JP5268031B2 - Ballast water treatment method and ballast water treatment apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、船舶等におけるバラスト水の浄化処理に係り、特にバラスト水から分離される凝集フロックを浄化するバラスト水の処理方法、および装置に関する。 The present invention relates to a ballast water purification process in a ship or the like, and more particularly to a ballast water treatment method and apparatus for purifying aggregated floc separated from ballast water.
2004年に国際海事機関(IMO)で採択されたバラスト水管理条約では、バラスト水を介した微生物の移動・拡散による生態系のかく乱や健康被害を防止するため、バラスト水中のプランクトン等を死滅させるための処理装置の搭載を船舶に求めている。現在、オゾン処理や紫外線照射、加熱処理、および磁気分離など、各種水処理技術を組み合わせたバラスト水処理技術が進められている。 The Ballast Water Management Convention adopted by the International Maritime Organization (IMO) in 2004 kills plankton, etc. in ballast water in order to prevent ecosystem disruption and health damage due to the movement and diffusion of microorganisms through ballast water. Is required to ship with a processing device. Currently, ballast water treatment technology combining various water treatment technologies such as ozone treatment, ultraviolet irradiation, heat treatment, and magnetic separation is being promoted.
例えばオゾンによるバラスト水処理については、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されているバラスト水処理は、バラストタンクに移送されるバラスト水中に、オゾン発生装置によって生成されたオゾンを混入させることで、オゾンによる強酸化作用により、バラスト水中の微生物や細菌類を死滅させるというものである。 For example, Patent Document 1 discloses ballast water treatment using ozone. The ballast water treatment disclosed in Patent Document 1 is a mixture of ozone generated by an ozone generator into ballast water transferred to a ballast tank. It is to kill a kind.
また、紫外線照射を用いたバラスト水処理については、例えば特許文献2に開示されている。特許文献2に開示されているバラスト水処理技術は、バラスト水に対して過酸化水素、または過酸化水素発生化合物を添加し、バラスト水を排出する前に波長領域240〜300nmの紫外線を照射するというものである。この技術において、過酸化水素、または過酸化水素発生化合物をバラスト水に添加することは、先に述べたオゾン処理と同様に、強酸化作用による微生物や細菌類の死滅を目的としたものである。そして、紫外線の照射は、バラスト水中に残存する過酸化水素を分解することで、排出したバラスト水による環境汚染の防止を図ることを目的としている。 Moreover, about the ballast water process using ultraviolet irradiation, it is disclosed by patent document 2, for example. The ballast water treatment technology disclosed in Patent Document 2 adds hydrogen peroxide or a hydrogen peroxide generating compound to ballast water, and irradiates ultraviolet rays in a wavelength region of 240 to 300 nm before discharging the ballast water. That's it. In this technique, the addition of hydrogen peroxide or a compound that generates hydrogen peroxide to the ballast water is aimed at killing microorganisms and bacteria due to strong oxidation, as in the case of the ozone treatment described above. . The purpose of the ultraviolet irradiation is to prevent environmental pollution caused by discharged ballast water by decomposing hydrogen peroxide remaining in the ballast water.
加熱処理によるバラスト水処理については、特許文献3に開示されている。特許文献3に開示されている技術は、汲み上げられた低温バラスト水と予め加熱処理された高温バラスト水との間で熱交換を行うことにより低温バラスト水を微生物や細菌類の死滅温度にまで加熱するという処理を行うものである。 The ballast water treatment by heat treatment is disclosed in Patent Document 3. The technology disclosed in Patent Document 3 heats low-temperature ballast water to the killing temperature of microorganisms and bacteria by exchanging heat between the pumped-down low-temperature ballast water and the pre-heated high-temperature ballast water. The process of performing is performed.
磁気分離に関しては、特許文献4に開示されている。特許文献3に開示されている技術は、バラスト水に対して磁性粉と凝集剤を添加し、これを攪拌することでバラスト水中の微生物や細菌類を含む磁性フロックを生成し、これを磁気分離装置でバラスト水から分離すると共に、バラスト水に残留した磁性フロックをドラム型フィルタによって捕集するというものである。この技術によれば、バラスト水中の微生物や細菌類を物理的に取り除くため、排水するバラスト水による環境への影響が無い。 The magnetic separation is disclosed in Patent Document 4. The technology disclosed in Patent Document 3 adds a magnetic powder and a flocculant to ballast water, and stirs this to generate a magnetic floc containing microorganisms and bacteria in the ballast water, which is magnetically separated. The apparatus separates the ballast water from the apparatus and collects the magnetic floc remaining in the ballast water by a drum type filter. According to this technique, since microorganisms and bacteria in the ballast water are physically removed, there is no influence on the environment by the drained ballast water.
このような背景の下民間企業は、上記のような種々の技術を用いたバラスト水管理システムを開発しており、IMOではバラスト水管理システムの承認要件を設け、我が国では主管庁としての国土交通省による承認管理の体制が採られている。 Under these circumstances, private companies have developed ballast water management systems that use the various technologies described above, and IMO has established approval requirements for ballast water management systems. The system of approval management by the ministry is adopted.
バラスト水管理システムの承認要件には、バラスト水に含まれる微生物や細菌類(病原性コレラ、大腸菌、腸球菌)の排出基準が定められており、バラスト水管理システムとしての承認を得るためには、これらの基準を確実に満たすという根拠が必要となる。 The requirements for approval of ballast water management systems stipulate discharge standards for microorganisms and bacteria (pathogenic cholera, Escherichia coli, enterococci) contained in ballast water. Therefore, there is a need to ensure that these standards are met.
しかし、引用文献1から3に開示されているように、容量の大きなバラスト水に対して処理を行った場合、微生物や細菌類を死滅させることができたという根拠を見出す事は困難である。また、引用文献3に開示されている技術では、バラスト水中に含まれる微生物や細菌類は磁性フロックとして取り除くことができるが、生態系や健康に対する影響を危惧される微生物や細菌類を凝集したフロックを集約して保持しておくことの危険性が指摘されている。 However, as disclosed in Cited Documents 1 to 3, it is difficult to find grounds that microorganisms and bacteria can be killed when treatment is performed on a large volume of ballast water. In the technique disclosed in Cited Document 3, microorganisms and bacteria contained in the ballast water can be removed as magnetic flocs. It is pointed out the danger of keeping it together.
そこで本発明では、磁性フロックに含有される微生物や細菌類を環境や人体への影響が無くなるように死滅させることのできるバラスト水の処理方法、および装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ballast water treatment method and apparatus capable of killing microorganisms and bacteria contained in a magnetic floc so as not to affect the environment and the human body.
上記目的を達成するための本発明に係るバラスト水処理方法は、バラスト水中に磁性粉と凝集剤を添加することで微生物や細菌を含有した磁性フロックを生成し、前記バラスト水中から前記磁性フロックを回収するバラスト水の処理方法であって、回収した前記磁性フロックを予め定めた前記微生物や前記細菌の死滅温度以上で加熱することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a ballast water treatment method according to the present invention generates a magnetic floc containing microorganisms and bacteria by adding magnetic powder and a flocculant to ballast water, and the magnetic floc is removed from the ballast water. A method for treating ballast water to be recovered, wherein the recovered magnetic floc is heated at a temperature equal to or higher than a predetermined killing temperature of the microorganisms and bacteria.
また、上記特徴を有するバラスト水処理方法では、前記磁性フロックを加熱する際に前記磁性フロックを管路に挿通させ、前記磁性フロックを挿通させた管路を加熱するようにすると良い。
このような特徴を持たせることにより、加熱対象とする磁性フロックを確実に加熱することができる。このため、ショートパス等により加熱されないまま処理される磁性フロックが無くなる。
In the ballast water treatment method having the above characteristics, when heating the magnetic floc, the magnetic floc is inserted into the conduit, and the conduit through which the magnetic floc is inserted is preferably heated.
