JP5881094B2

JP5881094B2 - 海洋生物の付着を抑制する方法およびシステム、および、海洋生物の遊泳を阻害する方法

Info

Publication number: JP5881094B2
Application number: JP2010010318A
Authority: JP
Inventors: 一郎吉岡; ▲隆▼仁及川; 龍一篠田; 文雅大谷; 柳川　敏治; 敏治柳川; 正好高橋
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP2011147870A

Description

本発明は、特定のＣＯ_２マイクロバブルにより熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法、及び、特定のＣＯ_２マイクロバブルにより熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムに関する。

冷却水として海水を利用する火力発電所や原子力発電所などの発電プラントにおいては、海から海水を取り入れて復水器に供給する取水路や、復水器を通った海水を海へ放出するための放水路の内部に、フジツボ類やイガイ類をはじめとする貝等の海洋生物が付着し易い。海洋生物の付着量が多くなると、冷却水の流路が塞がれて冷却性能が低下するなどの不具合を招くおそれがある。そこで、従来から、例えば、特許文献１〜５に開示されるように、次亜塩素酸ナトリウム溶液や二酸化塩素などの塩素系薬剤を冷却水に注入することにより、冷却水流路への海洋生物の付着を抑制することが行われている。

特開平７−２６５８６７号公報特開平１１− ３７６６６号公報特開２００５−１４４２１２号公報特開２００５−１４４２１３号公報特開２００５−２４４２１４号公報

しかし、上述のように、発電プラントにおいて冷却水として利用された後の海水は海へと放出され、冷却水に注入された塩素系薬剤も一緒に海へと放出されてしまうことから、塩素系薬剤が与える環境への負荷が懸念されていた。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、海洋生物を含有する水を用いて熱交換対象設備と熱交換するにあたり、塩素系薬剤に代わって、特定のＣＯ_２マイクロバブルを熱交換のための水に注入することによって、効果的に、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法と、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムとを、提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法は、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換する工程と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出する工程と、自給式マイクロバブル発生装置を用いてＣＯ_２マイクロバブルを発生させる工程と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、前記ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程とを含み、前記自給式マイクロバブル発生装置に供給されるＣＯ_２の流量が、前記自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／９以下であることを特徴とする。
ここで、自給式マイクロバブル発生装置におけるＣＯ_２の自給流量とは、一定流量の水を自給式マイクロバブル発生装置に供給した時に、自給式マイクロバブル発生装置が大気圧下のＣＯ_２から吸入するＣＯ_２の流量をいう。

ここで、熱交換対象設備は特に限定されないが、例えば、火力発電所などの発電プラントが備える、復水器やＬＮＧ気化器であっても良い。
自給式マイクロバブル発生装置とは、水などの液体が供給された時に気体を自動的に吸引する、マイクロバブル発生装置である。自給式マイクロバブル発生装置に供給する液体および気体の流量を調節することによって、自給式マイクロバブル発生装置から発生させるマイクロバブルの粒径分布を調節することができる。このような自給式マイクロバブル発生装置として、例えば、エジェクタ型、ベンチュリー型、ラインミキサー型、および、旋回流型などがあげられる。
また、ここでいうＣＯ_２マイクロバブルとは、粒径が数μｍ〜数十μｍの二酸化炭素の気泡をいう。
本発明によれば、自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の、１／９以下に該当する流量のＣＯ_２を、この自給式マイクロバブル発生装置に供給することによってＣＯ_２マイクロバブルを発生させ、このようにして発生させたＣＯ_２マイクロバブルを熱交換のための水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物が熱交換水流路に付着するのを抑えることが可能となる。

また、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法は、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換する工程と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出する工程と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程とを含み、前記ＣＯ_２マイクロバブルの粒径が２μｍ以下であることを特徴としても良い。
粒径が２μｍ以下のＣＯ_２マイクロバブルを熱交換のための水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物が熱交換水流路に付着するのを抑えることができる。

