JP6137413B2 - バラスト水処理装置及びバラスト水処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、バラスト水処理装置、及びバラスト水処理方法に関する。本願は、２０１５年５月２８日に日本に出願された特願２０１５−１０８４３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

タンカー等の船舶において、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、一般的に、船舶に設けられたバラストタンク内にバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は、基本的に荷上港で取水されて、荷積港で排出される。そのため、それらの場所が異なっていれば、バラスト水中に含まれるプランクトンや細菌類の微生物が世界中を移動することになる。従って、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、その港に別の海域の微生物を放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。

バラスト水中に含まれる微生物の含有量を低減するために、バラスト水処理装置が用いられている。

特開２０１０−２５４２８１号公報

バラスト水処理装置においては、バラスト水（主に海水）に起因して腐食や海水スケールの付着が発生することがあり、これらの抑制が望まれている。また、バラスト水が流通するラインの内側には、亜鉛メッキ等の表面処理が施されていることがある（前記特許文献１の〔００７２〕参照）。その場合、表面処理から亜鉛などが溶出し、溶出した溶出物質がバラスト水処理装置における各種の回転軸や駆動部に悪影響を与える。

本発明は、バラスト水に起因する腐食や海水スケールの付着を抑制することができると共に、表面処理からの溶出物質の溶出を抑制することができるバラスト水処理装置、及びバラスト水処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、バラスト水が、バラスト水を貯留するバラストタンクへ向けて流通する第２ラインと、前記第２ラインに設けられ、前記第２ラインを流通するバラスト水に対して紫外線の照射を行う紫外線照射部と、前記紫外線照射部に保管用水を供給する保管用水供給部と、運転停止時に前記紫外線照射部の内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記保管用水供給部を制御する制御部と、を備える、バラスト水処理装置に関する。

また、前記紫外線照射部の内部空間の水位を検出する水位検出部を更に備え、前記制御部は、前記水位検出部により検出された水位が所定の下限水位未満になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を開始するように、前記保管用水供給部を制御してもよい。

また、前記制御部は、前記水位検出部により検出された水位が所定の上限水位以上になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を停止するように、前記保管用水供給部を制御してもよい。

また、バラスト水を濾過するフィルタと、前記フィルタを収納するケーシングと、前記フィルタに向けてバラスト水が流通する第１ラインと、を更に備え、前記第２ラインは、前記フィルタで濾過されたバラスト水が流通し、前記保管用水供給部は、前記ケーシングに保管用水を供給し、前記制御部は、運転停止時に前記ケーシングの内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記保管用水供給部を制御してもよい。

本発明は、バラスト水に対して紫外線の照射を行う紫外線照射部を備えるバラスト水処理装置の運転停止時に、前記紫外線照射部の内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記紫外線照射部に保管用水を供給する、バラスト水処理方法に関する。

また、前記紫外線照射部の内部空間の水位を検出し、検出された水位が所定の下限水位未満になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を開始してもよい。

また、検出された水位が所定の上限水位以上になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を停止してもよい。

本発明によれば、バラスト水に起因する腐食や海水スケールの付着を抑制することができると共に、表面処理からの溶出物質の溶出を抑制することができるバラスト水処理装置、及びバラスト水処理方法を提供することができる。

本発明のバラスト水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。 図１の一部を模式的に拡大して示す図である。 実施形態における保管用水の供給の制御を示すフローチャートである。

本発明のバラスト水処理装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のバラスト水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。図２は、図１の一部を模式的に拡大して示す図である。

図１に示すように、本実施形態のバラスト水処理装置１は、バラスト水濾過装置２と、紫外線照射部としての紫外線リアクタ６１と、逆洗水供給手段７と、保管用水供給部４５と、制御部９と、を備える。制御部９は、制御対象の各機器を制御可能に、各機器に信号線（不図示）により接続されている。バラスト水処理装置１には、その外部構成として、バラストタンク６２と、第１清浄水タンク６５と、第２清浄水タンク（清浄水タンク）６６と、が接続されている。

バラスト水処理装置１は、ラインとして、第１ラインとしてのラインＬ１と、ラインＬ２と、第２ラインとしてのラインＬ１１と、ラインＬ１２と、ラインＬ２１と、ラインＬ２４と、ラインＬ３１と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

また、バラスト水処理装置１は、保管用水供給部４５に関するラインとして、ラインＬ４１と、ラインＬ４２と、ラインＬ４３と、ラインＬ４４と、ラインＬ４５と、を備える。

バラスト水濾過装置２は、ケーシング５１と、フィルタ５２と、フィルタ回転手段３と、吸引ノズル４と、逆洗水噴射ノズル６と、逆洗汚水排出手段５と、フィルタ差圧測定手段８と、水位検出部としての第１水位検出部５３（図２参照）と、を備える。

ケーシング５１は、円筒状であり、その内部にフィルタ５２を収納する。フィルタ５２は、全体視で円筒状であり、内部に流入した被処理水としてのバラスト水Ｗ１（主に海水）を濾過して、濾過処理水Ｗ２として外部へ流出させる。フィルタ回転手段３は、フィルタ５２を、その軸心を中心に回転させる。吸引ノズル４は、フィルタ５２の一次側に設けられ、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。

逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の二次側に設けられ、フィルタ５２の外周面に向かって、バラスト水処理運転中に逆洗水を噴射する。逆洗水噴射ノズル６からの逆洗水の噴射は、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在する（満たされる）状態で行われる。

逆洗汚水排出手段５は、吸引ノズル４で吸引された逆洗汚水Ｗ１１をケーシング５１の内部から外部へ排出する。フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧を測定する。制御部９は、フィルタ差圧測定手段８により測定された差圧などに基づいて、逆洗水の噴射の有無、逆洗水の噴射時の噴射圧力などを制御する。
バラスト水濾過装置２の詳細については後述する。

紫外線リアクタ６１は、バラスト水濾過装置２のフィルタ５２により濾過されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２に対して紫外線の照射を行う。紫外線リアクタ６１は、第２水位検出部６３（図２参照）を備える。紫外線リアクタ６１の詳細については後述する。

バラストタンク６２は、紫外線リアクタ６１により紫外線の照射が行われたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２を、貯留処理水Ｗ３として貯留する。
また、紫外線リアクタ６１は、バラストタンク６２に貯留されるバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を船外へ排出する際に、貯留処理水Ｗ３に対して紫外線の照射を行う。

第１清浄水タンク６５は、バラスト水とは別に用意された第１清浄水Ｗ５を貯留する。第２清浄水タンク６６は、バラスト水とは別に用意された第２清浄水Ｗ６を貯留する。なお、第１清浄水タンク６５と第２清浄水タンク６６とは、同じタンクから構成されてもよい（同じタンクを共用してもよい）。

「バラスト水」については、バラストタンク６２に導入（流入）される前又はバラストタンク６２から排出（流出）された後に拘わらず、また、フィルタ５２に導入（流入）される前又はフィルタ５２から排出（流出）された後に拘わらず、更には、紫外線リアクタ６１に導入（流入）される前又は紫外線リアクタ６１から排出（流出）された後に拘わらず、「バラスト水」と表現する。また、状況に応じて適宜に「バラスト水」について「被処理水」、「濾過処理水」、「貯留処理水」、「排水」等と表現する。また、バラスト水は、海水、淡水、汽水を含む。

次に、各ラインについて詳述する。ラインＬ１は、一端部からバラスト水（被処理水）Ｗ１（主に海水）が導入され、他端部において導入口２０に接続しており、被処理水Ｗ１がバラスト水濾過装置２の導入口２０に向けて流通するラインである。ラインＬ１には、ポンプＰ１、バルブＶ１、接続部Ｊ１、導入口２０がこの順で接続されている。
ラインＬ２は、一端部においてラインＬ１の接続部Ｊ１に接続しており、他端部からフィルタ５２内の水（バラスト水Ｗ１）が排出されるラインである。

ラインＬ１１は、一端部においてバラスト水濾過装置２の流出口２６に接続しており、他端部においてバラストタンク６２に接続しており、バラスト水濾過装置２で濾過処理されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２がバラストタンク６２に向けて流通するラインである。ラインＬ１１には、流出口２６、接続部Ｊ２１、バルブＶ１１、接続部Ｊ１１、紫外線リアクタ６１、バルブＶ１２、バラストタンク６２がこの順で設けられている。

ラインＬ１２は、一端部においてラインＬ１１の接続部Ｊ１１に接続しており、他端部からバラスト水（貯留処理水）Ｗ３を排出するラインである。ラインＬ１２には、接続部Ｊ１１、バルブＶ１３、ポンプＰ１１がこの順で設けられている。

ラインＬ２１は、一端部においてラインＬ１１の接続部Ｊ２１に接続しており、他端部において逆洗水噴射ノズル６に接続しているラインである。ラインＬ２１には、バラスト水（濾過処理水）Ｗ２が逆洗水噴射ノズル６に向けて流通する。ラインＬ２１には、接続部Ｊ２１、バルブＶ２１、ポンプＰ２１がこの順で設けられている。

ラインＬ２４は、一端部において第１清浄水タンク６５に接続しており、他端部においてラインＬ２１の接続部Ｊ２４に接続しているラインである。接続部Ｊ２４は、ラインＬ２１におけるバルブＶ２１とポンプＰ２１との間に設けられている。ラインＬ２４には、第１清浄水タンク６５に貯留される第１清浄水Ｗ５が、逆洗水として流通する。

保管用水供給部４５に関するラインについて説明する。ラインＬ４１は、一端部から第１保管用水Ｗ１ｃ（海水）が導入され、他端部において接続部Ｊ４１に接続しているラインである。ラインＬ４１には、海水Ｗ１ｃが、（第１）保管用水として流通する。接続部Ｊ４１は、ラインＬ４１とラインＬ４２とラインＬ４３との接続部である。ラインＬ４１には、バルブＶ４１が接続されている。

ラインＬ４２は、一端部において第２清浄水タンク６６に接続しており、他端部において接続部Ｊ４１に接続しているラインである。ラインＬ４２には、第２清浄水タンク６６に貯留される第２清浄水Ｗ６が、（第２）保管用水として流通する。ラインＬ４２には、バルブＶ４２が接続されている。

