JP5995188B2 - Static mixer and ballast water treatment apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、液体を混合する静止型混合装置、及びこれを有していて船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水として取水される海水に効率的に殺菌剤を拡散混合して海水に含まれる生物を殺滅し、さらには、この殺菌剤を含むバラスト水に殺菌剤分解剤を効率的に拡散混合し殺菌剤を分解するためのバラスト水処理装置に関する。 The present invention relates to a static mixing device that mixes liquid, and a living organism that has this and diffuses and mixes a bactericide efficiently into seawater taken as ballast water loaded in a ship's ballast tank. Further, the present invention relates to a ballast water treatment apparatus for efficiently diffusing and mixing a bactericidal agent decomposing agent with the ballast water containing the bactericidal agent to decompose the bactericidal agent.
管路中を流れる流送流体へ混合される添加流体を添加して混合する装置として、可動部分がなく簡単な構造の静止型混合装置(スタティックミキサー)が知られている。船舶のバラスト水の殺菌処理等で殺菌剤を、バラスト水のために取水された海水に添加して拡散・混合したり、バラスト水に残存する殺菌剤を分解するために排水するバラスト水に殺菌剤分解剤を添加して拡散・混合するには、上記静止型混合装置が好適である。 2. Description of the Related Art As a device for adding and mixing an additive fluid to be mixed with an inflow fluid flowing in a pipeline, a static mixing device (static mixer) having no moving parts and a simple structure is known. Disinfect the ballast water discharged to disinfect and disperse the disinfectant remaining in the ballast water by adding a disinfectant to the seawater taken for the ballast water by sterilizing the ballast water of the ship, etc. The above-mentioned static mixing apparatus is suitable for adding and dispersing and mixing the agent decomposing agent.
<静止型混合装置>
静止型混合装置は流体流路をなす管路の途中に介装され流送流体の流れに乱れを発生させて混合される添加流体の拡散・混合を行うように構成されており、例えば、特許文献1に開示されている静止型混合装置が知られている。
<Static mixer>
The static mixing device is arranged in the middle of a pipe forming a fluid flow path, and is configured to diffuse and mix the added fluid that is mixed by generating disturbance in the flow of the flowed fluid. A static mixing device disclosed in
この特許文献1の静止型混合装置は、管路の管内壁から半径内方に延びる板状部材として形成されていて、管路の継手間で挟持されるリング部と、周方向の二箇所から直径方向に対向して延びるフラップ部と、周方向でこの二つのフラップ部の基部同士間を連結するようにして管内壁位置から半径方向内方に突出して周方向に延びる弧状の内側フランジ部とを有し、上記フラップ部と内側フランジ部の輪郭で形成される略8字状の開口部が形成されている。この開口部は上記フラップ部の先端同士間で狭隘域を形成している。上記開口部は、フランジ部の内径となる円弧状縁部とフラップ部の半径方向縁部とを曲線で結ぶことで、円滑な開口部の内縁を形成している。
The static mixing device of
かかる特許文献1の静止型混合装置は、流送流体のための管路の途中で該管路の継手同士間で挟持されるように配置され、混合される添加流体は、流送流体の流れ方向で上記静止型混合装置の位置もしくは、その直前後の位置で流送流体中へ注入添加される。
Such a static mixing device of
このような特許文献1の静止型混合装置によると、上記開口部を通って流れる流送流体はフラップ部に対して後流側で、カルマン渦を生じ、流れ方向で短い範囲において、注入された添加流体を流送流体に積極的に拡散・混合するようになっている。したがって、添加流体が十分に混合された流体を上記静止型混合装置に近い下流位置で管路から抽出したいときには、有利である。例えば、船舶や工場内では、管路設置の空間は限られており、上記静止型混合装置から流送流体の抽出位置までの距離が短いことが望まれる。これは、静止型混合装置の流れ方向での小型化をも意味する。
According to such a static mixing device of
<バラスト水処理装置>
一般に、空荷または積荷が少ない状態の船舶は、プロペラ没水深度の確保、空荷時における安全航行の確保等の必要性から、荷下し時にバラストタンクに海水がバラスト水として注水される。逆に、積荷をする場合には、バラスト水が海中へ排出される。ところで、環境の異なる荷積み港と荷下し港との間を往復する船舶により、バラスト水の取水および排水が行われると、バラスト海水に含まれる細菌類やプランクトンなどの生物が持ち込まれることにより、沿岸生態系に悪影響を及ぼすことが懸念される。そこで、2004年2月、船舶のバラスト水管理に関する国際会議において、船舶のバラスト水および沈殿物の
規制および管理のための国際条約が採択され、バラスト水の処理が義務付けられることになった。
<Ballast water treatment equipment>
In general, a ship with an empty load or a small load is filled with seawater as ballast water at the time of unloading because of the necessity of ensuring the depth of submersion of the propeller and ensuring safe navigation when empty. Conversely, when loading, ballast water is discharged into the sea. By the way, when ballast water is taken and drained by a ship that reciprocates between a loading port and an unloading port in different environments, organisms such as bacteria and plankton contained in the ballast seawater are brought in. There are concerns about adverse effects on coastal ecosystems. Therefore, in February 2004, an international convention for the regulation and management of ship ballast water and sediment was adopted at an international conference on ship ballast water management, and the treatment of ballast water became mandatory.
バラスト水の処理基準として国際海事機構(IMO)が定める基準によれば、船舶から排出されるバラスト水に含まれる50μm以上の生物(主に動物プランクトン)の数が1m3中に10個未満、10μm以上50μm未満の生物(主に植物プランクトン)の数が1mL中に10個未満、コレラ菌の数が100mL中に1cfu未満、大腸菌の数が100mL中に250cfu未満、腸球菌の数が100mL中に100cfu未満、にするように規定されている。 According to the standard established by the International Maritime Organization (IMO) as a treatment standard for ballast water, the number of organisms (mainly zooplankton) of 50 μm or more contained in the ballast water discharged from the ship is less than 10 in 1 m 3 , The number of organisms (mainly phytoplankton) of 10 μm or more but less than 50 μm is less than 10 in 1 mL, the number of Vibrio cholerae is less than 1 cfu in 100 mL, the number of E. coli is less than 250 cfu in 100 mL, and the number of enterococci in 100 mL Is less than 100 cfu.
バラスト水の処理技術の従来技術として特許文献2では、バラスト水として海水を取水する際に、海水を濾過して水生生物を捕捉し除去する濾過装置と、海水中の細菌類を殺滅させる殺菌剤を濾過された海水中に供給する殺菌剤供給装置と、殺菌剤が供給された濾過水の供給を受けて該濾過水中にキャビテーションを発生させて濾過水中に上記殺菌剤を拡散させると共に濾過水中の水生生物に対して損傷を与えるか殺滅させるベンチュリ管装置と、を備えたバラスト水処理装置が提案されている。
In
しかしながら、特許文献1の静止型混合装置にあっては、滑らかな曲線で開口部の内縁を形成するので、該内縁の形状を決定する内側フランジとフラップの形状が多くの円弧を結ぶ曲線をなし、複雑となってしまい、静止型混合装置の製造コストが嵩む。そこで、より簡単な形状の低廉な静止型混合装置が要望されている。また、静止型混合装置は、既述のように船舶のバラスト水の処理に適用できるが、バラスト水処理における海水中に殺菌剤を供給して拡散・混合させるような用途では、大量の流送流体に低濃度で添加流体を供給し従来よりもさらに短い管路距離すなわち短時間で拡散・混合させ均一の濃度とすることが可能な効率的な静止型混合装置が要望されている。特許文献1の静止型混合装置は、内側フランジが管内壁よりも突出しているので、上記開口部の流通面積を小さくしており、その結果、流送流体の流量、したがって、混合能力を低めることとなり、短時間での拡散・混合を行うことに問題が生じる。
However, in the static mixing device of
また、バラスト水処理装置に関しては、バラスト水を取水する際に行う生物の除去、殺滅処理は船舶からの荷降ろしの時間内に終了する必要があり、上述のように、短時間でこれを行うことが求められるのが常であるので、短時間で大量の濾過水に殺菌剤を拡散・混合する処理が可能な混合装置が望まれている。特許文献2のバラスト水処理装置のように混合装置としてベンチュリ管装置を用いるとすると、大量処理のためにはベンチュリ管を複数配置した装置となり、大きなものとなり、船舶の機関室内等に設置する際に制約が生じたり、製造コストが嵩むことにつながる。
In addition, regarding the ballast water treatment device, it is necessary to complete the removal and sterilization processing of organisms when taking in the ballast water within the time of unloading from the ship. Since it is usually required to be performed, a mixing apparatus capable of diffusing and mixing a bactericide in a large amount of filtered water in a short time is desired. When a venturi pipe device is used as a mixing device as in the ballast water treatment device of
本発明は、かかる事情に鑑み、より簡単な形状・構造で、より効率的で低廉なかつ混合能力の高い静止型混合装置を提供すること、よりコンパクトで低廉なバラスト水処理装置を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present invention provides a static mixing device that has a simpler shape and structure, is more efficient, is inexpensive, and has a high mixing capacity, and a more compact and inexpensive ballast water treatment device. Let it be an issue.
