JP5871078B2 - バラスト水を処理するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、船舶のバラスト水を処理するための方法及び装置に関する。

たいていの貨物船にはバラスト水タンクが備え付けられており、船舶が無積載又は僅かな積載量で出港する場合、該船舶の安定な位置を確保し、かつ該船舶の転覆を回避するために、該タンクにバラスト水が積み込まれる。バラスト水タンクに注入される際、水と一緒に細菌、動物プランクトン及び植物プランクトンといった微生物、並びにそれらの胞子が取り込まれ、そして、他の港又は沿岸海において該バラスト水タンクを空にすることで広い範囲に運搬される。生態系における生物のその自然の生息空間外でのこのような拡散は望まれておらず、かつ重大な問題につながりかねない。

バラスト水による生物の係る拡散は、生体環境破壊物質を用いたバラスト水の処理によって回避され得る。

ＵＳ５，２５６，４２３は、１０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの過酸化水素又は過酸化水素形成化合物をバラスト水に添加することにより毒性プランクトンのシストを死滅させるための方法を記載している。しかしながら、過酸化水素は十分幅のある殺菌作用を有しておらず、そのため、過酸化水素を用いたバラスト水処理によって“バラスト水管理条約”（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｈｉｐｓ’ Ｂａｌｌａｓｔ Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ）（２００４）のＤ２基準に準拠した効果的なバラスト水処理に関する国際海事機関（ＩＭＯ）の要件が常に満たされるとは限らない。

ＥＰ１００６０８４は、０．１ｐｐｍ〜２００ｐｐｍの過カルボン酸の添加によるバラスト水の処理法を記載している。該過カルボン酸は、有利には平衡過酢酸の形態の過酢酸であり、これは過酸化水素よりずっと高い殺菌作用を有している。Ｙ．ｄｅ Ｌａｆｏｎｔａｉｎｅ他は、Ｅｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓａｆｅｔｙ ７１（２００８）の第３５５頁〜第３６９頁中で、Ｍｉｃｒｏｔｏｘ^(R)試験において、過酢酸が過酸化水素より百倍超の高い殺菌作用を有していることを見出していた。商標ＰＥＲＡＣＬＥＡＮ^(R)Ｏｃｅａｎの平衡過酢酸を用いたバラスト水処理が、ＩＭＯによりバラスト水処理のために認可されていた。

ＥＰ１６７１９３２は、１０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの過酸化水素又は過酸化水素形成化合物を、鉄（ＩＩ）イオン、カタラーゼ又はヨウ素と併用して添加することによるバラスト水の処理法を記載している。ＥＰ１６７１９３２に記載の方法は、バラスト水処理のためのＩＭＯの認可を有していない。

ここで、本発明の発明者は、ＥＰ１００６０８４から公知の平衡過酢酸を用いたバラスト水処理の効果を、バラスト水にカタラーゼを平衡過酢酸と一緒に添加した場合、なお一層上昇させることができることを見出した。なかでも、低い温度を有し、かつ塩分濃度が少ないバラスト水に対して利点が生じる。そのうえまた、平衡過酢酸と一緒にカタラーゼを添加することは、消費されていない過酢酸を、処理されたバラスト水の排水前に取り除くことを簡単にする。

それゆえ、本発明の対象は、バラスト水を船舶に取り込む際に、該バラスト水に平衡過酢酸及びカタラーゼを添加し、その際、平衡過酢酸を、過酢酸５〜５０ｍｇ／ｌの量で添加し、かつカタラーゼの添加を、該バラスト水において該平衡過酢酸と共に投入された過酸化水素の含量を１２０時間以内に２ｍｇ／ｌ未満に分解する量で行う、船舶のバラスト水の処理法である。

そのうえ、本発明の対象は、バラスト水タンク、該バラスト水タンクに注入するための導管及び該バラスト水タンクを空にするための導管を含み、その際、該バラスト水タンクに注入するための該導管に、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置が接続されており、かつ該バラスト水タンクを空にするための導管に、還元剤の計量装置が接続されている、船舶のバラスト水を処理するための装置である。