ラインＬ４３は、一端部において接続部Ｊ４１に接続しており、他端部において接続部Ｊ４２に接続しているラインである。接続部Ｊ４２は、ラインＬ４３とラインＬ４４とラインＬ４５との接続部である。ラインＬ４３には、海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６が流通する。ラインＬ４３には、ポンプＰ４１が接続されている。ポンプＰ４１は、ラインＬ４３を流通する水を、吸引して加圧する（吐出する）。

ラインＬ４４は、一端部において接続部Ｊ４２に接続しており、他端部においてケーシング５１の内部空間５１ａに連通しているラインである。ラインＬ４４には、海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６（保管用水Ｗｋ）が流通する。ラインＬ４４には、バルブＶ４４が接続されている。

ラインＬ４５は、一端部において接続部Ｊ４２に接続しており、他端部において紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａに連通しているラインである。ラインＬ４５には、海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６（保管用水Ｗｋ）が流通する。ラインＬ４５には、バルブＶ４５が接続されている。

ラインの各所には、各種のバルブ及びポンプが設けられている。具体的には、ラインＬ１における接続部Ｊ１よりも上流側には、ポンプＰ１が設けられている。ポンプＰ１は、ラインＬ１の一端部からバラスト水（被処理水）Ｗ１（主に海水）を汲み上げる。ラインＬ１におけるポンプＰ１と接続部Ｊ１との間には、バルブＶ１が設けられている。ラインＬ２には、バルブＶ２が設けられている。ラインＬ２４には、バルブＶ２４が設けられている。

ラインＬ１１における流出口２６と紫外線リアクタ６１との間（詳細には、接続部Ｊ２１と接続部Ｊ１１との間）には、バルブＶ１１が設けられている。ラインＬ１１における紫外線リアクタ６１とバラストタンク６２との間には、バルブＶ１２が設けられている。ラインＬ１２には、バルブＶ１３及びポンプＰ１１が設けられている。ポンプＰ１１は、ラインＬ１２を流通する水を、吸引して加圧する（吐出する）。

ラインＬ２１における接続部Ｊ２１とポンプＰ２１との間には、バルブＶ２１が設けられている。ラインＬ２１におけるバルブＶ２１と逆洗水噴射ノズル６との間には、ポンプＰ２１が設けられている。ポンプＰ２１は、ラインＬ２１を流通する水を、吸引して加圧する（吐出する）。

保管用水供給部４５は、ポンプＰ４１、バルブＶ４１、バルブＶ４２、バルブＶ４４、バルブＶ４５等から構成される。保管用水供給部４５は、ラインＬ４１から導入される海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水タンク６６に貯留される第２清浄水Ｗ６を、保管用水として選択的に加圧して、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１に供給する。

具体的には、保管用水供給部４５は、ラインＬ４１から導入される海水Ｗ１ｃを第１保管用水として加圧して、ラインＬ４４を介してケーシング５１に供給し、及び／又は、ラインＬ４５を介して紫外線リアクタ６１に供給する。また、保管用水供給部４５は、第２清浄水タンク６６に貯留され且つラインＬ４２を流通する第２清浄水Ｗ６を第２保管用水として加圧して、ラインＬ４４を介してケーシング５１に供給し、及び／又は、ラインＬ４５を介して紫外線リアクタ６１に供給する。

保管用水供給部４５におけるバルブの開閉パターンは以下の通りである。
ラインＬ４１から導入される海水Ｗ１ｃを選択的に接続部Ｊ４１に向けて流通させる場合には、バルブＶ４１を開き、バルブＶ４２を閉じる。
第２清浄水タンク６６に貯留される第２清浄水Ｗ６を選択的に接続部Ｊ４１に向けて流通させる場合には、バルブＶ４２を開き、バルブＶ４１を閉じる。

ポンプＰ４１により加圧された海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６（保管用水Ｗｋ）をケーシング５１及び紫外線リアクタ６１の両方に供給する場合には、バルブＶ４４及びバルブＶ４５の両方を開く。
ポンプＰ４１により加圧された海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６（保管用水Ｗｋ）をケーシング５１に供給し、紫外線リアクタ６１に供給しない場合には、バルブＶ４４を開き、バルブＶ４５を閉じる。
ポンプＰ４１により加圧された海水Ｗ１ｃ又は第２清浄水Ｗ６（保管用水Ｗｋ）を紫外線リアクタ６１に供給し、ケーシング５１に供給しない場合には、バルブＶ４５を開き、バルブＶ４４を閉じる。

次に、バラスト水濾過装置２の詳細について説明する。ケーシング５１は、上部開口部及び下部開口部を有する円筒状に形成されており、上部開口部が蓋部１０で密閉され、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、ラインＬ３１が接続されている。ラインＬ３１には、ケーシング５１の内部のエアを抜くためのエア抜きバルブＶ３１が設けられている。

第１水位検出部５３は、ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１を検出する。第１水位検出部５３は、ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が所定の下限水位Ｈ１Ｌ未満であるか、下限水位Ｈ１Ｌ以上で且つ上限水位Ｈ１ｈ未満であるか、又は、上限水位Ｈ１ｈ以上のいずれかであるかを検出することができる。

第１水位検出部５３は、下限水位検出電極棒５３ａと、上限水位検出電極棒５３ｂとを備える。下限水位検出電極棒５３ａの下端部は、上限水位検出電極棒５３ｂの下端部よりも下方に位置する。

