JP6021293B2 - バラスト水処理システム - Google Patents
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Description
・最小サイズが50μm以上の生物は1m3中に生きた生物数が10個体未満。
・最小サイズが50μm未満で10μm以上の生物は1ml中に生きた生物数が10個体未満。
・毒素酸生性コレラ(O-1,O-139)は1cfu/100μm未満。
・大腸菌は250cfu/100ml未満。
・腸球菌は100cfu/100ml未満。
しかしながら、一般的なバラストポンプは遠心ポンプであり、遠心ポンプの特性上、バラストポンプから送出される流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えてしまうことがある。すなわち、図5に示すように、バラスト水処理装置の処理能力が、例えば、Qm3/hである場合に、Qm3/hの能力を有する遠心ポンプをバラストポンプとして採用すると、バラストポンプの能力は、バラストタンクまでの管路長が最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および水位差から求められた最小流量に基づいて決定されているため、バラストタンクまでの管路長が短くなり、管路抵抗が減少するにしたがって、ポンプの性能曲線に沿って運転点がAからBに向かって移動し、図6に示すように、バラストポンプから送出される流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えてしまうことがある。
また、バラストポンプは、通常船舶に予備用を含め二台搭載されることが多く、二台同時運転も実質的には可能である。同時運転した場合、図5に示すポンプ性能曲線が流量増加の方向へ移動し、バラストポンプから送出される流量はより増加することになる。
なお、図6は、850m3/hの能力を有する遠心ポンプを使って、管路長が最も短くなり、管路抵抗が最小となるバラストタンク(最も船尾側(機関室側)の船底に位置するバラストタンク)に注水したときに、遠心ポンプから実際に送出されるバラスト水(海水)の流量と、時間との関係を示している。
本発明に係るバラスト水処理システムは、シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御する制御器とを備え、複数の前記バラストタンクの少なくとも1つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とする。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
これにより、バラスト水処理装置の処理能力を超えたバラスト水処理装置へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置で処理されなかったバラスト水のバラストタンクへの注水を防止することができる。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
これにより、バラスト水処理装置の処理能力を超えたバラスト水処理装置へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置で処理されなかったバラスト水のバラストタンクへの注水を防止することができる。
これにより、バラスト水処理装置が停止されている状態でバラストポンプが運転されることを防止することおよびバラストポンプの同時運転を防止することができ、作業員による誤操作を未然に防止することができる。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
上記バラスト水処理システムにおいて、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムにおいて、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムの運転方法において、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムの運転方法において、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
以下、本発明の第1実施形態に係るバラスト水処理システムについて、図1から図3を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係るバラスト水処理システムを搭載した船舶を上方から見た図であって、本実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図、図2は図1の要部を拡大して示す図、図3は本実施形態に係るバラスト水処理システムの運転手順および制御器による制御手順を説明するためのフローチャートである。
本実施形態に係るバラスト水処理システム10は、シーチェスト(海水吸入口)11と、二台のバラストポンプ12と、流量調整(制御)バルブ13と、流量計14と、バラスト水処理装置15と、バラストライン(注排水管)16と、制御器17とを備えている。
なお、バラストポンプ12、流量調整バルブ13、流量計14、およびバラスト水処理装置15は、船舶1の機関室3内に配置されている。
バラストポンプ12は、主管16aの一端部と流量調整バルブ13との間の上流側で二つに分岐して二つの流路を形成し、その下流側で合流して再び一つの流路を形成する二本の主管16aにそれぞれ一台ずつ接続されている。
なお、ここでいう開度0°とは全閉状態のことであり、開度90°とは全開状態のことである。
バラスト水処理装置15は、フィルター、電気分解、オゾン殺菌、UV照射、凝縮分離等を用いてバラストタンク2に注水(給水)されるバラスト水を処理する(例えば、バラスト水中の水生生物や細菌類等を死滅させるまたは除去する)装置であり、流量計14の下流側に位置する主管16aに接続されている。
分岐点22とバラストポンプ12との間に位置する主管16aの途中には、自動開閉バルブ(サクションバルブ)31がそれぞれ接続されている。自動開閉バルブ31は、バラストタンク2にバラスト水を注水するとき、またはバラストタンク2からバラスト水を排水するときに全開とされ、これら以外のとき(すなわち、バラストタンク2にバラスト水を注水しないとき、またはバラストタンク2からバラスト水を排水しないとき)に全閉とされる。
なお、自動開閉バルブ19,24,27,30,31はそれぞれ、船橋、機関室または機関制御室に配置された図示しないコントロールパネル(制御盤)で遠隔操作できるように構成されている。
まず、使用するバラストポンプ12および注水するバラストタンク2を選定(決定:入力)する。
つぎに、選択されたバラストポンプ12から、選択されたバラストタンク2に至るまでの間に配置された流量調整バルブ13、自動開閉バルブ19,30,31の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ19,31の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合するか否かを判断し、適合していない場合には、流量調整バルブ13の開閉状態(流量調整バルブ13が全閉(閉止)状態となっていること)、各自動開閉バルブ19,30,31の開閉状態を確認し、データベースに保存された開閉条件と適合するようにバルブの開閉状態を訂正(修正)する。
なお、バラスト水処理装置15の電源スイッチは、選択されたバラストポンプ12から、選択されたバラストタンク2に至るまでの間に配置された流量調整バルブ13、自動開閉バルブ19,30,31の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ19,31の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合しないとONにならない(入らない)ようになっている。