By giving such a characteristic, the magnetic floc to be heated can be reliably heated. For this reason, there is no magnetic floc to be processed without being heated by a short pass or the like.
また、上記特徴を有するバラスト水処理方法では、前記磁性フロックの加熱は、前記管路を湯煎することにより行うことが望ましい。
このような特徴を持たせることにより、管路内にスケールが付着することを抑制することができる。
In the ballast water treatment method having the above characteristics, it is preferable that the magnetic floc is heated by boiling the pipe.
By giving such a characteristic, it can suppress that a scale adheres in a pipe line.
また、上記特徴を有するバラスト水処理方法では、前記管路の出口温度を計測し、前記磁性フロックの加熱状態を調べるようにすると良い。
このような特徴を持たせることにより、磁性フロック内に含有された細菌類等が確実に死滅しているかを経験的に確認することができる。
Moreover, in the ballast water treatment method having the above characteristics, it is preferable to measure the heating state of the magnetic floc by measuring the outlet temperature of the pipeline.
By giving such a feature, it can be empirically confirmed whether or not the bacteria contained in the magnetic floc are surely killed.
また、上記特徴を有するバラスト水処理方法では、前記管路内の圧力を計測し、管路の状態を調べるようにすると良い。
このような特徴を持たせることにより、磁性フロックを挿通させる管路の破損、詰まりを検知することができる。
In the ballast water treatment method having the above characteristics, it is preferable to measure the pressure in the pipe and check the state of the pipe.
By giving such a feature, it is possible to detect breakage and clogging of a pipeline through which the magnetic floc is inserted.
また、上記目的を達成するための本発明に係るバラスト水処理装置は、バラスト水中に添加された磁性粉と凝集剤を攪拌して磁性フロックを生成する凝集手段と、前記凝集手段で生成された磁性フロックを回収する磁気分離手段を有するバラスト水の処理装置であって、前記磁性フロックを挿通させる管路と、前記管路を湯煎するための水槽とを有することを特徴とする。 Also, ballast water treatment system according to the present invention for achieving the above object, a coagulation means for generating a magnetic flocs by stirring with coagulant magnetic powder is added to the ballast water, generated by the aggregation means A ballast water treatment apparatus having magnetic separation means for collecting magnetic flocs, characterized in that the apparatus has a pipe line through which the magnetic flocs are inserted and a water tank for bathing the pipes.
また、上記特徴を有するバラスト水処理装置では、前記加熱手段として、湯煎により前記管路を加熱するための水槽を設け、前記管路を前記水槽内に浸漬させる構成とすると良い。
このような構成とすることにより、管路を湯煎により加熱することが可能となり、管路内にスケールが付着することを抑制することができる。
In the ballast water treatment apparatus having the above characteristics, a water tank for heating the pipe line by hot water bath may be provided as the heating means , and the pipe line may be immersed in the water tank.
By setting it as such a structure, it becomes possible to heat a pipe line with a hot water bath, and it can suppress that a scale adheres in a pipe line.
また、上記特徴を有するバラスト水処理装置において前記水槽には、当該水槽内の水を加熱する船舶機器からの蒸気を供給する蒸気供給口が設けられる。
このような構成とすることにより、加熱を経済的に行うことができる。また、上記の噴出により水槽内の水を攪拌し、水槽内の温度分布の均一化を図ることができる。
In the ballast water treatment apparatus having the above characteristics, the water tank is provided with a steam supply port for supplying steam from the marine equipment that heats the water in the water tank.
By setting it as such a structure, a heating can be performed economically. Moreover, the water in a water tank can be stirred by said jetting and the temperature distribution in a water tank can be made uniform.
また、上記特徴を有するバラスト水処理装置では、前記管路の出口に温度センサを設けるようにすると良い。
このような構成とすることにより、温度検出により磁性フロックの加熱状態を知ることができ、磁性フロックに含有される細菌類を確実に死滅させているかを確認することができる。
In the ballast water treatment apparatus having the above characteristics, a temperature sensor may be provided at the outlet of the pipe.
By adopting such a configuration, it is possible to know the heating state of the magnetic floc by detecting the temperature, and it is possible to confirm whether or not the bacteria contained in the magnetic floc are surely killed.
また、上記特徴を有するバラスト水処理装置では、前記管路に圧力センサを設けるようにすると良い。
このような構成とすることにより、破損や詰まりといった管路の状態を検知することができる。
In the ballast water treatment apparatus having the above characteristics, a pressure sensor may be provided in the pipe line.
By adopting such a configuration, it is possible to detect the state of the pipeline such as breakage or clogging.
上記のような特徴を有するバラスト水処理方法によれば、磁性フロックに含有される微生物や細菌類を環境や人体への影響が無くなるように死滅させることができる。
また、上記特徴を有するバラスト水処理装置によれば、上記特徴を有するバラスト水処理方法を実施し、磁性フロックに含有される微生物や細菌類を環境や人体への影響が無くなるように死滅させることができる。
According to the ballast water treatment method having the above characteristics, microorganisms and bacteria contained in the magnetic floc can be killed so as not to affect the environment and the human body.
Further, according to the ballast water treatment apparatus having the above characteristics, the ballast water treatment method having the above characteristics is performed, and microorganisms and bacteria contained in the magnetic floc are killed so as not to affect the environment and the human body. Can do.
以下、本発明のバラスト水処理方法、およびバラスト水処理装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、図1を参照して実施形態に係るバラスト水処理装置10の全体構成について説明する。バラスト水処理装置10は、凝集手段20、磁気分離手段30、フィルタ分離手段40、および加熱殺菌手段50を有することを基本とする。
Hereinafter, embodiments of the ballast water treatment method and the ballast water treatment apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the whole structure of the ballast water treatment apparatus 10 which concerns on embodiment is demonstrated with reference to FIG. The ballast water treatment apparatus 10 basically includes agglomeration means 20, a magnetic separation means 30, a filter separation means 40, and a heat sterilization means 50.
凝集手段20は、高速攪拌槽22と緩速攪拌槽24を有し、ポンプ12を介して送水された原水(被処理水)から磁性フロックFを生成する役割を担う。このため、原水を高速攪拌槽22に送水する配管経路には磁性粉添加手段14と凝集剤添加手段16が設けられ、高速攪拌槽22から緩速攪拌槽24へ送水する経路には高分子凝集剤添加手段18が設けられる。ここで、磁性粉としては例えば四三酸化鉄を好適に用いることができ、凝集剤としてはポリ塩化アルミニウム、塩化鉄、硫酸第二鉄等の水溶性の無機凝集剤を好適に用いることができる。また、高分子凝集剤としては、アニオン系およびノニオン系のものを好適に用いることができる。 The aggregating means 20 includes a high-speed stirring tank 22 and a slow-speed stirring tank 24 and plays a role of generating magnetic floc F from raw water (treated water) fed through the pump 12. For this reason, the magnetic powder addition means 14 and the flocculant addition means 16 are provided in the piping path for feeding the raw water to the high-speed stirring tank 22, and the polymer agglomeration is provided in the path for feeding water from the high-speed stirring tank 22 to the slow-speed stirring tank 24. Agent addition means 18 is provided. Here, for example, triiron tetroxide can be suitably used as the magnetic powder, and water-soluble inorganic flocculants such as polyaluminum chloride, iron chloride, and ferric sulfate can be suitably used as the flocculant. . Moreover, as a polymer flocculent, an anionic and nonionic thing can be used conveniently.
高速攪拌槽22は、原水と、原水に添加した磁性粉および凝集剤を攪拌するために高速回転する攪拌羽根23を有する。磁性粉と凝集剤を添加された原水は攪拌羽根23により高速攪拌されることで、数十μm程度の大きさの微小な磁性フロック(磁性マイクロフロック)が生成される。磁性マイクロフロックが生成される際、原水中の微生物や細菌類は、電荷を帯びているため磁性粉を核として吸着されて磁性マイクロフロックに取り込まれることとなる。 The high-speed stirring tank 22 has a stirring blade 23 that rotates at high speed to stir the raw water and the magnetic powder and flocculant added to the raw water. The raw water to which the magnetic powder and the flocculant are added is stirred at a high speed by the stirring blade 23 to generate a minute magnetic floc having a size of about several tens of μm (magnetic micro floc). When magnetic micro flocs are generated, since microorganisms and bacteria in raw water are charged, they are adsorbed with magnetic powder as a nucleus and taken into magnetic micro flocs.