本発明によれば、上述の課題は、次のように構成される静止型混合装置そしてこれを用
いたバラスト水処理装置により解決される。
According to the present invention, the above-described problems are solved by a static mixing device configured as follows and a ballast water treatment device using the same.
<静止型混合装置>
本発明の静止型混合装置は、管路内の流送流体へ添加された添加流体を流送流体と混合するために、管路途中に取り付けられて管内壁面の周方向複数位置で半径内方に延びるフラップ部が形成された混合部材を有する。
<Static mixer>
In order to mix the added fluid added to the inflow fluid in the pipe with the inflow fluid, the static mixing device of the present invention is attached in the middle of the pipe and is radially inward at a plurality of circumferential positions on the inner wall surface of the pipe. And a mixing member formed with a flap portion extending in the direction.
かかる静止型混合装置において、本発明では、混合部材は、半径方向に拡がる板部材として作られていて、外周部をなすリング部と、周方向の複数位置で該リング部から半径内方向に延びるフラップ部と、周方向で隣接するフラップ部同士間に形成された扇状域が管軸線位置で狭隘域を介して互いに連通して開口する開口部とを有し、上記開口部はその扇状域のリング部寄りの内縁が管内壁面の内径と同じ円弧部を形成していることを特徴としている。 In such a static mixing device, according to the present invention, the mixing member is made as a plate member that expands in the radial direction, and extends from the ring portion in the radial inward direction at a plurality of positions in the circumferential direction. A flap portion and a fan-shaped region formed between adjacent flap portions in the circumferential direction has an opening portion that communicates with each other through a narrow region at the tube axis position, and the opening portion is formed in the fan-shaped region. The inner edge near the ring portion is characterized by forming the same arc portion as the inner diameter of the inner wall surface of the tube.
このような構成の本発明では、混合部材に形成された開口部の扇状域はリング部寄りの内縁が管内壁面の内径と同じ円弧状をなしているので、軸線方向で見たときに、該円弧状とフラップ部の半径方向縁部とが滑らかに連結されている必要がなく、上記開口部の形状が簡単化され、これに加え、扇状域が半径方向で管内壁面までの全域を占めるように形成される結果、該開口部の流通面積が大きくなって、混合処理能力を向上させる。しかも管内壁面と開口部の扇状域の上記円弧部とが同一半径、すなわち同じ一つの円筒状面を形成するので、該円弧部での流れに対する抵抗がなく、流通能力がこの点でも改善される。 In the present invention having such a configuration, the fan-shaped region of the opening formed in the mixing member has an inner edge near the ring portion having the same arc shape as the inner diameter of the inner wall surface of the tube. The arc shape and the radial edge of the flap portion do not need to be smoothly connected, the shape of the opening is simplified, and in addition, the fan-like area occupies the entire area up to the inner wall surface of the pipe in the radial direction. As a result, the flow area of the opening is increased, and the mixing capacity is improved. Moreover, since the inner wall surface of the pipe and the arc portion of the fan-shaped area of the opening form the same radius, that is, the same cylindrical surface, there is no resistance to the flow in the arc portion, and the flow capacity is also improved in this respect. .
本発明において、フラップ部は管路軸線に対して直角な面をなしているようにすることができる。こうすることで、混合部材は、完全な平坦な板部材として作ることができ、この点で形状が簡単化される結果、製造コストが低減化される。また、混合部材が完全な平坦な板部材であるため、添加流体の添加のためのノズルを設ける際に、ノズルを流送流体の流れ方向にて混合部材に対し上流側位置、下流側位置、混合部材と同位置のいずれかの位置に設けることや、上記位置のうち複数の位置に設けることが容易である。さらに、混合部材が完全な平坦な板部材であるため、ノズルを上記位置のうち任意の位置に設けておき、管路内に流送流体を一方の方向に流し混合する操作と、逆方向に流し混合する操作とを行うこと、すなわち、流送流体の流れ方向を切り替えて混合操作を行うことが可能である。このことにより、異なる添加流体を混合する場合に一つの混合装置を兼用することができ、また、流送流体の流送条件や混合条件などに対応して流送流体の流れ方向とノズルの位置関係を適切に適合させることができる。 In the present invention, the flap portion may be formed in a plane perpendicular to the pipeline axis. In this way, the mixing member can be made as a perfectly flat plate member, and the shape is simplified in this respect, resulting in a reduction in manufacturing costs. In addition, since the mixing member is a completely flat plate member, when the nozzle for adding the additive fluid is provided, the nozzle is positioned upstream with respect to the mixing member in the flow direction of the flowing fluid, the downstream position, It is easy to provide at any position of the same position as the mixing member, or at a plurality of positions among the above positions. Further, since the mixing member is a completely flat plate member, the nozzle is provided at any position among the above positions, and the operation of flowing the flow fluid in one direction in the pipe and mixing it in the opposite direction. It is possible to perform the mixing operation, that is, to perform the mixing operation by switching the flow direction of the flowing fluid. As a result, when mixing different additive fluids, one mixing device can also be used, and the flow direction of the flow fluid and the position of the nozzle corresponding to the flow conditions and mixing conditions of the flow fluid The relationship can be adapted appropriately.
本発明において、フラップ部はリング部につながる基部と該基部よりも半径内方に延び狭隘域を形成する端部とを有し、該端部が半径内方に向け流送流体の下流側へ傾斜しているようにすることができる。こうすることで、上記端部での流体抵抗を減ずることができる。 In the present invention, the flap portion has a base portion connected to the ring portion and an end portion extending radially inward from the base portion to form a narrow region, and the end portion is directed radially inward to the downstream side of the inflow fluid. It can be inclined. By doing so, the fluid resistance at the end can be reduced.
本発明において、混合部材は、リング部とフラップ部との境界位置に、管内壁面と接する環状部が設けられているようにすることができる。上記環状部を設けることで、リング部と環状部の間、そして環状部とフラップ部の間のそれぞれに屈曲部位ができるので、該屈曲部位の形成によって混合部材の強度が向上し流体抵抗が多少大きくとも変形や損傷を生じない。また、環状部は管内壁面と接するように位置するので、開口部の流通面積を減ずることもない。 In the present invention, the mixing member may be provided with an annular portion in contact with the inner wall surface of the tube at a boundary position between the ring portion and the flap portion. By providing the annular portion, a bent portion is formed between the ring portion and the annular portion, and between the annular portion and the flap portion. Therefore, the strength of the mixing member is improved by the formation of the bent portion, and the fluid resistance is slightly increased. No deformation or damage at most. Moreover, since the annular portion is positioned so as to be in contact with the inner wall surface of the pipe, the flow area of the opening is not reduced.
