JP4978002B2 - Ballast water treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、船舶のバラストタンクに積み込むバラスト水に含まれる有害水生生物及び微生物を効率的に殺滅するための装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for efficiently killing harmful aquatic organisms and microorganisms contained in ballast water loaded in a ballast tank of a ship.

一般に、空荷または積荷が少ない状態の船舶は、プロペラ没水深度の確保、空荷時における安全航行の確保等の必要性から、出港前にバラスト水の注水を行う。逆に港内で積荷をする場合には、バラスト水の排出を行う。
ところで、環境の異なる荷積み港と荷下し港との間を往復する船舶によりバラスト水の注排水が行われると、バラスト水に含まれる微生物の差異により沿岸生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている。
そこで、船舶のバラスト水管理に関する国際会議において2004年2月に船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための国際条約が採択され、バラスト水の処理が義務付けられることとなった。
In general, a ship with an empty load or a small load carries water injection of ballast before leaving the port because of the necessity of ensuring the depth of submersion of the propeller and ensuring safe navigation during empty loading. Conversely, when loading in the port, the ballast water is discharged.
By the way, when ballast water is poured and drained by a ship that goes back and forth between loading and unloading ports in different environments, there is a concern that it may adversely affect the coastal ecosystem due to the difference in microorganisms contained in the ballast water. Has been.
Therefore, an international convention for the regulation and management of ship ballast water and sediment was adopted in February 2004 at an international conference on ship ballast water management, which required the treatment of ballast water.

バラスト水の処理基準として国際海事機構(IMO)が定める基準は、船舶から排出されるバラスト水に含まれる50μm以上の生物(主に動物プランクトン)の数が1m中に10個未満、10μm以上50μm未満の生物(主に植物プランクトン)の数が1ml中に10個未満、コレラ菌の数が100ml中に1cfu未満、大腸菌の数が100ml中に250cfu未満、腸球菌の数が100ml中に100cfu未満となっている。 The standard established by the International Maritime Organization (IMO) as a standard for the treatment of ballast water is that the number of organisms (mainly zooplankton) of 50 μm or more contained in the ballast water discharged from the ship is less than 10 in 1 m 3 , 10 μm or more The number of organisms less than 50 μm (mainly phytoplankton) is less than 10 in 1 ml, the number of Vibrio cholerae is less than 1 cfu in 100 ml, the number of E. coli is less than 250 cfu in 100 ml, and the number of enterococci is 100 cfu in 100 ml It is less than.

バラスト水の処理技術としては、現在開発中のものが多いが、従来技術としては、バラストタンクへ注水中のバラスト水に塩素系殺菌剤または過酸化水素を混入することにより有害藻類のシストを死滅させて殺菌する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
そして、特許文献1に記載の方法においては、バラスト水を排出する際に瀑気装置によりバラスト水に空気を吹き込んで残留塩素を無害化するようにしている。
特開平4−322788号公報
Many ballast water treatment technologies are currently under development, but as a conventional technology, harmful algal cysts are killed by mixing chlorine-based disinfectant or hydrogen peroxide into the ballast water poured into the ballast tank. A method of sterilizing the paste has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
And in the method of patent document 1, when discharging ballast water, air is blown into ballast water with an aeration apparatus, and residual chlorine is made harmless.
JP-A-4-322788

特許文献1においては、バラスト水に塩素系殺菌剤を混入することにより有害藻類のシストを死滅させて殺菌し、残留塩素についてはバラスト水排出時に瀑気装置によりバラスト水に空気を吹き込んで残留塩素を無害化するとしている。
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、バラスト水に塩素系殺菌剤を混入して有害藻類のシストを死滅させた後、残留塩素がバラスト水中の有機物と反応して有害なトリハロメタンが生成する。ところが、特許文献1においてはこのトリハロメタンに関しては何らの考慮もされていない。このトリハロメタンは瀑気装置によりバラスト水に空気を吹き込んでも、極一部は気相に移行するものの大部分は残留して無害化されないため、バラスト水とともに排出され環境に悪影響を与えるという問題がある。
In Patent Document 1, sterilization of harmful algae is killed by mixing a chlorine-based disinfectant into ballast water. Residual chlorine is blown into the ballast water by an aeration apparatus when discharging the ballast water. Is supposed to be harmless.
However, in the method described in Patent Document 1, a chlorine-based disinfectant is mixed in ballast water to kill harmful algal cysts, and then residual chlorine reacts with organic matter in the ballast water to generate harmful trihalomethanes. However, in Patent Document 1, no consideration is given to this trihalomethane. This trihalomethane has a problem that even if air is blown into the ballast water by an aeration apparatus, most of the gas is transferred to the gas phase, but most of it remains and is not harmed, so it is discharged together with the ballast water and adversely affects the environment. .

本発明は、かかる状況を鑑み、バラスト水中のプランクトンと細菌類を確実に死滅し、かつ有害物の排出を防止できるバラスト水の処理装置および処理方法を提供することを目的する。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a ballast water treatment apparatus and treatment method that can surely kill plankton and bacteria in ballast water and prevent discharge of harmful substances.

本発明者らは、上記の課題に鑑み船舶バラスト水に含まれるプランクトン、細菌類を除去、殺滅するに際し、塩素系殺菌剤を使用した場合においてトリハロメタンの生成を抑制して、環境に悪影響を与えることのないバラスト水処理装置および処理方法を提供するべく鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至ったものであり、具体的には以下の構成を有する。   In view of the above-mentioned problems, the present inventors, when removing and killing plankton and bacteria contained in ship ballast water, suppress the production of trihalomethane in the case of using a chlorine-based disinfectant, thereby adversely affecting the environment. As a result of intensive studies to provide a ballast water treatment device and a treatment method that are not given, the present invention has been completed. Specifically, the present invention has the following configuration.

(1)本発明に係るバラスト水処理装置は、船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給装置と、塩素殺菌剤が供給された海水を所定時間滞留させる滞留槽と、該滞留槽の下流側に設けられて滞留槽にて所定時間滞留した海水に塩素還元剤を供給する塩素還元剤供給装置と、を備えたことを特徴とするものである。 (1) A ballast water treatment apparatus according to the present invention is supplied with a chlorine disinfectant supply device that supplies chlorine disinfectant to seawater poured into a ballast tank of a ship and / or seawater discharged from a ballast tank, and a chlorine disinfectant. And a chlorine reducing agent supply device that supplies a chlorine reducing agent to the seawater that is provided downstream of the retention tank and stays in the retention tank for a predetermined time. It is what.

海水中に塩素殺菌剤を供給してプランクトンと細菌類を死滅させるが、細菌類の殺菌後に残留した塩素殺菌剤は海水中の有機物と反応してトリハロメタンが生成される。図4に塩素殺菌剤注入後の海水中トリハロメタン濃度の時間変化の一例を示す。図4は塩素殺菌剤を20mg/l注入した場合であるが、トリハロメタンの生成量は海水中の有機物濃度が高いほど、また塩素殺菌剤の供給量が多いほど多くなる。   A chlorine disinfectant is supplied into sea water to kill plankton and bacteria, but the chlorine disinfectant remaining after sterilization of bacteria reacts with organic matter in seawater to produce trihalomethane. FIG. 4 shows an example of the change over time in the concentration of trihalomethane in seawater after the chlorination agent is injected. FIG. 4 shows a case where 20 mg / l of chlorine disinfectant is injected. The amount of trihalomethane produced increases as the concentration of organic matter in seawater increases and the amount of chlorine disinfectant supplied increases.

図4に示されるように、残留塩素がなくなるまでトリハロメタンの生成は続き、トリハロメタン濃度は時間の経過とともに増大する。図4に示した例においては、塩素殺菌剤を添加してから1分後ではトリハロメタンの生成量は総生成量の1/10程度である。このことから、塩素殺菌剤を供給後直ちに塩素還元剤を供給して還元処理を行ない残留塩素を失効させればトリハロメタンの生成は抑制できる。
他方、塩素殺菌剤によって細菌類とともに50μm以上のプランクトンも死滅させるためには、有効塩素をある程度の時間海水中に残留させなければならない。
As shown in FIG. 4, the production of trihalomethane continues until there is no residual chlorine, and the trihalomethane concentration increases with time. In the example shown in FIG. 4, the amount of trihalomethane produced is about 1/10 of the total amount produced one minute after adding the chlorine disinfectant. From this, the production of trihalomethane can be suppressed by supplying a chlorine reducing agent immediately after supplying the chlorine disinfectant and reducing the residual chlorine by performing a reduction treatment.
On the other hand, in order to kill plankton of 50 μm or more together with bacteria by the chlorine disinfectant, effective chlorine must remain in seawater for a certain period of time.

そこで、本発明においては、塩素殺菌剤によりプランクトンと細菌類を死滅させるために有効塩素の残留時間を適切に確保すると共に長時間塩素が残留することによるトリハロメタン生成を抑制するため、バラスト水に塩素殺菌剤を供給後、有効塩素によるプランクトンと細菌類の死滅処理に必要とされる所定時間だけ海水を滞留させて殺菌処理を行う滞留槽を設け、滞留槽から排出される海水に塩素還元剤を供給して残留塩素を還元し失効させてトリハロメタンの生成を抑制するようにしている。
すなわち、海水に塩素殺菌剤を供給後、プランクトンと細菌類を死滅させるのに十分な時間で、かつトリハロメタン生成を抑制できるような時間、有効塩素を残留させた海水を滞留させて、その後、残留塩素を還元処理するために塩素還元剤を供給して、残留塩素を還元し失効させてトリハロメタンの生成を抑制する。
滞留とは、塩素還元剤を供給する前に塩素殺菌剤による殺菌時間を確保するために海水を全く流れない状態にすること、および低速で流すことをいう。
なお、塩素殺菌剤としては次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、塩素ガスが用いられ、いずれも海水中で次亜塩素酸または次亜塩素酸イオンの形態で有効塩素として存在する。
また、塩素還元剤としては、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムあるいは過酸化水素水が用いられる。
Therefore, in the present invention, in order to kill plankton and bacteria with a chlorine disinfectant, the residual time of effective chlorine is appropriately secured and the generation of trihalomethane due to the long-term remaining of chlorine is suppressed. After supplying the bactericidal agent, a retention tank is provided to retain the seawater for a predetermined time required for the killing of plankton and bacteria with effective chlorine, and the chlorine reducing agent is added to the seawater discharged from the retention tank. It is supplied to reduce residual chlorine and expire it to suppress the production of trihalomethane.
That is, after supplying a chlorine disinfectant to seawater, the seawater in which effective chlorine remains is retained for a time sufficient to kill plankton and bacteria, and for a time that can suppress the production of trihalomethane, and then the residual In order to reduce chlorine, a chlorine reducing agent is supplied to reduce residual chlorine and expire it, thereby suppressing the generation of trihalomethane.
Retention means that seawater does not flow at all and flow at a low speed in order to secure a sterilization time with the chlorine disinfectant before supplying the chlorine reducing agent.
Note that sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, and chlorine gas are used as the chlorine disinfectant, and all exist as effective chlorine in the form of hypochlorous acid or hypochlorite ions in seawater.
As the chlorine reducing agent, sodium sulfite, sodium thiosulfate or hydrogen peroxide water is used.