緩速攪拌槽24は、複数段(本実施形態では3段)の連続した多段攪拌槽として構成されており、各段の攪拌槽24A〜24Cにそれぞれ攪拌羽根25A〜25Cが設けられている。このような構成の緩速攪拌槽24では、上流側の攪拌槽24Aから下流側の攪拌槽24Cにかけて段階的に攪拌速度が低下するように設定されている。緩速攪拌槽24には高速攪拌槽22から、磁性マイクロフロックを含む被処理水と、この被処理水に添加された高分子凝集剤が送水される。このため、攪拌槽24Aから攪拌槽24Cにかけて段階的に低速攪拌が行われることで、磁性マイクロフロックが成長していくこととなる。また、攪拌速度が段階的低速化して行くため、成長した磁性フロックFが攪拌羽根25A〜25Cの衝突により破壊される虞が少ない。 The slow stirring tank 24 is configured as a continuous multi-stage stirring tank having a plurality of stages (three stages in this embodiment), and stirring blades 25A to 25C are provided in the stirring tanks 24A to 24C of the respective stages. In the slow stirring tank 24 having such a configuration, the stirring speed is set to decrease stepwise from the upstream stirring tank 24A to the downstream stirring tank 24C. Water to be treated containing magnetic micro flocs and a polymer flocculant added to the water to be treated are fed from the high speed stirring vessel 22 to the slow stirring vessel 24. For this reason, magnetic micro flocs grow by performing low-speed stirring stepwise from the stirring tank 24A to the stirring tank 24C. In addition, since the stirring speed is gradually reduced, the grown magnetic floc F is less likely to be destroyed by the collision of the stirring blades 25A to 25C.
なお本実施形態においては図1に示すように、凝集手段20を構成する高速攪拌槽22と緩速攪拌槽24を一体構造として示しているが、これらを分離して構成し、それぞれの間を配管を介して送水するようにしても良い。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the high-speed stirring tank 22 and the slow-speed stirring tank 24 that constitute the aggregating means 20 are shown as an integral structure. You may make it send water through piping.
また、上記のような構成の凝集手段20では、高速攪拌槽22、緩速攪拌槽24およびこれらを繋ぐ経路の空気を抜いて満水状態を保つようにすることで、バラスト水処理装置10を搭載した船舶に揺れが生じた場合であっても、凝集手段20内の被処理水(磁性マイクロフロック等を含む被処理水)が波立つ事が無く、円滑に送水することができる。 Further, in the aggregating means 20 configured as described above, the ballast water treatment device 10 is mounted by removing the air in the high-speed stirring tank 22, the slow-speed stirring tank 24, and the path connecting them, and maintaining a full water state. Even when the ship is shaken, the water to be treated in the aggregating means 20 (water to be treated including magnetic micro flocs) does not swell and can be fed smoothly.
磁気分離手段30は、凝集手段20により所定の大きさに成長した磁性フロックFを被処理水から回収する役割を担う。磁気分離手段30は、磁気分離槽32と磁気フィルタ34、およびスクレーパ(不図示)と移送手段36が備えられている。磁気分離槽32には、磁性フロックFを含有する被処理水が凝集手段20より送水される。磁気フィルタ34は、例えば回転ドラムの体を成し、少なくとも一部を磁気分離槽32中の被処理水に浸漬させることで、磁気分離槽32中に漂う磁性フロックFを吸着捕集する。磁気フィルタ34により吸着捕集された磁性フロックFは、回転により磁気分離槽32から引き上げられ、スクレーパにより磁気フィルタ34から掻き落とされる。そして、掻き落とされた磁性フロックFは、移送手段36により磁性フロック貯留槽38へ移送される。 The magnetic separation means 30 plays a role of collecting the magnetic floc F grown to a predetermined size by the aggregation means 20 from the water to be treated. The magnetic separation means 30 includes a magnetic separation tank 32, a magnetic filter 34, a scraper (not shown), and a transfer means 36. To-be-processed water containing magnetic floc F is fed from the aggregating means 20 to the magnetic separation tank 32. The magnetic filter 34 is, for example, a body of a rotating drum, and adsorbs and collects the magnetic floc F drifting in the magnetic separation tank 32 by immersing at least a part in the water to be treated in the magnetic separation tank 32. The magnetic floc F attracted and collected by the magnetic filter 34 is pulled up from the magnetic separation tank 32 by rotation and scraped off from the magnetic filter 34 by a scraper. The magnetic floc F thus scraped off is transferred to the magnetic floc storage tank 38 by the transfer means 36.
フィルタ分離手段40は、磁気分離槽32によって捕集できなかったゴミや微小な磁性フロックなどを捕集する役割を担う。フィルタ分離手段40では、被処理水が被処理水供給管44を介してドラム型フィルタ42の内側に供給される。ドラム型フィルタ42の内側に供給された被処理水は、ドラム型フィルタ42の内側から外側に流出することにより濾過され、被処理水に残存する磁性フロックやゴミ等の捕集物がドラム型フィルタ42の内側に付着する。これにより被処理水に残存する磁性フロックやゴミなどの汚濁物質が除去され、被処理水は浄化された処理水となる。 The filter separation means 40 plays a role of collecting dust that has not been collected by the magnetic separation tank 32 or minute magnetic flocs. In the filter separation means 40, the water to be treated is supplied to the inside of the drum filter 42 via the water to be treated supply pipe 44. The treated water supplied to the inside of the drum-type filter 42 is filtered by flowing out from the inside of the drum-type filter 42 to the outside, and collected matter such as magnetic flocks and dust remaining in the treated water is collected in the drum-type filter 42. 42 is attached inside. As a result, contaminants such as magnetic floc and dust remaining in the water to be treated are removed, and the water to be treated becomes purified treated water.
ドラム型フィルタ42の内側に付着した汚濁物質は、ドラム型フィルタ42の上方に配設されたスプレーノズル46から噴射される水によって流し落とされる。スプレーノズル46からドラム型フィルタ42に向けて噴射される水により流し落とされた汚濁物質は、ドラム型フィルタ42の内部に設けたホッパ48(汚濁物質排出管の取入口)に落下し、汚濁物質排出管48aを介して排出される。なお、ドラム型フィルタ42により浄化された処理水の一部をスプレーノズル46からの噴出水として利用しても良い。この場合、図1に示すように、処理水の一部を循環ポンプ45によりスプレーノズル46へ回すようにすれば良い。また、汚濁物質と、スプレーノズル46から噴出された水は、汚濁物質排出管48aに設けられたポンプ49を介してポンプ12の前段に戻される。 The pollutant adhering to the inside of the drum filter 42 is washed away by water sprayed from a spray nozzle 46 disposed above the drum filter 42. The pollutant discharged by water sprayed from the spray nozzle 46 toward the drum type filter 42 falls into a hopper 48 (intake of the pollutant discharge pipe) provided inside the drum type filter 42, and the pollutant It is discharged through the discharge pipe 48a. A part of the treated water purified by the drum type filter 42 may be used as the water ejected from the spray nozzle 46. In this case, as shown in FIG. 1, a part of the treated water may be rotated to the spray nozzle 46 by the circulation pump 45. Moreover, the pollutant and the water ejected from the spray nozzle 46 are returned to the front stage of the pump 12 through the pump 49 provided in the pollutant discharge pipe 48a.
