JP6347297B1 - バラスト水測定装置およびバラスト水測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数回測定されるバラスト水の測定装置の設置負担、または維持もしくは管理負担を軽減する。また、船舶に設置されるバラスト水処理設備とバラスト水の測定装置の連係を簡略化する。【解決手段】 測定装置(2、52)は、処理前のバラスト水を第1のバラスト水、処理後のバラスト水を第2のバラスト水とし、第1のバラスト水の水質を測定する第1の測定部(6−1、54−1)と、第2のバラスト水の水質を測定する第2の測定部(6−2、54−2)と、第1の測定部および第2の測定部に接続し、一つの試薬容器から試薬を第1の測定部および第2の測定部に供給する試薬供給部(8)と、第1の測定部および第2の測定部に接続し、測定後の第1のバラスト水および第2のバラスト水を排水する排水部(7)と、第1の測定部、第2の測定部、試薬供給部および排水部を収容する筐体(4)を備える。【選択図】 図1
Description
本発明は、船舶に積載されるバラスト水の水質測定に関する。
貨物船などの船舶では、貨物の量の変動による船舶の喫水変動を抑制するため、船舶に積載されるバラスト水の量が調整される。このバラスト水は、貨物が陸揚げされる寄港地で積載され、貨物が積載される寄港地で排出される。バラスト水に含まれる水生生物および病原体の移動による海洋汚染を防止するため、水生生物および病原体を殺滅するように、バラスト水に次亜塩素酸ナトリウムやオゾンなどの酸化剤を注入するバラスト水処理が知られている(たとえば、特許文献1)。また、バラスト水を排出するバラスト水排水処理では、中和剤の注入によりバラスト水を中和するバラスト水処理が行われる。
ところで、バラスト水排水処理時のバラスト水処理では、たとえば中和前のバラスト水の水質および中和後のバラスト水の水質が測定される。中和前のバラスト水の水質情報は、中和剤の注入量の決定に使用され、中和後のバラスト水の水質情報は、排水されるバラスト水の水質管理に使用される。つまり、このバラスト水処理では、たとえば2回の水質測定が行われる。各水質測定に対して測定装置を設置すると、各測定装置の設置領域とともに各測定装置の操作または保守に必要な作業領域を確保する必要がある。装置の設置領域が制限される船舶において、装置の設置領域が不足するという課題がある。また、水質測定の測定装置が増加すると、測定装置の維持および管理負担が増加するとともに、測定装置間の連係が複雑になるという課題がある。
そこで、本発明の目的は、複数回測定されるバラスト水の測定装置の設置負担、または維持もしくは管理負担を軽減することにある。
本発明の他の目的は、船舶に設置されるバラスト水処理設備とバラスト水の測定装置の連係を簡略化することにある。
上記目的を達成するため、本発明のバラスト水測定装置の一側面によれば、処理前のバラスト水を第1のバラスト水、処理後のバラスト水を第2のバラスト水とし、前記第1のバラスト水の水質を測定する第1の測定部と、前記第2のバラスト水の水質を測定する第2の測定部と、前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの試薬容器から試薬を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する試薬供給部と、前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、測定後の前記第1のバラスト水および第2のバラスト水を排水する排水部と、前記第1の測定部、前記第2の測定部、前記試薬供給部および前記排水部を収容する筐体とを備えていればよい。
上記バラスト水測定装置において、前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの緩衝溶液容器から緩衝溶液を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する緩衝溶液供給部を備えていてもよい。
上記バラスト水測定装置において、前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの洗浄液容器から洗浄液を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する洗浄液供給部を備えていてもよい。
