JP5824653B2 - Ballast water treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、バラスト水処理装置に関するものである。 The present invention relates to a ballast water treatment apparatus.
船舶の安定航行を行うために、この船舶には、その停泊地において、バラスト水が適宜取り込まれ、また排出されるようになっているが、バラスト水を取り込む停泊地と、それを排出させる停泊地とは異なることが多いので、生態系の破壊が問題となっている。 In order to carry out stable navigation of the ship, this ship is appropriately loaded and discharged with ballast water at its anchorage, but the anchorage where ballast water is taken in and the anchorage where it is discharged. Since it is often different from the ground, destruction of the ecosystem is a problem.
すなわち、バラスト水を取り込んだ停泊地に生息していた水生生物や細菌類等の生物種が、その環境とは異なる停泊地において排出されると、その排出地における生物種の生態系を破壊させることがあるのである。 In other words, if aquatic species such as aquatic organisms and bacteria that lived in a berth where the ballast water was taken in are discharged in a berth that differs from the environment, the ecosystem of the species in the basin is destroyed. There are things.
そこで、バラスト水を処理することにより、上述した生態系の破壊を防止しようとするバラスト水処理装置が提案されている(例えば下記特許文献1参照)。 Then, the ballast water treatment apparatus which tries to prevent destruction of the ecosystem mentioned above by processing ballast water is proposed (for example, refer to the following patent documents 1).
上記バラスト水処理装置は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に、脱着自在に設けた紫外線照射手段とを備えた構成となっており、水生生物や細菌類等の生物種に対して、直接的、または間接的に紫外線を照射することによって、それらを破壊、殺菌するようにしている。 The ballast water treatment apparatus includes a ballast water treatment container having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means provided detachably in the ballast water treatment container. Biological species such as organisms and bacteria are destroyed or sterilized by directly or indirectly irradiating ultraviolet rays.
しかしながら、このように、水生生物や細菌類等の生物種を、紫外線によって、破壊、殺菌するものでは、バラスト水処理容器のバラスト水流入口、またはバラスト水流出口に接続される配管の内面皮膜等が、紫外線によって劣化する恐れがある。 However, in this way, in the case of destroying and sterilizing biological species such as aquatic organisms and bacteria with ultraviolet rays, the inner surface coating of the pipe connected to the ballast water inlet or the ballast water outlet of the ballast water treatment container, etc. There is a risk of deterioration due to ultraviolet rays.
つまり、前記配管の内面には、海水などに対する腐食防止を目的としてポリエチレン樹脂等の内面皮膜が設けられているのであるが、この内面皮膜が紫外線によって劣化すると、配管が腐食してしまうことになる。 That is, the inner surface of the pipe is provided with an inner surface film such as polyethylene resin for the purpose of preventing corrosion against seawater or the like, but if this inner surface film is deteriorated by ultraviolet rays, the pipe will be corroded. .
そこで本発明は、紫外線照射手段を用いたバラスト水処理装置において、少なくともバラスト水流入口に近接する周辺要素が、紫外線によって劣化するのを防止することを目的とするものである。
The present invention provides a ballast water treatment apparatus using ultraviolet light irradiation means, in which peripheral element adjacent to at least the ballast water inlet port, and to prevent the deterioration by ultraviolet rays.
そして、この目的を達成するために本発明は、バラスト水流入口およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に脱着自在に設けた紫外線照射手段と光触媒体と、を備えたバラスト水処理装置であって、前記バラスト水処理容器は、前記バラスト水流入口側に向けて、水流に対して垂直方向の断面積が小さくなるように形成し、前記バラスト水流入口と前記紫外線照射手段との間に遮光板を設け、前記遮光板は、その外縁部と前記バラスト水処理容器の内壁との間に空間を形成するように配置したもので、前記遮光板には、多数の孔を設け、所定の間隔をおいて複数枚設けるとともに、これら複数枚の遮光板のうち、前記紫外線照射手段側に近い前記遮光板に設けられている孔は、前記紫外線照射手段側に遠い前記遮光板に設けられている孔よりも小さくしたものである。これによりバラスト水流入口に近接する周辺要素が、紫外線によって劣化するのを防止するものである。
The present invention to achieve this object, the ballast water treatment vessel having a ballast water outlet and contact ballast water inlet, an ultraviolet irradiation means disposed for free desorption in the ballast water treatment vessel and the photocatalyst The ballast water treatment vessel is formed so that a cross-sectional area in a direction perpendicular to the water flow is reduced toward the ballast water flow inlet side, and the ballast water flow inlet and a light shielding plate provided between the ultraviolet light irradiation means, the light shielding plate, which was arranged to form a space between the inner wall of the ballast water treatment vessel and its outer edge, the light shielding plate, A plurality of holes are provided, and a plurality of holes are provided at predetermined intervals. Of the plurality of light shielding plates, a hole provided in the light shielding plate near the ultraviolet irradiation means side is provided on the ultraviolet irradiation means side. It is obtained by less than the hole provided farther the light shielding plate. Peripheral elements thereby close to the ballast water inlet port, thereby preventing the deterioration by ultraviolet rays.