加熱殺菌手段50は、磁気分離手段30により捕集された磁性フロックFを加熱処理することにより、磁性フロックF内に含有された微生物や細菌類を死滅させる役割を担う。磁気分離手段30により捕集された磁性フロックFは小容量タンク52に一時貯留され、ポンプ54を介して加熱殺菌手段50へ送られる。なお、磁性フロックFはスラリー状であるため、移送に用いられるポンプ54はチューブポンプ又は一軸ネジ式ポンプなどの容積式ポンプとすることが良い。 The heat sterilization means 50 plays a role of killing microorganisms and bacteria contained in the magnetic floc F by heat-treating the magnetic floc F collected by the magnetic separation means 30. The magnetic floc F collected by the magnetic separation means 30 is temporarily stored in the small-capacity tank 52 and sent to the heat sterilization means 50 via the pump 54. Since the magnetic floc F is in a slurry form, the pump 54 used for the transfer is preferably a positive displacement pump such as a tube pump or a single screw pump.
加熱殺菌手段50により加熱殺菌された磁性フロックFは回収用貯留槽56へ送られる。回収用貯留槽56には、磁性フロックFの沈殿、分離を防ぐための循環機構58(ポンプ)や攪拌機構(不図示)が備えられている。磁性フロックFが水分と分離沈殿してしまった場合、吸引による磁性フロックFの引抜きが困難となってしまうのに対し、前述のごとく循環や攪拌を行うことで、磁性フロックFの分離沈殿を防止することが可能となるからである。回収用貯留槽56には、磁性フロックFのサンプリング装置59を備えている。サンプリングした磁性フロックF中に微生物や細菌類が存在しないことを確認することで、回収用貯留槽56内の磁性フロックFの安全性を確認することができる。 The magnetic floc F heat sterilized by the heat sterilization means 50 is sent to the collection reservoir 56. The collection reservoir 56 is provided with a circulation mechanism 58 (pump) and a stirring mechanism (not shown) for preventing the magnetic floc F from being precipitated and separated. When the magnetic floc F separates and settles with moisture, it becomes difficult to pull out the magnetic floc F by suction. On the other hand, the magnetic floc F is prevented from being separated and precipitated by circulation and stirring as described above. Because it becomes possible to do. The collection reservoir 56 includes a magnetic floc F sampling device 59. By confirming that there are no microorganisms or bacteria in the sampled magnetic floc F, the safety of the magnetic floc F in the collection reservoir 56 can be confirmed.
以下、実施形態に係る加熱殺菌手段の具体的構成について図2、図3を参照して詳細に説明する。実施形態に係る加熱殺菌手段50は、挿通管60と水槽70を基本として構成される。 Hereinafter, a specific configuration of the heat sterilization unit according to the embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. The heat sterilization means 50 according to the embodiment is configured based on the insertion tube 60 and the water tank 70.
挿通管60は、小容量タンク52からポンプ54を介して送られる磁性フロックFを圧送するための管路である。挿通管60は、耐熱性や耐腐食性を有する中空部材で構成されることが望ましい。具体的な例を挙げるとチタン配管などであると良い。 The insertion pipe 60 is a pipe line for pumping the magnetic floc F sent from the small capacity tank 52 via the pump 54. The insertion tube 60 is preferably formed of a hollow member having heat resistance and corrosion resistance. A specific example is titanium piping.
挿通管60は図3に示すように、入口62と出口64を上部に備え、入口62から配管を最下部まで延設し、最下部から長円形状(いわゆるトラック形状)に曲げ加工される。曲げ加工された挿通管60は、長円形状の螺旋を描くようにして上部へ延設され、出口64に至る。このような構成とすることにより、曲げ部の半径が小さくなる九十九折形状等に比べて加工が容易となり、かつ必要十分な長さを確保することができるからである。また、入口62を上部に設けた挿通管60を下側に延設した後に上部に設けた出口64へと延設する構成としたことにより、磁性フロックFに空気が含まれていた場合であっても、これを自然に抜く事が可能となり、またリフトするエアにより磁性フロックFの圧送が阻害される虞が無いからである。なお、折り曲げ形成された挿通管60は、サポート69により縦方向に結束保持されることで、自重による管路の変形を防ぐことができる。 As shown in FIG. 3, the insertion tube 60 is provided with an inlet 62 and an outlet 64 at the upper part, the pipe extends from the inlet 62 to the lowest part, and is bent into an oval shape (so-called track shape) from the lowest part. The bent insertion tube 60 is extended upward so as to draw an oval spiral and reaches the outlet 64. This is because, by adopting such a configuration, processing becomes easier and a necessary and sufficient length can be ensured as compared with the ninety-nine fold shape in which the radius of the bent portion is reduced. In addition, since the insertion tube 60 provided with the inlet 62 at the upper portion is extended downward and then extended to the outlet 64 provided at the upper portion, the magnetic floc F contains air. However, it is possible to remove this naturally, and there is no possibility that the pumping of the magnetic floc F is hindered by the air that is lifted. In addition, the insertion tube 60 formed by bending is bundled and held in the vertical direction by the support 69, so that deformation of the pipe line due to its own weight can be prevented.
挿通管60の入口62側にはポンプ54が接続されており、出口64側には回収用貯留槽56が接続されている。また、挿通管60の入口62側には圧力計66が設けられており、挿通管60内部の圧力を計測可能な構成とされている。このような構成とすることにより、挿通管60の破損や挿通管内部での詰まりなどの状態を知ることができる。例えば、挿通管60が破損した場合、圧送される磁性フロックFの漏れが生ずるため、挿通管60内の圧力は低下することとなる。一方、詰まりが生じた場合には、挿通間60内の圧力が上昇することとなる。また、挿通管60の出口64には、温度計68が設けられている。このような構成とすることにより、挿通管60内に圧送された磁性フロックの加熱状態が適正か否かを知ることができる。 A pump 54 is connected to the inlet 62 side of the insertion tube 60, and a collection reservoir 56 is connected to the outlet 64 side. Further, a pressure gauge 66 is provided on the inlet 62 side of the insertion tube 60 so that the pressure inside the insertion tube 60 can be measured. By adopting such a configuration, it is possible to know a state such as breakage of the insertion tube 60 and clogging inside the insertion tube. For example, when the insertion tube 60 is damaged, the magnetic floc F to be pumped leaks, and the pressure in the insertion tube 60 decreases. On the other hand, when clogging occurs, the pressure in the insertion space 60 increases. A thermometer 68 is provided at the outlet 64 of the insertion tube 60. By setting it as such a structure, it can be known whether the heating state of the magnetic floc pumped in the insertion tube 60 is appropriate.
水槽70は、上述した挿通管60を収容して加熱するためのタンクである。水槽70内には水が貯留され、挿通管60は水槽70内に貯留された水に浸漬されることとなる。ここで、水槽70内に貯留される水は船舶機関で使用される軟水とすると良い。軟水とすることにより、水槽70内や挿通管60にカルキなどが付着することを防ぐことができ、メンテナンスサイクルを長くすることができるからである。 The water tank 70 is a tank for accommodating and heating the insertion tube 60 described above. Water is stored in the water tank 70, and the insertion tube 60 is immersed in the water stored in the water tank 70. Here, the water stored in the water tank 70 may be soft water used in a ship engine. This is because by using soft water, it is possible to prevent calcite and the like from adhering to the inside of the water tank 70 and the insertion tube 60, and the maintenance cycle can be lengthened.