本発明において、静止型混合装置が添加流体の添加のためのノズルをさらに有し、該ノズルが流送流体の流れ方向にて混合部材に対し上流側位置、下流側位置、混合部材と同位置の少なくともいずれか一つの位置に設けられているようにすることができる。このノズ
ルは、上記混合部材と別部材で別位置に設けることも、混合部材に組み込まれていて一体形式とすることもできる。また、このノズルは、その添加流体の吐出口の位置が、周方向そして半径方向で開口部内にあれば、特に限定はない。また、ノズルの数も自由に設定できる。
In the present invention, the static mixing device further includes a nozzle for adding the additive fluid, and the nozzle is located upstream, downstream, and in the same position as the mixing member in the flow direction of the inflowing fluid. It is possible to be provided at at least one of the positions. The nozzle can be provided at a different position as a separate member from the mixing member, or can be integrated with the mixing member. Further, this nozzle is not particularly limited as long as the position of the discharge port of the added fluid is in the opening in the circumferential direction and the radial direction. Also, the number of nozzles can be set freely.
<バラスト水処理装置>
本発明によると、上述の静止型混合装置を用いて、バラスト水処理装置を構成することができる。
<Ballast water treatment equipment>
According to the present invention, a ballast water treatment device can be configured using the above-described static mixing device.
先ず、バラスト水の取水時のためのバラスト水取水時処理装置は、取水された海水を濾過してプランクトンを捕捉する濾過装置と、濾過後の濾過水中に存在するプランクトンと細菌類を殺滅する殺菌剤を上記濾過水に供給する殺菌剤供給装置と、該殺菌剤を濾過水に拡散混合する混合装置とを備え、混合装置が既述の静止型混合装置であることで構成される。 First, a ballast water treatment device for taking ballast water is a filtration device that captures plankton by filtering the collected seawater, and kills plankton and bacteria present in the filtered water after filtration. A sterilizing agent supply device that supplies the sterilizing agent to the filtered water and a mixing device that diffuses and mixes the sterilizing agent into the filtered water, and the mixing device is configured as the static mixing device described above.
次に、バラストタンク内のバラスト水を排出するためのバラスト水排出時処理装置は、バラストタンクからの殺菌剤が残留するバラスト水に、殺菌剤分解剤を供給する殺菌剤分解剤供給装置と、該殺菌剤分解剤を上記バラスト水中に拡散混合する混合装置とを備え、混合装置が既述の静止型混合装置であることで構成される。 Next, the ballast water discharge time treatment device for discharging the ballast water in the ballast tank is a disinfectant decomposer supply device that supplies a disinfectant decomposer to the ballast water in which the disinfectant from the ballast tank remains, And a mixing device that diffuses and mixes the disinfectant disinfectant into the ballast water, and the mixing device is a static mixing device as described above.
さらには、バラスト水取水時処理とバラスト水排出時処理の両方が可能なバラスト水処理装置は、取水された海水を濾過してプランクトンを捕捉する濾過装置と、濾過後の濾過水中に存在するプランクトンと細菌類を殺滅する殺菌剤を上記濾過水に供給する殺菌剤供給装置と、該殺菌剤を濾過水に拡散混合する混合装置と、混合後の濾過水をバラスト水としてバラストタンクへ送水する送水装置と、バラストタンクからの殺菌剤が残留するバラスト水に、殺菌剤分解剤を供給する殺菌剤分解剤供給装置と、該殺菌剤分解剤を上記バラスト水中に拡散混合する混合装置とを備え、濾過水のバラストタンクへの送水とバラストタンクからのバラスト水の排水とを切り替えることで、殺菌剤の拡散混合と殺菌剤分解剤の拡散供給とが共通の混合装置で交互に行われるようになっており、該混合装置が既述の静止型混合装置であることで構成される。 Furthermore, a ballast water treatment apparatus capable of both ballast water intake treatment and ballast water discharge treatment includes a filtration device that captures plankton by filtering the collected seawater, and plankton that exists in the filtered water after filtration. And a bactericide supplying device that supplies the filtered water with a bactericidal agent that kills bacteria, a mixing device that diffuses and mixes the bactericide into the filtered water, and sends the filtered water after mixing to the ballast tank as ballast water A water feeding device, a bactericide decomposing agent supplying device for supplying a bactericide decomposing agent to the ballast water in which the bactericide from the ballast tank remains, and a mixing device for diffusing and mixing the bactericide decomposing agent in the ballast water. , By mixing the water supply to the ballast tank of filtered water and the drainage of ballast water from the ballast tank, the mixing device for the diffusion mixing of the bactericide and the diffusion supply of the bactericide decomposer Being adapted for alternately performed, constituted by the mixing device is a previously described static mixing device.
本発明は、以上のように、静止型混合装置の混合部材に形成される開口部を管路の管内壁面と一致する位置まで及びように大きく拡大したので、開口部の形状に関しては、多くの曲線をつなげてその内縁全域にわたり滑らかな曲線形状となっている必要がなく、簡単な形状となり加工が容易になって安価に製造することができ、また、処理能力に関しては、大きい流通面積で大流量の流送が可能となり、その分だけ短時間処理ができるようになる。しかもその際、開口部のリング部寄りの内縁が管内径と同一レベル面をなすので、流体抵抗の増加にはつながらない。フラップ部は管路軸線に対して直角な面をなしているようにすることができる。こうすることで、混合部材は、完全な平坦な板部材として作ることができ、この点で形状が簡単化される結果、製造コストが低減化される。また、混合部材が完全な平坦な板部材であるため、添加流体の添加のためのノズルを設ける際に、ノズルを流送流体の流れ方向にて混合部材に対し上流側位置、下流側位置、混合部材と同位置のいずれかの位置に設けることや、上記位置のうち複数の位置に設けることが容易である。さらに、混合部材が完全な平坦な板部材であるため、ノズルを上記位置のうち任意の位置に設けておき、管路内に流送流体を一方の方向に流し混合する操作と、逆方向に流し混合する操作とを行うこと、すなわち、流送流体の流れ方向を切り替えて混合操作を行うことが可能である。このことにより、異なる添加流体を混合する場合に一つの混合装置を兼用することができ、また、流送流体の流送条件や混合条件などに対応して流送流体の流れ方向とノズルの位置関係を適切に適合させることができる。 As described above, the present invention greatly expands the opening formed in the mixing member of the static mixing device to a position coinciding with the pipe inner wall surface of the pipe line. There is no need to connect curves to create a smooth curved shape over the entire inner edge, making the shape simple and easy to process, and manufacturing at low cost. The flow rate can be transferred, and the processing can be performed for a short time. In addition, at that time, the inner edge of the opening portion near the ring portion forms the same level surface as the inner diameter of the tube, so that the fluid resistance is not increased. The flap portion may be formed in a plane perpendicular to the pipeline axis. In this way, the mixing member can be made as a perfectly flat plate member, and the shape is simplified in this respect, resulting in a reduction in manufacturing costs. In addition, since the mixing member is a completely flat plate member, when the nozzle for adding the additive fluid is provided, the nozzle is positioned upstream with respect to the mixing member in the flow direction of the flowing fluid, the downstream position, It is easy to provide at any position of the same position as the mixing member, or at a plurality of positions among the above positions. Further, since the mixing member is a completely flat plate member, the nozzle is provided at any position among the above positions, and the operation of flowing the flow fluid in one direction in the pipe and mixing it in the opposite direction. It is possible to perform the mixing operation, that is, to perform the mixing operation by switching the flow direction of the flowing fluid. As a result, when mixing different additive fluids, one mixing device can also be used, and the flow direction of the flow fluid and the position of the nozzle corresponding to the flow conditions and mixing conditions of the flow fluid The relationship can be adapted appropriately.
