JP5021700B2 - バラスト処理水供給船 - Google Patents

Description

本発明は、バラスト処理水供給船に関し、詳しくは、バラスト水の処理装置を持たない船舶に、予め水生生物や細菌類が殺滅されたクリーンなバラスト水（バラスト処理水）を供給することのできるバラスト処理水供給船に関する。

コンテナ船等の貨物用船舶から排水されるバラスト水中には、それを取水した港湾に生息する水生生物や細菌類が混入しており、船舶の移動に伴い、これら水生生物や細菌類が同時に異国に運ばれることから、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。

このような背景のもと、国際海事機関（ＩＭＯ）の外交会議において、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）が採択され、バラスト水管理の実施義務が２００９年以降の建造船から適用される予定となっている。

このため、船舶からは条約を満たすクリーンなバラスト水を排水できるようにすることが求められている。
特開２００４−１６０４３７号公報（オゾン処理の構成） 特開２００３−２００１５６号公報（スリット板の構成） 米国特許第６１２５７７８号明細書（バラストタンク内にオゾンガスを注入する構成）

船舶から条約を満たすようなクリーンなバラスト水を排水できるようにするには、水中の水生生物や細菌類を所定値以下となるように殺滅処理するための処理装置を船舶内に設置して取水時にバラスト水の処理を行う方法が考えられる。

しかし、既造船舶の場合、既設の配管類や装置類がスペースを取っているため、船舶内部に新たに処理装置を設置するスペースを確保することは困難な場合がある。

しかも、処理装置によるバラスト水の処理は、通常、バラスト水の注水又は排水の過程で行われることになるが、バラスト水の注水及び排水は入港時あるいは出港時にしか行わないため、処理装置も入港時あるいは出港時にしか稼動しないことになり、実働期間は極めて短期間にすぎないことから、船舶内部に新たに処理装置を設置するスペースを確保し、更に改修作業を行うことは、装置の実働時間に比べて多大な労力、時間及びコストがかかり、既造船舶の所有者にとっては大きな負担となる問題がある。

また、上記条約が適用されるまでの間にも、大量のバラスト水が各国の港湾において排出されている現状に鑑みた場合、上記条約の適用時期に関わらず、船舶からは水生生物や細菌類が所定値以下となるまで殺滅されているクリーンなバラスト水を排水することが望ましいことはもちろんである。

そこで、本発明は、バラスト水の処理装置を持たない船舶に対して、予め水生生物や細菌類が所定値以下となるまで殺滅されたクリーンなバラスト水（バラスト処理水）を供給することのできるバラスト処理水供給船を提供することを課題とする。

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）
バラスト水を取水する取水手段と、前記取水手段により取水されたバラスト水中の水生生物や細菌類を殺滅する処理装置とを備え、前記処理装置により処理された処理水を貯留する貯留タンクは備えないバラスト処理水供給船であって、
前記処理装置により処理された処理水を供給する供給手段と、
前記処理装置によって処理された後のバラスト処理水をサンプリングして水生生物や細菌類の生存数を検査するための検査システムを備え、
前記供給手段は、径の異なる複数のホース接続口及び／又は接続部の構造が異なる複数のホース接続口を備えた処理水供給管を有することを特徴とするバラスト処理水供給船。

（請求項２）
前記供給手段は、バラスト水中の水生生物や細菌類を殺滅する前記処理装置により処理された処理水を供給対象船舶へ供給することを特徴とする請求項１記載のバラスト処理水供給船。

（請求項３）
前記ホース接続口は、船体の右舷側及び左舷側の両方に向けて前記処理水供給管に配列されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。

（請求項４）
前記処理装置は、前記取水手段により取水されたバラスト水中にオゾンを注入して水生生物や細菌類を殺滅するオゾン注入手段と、前記オゾン注入手段によりオゾンが注入されたバラスト水中の余剰オゾンを脱気する脱気手段とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。