水槽70には、水を加熱する熱源となる蒸気(スチーム)を供給する蒸気供給口72と、蒸気の供給により余剰となった水を排出する凝縮水排出口74が設けられる。蒸気供給口72と凝縮水排出口74との配置関係は、次のようなものであれば良い。すなわち、蒸気供給口72は水槽70の下部側(少なくとも下半部)とし、凝縮水排出口74は水槽70の上部側であって少なくとも、水に浸漬させた挿通管60の上部よりも高い位置とすれば良い。このような配置関係とすることにより、蒸気供給口72から噴射された高温蒸気は水槽70内部の水を温めつつ上昇することで攪拌作用を生じさせ、水槽70内部の温度分布の均一化を図ることができる。また、凝縮水排出口74を挿通管60の上部よりも高い位置に備えたことにより、水位を挿通管60より高い位置で一定に保つことが可能となる。 The water tank 70 is provided with a steam supply port 72 for supplying steam (steam) serving as a heat source for heating water and a condensed water discharge port 74 for discharging water surplus due to the supply of steam. The arrangement relationship between the steam supply port 72 and the condensed water discharge port 74 may be as follows. That is, the steam supply port 72 is on the lower side (at least the lower half) of the water tank 70, and the condensed water discharge port 74 is on the upper side of the water tank 70 and at least higher than the upper part of the insertion tube 60 immersed in water. What should I do? By adopting such an arrangement relationship, the high-temperature steam injected from the steam supply port 72 rises while warming the water in the water tank 70, thereby causing a stirring action and achieving a uniform temperature distribution in the water tank 70. be able to. Further, by providing the condensed water discharge port 74 at a position higher than the upper portion of the insertion tube 60, the water level can be kept constant at a position higher than the insertion tube 60.
また、水槽70には、温度計80と水位計82を備えるようにすると良い。温度計80による水槽70内の水の温度を計測し、水槽70内の温度を設定値に保つことで、挿通管60の加熱状態を良好に保つことができるからである。また、水位計82を備えることによれば、水に浸漬させた挿通管60の上部が水から出てしまうことを防止することができる。挿通管60が水から出てしまうと、良好な加熱状態を保つことができなくなってしまうからである。 The water tank 70 is preferably provided with a thermometer 80 and a water level meter 82. This is because by measuring the temperature of the water in the water tank 70 by the thermometer 80 and keeping the temperature in the water tank 70 at the set value, the heating state of the insertion tube 60 can be kept good. Moreover, according to providing the water level meter 82, it can prevent that the upper part of the penetration tube 60 immersed in water comes out of water. This is because if the insertion tube 60 comes out of the water, a good heating state cannot be maintained.
このような構成を有する加熱殺菌手段50において挿通管60の口径は、磁性フロックFを沈殿させず、詰まりを生じさせない程度とすれば良い。ここで、磁性フロックFを沈殿させないとは挿通管60内に圧送される磁性フロックFの搬送速度と磁性フロックFの沈降速度に関係し、詰まりを生じさせないとは、挿通管60の口径と磁性フロックFの粘度、及び性状に関係する。また、圧送される磁性フロックFの搬送速度は、挿通管60の入口に接続されたポンプ54の吐出流量と挿通管60の口径(面積)に関係する。 In the heat sterilization means 50 having such a configuration, the diameter of the insertion tube 60 may be set so as not to cause the magnetic floc F to settle and cause clogging. Here, if the magnetic floc F is not settled, it is related to the conveying speed of the magnetic floc F fed into the insertion tube 60 and the sedimentation speed of the magnetic floc F, and if it does not cause clogging, the diameter of the insertion tube 60 and the magnetic It relates to the viscosity and properties of Flock F. Further, the conveyance speed of the magnetic floc F fed by pressure is related to the discharge flow rate of the pump 54 connected to the inlet of the insertion tube 60 and the diameter (area) of the insertion tube 60.
また、挿通管60の長さは、所定の搬送速度で磁性フロックFが搬送された際、磁性フロックFに含有される微生物や細菌類を死滅させることのできる温度を所定時間確保することのできる長さであれば良い。なお発明に係る実施例では、加熱により細菌類等を死滅させるための温度と時間を75℃で3分と定める。 In addition, the length of the insertion tube 60 can secure a temperature at which the microorganisms and bacteria contained in the magnetic flock F can be killed for a predetermined time when the magnetic flock F is transported at a predetermined transport speed. Any length is acceptable. In the embodiment according to the invention, the temperature and time for killing bacteria and the like by heating are set to 3 minutes at 75 ° C.
ポンプ54については吐出流量を可変とし、挿通管60は口径34mm、厚み1.2mm、長さ57.4mとし、磁性フロックFの搬送速度を7.3m/minとした場合、磁性フロックFが挿通管60内に滞留する時間は約7分50秒となる。 When the pump 54 has a variable discharge flow rate, the insertion tube 60 has a diameter of 34 mm, a thickness of 1.2 mm, a length of 57.4 m, and the conveyance speed of the magnetic floc F is 7.3 m / min, the magnetic floc F is inserted. The residence time in the tube 60 is about 7 minutes and 50 seconds.
上記構成の加熱殺菌手段50において水槽70内の水の温度を約80℃とした場合、滞留時間と共に変化する磁性フロックFの到達温度は図4のような傾向を示す。図4によれば磁性フロックFは、挿通管60内での滞留時間のうち約3分40秒で75℃まで昇温し、その後約80℃一定となるまで75℃以上の温度を保ったまま、約4分10秒経過することとなる。上述したように、磁性フロックF内の細菌類等を死滅させるには、75℃で3分の時間が必要となるが、実験によれば上記構成の挿通管60を用いて上記搬送速度で搬送した場合には、75℃以上となる時間を3分以上確保することができるため、磁性フロックF中に含まれる細菌類を確実に死滅させることができる。なお、挿通管60の口径と長さは流速を含む種々のパラメータに基づいて決定するため、一概に定めることはできないが、管路内に圧送された磁性フロックFの昇温時間を考慮した上で、75℃以上で3分以上の滞留時間を確保することができるものであれば良い。なお、磁性フロックFの沈殿を防止するために、磁性フロックFの圧送速度(流速)は、1.2m/min以上となるように設定する。 When the temperature of the water in the water tank 70 is about 80 ° C. in the heat sterilization means 50 having the above configuration, the temperature reached by the magnetic floc F changing with the residence time shows a tendency as shown in FIG. According to FIG. 4, the magnetic floc F is heated to 75 ° C. in about 3 minutes and 40 seconds during the residence time in the insertion tube 60, and then maintained at a temperature of 75 ° C. or higher until it becomes constant at about 80 ° C. About 4 minutes and 10 seconds will elapse. As described above, in order to kill bacteria in the magnetic floc F, it takes 3 minutes at 75 ° C., but according to experiments, it is transported at the transport speed using the insertion tube 60 having the above structure. In this case, since the time of 75 ° C. or more can be secured for 3 minutes or more, the bacteria contained in the magnetic floc F can be surely killed. The diameter and length of the insertion tube 60 are determined based on various parameters including the flow velocity, and thus cannot be determined unconditionally. However, after considering the temperature rise time of the magnetic floc F pumped into the conduit Any material can be used as long as it can secure a residence time of 3 minutes or more at 75 ° C. or higher. In order to prevent sedimentation of the magnetic floc F, the pumping speed (flow velocity) of the magnetic floc F is set to be 1.2 m / min or more.
上記のような構成の加熱殺菌手段50では、起動準備、加熱殺菌、加熱殺菌終了といった3つの大工程により磁性フロックFの加熱殺菌が行われる。
まず、起動準備工程では図5に示すように、水位計82により水槽70内の水位の計測が行われる(S100)。水位計測により水位が所定の水位、すなわち挿通管60を完全に浸漬できる水位以下であると判断された場合には、水槽70内に水が注入される(S110)。水位計82による水位計測の結果が、所定の水位以上と判断された場合、温度計80により水槽70内に貯留された水の温度計測が行われる(S120)。温度計80による計測値が設定温度(例えば80℃〜95℃)よりも低いと判断された場合には、蒸気供給口72から蒸気(スチーム)が水槽70内に供給される(S130)。スチームの供給により温度計80による計測温度が設定温度に達すると、挿通管内に磁性フロックFを導入することが可能となるため蒸気の供給が停止され(S140)、小容量タンク52内の磁性フロックFの貯留量(水位)の検出が行われる(S150)。小容量タンク52の水位が基準値に達していない場合、ポンプ54による磁性フロックF圧送時に、圧送流体の中に空気等が混入してしまう可能性があるため、水位が基準値に達するまで待機状態が維持される(S160)。その後、小容量タンク52の水位が基準値に達する事で磁性フロックFの加熱殺菌が可能な状態となり、起動準備が終了する(S170)。
In the heat sterilization means 50 having the above-described configuration, the heat sterilization of the magnetic floc F is performed by three large steps including preparation for starting, heat sterilization, and completion of heat sterilization.