上記バラスト水測定装置は船舶に設置され、該船舶に設置されるバラスト水処理設備のバラスト水処理前後のバラスト水の水質を測定してもよい。
上記バラスト水測定装置において、前記試薬容器中の前記試薬が着色されていてもよい。
上記目的を達成するため、本発明のバラスト水測定方法の一側面によれば、処理前のバラスト水を第1のバラスト水、処理後のバラスト水を第2のバラスト水とし、筐体内の第1の測定部に前記第1のバラスト水を供給する処理と、前記筐体内の第2の測定部に前記第2のバラスト水を供給する処理と、前記筐体内の一つの試薬容器から試薬を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する処理と、前記試薬を含む第1のバラスト水を前記第1の測定部で測定する処理と、前記試薬を含む第2のバラスト水を前記第2の測定部で測定する処理と、前記筐体内の一つの排水部から、測定後の前記第1のバラスト水および前記第2のバラスト水を排出する処理とを含んでいればよい。
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
(1) 第1の測定部および第2の測定部を備えるので、少なくとも2箇所のバラスト水の水質を一つの測定装置で別々に測定することができる。たとえばバラスト水の処理前後の水質が測定される船舶において、測定装置の設置数を抑制することができる。バラスト水の測定装置の設置領域、および作業領域を小さくすることができ、測定装置の設置負担を軽減することができる。
(2) 測定装置の設置数の抑制により、測定装置を維持し管理する船員の負担を軽減することができる。たとえば、一つの試薬容器から試薬を第1の測定部および第2の測定部に供給するので、測定されるバラスト水の数に対して試薬容器の数を少なくすることができる。試薬容器の数の抑制により、試薬容器中の試薬の残量管理負担が軽減される。
(3) 少なくとも2箇所のバラスト水の水質が一つの筐体内で測定できるので、水質測定結果の連係が容易である。
そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
〔第1の実施の形態〕
第1の実施の形態について、図1を参照する。図1は、第1の実施の形態に係るバラスト水測定装置の一例を示している。図1において、計測器、ポンプおよび制御部に付した細い矢印は、制御部と各装置との接続を表し、給水管の入口および排水部の出口に付した太い矢印は、バラスト水または排水の流れを示している。
バラスト水測定装置2(以下、「測定装置2」という)は、複数のバラスト水の水質、たとえばバラスト水に含まれる次亜塩素酸ナトリウムやオゾンなどの酸化剤のTRO(Total Residual Oxidants)濃度、を測定する測定装置の一例である。測定装置2は、筐体4と、第1の測定部6−1(以下「測定部6−1」という)と、第2の測定部6−2(以下「測定部6−2」という)と、排水部7と、試薬供給部8と、緩衝溶液供給部10と、表示入力部12と、制御部14を備える。測定装置2には、第1のバラスト水BW1(以下「バラスト水BW1」という)および第2のバラスト水BW2(以下「バラスト水BW2」という)が供給される。バラスト水BW1は、たとえば酸化剤または中和剤が注入されるバラスト水処理前のバラスト水であり、バラスト水BW2は、たとえばバラスト水処理後のバラスト水である。
筐体4は、測定部6−1、6−2、排水部7、試薬供給部8、緩衝溶液供給部10、表示入力部12、および制御部14を収容し、これらの部材を筐体内に集約させている。この筐体4は、たとえば金属筐体であって、測定装置2に剛性を与えている。
測定部6−1は、第1の計測器20−1(以下、「計測器20−1」という)と、第1の給水管22−1(以下、「給水管22−1」という)と、第1の排水管24−1(以下「排水管24−1」という)と、第1の給水ポンプ26−1(以下、「給水ポンプ26−1」という)とを備える。計測器20−1は、給水管22−1および排水管24−1に接続する。計測器20−1、給水管22−1および排水管24−1は、第1のバラスト水流路を形成する。給水ポンプ26−1は、給水管22−1に設置される。給水ポンプ26−1は、稼働により第1のバラスト水流路内のバラスト水BW1を流動させる。