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第一実施形態>
図1そして図2に示されている本実施形態の静止型混合装置1は、混合部材2に加えてノズル3をも備えている。混合部材2は平坦な板状部材として作られていて矢印A方向に流れる流送流体のための管路を形成している二つの管部材4,4の継手部4A,4A間で挟持されており、ノズル3は該混合部材2に対して上流側に位置して管部材4の管壁を貫通して管の半径方向内方に突入して設けられている。ノズル3の先端部に混合される添加液体の吐出口が設けられている。
<First embodiment>
In addition to the mixing
上記管部材4,4は、本実施形態では、継手部4A,4Aの近傍で管端に向けて内径を拡げるようにゆるいテーパ面をなしている。継手部4A,4Aで挟持される混合部材2の前後方向近傍域で上記テーパ面で内径を拡げることで、後述の混合部材2の開口部8を大きく確保できるので、本実施形態装置での流送流体の圧力損失を小さくできる。但し、圧力損失が許容できる程度であれば継手部4A,4Aの近傍で内径を拡げる必要はない。
In the present embodiment, the
板状部材として作られている混合部材2は、図3(A)、図3(B)に見られるように、上記継手部4A,4A間で挟持されるリング部5と、該リング部5から半径内方へ延びるフラップ部6とを有している。本実施形態では、フラップ部6が直径方向で対向するように二つ設けられているので、上記開口部8とフラップ部6は、周方向では90°の範囲を交互に占めるようにして位置している。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the mixing
また、図3(A)に示す混合部材2においては、リング部5は、継手部4Aの内外径と同じ内外径を有している。該リング部5には、継手部4A,4Aで挟持されるために用いられるボルト(図示せず)を通すための孔部5Bが周方向で複数位置に分布して形成されている。図3(B)に示す混合部材2において、リング部5は、継手部4Aの内径と同じ内径を有している。混合部材2を継手部4A,4Aで挟持するように、リング部5よりも半径方向外側にボルト(図示せず)が配置され、固定される。
Moreover, in the mixing
さらには、板状部材として作られた混合部材2は、図3(C)のように、周方向の特定位置で半径外方に突出する目視突部2Aを設けておくことが好ましい。この目視突部2Aを設けておくと、上記混合部材2を管部材4,4の継手部4A,4Aで挟圧保持しても、上記目視突部2Aは外部から目視できるので、継手部4A,4Aとの周方向位置関係、ノズル3との周方向位置関係を容易に正規位置関係に設定でき便利である。
Furthermore, the mixing
フラップ部6は、リング部5につながる基部6Aと該基部6Aから半径方向内方に延びる端部6Bとを有している。基部6Aは、半径方向内方に延びる直線の側縁6A−1を有
し、端部6Bは該側縁6A−1を延長する線よりも側方に弯曲突出するような円弧状の縁部6B−1を有し、対向する二つのフラップ部6,6の端部6B,6B同士間で管軸線に位置する狭隘域7を形成している。
The
周方向での上記二つのフラップ部6,6の間に形成される開口部8は、リング部5の内周縁を形成している円弧部5Aと二つのフラップ部6,6の側縁6A−1そして端部6Bの縁部6B−1により囲まれて形成される二つの扇状域9が上記狭隘域7により連通されて一つの開口をなしている。フラップ部6及び扇状域9の形状として、以下の形状とすることが好ましい。すなわち、フラップ部6の側縁6A−1とリング部5の円弧部5Aとの交わる角度、すなわち開口部8の扇状域9の隅部の角度を90度以上とすることが好ましく、このような形状にすることにより、フラップ部6の基部6Aの強度を確保することができる。また、側縁6A−1と円弧部5Aとの交わる角度、すなわち扇状域9の隅部の角度を90度とすること(側縁6A−1の内側延長線が管軸線に交わるような形状にすること)がさらに好ましく、このような形状にすることにより、フラップ部6の基部6Aの強度を確保することと、開口部8の扇状域9の開口面積比率を最適にすることとができる。
The
このように形成される混合部材2は、管部材4,4の継手部4A,4Aで挟持されると、図1そして図2に見られるように、上記開口部8のリング部5側の内縁、すなわちリング部5の円弧部5Aと、管部材4,4の継手部4A,4Aにおける内径とが同一であるので、内径面に凹凸はなく同一レベルの平滑な内周面を形成する。
When the mixing
このような本実施形態の静止型混合装置1を有している管路に、図1そして図2のように、上流側から下流側に向け矢印A方向に流送流体を流すと、流送流体は混合部材2の開口部8を通過そして下流側へと流れて行く。開口部8の狭隘域7そしてその近傍を流れる流送流体は、フラップ部6,6の背面側すなわち下流側でカルマン渦列を形成し、流送流体に積極的に乱れを生じさせる。したがって、ノズル3から狭隘域7の位置へ注入された添加流体は、流送流体の流れに乗って下流側に流れ、上記流送流体の乱れにより、該流送流体に急速に広く拡散し該流送流体に混合される。この添加流体が混合された流送流体はさらに下流へと流れる。
When a flow fluid is caused to flow in the direction of arrow A from the upstream side to the downstream side as shown in FIGS. 1 and 2 through the pipe having the
上記狭隘域7を形成するフラップ部6,6は、上述のごとく、その下流側でカルマン渦列の形成に寄与するが、周方向でフラップ部6,6間に形成される開口部8の扇状域は、その円弧部が管内径と同じ内径なので、流送流体に対して低抵抗で流れることを可能とし、さらには大流通面積のもとで大きな流量を確保する。その結果、記述のごとく、上記添加流体に対する混合処理能力を高める。
As described above, the
本実施形態では、混合部材2は、図1ないし図3に示されるものを変形した形態としても実施可能である。例えば、図4に見られるように、混合部材2は、リング部5とフラップ部6の境界部位に、管部材4に沿うような環状部10を設けたり、上記フラップ部6の端部6Bを半径内方に向け下流側へ傾斜させたりすることができる。
In the present embodiment, the mixing
上記環状部10を設けることは、図4でも判るように、リング部5からフラップ部6に至るまでの範囲をクランク状に屈曲形成するということになるので、その分、混合部材2は強度が向上し、強い流体抵抗に対しても十分に耐えられるようになる。管部材4にテーパ部が設けられていれば、上記環状部10をこのテーパ部に接面して位置させることで、環状部10の存在によって管部材4の流通面積を減じるという事態が回避でき、環状部10の内径は少なくとも管部材4の円筒部の内径よりも小さくなることがなくなる。したがって、環状部10の存在により流体抵抗が増大することはない。さらに、上記フラップ部6の端部6Bを傾斜させることで、流体抵抗を減ずることができる。
The provision of the
本実施形態において、流送流体そして添加流体がいずれも液体あるいは気体とすることができる。 In this embodiment, both the inflow fluid and the added fluid can be liquid or gas.
また、本実施形態において、ノズル3は必須ではない。例えば、上流側ですでに流送流体に添加流体が添加済みの場合には、この添加流体の拡散・混合が不十分な状態で混合部材2を通過すれば、混合部材の下流側で十分に拡散・混合させるようになる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ノズル3は混合部材2に対して上流側に位置して設けられているが、ノズル3を流送流体の流れ方向にて混合部材2に対し、下流側位置又は混合部材と同位置の位置に設けてもよい。また、ノズル3を混合部材2の上流側位置、下流側位置及び混合部材と同位置の位置のうち複数の位置に設けてもよい。また、本実施形態では、ノズル3の先端部に添加液体の吐出口が設けられているが、添加流体の吐出口の位置が、周方向そして半径方向で開口部内にあれば、特に限定はない。また、吐出口の数やノズルの数も自由に設定できる。
In the present embodiment, the
混合部材2に対し上流側に位置するノズル3は、管部材4に対し半径内方に進入し、該ノズル3の先端の吐出口が上記管部材4の中心に位置している。このノズル3の吐出口から管部材4内へ流送される添加流体の流速は、管部材4内を流れる流体の流速の1/10程度を設定値とすることが好ましい。こうすることで、管部材4の中心位置から添加流体の混合拡散が始まり、管部材4の軸線方向で、短い距離の範囲で均一に混合拡散される。上記添加流速が上記設定値よりも大きいと、添加流体の混合拡散が半径方向で上記軸線から離れた位置で始まるために、均一な混合拡散に、上記軸線方向で長い距離の範囲を要してしまい、好ましくない。
The
本実施形態では、混合部材は、管路の接続用の継手部同士間で挟持されるリング部を有し、継手部に取り付けられているが、これに限定されず、混合部材が管路途中の取付部材に嵌合されたり、装入されて、取り付けられていてもよい。 In the present embodiment, the mixing member has a ring part that is sandwiched between joint parts for connecting pipe lines and is attached to the joint part. However, the present invention is not limited to this, and the mixing member is in the middle of the pipe line. It may be fitted to, or inserted in, the mounting member.