（請求項５）
前記処理装置は、前記取水手段により取水されたバラスト水中をスリット状の開口に通過させた際に発生する剪断力によって水生生物や細菌類を殺滅するスリット板を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。

（請求項６）
前記供給手段は、前記供給対象船舶に設けられた取水管との間で接続されたホースによって該供給対象船舶に処理水を供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。

本発明によれば、バラスト水の処理装置を持たない船舶に対して、予め水生生物や細菌類が所定値以下となるまで殺滅されたクリーンなバラスト水（バラスト処理水）を供給することのできるバラスト処理水供給船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処理水供給船の一例を一部切欠して示す側面図である。

このバラスト処理水供給船１の船体２内部には、船底付近に設けられたシーチェスト３から取水されたバラスト水を処理する処理装置４と、該処理装置４によって処理されたバラスト水を貯留する貯留タンク５が設けられている。なお、２１は航行用のスクリューである。

ここで、バラスト水には例えば海水、淡水等が用いられ、本発明では海水が好ましく使用される。かかるバラスト水には、取水した水域に生息する動物プランクトン、植物プランクトン、微生物等の水生生物や大腸菌等の細菌類を含んでいる。

処理装置４は、シーチェスト３から取水されたバラスト水中の水生生物や細菌類を、条約を満足する程度に殺滅可能であればよく、例えば熱、超音波、紫外線、銀イオン、電気等を用いた物理的処理法、濾過、剪断力、キャビテーション等を用いた機械的処理法、オゾン、酸素除去、塩素等を用いた化学的処理法、これらの２種以上の処理法を複合させた複合処理法等が挙げられる。

本発明において好ましい処理装置４の一例について図２を用いて説明するが、処理装置４は何ら図示するものに限定されない。

図２は処理装置４の一例を示す構成図であり、４１はフィルター、４２は取水ポンプ、４３は処理ライン、４４はオゾン混合装置、４５はオゾン発生装置、４６はスリット板、４７は脱気タンク、４８は排オゾン分解装置である。

取水ポンプ４２の作動によりシーチェスト３から処理装置４内にバラスト水が取り込まれ、処理ライン４３内を移送される過程で、水生生物や細菌類を殺滅するための処理がなされる。

フィルター４１は、取水ポンプ４２の作動によって処理装置４に導入されたバラスト水から夾雑物を取り除くために設けられている。このフィルター４１は、後段のオゾン混合装置４４によるオゾン注入やスリット板４６によって水生生物や細菌類が殺滅処理されることから、水中のゴミ等の比較的大きな夾雑物を取り除ければよい。

オゾン混合装置４４は、取水ポンプ４２の作動によって処理ライン４３中を移送されるバラスト水に、オゾン発生装置４５によって生成されたオゾンを混入させ、バラスト水中の水生生物や細菌類をオゾンの強酸化作用によって化学的に殺滅する。ここでは、オゾン混合装置４４として、処理ライン４３中のバラスト水とオゾンとを気液混合する気液混合装置（オゾンインジェクター）を用いた例を示しているが、バラスト水中に所定濃度のオゾンを混入させることができるものであれば特に限定されない。例えば、スタティックミキサー、ラインミキサーなどの静的混合機を使用することもできる。

オゾン発生装置４５は、例えばコンプレッサー４５１、酸素発生器４５２及びオゾン発生器４５３を有しており、酸素発生器４５２及びオゾン発生器４５３を経て生成されたオゾンが、コンプレッサー４５１によってオゾン供給ライン４５４を介してオゾン混合装置４４に供給され、バラスト水中に所定濃度のオゾンを混入させる。

スリット板４６は、オゾン混合装置４４によってオゾンが混入されたバラスト水を高圧で通過させることにより、その際に発生する剪断力によってバラスト水中の水生生物や細菌類を機械的に破壊して殺滅する。

このスリット板４６の詳細を図３〜図７に示す。

図３は、処理ライン４３内のスリット板４６を示す断面図、図４は、図３の(iv)−(iv)線断面図であり、これらに示すように、スリット板４６は処理ライン４３の内部に、該処理ライン４３の流路全体を塞ぐようにして配設されている。