下限水位検出電極棒５３ａは、その下端部がケーシング５１の内部空間５１ａの水に接触するか否かに基づいて、ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が所定の下限水位Ｈ１Ｌ未満であるか（接触しない）、下限水位Ｈ１Ｌ以上か（接触する）を検出することができる。下限水位検出電極棒５３ａによる検出信号は、制御部９へ送信される。
上限水位検出電極棒５３ｂは、その下端部がケーシング５１の内部空間５１ａの水に接触するか否かに基づいて、ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が所定の上限水位Ｈ１ｈ未満であるか（接触しない）、上限水位Ｈ１ｈ以上であるか（接触する）を検出することができる。上限水位検出電極棒５３ｂによる検出信号は、制御部９へ送信される。
制御部９への検出信号の送信は、バラスト水処理装置の濾過処理や洗浄などの通常の運転が停止した後の保管運転の開始時に、開始される。

第１保管用水導入口４６には、ラインＬ４４の他端部が接続されている。ラインＬ４４を流通する保管用水Ｗｋは、第１保管用水導入口４６を介してケーシング５１の内部空間５１ａに導入される。なお、第１保管用水導入口４６は、図２においてはケーシング５１の内部空間５１ａの上部付近に接続されているが、これに制限されず、ケーシング５１の内部空間５１ａの底部付近に接続されていてもよい。

フィルタ５２は、上部開口部及び下部開口部を有し、全体視で円筒状に形成されている。ケーシング５１とフィルタ５２との間には、処理水流出空間２７が形成される。上部開口部は、上閉止部１３で密閉されている。下部開口部は、下閉止部１４及び後述する下部回転軸部材１６とで密閉されている。

フィルタ回転手段３は、上部回転軸部材１５と、下部回転軸部材１６と、上部回転軸部材１５を回転させるモータ１７とで構成されている。上部回転軸部材１５は、フィルタ５２の上閉止部１３に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向上向きに突設して設けられている。下部回転軸部材１６は、フィルタ５２の下閉止部１４に、フィルタ５２の軸心位置に軸心方向下向きに突設して設けられている。

上部回転軸部材１５は、ケーシング５１の蓋部１０を貫通し且つシーリングされた軸受部材１８を介して、蓋部１０に回転自在に且つ液密に支持されている。下部回転軸部材１６は、ケーシング５１の底部１１を貫通し且つシーリングされた軸受部材１９を介して、底部１１に回転自在に且つ液密に支持されている。下部回転軸部材１６は、フィルタ５２の内部と連通する管状体となっており、ケーシング５１の底部１１からケーシング５１の外部に突出する。下部回転軸部材１６には、ケーシング５１への導入口２０が接続されている。

導入口２０には、ラインＬ１が接続されている。ケーシング５１の側部には、流出口２６が設けられている。流出口２６には、ラインＬ１１が接続されている。
ラインＬ１を流通し且つ導入口２０から導入された被処理水Ｗ１は、下部回転軸部材１６を通ってフィルタ５２の内部に入る。その被処理水Ｗ１は、フィルタ５２を通過して濾過されて、ケーシング５１とフィルタ５２との間に形成される処理水流出空間２７に入り、流出口２６から流出する。

逆洗汚水排出手段５は、逆洗汚水が流通する逆洗汚水ラインとしての逆洗汚水集合管２８と、逆洗汚水ラインとしての逆洗汚水排出管２９と、バルブＶ３２とを備える。逆洗汚水集合管２８は、吸引ノズル４に接続する。逆洗汚水集合管２８には、吸引ノズル４で吸引された逆洗汚水Ｗ１１が集合する。逆洗汚水排出管２９は、逆洗汚水集合管２８の下端部に接続し、逆洗汚水Ｗ１１を外部へ排出する。バルブＶ３２は、逆洗汚水排出管２９に設けられている。

逆洗汚水集合管２８においては、上端部が閉鎖し、下端部が開口している。逆洗汚水集合管２８は、フィルタ５２の軸心に配置されている。逆洗汚水集合管２８の上端部は、フィルタ５２の上閉止部１３の中央に設けられた孔に、嵌合して支持されている。逆洗汚水集合管２８の下端部は、フィルタ５２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６の内部を、フィルタ５２の回転を妨げないように通り、ケーシング５１の導入口２０に固定されて支持されている。

吸引ノズル４は、フィルタ５２の一次側に設けられ、逆洗汚水集合管２８に接続し、フィルタ５２の内周面に向かって開口する。吸引ノズル４は、逆洗水噴射ノズル６から噴射され且つフィルタ５２を外周面から内周面に向けて通過した逆洗水である逆洗汚水Ｗ１１を吸引する。吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向全域から吸引可能であることが好ましい。なお、吸引ノズル４の構成は特に限定されるものではない。例えば、吸引ノズル４を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される吸引ノズル４は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。

本実施形態においては、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向（上下方向）に直線状に配置されて、逆洗汚水集合管２８と接続している。また、フィルタ５２の内周面に対向した位置でフィルタ５２に向かって開口している吸引ノズル４の開口部は、フィルタ５２の内周面に摺動可能に密着している。

