び配管２０と、バッファタンク３５の上部側、配管１５及び配管１７との間の通気が遮断される。これによって、水処理部１１における通電部側の流路と、水シール部１３の排出側の流路との間の通気が遮断される。これは、バラストタンク４から見ると、水処理部１１における通電部側の流路と、バラストタンク４側の流路（バッファタンク３５の上部側及び配管１５）との間の通気が遮断されると考えることができる。一方、シーチェスト６から見ると、水処理部１１における通電部側の流路と、シーチェスト６側の流路（バッファタンク３５の上部側、配管１５の一部、及び配管１７）との間の通気も遮断されると考えることができる。

また、水シール部１２にバラスト水が残留することによって、水処理部１１及び配管２０と、バッファタンク２５の上部側、配管１４及び配管１６との間の通気が遮断される。これによって、水処理部１１における通電部側の流路と、水シール部１２の流入側の流路との間の通気が遮断される。これは、バラストタンク４から見ると、水処理部１１における通電部側の流路と、バラストタンク４側の流路（バッファタンク２５の上部側、配管１４の一部、及び配管１６）との間の通気が遮断されると考えることができる。一方、シーチェスト６から見ると、水処理部１１における通電部側の流路と、シーチェスト６側の流路（バッファタンク２５の上部側、及び配管１４）との間の通気も遮断されると考えることができる。

これによって、バラスト水処理停止時に、水処理部１１における通電部側の流路とバラストタンク４側の流路との間の通気を遮断することができる。従って、バラストタンク４内に石油系のガスが含まれていたとしても、当該ガスと通電部とが接触することを確実に防止することができ、再度バラスト水処理を開始するときに、完全に周囲に石油系のガスが無い状態で水処理部１１の通電部に電気を通電することができる。また、このような効果を、水処理部１１とバラストタンク４との間に水シール部１２，１３を配置するだけで簡易に実現することができる。以上によって、石油系液体貨物を運搬する船舶に対してバラスト水処理装置１を組み込んだ場合に、簡易に安全性を向上することができる。

また、本実施形態に係るバラスト水処理装置１において、水シール部１２のバッファタンク２５にはガス抜き部２６が形成され、水シール部１３のバッファタンク３５にはガス抜き部３６が形成されている。これによって、バラストタンク４内に石油系のガスが含まれていたとしても、ガス抜き部２６及びガス抜き部３６からガス抜きすることができる。従って、安全性を一層向上することができる。

また、本実施形態に係るバラスト水処理装置１において、水シール部１２，１３は、具体的にはＵ字管によって構成されている。これによって、簡易な構成で水シール部を形成することができる。

また、本実施形態に係るバラスト水処理装置１において、水シール部１２にはバッファタンク２５が設けられ、水シール部１３にはバッファタンク３５が設けられている。これによって、バッファタンク２５，３５でバラスト水内に含まれるガスを液体から分離させ易くなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、バラストタンク４へ漲水する経路とバラストタンク４から排水する経路を組み合わせて一つのバラスト水処理装置１を配置したが、これに代えて、バラストタンク４へ漲水する経路に一つバラスト水処理装置を配置し、バラストタンク４から排水する経路に一つバラスト水処理装置を配置してもよい。このとき、バラストタンク４へ漲水する経路におけるバラスト水処理装置では、図２に示す経路Ｌ１の配管のみが接続されている。この場合、水処理部１１の両側に水シール部１２，１３を設ける必要はなく、少なくとも水処理部１１の流出側の水シール部１３のみを設ければよい。これによって、水処理部１１の通電部側の流路とバラストタンク４側の流路との間の通気を遮断することができる。また、バラストタンク４から排水する経路におけるバラスト水処理装置では、図２に示す経路Ｌ２の配管のみが接続されている。この場合、水処理部１１の両側に水シール部１２，１３を設ける必要はなく、少なくとも水処理部１１の流入側の水シール部１２のみを設ければよい。これによって、水処理部１１の通電部側の流路とバラストタンク４側の流路との間の通気を遮断することができる。

また、上述の実施形態では、一部にバッファタンク２５，３５が形成されている水シール部１２，１３を用いたが、これに代えて、バッファタンク２５，３５を設けずに、管内径が均一な単純なＵ字管を用いてもよい。

また、ガス抜き部２６，３６は、水シール部１２、１３のバッファタンク２５，３５に形成したが、少なくともバラストタンク４側の流路に形成されていれば、バラストタンク４に含まれ得るガスを抜くことができる。

また、上述の実施形態では、水処理部の特に好ましい例として、図３に示す電極タイプの水処理部及び紫外線ランプ式の水処理部を挙げたが、これに限定されず、バラスト水の流路内に電気が通電される通電部を有する等、バラストタンク内の石油系ガスに影響を与えるものであれば、どのようなタイプの水処理部であってもよい。

１…バラスト水処理装置、４…バラストタンク、１１…水処理部、１２，１３…水シール部、２４，３４…Ｕ字管、２５，３５…バッファタンク、２６，３６…ガス抜き部、４１，４６…通電部。

Claims

石油系液体貨物を運搬する船舶のバラストタンクのバラスト水処理装置であって、
前記バラストタンクへ漲水され、又は前記バラストタンクから排水されるバラスト水の水処理を行う水処理部と、
少なくとも、前記バラスト水の流路において前記バラストタンクと前記水処理部との間に配置される水シール部と、を備え、
前記水処理部は、電気が通電される通電部を前記バラスト水の流路内に有し、
前記水シール部は、バラスト水処理停止時に、前記バラストタンク側の流路と前記通電部側の流路との間の通気を遮断することを特徴とするバラスト水処理装置。
前記バラストタンク側の流路には、ガス抜き部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のバラスト水処理装置。
前記水シール部は、Ｕ字管によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバラスト水処理装置。
前記Ｕ字管には、前記バラスト水と気体とを分離するバッファタンクが設けられていることを特徴とする請求項３記載のバラスト水処理装置。