(2)また、船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給装置と、塩素殺菌剤が供給された海水を所定時間滞留させる滞留槽と、該滞留槽の下流側に設けられて滞留槽にて所定時間滞留した海水の供給を受けて該海水を活性炭処理する活性炭処理装置と、を備えたことを特徴とするものである。 (2) Further, a chlorine disinfectant supply device for supplying a chlorine disinfectant to seawater poured into the ballast tank of a ship and / or seawater discharged from the ballast tank, and retention for retaining the seawater supplied with the chlorine disinfectant for a predetermined time. A tank and an activated carbon treatment apparatus that is provided on the downstream side of the retention tank and that receives the supply of seawater retained in the retention tank for a predetermined time to treat the seawater with activated carbon are provided.

海水中の残留塩素を失効させるために、上記の還元処理に代えて活性炭処理を行うものである。すなわち、海水に塩素殺菌剤を添加後プランクトンと細菌類を死滅させるのに十分な時間で、かつトリハロメタン生成を抑制するようにできるだけ短い時間、有効塩素を残留させた海水を滞留させて、その後活性炭処理装置に海水を通水し、残留塩素を活性炭により還元分解処理してトリハロメタンの生成を抑制し、さらに生成したトリハロメタンを吸着し除去する。
活性炭処理装置としては、槽内で穏やかに活性炭を流動させるようにしたものまたは活性炭を充填したものを用いることができる。また活性炭に代えて残留塩素の還元分解とともにトリハロメタンの吸着もできる処理材を用いてもよい。
また、活性炭処理装置に代えてトリハロメタンを吸着する吸着材を備えた吸着槽を設けるとともに、滞留槽にて所定時間滞留した海水に塩素還元剤を供給するようにしてもよい。塩素還元剤により残留塩素を還元し失効させ、吸着槽内の吸着材により生成したトリハロメタンを吸着する。吸着材として樹脂系吸着材を用いることができる。
In order to invalidate residual chlorine in seawater, activated carbon treatment is performed instead of the above reduction treatment. That is, after adding a chlorine disinfectant to seawater, the seawater in which effective chlorine remains is retained for a time sufficient to kill plankton and bacteria, and as short as possible to suppress trihalomethane production, and then activated carbon Seawater is passed through the treatment equipment, and residual chlorine is reduced and decomposed with activated carbon to suppress the production of trihalomethane, and the produced trihalomethane is adsorbed and removed.
As the activated carbon treatment apparatus, an apparatus in which activated carbon is gently flowed in a tank or an apparatus filled with activated carbon can be used. Further, instead of activated carbon, a treatment material capable of adsorbing trihalomethane together with reductive decomposition of residual chlorine may be used.
Further, instead of the activated carbon treatment apparatus, an adsorption tank provided with an adsorbent that adsorbs trihalomethane may be provided, and a chlorine reducing agent may be supplied to seawater retained in the retention tank for a predetermined time. Residual chlorine is reduced by a chlorine reducing agent and expired, and trihalomethane produced by the adsorbent in the adsorption tank is adsorbed. A resin-based adsorbent can be used as the adsorbent.

(3)また、上記(2)に記載の活性炭処理装置は、バラストタンク内に活性炭を備えることによって形成されていることを特徴とするものである。 (3) Moreover, the activated carbon processing apparatus as described in said (2) is characterized by being formed by providing activated carbon in a ballast tank.

バラストタンクの一部に活性炭を備えることにより活性炭処理装置として用いることにより、活性炭処理装置を新たに備える必要がなく、既存船舶への適用が容易であり、設備費を低減できる。   By using activated carbon in a part of the ballast tank as an activated carbon treatment device, it is not necessary to newly provide an activated carbon treatment device, it can be easily applied to existing ships, and equipment costs can be reduced.

(4)また、上記(1)の滞留槽は、塩素殺菌剤を供給してから塩素還元剤を供給するまでの時間を0.5〜20分とする滞留が可能であることを特徴とするものである。 (4) Moreover, the retention tank of said (1) is characterized by being able to retain for 0.5 to 20 minutes from supplying a chlorine disinfectant to supplying a chlorine reducing agent. Is.

(5)また、上記(2)または(3)に記載の滞留槽は、塩素殺菌剤を供給してから活性炭処理するまでの時間を0.5〜20分とする滞留が可能であることを特徴とするものである。 (5) Moreover, the retention tank as described in said (2) or (3) is that the residence from the supply of a chlorine disinfectant to the activated carbon treatment being 0.5 to 20 minutes is possible. It is a feature.

滞留時間はプランクトンと細菌類を死滅させるのに十分な時間で、かつトリハロメタン生成を抑制するようにできるだけ短い時間であることが必要である。
IMOのバラスト水処理装置の認可試験基準では、処理前に50μm以上のプランクトン数が105個体/m3以上である原水を処理後10個体/m3以下にすることが求められている。
そこで、この基準を満たすために必要な海水中の残留塩素濃度と、プランクトンと残留塩素の接触時間との関係を求めた。図5は、海水中の残留塩素濃度と、プランクトンと残留塩素の接触時間との関係を両対数グラフで表したものである。
The residence time should be sufficient to kill plankton and bacteria and be as short as possible to suppress trihalomethane production.
Authorization testing standards ballast water treatment system of IMO, processing plankton of more than 50μm before it is possible to 10 5 individuals / m 3 or more in a raw water after treatment 10 individual / m 3 or less is demanded.
Therefore, the relationship between the residual chlorine concentration in seawater required to satisfy this standard and the contact time between plankton and residual chlorine was determined. FIG. 5 is a log-log graph showing the relationship between the residual chlorine concentration in seawater and the contact time between plankton and residual chlorine.

図5のグラフに示されるように、例えば接触時間を10分とすると、残留塩素濃度は11.6mg/lが必要となる。また残留塩素濃度を50mg/lとすると、接触時間は1分程度となる。
塩素殺菌剤の調達、貯蔵や供給の方法を考慮すると、残留塩素濃度が5〜100mg/lとなるように塩素殺菌剤を供給することが好ましいため、50μm以上のプランクトンを処理基準にまで死滅させるのに必要な接触時間は0.5〜20分となる。接触時間を0.5〜20分とすることが可能になるように、塩素殺菌剤を供給してから塩素還元剤を供給するまでの時間または塩素殺菌剤を供給してから活性炭処理するまでの時間、すなわち滞留時間を0.5〜20分とする滞留が可能である滞留槽を備えることにより、50μm以上のプランクトンを処理基準にまで死滅させることができる。
As shown in the graph of FIG. 5, for example, if the contact time is 10 minutes, the residual chlorine concentration needs to be 11.6 mg / l. When the residual chlorine concentration is 50 mg / l, the contact time is about 1 minute.
Considering the method of procurement, storage and supply of chlorine disinfectant, it is preferable to supply the chlorine disinfectant so that the residual chlorine concentration is 5 to 100 mg / l, so plankton of 50 μm or more is killed to the processing standard The contact time required for this is 0.5 to 20 minutes. The time from supplying the chlorine disinfectant to supplying the chlorine reducing agent or supplying the chlorine disinfectant until the activated carbon treatment is performed so that the contact time can be 0.5 to 20 minutes. By providing a residence tank capable of residence with a residence time of 0.5 to 20 minutes, plankton of 50 μm or more can be killed to the processing standard.

図6は塩素殺菌剤注入率が5mg/l、10mg/l、20mg/l、50mg/l、100mg/lの5つの場合について、塩素殺菌剤注入後の海水中のトリハロメタン濃度の時間変化を示したグラフであり、縦軸がトリハロメタン濃度であり、横軸が経過時間である。
図6に示されるように、残留塩素濃度が5〜20mg/lの範囲であれば、滞留時間を20分以下にすれば、生成されるトリハロメタン濃度は日本の飲料水基準である0.1mg/lの1/2以下である。また、残留塩素濃度が50〜100mg/lの場合であっても、滞留時間を20分以下にすれば日本の飲料水基準である0.1mg/l以下である。
このように滞留時間を0.5〜20分の範囲とする滞留槽で、滞留時間を制御して塩素殺菌剤により殺菌することによって、プランクトンと細菌類を十分に死滅させ、かつ、トリハロメタン生成を抑制することができる。
Fig. 6 shows changes over time in the concentration of trihalomethane in seawater after chlorinating agent injection for five cases of chlorinating agent injection rates of 5 mg / l, 10 mg / l, 20 mg / l, 50 mg / l, and 100 mg / l. The vertical axis is the trihalomethane concentration, and the horizontal axis is the elapsed time.
As shown in FIG. 6, when the residual chlorine concentration is in the range of 5 to 20 mg / l, the trihalomethane concentration produced is 0.1 mg / liter, which is the standard for drinking water in Japan, if the residence time is 20 minutes or less. It is 1/2 or less of l. Even if the residual chlorine concentration is 50 to 100 mg / l, it is 0.1 mg / l or less, which is the Japanese drinking water standard, if the residence time is 20 minutes or less.
In this way, the residence tank has a residence time in the range of 0.5 to 20 minutes. By controlling the residence time and sterilizing with a chlorine disinfectant, plankton and bacteria can be sufficiently killed, and trihalomethane can be produced. Can be suppressed.

なお、図6のグラフにおいて、各残留塩素濃度において50μm以上のプランクトンを処理基準にまで死滅させることができる時間に白丸を付してある。この白丸に対応するトリハロメタン濃度を見るといずれも0.05mg/l以下であり、残留塩素濃度に対応して滞留時間を制御すれば、50μm以上のプランクトンを処理基準にまで死滅させ、かつトリハロメタン濃度を極めて小さく抑制できることがわかる。   In the graph of FIG. 6, white circles are added to the time during which plankton of 50 μm or more can be killed to the treatment standard at each residual chlorine concentration. Looking at the concentration of trihalomethane corresponding to the white circles, all are 0.05 mg / l or less. If the residence time is controlled according to the residual chlorine concentration, plankton of 50 μm or more is killed to the treatment standard, and the trihalomethane concentration is It can be seen that can be suppressed to be extremely small.

(6)上記(1)〜(5)に記載の滞留槽は、バラストタンク内に形成されていることを特徴とするものである。 (6) The residence tank described in the above (1) to (5) is formed in a ballast tank.

バラストタンクの一部を滞留槽として用いることにより、滞留槽を新たに備える必要がなく、既存船舶への適用が容易であり、設備費を低減できる。   By using a part of the ballast tank as a retention tank, it is not necessary to newly provide a retention tank, it is easy to apply to existing ships, and equipment costs can be reduced.