スリット板４６には複数のスリット状の開口４６１が形成されている。開口４６１の開口幅は、バラスト水中の水生生物や細菌類を剪断力によって破壊する効果が充分に発揮され得る幅に設定されるが、好ましくは２００μｍ〜５００μｍとされる。これにより、バラスト水を通過させる際に発生する剪断現象によって１０μｍ程度の水生生物も殺滅可能である。

処理ライン４３内を移送されるバラスト水は、取水ポンプ４２の作動によってこのスリット板４６に向かって高圧で圧送される。圧送されたバラスト水は乱流状態のままスリット板４６のスリット状の開口４６１を通過しようとし、この開口４６１を通過する際に剪断現象が生じることで、バラスト水中の水生生物や細菌類を破壊して殺滅する。

かかる剪断力による破壊、殺滅効果をより発揮させるために、スリット板４６はバラスト水の流れ方向に対して直交する方向に取り付けることが好ましい。

また、スリット板４６は、処理ライン４３内に密接して取り付けられるが、図示しないが、容易に取り外し可能として洗浄することができるように、フランジ等によって処理ライン４３に介設することが好ましい。

スリット板４６に形成される複数のスリット状の開口４６１の形状は、図４に例示するように、細長い長方形状からなるものが好ましい態様として挙げられる。開口４６１の本数は特に限定されず、バラスト水の圧力損失、剪断現象の発生状況に応じて適宜設定される。

なお、各開口４６１は全て同じ長さに形成してもよいが、図５に示すように、処理ライン４３の断面形状に合わせて、中央部を長く、端部に行くほど短く形成してもよい。

また、各開口４６１の形状は直線状に限らず、図６に示すように、円弧状等の曲線状に形成してもよい。

更に、処理ライン４３内に配設されるスリット板４６の枚数は１枚に限らず、図７に示すように、複数枚（４６Ａ、４６Ｂ）を間隔をおいて配設するようにしてもよい。枚数は複数枚であれば特に限定されない。

複数枚のスリット板４６Ａ、４６Ｂを配設する場合は、各スリット板４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの開口４６１の幅、大きさ、本数、形状を異ならせることが好ましい。また、隣接するスリット板４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの開口４６１の配置を異ならせ、例えば各スリット板４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの開口４６１の長さ方向が直交するように配置させるようにすることも好ましい。これらにより、剪断現象をより一層効果的に発揮させることができ、バラスト水中の水生生物や細菌類の破壊、殺滅効果をより向上させることができる。

スリット板４６を通過した後のバラスト水は脱気タンク４７に送られ、バラスト水中の未溶解の余剰オゾンの脱気が行われる。脱気タンク４７内には、タンク底部からタンク天井部の手前に亘って立設された仕切り壁４７１と、タンク天井部からタンク底部の手前に亘って垂設された仕切り壁４７２とが交互に並設され、バラスト水の上向流路と下向流路とを交互に形成している。これにより、脱気タンク４７内に導入されたバラスト水は、上向流路と下向流路とを交互に通過し、その過程で、バラスト水中に気泡状態で混入する余剰オゾンをバラスト水中から除去し、タンク上部の排オゾン室４７３に溜める。

排オゾン室４７３に溜まった排オゾンは、脱気タンク４７から排オゾン分解装置４８に送られて分解され、例えばデッキ上から船外に排出される。

このようにして、処理装置４を経たバラスト水は、水生生物や細菌類が所定値以下となるように殺滅されたクリーンなバラスト水（バラスト処理水）となる。

なお、図２に示す態様では、オゾン混合装置４４によりバラスト水中にオゾンを混入させた後にスリット板４６を通過させて処理するようにしたが、これに限定されず、スリット板４６を通過させた後のバラスト水にオゾン混合装置４４によってオゾンを混入させて処理するように構成してもよい。