本発明による方法では、バラスト水に、船舶に取り込む際に、平衡過酢酸及びカタラーゼを添加する。

平衡過酢酸は、本発明によれば、実質的に水、過酸化水素、酢酸及び過酢酸から成る混合物を意味し、かつ、これらの成分は、式（Ｉ）に従った化学平衡にある。

好ましくは、平衡過酢酸は、約１５質量％の過酢酸、約１４質量％の過酸化水素及び約２７質量％の酢酸を含有する。この組成を有する適した平衡過酢酸が、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓより商標名ＰＥＲＡＣＬＥＡＮ^(R)Ｏｃｅａｎで入手可能である。

平衡過酢酸は、好ましくは、水、過酸化水素、酢酸及び過酢酸に加えて、５質量％までの鉱酸、好ましくはポリリン酸を含有する。鉱酸の添加は、式（Ｉ）に従った化学平衡の成立を促進する。そのうえ好ましくは、平衡過酢酸は、１質量％までの金属イオン錯化安定剤を含有し、その際、ピロリン酸塩及びキレート化するホスホン酸が特に有利である。

平衡過酢酸は、バラスト水に、バラスト水１リットル当たり５ｍｇ〜５０ｍｇの過酢酸の量で、好ましくは１０ｍｇ／ｌ〜２５ｍｇ／ｌの量で添加する。過酢酸の添加は、好ましくは、船舶のバラスト水タンクに供給されるバラスト水流に向けて行う。

本発明による方法では、バラスト水にカタラーゼを、該バラスト水において該平衡過酢酸と共に投入された過酸化水素の含量を１２０時間以内に２ｍｇ／ｌ未満に分解する量で添加する。好ましくは、過酸化水素の濃度が早くも２４時間以内に２ｍｇ／ｌ未満の値に減少するだけの量のカタラーゼを添加する。そのために必要とされるカタラーゼの量は、添加される平衡過酢酸の量、該添加された平衡過酢酸中での過酸化水素の含量、使用されるカタラーゼの活性、並びにバラスト水の温度及び塩分に依存し、かつ定常試験によって容易に算出することができる。好ましくは、カタラーゼは、バラスト水１リットルにつき０．１単位〜４０単位の量（Ｕ／ｌ）で添加する。

本発明による方法のために、過酸化水素の分解を、式（ＩＩ）に従って触媒するあらゆる触媒を用いることができる。

好ましくは、カタラーゼの水溶液を使用する。特に適しているのは、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ社より商標名ＯＰＴＩＭＡＳＥ^(R)ＣＡ ４００Ｌで入手可能なカタラーゼである。

平衡過酢酸及びカタラーゼのバラスト水への添加の順番は任意に選択してよい。カタラーゼの添加は、好ましくは平衡過酢酸の添加とは別個に行う。好ましくは、カタラーゼは、平衡過酢酸と同じバラスト水流に添加し、その際、平衡過酢酸及びカタラーゼの添加箇所は、空間的に互いに分かれている。好ましくは、空間的に、初めに添加される成分が、第二の成分が添加される前にバラスト水と混合されないように互いに隔たった形で分かれている添加箇所への添加を行う。

バラスト水の温度は、本発明による方法では制限されない。好ましくは、バラスト水は、船舶に取り込む際に、０℃〜２２℃の範囲の温度を有し、特に有利には０℃〜１８℃の範囲の温度を有する。この温度範囲において、本発明による方法を用いて、先行技術から公知の方法を用いた場合より高い効果が達成され、そうして、より少ない量の過酢酸を用いて十分効果的なバラスト水の処理が達成される。それゆえ、バラスト水の加熱は必ずしも必要ではない。

バラスト水は、例えば湖若しくは川の淡水、少ない塩分濃度を有する淡海水、又は高い塩分濃度を有する海水であってよい。好ましくは、バラスト水は、船舶に取り込む際に、０〜１６の範囲の塩分濃度を有する。ここで、塩分濃度との用語は、実用塩分スケール（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｓａｌｉｎｉｔｙ Ｓｃａｌｅ １９７８）に基づく無次元塩分濃度Ｓを意味する。塩分濃度のこの範囲において、本発明による方法の場合、意想外にも、ＥＰ１００６０８４から公知の方法の場合より緩慢な過酢酸の分解が行われ、そうして、より少ない量の過酢酸を用いてバラスト水の十分効果的な処理が達成される。