熱交換のための水へのＣＯ_２マイクロバブルの注入量が少量であっても、海洋生物が熱交換水流路に付着するのを効果的に抑制できることから、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．６以上であることが好ましい。
また、熱交換対象設備と熱交換後の水を、熱交換対象設備から海へと排出する場合を考慮に入れれば、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のＣＯ_２マイクロバブルの溶解に伴うｐＨの低下幅が１．０以下であることが環境への影響を防ぐうえで好ましく、特に、水産用水基準で定められているように、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．８以上であることがより好ましい。

海洋生物の種類は特に限定されないが、例えば、フジツボ類やイガイ類などの貝類であっても良く、これらの中でもフジツボ類の幼生であることがより好ましい。

海洋生物を含有する水の種類は特に限定されないが、例えば、海水であっても良い。

本発明に係る海洋生物の遊泳を阻害する方法は、自給式マイクロバブル発生装置を用いてＣＯ_２マイクロバブルを発生させる工程と、前記海洋生物を含有する水に、前記ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程とを含み、前記自給式マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が、前記マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／９以下であることを特徴とする。

本発明によれば、自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／９以下に該当する流量のＣＯ_２を、この自給式マイクロバブル発生装置に供給することによってＣＯ_２マイクロバブルを発生させ、このようにして発生させたＣＯ_２マイクロバブルを、海洋生物を含有する水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物を麻痺状態などにすることができ、この結果、海洋生物の遊泳を阻害することができる。
海洋生物の遊泳を阻害すれば、例えば、海洋生物を含有する水の容器に、海洋生物が付着するのを防いだり、水から海洋生物を回収・除去したりするのが容易になる。なお、付着は変態という形態変化を伴う現象であるため、一定の割合の個体が麻痺状態になる環境下であれば、ほぼすべての個体が付着を忌避する可能性が高いと考えられる。

また、海洋生物の遊泳を阻害する方法は、前記海洋生物を含有する水に、ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程を含み、前記ＣＯ_２マイクロバブルの粒径が２μｍ以下であることを特徴としても良い。
粒径が２μｍ以下のＣＯ_２マイクロバブルを、海洋生物を含有する水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物を麻痺状態などにすることができ、この結果、海洋生物の遊泳を阻害することができる。

海洋生物を含有する水へのＣＯ_２マイクロバブルの注入量が少量であっても、海洋生物の遊泳を効果的に抑制できることから、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．６以上であることが好ましい。
海洋生物を含有する水を海へと放出する場合を考慮に入れれば、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のＣＯ_２マイクロバブルの溶解に伴うｐＨの低下幅が１．０以下であることが環境への影響を防ぐうえで好ましく、特に、水産用水基準で定められているように、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．８以上であることがより好ましい。

一方、本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムは、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給するための供給装置と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換するための熱交換器と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出するための放出装置と、ＣＯ_２マイクロバブルを発生させるための自給式マイクロバブル発生装置と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、前記発生させたＣＯ_２マイクロバブルを注入するための注入装置とを備え、前記自給式マイクロバブル発生装置に供給されるＣＯ_２の流量が、前記マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／９以下であることを特徴とする。

また、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムは、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給するための供給装置と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換するための熱交換器と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出するための放出装置と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、ＣＯ_２マイクロバブルを注入するための注入装置とを備え、前記ＣＯ_２マイクロバブルの粒径が２μｍ以下であることを特徴としても良い。

本発明によれば、海洋生物を含有する水を用いて熱交換対象設備と熱交換するにあたり、特定のＣＯ_２マイクロバブルを熱交換のための水に注入することによって、効果的に、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法と、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムとを、提供することができる。

本発明の一実施形態として説明する、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの全体構成を示す図である。本発明の一実施形態における、取水路、放水路、ＬＮＧ気化器流路、および、復水器流路からなる、熱交換水流路を、模式的に示す図である。本発明の一実施形態における、ＣＯ_２マイクロバブル注入装置の詳細構成を示す図である。本発明の一実施形態における、注入管が供える注入口の構成例を示す図である。本発明の一実施形態における、注入管が供える注入口の別の構成例を示す図である。