First, in the start-up preparation step, as shown in FIG. 5, the water level in the water tank 70 is measured by the water level meter 82 (S100). When it is determined by the water level measurement that the water level is a predetermined water level, that is, below the water level at which the insertion tube 60 can be completely immersed, water is injected into the water tank 70 (S110). When the result of the water level measurement by the water level meter 82 is determined to be equal to or higher than the predetermined water level, the temperature of the water stored in the water tank 70 is measured by the thermometer 80 (S120). When it is determined that the measured value by the thermometer 80 is lower than the set temperature (for example, 80 ° C. to 95 ° C.), steam (steam) is supplied from the steam supply port 72 into the water tank 70 (S130). When the temperature measured by the thermometer 80 reaches the set temperature due to the supply of steam, the magnetic floc F can be introduced into the insertion tube, so the supply of steam is stopped (S140), and the magnetic floc in the small capacity tank 52 is stopped. The amount of F stored (water level) is detected (S150). When the water level of the small capacity tank 52 has not reached the reference value, there is a possibility that air or the like may be mixed in the pumping fluid when the magnetic floc F is pumped by the pump 54, so wait until the water level reaches the reference value. The state is maintained (S160). Thereafter, when the water level of the small-capacity tank 52 reaches the reference value, the magnetic floc F can be sterilized by heating, and the start-up preparation is completed (S170).
次に、加熱殺菌工程では図6に示すように、ポンプ54を起動して磁性フロックFを挿通管60に圧送する(S200)。挿通管60に対する磁性フロックの圧送を開始した後、磁性フロックが挿通管60から排出されるまでのカウントを開始する(S210)。磁性フロックFの圧送、加熱により、水槽70内の水と磁性フロックFとの間では熱交換が行われるため、温度計80により水槽70内の水の温度計測が行われる(S220)。温度計測により水温が設定温度よりも低い場合には蒸気の導入が行われ(S230)、S220に戻り再び水温の計測が行われる。S220による水温の計測により、水温が設定温度以上であると判断された場合、蒸気の供給(導入)が行われているか否かが判断される(S240)。蒸気の供給が行われていない場合には小容量タンク52内の磁性フロックの貯留量(水位)の計測が行われ(S260)、蒸気の供給が行われている場合には、蒸気の供給が停止された後(S250)、S260へ移行される。 Next, in the heat sterilization step, as shown in FIG. 6, the pump 54 is activated and the magnetic floc F is pumped to the insertion tube 60 (S200). After the pressure feeding of the magnetic floc to the insertion tube 60 is started, counting until the magnetic floc is discharged from the insertion tube 60 is started (S210). Since heat exchange is performed between the water in the water tank 70 and the magnetic flock F by the pressure feeding and heating of the magnetic floc F, the temperature of the water in the water tank 70 is measured by the thermometer 80 (S220). When the water temperature is lower than the set temperature by the temperature measurement, steam is introduced (S230), and the process returns to S220 and the water temperature is measured again. When the water temperature is determined to be equal to or higher than the set temperature by measuring the water temperature in S220, it is determined whether or not steam is supplied (introduced) (S240). When the supply of steam is not performed, the storage amount (water level) of the magnetic floc in the small capacity tank 52 is measured (S260), and when the supply of steam is performed, the supply of steam is performed. After being stopped (S250), the process proceeds to S260.
小容量タンク52内の水位が基準値を切っていた場合、ポンプ54の駆動を停止し、小容量タンク52内に磁性フロックFを貯留する(S270)。この時、磁性フロックを圧送するポンプ54は停止しているため、磁性フロックの排出を予測するカウントも停止される(S280)。一方、小容量タンク52内の水位が基準値以上であった場合には、ポンプ54の運転状態が判定され(S290)、ポンプが停止していない状態の場合には挿通管60の入口62に備えた圧力計66により、挿通管60内部の圧力の検出が行われる(S300)。なお、S290においてポンプ54が停止状態であると判断された場合には、S200に戻りポンプ54の起動が行われる。圧力計66による検出値に異常が生じた場合、挿通管60に破損や詰まりといったトラブルが生じたこととなる。この場合、磁性フロックFを圧送するポンプ54や、水槽70へ供給する蒸気等を停止させる緊急停止が行われる(S320)。これに対し、圧力計66の値が正常であった場合には、挿通管60の出口64に設けられた温度計68による温度計測が行われる(S310)。温度計68による計測値が、予め定めた細菌類等の死滅温度よりも低い場合には異常と判断され、緊急停止が行われる(S320)。一方、温度計68による計測値が細菌類等の死滅温度以上であった場合には正常と判断され、カウントが終了しているか否かの確認が行われる(S330)。カウントが終了している場合には、磁性フロックの加熱殺菌工程が終了する(S340)。一方、カウントが終了していない場合には、S220へ戻り、水槽70内の水温の計測から繰り返し処理が行われる。 If the water level in the small capacity tank 52 is below the reference value, the pump 54 is stopped and the magnetic floc F is stored in the small capacity tank 52 (S270). At this time, since the pump 54 for pumping the magnetic floc is stopped, the count for predicting the discharge of the magnetic floc is also stopped (S280). On the other hand, when the water level in the small-capacity tank 52 is equal to or higher than the reference value, the operation state of the pump 54 is determined (S290), and when the pump is not stopped, the inlet 62 of the insertion tube 60 is entered. The pressure gauge 66 provided detects the pressure inside the insertion tube 60 (S300). If it is determined in S290 that the pump 54 is stopped, the process returns to S200 and the pump 54 is activated. When an abnormality occurs in the detection value by the pressure gauge 66, troubles such as breakage or clogging of the insertion tube 60 occur. In this case, the emergency stop which stops the pump 54 which pumps the magnetic floc F, the vapor | steam supplied to the water tank 70, etc. is performed (S320). On the other hand, when the value of the pressure gauge 66 is normal, the temperature is measured by the thermometer 68 provided at the outlet 64 of the insertion tube 60 (S310). When the measured value by the thermometer 68 is lower than a predetermined killing temperature of bacteria or the like, it is determined as abnormal and an emergency stop is performed (S320). On the other hand, when the measured value by the thermometer 68 is equal to or higher than the killing temperature of bacteria or the like, it is determined to be normal, and it is confirmed whether the counting is finished (S330). When the counting is finished, the heat sterilization process of the magnetic floc is finished (S340). On the other hand, if the count has not ended, the process returns to S220, and the process is repeated from the measurement of the water temperature in the water tank 70.