上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、フィルタ５２の軸方向に２列に配置され、一方の列の吸引ノズル４の間に他方の列の吸引ノズル４が位置している。具体的には、複数の吸引ノズル４は、逆洗汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。なお、吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に配置する他の例として、複数の吸引ノズル４をフィルタ５２の軸方向に、吸引ノズル４の間に未吸引部が存在しない間隔で螺旋状に配置してもよい。

吸引ノズル４の開口部がフィルタ５２の内周面に摺動可能に密着した状態で、複数の吸引ノズル４は、フィルタ５２の軸方向に直線状に配置されて逆洗汚水集合管２８に接続している。上下方向に配置されている複数の吸引ノズル４は、各吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、逆洗汚水集合管２８の左右側に、高さ方向に交互に配置されている。そのため、フィルタ５２の１回の回転でフィルタ５２の内周面全域からの吸引を行うことができる。

逆洗水噴射ノズル６は、ケーシング５１の側部に設けられており、ケーシング５１の内部に開口している。逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の軸方向全域に逆洗水を噴射できることが好ましい。逆洗水噴射ノズル６の構成は特に限定されるものではない。例えば、逆洗水噴射ノズル６を、フィルタ５２の軸方向に直線状及び／又は周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される逆洗水噴射ノズル６は、同じ高さに配置してもよく、或いは高さを変えて配置してもよい。本実施形態においては、逆洗水噴射ノズル６は、複数配置された各吸引ノズル４と同周上に位置し、且つ、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の前に位置するように設けられている。なお、逆洗水噴射ノズル６は、各吸引ノズル４と対向するそれぞれの位置に設けられていてもよく、或いは、フィルタ５２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の後に位置するように設けられていてもよい。

逆洗水供給手段７は、フィルタ５２で濾過処理されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２を加圧して、逆洗水Ｗ２として逆洗水噴射ノズル６に供給する。逆洗水供給手段７は、ポンプＰ２１、バルブＶ２１などから構成される。

逆洗水噴射ノズル６は、フィルタ５２の外周面（二次側）に逆洗水Ｗ２を噴射して、フィルタ５２の一次側に堆積した異物を剥離する。剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われる。逆洗水噴射ノズル６から噴射された逆洗水Ｗ２によりフィルタ５２から剥離した異物は、逆洗汚水排出管２９に設けられたバルブＶ３２を開くことにより、吸引ノズル４により効果的に吸引される。バルブＶ３２の二次側の圧力は大気圧に開放されているため、逆洗汚水集合管２８の内部の圧力がフィルタ５２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ５２の二次側にある濾過処理水Ｗ２の一部及び逆洗水噴射ノズル６から噴射した逆洗水Ｗ２は、逆洗汚水Ｗ１１となって逆洗汚水集合管２８の内部を流通し、逆洗汚水排出管２９から外部へ排出される。

フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の一次側と二次側との差圧であるフィルタ差圧を測定する。フィルタ差圧測定手段８は、フィルタ５２の内部に配置される一次側圧力センサ３７と、処理水流出空間２７に配置される二次側圧力センサ３８と、を備える。フィルタ差圧測定手段８は、一次側圧力センサ３７によりフィルタ５２の一次側圧力を検知し、二次側圧力センサ３８によりフィルタ５２の二次側圧力を検知して、フィルタ５２の一次側と二次側とのフィルタ差圧を測定する。フィルタ差圧に基づいて、フィルタ５２の汚れ具合を判断できる。フィルタ差圧が大きい場合は、フィルタ５２への異物の堆積量が多くなっていることを示し、フィルタ差圧が小さい場合は、フィルタ５２が初期状態に近い状態（異物の堆積量が少ない状態）であることを示している。

逆洗水噴射ノズル６に供給される逆洗水としては、本実施形態においては、フィルタ５２で濾過処理されたバラスト水（濾過処理水）Ｗ２が用いられる。なお、フィルタ５２への逆洗水としては、第１清浄水タンク６５に貯留されている第１清浄水Ｗ５などを使用することもできる。

紫外線リアクタ６１について詳述する。第２水位検出部６３は、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２を検出する。第２水位検出部６３は、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が所定の下限水位Ｈ２Ｌ未満であるか、下限水位Ｈ２Ｌ以上で且つ上限水位Ｈ２ｈ未満であるか、又は、上限水位Ｈ２ｈ以上のいずれかであるかを検出することができる。

第２水位検出部６３は、下限水位検出電極棒６３ａと、上限水位検出電極棒６３ｂとを備える。下限水位検出電極棒６３ａの下端部は、上限水位検出電極棒６３ｂの下端部よりも下方に位置する。
下限水位検出電極棒６３ａは、その下端部が紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水に接触するか否かに基づいて、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が所定の下限水位Ｈ２Ｌ未満であるか（接触しない）、下限水位Ｈ２Ｌ以上であるか（接触する）を検出することができる。下限水位検出電極棒６３ａによる検出信号は、制御部９へ送信される。

上限水位検出電極棒６３ｂは、その下端部が紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水に接触するか否かに基づいて、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が所定の上限水位Ｈ２ｈ未満であるか（接触しない）、上限水位Ｈ２ｈ以上であるか（接触する）を検出することができる。上限水位検出電極棒６３ｂによる検出信号は、制御部９へ送信される。
制御部９への検出信号の送信は、バラスト水処理装置の濾過処理や洗浄などの通常の運転が停止した後の保管運転の開始時に、開始される。