以上のように本発明は、バラスト水流入口およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に脱着自在に設けた紫外線照射手段と光触媒体と、を備えたバラスト水処理装置であって、前記バラスト水処理容器は、前記バラスト水流入口側に向けて、水流に対して垂直方向の断面積が小さくなるように形成し、前記バラスト水流入口と前記紫外線照射手段との間に遮光板を設け、前記遮光板は、その外縁部と前記バラスト水処理容器の内壁との間に空間を形成するように配置したもので、前記遮光板には、多数の孔を設け、所定の間隔をおいて複数枚設けるとともに、これら複数枚の遮光板のうち、前記紫外線照射手段側に近い前記遮光板に設けられている孔は、前記紫外線照射手段側に遠い前記遮光板に設けられている孔よりも小さくしたもので、前記紫外線照射手段からバラスト水流入口に近接する周辺要素に向かう紫外線が、前記遮光板によって遮蔽され、その結果として、前記周辺要素の劣化を防ぐことができる。
The present invention as described above, the ballast having a ballast water treatment vessel having a ballast water outlet and contact ballast water inlet, an ultraviolet radiation means and the photocatalyst provided freely desorption in the ballast water treatment vessel, the In the water treatment apparatus, the ballast water treatment container is formed so that a cross-sectional area in a direction perpendicular to the water flow is reduced toward the ballast water flow inlet side, and the ballast water flow inlet, the ultraviolet irradiation means, a light shielding plate provided between the light shielding plate, which was arranged to form a space between the inner wall of the ballast water treatment vessel and its outer edge, the light shielding plate is provided with a plurality of holes A plurality of light shielding plates are provided at a predetermined interval, and a hole provided in the light shielding plate near the ultraviolet irradiation means side among the plurality of light shielding plates is formed in the light shielding plate far from the ultraviolet irradiation means side. Setting Its dependent which was smaller than the hole, the ultraviolet rays toward the peripheral element adjacent to the ballast water inlet from said ultraviolet light irradiation means is shielded by the light shielding plate, as a result, is possible to prevent the deterioration of the peripheral element it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1の1は、港2に係留している船舶を示し、この船舶1の喫水線3の下方にはシーチェスト4が設けられている。
(Embodiment 1)
1 of FIG. 1 shows the ship moored in the
図2は前記船舶1のバラスト水の取り込み、排出経路を示している。 FIG. 2 shows the ballast water intake and discharge path of the ship 1.
すなわち、船舶1内にバラスト水を取り込む場合には、まず船舶1内の切換弁5をシーチェスト4側に切換え、切換弁7を流入口8側に切換え、次に船舶1内のポンプ9を駆動する。
That is, when ballast water is taken into the ship 1, the
すると、シーチェスト4から例えば海水がバラスト水として流入し、その後、ポンプ9、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。
Then, for example, seawater flows from the
また、バラストタンク10内のバラスト水を排出する場合には、切換弁5を流出口11側に切換え、切換弁7を流入口8とは反対側に切換え、次にポンプ9を駆動する。
When discharging the ballast water in the
すると、バラストタンク10内のバラスト水は流出口11から切換弁5、ポンプ9、切換弁7を介してシーチェスト4を介して船舶1外に排出される。
Then, the ballast water in the
図3は図2におけるポンプ9から切換弁7までの間に介在されたバラスト水処理装置12を示している。
FIG. 3 shows a ballast