<実施例>
次に、本実施形態の混合装置(実施例)を特許文献1の従来装置(比較例)と比較しつつ試験をした結果を図5にもとづいて説明する。
<Example>
Next, the results of testing while comparing the mixing apparatus (example) of the present embodiment with the conventional apparatus (comparative example) of
図5において、横軸は、管路における混合装置から下流側の位置を示すものであり、混合装置からの距離Xを管部材の内径Dで除した距離比で表し、距離比0の位置が混合装置の位置(図1の構成では混合部材2の位置)であって、Pはノズルの位置である。縦軸は
、流送流体に添加流体が混合されている状態を表すための濃度比を示し、濃度比は濃度測定値を完全に均一に混合された時の濃度で除した値であって、濃度比1が完全に均一に混合された状態であり、管路の管軸方向の異なる位置毎に、水平な(図2において紙面に対して直角方向な)半径方向の位置で測定した値がどのような濃度比で分布しているかを示している。実線で囲む範囲が実施例の、破線で囲む範囲が比較例の濃度比分布を示している。
In FIG. 5, the horizontal axis indicates a position downstream from the mixing device in the pipe, and is represented by a distance ratio obtained by dividing the distance X from the mixing device by the inner diameter D of the pipe member. The position of the mixing device (the position of the mixing
図5の結果では、本発明にもとづく実施例では、混合装置の位置(距離比0の場合)では濃度比は広い範囲に分散しているが、下流側に向け急速に収束し、距離比2〜3で濃度比1に近づいている。これに対し、比較例では、距離比4〜5で濃度比1に近づいている。また、濃度比の分布を、管略の管軸方向の異なる位置毎に、垂直な(図2において上下方向な)半径方向の位置で測定した場合でも、ほぼ同じ結果を得た。この結果、実施例では、管路の流れ方向で混合装置にかなり近い位置で濃度比1、すなわち完全な均一混合状態となっているので、混合のためのスペースを小さくでき、バラスト水処理装置の混合装置に適用した場合には、装置をコンパクトにできることを意味している。
In the result of FIG. 5, in the embodiment according to the present invention, the concentration ratio is dispersed in a wide range at the position of the mixing device (in the case of the distance ratio 0), but rapidly converges toward the downstream side, and the
<第二実施形態>
次に、図6(A),(B)にもとづき、本発明の第二実施形態としての静止型混合装置について説明する。第一実施形態では、混合部材2とノズル3とは、別々に管部材4へ取り付けられ該管部材4で保持されていたが、本実施形態では、図6(A)に見られるように、管部材4への取付前に、混合部材2とノズル3とは一つのユニットとして形成されている。
<Second embodiment>
Next, based on FIG. 6 (A) and (B), the static mixing apparatus as 2nd embodiment of this invention is demonstrated. In the first embodiment, the mixing
本実施形態では、混合部材2は、横短筒状の連結部11を介し該連結部11の内径縁位置で環状プレート12と溶接等により連結されていてユニットをなすように一体化されている。したがって、混合部材2自体は第一実施例の図1におけるものと同一なので、その説明は省略するが、混合部材2のリング部5の内径と、上記連結部11の内径と、さらに環状プレート12とは、同一内径で一つの連続する円筒面を形成する。
In the present embodiment, the mixing
環状プレート12は、混合部材2のリング部5と同じ内径そして外径を有していて、該混合部材2からフラップ部6を除去した形態をなしている。したがって、環状プレート12の内径は、後述の管部材の内径と同じである。
The
上記連結部11には、その周方向の一箇所で、半径外方に延出する支持筒13が溶接等により取り付けられている。該支持筒13は内径がノズル3の外径よりも大きくなっていて、該支持筒13内へノズル3を貫通配置することが可能となっている。該支持筒13は、上端にノズル3の外径と同径の孔14Aが中央に形成されていると共に該支持筒13の半径方向外方に突出するフランジ部14を有していて、該孔14Aを経て上方から貫通配置されたノズル3を上記孔で溶接等により保持している。上記フランジ部14には、周方向の複数位置に取付孔14Bも形成されている。保持されたノズル3は、第一実施形態の場合と同様に、下端の吐出口が管路の中心となる管軸線上に位置している。
A
このように、混合部材2とノズル3が一体化されたユニットは、図6(B)そして図7に見られるように、管部材4,4の継手部4A,4Aで挟持保持される。
In this way, the unit in which the mixing
本実施形態では、管部材4,4は、第一実施形態のような管端におけるテーパ部を有しておらず、内径は管長のどの位置でも同じな直管となっている。管端には継手部4A,4Aを有し、該継手部4A,4Aにはボルト孔4A−1,4A−1が周方向の複数位置に穿設されている。該ボルト孔4A−1が設けられているピッチ円の径は、ユニットの混合部材2そして環状プレート12の外径よりも大きく設定されている。
In this embodiment, the
本実施形態のユニットは、管部材4,4の継手部4A,4A同士間に配され、継手部4A,4Aのボルト孔4A−1を通して締結されるボルト(図示せず)により、上記継手部4A,4A間で挟圧保持される。このように継手部4A,4Aで保持されたユニットのノズル3の下端吐出口は、自動的に管部材4の管軸線上に位置するようになる。
The unit of this embodiment is arranged between the
このように、ユニットを管部材へ取り付けた後に、添加流体を供給する配管が上記支持筒13のフランジ部14に対して、取付孔14Bへ挿入される取付ボルト4B(図7参照)により、連結されることで、添加流体が上記ノズル3へ供給されることが可能な状態に設定される。
In this way, after the unit is attached to the pipe member, the pipe for supplying the added fluid is connected to the
本実施形態では、静止型混合装置が一つのユニットとして形成されているので、その取扱いが容易となる。また、本実施形態では、管部材にテーパ部がなく内径が均一な直管なので、管部材の形状が簡素となる。 In the present embodiment, since the static mixing device is formed as one unit, its handling becomes easy. Moreover, in this embodiment, since the pipe member has no taper portion and is a straight pipe having a uniform inner diameter, the shape of the pipe member is simplified.
本実施形態では、ユニットの連結部11に、取扱い時の吊下作業に便宜なように、吊下片を設けておくことが好ましい。例えば、周方向でノズルの両側となる連結部11の上部位置に、吊下用の孔が形成されている耳状の突片を上記連結部に溶接等で取り付けておけば、ユニットが大型で重量が大きくとも、チェーンブロック等で吊下作業を容易に行える。
In the present embodiment, it is preferable to provide a suspension piece on the connecting
<第三実施形態>
次に、第一及び第二実施形態で説明した本発明に係る静止型混合装置を、海中からの取水しバラスト水として使用するために濾過された海水へ供給した殺菌剤を拡散・混合する混合装置として、また、殺菌剤が供給されたバラスト水を排水する際にバラスト水へ殺菌剤分解剤を拡散・混合する混合装置として構成し、これをバラスト水処理装置に組み入れた場合の実施形態について説明する。以下、添付図面の図8ないし図10にもとづいて、本発明に係るバラスト水処理装置について、一例を具体的に説明する。
・バラスト水取水時処理装置
図8はバラスト水取水時処理装置を示す構成図である。バラスト水取水時処理装置は、図8に示すように、海水を船内に取り込むためのシーチェスト(海水吸入口)40、海水
取水ライン41、海水を取り込み後述の濾過装置44に送水するためのポンプ43、海水中に存在するプランクトン類を捕捉除去する濾過装置44、濾過装置44で濾過された海水中に残存する細菌類やプランクトンを殺滅する殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置45、殺菌剤を供給された海水を受け入れ殺菌剤を上記濾過後の海水中に拡散混合する混合装置46、混合装置46から排出された処理水を後述のバラストタンク47に送水する処理水送水ライン48、該処理水送水ライン48から送水される処理水を貯留するバラストタンク47を備えている。本実施形態では、第一及び第二実施形態の静止型混合装置を上記混合装置46に用いることができ、第一及び第二実施形態で示したノズル3に殺菌剤供給装置45から殺菌剤を供給するようにして用いることができる。図8では、混合装置46に殺菌剤供給ノズルが配置されているように示している。
<Third embodiment>
Next, the static mixing device according to the present invention described in the first and second embodiments is mixed to diffuse and mix the bactericide supplied to the filtered seawater for use as ballast water taken from the sea As an apparatus, it is configured as a mixing apparatus that diffuses and mixes a disinfectant into the ballast water when draining the ballast water supplied with the disinfectant, and an embodiment in which this is incorporated into the ballast water treatment apparatus explain. Hereinafter, based on FIG. 8 thru | or FIG. 10 of an accompanying drawing, an example is concretely demonstrated about the ballast water treatment apparatus which concerns on this invention.