かかる処理装置４を通過することにより処理されたバラスト処理水は貯留タンク５に送られ、該貯留タンク５内に貯留される。貯留されるバラスト処理水は、脱気タンク４７によって余剰オゾンが除去されているため、タンクを腐食する問題はない。

貯留タンク５内に貯留されたバラスト処理水は、港に停泊しているコンテナ船等の船舶（供給対象船舶）のバラストタンクに注水するために供給される。このため、船体１内には、貯留タンク５内からバラスト処理水を取水して供給対象船舶に供給するための供給ポンプ６が設けられており、該供給ポンプ６の作動によって処理水供給ライン７を介して供給されるようになっている。処理水供給ライン７の一端はデッキ２２上に引き延ばされて処理水供給管８を形成しており、貯留タンク５内のバラスト処理水をデッキ２２上から供給対象船舶へ供給可能としている。

処理水供給ライン７には、流量調整弁９と流量計１０とが設けられている。

図８は、処理水供給管８の詳細を示す斜視図である。

処理水供給管８は、船体２内の処理水供給ライン７に繋がり、デッキ２２上に立設される立上り配管８１と、該立上り配管８１の上端から船体２の右舷側及び左舷側にそれぞれ向かってデッキ２２上を横断するように分岐された横配管８２と、該横配管８２の両端近傍からそれぞれ分岐され、船首側に向かって平行に延びる２本の縦配管８３とを有している。

横配管８２の両端及び各縦配管８３の中途部には、それぞれ船体２の右舷側及び左舷側に向かって開口するホース接続口８４〜８７が設けられている。各ホース接続口８４〜８７は、それぞれ開閉弁８４１〜８７１によって開閉される。

ホース接続口８４〜８７は全て同一径ではなく、径が異なるものを含んでいる。ここでは、ホース接続口８４からホース接続口８７に行くに従って径が次第に小さくなり、それが右舷側と左舷側とで左右対称となるように配置されている。このため、複数種の口径のホースの接続部と接続可能である。また、右舷側と左舷側とで左右対称となるように配置されているため、バラスト処理水供給船１の右舷側及び左舷側のいずれの側においても複数種の口径のホースの接続部と接続可能である。しかし、右舷側及び左舷側の全てのホース接続口８４〜８７の径を異ならせてもよい。また、ホース接続口は右舷側と左舷側とで
異なる配設数としてもよい。

供給対象船舶側のホースの接続部が様々な構造を有している場合には、処理水供給管８に設けられる複数のホース接続口は、該船舶側のホースの接続部の構造に対応させて、それぞれ接続部の構造を異ならせるようにしてもよい。

また、処理水供給管８には、径の異なる複数のホース接続口と接続部の構造の異なる複数のホース接続口とを設け、様々な径及び様々な構造のホースの接続部にも対応できるように構成してもよい。

かかるバラスト処理水供給船１によって供給対象船舶にバラスト処理水を供給する様子を図９に示す。

クリーンなバラスト水を必要とする供給対象船舶１００にバラスト処理水供給船１を横付けした後、バラスト処理水供給船１の処理水供給管８に設けられたいずれかのホース接続口に、供給対象船舶１００側から延びる取水用ホース１０１を接続する。

供給対象船舶１００には、船体１０２に取水用ホース１０１を有する取水管１０３を設けておき、この取水管１０３を船体１０２内部に設けられた副注水ライン１０４によって、シーチェスト１０５からバラスト水を取水する既設の主注水ライン１０６と接続し、該主注水ライン１０６に設けられているバラストポンプ１０７の作動によってバラストタンク（図示せず）にバラスト処理水供給船１からのバラスト処理水が注水されるようになっている。

バラスト処理水供給船１から供給対象船舶１００へのバラスト処理水の供給は、図１に示すように、処理水供給ライン７に設けられた流量調整弁９によって供給量が調整される。

バラスト水をシーチェスト１０５から注水するかバラスト処理水供給船１から供給されるようにするかといった供給対象船舶１００におけるバラスト水の注水元の選択は、主注水ライン１０６に設けた開閉弁１０８と副注水ライン１０４に設けた開閉弁１０９の選択的な開閉制御によって行われる。