計測器20−1は、バラスト水BW1の水質を測定する手段の一例である。この計測器20−1は、たとえばバラスト水BW1中のTRO濃度を測定する。この計測器20−1は、バラスト水BW1による光の吸収の強さを測定する比色計を含む。この比色計は、たとえば光源および測定セルを含み、試薬の添加によりTRO濃度に応じて呈色させたバラスト水BW1の光の吸収の強さを測定する。たとえばバラスト水BW1にDPD(ジエチル−P−フェニレンジアミン)試薬が添加されると、この試薬がTROと反応してTROの濃度に応じて桃色から桃紅色に呈色する。この色彩をたとえばDPD比色法またはDPD吸光光度法により比色計で測定することで、バラスト水BW1中の水質を測定することができる。
給水管22−1はバラスト水BW1を計測器20−1に供給し、排水管24−1は、計測器20−1で測定されたバラスト水BW1を排水部7に排水する。給水管22−1および排水管24−1は、バラスト水BW1に含まれる酸化剤に対して耐腐食性を有する配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管であればよい。
測定部6−2は、第2の計測器20−2(以下、「計測器20−2」という)と、第2の給水管22−2(以下、「給水管22−2」という)と、第2の排水管24−2(以下、「排水管24−2」という)と、第2の給水ポンプ26−2(以下、「給水ポンプ26−2」という)とを備える。計測器20−2は、給水管22−2および排水管24−2に接続する。計測器20−2、給水管22−2および排水管24−2は、第2のバラスト水流路を形成する。給水ポンプ26−2は、給水管22−2に設置される。給水ポンプ26−2は、稼働により第2のバラスト水流路内のバラスト水BW2を流動させる。
計測器20−2は、バラスト水BW2の水質を測定する手段の一例である。この計測器20−2は、たとえばバラスト水BW2のTRO濃度を測定する。この計測器20−2は、たとえば既述の比色計を含み、試薬の添加により、バラスト水BW2中の水質を測定する。
給水管22−2はバラスト水BW2を計測器20−2に供給し、排水管24−2は、計測器20−2で測定されたバラスト水BW2を排水部7に排水する。給水管22−2および排水管24−2は、バラスト水BW2に含まれる酸化剤に対して耐腐食性を有する配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管であればよい。
排水部7は、排水を搬送する手段の一例であり、筐体4の外側および筐体内の二方向に延びる分岐配管を含み、バラスト水BW1、BW2の出口配管を形成する。筐体内の二方向に延びる配管の一つは、測定部6−1の排水管24−1に接続し、筐体内の二方向に延びる配管の他の一つは、測定部6−2の排水管24−2に接続する。排水部7は、バラスト水BW1およびバラスト水BW2の排水を合流させ、まとめて筐体4の外部に排出する。排水部7は、バラスト水BW1、BW2に含まれる酸化剤に対して耐腐食性を有する配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管であればよい。
測定部6−1および測定部6−2は、たとえば排水部7を通る延長線に対して左右対称に配置されている。測定部6−1および測定部6−2を左右対称に配置することにより、測定部6−1、6−2の配置を別々に把握する必要がなく、測定装置2の取扱い負担が軽減される。
試薬供給部8は、試薬容器28と、試薬配管30と、第1の試薬供給ポンプ32−1(以下、「試薬供給ポンプ32−1」という)と、第2の試薬供給ポンプ32−2(以下、「試薬供給ポンプ32−2」という)とを備える。試薬容器28は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部の一例である。試薬容器28は、試薬配管30を介してたとえば測定部6−1の計測器20−1、および測定部6−2の計測器20−2に接続する。試薬配管30は、試薬を搬送する手段の一例であり、この試薬配管30では、試薬容器28に接続された配管が分岐されて、二つの分岐配管が形成されている。分岐配管の一つは、計測器20−1に接続し、他の分岐配管は計測器20−2に接続する。この試薬配管30は、試薬に対して耐薬品性を有する配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管などである。