-Ballast water intake treatment device FIG. 8 is a block diagram showing the ballast water intake treatment device. As shown in FIG. 8, the ballast water intake processing device includes a sea chest (seawater intake port) 40 for taking seawater into the ship, a
以下、バラスト水取水時処理装置を構成する各装置をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, each apparatus which comprises a ballast water intake time processing apparatus is demonstrated in detail.
(1)濾過装置
濾過装置44は、船舶の船側部に設けられたシーチェスト(海水吸入口)40から取水され、ポンプ43によって海水取水ライン41を通して取水される海水中に含まれるプランクトン類を濾過材で捕捉除去するものである。濾過装置の濾過材の目開き30〜100μmのものを用いることが好ましい。目開きを30〜100μmにするのは動物性プランクトン、植物性プランクトンの捕捉率を一定のレベルに保ちつつ、逆流洗浄頻度を少なくして寄港地でのバラスト水処理時間を短縮するためである。逆に言えば、目開きが100μmより大きいと動物プランクトン、植物プランクトンの捕捉率が著しく低くなるし、目開きが30μmより小さいと逆流洗浄頻度が多くなり寄港地でのバラスト水処理時間が長くなるので好ましくない。
(1) Filtration device The
濾過装置の具体例としては、ノッチワイヤフィルタ、ウェッジワイヤフィルタ又は積層ディスクを濾過材とする濾過器を用いることが好ましい。また、濾過装置として、濾過材が金属メッシュフィルタ又は樹脂クロスフィルタで形成され、フィルタの目開きが30〜100μmの濾過装置を用いるようにしても好ましい。 As a specific example of the filtering device, it is preferable to use a filter using a notch wire filter, a wedge wire filter or a laminated disk as a filter medium. Moreover, it is preferable to use a filtering device in which the filtering material is formed of a metal mesh filter or a resin cloth filter, and the filter has an opening of 30 to 100 μm.
濾過材のフィルタ等の目開きが30〜100μm程度の濾過装置により、比較的大型の動物性プランクトンと植物性プランクトンをほとんど捕捉して除去するので、殺菌剤によって死滅させる対象は捕捉されなかったプランクトンと細菌となる。そのため、殺菌剤供給装置は、濾過装置を用いずに単に殺菌剤を注入して海水中の全てのプランクトンと細菌を死滅させる方式に比べて、殺菌剤の使用量を大幅に減少させることが可能になる。その結果、殺菌剤費用を低減でき、さらに殺菌剤貯留槽を小さくできるので、船舶への搭載が容易になる。また、残留殺菌剤の環境への影響を減らし、また殺菌剤を無害化するために供給する分解剤の供給を不要にあるいは減らすことができる。 A relatively large zooplankton and phytoplankton are captured and removed by a filtering device such as a filter medium having a mesh opening of about 30 to 100 μm, so that the target to be killed by the fungicide is not captured. And become bacteria. Therefore, the disinfectant supply device can greatly reduce the amount of disinfectant used compared to the method of killing all plankton and bacteria in seawater by simply injecting disinfectant without using a filtration device. become. As a result, the disinfectant cost can be reduced and the disinfectant storage tank can be made smaller, so that it can be easily mounted on a ship. In addition, it is possible to reduce the influence of the residual sterilizing agent on the environment and unnecessary or reduce the supply of the decomposing agent supplied to make the sterilizing agent harmless.
(2)殺菌剤供給装置
殺菌剤供給装置45は濾過装置44によって濾過された海水中に残存する細菌類やプランクトンを殺滅する殺菌剤を供給する装置であり、第一及び第二実施形態で示したノズル3が、混合装置46に配置された殺菌剤供給ノズルとして用いられ、濾過された海水に殺菌剤を供給する。殺菌剤供給装置45は、殺菌剤を貯蔵するタンク、殺菌剤を所定濃度で殺菌剤供給ノズルに送る送液装置とで構成される。供給する殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、塩素、二酸化塩素、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、過酸化水素、オゾン、過酢酸、またはこれらの2種以上の混合物が使用できるが、これ以外の殺菌剤を使用することも可能である。
(2) Disinfectant supply apparatus The
(3)混合装置
混合装置46は、殺菌剤供給装置45から供給された殺菌剤を濾過後の海水中に拡散さ
せるものであり、第一及び第二実施形態で示した混合部材2を有する静止型混合装置がこれに相当する。殺菌剤を供給する殺菌剤供給ノズルは、混合装置46の混合部材に対して、海水の流れ方向の上流側位置、下流側位置、混合部材の位置のうちのいずれかの位置に配置される。本発明の静止型混合装置によって、第一及び第二実施形態で説明したように、短時間で海水中に殺菌剤を急速に拡散・混合させて殺菌剤による細菌類の殺菌作用を促進させる。このように静止型混合装置により濾過後海水中への殺菌剤の混合が促進されるため、殺菌剤を管路内を流送する海水に単に注入するだけの場合に比べて殺菌剤の供給量を低減できる。本発明による静止型混合装置を用いることにより、装置構成をコンパクトにすることができる。
(3) Mixing device The mixing
次に、以上のように構成された本実施形態のバラスト水取水時処理装置の動作を説明する。ポンプ43を稼動することによって、海水取水ライン41から海水が船内に取水される。海水は濾過装置44に供給され、濾過装置44の濾過材の目開きに応じた大きさの動物性プランクトン、植物性プランクトン等が除去される。
Next, the operation of the ballast water intake processing device of the present embodiment configured as described above will be described. By operating the
濾過装置44で捕捉されたプランクトン等は、濾過装置44の濾過材を逆洗することにより洗い流されて海に戻される。海に戻しても同一の海域なので生態系に悪影響はない。つまり、この例ではバラスト水を積み込む際に処理をしているので、濾過装置44の逆洗水をそのまま放流できるのである。濾過装置44で濾過された海水には殺菌剤供給装置45から殺菌剤が供給され、混合装置46により海水中に殺菌剤が拡散混合され殺菌処理が施される。殺菌処理後の海水は処理水送水ライン48を通じてバラストタンク47にバラスト水として貯留される。
Plankton and the like captured by the
バラストタンクに海水を貯留する場合に、殺菌剤供給装置から供給される殺菌剤が所定濃度で残存することが好ましい。これは、バラストタンクに残存する殺菌剤の効果によって、細菌類の再成長を抑制することができるからである。殺菌剤を残存させる濃度は殺菌剤の種類、濃度、およびバラストタンクの材質や塗装の種類によって適宜に決定し、この決定に基づいて殺菌剤供給装置による殺菌剤の供給量を調整する。 When storing seawater in a ballast tank, it is preferable that the disinfectant supplied from the disinfectant supply device remains at a predetermined concentration. This is because the regrowth of bacteria can be suppressed by the effect of the disinfectant remaining in the ballast tank. The concentration at which the sterilizing agent remains is determined as appropriate depending on the type and concentration of the sterilizing agent, the material of the ballast tank and the type of coating, and the amount of the sterilizing agent supplied by the sterilizing agent supply device is adjusted based on this determination.