(7)上記(1)〜(6)に記載のものにおいて、塩素殺菌剤供給装置の上流側に海水をろ過して水生生物を捕捉するろ過装置を備えたことを特徴とするものである。 (7) In the above-described (1) to (6), a filtration device that filters seawater and captures aquatic organisms is provided upstream of the chlorine disinfectant supply device.

ろ過装置によって海水中の動物性プランクトン等比較的大型の水生生物を捕捉して除去するため、塩素殺菌剤を供給して死滅させるだけの場合に比べて塩素殺菌剤の供給量を低減でき、トリハロメタンの生成をさらに抑制して環境への影響を低減でき、また塩素還元剤の供給量を低減でき、滞留槽、活性炭処理装置を小さくすることができる。
なお、ろ過装置としては、目開きが10〜200μmのものを用いるのが好ましく、特に目開き50μm程度のものを用いるのが、捕捉率と逆流洗浄頻度とを最適に設定できるので、特に好ましい。
Since the filtration device captures and removes relatively large aquatic organisms such as zooplankton in seawater, it can reduce the supply amount of chlorine disinfectant compared to the case of simply supplying and killing chlorine disinfectant. Production can be further suppressed to reduce the influence on the environment, the supply amount of the chlorine reducing agent can be reduced, and the residence tank and the activated carbon treatment apparatus can be made smaller.
In addition, as a filtration apparatus, it is preferable to use a thing with an opening of 10-200 micrometers, and it is especially preferable to use a thing with an opening of about 50 micrometers especially because the capture rate and the backwashing frequency can be set optimally.

(8)本発明に係るバラスト水処理方法は、船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給工程と、塩素殺菌剤が供給され有効塩素を残留させた海水を滞留させる滞留工程と滞留された海水に塩素還元剤を供給し、残留塩素を還元し失効させてトリハロメタンの生成を抑制する塩素還元剤供給工程とを備え、
前記滞留工程で有効塩素を残留させた海水を滞留させる滞留時間を、滞留された海水の残留塩素濃度に対応して、プランクトンを、処理前に50μm以上のプランクトン数が10 5 個体/m 3 以上である原水を処理後10個体/m 3 以下にする処理基準にまで死滅させ、かつ生成するトリハロメタンの濃度を0.1mg/l以下に抑制する時間に制御するものであり、
この滞留時間の制御を、予め求めた、
残留塩素濃度の異なる複数の濃度で塩素殺菌剤を残留させた海水における、経過時間とトリハロメタン濃度との関係と、
残留塩素濃度と、プランクトンを前記処理基準にまで死滅させるに要する時間との関係と、に基づいて行うことを特徴とするものである。
(8) In the ballast water treatment method according to the present invention, a chlorine disinfectant supply step of supplying a chlorine disinfectant to seawater poured into a ballast tank of a ship and / or seawater discharged from the ballast tank, and a chlorine disinfectant are supplied. A retention step of retaining seawater in which effective chlorine remains and a chlorine reducing agent supply step of supplying a chlorine reducing agent to the retained seawater, reducing residual chlorine and causing it to expire to suppress generation of trihalomethane,
Corresponding to the residual chlorine concentration of the retained seawater , the residence time for retaining the seawater in which effective chlorine remains in the retention step corresponds to the residual chlorine concentration of the retained seawater, and the number of planktons of 50 μm or more before treatment is 10 5 individuals / m 3 or more. Is controlled to a time during which the raw water is killed to a treatment standard of 10 individuals / m 3 or less after treatment, and the concentration of trihalomethane produced is suppressed to 0.1 mg / l or less ,
The control of this residence time was obtained in advance,
The relationship between elapsed time and trihalomethane concentration in seawater in which chlorine disinfectants remain at multiple concentrations with different residual chlorine concentrations,
This is performed based on the relationship between the residual chlorine concentration and the time required for killing the plankton to the processing standard .

(9)また、船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給工程と、塩素殺菌剤が供給された海水を所定時間滞留させる滞留工程と、所定時間滞留された海水を活性炭処理する活性炭処理工程と、を備えたことを特徴とするものである。 (9) In addition, a chlorine disinfectant supply step for supplying chlorine disinfectant to seawater poured into the ballast tank of the ship and / or seawater discharged from the ballast tank, and retention for retaining the seawater supplied with the chlorine disinfectant for a predetermined time And an activated carbon treatment step of treating the seawater retained for a predetermined time with activated carbon.

(10)また、上記(9)における活性炭処理工程は、活性炭処理時間を0.5〜20分とすることを特徴とするものである。 (10) The activated carbon treatment step in (9) above is characterized in that the activated carbon treatment time is 0.5 to 20 minutes.

塩素殺菌剤を供給し滞留槽で細菌類の死滅処理を行った海水(残留塩素濃度 15mg/l)を活性炭処理装置に導入し、活性炭処理時間(横軸)と海水中のトリハロメタン濃度(縦軸)との関係を計測してグラフ化したものを図7に示す。滞留槽内で塩素殺菌剤の残留塩素によりトリハロメタンが生成し、活性炭処理装置に導入するときにはトリハロメタン濃度が0.03mg/l程度になっているが、活性炭処理時間が10分経過後には0.01mg/l以下に低下し、20分経過後にはほぼ吸着平衡に達している。   Seawater (residual chlorine concentration 15 mg / l), which was supplied with a chlorine disinfectant and killed bacteria in a retention tank, was introduced into the activated carbon treatment equipment. The activated carbon treatment time (horizontal axis) and the trihalomethane concentration in the seawater (vertical axis FIG. 7 shows a graph obtained by measuring the relationship with (). Trihalomethane is generated by residual chlorine in the chlorine disinfectant in the residence tank, and when introduced into the activated carbon treatment device, the trihalomethane concentration is about 0.03 mg / l, but after 10 minutes the activated carbon treatment time is 0.01 mg / l. It decreases to the following, and almost reaches the adsorption equilibrium after 20 minutes.

活性炭により残留塩素が還元分解されて失効してトリハロメタンの生成が停止したとともに、滞留槽内で生成したトリハロメタンも吸着されている。滞留槽に供給される塩素殺菌剤量により、残留塩素の還元分解とトリハロメタンの吸着除去に必要な時間は異なるが、実用的な塩素殺菌剤の供給量の範囲であれば、活性炭処理時間が0.5〜20分の範囲で残留塩素を還元分解してトリハロメタンの生成を抑制し、滞留槽内で生成したトリハロメタンを吸着除去することができる。
なお、活性炭処理時間が0.5分より短いと、トリハロメタンを十分に吸着することができず、活性炭処理時間が20分より長いと、活性炭処理装置が過大なものとなり船舶に搭載するのに問題となり、またバラスト水をバラストタンクに給水する時間が長くなり問題となる。
Residual chlorine is reduced and decomposed by activated carbon and expires to stop generation of trihalomethane, and trihalomethane generated in the residence tank is also adsorbed. The time required for reductive decomposition of residual chlorine and adsorption removal of trihalomethane differs depending on the amount of chlorine disinfectant supplied to the retention tank, but the activated carbon treatment time is 0 within the practical supply amount of chlorine disinfectant. Residual chlorine can be reduced and decomposed in a range of 0.5 to 20 minutes to suppress generation of trihalomethane, and trihalomethane generated in the residence tank can be adsorbed and removed.
If the activated carbon treatment time is shorter than 0.5 minutes, the trihalomethane cannot be sufficiently adsorbed, and if the activated carbon treatment time is longer than 20 minutes, the activated carbon treatment device becomes too large to be mounted on a ship. In addition, the time for supplying the ballast water to the ballast tank becomes long and becomes a problem.

(11)また、上記(8)における滞留工程は、塩素殺菌剤を供給してから塩素還元剤を供給するまでの時間を0.5〜20分とする滞留を行なうことを特徴とするものである。 (11) Moreover, the residence process in said (8) is characterized by performing residence which makes time from supplying a chlorine disinfectant to supplying a chlorine reducing agent 0.5 to 20 minutes. is there.

(12)また、上記(9)または(10)における滞留工程は、塩素殺菌剤を供給してから活性炭処理するまでの時間を0.5〜20分とする滞留を行なうことを特徴とするものである。 (12) Further, the retention step in the above (9) or (10) is characterized in that retention is performed for 0.5 to 20 minutes from the supply of the chlorine disinfectant to the treatment with activated carbon. It is.

(13)また、上記(8)〜(12)に記載のものにおいて、塩素殺菌剤供給工程の前に海水をろ過して水生生物を捕捉するろ過工程を備えたことを特徴とするものである。 (13) Further, in the above (8) to (12), a filtration step of filtering seawater and capturing aquatic organisms is provided before the chlorine disinfectant supply step. .

(14)また、上記(8)〜(13)に記載のものにおいて、海水中の有効塩素量の重量濃度を5〜100mg/lとするように塩素殺菌剤を供給することを特徴とするものである。 (14) Further, in the above (8) to (13), a chlorine disinfectant is supplied so that the weight concentration of effective chlorine content in seawater is 5 to 100 mg / l. It is.

海水中の有効塩素量の重量濃度が5〜100mg/lとなるように塩素殺菌剤を供給することにより、海水の水質(有機物濃度等)や生息するプランクトンや細菌類の種類、数量が異なっていても、細菌類は勿論、50μm以上のプランクトンを処理基準にまで死滅させることができる。
なお、塩素殺菌剤を供給して海水中の有効塩素量の重量濃度が5mg/lより小さいと有効塩素が水中の還元性物質、有機物と反応して残留せず、細菌類やプランクトンを死滅できないし、100mg/lより大きいとトリハロメタン生成量が増大し、また腐食の問題や塩素殺菌剤の費用や塩素殺菌剤貯留槽が大きくなり高コストとなる等の問題があり、不具合が生じる。
By supplying a chlorine disinfectant so that the weight concentration of effective chlorine in seawater is 5 to 100 mg / l, the quality of seawater (concentration of organic matter, etc.) and the type and quantity of plankton and bacteria that live are different. However, not only bacteria but also plankton of 50 μm or more can be killed to the treatment standard.
In addition, if a chlorine disinfectant is supplied and the weight concentration of effective chlorine in seawater is less than 5 mg / l, effective chlorine will not react with reducing substances or organic substances in water and remain, and bacteria and plankton cannot be killed. On the other hand, if it exceeds 100 mg / l, the amount of trihalomethane produced increases, and there are problems such as corrosion problems, the cost of the chlorine disinfectant, the problem that the chlorine disinfectant storage tank becomes large, and the cost increases.

(15)また、上記(8)〜(14)に記載のものにおいて、塩素殺菌剤供給工程の前に酸供給工程を備えたことを特徴とするものである。 (15) Further, in the above (8) to (14), an acid supply step is provided before the chlorine disinfectant supply step.

(16)また、上記(15)に記載のものにおいて、塩素殺菌剤が供給される海水のpHを5〜7にすることを特徴とするものである。 (16) In the above (15), the pH of the seawater to which the chlorine disinfectant is supplied is set to 5-7.