計測器20−1に接続した分岐配管には、試薬供給ポンプ32−1が設置される。試薬供給ポンプ32−1は、駆動により試薬容器28内の試薬を計測器20−1に供給する。計測器20−2に接続した分岐配管には、試薬供給ポンプ32−2が設置される。試薬供給ポンプ32−2は、駆動により試薬容器28内の試薬を計測器20−2に供給する。
試薬は、たとえばTROと反応して呈色すればよく、たとえば既述のDPD試薬を用いることができる。
緩衝溶液供給部10は、緩衝溶液容器34と、緩衝溶液配管36と、第1の緩衝溶液供給ポンプ38−1(以下、「緩衝溶液供給ポンプ38−1」という)と、第2の緩衝溶液供給ポンプ38−2(以下、「緩衝溶液供給ポンプ38−2」という)とを備える。緩衝溶液容器34は、緩衝溶液を貯蔵する緩衝溶液貯蔵部の一例である。緩衝溶液容器34は、緩衝溶液配管36を介してたとえば測定部6−1の計測器20−1、および測定部6−2の計測器20−2に接続する。緩衝溶液配管36は、緩衝溶液を搬送する手段の一例であり、この緩衝溶液配管36では、緩衝溶液容器34に接続された配管が分岐されて、二つの分岐配管が形成されている。分岐配管の一つは、計測器20−1に接続し、他の分岐配管は計測器20−2に接続する。この緩衝溶液配管36は、緩衝溶液に対して耐薬品性を有する配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管などである。
計測器20−1に接続した分岐配管には、緩衝溶液供給ポンプ38−1が設置される。緩衝溶液供給ポンプ38−1は、駆動により緩衝溶液容器34内の緩衝溶液を計測器20−1に供給する。計測器20−2に接続した分岐配管には、緩衝溶液供給ポンプ38−2が設置される。緩衝溶液供給ポンプ38−2は、駆動により緩衝溶液容器34内の緩衝溶液を計測器20−2に供給する。
緩衝溶液は、計測器20−1、20−2で測定されるバラスト水BW1、BW2の水素イオン濃度を調整するための溶液であればよく、たとえばりん酸塩緩衝液である。
表示入力部12は、制御部14の出力に基づき情報を表示するとともに、操作を受けて測定装置2に対する指示情報を生成する。表示入力部12は、たとえば液晶ディスプレイ、LED(Light Emitting Diode)ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等のディスプレイを含む。表示入力部12は、制御部14の出力を受けて、たとえばバラスト水BW1、BW2の水質情報、測定装置2の稼働情報、および警報情報などの測定装置情報を表示する。さらに、表示入力部12は、たとえばタッチパネルを含み、操作により測定装置2の設定情報、表示の切替え情報などの指示情報を生成する。
制御部14は、水質測定機能、測定結果の出力機能および外部機器との通信機能を備えるコンピュータの一例である。図2は、制御部14のハードウェア構成の一例を示している。制御部14は、プロセッサ40と、メモリ部42と、I/O(Input-Output)44とを備える。
プロセッサ40は、情報を処理する情報処理部の一例であり、たとえば中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)である。プロセッサ40は、メモリ部42に記憶されているOS(Operating System)および水質測定プログラムを実行し、各種の情報処理を行う。また、プロセッサ40が実行する情報処理は、各ポンプの稼働または停止指示、計測器20−1、20−2の稼働または停止指示、計測器20−1、20−2で得られた計測値の処理、測定装置情報の出力、表示入力部12で生成された指示情報の処理、I/O44での入出力制御を含む。
メモリ部42は、プロセッサ40が実行するOSおよび水質測定プログラム等のプログラムを記憶する。メモリ部42はプロセッサ40の制御により各種情報の記憶または読出しが行われる。メモリ部42にはROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、NAND型フラッシュメモリ、NOR型フラッシュメモリなどの記憶素子の一つまたは複数が備えられる。この記憶素子にはハードディスク装置や半導体記憶装置を用いてもよい。
I/O44は、計測器20−1、20−2、各ポンプ、表示入力部12およびバラスト水処理設備などの接続機器に有線または無線で接続する。I/O44は、プロセッサ40と接続機器とのデータの送受に用いられる。