なお、上記の例は海水をバラストタンク47に積み込む際に処理を行う場合であるが、海水をバラストタンク47に積み込む際には殺滅処理をしないで、バラストタンク47から排出する際に殺滅処理する場合もある。この場合は、未処理の海水を未処理海水送水ライン(図示せず)を通じてバラストタンク47に貯留し、バラストタンク47から排出する際にバラストタンク47内の未処理のバラスト水を未処理バラスト水供給ライン(図示せず)を通じて、濾過装置44側に供給して、以降は上記と同様の殺滅処理を行い、処理済みのバラスト水を処理水排水ライン(図示せず)を通じて、海に排水する。
The above example is a case where the processing is performed when seawater is loaded into the
以上のように、本実施形態においては、濾過装置44で30〜100μm以上の動物性プランクトン、植物性プランクトンを捕捉除去し、殺菌剤供給装置と混合装置により細菌類やプランクトンを死滅させるようにしたので、どのような水質であっても確実かつ安価にIMOが定めるバラスト水基準を満たすバラスト水の処理が実現できる。また、装置の構成が単純であることから、既存船舶への適用が容易である。
・バラスト水排水時処理装置
図9は、バラストタンク47に貯留されたバラスト水を排水する際のバラスト水排水時処理装置の構成を示す。該バラスト水排水時処理装置は、殺菌剤分解剤供給装置50と、混合装置51そしてポンプ52を有していて、バラストタンク47と混合装置51とが処理前バラスト水排水ライン49で接続されていて、処理済みバラスト水がポンプ52により処理済みバラスト水排水ライン53を経て海中へ排出されるようになっている。本実施形態では、第一及び第二実施形態の静止型混合装置を上記混合装置51に用いることができ、第一及び第二実施形態で示したノズル3に殺菌剤分解剤供給装置50から殺菌剤分解剤を供給するようにして用いることができる。図9では、混合装置51に殺菌剤分解剤供給ノズルが配置されているように示している。
As described above, in this embodiment, zooplankton and phytoplankton of 30 to 100 μm or more are captured and removed by the
Ballast Water Drainage Treatment Device FIG. 9 shows the configuration of the ballast water drainage treatment device when the ballast water stored in the
バラストタンク47に貯留されたバラスト水には上述のように細菌類の再成長を抑制するため、殺菌剤が所定濃度で残留している。このバラスト水を排水する際に、バラスト水に殺菌剤分解剤を供給し拡散・混合し殺菌剤を分解して無害化する処理を行う。バラスト水の排水も船舶への荷積みの時間内に終了する必要があり、短時間で殺菌剤分解剤を拡散・混合させることが必要である。
In the ballast water stored in the
(4)殺菌剤分解剤供給装置
バラスト水排水時処理装置における殺菌剤分解剤供給装置50は、殺菌剤を添加されたバラスト水に殺菌剤分解剤を供給してバラスト水中に残存する殺菌剤を分解することで、無害化するものである。
(4) Disinfectant decomposing agent supply device The disinfectant
第一及び第二実施形態で示したノズル3が、混合装置51に配置された殺菌剤分解剤供給ノズルとして用いられ、バラストタンク47から排水されたバラスト水に殺菌剤分解剤が殺菌剤分解剤供給ノズルから供給され、混合装置51により拡散・混合され、バラスト水中に残留する殺菌剤を分解して無害化する。殺菌剤分解剤供給装置50は、殺菌剤分解剤を貯蔵するタンク、殺菌剤分解剤を所定濃度で殺菌剤分解剤供給ノズルに送る送液装置とで構成される。
The
(5)混合装置
混合装置51は、殺菌剤分解剤供給装置50から供給された殺菌剤分解剤をバラスト水中に拡散させるものであり、第一及び第二実施形態で示した混合部材2を有する静止型混合装置がこれに相当する。殺菌剤分解剤を供給する殺菌剤分解剤供給ノズルは、混合装置51の混合部材に対して、バラスト水の流れ方向の上流側位置、下流側位置、混合部材の位置のうちのいずれかの位置に配置される。
(5) Mixing device The mixing
殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウム、塩素等の塩素殺菌剤を用いる場合には、これらに対して供給される殺菌剤分解剤としては、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム(亜硫酸水素ナトリウム)、チオ硫酸ナトリウムを用いることができる。また、殺菌剤としての過酸化水素に対して供給される殺菌剤分解剤としては、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム(亜硫酸水素ナトリウム)、チオ硫酸ナトリウムを使用することができる。 When using a chlorine disinfectant such as sodium hypochlorite or chlorine as a disinfectant, the disinfectant decomposer supplied to these is sodium sulfite, sodium bisulfite (sodium hydrogen sulfite), sodium thiosulfate Can be used. In addition, sodium sulfite, sodium bisulfite (sodium hydrogen sulfite), and sodium thiosulfate can be used as the disinfectant decomposing agent supplied to hydrogen peroxide as the disinfectant.
本発明の静止型混合装置によって短時間でバラスト水中に殺菌剤分解剤を急速に拡散・混合させて殺菌剤の分解を促進させる。このように本発明の静止型混合装置により殺菌剤分解剤のバラスト水中への混合が促進されるため、短時間でバラスト水を無害化処理でき排水することができる。また、本発明の静止型混合装置を用いることにより、装置構成をコンパクトにすることができる。 The disinfectant decomposition agent is rapidly diffused and mixed in the ballast water in a short time by the static mixing apparatus of the present invention, thereby promoting the disinfecting of the disinfectant. As described above, since the mixing of the bactericide decomposer into the ballast water is promoted by the static mixing device of the present invention, the ballast water can be rendered harmless and drained in a short time. Further, by using the static mixing device of the present invention, the device configuration can be made compact.
・バラスト水処理装置
次に、バラスト水の取水時と排水時の両方に対処できるバラスト水処理装置を図8にもとづき説明する。
-Ballast water treatment apparatus Next, the ballast water treatment apparatus which can cope with both at the time of taking in ballast water and at the time of draining is demonstrated based on FIG.