塩素殺菌剤が供給される海水に酸を供給して海水のpHを5〜7にすると、塩素殺菌剤を供給した海水中の遊離残留塩素の形態が、次亜塩素酸(HOCl)がほとんどとなり、殺菌効力が高いため好ましい。海水のpHが5より低いと遊離残留塩素の形態は次亜塩素酸とClとなりpHが7より高いと遊離残留塩素の形態は次亜塩素酸と次亜塩素酸イオン(OCl-)となり、いずれも殺菌効力が他にくらべて100倍高い次亜塩素酸の割合が低くなり、殺菌効力が低下する。また、海水のpHを5〜7にすると、トリハロメタンの生成を抑制する効果もある。
供給する酸としては塩酸または硫酸を用いる。
When acid is supplied to seawater to which chlorine disinfectant is supplied and the pH of the seawater is adjusted to 5 to 7, the form of free residual chlorine in seawater to which chlorine disinfectant is supplied is mostly hypochlorous acid (HOCl). It is preferable because of its high bactericidal efficacy. When the pH of seawater is lower than 5, the form of free residual chlorine is hypochlorous acid and Cl 2. When the pH is higher than 7, the form of free residual chlorine is hypochlorous acid and hypochlorite ion (OCl ). In either case, the proportion of hypochlorous acid having a sterilizing effect which is 100 times higher than the others is reduced, and the sterilizing effect is lowered. Moreover, when the pH of seawater is 5-7, there is also an effect of suppressing the production of trihalomethane.
Hydrochloric acid or sulfuric acid is used as the acid to be supplied.

なお、微生物の死滅処理を行った処理済みのバラスト水に水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を供給して中和し、バラスト水を周囲の海域に排出しても支障の生じないようにする。   It should be noted that an alkaline agent such as sodium hydroxide is neutralized to the treated ballast water that has been subjected to the killing process of the microorganisms, so that no trouble occurs even if the ballast water is discharged to the surrounding sea area.

本発明においては、船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給し、所定時間滞留させた後、塩素還元剤を供給するように、または活性炭処理するようにしたので、海水中のプランクトンと細菌類を死滅させて、IMOの定めるバラスト水処理基準を充足する有害生物を含まない海水をバラスト水として供給でき、かつ、塩素殺菌剤によるトリハロメタンの生成を抑制することができる。   In the present invention, a chlorine disinfectant is supplied to the seawater poured into the ballast tank of the ship and / or the seawater discharged from the ballast tank, and retained for a predetermined time, and then supplied with a chlorine reducing agent or activated carbon treatment. As a result, plankton and bacteria in the seawater can be killed, seawater that does not contain pests that meet the ballast water treatment standards set by IMO can be supplied as ballast water, and the production of trihalomethanes by chlorine disinfectants can be achieved. Can be suppressed.

[実施の形態1]
以下、図面を用いて、本発明に係るバラスト水処理装置について、最良の形態の一例を具体的に説明する。
図1は本実施の形態に係るバラスト水の処理装置を示す図である。本実施の形態に係るバラスト水処理装置は、図1に示すように、海水を船内に取り込むための海水取水ライン1、海水取水ライン1によって取水された海水中の粗大物を除去する粗ろ過装置2、海水を取り込むため、あるいは後述のバラストタンク10のバラスト水を後述のろ過装置4に送水するためのポンプ3、粗ろ過装置2によって粗大物が除去された海水中に存在するプランクトン類を除去するろ過装置4、ろ過装置4でろ過された海水に細菌類を死滅させる塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給装置6、ろ過装置4でろ過されたろ過水に塩素殺菌剤供給装置6から供給された塩素殺菌剤を拡散させる拡散器5、塩素殺菌剤を添加された海水を所定時間滞留させる滞留槽7、滞留槽7から導出された海水に塩素還元剤を供給する塩素還元剤供給装置8、塩素還元剤を添加された処理水を後述のバラストタンク10に送水する処理水送水ライン9、処理水送水ライン9から送水される処理水または未処理水を貯留するバラストタンク10、を備えている。
以下、各装置をさらに詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, an example of the best mode of the ballast water treatment apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a ballast water treatment apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ballast water treatment apparatus according to the present embodiment is a seawater intake line 1 for taking seawater into a ship, and a coarse filtration apparatus that removes coarse substances in seawater taken by the seawater intake line 1. 2. Planktons present in the seawater from which coarse substances have been removed by the coarse filter device 2 for pumping in the seawater or pumping the ballast water in the ballast tank 10 described later to the filter device 4 described later Filter device 4, a chlorine disinfectant supply device 6 for supplying a chlorine disinfectant to kill bacteria in seawater filtered by the filter device 4, and a chlorine disinfectant supply device 6 for supplying filtered water filtered by the filter device 4 Diffuser 5 for diffusing the chlorinated disinfectant, retention tank 7 for retaining the seawater to which the chlorine disinfectant has been added for a predetermined time, and chlorine return for supplying the chlorine reducing agent to the seawater derived from the retention tank 7 Agent supply device 8, treated water feed line 9 for feeding treated water to which a chlorine reducing agent has been added to a ballast tank 10, which will be described later, and ballast tank 10 for storing treated water or untreated water fed from the treated water feed line 9. It is equipped with.
Hereinafter, each device will be described in more detail.

1.粗ろ過装置
粗ろ過装置2は、船側部に設けられたシーチェスト(海水吸入口)から取水され、ポンプ3によって海水取水ライン1を通して取水される海水中に含まれる大小様々な夾雑物、水生生物のうち10mm程度以上の粗大物を除去するためのものである。
粗ろ過装置としては10mm程度の孔を設けた筒型ストレーナ(こし器)、水流中の粗大物を比重差により分離するハイドロサイクロン、回転スクリーンにより粗大物を捕捉し掻揚げ回収する装置等を用いることができる。
1. Coarse filter device Coarse filter device 2 receives water from a sea chest (seawater inlet) provided on the side of the ship and is taken by seawater intake line 1 by pump 3 and contains various small and large contaminants and aquatic organisms. Among them, coarse materials of about 10 mm or more are removed.
As the coarse filtration device, a cylindrical strainer (strainer) having a hole of about 10 mm, a hydrocyclone that separates coarse matter in the water flow by the difference in specific gravity, a device that captures and collects the coarse matter with a rotating screen, etc. are used. be able to.

2.ろ過装置
ろ過装置4は粗ろ過装置2によって粗大物が除去された海水中に存在するプランクトン類を除去するものであり、目開き10〜200μmのものを用いる。
目開きを10〜200μmにしたのは動物性プランクトン、植物性プランクトンの捕捉率を一定のレベルに保ちつつ、逆流洗浄頻度を少なくして寄港地でのバラスト水処理時間を短縮するためである。逆に言えば、目開きが200μmより大きいと動物プランクトン、植物プランクトンの捕捉率が著しく低くなるし、目開きが10μmより小さいと逆流洗浄頻度が多くなり寄港地でのバラスト水処理時間が長くなるので好ましくない。特に目開き50μm程度のものを用いるのが、捕捉率と逆流洗浄頻度とを最適に設定できるので、好ましい。
また、ろ過装置4は、ろ過面積1mあたり1日200m以上のろ過速度が得られることが望ましい。ただし、ろ過モジュールの集積によって、より小型化が可能な場合には特に限定しない。
2. Filtration device The filtration device 4 removes planktons present in the seawater from which coarse substances have been removed by the coarse filtration device 2, and has a mesh size of 10 to 200 μm.
The reason why the mesh opening is 10 to 200 μm is to reduce the frequency of backwashing and shorten the ballast water treatment time in the port of call while keeping the capture rate of zooplankton and phytoplankton at a certain level. In other words, if the mesh size is larger than 200 μm, the capture rate of zooplankton and phytoplankton is remarkably reduced. If the mesh size is smaller than 10 μm, the frequency of backwashing increases and the ballast water treatment time at the port of call becomes longer. Therefore, it is not preferable. In particular, it is preferable to use one having an opening of about 50 μm because the capture rate and the backwashing frequency can be set optimally.
Moreover, the filtration device 4 is preferably 1 day 200 meters 3 or more filtration rate per filtration area 1 m 2 is obtained. However, there is no particular limitation when the size can be further reduced by integrating the filtration modules.

ろ過装置4の具体例としては、ノッチワイヤフィルタまたはウェッジワイヤフィルタを用いることが好ましい。
ノッチワイヤフィルタとは、ノッチ(突起)を設けたワイヤを枠体に巻きつけてノッチによりワイヤ同士の間隔を保持してろ過通路寸法を10〜200μmにした筒型のエレメントをケーシング内に保持し、送水と逆洗浄のためのバルブと配管を設けたものである。このノッチワイヤフィルタの具体例としては、神奈川機器工業製ノッチワイヤフィルタがある。
このノッチワイヤフィルタをろ過エレメントとして複数備え、逆洗手段を備えたものが特開2001−170416に開示されている。ろ過エレメント集合基板や、それぞれのろ過エレメントに小型超音波振動子を取り付け、逆洗時に超音波振動を付加することにより、逆洗浄効果を増大させ、逆洗浄の間隔を延ばしてろ過効率を高めることができる。
ウェッジワイヤフィルタとは、断面が三角形のワイヤを枠体に巻きつけてワイヤ同士の間隔を調整してろ過通路寸法を10〜200μmにした筒型のエレメントをケーシング内に保持し、送水と逆洗浄のためのバルブと配管を設けたものである。このウェッジワイヤフィルタの具体一例としては、東洋スクリーン工業製ウェッジワイヤフィルタがある。
As a specific example of the filtration device 4, it is preferable to use a notch wire filter or a wedge wire filter.
A notch wire filter is a cylindrical element in which a wire with a notch (protrusion) is wound around a frame and the distance between the wires is maintained by the notch so that the size of the filtration passage is 10 to 200 μm. , Provided with valves and piping for water supply and backwashing. A specific example of this notch wire filter is a notch wire filter manufactured by Kanagawa Kikai Kogyo.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-170416 discloses a plurality of notch wire filters as filtration elements and backwashing means. By attaching a small ultrasonic vibrator to the filtration element assembly substrate and each filtration element and adding ultrasonic vibration during backwashing, the backwashing effect is increased and the backwashing interval is extended to increase the filtration efficiency. Can do.
A wedge wire filter is a tubular element that has a triangular cross-section wound around a frame and adjusts the distance between the wires to maintain a filtration passage size of 10 to 200 μm in the casing. A valve and piping are provided. As a specific example of this wedge wire filter, there is a wedge wire filter manufactured by Toyo Screen Industries.