以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、添付図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の目的、特徴、利点、および、そのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。

＝＝本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態として説明する、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、本発明に係る、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステム（以下、単に「システム」と称する。）１００は、海２に面する敷地に建設された火力発電所１０を備える。火力発電所１０は、燃料貯蔵設備１２、ＬＮＧタンク１４、発電設備１６、ＬＮＧ気化器１７、取水路２０、および、放水路２２などを備える。

発電設備１６は、さらに、復水器１８Ａおよび１８Ｂを備える。復水器１８Ａおよび１８Ｂは、蒸気原動機に連結し、水蒸気を凝結させるとともに高い真空を作り、蒸気の膨張作用を助ける装置である。復水器１８Ａおよび１８Ｂにおいて水蒸気を冷却して凝結させるために、復水器１８Ａおよび１８Ｂは、冷却水が通る熱交換水流路として、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂを備える。なお、復水器１８Ａおよび１８Ｂとして、冷却水が復水器流路２９Ａおよび２９Ｂの内部を通る表面復水器を図示しているが、冷却水を復水器内部に直接導入し、冷却水と蒸気とを混合する直接接触復水器であっても良い。

ＬＮＧ気化器１７は、ＬＮＧ（液化天然ガス）を熱交換で気化させる装置である。ＬＮＧ気化器１７においてＬＮＧを加温して気化させるために、ＬＮＧ気化器１７は、さらに、加温の熱源となる水が通る熱交換水流路として、ＬＮＧ気化器流路２７を備える。

取水路２０は、取水された熱交換のための水を、熱交換対象設備へと供給するための流路である。取水路２０は、さらに、水を取水するための取水口２４を備える。取水路２０は、取水口２４を通じて海洋生物を含有する海水を海２から取水し、このようにして取水された海水を、熱交換対象設備である復水器１８Ａおよび１８Ｂを冷却するための、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給する。

放水路２２は、熱交換対象設備と熱交換後の水を、熱交換対象設備の外へと放出するための流路である。放水路２２は、さらに、熱交換後の水を海へと放出するための放出口２６を備える。即ち、放水路２２は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとの熱交換により加温された、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂ内部を流れる海水を、放出口２６を通じて海へと放出する。
なお、本実施形態では、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水を有効に利用するべく、放水路２２の一部は、ＬＮＧ気化器流路２７へと通じている。これにより、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水は、ＬＮＧ気化器１７へと送られるため、復水器１８Ａおよび１８Ｂで発生した熱を利用して、ＬＮＧ気化器１７を加温することができる。ＬＮＧ気化器１７と熱交換後の、ＬＮＧ気化器流路２７内部を流れる海水は、放水路２２へと合流する。放水路２２は、合流したＬＮＧ気化器流路２７内部を流れる海水を、放出口２６を通じて海へと放出する。

上記のように、熱交換水流路である、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂには海水が流れるため、熱交換水流路の内部には、貝等の海洋生物が付着・繁殖しやすい。そして、熱交換水流路内に多量の海洋生物が付着すると、流路が塞がれて十分な流量が得られなくなる等のために、熱交換機能が低下してしまう可能性がある。
特に、取水路２０については、復水器１８Ａおよび１８Ｂを効率よく冷却するべく、低い水温の海水を取り込めるように、取水口２４を陸地からかなり離れた沖合に設けるため、取水路２０は非常に長くなって、海洋生物の付着の影響を受けやすい。また、ＬＮＧ気化器流路２７については、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水が流れることより、海洋生物が繁殖しやすい状態となっており、さらに、ＬＮＧ気化器１７との熱交換の効率を向上させるべく、流路直径が放水路２２よりも細くなっているため、海洋生物が付着した場合の影響を受けやすい。