本発明による方法の有利な実施形態においては、処理されたバラスト水の排水前に、過酢酸の含量を還元剤の添加によって１ｍｇ／ｌ未満に減少させる。好ましくは、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム又はチオ硫酸ナトリウムといった還元剤を使用し、該還元剤は、過酢酸を数秒以内に酢酸へと還元する。特に有利な還元剤は、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムである。本発明による方法は、この実施形態においては、過酢酸を事実上完全に取り除くために必要な還元剤の量がより少ないという利点を有する。なぜなら、還元剤の付加的な消費が、過酸化水素の還元によって発生しないか又は少ししか発生しないからである。

還元剤の添加は、好ましくは、船舶のバラスト水タンクから排水されるバラスト水流に向けて行う。

好ましくは、処理されたバラスト水において、過酢酸の含量を、好ましくは電流測定センサーで測定し、かつ測定した過酢酸の含量により還元剤の添加を制御する。本発明による方法は、この実施形態においては、過酸化水素の横感度を有する、簡単な構造を持った過酢酸のセンサーでも、還元剤の添加を十分正確に制御することができるという利点を有し、それにより、過酢酸の許容され得る残分が、還元剤を過量投与することなく保たれる。

そのうえ、本発明の対象は、本発明による方法を実施することができる、船舶のバラスト水の処理装置である。該装置は、少なくとも１つのバラスト水タンク、該バラスト水タンクに注入するための導管及び該バラスト水タンクを空にするための導管を含む。該バラスト水タンクに注入するための導管には、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置が接続されている。該バラスト水タンクを空にするための導管には、還元剤の計量装置が接続されている。

バラスト水タンクに注入するための導管及びバラスト水タンクを空にするための導管は、別個の導管として構成されていてよい。しかしながら、好ましくは、該導管は、バラスト水タンクに注入するためと、該バラスト水タンクを空にするためとの共通の導管が部分的に使用されるように組み合わせられる。好ましくは、係る共通の導管部分においては、該バラスト水タンクに注入する際にも、該バラスト水タンクを空にする際にも用いられることができる装置、殊に該バラスト水タンクを供給するためのポンプ並びに流量測定装置、温度測定装置及び／又は塩分濃度の測定装置といった測定装置が配置されている。本発明による装置は、注入するための共通の導管及び空にするための共通の導管を有する複数のバラスト水タンクを含んでよい。

平衡過酢酸の計量装置は、好ましくは、平衡過酢酸の貯蔵容器及びバラスト水タンクに注入するための導管に平衡過酢酸を連続的に計量するための調節弁又は調節可能なポンプを含む。調節弁又は調節可能なポンプと該バラスト水タンクに注入するための導管との間には、好ましくは、計量された量の平衡過酢酸を測定することができ、かつ計量された平衡過酢酸の量を調節するために調節弁又は調節可能なポンプを制御することができる質量流量計又は体積流量計が配置されている。平衡過酢酸の計量装置は、好ましくは、付加的に、バラスト水が平衡過酢酸の貯蔵容器に至り得ることを防ぐ逆止弁を含む。

カタラーゼの計量装置は、好ましくは、同じように、カタラーゼの水溶液の貯蔵容器、及び調節弁又は調節可能なポンプ並びに有利には質量流量計又は体積流量計を、カタラーゼの計量及び計量されたカタラーゼの量の調節のために含む。しかしながら、調節可能なポンプとして、計算した体積流の加減を可能にする、例えば膜ポンプ、歯車ポンプ又はピストンポンプといった強制供給型計量ポンプを用いる場合、質量流量計又は体積流量計は省くことができる。

バラスト水タンクに注入するための導管には、好ましくは、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置を制御する流量測定装置が備わっている。係る制御によって、バラスト水を取り込む際に、バラスト水流の変動が生じた場合であっても、バラスト水における過酢酸及びカタラーゼの所望の含量を達成することが保証される。

好ましくは、バラスト水タンクに注入するための導管には、付加的に、カタラーゼの計量装置を制御する温度測定装置及び／又は塩分濃度の測定装置が備わっている。該塩分濃度の測定は、密度測定に基づき、かつ好ましくは伝導度センサーを用いた電気伝導度に基づき行うことができる。カタラーゼの計量装置の係る制御によって、計量されたカタラーゼの量を、触媒活性と温度及び塩分濃度との関係に従って加減することができ、そのようにして、処理されたバラスト水における過酸化水素の所望の含量を、少ない消費量のカタラーゼで確実に保つことができる。