また、ろ過装置4の他の好ましい具体例として積層ディスク型ろ過器がある。積層ディスク型ろ過器とは、両面に複数の斜状溝を形成したドーナツ型のディスクを軸方向に圧締して積層して環状にしたものであり、隣接するディスクの溝によって形成される間隙に通水して、水生生物をろ過するものである。斜状溝の寸法を適宜設定することにより目開きを10〜200μmに設定してろ過する。
なお、積層ディスク型ろ過器においては、逆洗時にはディスクの圧締を解除して、間隙を大きくしてろ過残渣を除去する。この積層ディスク型ろ過器の具体例としては、Arkal Filtration Systems製のSpin Klin Filter Systemsがる。
Another preferred specific example of the filtration device 4 is a laminated disk type filter. A laminated disk type filter is a ring-shaped disk formed by pressing doughnut-shaped disks having a plurality of oblique grooves formed on both sides in an axial direction to form a ring, and a gap formed by grooves of adjacent disks. The aquatic organisms are filtered through the water. By appropriately setting the size of the oblique grooves, the openings are set to 10 to 200 μm and filtered.
In the laminated disk type filter, the disk pressure is released during backwashing to increase the gap and remove the filtration residue. A specific example of this laminated disk type filter is Spin Klin Filter Systems manufactured by Arkal Filtration Systems.

なお、ろ過装置4としては、上記の2種類のろ過装置の他、例えば密閉型砂ろ過器、ろ布ろ過器、金属繊維ろ過器など他の種々のろ過装置を用いることができる。   In addition to the two types of filtration devices described above, other various filtration devices such as a sealed sand filter, a filter cloth filter, and a metal fiber filter can be used as the filtration device 4.

3.塩素殺菌剤供給装置
塩素殺菌剤供給装置6はろ過装置によってろ過されて拡散器5に供給される海水に細菌類を死滅させる塩素殺菌剤を供給するものである。供給する塩素殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、塩素ガスが使用できる。
3. Chlorine disinfectant supply device The chlorine disinfectant supply device 6 supplies chlorine disinfectant that kills bacteria to the seawater that is filtered by the filtration device and supplied to the diffuser 5. As the chlorine disinfectant to be supplied, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite and chlorine gas can be used.

なお、塩素殺菌剤は海水中の有効塩素量の重量濃度を5〜100mg/lとするように供給することが好ましい。
その理由は、塩素殺菌剤を供給して海水中の有効塩素量の重量濃度が5mg/lより小さいと有効塩素が水中の還元性物質、有機物と反応して残留せず、細菌類やプランクトンを死滅できないし、100mg/lより大きいとトリハロメタン生成量が増大し、また腐食の問題や塩素殺菌剤の費用や塩素殺菌剤貯留槽が大きくなり高コストとなる等の問題があり、不具合が生じるからである。
In addition, it is preferable to supply a chlorine disinfectant so that the weight concentration of the amount of effective chlorine in seawater may be 5-100 mg / l.
The reason for this is that if chlorine disinfectant is supplied and the weight concentration of effective chlorine in seawater is less than 5 mg / l, effective chlorine does not remain after reacting with reducing substances and organic substances in the water. It cannot be killed, and if it exceeds 100 mg / l, the amount of trihalomethane produced will increase, and there will be problems such as corrosion problems, the cost of chlorinated disinfectants and the increased cost of chlorinated disinfectant storage tanks. It is.

塩素殺菌剤は拡散器5の上流側および/または拡散器5に供給される。拡散器5として後述するベンチュリ管を用いる場合には、塩素殺菌剤はベンチュリ管の上流側および/またはベンチュリ管ののど部に供給される。
塩素殺菌剤をベンチュリ管の上流側に供給する場合には、塩素殺菌剤をキャビテーションが発生するベンチュリ管のど部に達するまでに流路内である程度拡散させておき、キャビテーションにより塩素殺菌剤の拡散、混合を進めて、さらに塩素殺菌剤の細菌類への浸透を促進して塩素殺菌剤の殺滅効果を促進できる。
なお、塩素殺菌剤をベンチュリ管の上流側に供給するためには、ベンチュリ管よりも上流側の流路内に塩素殺菌剤の注入口を設けておけばよい。
また、塩素殺菌剤をベンチュリ管ののど部に供給する場合には、ベンチュリ管のエジェクタ作用により自吸されるので塩素殺菌剤の供給ポンプが不要となる。
The chlorine disinfectant is supplied upstream of the diffuser 5 and / or to the diffuser 5. In the case of using a venturi pipe, which will be described later, as the diffuser 5, the chlorine disinfectant is supplied to the upstream side of the venturi pipe and / or the throat of the venturi pipe.
When supplying the chlorine disinfectant to the upstream side of the venturi pipe, the chlorine disinfectant is diffused to some extent in the flow path until reaching the throat of the venturi pipe where cavitation occurs. Mixing can be further promoted to further promote the penetration of the chlorine disinfectant into bacteria, thereby promoting the killing effect of the chlorine disinfectant.
In order to supply the chlorine disinfectant to the upstream side of the venturi pipe, an inlet for the chlorine disinfectant may be provided in the flow path upstream of the venturi pipe.
Further, when supplying the chlorine disinfectant to the throat of the venturi tube, the chlorine disinfectant supply pump is not necessary because it is self-primed by the ejector action of the venturi tube.

4.拡散器
塩素殺菌剤をろ過装置4によりろ過された海水中に拡散させる拡散器として、ベンチュリ管を用いることが好ましい。
ベンチュリ管は塩素殺菌剤を海水中に拡散させると共に、ろ過装置4を通過したプランクトンに対してベンチュリ管により発生するキャビテーションにより損傷を与えるか殺滅するものである。
ベンチュリ管は、管路断面積が徐々に小さくなる絞り部、最小断面積部であるのど部、徐々に管路断面積が広がる広がり部(ディフューザ部)からなる。のど部での流速の急上昇に伴う静圧の急激な低下によりキャビテーション気泡が発生し、広がり部での流速の低下に伴う急激な圧力上昇により成長したキャビテーション気泡が急激に崩壊するようなキャビテーションが発生する。
4). Diffuser It is preferable to use a Venturi tube as a diffuser that diffuses the chlorine disinfectant into the seawater filtered by the filtration device 4.
The Venturi tube diffuses the chlorine disinfectant into the seawater and damages or kills the plankton that has passed through the filtration device 4 by cavitation generated by the Venturi tube.
The Venturi pipe is composed of a throttle part where the pipe cross-sectional area gradually decreases, a throat part which is the minimum cross-sectional area part, and a widened part (diffuser part) where the pipe cross-sectional area gradually increases. Cavitation bubbles are generated due to a sudden drop in static pressure accompanying a rapid increase in flow velocity at the throat, and cavitations that cause the cavitation bubbles to grow rapidly collapse due to a sudden increase in pressure due to a decrease in flow velocity at the spreading portion are generated. To do.

キャビテーションによって海水中に塩素殺菌剤を急速に拡散させて塩素殺菌剤による細菌類の殺菌作用を促進させる。このようにキャビテーションの拡散作用により塩素殺菌剤の海水中への混合を促進するため、塩素殺菌剤を注入するだけの場合に比べて塩素殺菌剤の供給量を低減できるので、塩素殺菌剤を還元して無害化するための塩素還元剤の供給量を低減でき、またトリハロメタンの生成量を低減して環境への影響を低減できる。
また、海水中の水生生物はキャビテーション気泡が崩壊することによる衝撃圧、せん断力、高温、酸化力の強いOHラジカルの作用などにより、損傷を与えるか破壊され殺滅される。このベンチュリ管のキャビテーションによれば、特に、比較的固い殻を有する原虫類、動物プランクトンの外殻を破壊し、塩素殺菌剤の浸透を促進して確実に死滅させることができる。
Cavitation rapidly diffuses the chlorine disinfectant into seawater and promotes the bactericidal action of bacteria by the chlorine disinfectant. In this way, diffusing action of cavitation promotes mixing of chlorine disinfectant into seawater, so the supply amount of chlorine disinfectant can be reduced compared to simply injecting chlorine disinfectant. Thus, the supply amount of the chlorine reducing agent for detoxification can be reduced, and the production amount of trihalomethane can be reduced to reduce the environmental impact.
In addition, aquatic organisms in seawater are damaged or destroyed and killed by the action of OH radicals with strong impact pressure, shearing force, high temperature and strong oxidizing power due to the collapse of cavitation bubbles. According to the venturi cavitation, the protozoan having a relatively hard shell, the outer shell of zooplankton, can be destroyed, and the penetration of the chlorine disinfectant can be promoted to be surely killed.

なお、ベンチュリ管に海水を供給する際には、ベンチュリ管ののど部における海水の流速を10〜40m/secとするように海水を送水するのが好ましい。
この理由は、海水を取水してバラストタンクに通水する配管の途中にバラスト水処理装置を設置した場合、配管内の海水の流速がベンチュリ管入り口では通常2〜3m/sであるが、ベンチュリ管のど部の流速が10m/secより小さいと、のど部での流速の上昇比率が十分でなくこれに伴う静圧の急激な低下が十分でないため、大気圧下においてもキャビテーションが発生せず、またベンチュリ管のど部の流速が40m/sより大きいとキャビテーション現象が過剰に発生しベンチュリ管通過に伴う圧力損失が過大となり送水のために消費されるエネルギーが過大となるため、ポンプ動力が過大となり高コストとなるからである。
In addition, when supplying seawater to a venturi pipe, it is preferable to feed seawater so that the flow rate of seawater at the throat of the venturi pipe is 10 to 40 m / sec.
The reason for this is that when a ballast water treatment device is installed in the middle of a pipe that takes seawater and passes it to the ballast tank, the flow rate of seawater in the pipe is usually 2 to 3 m / s at the venturi pipe entrance. If the flow velocity at the throat of the tube is less than 10 m / sec, the rate of increase in the flow velocity at the throat is not sufficient, and the rapid decrease in static pressure associated therewith is not sufficient, so cavitation does not occur even under atmospheric pressure, If the flow velocity at the throat of the venturi pipe is higher than 40 m / s, the cavitation phenomenon will occur excessively, the pressure loss associated with the passage of the venturi pipe will be excessive, and the energy consumed for water supply will be excessive, resulting in excessive pump power. This is because the cost is high.

また、ベンチュリ管に海水を供給する際には、ベンチュリ管の圧力損失水頭を5〜40mとするように海水を送水することが好ましい。
この理由は、損失水頭が5mより小さいとキャビテーションを発生させる事が出来ず、40mより大きいと船舶に備えられているバラスト水ポンプとして用いられている大流量ポンプでは対応できなくなり不具合が生じるからである。
Moreover, when supplying seawater to a venturi pipe, it is preferable to feed seawater so that the pressure loss head of the venturi pipe is 5 to 40 m.
The reason for this is that if the head loss is less than 5 m, cavitation cannot be generated, and if it is greater than 40 m, the large flow pump used as a ballast water pump provided in the ship cannot cope with the problem. is there.