そこで、本実施形態では、取水口２４から取水した熱交換のための海水に、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入することによって、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂの内壁面における、貝等の海洋生物の付着を抑制している。
加えて、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された熱交換のための海水に、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入することによって、特にＬＮＧ気化器流路２７の内壁面における、貝等の海洋生物の付着をさらに抑制している。

取水口２４から取水した海水にＣＯ_２マイクロバブルを注入する際、取水路２０の取水口２４に近い箇所で、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入することが好ましい。それによって、熱交換水流路の上流で海洋生物の遊泳を阻害することができるため、ＣＯ_２マイクロバブル注入箇所よりも下流にある熱交換水流路全体への海洋生物の付着を抑制することができる。
また、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水にＣＯ_２マイクロバブルを注入する際、ＬＮＧ気化器流路２７の入り口に近い箇所で、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入することが好ましい。それによって、ＬＮＧ気化器１７と熱交換が行われるＬＮＧ気化器流路２７の内壁面に対する海洋生物の付着を抑制し、ＬＮＧ気化器流路２７の熱交換機能の低下を効果的に防いでいる。

図２は、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂからなる、熱交換水流路５０を模式的に示す図である。
図２に示すように、取水路２０は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとの接続部、即ち、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂとの接続部に、それぞれ第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂを備える。第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂは、取水口２４を通じて、海水を海２から取水路２０へと吸入する。

取水路２０は、好ましくは取水口２４に近い箇所に、ＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ａを備える。また、ＬＮＧ気化器流路２７は、好ましくは入り口に近い箇所、即ち、放水路２２との接続部に、ＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ｂを備える。

図３は、ＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ａの詳細構成を示す。図３に示すように、ＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ａは、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０と、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０を用いて発生させたＣＯ_２マイクロバブルを、取水路２０を流れる熱交換のための海水に注入するための注入管４２と、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０に海水を供給するための第２の海水ポンプ４４と、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０にＣＯ_２を供給するためのＣＯ_２ボンベ４６とを備える。

第２の海水ポンプ４４は、取水路２０から海水を取水し、取水した海水をＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０へと供給する。

ＣＯ_２ボンベ４６は、ＣＯ_２ボンベ４６とＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０との間に、ＣＯ_２ライン４７を備える。ＣＯ_２ライン４７は、ＣＯ_２ボンベ４６側から順に、減圧弁４８と流量調節弁４９とを備える。
ＣＯ_２ボンベ４６からＣＯ_２ライン４７に流入する二酸化炭素は、減圧弁４８で大気圧になるように圧力を調整され、流量調節弁４９で流量を調整されて、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０に送られる。このＣＯ_２は、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０に第２の海水ポンプ４４が取り込んだ海水の流水の力によって装置内が負の圧力となることで、自動的に装置内に取り込まれる。

この際、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０に供給される大気圧のＣＯ_２の流量が、流量調節弁４９によってＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０の自給流量の１／９以下に絞られることによって、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０は、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような特定のＣＯ_２マイクロバブルを発生させることができる。
また、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような特定のＣＯ_２マイクロバブルとして、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０から、粒径が２μｍ以下であるＣＯ_２マイクロバブルを発生させても良い。

注入管４２は、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０から注入管４２に送られてきた特定のＣＯ_２マイクロバブルを、取水路２０を流れる熱交換のための海水に排気するための、注入口４３を備える。注入管４２は、流量調節弁４９を用いてＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０が吸引するＣＯ_２の流量を調節することによって、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０から発生させた、特定のＣＯ_２マイクロバブルを、注入口４３を通じて、取水路２０を流れる熱交換のための海水に注入する。

図３に示す例では、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０と接続していない側の注入管４２の先端は、取水路２０の下流側へ向けて屈曲し、その最先端に注入口４３を備えている。なお、この場合において、図４に示すように、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０と接続していない側の注入管４２の先端部の断面を、注入口４３へ向けて次第に拡がるように構成してもよい。
また、図５に示すように、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０と接続していない側の注入管４２の先端は屈曲せずに、注入管４２の側面に設けた穴を注入口４３としてもよい。このように、注入管４２および注入口４３として様々な構成が考えられる。
なお、注入管４２は、同一箇所または複数個所に複数本あっても良い。