第２保管用水導入口４７には、ラインＬ４５の他端部が接続されている。ラインＬ４５を流通する保管用水Ｗｋは、第２保管用水導入口４７を介して紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａに導入される。
紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａには、紫外線ランプ（不図示）を液密に収容する保護管６１ｂが複数設けられている。

ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が下限水位Ｈ１Ｌ以上であるとき、又は、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が下限水位Ｈ２Ｌ以上であるときには、ラインＬ１１などの多くのラインは、水により完全に又は実質的に満たされる。

制御部９は、運転停止時に、ケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａを保管用水Ｗｋで実質的に満たすように、保管用水供給部４５を制御する。「運転停止時」とは、バラスト水の各種処理、装置の各種洗浄処理に関する通常運転が停止している時であり、典型的には、保管運転時である。「実質的に満たす」とは、完全に満たす場合のみならず、本発明の効果が奏される程度に満たすことを意味する。

制御部９は、第１水位検出部５３により検出されたケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１、及び第２水位検出部６３により検出された紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２に基づいて、保管用水供給部４５におけるポンプＰ４１のオン／オフ、バルブの開閉などを切り替える。

制御部９は、第１水位検出部５３により検出された水位Ｈ１が所定の下限水位Ｈ１Ｌ未満になった場合に、ケーシング５１への保管用水Ｗｋの供給を開始するように、及び、第２水位検出部６３により検出された水位Ｈ２が所定の下限水位Ｈ２Ｌ未満になった場合に、紫外線リアクタ６１への保管用水Ｗｋの供給を開始するように、保管用水供給部４５を制御する。

また、制御部９は、第１水位検出部５３により検出された水位Ｈ１が所定の上限水位Ｈ１ｈ以上になった場合に、ケーシング５１への保管用水Ｗｋの供給を停止するように、及び、第２水位検出部６３により検出された水位Ｈ２が所定の上限水位Ｈ２ｈ以上になった場合に、紫外線リアクタ６１への保管用水Ｗｋの供給を停止するように、保管用水供給部４５を制御する。

次に、本実施形態のバラスト水処理装置１の通常運転における主な処理動作について簡単に説明する。
（１）バラスト水濾過装置２による被処理水Ｗ１の濾過処理（バラスト水処理運転）
バルブＶ１、バルブＶ１１及びバルブＶ１２を開き、バルブＶ２、バルブＶ１３、バルブＶ２１、バルブＶ３１及びバルブＶ３２を閉じる。この状態で、ポンプＰ１を駆動させる。これにより、ラインＬ１の一端部から流入した被処理水Ｗ１は、ラインＬ１を流通する。導入口２０から導入されたバラスト水（被処理水）Ｗ１は、フィルタ５２で濾過処理され、濾過処理水Ｗ２として流出口２６から排出される。濾過処理水Ｗ２は、ラインＬ１１を流通し、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、バラストタンク６２に貯留処理水Ｗ３として貯留される。

（２）逆洗水噴射ノズル６によるフィルタ５２の逆洗処理（バラスト水処理運転中の逆洗）
バルブＶ１、バルブＶ１１、バルブＶ１２、バルブＶ２１及びバルブＶ３２を開き、他のバルブを閉じて、バラスト水（濾過処理水）Ｗ２（逆洗水Ｗ２）が逆洗水噴射ノズル６に向けて流通する状態とする。そして、ケーシング５１及びフィルタ５２の内部にバラスト水（Ｗ２，Ｗ１）が存在する状態で、ポンプＰ２１及び吸引ノズル４の吸引を稼働させる。これにより、逆洗水噴射ノズル６からの逆洗水（濾過処理水）Ｗ２は、フィルタ５２に向けて噴射され、逆洗が行われる。

（３）バラストタンク６２から外部への貯留処理水Ｗ３の排水処理
バルブＶ１２及びバルブＶ１３を開き、バルブＶ１１及びバルブＶ２４を閉じる。この状態でラインＬ１２に設けられたポンプＰ１１を稼働させる。これにより、バラストタンク６２に貯留されるバラスト水（貯留処理水）Ｗ３は、紫外線リアクタ６１により紫外線処理され、ラインＬ１１及びラインＬ１２を介して外部に排出される。

本実施形態のバラスト水処理装置１は、保管運転時に以下のように動作し、バラスト水処理方法の一実施形態を実行する。図３は、実施形態における保管用水の供給の制御を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、バラスト水処理装置１は、保管運転開始の指示を受ける。

ステップＳ２において、制御部９は、保管用水の種類（海水Ｗ１ｃ／第２清浄水Ｗ６）を選択する。例えば、短期的な保管をする場合（１航海の間等）には、船員からの指示信号や各種検出信号などに基づいて、制御部９は、保管用水として第１保管用水である海水Ｗ１ｃを選択する。この場合には、バルブＶ４１を開き、バルブＶ４２を閉じる。
長期的な保管（荷上港で取水された後、長期間停泊するとき等）や、海水（バラスト水）の温度や気温が高い場合、すなわち、保管用水が腐ったり、異臭を放ったりする恐れがある場合）には、船員からの指示信号や各種検出信号などに基づいて、制御部９は、保管用水として第２保管用水である第２清浄水Ｗ６を選択する。この場合には、バルブＶ４２を開き、バルブＶ４１を閉じる。なお、短期的な保管をする場合であっても、保管運転中に何らかの原因で水位が低下したときには、保管用水として第２保管用水である第２清浄水Ｗ６を用いてもよい。