拡散器として、ベンチュリ管以外に海水流路内に攪拌流れを生じさせるスタティックミキサや攪拌翼を回転させる撹拌器を用いてもよい。   As a diffuser, you may use the stirrer which rotates the static mixer and stirring blade which produce a stirring flow other than a venturi pipe | tube in a seawater flow path.

5.滞留槽
滞留槽7は、塩素殺菌剤から発生する塩素を、プランクトンや細菌類にこれらが死滅するのに十分な時間で、かつ、トリハロメタンの生成を抑制するようにできるだけ短時間接触させるために、塩素殺菌剤を添加され拡散された海水を滞留するものである。塩素還元剤を供給して残留塩素を失効させるまで所定時間滞留するように、滞留槽7の寸法や形状を定め所定の速度で流すようにする。
例えば、槽内に複数の仕切りを設けることによって長流路を形成して槽内での滞留時間を確保するようにしてもよい。
あるいは、滞留槽7は単なる貯留槽から構成し、海水を貯留後所定時間が経過すると排出ゲートを開ける若しくは排水ポンプを稼動させて排出するようなものでもよい。
5. Retention tank Retention tank 7 is for contacting chlorine generated from a chlorine disinfectant with plankton and bacteria for a time sufficient to kill them and as short as possible so as to suppress the production of trihalomethane. It retains the diffused seawater with the addition of a chlorine disinfectant. The size and shape of the retention tank 7 are determined and flowed at a predetermined speed so as to stay for a predetermined time until the residual chlorine is expired by supplying a chlorine reducing agent.
For example, a long flow path may be formed by providing a plurality of partitions in the tank to ensure the residence time in the tank.
Alternatively, the retention tank 7 may be a simple storage tank that opens the discharge gate or discharges the seawater when the predetermined time has elapsed after storage.

6.塩素還元剤供給装置
塩素還元剤供給装置8は、塩素殺菌剤を添加され滞留槽7で所定時間滞留した海水に塩素還元剤を供給して海水中に残存する有効塩素を還元して失効させ、トリハロメタンの発生を抑制するものである。塩素還元剤を供給するためには、滞留槽7から海水を排出する流路内に塩素還元剤の注入口を設けておけばよい。
供給する塩素還元剤としては価格や取扱いの容易さなどの点から、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウムを用いることが望ましい。また、塩素還元剤として過酸化水素水を用いてもよい。
6). Chlorine reductant supply device Chlorine reductant supply device 8 supplies chlorine reductant to seawater that has been added with a chlorine disinfectant and stays in the retention tank 7 for a predetermined time to reduce and expire the effective chlorine remaining in the seawater, It suppresses the generation of trihalomethane. In order to supply the chlorine reducing agent, an inlet for the chlorine reducing agent may be provided in the flow path for discharging seawater from the retention tank 7.
As the chlorine reducing agent to be supplied, it is desirable to use sodium thiosulfate, sodium sulfite, or sodium bisulfite from the viewpoints of cost and ease of handling. Further, hydrogen peroxide water may be used as the chlorine reducing agent.

以上のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
ポンプ3を稼動することによって、海水取水ライン1から海水が船内に取りこまれる。その際、まず粗ろ過装置2によって海水中に存在する大小様々な夾雑物、水生生物のうち10mm程度以上の粗大物が除去される。
粗大物が除去された海水はろ過装置4に供給され、ろ過装置4の目開きに応じた大きさの動物性プランクトン、植物性プランクトン等が除去される。
粗ろ過装置2及びろ過装置4で捕捉された水生生物等は、粗ろ過装置2及びろ過装置4のフィルタ等を逆洗することにより洗い流されて海に戻される。ろ過装置4で捕捉された水生生物等を海に戻しても同一の海域なので生態系に悪影響はない。つまり、この例ではバラスト水を積み込む際に処理をしているので、粗ろ過装置2及びろ過装置4の逆洗水をそのまま放流できるのである。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described.
By operating the pump 3, seawater is taken into the ship from the seawater intake line 1. At that time, the coarse filter 2 removes large and small contaminants and aquatic organisms of about 10 mm or more from seawater.
Seawater from which coarse substances have been removed is supplied to the filtration device 4, and zooplankton, phytoplankton, and the like having a size corresponding to the opening of the filtration device 4 are removed.
Aquatic organisms and the like captured by the coarse filtration device 2 and the filtration device 4 are washed away by backwashing the filters of the coarse filtration device 2 and the filtration device 4 and returned to the sea. Even if aquatic organisms captured by the filtration device 4 are returned to the sea, the ecosystem is not adversely affected because they are in the same sea area. That is, in this example, since the treatment is performed when the ballast water is loaded, the backwash water of the coarse filtration device 2 and the filtration device 4 can be discharged as it is.

ろ過装置4でろ過された海水には塩素殺菌剤供給装置6から塩素殺菌剤が供給され、塩素殺菌剤が供給された海水は拡散器5たるベンチュリ管に供給される。
ベンチュリ管において、上述したメカニズムによりキャビテーションが発生して、塩素殺菌剤の海水中への拡散が促進され細菌類の殺滅効果を増進する。さらに、キャビテーションにより海水中の水生生物に衝撃圧、せん断力、高温、酸化力の強いOHラジカルが作用し、水生生物に損傷を与えるか破壊して殺滅する。
The seawater filtered by the filtration device 4 is supplied with a chlorine disinfectant from the chlorine disinfectant supply device 6, and the seawater supplied with the chlorine disinfectant is supplied to a venturi pipe serving as the diffuser 5.
In the Venturi tube, cavitation is generated by the above-described mechanism, and the diffusion of the chlorine disinfectant into the seawater is promoted to enhance the bacteria killing effect. Furthermore, OH radicals with strong impact pressure, shearing force, high temperature, and oxidizing power act on aquatic organisms in seawater by cavitation, damaging or destroying aquatic organisms and killing them.

ベンチュリ管で塩素殺菌剤が拡散された海水は滞留槽7に導かれ所定時間滞留して、塩素殺菌剤から発生する有効塩素によりプランクトンや細菌類が死滅される。滞留槽7内に海水を滞留させる滞留時間は、滞留中に大型のプランクトンも十分に死滅し、かつ残留塩素により発生するトリハロメタンができるだけ少ないように0.5〜20分の範囲で設定される。   Seawater in which the chlorine disinfectant is diffused in the Venturi tube is guided to the retention tank 7 and stays for a predetermined time, and plankton and bacteria are killed by the effective chlorine generated from the chlorine disinfectant. The residence time for retaining the seawater in the residence tank 7 is set in the range of 0.5 to 20 minutes so that the large plankton is sufficiently killed during the residence and trihalomethane generated by the residual chlorine is as little as possible.

滞留槽7から所定時間滞留して排出される海水に塩素還元剤供給装置8によって塩素還元剤を供給し残留塩素を失効させ、トリハロメタンの生成を抑制する処理を行い、その後海水は処理水送水ライン9を通じてバラストタンク10に貯留される。   A chlorine reducing agent supply device 8 supplies chlorine reducing agent to the seawater that has been retained and discharged from the residence tank 7 for a predetermined time to cause the residual chlorine to expire and suppress the generation of trihalomethane. 9 is stored in the ballast tank 10.

また、上記の例では、塩素殺菌剤をベンチュリ管の上流側および/またはベンチュリ管ののど部に供給するが、さらにベンチュリ管の下流側にも供給してもよい。ベンチュリ管の下流側にも供給する場合には、キャビテーションによりプランクトン等に付着している細菌類が剥されるため、ベンチュリ管の下流側で塩素殺菌剤を供給することで、この剥された細菌類に塩素殺菌剤を作用させることで細菌類の殺滅効果を促進できる。
また、キャビテーションにより外殻に損傷を負いながら死滅しないプランクトンの体内に塩素殺菌剤を浸透させることができ塩素殺菌剤の殺滅効果を促進できると共に、塩素殺菌剤耐性の強い種類に対しても、塩素殺菌剤単独処理と比較して少ない塩素殺菌剤添加量で殺滅することが可能である。
In the above example, the chlorine disinfectant is supplied to the upstream side of the venturi pipe and / or the throat of the venturi pipe, but may also be supplied to the downstream side of the venturi pipe. When supplying to the downstream side of the venturi tube, bacteria attached to plankton and the like are peeled off by cavitation. Therefore, by supplying a chlorine disinfectant downstream of the venturi tube, The effect of killing bacteria can be promoted by the action of a chlorine disinfectant on the species.
In addition, the sterilization of plankton that does not die while damaging the outer shell due to cavitation can penetrate the chlorinated fungicide and promote the killing effect of the chlorinated fungicide. It can be killed with a small amount of added chlorine disinfectant compared with the treatment with a chlorine disinfectant alone.

なお、上記の例は海水をバラストタンクに積み込む際に処理を行う場合であるが、海水をバラストタンクに積み込む際には処理をしないで、バラストタンクから排出する際に処理する場合もある。この場合は、未処理のバラスト水を、バラストタンクからろ過装置4に供給して、以降は上記と同様の処理を行う。もっとも、この場合には、ベンチュリ管の上流側で塩素殺菌剤が添加されたバラスト水を、海に排水することになるので、塩素殺菌剤を完全に無害化する必要がある。そこで、この場合には、塩素還元剤供給装置7によって供給する塩素還元剤の量は、前述の処理水をバラストタンクに供給する場合と違って、残存する塩素殺菌剤が還元されバラスト水を排出する港湾の環境に対して影響のない状態にできる量にすることが必要である。
また、海水をバラストタンクに積み込む際とバラストタンクから排出する際との両方でバラスト水中の水生生物の殺滅処理を行うようにしてもよい。その場合にはバラスト水の排出時の処理は軽度でよい。
In addition, although said example is a case where a process is performed when seawater is loaded into a ballast tank, when a seawater is loaded into a ballast tank, it may process, when discharging from a ballast tank, without processing. In this case, untreated ballast water is supplied from the ballast tank to the filtration device 4, and thereafter the same processing as described above is performed. However, in this case, since the ballast water to which the chlorine disinfectant is added upstream of the venturi pipe is drained to the sea, it is necessary to completely detoxify the chlorine disinfectant. Therefore, in this case, the amount of the chlorine reducing agent supplied by the chlorine reducing agent supply device 7 is different from the case of supplying the treated water to the ballast tank, and the remaining chlorine disinfectant is reduced and the ballast water is discharged. It is necessary to make it an amount that does not affect the environment of the port.
Moreover, you may make it perform the killing process of the aquatic organism in ballast water both when loading seawater into a ballast tank, and when discharging | emitting from a ballast tank. In that case, the treatment at the time of discharging the ballast water may be light.