特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入した後の、熱交換のための水のｐＨが、７．６以上になるように、注入口４３からＣＯ_２マイクロバブルを注入しても良い。ＣＯ_２マイクロバブルの注入量が少量であっても、海洋生物が熱交換水流路に付着するのを効果的に抑制できるからである。
また、熱交換後の水を、放出口２６を通じて海２へと排出することを考慮に入れれば、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入した後の、ＣＯ_２マイクロバブルの溶解に伴う、熱交換のための水のｐＨの低下幅が１．０以下であることが、環境への影響を防ぐうえで好ましい。特に、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入した後の、熱交換のための水のｐＨが、水産用水基準で定められているように、７．８以上であることがより好ましい。

＝＝本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法＝＝
次に、本実施の一形態として、特定のＣＯ_２マイクロバブルを熱交換のための水に注入することによって、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法について説明する。
まず、第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂを用いて、海洋生物を含有する海水を、海２から取水口２４を通じて取水路２０へと吸入する。

次に、第２の海水ポンプ４４を用いて、取水路２０を流れる海水を、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０へと供給する。それと同時に、減圧弁４８と流量調節弁４９とを経由させることによって、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０の自給流量の１／９以下の流量とした大気圧のＣＯ_２を、ＣＯ_２ボンベ４６から、ＣＯ_２ライン４７を通じて、海水を供給されたマイクロバブル発生装置４０に供給する。
流量調節弁４９を用いて、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０の自給流量の１／９以下の流量に絞ったＣＯ_２を供給することによって、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０から発生させた、特定のＣＯ_２マイクロバブルを、取水路２０へと取水した海水に、注入管４２を通じて注入口４３から注入する。または、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置４０から粒径が２μｍ以下であるＣＯ_２マイクロバブルを発生させて、このＣＯ_２マイクロバブルを、注入管４２を通じて注入口４３から注入しても良い。
このようにＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ａから発生させた特定のＣＯ_２マイクロバブルを、海洋生物を含有する海水に注入することによって、海洋生物の遊泳を阻害し、取水路２０を含む熱交換水流路５０への海洋生物の付着を抑制することができる。

注入するＣＯ_２マイクロバブルの量は、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入した後の、海洋生物を含有する海水のｐＨが、７．６以上になるようにしても良い。ＣＯ_２マイクロバブルの注入量が少量であっても、取水路２０を含む熱交換水流路に海洋生物が付着するのを効果的に抑制できるからである。

ＣＯ_２マイクロバブルを注入した海水を、取水路２０を通じて、復水器１８Ａおよび１８Ｂの内部を通る復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給する。復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給された海水は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとそれぞれ熱交換することによって、復水器１８Ａおよび１８Ｂを冷却する。

復水器１８Ａおよび１８Ｂと熱交換した後の海水を、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂから放水路２２へと放出する。放水路２２へと放出した海水の一部を、ＬＮＧ気化器の内部を通るＬＮＧ気化器流路２７へと供給する。

ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水に、上記ＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ａの時と同様にＣＯ_２マイクロバブル注入装置３２Ｂから発生させた、特定のＣＯ_２マイクロバブルを注入する。特定のＣＯ_２マイクロバブルを、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水に注入することによって、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温されたために海洋生物が繁殖しやすい状態となっているＬＮＧ気化器流路２７内部における、海洋生物の遊泳を阻害し、ＬＮＧ気化器流路２７および放出路２２を含む熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができる。

ＣＯ_２マイクロバブルを注入したＬＮＧ気化器流路２７内部の海水は、ＬＮＧ気化器１７と熱交換することによって、ＬＮＧ気化器１７を加温する。この際、ＬＮＧ気化器流路２７内部の海水は、復水器１８Ａおよび１８Ｂよって加温されているため、復水器１８Ａおよび１８Ｂで発生した熱を利用して、ＬＮＧ気化器１７を加温することができる。