〔バラスト水BW1、BW2の水質測定〕
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定について、図3を参照する。図3は、計測器20−1およびこの計測器20−1に接続する各配管を示している。図3における矢印は、バラスト水、排水、試薬または緩衝溶液の流れを示している。
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定について、図3を参照する。図3は、計測器20−1およびこの計測器20−1に接続する各配管を示している。図3における矢印は、バラスト水、排水、試薬または緩衝溶液の流れを示している。
第1のバラスト水BW1は、給水管22−1および給水ポンプ26−1を介して計測器20−1に供給される。試薬は、試薬配管30および試薬供給ポンプ32−1を介して計測器20−1に供給される。緩衝溶液は、緩衝溶液配管36および緩衝溶液供給ポンプ38−1を介して計測器20−1に供給される。計測器20−1に供給された第1のバラスト水BW1、試薬および緩衝溶液は、たとえば攪拌子およびスターラを含む攪拌装置により計測器20−1内で混合される。これらの混合により、試薬を第1のバラスト水BW1のTROと反応させて桃色から桃紅色に呈色させる。緩衝溶液は、バラスト水BW1の水素イオン濃度を調整する。
計測器20−1は、たとえばDPD比色法またはDPD吸光光度法によりDPD試薬および緩衝溶液を含むバラスト水BW1のTRO濃度を測定する。バラスト水BW1のTRO濃度は、たとえば日本工業規格JIS K0102(2013)の33.2項に記載されているDPD比色法もしくは33.4項に記載されているDPD吸光光度法、または米国環境保護庁(United States Environmental Protection Agency)が認可したDPD比色法4500−Cl G等に基づいて測定されればよい。
水質測定後のバラスト水BW1は排水として排水管24−1を介して排出される。バラスト水BW2の水質は、計測器20−2、給水管22−2、給水ポンプ26−2、試薬配管30、試薬供給ポンプ32−2、緩衝溶液配管36、緩衝溶液供給ポンプ38−2、排水管24−2を用いて、バラスト水BW1の水質と同様に測定すればよい。バラスト水BW2の水質測定の説明を省略する。
〔水質測定結果の表示〕
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定結果の表示について、図4を参照する。図4は、水質測定結果の表示の一例を示している。この表示画面46は、制御部14が出力する表示指示に基づき表示入力部12が表示する。
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定結果の表示について、図4を参照する。図4は、水質測定結果の表示の一例を示している。この表示画面46は、制御部14が出力する表示指示に基づき表示入力部12が表示する。
この表示画面46は、表示領域48と、操作領域49とを含む。表示領域48には、操作領域49の操作により選択された選択項目の情報が表示される。たとえば、選択項目「水質表示」が選択されると、たとえば第1の表示領域48−1および第2の表示領域48−2を含む表示領域48が表示される。第1の表示領域48−1には、バラスト水BW1の水質情報、たとえばバラスト水処理前のバラスト水の水質が表示される。第2の表示領域48−2には、バラスト水BW2の水質情報、たとえばバラスト水処理後のバラスト水の水質が表示される。第1の表示領域48−1には、たとえば表示項目「処理前のバラスト水水質」とともに、バラスト水の水質、たとえばTRO濃度が表示される。第2の表示領域48−2には、たとえば表示項目「処理後のバラスト水水質」とともに、バラスト水の水質、たとえばTRO濃度が表示される。
操作領域49には、表示領域48に表示させる選択項目の操作ボタンが表示される。操作ボタンには、たとえば選択項目「水質表示」を表示させる選択ボタン49−1、選択項目「水質推移」を表示させる選択ボタン49−2、選択項目「警報」を表示させる選択ボタン49−3、および選択項目「設定」を表示させる選択ボタン49−4を含む。図4では、表示領域48に水質情報を表示する例を示したが、選択項目「水質推移」が選択されたときは、表示領域48にバラスト水BW1、BW2の水質の推移を表示すればよく、選択項目「警報」が選択されたときは、表示領域48にたとえば発生中の警報および警報履歴などの警報情報を表示すればよく、選択項目「設定」が選択されたときは、表示領域48に測定装置2の設定項目を表示すればよい。