ステップＳ３において、制御部９は、第１水位検出部５３により検出されたケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が下限水位Ｈ１Ｌ未満であるか、及び第２水位検出部６３により検出された紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が下限水位Ｈ２Ｌ未満であるか否かを判定する。
制御部９は、水位Ｈ１が下限水位Ｈ１Ｌ未満であること又は水位Ｈ２が下限水位Ｈ２Ｌであることを判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４に進める。また、制御部９は、その他の場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、処理をステップＳ３に戻す。

ステップＳ４において、制御部９は、ポンプＰ４１をオンにして、ポンプＰ４１を稼働させる。また、制御部９は、水位Ｈ１が下限水位Ｈ１Ｌ未満であることを判定した場合には、バルブＶ４４及びバルブＶ３１を開く。制御部９は、水位Ｈ２が下限水位Ｈ２Ｌ未満であることを判定した場合には、バルブＶ４５を開く。なお、保管用水Ｗｋをケーシング５１及び紫外線リアクタ６１の両方に供給する場合には、制御部９は、バルブＶ４４及びバルブＶ４５の両方を開く。
これにより、保管用水Ｗｋは、ポンプＰ４１で加圧され、ラインＬ４４及び／又はラインＬ４５を流通して、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１に供給される。

ステップＳ５において、制御部９は、第１水位検出部５３により検出されたケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１が上限水位Ｈ１ｈ以上であるか、及び第２水位検出部６３により検出された紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２が上限水位Ｈ２ｈ以上であるか否かを判定する。
制御部９は、水位Ｈ１が上限水位Ｈ１ｈ以上であること又は水位Ｈ２が上限水位Ｈ２ｈ以上であることを判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６に進める。また、制御部９は、その他の場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、処理をステップＳ５に戻す。

ステップＳ６において、制御部９は、ポンプＰ４１をオフにし、バルブＶ４１、バルブＶ４２、バルブＶ４４及びバルブＶ４５を閉じて、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１への保管用水Ｗｋの供給を停止させる。

ステップＳ７において、制御部９は、保管運転停止の指示を受けているかを確認する。制御部９は、保管運転停止の指示を受けていない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、処理をステップＳ３に戻す。また、制御部９は、保管運転停止の指示を受けている場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、保管運転を停止するように各部を制御する。

本実施形態のバラスト水処理装置１によれば、例えば、次のような効果を奏する。
本実施形態のバラスト水処理装置１は、バラスト水Ｗ１を濾過するフィルタ５２と、フィルタ５２を収納するケーシング５１と、フィルタ５２に向けてバラスト水Ｗ１が流通するラインＬ１と、フィルタ５２で濾過されたバラスト水Ｗ２が、バラスト水Ｗ２を貯留するバラストタンク６２へ向けて流通するラインＬ１１と、フィルタ５２とバラストタンク６２との間に設けられ、濾過処理水Ｗ２に対して紫外線の照射を行う紫外線リアクタ６１と、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１に保管用水Ｗｋ（Ｗ１ｃ，Ｗ６）を供給する保管用水供給部４５と、運転停止時にケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａを保管用水Ｗｋで実質的に満たすように、保管用水供給部４５を制御する制御部９と、を備える。

そのため、本実施形態によれば、保管運転時などの運転停止時に、ケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａは、保管用水Ｗｋで実質的に満たされる。従って、運転停止時に、ケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａは、乾燥しにくい。装置の構造によっては、バラスト水が流通するラインの内側空間も、保管用水Ｗｋで実質的に満たされる。

浸水した状態から乾燥した状態になると、バラスト水（主に海水）に起因する腐食や海水スケールの付着、バラスト水が流通するラインの内側の表面処理の溶出などが発生しやすいと言われている。しかし、本実施形態によれば、運転停止時に乾燥した状態となりにくい。そのため、本実施形態によれば、バラスト水に起因する腐食や海水スケールの付着を抑制することができると共に、表面処理からの溶出物質の溶出を抑制することができる。

本実施形態のバラスト水処理装置１は、ケーシング５１の内部空間５１ａの水位Ｈ１を検出する第１水位検出部５３と、紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの水位Ｈ２を検出する第２水位検出部６３と、を更に備える。制御部９は、第１水位検出部５３により検出された水位Ｈ１が所定の下限水位Ｈ１Ｌ未満になった場合に、及び／又は、第２水位検出部６３により検出された水位Ｈ２が所定の下限水位Ｈ２Ｌ未満になった場合に、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１への保管用水Ｗｋの供給を開始するように、保管用水供給部４５を制御する。

そのため、本実施形態によれば、運転停止時にケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａが保管用水Ｗｋで実質的に満たされた状態を、形成しやすい。