図10において、バラスト水取水時処理装置を構成する各装置は実線で示されるように接続されており、バラスト水排水時処理装置を構成する各装置は破線で示されるように接続されている。各装置自体については、図8そして図9における場合と同じであり共通装置には同一符号を付してその説明を省略する。また各装置は図8そして図9と同様に接続されているが、図10においては、混合装置とポンプのそれぞれがバラスト水取水時とバラスト水排水時の両方に共用できるようになっており、そのために、海水取水ライン41には、シーチェスと40とポンプの間に開閉弁61、そしてポンプと濾過装置44の間に開閉弁62を設け、さらに処理済みバラスト水排水ライン53には、混合装置とポンプの間に開閉弁63、そしてポンプより下流側に開閉弁64を設けていて、これらの開閉切換えによりバラスト水取水処理を行ったり、バラスト水排水処理を行ったりできるようになっている。
In FIG. 10, each device constituting the ballast water intake treatment device is connected as indicated by a solid line, and each device constituting the ballast water drainage treatment device is connected as indicated by a broken line. About each apparatus itself, it is the same as the case in FIG.8 and FIG.9, and attaches | subjects the same code | symbol to a common apparatus, and abbreviate | omits the description. Each device is connected in the same manner as in FIGS. 8 and 9, but in FIG. 10, each of the mixing device and the pump can be shared for both ballast water intake and ballast water drainage. For this purpose, the
バラスト水取水時には、開閉弁61,62を開とし、開閉弁63,64を閉とする。こうすることで、図8に示したバラスト水取水時処理装置と同じ構成を得る。
At the time of ballast water intake, the on-off
次に、バラスト水排水時には、開閉弁61,62と閉とし、開閉弁63,64を開とする。こうすることで、図9に示したバラスト水排水時処理装置と同じ構成を得る。
Next, at the time of ballast water drainage, the on-off
このような構成のもとで、バラスト水取水時とバラスト水排水時の処理を選択的に行うことができる。その際、ポンプは、バラスト水取水時には図8のポンプ43として、バラスト水排水時には図9のポンプ52として機能する。また、混合装置は、バラスト水取水時には図8の混合装置46として、バラスト水排水時には図9の混合装置51として機能する。かくして、ポンプと混合装置のいずれもバラスト水取水時とバラスト水排水時に共用できるようになる。
Under such a configuration, treatment at the time of ballast water intake and ballast water drainage can be selectively performed. At that time, the pump functions as the
図10において、実線で示すバラスト水取水時処理装置の装置構成のうち殺菌剤を濾過された海水に混合する混合装置46では、混合装置46の左側から右側に濾過海水が流送される。また、破線で示すバラスト水排水時処理装置の装置構成のうち殺菌剤分解剤を処理前バラスト水に混合する混合装置51では、混合装置51の右側から左側に処理前バラスト水が流送される。バラスト水取水時処理の場合の混合装置46と、バラスト水排水時処理の場合の混合装置51とで流送流体の流れ方向を逆方向としている。
In the
混合装置として、図1、図2、図6、図7に示す混合部材が平坦な板部材である静止型混合装置を用いる場合には、混合装置においてバラスト水取水時処理の場合と、バラスト水排水時処理の場合とで流送流体の流れ方向を逆方向として、十分な混合効果を得ることができる。処理前バラスト水排水ライン49を処理水送水ライン48と兼用し、バラスト水排水時処理の場合には、バラストタンク47から処理前バラスト水排水ライン49(処理水送水ライン48)を用いて処理前バラスト水を混合装置51(46)にバラスト水取水時処理の場合の逆方向に流送し殺菌剤分解剤を混合しバラスト水を処理することとする。このようにすることにより、処理前バラスト水排水ライン49を処理水送水ライン48と兼用することができ、混合装置とバラストタンク47とを接続するラインを一つの管路とすることができるため、装置構成がよりコンパクトになり、船舶に搭載する際の制約をなくすことができ、装置費用を低減できる。
When the static mixing device in which the mixing member shown in FIGS. 1, 2, 6, and 7 is a flat plate member is used as the mixing device, in the case of ballast water intake processing in the mixing device, the ballast water A sufficient mixing effect can be obtained by setting the flow direction of the inflowing fluid in the reverse direction in the case of the treatment during drainage. The pre-treatment ballast
1 静止型混合装置
2 混合部材
3 ノズル
4 管路(管部材)
5 リング部
5A 円弧部
6 フラップ部
6A 基部
6B 端部
7 狭隘域
8 開口部
9 扇状域
10 環状部
44 濾過装置
45 殺菌剤供給装置
46 混合装置
47 バラストタンク
50 殺菌剤分解剤供給装置
51 混合装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
混合部材は、一枚の平板状であって、半径方向に拡がる板部材をなし、外周部をなすリング部と、直径方向で対向する一対の位置で該リング部から半径内方向に延びるフラップ部と、周方向で隣接するフラップ部同士間に形成される開口部とを有し、
フラップ部は、上記リング部につながる基部と該基部から半径方向内方に延びる端部とを有し、上記基部は、リング部から半径方向内方に直線状に延びる側縁を周方向両側に有し、上記端部は該側縁を延長する線よりも側方に弯曲突出するような円弧状の縁部を有し、フラップ部の基部の側縁とリング部の内周縁を形成している円弧部との交わる角度が90度以上になっていて、基部の周方向両側の側縁が、上記リング部から上記端部の縁部に向かい徐々に相互間の距離を短縮するテーパ形状になっており、
対向する二つのフラップ部の端部同士間の管軸線位置に狭隘域が形成されており、
開口部は、リング部の内周縁を形成し管内壁面と同じ内径の円弧部と二つのフラップ部の基部の側縁そしてフラップ部の端部の縁部により囲まれて形成される二つの扇状域が上記狭隘域により連通されて一つの開口として形成されていることを特徴とする静止型混合装置。 In a static mixing device having a mixing member attached in the middle of a pipeline in order to mix the additive fluid added to the fluid in the pipeline with the fluid,
The mixing member is a single flat plate that forms a plate member that expands in the radial direction, and a ring portion that forms an outer peripheral portion, and a flap portion that extends radially inward from the ring portion at a pair of diametrically opposed positions. And an opening formed between adjacent flap portions in the circumferential direction,
The flap portion has a base portion connected to the ring portion and an end portion extending radially inward from the base portion, and the base portion has side edges extending linearly inward in the radial direction from the ring portion on both sides in the circumferential direction. And the end has an arcuate edge that protrudes laterally from the line extending the side edge, and forms a side edge of the base of the flap part and an inner periphery of the ring part. The angle at which the arc part intersects with the arc part is 90 degrees or more, and the side edges on both sides in the circumferential direction of the base part are tapered to gradually reduce the distance from the ring part toward the edge part of the end part. And
A narrow area is formed at the tube axis position between the ends of the two opposing flap portions,
The opening is formed in two fan-like areas formed by forming an inner peripheral edge of the ring portion and surrounded by an arc portion having the same inner diameter as the inner wall surface of the pipe, a side edge of the base portion of the two flap portions, and an edge portion of the end portion of the flap portion. Is formed as one opening that is communicated by the narrow region .
混合部材は、半径方向に拡がる板部材をなし、外周部をなすリング部と、直径方向で対向する一対の位置で該リング部から半径内方向に延びるフラップ部と、周方向で隣接するフラップ部同士間に形成される開口部とを有し、
フラップ部は、上記リング部につながり管路軸線に対して直角な面をなしている基部と該基部から半径方向内方に延びる端部とを有し、上記基部は、リング部から半径方向内方に直線状に延びる側縁を周方向両側に有し、上記端部は、半径内方に向け流送流体の下流側へ傾斜しており、上記側縁を延長する線よりも側方に弯曲突出するような円弧状の縁部を有し、フラップ部の基部の側縁とリング部の内周縁を形成している円弧部との交わる角度が90度以上になっていて、基部の周方向両側の側縁が、上記リング部から上記端部の縁部に向かい徐々に相互間の距離を短縮するテーパ形状になっており、
対向する二つのフラップ部の端部同士間の管軸線位置に狭隘域が形成されており、
開口部は、リング部の内周縁を形成し管内壁面と同じ内径の円弧部と二つのフラップ部の基部の側縁そしてフラップ部の端部の縁部により囲まれて形成される二つの扇状域が上記狭隘域により連通されて一つの開口として形成されていることを特徴とする静止型混合装置。 In a static mixing device having a mixing member attached in the middle of a pipeline in order to mix the additive fluid added to the fluid in the pipeline with the fluid,
The mixing member is a plate member that expands in the radial direction, and includes a ring portion that forms an outer peripheral portion, a flap portion that extends radially inward from the ring portion at a pair of diametrically opposed positions, and a flap portion that is adjacent in the circumferential direction. Having an opening formed between them,
The flap portion has a base portion connected to the ring portion and forming a plane perpendicular to the pipe axis, and an end portion extending radially inward from the base portion, and the base portion is radially inward from the ring portion. Side edges extending in the circumferential direction on both sides in the circumferential direction, and the end portions are inclined inward in the radial direction toward the downstream side of the inflowing fluid, to the side of the line extending the side edges. It has an arcuate edge that curves and protrudes, and the angle between the side edge of the base part of the flap part and the arc part forming the inner peripheral edge of the ring part is 90 degrees or more, and the circumference of the base part Side edges on both sides of the direction are tapered to gradually reduce the distance from the ring part toward the edge of the end part,
A narrow area is formed at the tube axis position between the ends of the two opposing flap portions,
The opening is formed in two fan-like areas formed by forming an inner peripheral edge of the ring portion and surrounded by an arc portion having the same inner diameter as the inner wall surface of the pipe, a side edge of the base portion of the two flap portions, and an edge portion of the end portion of the flap portion. Is formed as one opening that is communicated by the narrow region .
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