ＬＮＧ気化器１７と熱交換した後の海水を、ＬＮＧ気化器流路２７から放水路２２へと放出する。ここで、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂから放水路２２へと放出した海水のうち、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水と、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給しなかった海水とが合流する。

合流した海水は、放水路２２を通って、放水口２６から海２へと放水する。
放水された海水は、塩素系薬剤を一切含んでいないことから、海２に与える負荷が少ない点で非常に優れている。

以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

［実施例１］アカフジツボノープリウス４−５期幼生の調製
アカフジツボ成体を、天然海域からサンプリングした。サンプリングしたアカフジツボ成体を、２３℃の人工海水（八洲薬品株式会社製、アクアマリンＳ）に移した。アカフジツボ成体に、アルテミア幼生を毎日給餌し、毎日水換えをして飼育した。このように飼育している間に、ノープリウス幼生が孵出したので、光を当てて集めた。

０．４５μｍのフィルターでろ過した後に、ペニシリン３ｍｇ／Ｌおよびストレプトマイシン６．６ｍｇ／Ｌを添加した天然海水に、集めたノープリウス幼生を約２個体／ｍＬで入れ、２３℃で飼育した。ノープリウス幼生に、培養した浮遊珪藻 Chaetoceros gracilisを約６０万細胞/ｍＬの濃度で毎日給餌し、２〜３日に１回水換えをして飼育した。

ノープリウス幼生を飼育し始めてから約１週間後の、ノープリウス４−５期まで成長したノープリウス幼生を、実施例２および３の遊泳阻害試験に用いた。

［実施例２］Ｔ１型マイクロバブル発生装置によるアカフジツボ幼生の遊泳阻害試験
８．５Ｌの水槽に、５Ｌの天然海水を入れた。自給式マイクロバブル発生装置であるＴ１型マイクロバブル発生装置（自給流量：７００ｍＬ／ｍｉｎ）を用いて、５０ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／１４）、７５ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／９）、または、１００ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／７）の流量で、ＣＯ_２をＴ１型マイクロバブル発生装置に供給することによって、ＣＯ_２マイクロバブルを発生させ、発生させたＣＯ_２マイクロバブルを、水槽中の海水に注入した。
ＣＯ_２マイクロバブルを注入し始めてから３０秒後と９０秒後とに、それぞれ、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した海水約２００ｍＬを、水槽から汲み出した。

汲み出した海水約２００ｍＬから１００ｍＬを計量し、別の容器に移した。この容器に、注入したＣＯ_２マイクロバブル（泡）が目視できる状態において、実施例１で調製したアカフジツボのノープリウス幼生約２０個体を加えた。また、海水約２００ｍＬの残りを用いて、泡が消滅しｐＨが安定した段階で、海水の水温とｐＨとを測定した。

ノープリウス幼生を加えてから、１分、２分、３分、および、５分後に遊泳をしている個体と動きが止まっている個体を計数することによって、ノープリウス幼生の遊泳阻害率を計算した。
５０ｍＬ／ｍｉｎでＣＯ_２を供給した時の結果を表１に、７５ｍＬ／ｍｉｎでＣＯ_２を供給した時の結果を表２に、そして、１００ｍＬ／ｍｉｎでＣＯ_２を供給した時の結果を表３に、それぞれ示す。

これらの結果、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が５０ｍＬ／ｍｉｎの時には、最大４３％、そして、７５ｍＬ／ｍｉｎの時には最大３５％の遊泳阻害率を得ることができた。この一方で、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が１００ｍＬ／ｍｉｎの時には、遊泳阻害率は最大でも２５％にとどまり、最も低い値となった。