以上のように、本実施の形態においては、ろ過装置4で10〜200μm以上の動物性プランクトン、植物性プランクトンを除去し、塩素殺菌剤を供給して所定時間滞留させることによりプランクトンや細菌類を死滅させ、さらに残留塩素を還元し失効させるようにしたので、確実にIMOが定めるバラスト水基準を満たすバラスト水の処理が実現でき、残留塩素から発生するトリハロメタンの生成を抑制できる。   As described above, in the present embodiment, zooplankton and phytoplankton having a size of 10 to 200 μm or more are removed by the filtration device 4, and the plankton and bacteria are removed by supplying a chlorine disinfectant and retaining the plankton for a predetermined time. Since it was killed and the residual chlorine was reduced and expired, the treatment of ballast water that reliably meets the ballast water standard set by IMO can be realized, and the production of trihalomethane generated from the residual chlorine can be suppressed.

なお、図1に示した例は、バラスト水の無害化処理を取水時に行うことを想定しているが、取水時、排水時のいずれか、あるいは両方のどのタイミングで処理を行うかは、取水する海域に生息する微生物量や船舶の運航条件によって定めることができる。   In addition, although the example shown in FIG. 1 assumes that the detoxification treatment of ballast water is performed at the time of water intake, the timing at which the treatment is performed at the time of water intake, at the time of drainage, or both, It can be determined by the amount of microorganisms inhabiting the sea area and the operating conditions of the ship.

[実施の形態2]
図2は本発明の実施の形態2の説明図であり、実施の形態1と同一部分には同一の符号が付してある。
本実施の形態が実施の形態1と異なる点は、滞留槽7の下流側に活性炭処理槽11を配置して、滞留槽7で塩素殺菌剤が拡散された海水を所定時間滞留させプランクトンと細菌類を死滅させた後に、海水を活性炭処理槽11に導入するようにした点である。このような配置にすれば、活性炭処理槽11で活性炭により海水中の残留塩素が還元分解されトリハロメタンの生成が抑制でき、さらに滞留槽7内で生成したトリハロメタンを吸着除去できる。活性炭処理槽11で活性炭処理された海水はバラストタンクに貯留される。
活性炭処理槽11としては、槽内で穏やかに活性炭を流動させるように形状、寸法を設定し導入する海水流量を調整したもの、または活性炭を充填したものを用いることができる。粒状の活性炭を用いれば活性炭処理槽11内を通水する流れによって穏やかに流動させることが容易に行え、交換も簡単に行える。
活性炭処理槽11内での活性炭処理時間は、残留塩素を十分に還元分解でき、生成したトリハロメタンを吸着除去できるように、海水に供給する塩素殺菌剤量によって0.5〜20分の範囲で調整して設定される。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is an explanatory diagram of the second embodiment of the present invention, and the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
This embodiment is different from the first embodiment in that an activated carbon treatment tank 11 is arranged downstream of the retention tank 7, and the seawater in which the chlorine disinfectant is diffused in the retention tank 7 is retained for a predetermined time. This is the point that seawater is introduced into the activated carbon treatment tank 11 after killing the species. With such an arrangement, residual chlorine in seawater can be reduced and decomposed by activated carbon in the activated carbon treatment tank 11 to suppress generation of trihalomethane, and trihalomethane generated in the retention tank 7 can be adsorbed and removed. Seawater treated with activated carbon in the activated carbon treatment tank 11 is stored in a ballast tank.
As the activated carbon treatment tank 11, one in which the shape and size are set so that the activated carbon is gently flowed in the tank and the flow rate of seawater to be introduced is adjusted, or one filled with activated carbon can be used. If granular activated carbon is used, it can be made to flow gently by the flow through the activated carbon treatment tank 11 and can be easily replaced.
The activated carbon treatment time in the activated carbon treatment tank 11 is adjusted within a range of 0.5 to 20 minutes depending on the amount of chlorine disinfectant supplied to the seawater so that residual chlorine can be sufficiently reduced and decomposed and the generated trihalomethane can be adsorbed and removed. Is set.

なお、本実施の形態においては図2に示すように、塩素還元剤供給装置8を併用して、滞留槽7で所定時間滞留させた海水に塩素還元剤を供給することも併用しているので、残留塩素の失効を確実に行え、また活性炭処理槽11を小型化したり、活性炭の使用量を低減したりすることができる。
もっとも、塩素還元剤供給装置8を用いないで活性炭処理槽11を単独で用いるようにしてもよい。
また、活性炭処理槽に代えてトリハロメタンを吸着する吸着材を備えた吸着槽を設けるとともに、滞留槽にて所定時間滞留した海水に塩素還元剤を供給するようにしてもよい。塩素還元剤により残留塩素を還元し失効させ、吸着槽で吸着材により生成したトリハロメタンを吸着する。吸着材として樹脂系吸着材を用いることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the chlorine reducing agent supply device 8 is used in combination and the chlorine reducing agent is also supplied to the seawater retained in the retention tank 7 for a predetermined time. In addition, the residual chlorine can be reliably expired, the activated carbon treatment tank 11 can be downsized, and the amount of activated carbon used can be reduced.
However, the activated carbon treatment tank 11 may be used alone without using the chlorine reducing agent supply device 8.
Further, instead of the activated carbon treatment tank, an adsorption tank provided with an adsorbent that adsorbs trihalomethane may be provided, and a chlorine reducing agent may be supplied to seawater retained in the retention tank for a predetermined time. Residual chlorine is reduced by chlorine reducing agent and expired, and trihalomethane produced by the adsorbent is adsorbed in the adsorption tank. A resin-based adsorbent can be used as the adsorbent.

図3は本発明の実施の形態2の変形例の説明図であり、実施の形態2と同一部分には同一の符号が付してある。
本変形例が実施の形態2と異なる点は、滞留槽7と活性炭処理槽11をバラストタンク10の一部を改造したものとする点である。バラストタンク10の一部を滞留槽7と活性炭処理槽11として用いることにより、滞留槽7と活性炭処理槽11を新たに設ける必要がなく、既存船舶への適用が容易であり、設備費を低減できる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a modification of the second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same parts as those of the second embodiment.
This modification is different from the second embodiment in that the residence tank 7 and the activated carbon treatment tank 11 are partly modified from the ballast tank 10. By using a part of the ballast tank 10 as the retention tank 7 and the activated carbon treatment tank 11, there is no need to newly provide the retention tank 7 and the activated carbon treatment tank 11, and it is easy to apply to existing ships and reduce equipment costs. it can.

なお、上記の実施の形態の塩素殺菌剤供給装置6から供給する塩素殺菌剤の量を制御する塩素殺菌剤供給量制御手段を設けてもよい。塩素殺菌剤供給量制御手段の一例として、塩素殺菌剤が供給された海水の酸化還元電位を測定して、該酸化還元電位の測定値に基づいて塩素殺菌剤供給量を調整する塩素殺菌剤供給量制御装置を備えるようにする。   In addition, you may provide the chlorine disinfectant supply amount control means which controls the quantity of the chlorine disinfectant supplied from the chlorine disinfectant supply apparatus 6 of said embodiment. As an example of a chlorine disinfectant supply amount control means, a chlorine disinfectant supply for measuring the redox potential of seawater supplied with a chlorine disinfectant and adjusting the chlorine disinfectant supply amount based on the measured value of the redox potential Provide a quantity control device.

細菌類を死滅させるために供給する塩素殺菌剤は海水中の還元性物質によっても消費されるが、バラスト水として取水する海水は海域によって水質が異なり、還元性物質の含有率も異なる。このため、細菌類を十分に死滅させるためには塩素殺菌剤の供給量を水質に適合した量に調整する必要がある。
そこで、塩素殺菌剤の供給量を水質に適合した量に調整するには、塩素殺菌剤を供給した海水の酸化還元電位を測定して、酸化還元電位を銀/塩化銀電極に対して800mV以上とするように調整する。酸化還元電位を800mV以上とすることにより、海水中に残留する塩素濃度を細菌類の死滅に十分な濃度にすることができる。
このように、海水またはろ過水中の還元性物質の量に応じて塩素殺菌剤供給量を調整することにより水生生物を確実に死滅させることができると共に過剰な塩素殺菌剤供給を防止できる。
Although the chlorine disinfectant supplied to kill bacteria is consumed by reducing substances in the seawater, seawater taken as ballast water has different water quality depending on the sea area, and the content of reducing substances is also different. For this reason, in order to sufficiently kill bacteria, it is necessary to adjust the supply amount of the chlorine disinfectant to an amount suitable for the water quality.
Therefore, in order to adjust the supply amount of the chlorine disinfectant to an amount suitable for the water quality, the oxidation-reduction potential of seawater supplied with the chlorine disinfectant is measured, and the oxidation-reduction potential is 800 mV or more with respect to the silver / silver chloride electrode. Adjust so that. By setting the oxidation-reduction potential to 800 mV or higher, the concentration of chlorine remaining in the seawater can be made sufficient to kill bacteria.
As described above, by adjusting the supply amount of the chlorine disinfectant according to the amount of the reducing substance in the seawater or filtered water, it is possible to surely kill the aquatic organisms and to prevent excessive supply of the chlorine disinfectant.

塩素殺菌剤供給量制御手段の他の例として、滞留槽から排出される塩素殺菌剤が供給され生物の死滅処理が行われた海水の残留塩素濃度を測定して、該残留塩素濃度の測定値に基づいて塩素殺菌剤供給量を調整する塩素殺菌剤供給量制御装置を備えるようにしてもよい。このようにしても塩素殺菌剤の供給量を水質に適合した量に調整することができる。   As another example of the chlorine disinfectant supply amount control means, the residual chlorine concentration is measured by measuring the residual chlorine concentration of the seawater supplied with the chlorine disinfectant discharged from the retention tank and killed by the living organisms. A chlorine disinfectant supply amount control device that adjusts the chlorine disinfectant supply amount based on the above may be provided. In this way, the supply amount of the chlorine disinfectant can be adjusted to an amount suitable for the water quality.

なお、上記の実施の形態において塩素殺菌剤供給装置6が供給する塩素殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムの場合もある旨を述べたが、この場合には海水を直接電気分解することによって次亜塩素酸ナトリウムを発生させる装置を用いればコストを低減できる。   In the above embodiment, it has been described that the chlorine disinfectant supplied by the chlorine disinfectant supply device 6 may be sodium hypochlorite. In this case, the seawater is directly electrolyzed to reduce hypoxia. Cost can be reduced by using an apparatus for generating sodium chlorate.