このように、バラスト処理水供給船１によって供給対象船舶１００のバラストタンク内にクリーンなバラスト水を注水することができるので、供給対象船舶１００は取水用ホース１０１を有する取水管１０３を設け、これを開閉弁１０８、１０９を介して既設の主注水ライン１０６と接続するだけで、新たに処理装置を組み込む場合のような大掛かりな改修工事を不要にできる。

処理水供給ライン７には、図１に示すように、流量計１０が設けられており、供給したバラスト処理水の流量を測ることができる。バラスト水供給船１の例えば操舵室内には、図１に示すように、この流量計１０の計測結果に基づいて積算流量や供給完了予想時間等の情報を表示する表示部１０ａが設けられている。

従って、供給対象船舶１００に対して必要な量のバラスト処理水を供給することができ、その情報を表示部１０ａによって確認することができる。更に、この流量計１０の計測結果に応じて課金することも可能となる。このような課金情報も表示部１０ａに表示される。

以上の態様では、処理装置４によって処理されたバラスト処理水を貯留タンク５に貯留しておき、この貯留タンク５内のバラスト処理水を供給対象船舶１００に対して供給するようにした。この態様によれば、バラスト処理水を生成して貯留しておくことができるので、例えば供給対象船舶１００の寄港時間や荷役作業等のスケジュールに合わせて、バラスト処理水を予め生成して用意しておき、必要な時に速やかに供給することができる。

また、供給されるバラスト処理水が、条約を満足する程度に水生生物や細菌類が殺滅されたクリーンなバラスト処理水であるのかどうかを、貯留タンク５内のバラスト処理水をサンプリングすることにより事前に検査して確認しておくことも可能となる。従って、水生生物や細菌類が所定値以下となるように殺滅されたクリーンなバラスト処理水であることをサンプリング結果に基づいて供給対象船舶１００に対して提示することができ、安全で安心なバラスト処理水を提供することができる。

また仮に、処理装置４による処理能力、すなわち処理装置４を経て生成されるバラスト処理水の生成量が、供給対象船舶１００のバラストポンプ１０７の取水能力よりも小さい場合でも、予め生成して貯留しておいた貯留タンク５内のバラスト処理水を供給することにより、供給対象船舶１００のバラストポンプ１０７の取水能力に応じた供給量でバラスト処理水を供給することができる利点がある。

しかし、本発明はこのように貯留タンク５を有するものに限定されず、図１０に示すバラスト処理水供給船１１のように必ずしも貯留タンクはなくてもよい。この場合、バラスト処理水供給船１１は、処理装置４から排出されるバラスト処理水を、そのまま処理水供給管８から供給対象船舶１００に供給する態様とすることができる。図１０において図１と同一符号は同一構成を示しているので、ここでの詳細な説明は省略する。

この態様によれば、バラスト処理水供給船１１は、内部にバラスト処理水を貯留する必要がないため、処理装置４、供給ポンプ６、処理水供給ライン７及び処理水供給管８を設置し得る程度の規模の船で足り、貯留タンクを有する場合に比べてコンパクトな船とすることができ、狭い港湾において機動性の高いバラスト処理水供給船を提供できる利点がある。

このような貯留タンクを持たないバラスト処理水供給船１１の場合、処理装置４によって処理された後のバラスト処理水をサンプリングして水生生物や細菌類の生存数を検査することにより処理効果を確認するための検査システムを設けておき、検査済みのバラスト処理水を供給対象船舶１００に供給できるようにすることが好ましい。

なお、バラスト処理水供給船１、１１のいずれにおいても、処理装置４、供給ポンプ６、処理水供給ライン７はデッキ２２上に設置してもよい。

また、バラスト処理水供給船１、１１からのバラスト処理水の供給は、供給対象船舶側から延びたホースを処理水供給管８に接続する態様に限らない。例えば、図示しないが、バラスト処理水供給船１、１１が有する処理水供給管８の構成に代えて、あるいは処理水供給管８の他に、処理水供給ライン７から送られるバラスト処理水を供給対象船舶に供給するためのホースを備え、このホースを供給対象船舶まで延ばして該船舶側の取水口等に接続可能となるように構成してもよい。