なお、選択されたバラストポンプ12側の自動開閉バルブ31の開スイッチは、バラスト水処理装置15の電源スイッチがONにならない(入らない)とONにならない(入らない)ようになっている。
なお、選択されたバラストポンプ12の運転スイッチは、選択されたバラストポンプ12側の自動開閉バルブ31の開スイッチがONにならない(入らない)とONにならない(入らない)ようになっている。
そして、選択されたバラストポンプ12が運転されると、制御器17は、全閉状態にあった流量調整バルブ13の開度を30°(最小値:最小開度)とする制御信号を流量調整バルブ13に対して出力し、選択されたバラストポンプ12への注水が開始される。
以下、注水先のバラストタンク2が切り換えられる度に、同様の手順が繰り返されることになる。
これにより、バラストポンプ12から送出される流量を、常にバラスト水処理装置15の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンク2に積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
これにより、バラスト水処理装置15の処理能力を超えたバラスト水処理装置15へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置15で処理されなかったバラスト水のバラストタンク2への注水を防止することができる。
これにより、バラスト水処理装置15が停止されている状態でバラストポンプ12が運転され、処理されなかったバラスト水のバラストタンク2への注水を防止することができ、作業員による誤操作を未然に防止することができる。
本発明に係るバラスト水処理システムの第2実施形態について、図4を参照しながら説明する。図4は本実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図であって、図2と同様の図である。
本実施形態に係るバラスト水処理システム40は、流量調整バルブ13の代わりに危急閉止バルブ13’を備えるとともに、バイパスライン41およびバイパスバルブ42を具備しているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
バイパスバルブ(流量調整バルブ)42は、制御器17から送られてくる制御信号(指令信号)に基づいてその開度が例えば、30°〜90°の範囲で自動的に調整される(開閉される)電動バタフライバルブであり、バイパスライン41の途中に接続されている。
なお、ここでいう開度0°とは全閉状態のことであり、開度90°とは全開状態のことである。
また、バイパスバルブ42は、上述した流量調整バルブ13と同様、図3に示すフローチャートにしたがって制御(操作)される。
例えば、上述した実施形態では、流量調整バルブ13またはバイパスバルブ42の開度を制御(調整)することによりバラスト水(海水)の流量を調整するようにしているが、流量調整バルブ13、バイパスライン41、バイパスバルブ42をなくして(省略して)構成の簡略化を図るとともに、バラストポンプ12の回転数をインバータによる回転数制御で増減させることによりバラスト水(海水)の流量を調整するようにしてもよい。
2 バラストタンク
10 バラスト水処理システム
11 シーチェスト
12 バラストポンプ
13 流量調整バルブ
13’危急閉止バルブ
14 流量計
15 バラスト水処理装置
17 制御器
40 バラスト水処理システム
42 バイパスバルブ(流量調整バルブ)
Claims (15)
- シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、
前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御する制御器と、
を備え、
複数の前記バラストタンクの少なくとも1つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システム。 - 前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブが全閉とされることを特徴とする請求項1に記載のバラスト水処理システム。
- シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
バラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御する制御器と、
を備え、
複数の前記バラストタンクの少なくとも1つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システム。 - 前記バラストポンプと前記流量計との間に危急閉止バルブを備え、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記制御器により前記危急閉止バルブが全閉とされることを特徴とする請求項3に記載のバラスト水処理システム。
- 前記バラスト水処理装置が運転されている状態ではじめて、前記バラストポンプの運転が可能となるインターロック機構を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のバラスト水処理システム。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載のバラスト水処理システムを具備していることを特徴とする船舶。
- シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、
前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御するようにし、
複数の前記バラストタンクの少なくとも1つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システムの運転方法。 - 前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブを全閉とすることを特徴とする請求項7に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
- シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
バラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御するようにし、
複数の前記バラストタンクの少なくとも1つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システムの運転方法。 - 前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記バラストポンプと前記流量計との間に設けられた危急閉止バルブを全閉とすることを特徴とする請求項9に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
- 前記バラスト水処理装置が運転されている状態で、前記バラストポンプを運転するようにしたことを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
- 船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項1に記載のバラスト水処理システム。 - 船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項3に記載のバラスト水処理システム。 - 船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項7に記載のバラスト水処理システムの運転方法。 - 船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項9に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
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