還元剤の計量装置は、好ましくは、還元剤の水溶液の貯蔵容器及びバラスト水タンクを空にするための導管に還元剤を連続的に計量するための調節弁又は調節可能なポンプを含む。調節弁又は調節可能なポンプと該バラスト水タンクを空にするための導管との間には、好ましくは、計量された量の還元剤を測定することができ、かつ計量された還元剤の量を調節するために調節弁又は調節可能なポンプを制御することができる質量流量計又は体積流量計が配置されている。しかしながら、調節可能なポンプとして、計算した体積流の加減を可能にする、例えば膜ポンプ、歯車ポンプ又はピストンポンプといった強制供給型計量ポンプを用いる場合、質量流量計又は体積流量計は省くことができる。

バラスト水タンクを空にするための導管には、好ましくは、還元剤の計量装置を制御する流量測定装置と過酢酸の含量のセンサーとが備わっている。還元剤の計量装置の係る制御によって、バラスト水流の変動が生じた場合であっても、過酢酸の事実上完全な反応のために必要とされる還元剤の量を、還元剤の過量投与なしに計量し、そしてバラスト水が還元後になお十分な含量の溶存酸素を有し、かつ環境を汚染する含量の過酢酸又は還元剤を有さないことが保証される。

過酢酸の含量のセンサーは、好ましくは電流測定センサー、特に有利には、過酢酸が、式（ＩＩＩ）に従って還元されるセンサーである。

過酢酸の適した電流測定センサーは、例えばＰｒｏＭｉｎｅｎｔ^(R)社よりＤＵＬＣＯＴＥＳＴ^(R)ＰＡＡの名称で市販されている。同様に適しているのは、全炭素含量の測定のための商業的に提供される電流測定センサー、例えばＰｒｏＭｉｎｅｎｔ^(R)社よりＤＵＬＣＯＴＥＳＴ^(R)ＣＴＥ−１の名称で提供されているセンサーである。過酢酸の含量の測定のための電流測定センサーの使用は、例えば分析装置の運転に関して訓練を受けていない船舶乗組員といった従業員による、本発明による装置の大部分がオートメーション化された運転を可能にする。

過酢酸の含量のセンサーは、好ましくは、バラスト水タンクを空にするための導管の側方流において、水流で連行された固形分による該センサーの損傷を回避するために配置される。同じ目的で、側方流には、好ましくは、フィルターがセンサーの上流に配置される。

本発明による装置は、好ましくは、バラスト水タンクを空にする際のバラスト水の流量及びバラスト水における過酢酸の濃度から、過酢酸の含量を所望の値に減少させるための還元剤の量を計算し、かつ該還元剤の計量装置を制御する制御装置を含む。該制御装置は、固定配線された制御として又はプロセス制御コンピューターに基づく計算プログラム及び制御プログラムとして構成されていてよい。バラスト水の流量及びバラスト水における過酢酸の濃度からの還元剤の量の計算は、試験によって突き止めた、経験的な換算係数を用いてか、又は還元反応の化学量論から計算した換算係数を用いて行うことができる。過酸化水素をもはや含有しない無塩のバラスト水及び亜硫酸ナトリウムの水溶液による還元のために、換算係数を、反応式（ＩＶ）に基づき計算することができる。

同じように、亜硫酸水素ナトリウムによる還元のために、換算係数を、反応式（Ｖ）に基づき計算することができる。

強制供給型計量ポンプにより計量される液体の還元剤のために、計算された還元剤の量から直接、該計量ポンプで加減されるべき体積流を計算し、かつ該計量ポンプを、それに応じて制御してよい。

本発明による装置の有利な実施形態においては、バラスト水タンクを空にするための導管にも、還元剤の計量装置を制御する、塩分濃度の測定装置が備わっている。好ましくは、計量装置は、必要とされる還元剤の量を塩分濃度との関係において計算する制御装置により制御する。好ましくは、その際、無塩のバラスト水について計算した量の還元剤は、試験によって突き止められた塩分濃度の補正係数を用いて補正する。塩を含むバラスト水及び亜硫酸ナトリウムの水溶液を用いた還元のために、好ましくは、無塩のバラスト水について計算した還元剤の量を、塩分濃度に比例した割合だけ増大させる。還元剤の計量に際して塩分濃度を考慮することで、還元剤の過量投与を行わずに、過酢酸の含量を、バラスト水の塩分が定まらない場合であっても、予め定められた限界値を下回る値にまで確実に減少させることが可能になる。