磁性フロックの加熱殺菌工程終了後、図7に示すような加熱殺菌終了工程に入る(S400)。まず、挿通管60に洗浄水が導入される(S410)。洗浄水の導入後(導入と共に)挿通管60内に残留する磁性フロックFが洗浄水に置換されるまでの時間のカウントが開始される(S420)。その後、温度計80により水槽70内の水の温度が計測される(S430)。温度計80による計測温度が設定温度よりも低い場合には、蒸気供給口72から蒸気が供給され(S440)、S430に戻り再度温度計測が行われる。一方、S430における計測温度が設定温度以上である場合には、蒸気供給が停止されているか否かの判断が行われ(S450)、蒸気供給が停止されている場合にはカウントが終了されているか否かの判定が行われる(S470)。S450において蒸気供給が停止されていない場合には、蒸気の供給を停止し(S460)、S670におけるカウントの終了の判定に移行する。S470においてカウントが終了している場合には、ポンプを停止する(S480)。これにより挿通管60への洗浄水の導入も停止され、挿通管60内部は洗浄水により満たされることとなる。一方、S470においてカウントが終了されていない場合には、S430に戻り、水槽70内の水の温度計測と蒸気の導入を繰り返すこととなる。 After completion of the heat sterilization process of the magnetic floc, the process enters a heat sterilization end process as shown in FIG. 7 (S400). First, cleaning water is introduced into the insertion tube 60 (S410). After the cleaning water is introduced (along with the introduction), counting of the time until the magnetic floc F remaining in the insertion tube 60 is replaced with the cleaning water is started (S420). Thereafter, the temperature of the water in the water tank 70 is measured by the thermometer 80 (S430). When the temperature measured by the thermometer 80 is lower than the set temperature, steam is supplied from the steam supply port 72 (S440), and the process returns to S430 and temperature measurement is performed again. On the other hand, if the measured temperature in S430 is equal to or higher than the set temperature, it is determined whether or not the steam supply is stopped (S450). If the steam supply is stopped, is the count finished? A determination is made as to whether or not (S470). If the steam supply is not stopped in S450, the supply of steam is stopped (S460), and the process proceeds to the determination of the end of the count in S670. If the count is finished in S470, the pump is stopped (S480). Thereby, the introduction of the washing water into the insertion tube 60 is also stopped, and the inside of the insertion tube 60 is filled with the washing water. On the other hand, if the counting is not completed in S470, the process returns to S430, and the temperature measurement of the water in the water tank 70 and the introduction of steam are repeated.
このような加熱殺菌処理を行う加熱殺菌手段50によれば、100℃以下の温水による間接加熱(湯煎)により挿通管60を加熱するため、挿通管60内にスケールが付着することを抑制することができる。また、水槽70内の水は蒸気を噴射することにより加熱し、余剰な凝縮水は排出される構造としているため、水槽70内に高圧となる箇所が無く安全性が高い。また、水槽70内に貯留する水も蒸気も、バラスト水処理装置10を搭載する船舶の機関に使用するものの一部を利用することができ経済的である。さらに水槽70内に貯留する水が磁性フロックF等の汚濁物に接触することが無いため、排出された凝縮水を船舶等の機関で再利用することができる。 According to the heat sterilization means 50 that performs such heat sterilization treatment, since the insertion tube 60 is heated by indirect heating (boiled water) with hot water of 100 ° C. or less, it is possible to suppress the scale from adhering to the insertion tube 60. Can do. In addition, since the water in the water tank 70 is heated by jetting steam and excess condensed water is discharged, there is no place in the water tank 70 that has a high pressure, and the safety is high. In addition, as for the water and steam stored in the water tank 70, a part of what is used for the engine of the ship on which the ballast water treatment device 10 is mounted can be used, which is economical. Furthermore, since the water stored in the water tank 70 does not come into contact with contaminants such as the magnetic floc F, the discharged condensed water can be reused in an engine such as a ship.
また、上記のような加熱殺菌手段50を有するバラスト水処理装置10によれば、バラスト水から微生物や細菌類を物理的に回収してバラスト水を浄化すると共に、微生物や細菌類を凝集した磁性フロックFの無菌化を図ることができる。これにより、バラスト水を他の海域へ放流することによる環境面への影響はもちろん、回収した磁性フロックFを長期間に亙り貯蔵することによる環境や人体に対する影響も無くすことができる。 Further, according to the ballast water treatment apparatus 10 having the heat sterilization means 50 as described above, the microorganisms and bacteria are physically recovered from the ballast water to purify the ballast water, and the magnetism in which the microorganisms and bacteria are aggregated. The sterilization of the Flock F can be achieved. Thereby, not only the influence on the environment by discharging ballast water to other sea areas but also the influence on the environment and human body by storing the collected magnetic floc F over a long period of time can be eliminated.
なお、上記実施形態では、加熱殺菌手段50の前段に小容量タンク52を配置して磁性フロックを一時貯留する旨記載した。しかしながら磁気分離手段30を構成する磁性フロック貯留槽38を一時貯留手段として用いる構成とすることで、小容量タンク52を省くこともできる。このような構成とした場合、設置スペース及び設備コストの削減を図ることができる。 In the above-described embodiment, it has been described that the small-capacity tank 52 is disposed upstream of the heat sterilization means 50 to temporarily store the magnetic floc. However, the small-capacity tank 52 can be omitted by using the magnetic floc storage tank 38 constituting the magnetic separation means 30 as a temporary storage means. With such a configuration, it is possible to reduce the installation space and equipment cost.
また、実施形態ではあえて円筒管を図示してこれを管路としたが、本発明を実施する上では円筒管に限らず、スリット状の狭い流路であって、そこを通過する磁性フロックを湯煎により確実に加熱することができる形態であれば、それを管路と位置付けることとする。 Further, in the embodiment, a cylindrical tube is intentionally illustrated and this is used as a conduit. However, the present invention is not limited to a cylindrical tube, and is a slit-like narrow flow path, and a magnetic floc passing therethrough is provided. If it is a form that can be surely heated by hot water, it is positioned as a pipeline.
以下、本実施形態に係る加熱殺菌手段50の変形例について説明する。まず、図8を参照して第1の変形例について説明する。なお図8において図8(A)は加熱殺菌手段の上面構成を示すブロック図であり、図8(B)は正面構成を示すブロック図である。 Hereinafter, modified examples of the heat sterilization means 50 according to the present embodiment will be described. First, a first modification will be described with reference to FIG. 8A is a block diagram showing a top configuration of the heat sterilization means, and FIG. 8B is a block diagram showing a front configuration.
本変形例に係る加熱殺菌手段50bは、挿通管60aの形態を上記実施形態と異ならせた点を特徴としている。具体的には、図8(A)から読み取れるように、平面形状を長円形状ではなく、九十九折り形状に形成し、これを多段に積み重ねるように配置している。挿通管60bの形態をこのようなものとすることによれば、水槽70の容積を有効に活かすことができ、挿通管60の長さを長くすることができる。このため、磁性フロックFが挿通管60内に滞留する時間を長くすることができ、磁性フロックF内に含有された細菌類をより確実に死滅させることが可能となる。なお、その他の構成については、上述した実施形態に係る加熱殺菌手段50と同様である。 The heat sterilization means 50b according to this modification is characterized in that the shape of the insertion tube 60a is different from that of the above embodiment. Specifically, as can be seen from FIG. 8 (A), the planar shape is not an oval shape, but a ninety-nine fold shape, and these are stacked in multiple stages. According to such a configuration of the insertion tube 60b, the volume of the water tank 70 can be effectively utilized, and the length of the insertion tube 60 can be increased. For this reason, the time during which the magnetic floc F stays in the insertion tube 60 can be lengthened, and the bacteria contained in the magnetic floc F can be more reliably killed. In addition, about another structure, it is the same as that of the heat sterilization means 50 which concerns on embodiment mentioned above.
次に、図9を参照して加熱殺菌手段に係る第2の変形例について説明する。なお図9において図9(A)は加熱殺菌手段の上面構成を示すブロック図であり、図9(B)は正面構成を示すブロック図である。 Next, a second modification relating to the heat sterilization means will be described with reference to FIG. In FIG. 9, FIG. 9A is a block diagram showing the top configuration of the heat sterilization means, and FIG. 9B is a block diagram showing the front configuration.
本変形例に係る加熱殺菌手段50bも、挿通管60bの形態に特徴がある。具体的には、水槽70内に、長円形状のロールを螺旋状に形成した挿通管60bを2条に配置した点を特徴とする。挿通管60bの形態をこのようなものとすることによれば、磁性フロックFの加熱殺菌能力が2倍になると共に、一方の挿通管60に破損、あるいは詰まりが生じた場合であっても磁性フロックFの加熱殺菌処理を続行することができる。なお、その他の構成については、上述した実施形態に係る加熱殺菌手段50と同様である。 The heat sterilization means 50b according to this modification is also characterized by the shape of the insertion tube 60b. Specifically, the insertion tube 60b in which an elliptical roll is formed in a spiral shape is arranged in two in the water tank 70. By making the shape of the insertion tube 60b like this, the heat sterilization ability of the magnetic floc F is doubled, and even if one of the insertion tubes 60 is broken or clogged, the magnetic property is increased. The heat sterilization process of the floc F can be continued. In addition, about another structure, it is the same as that of the heat sterilization means 50 which concerns on embodiment mentioned above.