このバラスト水処理装置12は、図4に示すように、バラスト水流入口13、およびバラスト水流出口14を有する筒状のバラスト水処理容器15と、このバラスト水処理容器15内に紫外線照射手段の一例として設けた複数の紫外線ランプ16と、紫外線ランプ16間に配置した複数の光触媒体17とを備えている。
紫外線ランプ16と光触媒体17は、このバラスト水処理容器12内に脱着自在に設けている。
As shown in FIG. 4, the ballast
The
また、バラスト水流入口13と紫外線照射手段である紫外線ランプ16の間には、遮光板18を設けている。
Further, a
また、図3に示すように、バラスト水処理容器15のバラスト水流入口13の上流側には、シーチェスト4から取り込んだバラスト水中に存在するゴミや50μm以上の大きさの大型水生生物を除去するためのフィルター容器19が接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, dust existing in the ballast water taken from the
以上の構成において、船舶1にバラスト水を取り込む場合には、図2を用いて説明したように、まず船舶1内の切換弁5をシーチェスト側に切換え、切換弁7を流入口8側に切換え、次に船舶1内のポンプ9を駆動する。
In the above configuration, when the ballast water is taken into the ship 1, first, the
するとシーチェスト4から例えば海水がバラスト水として流入し、その後、ポンプ9、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。
Then, for example, seawater flows from the
このため、シーチェスト4、ポンプ9を経由したバラスト水は、先ず、フィルター容器19内に供給され、ここで、バラスト水中に存在するゴミや、50μm以上の大きさの大型水生生物が除去される。
For this reason, the ballast water that has passed through the
そしてこの状態で、バラスト水は、次にバラスト水流入口13から、バラスト水処理容器15内へと供給される。
In this state, the ballast water is then supplied from the ballast water inlet 13 into the ballast
バラスト水処理容器15内には図4で説明したように、紫外線照射手段の一例として設けた複数の紫外線ランプ16と、紫外線ランプ16間に配置した複数の光触媒体17とを設けている。
As described with reference to FIG. 4, a plurality of
このため、バラスト水処理容器15内に設けた紫外線ランプ16からの紫外線と、この紫外線を受けた光触媒体17により発生した、活性化された水酸ラジカルとにより、水生生物や細菌類等の生物種は殺滅させられることになる。
For this reason, living organisms such as aquatic organisms and bacteria are generated by the ultraviolet rays from the
そして、このように水生生物や細菌類等の生物種が殺滅させられたバラスト水が、次にはバラスト水処理容器15のバラスト水流出口14、切換弁7、流入口8を介してバラストタンク10内に取り込まれる。
Then, the ballast water in which species such as aquatic organisms and bacteria are killed in this way is then supplied to the ballast tank through the
このようにして、水生生物や細菌類等の生物種を殺滅するためには、強度の紫外線を照射する必要がある。したがって、紫外線ランプ16を内包しているバラスト水処理容器15およびバラスト水流入口13、バラスト水流出口14と、それらに連通する配管なども、この強度の紫外線にさらされることとなる。
In this way, in order to kill biological species such as aquatic organisms and bacteria, it is necessary to irradiate intense ultraviolet rays. Therefore, the ballast
ここで、バラスト水処理容器15内においては、例えば光触媒体17をその表面上に形成することで、紫外線を受けて効果的に活性化された水酸ラジカルを光触媒体17の表面に発生させると同時に、バラスト水処理容器15を保護することができる。
Here, in the ballast
しかしながら、バラスト水流入口13、バラスト水流出口14と、それらに連通する配管などは、紫外線を受けることによって、バラスト水(例えば海水)による腐食防止のために、表面に形成されたポリエチレン樹脂等の内面皮膜などが劣化する虞がある。
However, the ballast water inlet 13, the
そこで、本実施形態においては、図4に示されるようにバラスト水流入口13と紫外線ランプ16の間に遮光板18を設けている。
Therefore, in the present embodiment, a
つまり、この遮光板18を設けることによって、紫外線ランプ16からバラスト水流入口13側へ向かう紫外線を遮蔽し、それによって、バラスト水流入口13に接続した配管の内面に設けた腐食防止用のポリエチレン樹脂等の内面皮膜等が劣化することを防ぐようにしている。
That is, by providing the
なお、バラスト水流出口14に接続される配管側にも紫外線ランプ16から紫外線が照射されることになるので、バラスト水流出口14と紫外線ランプ16間にも遮光板18を設けることも検討されるが、本実施形態では、上述したように紫外線ランプ16とバラスト水流入口13の間にだけ遮光板18を設けた。