〔バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順〕
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順について、図5を参照する。図5は、水質測定の処理手順の一例を示すフローチャートである。この水質測定の処理手順は本発明のバラスト水測定方法の一例であって、制御部14により処理される。図5において、ステップSは処理段階を示す。
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順について、図5を参照する。図5は、水質測定の処理手順の一例を示すフローチャートである。この水質測定の処理手順は本発明のバラスト水測定方法の一例であって、制御部14により処理される。図5において、ステップSは処理段階を示す。
制御部14は、バラスト水BW1の測定かを判断し(ステップS11)、バラスト水BW1の測定であれば(ステップS11のYES)、第1の水質測定処理(ステップS12〜S14)を行う。この第1の水質測定処理では、制御部14は、給水ポンプ26−1、試薬供給ポンプ32−1および緩衝溶液供給ポンプ38−1を稼働させて、バラスト水BW1、試薬および緩衝溶液を計測器20−1に供給し(ステップS12)、その後バラスト水BW1の水質を計測器20−1に測定させ、バラスト水BW1の測定結果を計測器20−1から取得する(ステップS13)。測定後のバラスト水BW1は、排水部7から排出される。また、制御部14は取得した測定結果をたとえば、表示入力部12およびバラスト水処理設備に出力する(ステップS14)。バラスト水BW1の測定でなければ(ステップS11のNO)、制御部14は、第1の水質測定処理(ステップS12〜S14)を省略する。バラスト水BW1の測定か否かは、たとえばバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断すればよい。このバラスト水処理情報は、たとえばバラスト水処理中であるか否かを表す情報を含んでいればよい。
制御部14は、バラスト水BW2の測定かを判断し(ステップS15)、バラスト水BW2の測定であれば(ステップS15のYES)、第2の水質測定処理(ステップS16〜S18)を行う。この第2の水質測定処理では、制御部14は、給水ポンプ26−2、試薬供給ポンプ32−2および緩衝溶液供給ポンプ38−2を稼働させて、バラスト水BW2、試薬および緩衝溶液を計測器20−2に供給し(ステップS16)、その後バラスト水BW2の水質を計測器20−2に測定させ、バラスト水BW2の測定結果を計測器20−2から取得する(ステップS17)。測定後のバラスト水BW2は、排水部7から排出される。また、制御部14は取得した測定結果をたとえば、表示入力部12およびバラスト水処理設備に出力する(ステップS18)。バラスト水BW2の測定でなければ(ステップS15のNO)、制御部14は、第2の水質測定処理(ステップS16〜S18)を省略する。バラスト水BW2の測定か否かは、たとえばバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断すればよい。
制御部14は、バラスト水BW1の測定終了かを判断する(ステップS19)。バラスト水BW1の測定終了であれば(ステップS19のYES)、制御部14は給水ポンプ26−1、試薬供給ポンプ32−1および緩衝溶液供給ポンプ38−1を停止させて、バラスト水BW1、試薬および緩衝溶液の供給を停止する(ステップS20)。バラスト水BW1の測定終了でなければ(ステップS19のNO)、つまりバラスト水BW1の測定であるかバラスト水BW1の測定停止中であれば、ステップS20を省略する。バラスト水BW1の測定終了か否かは、たとえばバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断すればよい。