また、ＣＯ_２マイクロバブルの流量（５０ｍＬ／ｍｉｎ、７５ｍＬ／ｍｉｎ、または、１００ｍＬ／ｍｉｎ）に関わらず、海水のｐＨが低いほど、遊泳阻害率が向上した。これは、ｐＨが低いほど、海水へのＣＯ_２溶解量が増えているためであるが、ＣＯ_２マイクロバブルの流量が５０ｍＬ／ｍｉｎ、または、７５ｍＬ／ｍｉｎの時には、ｐＨが７．６以上という高い領域においても、効果的にノープリウス幼生の遊泳を阻害できることが明らかになった。
この結果、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が５０ｍＬ／ｍｉｎ、または、７５ｍＬ／ｍｉｎの時、即ち、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量がＣＯ_２マイクロバブル発生装置の自給流量の１／９以下である時には、海水へのＣＯ_２溶解量ではなく、ＣＯ_２マイクロバブルそのものが、ノープリウス幼生の遊泳を阻害していることが明らかになった。

［実施例３］ＹＪ型マイクロバブル発生装置によるアカフジツボ幼生の遊泳阻害試験
２００Ｌの水槽に、１００Ｌの人工海水を入れた。自給式マイクロバブル発生装置であるＹＪ型マイクロバブル発生装置（自給流量：２５Ｌ／ｍｉｎ）を用いて、２．２Ｌ／ｍｉｎ（自給流量の１／１１）、または、６．７Ｌ／ｍｉｎ（自給流量の１／４）の流量で、ＣＯ_２をＹＪ型マイクロバブル発生装置に供給することによって、ＣＯ_２マイクロバブルを発生させ、発生させたＣＯ_２マイクロバブルを、水槽中の海水に注入した。
ＣＯ_２マイクロバブルを注入し始めてから１５秒後、３０秒後、４５秒後、６０秒後、および、１８０秒後に、それぞれ、ＣＯ_２マイクロバブルを注入した海水約２００ｍＬを、水槽から汲み出した。

汲み出した海水約２００ｍＬから１００ｍＬを計量し、別の容器に移した。この容器に、注入したＣＯ_２マイクロバブル（泡）が目視できる状態において、実施例１で調製したアカフジツボのノープリウス幼生約２０個体を加えた。また、海水約２００ｍＬの残りを用いて、泡が消滅しｐＨが安定した段階で、海水の水温、ＤＯ（ＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｘｙｇｅｎ、溶存酸素）、および、ｐＨを測定した。

ノープリウス幼生を加えてから、１分、５分、および、１０分後に遊泳をしている個体と動きが止まっている個体を計数することによって、ノープリウス幼生の遊泳阻害率を計算した。
２．２Ｌ／ｍｉｎでＣＯ_２マイクロバブルを注入した時の結果を表４に、そして、６．７Ｌ／ｍｉｎでＣＯ_２マイクロバブルを注入した時の結果を表５に、それぞれ示す。

これらの結果、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が２．２Ｌ／ｍｉｎの時には、最大５０％の遊泳阻害率を得ることができたが、この一方で、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が６．７Ｌ／ｍｉｎの時には、ｐＨが６．９以上の条件下では、遊泳阻害率は０％となった。

以上の結果、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が自給流量の１／９以下である１／１１の時には、海水のｐＨに関わらず、ノープリウス幼生の遊泳を効果的に阻害することができた。

［実施例４］流量の違いによるＣＯ_２マイクロバブルの変化測定
ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が異なることで、ＣＯ_２マイクロバブルがどのように異なるのかを調べるべく、以下の実験を行った。