本発明による装置の特に有利な実施形態においては、バラスト水タンクを空にするための導管に、過酸化水素の含量の付加的なセンサーが備わっており、かつ本発明による装置は、バラスト水タンクを空にする際のバラスト水の流量並びにバラスト水における過酢酸及び過酸化水素の濃度から、過酢酸及び過酸化水素の含量を所望の値に減少させるための還元剤の量を計算し、かつ該還元剤の計量装置を制御する制御装置を含む。

本発明による装置の更なる有利な実施形態においては、バラスト水タンクに注入するための導管において、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置の上流に、２〜１００μｍの範囲の大きさを有する粒子の分離装置が配置されている。その際、分離装置として、フィルター及びハイドロサイクロンが適している。この大きさの範囲における粒子の分離によって、バラスト水処理のための平衡過酢酸及びカタラーゼの必要量を減少させ、かつバラスト水から生きた有機体を取り除く際の本方法の効果をさらに改善することができる。

図１は、バラスト水タンクに注入するためと、該バラスト水タンクを空にするためとの共通の導管が部分的に使用される、本発明による装置の有利な実施形態を示す。該装置はバラスト水タンク（１）を含む。導管部分（２）〜（８）は、バラスト水タンクに注入するための導管を成す。導管部分（８）、（９）、（３）、（４）及び（１０）は、バラスト水タンクを空にするための導管を成す。ここで、バラスト水タンクに注入するための導管及びバラスト水タンクを空にするための導管は、共通の部分（３）、（４）及び（８）を有する。

共通の部分（３）及び（４）には、バラスト水をバラスト水タンクに供給し、そして該バラスト水タンクから供給するためのポンプ（１１）が配置されている。そのうえ、共通の部分（３）及び（４）には、流量測定装置（１２）、温度測定装置（１３）及び塩分濃度の測定装置（１４）が配置されている。

バラスト水タンクに注入するための導管の導管部分（６）には、平衡過酢酸の計量装置（１５）及びカタラーゼの計量装置（１６）が接続されている。バラスト水タンクを空にするための導管の導管部分（９）には、還元剤の計量装置（１７）が接続されている。平衡過酢酸の計量装置（１５）は、平衡過酢酸の貯蔵容器（１８）及び調節可能なポンプ（１９）を含んでいる。カタラーゼの計量装置（１６）は、カタラーゼの水溶液の貯蔵容器（２０）及び調節可能なポンプ（２１）を含んでいる。還元剤の計量装置（１７）は、還元剤の水溶液の貯蔵容器（２２）及び調節可能なポンプ（２３）を含んでいる。

そのうえ、バラスト水タンクを空にするための導管の導管部分（９）には、過酢酸の電流測定センサー（２４）及び過酸化水素のセンサー（２５）が接続されている。選択的に、両方のセンサー（２４、２５）は、導管部分（８）とも接続されていてよい。この選択的な態様においては、両方のセンサーを用いて、処理されたバラスト水における過酢酸及び過酸化水素の濃度も、バラスト水タンクに注入する際にモニタリングすることができる。

バラスト水タンクを空にするための導管の導管部分（１０）には、過酢酸の第二の電流センサー（２６）が接続されている。導管部分（１０）には、任意に過酸化水素の第二のセンサーも接続されていてよい。

図１の装置は、流量測定装置（１２）の測定値により、調節可能なポンプ（１９）を平衡過酢酸の計量のために制御するプロセス制御コンピューターを有する。そのうえ、プロセス制御コンピューター（２７）は、流量測定装置（１２）、温度測定装置（１３）及び塩分濃度の測定装置（１４）の測定値により、調節可能なポンプ（２１）をカタラーゼの水溶液の計量のために制御し、かつ流量測定装置（１２）、塩分濃度の測定装置（１４）、過酢酸の電流測定センサー（２４）及び過酸化水素のセンサー（２５）の測定値により、調節可能なポンプ（２３）を還元剤の水溶液の計量のために制御する。そのうえ、プロセス制御コンピューター（２７）は、バラスト水タンクを空にする際に、過酸化水素のセンサー（２５）及び過酢酸の第二の電流測定センサー（２６）の測定値により、バラスト水における過酸化水素及び過酢酸の含量の限界値が保たれていることをモニタリングする。このモニタリングのために、導管部分（１０）と接続されている付加的な過酸化水素のセンサーの測定値も使用することができる。