本実施形態においては、制御部９は、第１水位検出部５３により検出された水位Ｈ１が所定の上限水位Ｈ１ｈ以上になった場合に、及び／又は、第２水位検出部６３により検出された水位Ｈ２が所定の上限水位Ｈ２ｈ以上になった場合に、ケーシング５１及び／又は紫外線リアクタ６１への保管用水Ｗｋの供給を停止するように、保管用水供給部４５を制御する。

そのため、本実施形態によれば、運転停止時にケーシング５１の内部空間５１ａ及び／又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａに保管用水Ｗｋが過剰に供給されることを抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
ケーシング５１への保管用水Ｗｋとして、ラインＬ１を介して導入される海水Ｗ１を用いてもよい。
第１水位検出部５３、第２水位検出部６３及び制御部９の構成は、保管用水供給部４５を適切に制御できるものであれば、制限されない。

保管用水供給部４５は、ケーシング５１又は紫外線リアクタ６１の一方のみに保管用水Ｗｋを供給する構成であってもよい。制御部９は、運転停止時にケーシング５１の内部空間５１ａ又は紫外線リアクタ６１の内部空間６１ａの一方のみを保管用水Ｗｋで実質的に満たすように、保管用水供給部４５を制御してもよい。

前記実施形態においては、フィルタ５２への逆洗水Ｗ２としてフィルタ５２で濾過処理され且つバラストタンク６２を経ていない濾過処理水Ｗ２が使用されているが、これに制限されない。被処理水Ｗ１や、バラストタンク６２に貯留されている貯留処理水Ｗ３や、他のタンクに貯留されている清浄水（生活用水や飲料水など）などを、逆洗水Ｗ２として使用してもよい。

前記実施形態においては、バラストタンク６２に貯留されるバラスト水は、フィルタ５２による濾過処理及び紫外線リアクタ６１（紫外線照射部）による紫外線処理が行われたバラスト水であるが、これに制限されない。バラストタンク６２に貯留されるバラスト水は、濾過処理及び／又は紫外線処理が行われていないバラスト水であってもよい。

前記実施形態においては、フィルタ５２は、内部に流入したバラスト水Ｗ１を濾過して外部へ流出させる筒状のフィルタであるが、これに制限されない。フィルタは、外部から流入するバラスト水を濾過して内部から流出させる筒状のフィルタであってもよく、また、筒状ではないフィルタであってもよい。

１ バラスト水処理装置
９ 制御部
４５ 保管用水供給部
５１ ケーシング
５１ａ 内部空間
５２ フィルタ
５３ 第１水位検出部（水位検出部）
６１ 紫外線リアクタ（紫外線照射部）
６１ａ 内部空間
６２ バラストタンク
６３ 第２水位検出部
６６ 第２清浄水タンク（清浄水タンク）
Ｌ１ ライン（第１ライン）
Ｌ１１ ライン（第２ライン）
Ｈ１ 水位
Ｈ２ 水位
Ｈ１Ｌ，Ｈ２Ｌ 下限水位
Ｈ１ｈ，Ｈ２ｈ 上限水位
Ｗ１ 被処理水（バラスト水）
Ｗ１ｃ 海水
Ｗ２ 濾過処理水（バラスト水）
Ｗ６ 第２清浄水（清浄水）
Ｗｋ，Ｗ１ｃ，Ｗ６ 保管用水

Claims (7)

1. バラスト水が、バラスト水を貯留するバラストタンクへ向けて流通する第２ラインと、
   前記第２ラインに設けられ、前記第２ラインを流通するバラスト水に対して紫外線の照射を行う紫外線照射部と、
   前記紫外線照射部に保管用水を供給する保管用水供給部と、
   運転停止時に前記紫外線照射部の内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記保管用水供給部を制御する制御部と、を備える、
   バラスト水処理装置。
2. 前記紫外線照射部の内部空間の水位を検出する水位検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記水位検出部により検出された水位が所定の下限水位未満になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を開始するように、前記保管用水供給部を制御する、
   請求項１に記載のバラスト水処理装置。
3. 前記制御部は、前記水位検出部により検出された水位が所定の上限水位以上になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を停止するように、前記保管用水供給部を制御する、
   請求項２に記載のバラスト水処理装置。
4. バラスト水を濾過するフィルタと、
   前記フィルタを収納するケーシングと、
   前記フィルタに向けてバラスト水が流通する第１ラインと、を更に備え、
   前記第２ラインは、前記フィルタで濾過されたバラスト水が流通し、
   前記保管用水供給部は、前記ケーシングに保管用水を供給し、
   前記制御部は、運転停止時に前記ケーシングの内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記保管用水供給部を制御する、
   請求項１〜３のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
5. バラスト水に対して紫外線の照射を行う紫外線照射部を備えるバラスト水処理装置の運転停止時に、前記紫外線照射部の内部空間を保管用水で実質的に満たすように、前記紫外線照射部に保管用水を供給する、
   バラスト水処理方法。
6. 前記紫外線照射部の内部空間の水位を検出し、
   検出された水位が所定の下限水位未満になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を開始する、
   請求項５に記載のバラスト水処理方法。
7. 検出された水位が所定の上限水位以上になった場合に、前記紫外線照射部への保管用水の供給を停止する、
   請求項６に記載のバラスト水処理方法。

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