実施例２に記載の条件に従って、Ｔ１型マイクロバブル発生装置を用いて、５０ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／１４）、７５ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／９）、または、１００ｍＬ／ｍｉｎ（自給流量の１／７）の流量のＣＯ_２供給することで、海水中にＣＯ_２マイクロバブルを発生させた。また、実施例３に記載の条件に従って、ＹＪ型マイクロバブル発生装置を用いて、２．２Ｌ／ｍｉｎ（自給流量の１／１１）、または、６．７Ｌ／ｍｉｎ（自給流量の１／４）の流量のＣＯ_２供給することで、海水中にＣＯ_２マイクロバブルを発生させた。
ＣＯ_２マイクロバブル発生装置を起動してからしばらくして、装置から発生するＣＯ_２マイクロバブルの状態が安定したのを確認した。この状態で、発生させたＣＯ_２マイクロバブルの粒径分布を、液中パーティクルカウンター（Particle measuring systems社製、LiQuilaz E20P、計測範囲：２μｍ〜１２５μｍ）を使用して測定した。

Ｔ１型マイクロバブル発生装置を用いた時の、１ｍＬあたりの、各粒径のＣＯ_２マイクロバブルの数を表６に、そして、ＹＪ型マイクロバブル発生装置を用いた時の、１ｍＬあたりの、各粒径のＣＯ_２マイクロバブルの数を表７に、それぞれ示す。

表６および表７が示すように、ノープリウス幼生の遊泳を効率よく阻害できる場合と、阻害できない場合とを比べると、ＣＯ_２マイクロバブルの粒径分布の形には大きな差が見られないことが分かった。この一方で、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量が少ないほど、ＣＯ_２マイクロバブルの総量が少なくなり、さらに、粒径分布が全体的に小さい粒径にシフトしていることが分かった。
この結果から、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置に供給するＣＯ_２の流量を、ＣＯ_２マイクロバブル発生装置の１／９以下とすることによって、２μｍのＣＯ_２マイクロバブルを高い割合で発生させることができ、この２μｍ以下のＣＯ_２マイクロバブルが海洋生物の遊泳を阻害していると推察される。

２海
１０火力発電所
１２燃料貯蔵設備
１４ＬＮＧタンク
１６発電設備
１７ＬＮＧ気化器
１８Ａ，１８Ｂ復水器
２０取水路
２２放水路
２４取水口
２６放水口
２７ＬＮＧ気化器流路
２９Ａ，２９Ｂ復水器流路
３０Ａ，３０Ｂ第１の海水ポンプ
３２Ａ，３２ＢＣＯ_２マイクロバブル注入装置
４０ＣＯ_２マイクロバブル発生装置
４２注入管
４３注入口
４４第２の海水ポンプ
４６ＣＯ_２ボンベ
４７ＣＯ_２ライン
４８減圧弁
４９流量調節弁
５０熱交換水流路

Claims

熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法であって、
海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、
前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換する工程と、
前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出する工程と、
自給式マイクロバブル発生装置を用いてＣＯ_２マイクロバブルを発生させる工程と、
前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、前記ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程とを含み、
前記自給式マイクロバブル発生装置に供給されるＣＯ_２の流量が、前記自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／１４以下であることを特徴とする抑制方法。
前記海洋生物がフジツボ類の幼生であることを特徴とする、請求項１に記載の抑制方法。
前記海洋生物を含有する水が海水であることを特徴とする、請求項１または２に記載の抑制方法。
海洋生物の遊泳を阻害する方法であって、
自給式マイクロバブル発生装置を用いてＣＯ_２マイクロバブルを発生させる工程と、
前記海洋生物を含有する水に、前記ＣＯ_２マイクロバブルを注入する工程とを含み、
前記自給式マイクロバブル発生装置に供給されるＣＯ_２の流量が、前記自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／１４以下であることを特徴とする阻害方法。
熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムであって、
海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給するための供給装置と、
前記供給された熱交換水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換するための熱交換器と、
前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出するための放出装置と、
ＣＯ_２マイクロバブルを発生させるための自給式マイクロバブル発生装置と、
前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、前記発生させたＣＯ_２マイクロバブルを注入するための注入装置とを備え、
前記自給式マイクロバブル発生装置に供給されるＣＯ_２の流量が、前記自給式マイクロバブル発生装置のＣＯ_２の自給流量の１／１４以下であることを特徴とするシステム。