そのうえ、図１の装置は、バラスト水タンクに注入する際に、２〜１００μｍの大きさの粒子をバラスト水流から分離し、かつ部分流により導管（２９）を通して排出するハイドロサイクロン（２８）を有する。図１の装置は、付加的に、バラスト水タンクに注入するための導管において、計量装置（１５）及び（１６）の下流で、スタティックミキサー（３０）として構成される混合装置を有し、該装置により、計量された平衡過酢酸及び計量されたカタラーゼはバラスト水に、該バラスト水がバラスト水タンク（１）に供給される前に分配される。

本発明による装置は、一方では、バラスト水を船舶に取り込む際に、微生物を大部分死滅させる、効果的かつ確実なバラスト水の処理を可能にし、かつ他方では、簡単にかつ少ない化学物質消費量で、処理されたバラスト水を排水する際に、バラスト水における過酢酸及び過酸化水素の含量を、処理されたバラスト水が排水される水域及び該水域内に生きる有機体に悪影響を及ぼさないぐらい少ないものとする。

後続の実施例は、本発明を明示するものであるが、しかしながら、本発明の対象を制限するものではない。

本発明による装置の有利な実施形態を示す図 ２３℃で、右欄に挙げたＯｐｔｉｍａｓｅ^(R)ＣＡ ４００Ｌの量（μｌ／ｌ）を添加したときの、処理された導管水における過酸化水素及び過酢酸（ＰＡＡ）の含量の減少を示す図 ２３℃で、右欄に挙げたＯｐｔｉｍａｓｅ^(R)ＣＡ ４００Ｌの量（μｌ／ｌ）を添加したときの、処理された導管水における過酸化水素及び過酢酸（ＰＡＡ）の含量の減少を示す図 ２℃で、処理された導管水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図 ２℃で、処理された導管水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図 ２３℃で、処理された海水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図 ２３℃で、処理された海水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図 ２℃で、処理された海水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図 ２℃で、処理された海水における過酸化水素及び過酢酸の含量の減少を示す図

処理された水における過酢酸の安定性
平衡過酢酸とカタラーゼとを一緒に添加したときの、過酸化水素及び過酢酸の含量の減少に及ぼす影響を、塩に乏しい水と塩に富んだ水とについて、異なる温度で調べた。そのために、２３℃若しくは２℃で、導管水若しくは北海の海水（Ｔｅｘｅｌ／ＮＬ、塩分濃度２５．９）に、１５０ｍｇ／ｌの平衡過酢酸ＰＥＲＡＣＬＥＡＮ^(R)Ｏｃｅａｎと、異なる量のＧｅｎｅｃｏｒ社のカタラーゼ溶液Ｏｐｔｉｍａｓｅ^(R)ＣＡ ４００Ｌ（溶液１ｇ当たりの３７４３単位の比活性）を混ぜ、その際、カタラーゼ溶液は、添加前に、より正確な計量のために、脱イオン水で１０００倍若しくは１００００倍に希釈した。引き続き、処理された水を、所定の温度でガラス瓶に保管し、そして過酸化水素及び過酢酸の含量をサンプリング並びに過酸化水素（二シュウ酸チタン酸カリウム二水和物試薬、３８５ｎｍで吸収）及び過酢酸（２，２’−アジノ−ビス（３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸（ＡＢＴＳ）試薬、４１２ｎｍで吸収））の含量の光度定量によって追跡した。

図は、カタラーゼの量が上昇するにつれて、過酸化水素の含量が急激に減少することを示している。なぜなら、過酸化水素がカタラーゼによって分解するからである。しかし、図はまた、意想外にも、カタラーゼの量が上昇するにつれて、過酢酸の含量がより緩慢に減少することも示している。この作用は、塩分が少ないとき（図３）、並びに海水で低い温度のとき（図９）に特に際立っている。過酢酸が、バラスト水処理において過酸化水素より遙かに高い殺菌作用を有していることから、それゆえ、カタラーゼの添加によって、意想外にも、バラスト水処理の際に平衡過酢酸の殺菌作用を強めることができ、そうして、平衡過酢酸のより少ない量での効果的な処理が可能となるか、又は同じ量の平衡過酢酸で、有機体のより高い死滅率が達成される。