In addition, since ultraviolet rays are irradiated from the
何故なら、図3に示すように、バラスト水流入口13に接続される配管は、船舶1の床面下に設けられるものであるので、劣化した際の交換は難しいが、バラスト水流出口14に接続される配管は、床面上に露出しているので、定期的に交換することが容易に行えるからである。
This is because, as shown in FIG. 3, the pipe connected to the
また、このように、バラスト水流入口13と紫外線ランプ16の間にのみ遮光板18を設けるものでは、バラスト水流出口14と紫外線ランプ16間にも遮光板18を設けるものに比べてバラスト水処理容器15による圧力損失が大きくなることを防ぐことができる。
Further, in this way, in the case where the
図5はバラスト水流入口13において設置された遮光板18の下方からの透視斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view from below of the
配管を通って勢いよくバラスト水流入口13からバラスト水処理容器15内に流入するバラスト水は、図5に示されるように、この遮光板18に多数の孔を設けることで、バラスト水処理容器15内に拡散させることができる。
As shown in FIG. 5, the ballast water flowing into the ballast
すなわち、このようにして遮光板18によってバラスト水を拡散させ、バラスト水処理容器15内を均一な流速でバラスト水流入口13からバラスト水処理容器15に流入させることで、バラスト水処理容器15内において、バラスト水に含まれる水生生物や細菌類等の生物種に対して紫外線を均質状態で照射させることができ、また万遍なく光触媒体17と接触させることができるため、より効果的に水生生物や細菌類等の生物種を殺滅することができる。
That is, the ballast water is diffused by the
また、図5のごとく複数枚の遮光板18、18aを、所定の間隔をおいて、バラスト水流入口13と紫外線ランプ16の間、または、図示していないが、バラスト水流出口14と紫外線ランプ16の間に設ける場合は、これら複数枚の遮光板18、18aのうち、紫外線ランプ(紫外線照射手段の一例)16側に近い遮光板18に設けられている孔を、紫外線ランプ(紫外線照射手段の一例)16からに遠い遮光板18aに設けられている孔よりも小さくするとよい。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of
このような構成によって、バラスト水流入口13から流入するバラスト水を、バラスト水処理容器15内において、徐々に拡散することができ、より均一な流速で、紫外線ランプ16や光触媒体17へと案内することが出来る。
With such a configuration, the ballast water flowing from the
また、バラスト水流入口13(またはバラスト水流出口14)に近い遮光板18aに設けられている孔をより大きくすることで、バラスト水流入口13からバラスト水処理容器15内に流入するバラスト水流抵抗(またはバラスト水処理容器15内からバラスト水流出口14へと流出するバラスト水流抵抗)を小さくすることができる。
Further, by making the hole provided in the
このとき、遮光板18、18aに設けられた孔は、水流方向において異なる位置に形成することで、より効果的にバラスト水を拡散することもできる。
At this time, the holes provided in the
また、遮光板18、18aに対向するバラスト水流入口13を円形開口とした場合には、遮光板18、18aも円板形状とすることが好ましい。すなわち、バラスト水がバラスト水流入口13からバラスト水処理容器15内に流入する際には、バラスト水処理容器15の中心付近に水流が最も集中するため、その中心付近に円板形状の遮光板18、18aを設けることで、流入するバラスト水を効果的に拡散させることができるのである。
Moreover, when the ballast
さらに、図5に示されるように、バラスト水処理容器15の、紫外線ランプ16側からバラスト水流入口13側に向けて、水流に対して垂直方向の断面積は小さくなっていくため、それにともなって、紫外線ランプ16に近い遮光板18の面積よりも、紫外線ランプ16から遠い遮光板18aの面積を小さくしても良い。これによって、遮光板18、18aの面積を最小としながらも、紫外線ランプ16から配管へ向かう紫外線を効果的に遮蔽することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the cross-sectional area in the direction perpendicular to the water flow of the ballast
このとき、遮光板18、18aは、その外縁部とバラスト水処理容器15の内壁との間に空間を形成するように配置することが望ましい。この空間を設けることによって、遮光板18、18aによって拡散されたバラスト水が、必要以上の抵抗を受けることなく、バラスト水処理容器15に流入することができる。
At this time, it is desirable to arrange the
(実施の形態2)
実施の形態2については、説明の煩雑化を避けるために、実施の形態1と同一の構成については、説明を簡略化し、特徴部分について詳細に説明する。
(Embodiment 2)
For the second embodiment, in order to avoid complication of the explanation, the same configuration as that of the first embodiment is simplified and the feature portions will be described in detail.