更に、処理装置４の他の態様として、水生生物や細菌類を濾過することにより除去可能な例えばＭＦ膜やＵＦ膜等の膜装置を用いることもできる。膜装置の後段に、更に図２に示すようにオゾン混合装置４４、オゾン発生装置４５及び脱気タンク４７を配置してオゾン注入及び余剰オゾンの脱気を行うようにしてもよい。

以上説明したバラスト処理水供給船１、１１は、いずれもスクリュー２１により自立航行可能な船を例示したが、本発明はこれに限定されない。従って、本発明は自立航行するための機関を持たないバージ船であってもよい。

本発明に係るバラスト処理水供給船を一部切欠して示す側面図 処理装置の一例を示す構成図 処理ライン内のスリット板を示す断面図 図３の(iv)−(iv)線断面図 スリット板の開口の他の例を示す断面図 スリット板の開口の更に他の例を示す断面図 処理ライン内のスリット板の他の例を示す断面図 処理水供給管の詳細を示す斜視図 バラスト処理水供給船によって船舶にバラスト処理水を供給する様子を示す図 他の態様に係るバラスト処理水供給船を一部切欠して示す側面図

１、１１：バラスト処理水供給船
２：船体
２１：スクリュー
２２：デッキ
３：シーチェスト
４：処理装置
４１：フィルター
４２：取水ポンプ
４３：処理ライン
４４：オゾン混合装置
４５：オゾン発生装置
４５１：コンプレッサー
４５２：酸素発生器
４５３：オゾン発生器
４５４：オゾン供給ライン
４６、４６Ａ、４６Ｂ：スリット板
４６１：開口
４７：脱気タンク
４７１、４７２：仕切り壁
４７３：排オゾン室
４８：排オゾン分解装置
５：貯留タンク
６：供給ポンプ
７：処理水供給ライン
８：処理水供給管
８１：立上り配管
８２：横配管
８３：縦配管
８４〜８７：ホース接続口
８４１〜８７１：開閉弁
９：流量調整弁
１０：流量計
１０ａ：表示部

Claims (6)

1. バラスト水を取水する取水手段と、前記取水手段により取水されたバラスト水中の水生生物や細菌類を殺滅する処理装置とを備え、前記処理装置により処理された処理水を貯留する貯留タンクは備えないバラスト処理水供給船であって、
   前記処理装置により処理された処理水を供給する供給手段と、
   前記処理装置によって処理された後のバラスト処理水をサンプリングして水生生物や細菌類の生存数を検査するための検査システムを備え、
   前記供給手段は、径の異なる複数のホース接続口及び／又は接続部の構造が異なる複数のホース接続口を備えた処理水供給管を有することを特徴とするバラスト処理水供給船。
2. 前記供給手段は、バラスト水中の水生生物や細菌類を殺滅する前記処理装置により処理された処理水を供給対象船舶へ供給することを特徴とする請求項１記載のバラスト処理水供給船。
3. 前記ホース接続口は、船体の右舷側及び左舷側の両方に向けて前記処理水供給管に配列されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。
4. 前記処理装置は、前記取水手段により取水されたバラスト水中にオゾンを注入して水生生物や細菌類を殺滅するオゾン注入手段と、前記オゾン注入手段によりオゾンが注入されたバラスト水中の余剰オゾンを脱気する脱気手段とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。
5. 前記処理装置は、前記取水手段により取水されたバラスト水中をスリット状の開口に通過させた際に発生する剪断力によって水生生物や細菌類を殺滅するスリット板を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。
6. 前記供給手段は、前記供給対象船舶に設けられた取水管との間で接続されたホースによって該供給対象船舶に処理水を供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバラスト処理水供給船。

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