次に、図10を参照して加熱殺菌手段に係る第3の変形例について説明する。なお図10において図10(A)は加熱殺菌手段の上面構成を示すブロック図であり、図10(B)は正面構成を示すブロック図である。
本変形例に係る加熱殺菌手段50cは、挿通管60と水槽70との関係に特徴がある。このため、本変形例に係る挿通管60の形態は、上述した実施形態に係る加熱殺菌手段50の挿通管や、上記第1、第2の変形例に係る加熱殺菌手段50a,50bの挿通管と同様で良い。本変形例に係る加熱殺菌手段50cは、挿通管60の巻き回(ロール)、あるいは折返しによって構成される水槽70内のデッドスペースに構造物76を配置するというものである。このような構成とすることにより、デッドスペースの水を排除することができ、蒸気による水の昇温時間を短縮することができる。なお、デッドスペースに配置する構造物76は、水よりも熱伝導率の高いものとすることが望ましい。その他の構成については、上述した実施形態に係る加熱殺菌手段50と同様である。
Next, a third modification example relating to the heat sterilization means will be described with reference to FIG. In FIG. 10, FIG. 10A is a block diagram showing a top configuration of the heat sterilization means, and FIG. 10B is a block diagram showing a front configuration.
The heat sterilization means 50 c according to this modification is characterized by the relationship between the insertion tube 60 and the water tank 70. For this reason, the form of the insertion tube 60 according to the present modification is the insertion tube of the heat sterilization means 50 according to the above-described embodiment, and the insertion tubes of the heat sterilization means 50a and 50b according to the first and second modifications. Same as above. The heat sterilization means 50c according to this modification is such that the structure 76 is disposed in a dead space in the water tank 70 constituted by winding (rolling) or turning the insertion tube 60. By adopting such a configuration, water in the dead space can be eliminated, and the temperature raising time of water by steam can be shortened. It is desirable that the structure 76 disposed in the dead space has a higher thermal conductivity than water. About another structure, it is the same as that of the heat sterilization means 50 which concerns on embodiment mentioned above.
上記実施形態では主に、加熱殺菌手段50として水槽70に浸漬させた挿通管60内に磁性フロックを圧送し、挿通管60を湯煎するという方式のものを例に挙げて説明した。しかし本発明のバラスト水処理方法においては、磁性フロックに凝集させた微生物や細菌類を死滅させるための加熱殺菌手段として乾燥機を用いた場合であっても、技術的範囲とすることができる。発明に用いる乾燥機の形態は特に問わないため図示はしないが、ここでいう乾燥機とはバラスト水処理装置を搭載する船舶に用いられる機器により生成、利用される蒸気の熱を利用して磁性フロッグに含まれる水分を蒸発させるものであれば良い。 In the above-described embodiment, the description has been mainly given of an example in which the magnetic floc is pumped into the insertion tube 60 immersed in the water tank 70 as the heat sterilization means 50 and the insertion tube 60 is bathed. However, the ballast water treatment method of the present invention can be within the technical range even when a dryer is used as a heat sterilization means for killing microorganisms and bacteria aggregated on the magnetic floc. The form of the dryer used in the invention is not particularly shown and is not shown in the figure. The dryer here is magnetic by utilizing the heat of steam generated and used by equipment used in a ship equipped with a ballast water treatment device. Any device that evaporates the moisture contained in the frog may be used.
一例を挙げるとするならば、上記の熱で加熱された回転式ドラムの表面に磁性フロックを押し付け、水分蒸発後に回転式ドラムの表面から磁性フロック(乾燥体)を掻き採るというものである。 For example, a magnetic floc is pressed against the surface of the rotary drum heated by the heat, and the magnetic floc (dried body) is scraped off from the surface of the rotary drum after moisture evaporation.
このような構成の乾燥機を加熱殺菌手段として用いた場合であっても、磁性フロックがショートパスして回収用貯留槽56に至る虞が無い。また、本形態では回転式ドラムを蒸気により直接加熱するため、湯煎による挿通管60の加熱に比べて表面温度(加熱温度)を高くすることができる。このため、短時間で確実に細菌類等を死滅させることが可能となる。さらに乾燥機を加熱殺菌手段として用いた場合には、磁性フロック中に含まれる水分を蒸発させることができるため、汚濁物質として貯留する物質(乾燥された磁性フロック)の減容化を図ることができる。 Even when the dryer having such a configuration is used as the heat sterilization means, there is no possibility that the magnetic flocs short-pass and reach the collection reservoir 56. In this embodiment, since the rotary drum is directly heated by steam, the surface temperature (heating temperature) can be increased as compared with the heating of the insertion tube 60 by hot water. For this reason, it becomes possible to kill bacteria etc. reliably in a short time. Furthermore, when the dryer is used as a heat sterilization means, the moisture contained in the magnetic floc can be evaporated, so that the volume of the substance stored as a pollutant (dried magnetic floc) can be reduced. it can.
10………バラスト水処理装置、12………ポンプ、14………磁性粉添加手段、16………凝集剤添加手段、18………高分子凝集剤添加手段、20………凝集手段、22………高速攪拌槽、24………緩速攪拌槽、30………磁気分離手段、32………磁気分離槽、34………磁気フィルタ、38………磁性フロック貯留槽、40………フィルタ分離手段、42………ドラム型フィルタ、46………スプレーノズル、50………加熱滅菌手段、52………小容量タンク、54………ポンプ、56………回収用貯留槽、60………挿通管、62………入口、64………出口、66………圧力計、68………温度計、69………サポート、70………水槽、72………蒸気供給口、74………凝縮水排出口、80………温度計、82………水位計。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Ballast water treatment apparatus, 12 ......... Pump, 14 ......... Magnetic powder addition means, 16 ......... Coagulant addition means, 18 ......... Polymer coagulant addition means, 20 ......... Coagulation means , 22 ......... High-speed stirring tank, 24 ......... Slow stirring tank, 30 ......... Magnetic separation means, 32 ......... Magnetic separation tank, 34 ......... Magnetic filter, 38 ......... Magnetic floc storage tank, 40... Filter separation means 42... Drum filter 46... Spray nozzle 50... Heat sterilization means 52 52 Small tank 54 54 Pump 56 Recovery Reservoir, 60 ......... Inlet tube, 62 ......... Inlet, 64 ......... Outlet, 66 ......... Pressure gauge, 68 ...... Thermometer, 69 ......... Support, 70 ...... Water tank, 72 ……… Steam supply port, 74 ……… Condensate discharge port, 80 ……… Thermometer, 82 ……… Water Total.
Claims (7)
回収した前記磁性フロックを管路に挿通させ、前記磁性フロックを挿通させた管路を湯煎することにより、予め定めた前記微生物や前記細菌の死滅温度以上で加熱することを特徴とするバラスト水処理方法。 A ballast water treatment method for generating magnetic flocs containing microorganisms and bacteria by adding magnetic powder and a flocculant in ballast water, and collecting the magnetic floc from the ballast water,
Ballast water treatment characterized in that the recovered magnetic floc is inserted into a conduit, and the conduit through which the magnetic floc is inserted is heated to a temperature equal to or higher than a predetermined killing temperature of the microorganisms or bacteria. Method.
前記磁性フロックを挿通させる管路と、
前記管路を湯煎するための水槽を有することを特徴とするバラスト水処理装置。 A ballast water treatment apparatus comprising: aggregating means for stirring magnetic powder and a flocculant added in ballast water to generate magnetic floc; and a magnetic separation means for recovering the magnetic floc generated by the aggregating means ,
A conduit through which the magnetic floc is inserted;
A ballast water treatment apparatus comprising a water tank for hot water bathing the pipe.
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