また、次亜塩素酸ナトリウムは30℃以上の高温で分解して濃度が低下することがあるため、次亜塩素酸ナトリウムの貯留槽に次亜塩素酸ナトリウムの分解を防止するために、次亜塩素酸ナトリウムの温度が上昇するのを防止する温度上昇防止手段を設けることが好ましい。
これにより、次亜塩素酸ナトリウムの分解を防止でき、次亜塩素酸ナトリウムの消費量を抑制してバラスト水の処理費用を抑制することができる。
温度上昇防止手段の具体例として、例えば次亜塩素酸ナトリウム溶液の貯留槽を断熱して航行中に貯留槽内の次亜塩素酸ナトリウムの温度が上昇するのを防止する貯留槽断熱装置がある。
なお、次亜塩素酸ナトリウム溶液を予め冷却しておき、貯留槽断熱装置を備えた貯留槽に貯留するようにすれば、次亜塩素酸ナトリウムの温度管理を確実にでき、次亜塩素酸ナトリウムの分解をより確実に防止できる。
また、温度上昇防止手段の他の例として、貯留槽に設けられて貯留槽内の次亜塩素酸ナトリウム溶液を冷却する冷却熱交換器が挙げられる。冷却熱交換器には冷媒として冷却水を用いることもできるが、冷媒として海水を用いるようにすれば、冷却のための運転費を抑制できる。
In addition, since sodium hypochlorite may decompose at a high temperature of 30 ° C. or higher and the concentration may decrease, hypochlorite is prevented in the sodium hypochlorite storage tank in order to prevent decomposition of sodium hypochlorite. It is preferable to provide a temperature rise prevention means for preventing the temperature of sodium chlorate from rising.
Thereby, decomposition | disassembly of sodium hypochlorite can be prevented, the consumption of sodium hypochlorite can be suppressed, and the processing expense of ballast water can be suppressed.
As a specific example of the temperature rise prevention means, for example, there is a storage tank heat insulating device for insulating a sodium hypochlorite solution storage tank to prevent the temperature of sodium hypochlorite in the storage tank from rising during navigation. .
In addition, if the sodium hypochlorite solution is cooled in advance and stored in a storage tank equipped with a storage tank heat insulating device, temperature control of sodium hypochlorite can be ensured, and sodium hypochlorite Can be more reliably prevented.
Moreover, the cooling heat exchanger which is provided in a storage tank and cools the sodium hypochlorite solution in a storage tank as another example of a temperature rise prevention means is mentioned. In the cooling heat exchanger, cooling water can be used as a refrigerant, but if seawater is used as the refrigerant, the operating cost for cooling can be suppressed.

なお、上記の例はいずれも次亜塩素酸ナトリウムの分解を防止するためのものであるが、海水、あるいは次亜塩素酸ナトリウムの分解によって生成した塩化ナトリウムを電解して次亜塩素酸ナトリウムを生成または再生する電解装置を備えるようにすれば、分解により減少した次亜塩素酸ナトリウムの濃度を回復させることができる。   Each of the above examples is for preventing the decomposition of sodium hypochlorite, but the sodium hypochlorite is obtained by electrolyzing seawater or sodium chloride produced by the decomposition of sodium hypochlorite. By providing an electrolytic device that generates or regenerates, the concentration of sodium hypochlorite reduced by decomposition can be recovered.

また、塩素殺菌剤供給工程の前に酸供給工程を備え、塩素殺菌剤が供給される海水のpHを5〜7にすることにより、細菌類の死滅効力を増大することができる。
塩素殺菌剤が供給される海水に酸を供給して海水のpHを5〜7にすると、塩素殺菌剤を供給した海水中の遊離残留塩素の形態が次亜塩素酸(HOCl)がほとんどとなり、殺菌効力が高いため好ましい。海水のpHが5より低いと遊離残留塩素の形態は次亜塩素酸とClとなりpHが7より高いと遊離残留塩素の形態は次亜塩素酸と次亜塩素酸イオン(OCl-)となり、いずれも殺菌効力が他にくらべて100倍高い次亜塩素酸の割合が低くなり、殺菌効力が低下する。また、海水のpHを5〜7にすると、トリハロメタンの生成を抑制する効果もある。
なお、供給する酸としては塩酸または硫酸を用いる。
Moreover, the killing effect of bacteria can be increased by providing an acid supply step before the chlorine disinfectant supply step and setting the pH of seawater to which the chlorine disinfectant is supplied to 5 to 7.
When acid is supplied to seawater to which chlorine disinfectant is supplied to adjust the pH of the seawater to 5 to 7, the form of free residual chlorine in seawater to which chlorine disinfectant is supplied is mostly hypochlorous acid (HOCl), This is preferable because of its high bactericidal efficacy. When the pH of seawater is lower than 5, the form of free residual chlorine is hypochlorous acid and Cl 2. When the pH is higher than 7, the form of free residual chlorine is hypochlorous acid and hypochlorite ion (OCl ). In either case, the proportion of hypochlorous acid having a sterilizing effect which is 100 times higher than the others is reduced, and the sterilizing effect is lowered. Moreover, when the pH of seawater is 5-7, there is also an effect of suppressing the production of trihalomethane.
Note that hydrochloric acid or sulfuric acid is used as the acid to be supplied.

実施の形態2のバラスト水処理装置(活性炭処理槽11を単独で用いたもの)を用いて、海水中のプランクトンと細菌類の死滅処理実験を行った。塩素殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを有効塩素量20mg/lとなるように供給し、滞留槽で10分滞留した後、ヤシガラ系粒状活性炭を装入した活性炭処理槽11で活性炭処理を10分間行った。
処理前の海水原水中にはプランクトンが5×105個/m3生息しているが、上記の処理後には4個/m3に減少しIMOバラスト水基準を満たす処理が行えた。また、トリハロメタン濃度は滞留槽出口の海水中では0.03mg/l程度と低濃度であり、活性炭処理槽11出口の海水中では0.002mg/Lと極めて低濃度となり、環境への影響が問題ないことを確認できた。
Using the ballast water treatment apparatus of Embodiment 2 (using the activated carbon treatment tank 11 alone), an experiment for killing plankton and bacteria in seawater was conducted. Sodium hypochlorite is supplied as a chlorine disinfectant so that the effective chlorine amount is 20 mg / l, and after 10 minutes retention in the retention tank, the activated carbon treatment tank 11 charged with coconut shell granular activated carbon is used for 10 minutes. went.
Plankton inhabited 5 × 10 5 pieces / m 3 in the seawater before treatment, but after the above treatment, the number decreased to 4 pieces / m 3 , and the treatment fulfilled the IMO ballast water standard. In addition, the trihalomethane concentration is as low as about 0.03 mg / l in the seawater at the outlet of the retention tank, and is extremely low at 0.002 mg / L in the seawater at the outlet of the activated carbon treatment tank 11, so there is no problem with environmental impact. Was confirmed.

本発明の一実施の形態に係るバラスト水処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the ballast water treatment apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係るバラスト水処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the ballast water treatment apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the modification of other embodiment of this invention. 塩素殺菌剤注入後の海水中のトリハロメタン濃度の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the trihalomethane density | concentration in seawater after chlorine disinfectant injection | pouring. IMOの基準を満たすために必要な海水中の残留塩素濃度と、死滅対象となるプランクトンと有効塩素との接触時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the residual chlorine density | concentration in seawater required in order to satisfy | fill the standard of IMO, and the contact time of the plankton and effective chlorine which are death targets. 塩素殺菌剤注入率が5mg/l、10mg/l、20mg/l、50mg/l、100mg/lの5つの場合について、塩素殺菌剤注入後の海水中のトリハロメタン濃度の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the trihalomethane density | concentration in the seawater after chlorinating agent injection | pouring about five cases, when the chlorine disinfectant injection rate is 5 mg / l, 10 mg / l, 20 mg / l, 50 mg / l, and 100 mg / l. . 塩素殺菌剤で細菌類の死滅処理を行った海水を活性炭処理槽に導入して滞留させたときの活性炭処理時間と、海水中のトリハロメタン濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the activated carbon processing time when the seawater which killed bacteria with the chlorine disinfectant was introduce | transduced into the activated carbon treatment tank, and was made to stay, and the trihalomethane density | concentration in seawater.

符号の説明Explanation of symbols

2 粗ろ過装置、3 ポンプ、4 ろ過装置、5 拡散器、6 塩素殺菌剤供給装置、7 滞留槽、8 塩素還元剤供給装置、10 バラストタンク、11 活性炭処理槽。   2 Coarse filtration device, 3 pump, 4 filtration device, 5 diffuser, 6 chlorine disinfectant supply device, 7 residence tank, 8 chlorine reducing agent supply device, 10 ballast tank, 11 activated carbon treatment tank.

Claims (3)

船舶のバラストタンクに注水する海水および/またはバラストタンクから排出する海水に塩素殺菌剤を供給する塩素殺菌剤供給工程と、
塩素殺菌剤が供給され有効塩素を残留させた海水を滞留させる滞留工程と、
滞留された海水に塩素還元剤を供給し、残留塩素を還元し失効させてトリハロメタンの生成を抑制する塩素還元剤供給工程とを備え、
前記滞留工程で有効塩素を残留させた海水を滞留させる滞留時間を、滞留された海水の残留塩素濃度に対応して、プランクトンを、処理前に50μm以上のプランクトン数が10 5 個体/m 3 以上である原水を処理後10個体/m 3 以下にする処理基準にまで死滅させ、かつ生成するトリハロメタンの濃度を0.1mg/l以下に抑制する時間に制御するものであり、
この滞留時間の制御を、予め求めた、
残留塩素濃度の異なる複数の濃度で塩素殺菌剤を残留させた海水における、経過時間とトリハロメタン濃度との関係と、
残留塩素濃度と、プランクトンを前記処理基準にまで死滅させるに要する時間との関係と、に基づいて行うことを特徴とするバラスト水処理方法。
A chlorine disinfectant supply step for supplying chlorine disinfectant to seawater poured into the ballast tank of the ship and / or seawater discharged from the ballast tank;
A retention step of retaining seawater in which effective chlorine remains after being supplied with a chlorine disinfectant;
A chlorine reducing agent supply step for supplying a chlorine reducing agent to the retained seawater, reducing residual chlorine and making it expire to suppress the production of trihalomethane,
Corresponding to the residual chlorine concentration of the retained seawater , the residence time for retaining the seawater in which effective chlorine remains in the retention step corresponds to the residual chlorine concentration of the retained seawater, and the number of planktons of 50 μm or more before treatment is 10 5 individuals / m 3 or more. Is controlled to a time during which the raw water is killed to a treatment standard of 10 individuals / m 3 or less after treatment, and the concentration of trihalomethane produced is suppressed to 0.1 mg / l or less ,
The control of this residence time was obtained in advance,
The relationship between elapsed time and trihalomethane concentration in seawater in which chlorine disinfectants remain at multiple concentrations with different residual chlorine concentrations,
A ballast water treatment method, which is performed based on the relationship between the residual chlorine concentration and the time required to kill plankton to the treatment standard .
塩素殺菌剤供給工程の前に海水をろ過して水生生物を捕捉するろ過工程を備えたことを特徴とする請求項1記載のバラスト水処理方法。   The ballast water treatment method according to claim 1, further comprising a filtration step of capturing aquatic organisms by filtering seawater before the chlorine disinfectant supply step. 海水中の有効塩素量の重量濃度を5〜100mg/lとするように塩素殺菌剤を供給す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方法。
3. The ballast water treatment method according to claim 1, wherein the chlorine disinfectant is supplied so that the weight concentration of the effective chlorine amount in the sea water is 5 to 100 mg / l.
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