本実施形態は、遮光板18の紫外線ランプ(紫外線照射手段)16側の面に、紫外線吸収剤を設けたことを特徴としている。
This embodiment is characterized in that an ultraviolet absorber is provided on the surface of the
紫外線はバラスト水処理容器15の壁面や遮光板18で反射され、バラスト水流入口13付近にも多く存在している。そこで、遮光板18に紫外線吸収剤を設けることで、紫外線ランプ16から配管へ向かう紫外線を遮蔽するだけではなく、遮光板18に設けられた紫外線吸収剤によって紫外線を吸収することで乱反射を防止し、バラスト水流入口13付近に存在する紫外線を弱めるのである。
Ultraviolet rays are reflected by the wall surface of the ballast
また、バラスト水処理容器15内は紫外線ランプ16からの発熱によって、高温になっている。海水に含まれるカルシウム等の成分は、高温の環境では炭酸カルシウムとして析出しやすく、これらが紫外線ランプ16の表面に析出した場合には、紫外線の照射を遮ることで照射強度が著しく減少する。
Further, the inside of the ballast
この点に関し、本実施形態では、遮光板18、18aが紫外線吸収剤によって紫外線を吸収することで高温となるため、海水中に含まれるカルシウム等の成分を、バラスト水処理装置の上流側に設置された遮光板18、18aを通過する際に析出させることができる。これによって、バラスト水処理装置の下流側にある紫外線ランプ16表面への炭酸カルシウム等の析出を抑えることができる。さらに、紫外線ランプ16からは紫外線の他にも強い強度の可視光線が放射されているので、紫外線吸収剤を黒色系とすることで、可視光線を吸収して遮光板18、18aの温度上昇が高まり、これによって上記カルシウム成分等を除去しやすくなるだけでなく、黒色の遮光板18、18aの表面が白化するというコントラストの高い色調変化を示すことで、カルシウム成分等の除去効果を確認することも出来る。
In this regard, in the present embodiment, the
また、このようにして遮光板18、18a上にカルシウム等の成分を析出させた場合には、バラスト水処理容器15内の紫外線ランプ16や光触媒体17とともに、遮光板18、18aも定期的に交換することが望ましい。
Further, when a component such as calcium is deposited on the
なお、本実施形態における紫外線吸収剤として、光触媒等が活用される。 In addition, a photocatalyst etc. are utilized as an ultraviolet absorber in this embodiment.
(実施の形態3)
本実施形態は、バラスト水流入口13と紫外線ランプ16の間に、紫外線遮光板としての紫外線反射板を設けたことを特徴としている。これによって、紫外線ランプ16から配管へ向かう紫外線を反射することで遮蔽するとともに、バラスト水処理容器15内方向へ紫外線を戻すことで、バラスト水処理容器15内の紫外線の強度を高めることができる。
(Embodiment 3)
The present embodiment is characterized in that an ultraviolet reflecting plate as an ultraviolet shielding plate is provided between the
なお、本実施形態における紫外線反射板として、アルミニウム等の紫外線の反射率が高い金属を用いることが考えられる。 In addition, it is possible to use a metal with high ultraviolet reflectivity, such as aluminum, as the ultraviolet reflector in this embodiment.
以上のように本発明は、バラスト水流入口、およびバラスト水流出口を有するバラスト水処理容器と、このバラスト水処理容器内に、脱着自在に設けた紫外線照射手段と光触媒体とを備え、前記バラスト水流入口と前記紫外線照射手段との間、および前記バラスト水流出口と前記紫外線照射手段との間の少なくとも一方に、遮光板を設けたものであるので、前記紫外線照射手段からバラスト水流入口、またはバラスト水流出口に近接する周辺要素に向かう紫外線が、前記遮光板によって遮蔽され、その結果として、前記周辺要素の劣化を防ぐことができる。 As described above, the present invention comprises a ballast water treatment container having a ballast water inlet and a ballast water outlet, and an ultraviolet irradiation means and a photocatalyst body that are detachably provided in the ballast water treatment container. Since a light-shielding plate is provided between the inlet and the ultraviolet irradiation means and at least one of the ballast water outlet and the ultraviolet irradiation means, the ballast water inlet or the ballast water flow is provided from the ultraviolet irradiation means. Ultraviolet rays directed to the peripheral elements close to the outlet are shielded by the light shielding plate, and as a result, deterioration of the peripheral elements can be prevented.
したがって、船舶用のバラスト水処理装置としての活用が期待される。 Therefore, utilization as a ballast water treatment apparatus for ships is expected.
1 船舶
2 港
3 喫水線
4 シーチェスト
5 切換弁
7 切換弁
8 流入口
9 ポンプ
10 バラストタンク
11 流出口
12 バラスト水処理装置
13 バラスト水流入口
14 バラスト水流出口
15 バラスト水処理容器
16 紫外線ランプ
17 光触媒体
18、18a 遮光板
19 フィルター容器
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