１ バラスト水タンク、 ２〜８ 導管、 ９及び１０ 導管部分、 １１ ポンプ、 １２ 流量測定装置、 １３ 温度測定装置、 １４ 塩分濃度の測定装置、 １５ 平衡過酢酸の計量装置、 １６ カタラーゼの計量装置、 １７ 還元剤の計量装置、 １８ 平衡過酢酸の貯蔵容器、 １９ 調節可能なポンプ、 ２０ カタラーゼの水溶液の貯蔵容器、 ２１ 調節可能なポンプ、 ２２ 還元剤の水溶液の貯蔵溶液、 ２３ 調節可能なポンプ、 ２４ 過酢酸の電流測定センサー、 ２５ 過酸化水素のセンサー、 ２６ 過酢酸の第二の電流センサー、 ２７ プロセス制御コンピューター、 ２８ ハイドロサイクロン、 ２９ 導管、 ３０ スタティックミキサー

Claims (15)

1. 船舶のバラスト水の処理法において、バラスト水を船舶に取り込む際に、該バラスト水に平衡過酢酸及びカタラーゼを添加し、その際、平衡過酢酸を、過酢酸５〜５０ｍｇ／ｌの量で添加し、かつカタラーゼの添加を、前記バラスト水において該平衡過酢酸と共に投入された過酸化水素の含量を１２０時間以内に２ｍｇ／ｌ未満に分解する量で行うことを特徴とする方法。
2. 前記バラスト水が、船舶に取り込む際に、０〜１８℃の範囲の温度を有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記バラスト水が、船舶に取り込む際に、０〜１６の範囲の塩分濃度を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
4. カタラーゼを０．１〜４０単位／ｌの量で添加することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 処理したバラスト水の排水前に、過酢酸の含量を還元剤の添加によって１ｍｇ／ｌ未満に減少させることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 還元剤として亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムを添加することを特徴とする、請求項５記載の方法。
7. 前記処理したバラスト水において、過酢酸の含量を電流測定センサーで測定し、かつ測定した過酢酸の該含量により前記還元剤の添加を制御することを特徴とする、請求項５又は６記載の方法。
8. 少なくとも１つのバラスト水タンク（１）、該バラスト水タンクに注入するための導管（２、３、４、５、６、７、８）及び該バラスト水タンクを空にするための導管（８、９、３、４、１０）を含む、船舶のバラスト水の処理装置において、前記バラスト水タンクに注入するための前記導管に、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置（１５、１６）が接続されており、かつ前記バラスト水タンクを空にするための前記導管に、還元剤の計量装置（１７）が接続されていることを特徴とする装置。
9. 前記バラスト水タンクに注入するための導管に、平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置（１５、１６）を制御する流量測定装置（１２）が備わっていることを特徴とする、請求項８記載の装置。
10. 前記バラスト水タンクに注入するための前記導管に、カタラーゼの計量装置（１６）を制御する温度測定装置（１３）及び／又は塩分濃度の測定装置（１４）が備わっていることを特徴とする、請求項８又は９記載の装置。
11. 前記バラスト水タンクを空にするための導管に、還元剤の計量装置（１７）を制御する流量測定装置（１２）及び過酢酸の含量のセンサー（２４）が備わっていることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記過酢酸の含量のセンサーが電流測定センサーであることを特徴とする、請求項１１記載の装置。
13. 前記バラスト水タンクを空にするための導管に、還元剤の計量装置（１７）を制御する塩分濃度の測定装置（１４）が備わっていることを特徴とする、請求項１１又は１２記載の装置。
14. 前記バラスト水タンクを空にするための導管に、前記還元剤の計量装置（１７）を制御する過酸化水素の含量のセンサー（２５）が備わっていることを特徴とする、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の装置。
15. 前記バラスト水タンクに注入するための導管において、前記平衡過酢酸及びカタラーゼの計量装置（１５、１６）の上流に、２〜１００μｍの範囲の大きさを有する粒子の分離装置（２８）が配置されていることを特徴とする、請求項８から１４までのいずれか１項記載の装置。

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