制御部14は、バラスト水BW2の測定終了かを判断する(ステップS21)。バラスト水BW2の測定終了であれば(ステップS21のYES)、制御部14は給水ポンプ26−2、試薬供給ポンプ32−2および緩衝溶液供給ポンプ38−2を停止させて、バラスト水BW2、試薬および緩衝溶液の供給を停止する(ステップS22)。バラスト水BW2の測定終了でなければ(ステップS21のNO)、つまりバラスト水BW2の測定であるかバラスト水BW2の測定停止中であれば、ステップS22を省略する。バラスト水BW2の測定終了か否かは、たとえばバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断すればよい。
制御部14は、この処理手順を繰り返し、連続的または断続的にバラスト水BW1、BW2の水質を測定することができる。また、既述の第1の水質測定処理および第2の水質測定処理は、個別に処理されるので、制御部14は、第1の水質測定処理および第2の水質測定処理の両方を処理できるだけでなく、第1の水質測定処理または第2の水質測定処理のいずれかを処理することもできる。
〔第1の実施の形態の効果〕
(1) 2箇所のバラスト水の水質を一台の測定装置2で個別に測定することができる。バラスト水を船舶外に排水する際の中和剤によるバラスト水処理時には、たとえば中和剤注入前後のバラスト水の水質を一台の測定装置で測定することができる。つまり、船舶においてバラスト水処理設備とともに設置されるバラスト水の水質測定装置の設置数を抑制することができる。この測定装置2は、船舶に取り込む際のバラスト水の水質測定にも用いることができる。
(1) 2箇所のバラスト水の水質を一台の測定装置2で個別に測定することができる。バラスト水を船舶外に排水する際の中和剤によるバラスト水処理時には、たとえば中和剤注入前後のバラスト水の水質を一台の測定装置で測定することができる。つまり、船舶においてバラスト水処理設備とともに設置されるバラスト水の水質測定装置の設置数を抑制することができる。この測定装置2は、船舶に取り込む際のバラスト水の水質測定にも用いることができる。
バラスト水処理設備が中和剤注入前のバラスト水の水質情報を取得すれば、バラスト水処理設備はこの水質情報に応じて中和剤の注入量を調整することができる。バラスト水処理設備が中和剤注入後のバラスト水の水質情報を取得すれば、排水前のバラスト水の水質情報を把握もしくは記録することができる。
(2) 排水部7、試薬供給部8、緩衝溶液供給部10、表示入力部12および制御部14が二つの測定部6−1、6−2で共用されるので、これらの部材の設置に必要な領域が小さくなる。したがって、測定装置2の設置領域を小さくすることができ、測定装置2の操作または保守のために必要な作業領域を小さくすることができる。
(3) 2箇所のバラスト水の水質を一台の測定装置で測定するので、バラスト水処理設備と測定装置2との間の連係負担が軽減される。つまり、バラスト水の取水処理または排水処理において2箇所のバラスト水の水質を測定する場合には、バラスト水処理設備を複数の測定装置と連係させる必要がなく、連係が容易である。
(4) 測定装置2の数、試薬容器28の数および緩衝溶液容器34の数がバラスト水の水質測定箇所数よりも少なく、測定装置2の設備管理負担、試薬や緩衝溶液の残量管理負担が軽減される。
(5) 2箇所のバラスト水の水質を一つの測定装置2の表示入力部12に並べて表示できる。バラスト水処理設備の管理者は、たとえば酸化剤や中和剤などの薬剤によるバラスト水処理前後の水質を一画面に並べて比較することができ、バラスト水の水質把握を効率的に行うことができる。
〔変形例〕
(1) 上記実施の形態では、給水管22−1に給水ポンプ26−1が設置され、給水管22−2に給水ポンプ26−2が設置されているが、測定部6−1、6−2中のバラスト水BW1、BW2を流水状態または止水状態に切り替えられればよく、給水ポンプ26−1、26−2の設置に限定されるものではない。たとえば、給水ポンプ26−1、26−2に代えて開閉弁を設置し、開閉弁の開閉によりバラスト水BW1、BW2を流水状態または止水状態に切り替えてもよい。開閉弁が開くと、バラスト水BW1、BW2の水圧によりバラスト水BW1、BW2が計測器20−1、20−2に流れ、開閉弁が閉じると、バラスト水BW1、BW2を止水することができる。
(1) 上記実施の形態では、給水管22−1に給水ポンプ26−1が設置され、給水管22−2に給水ポンプ26−2が設置されているが、測定部6−1、6−2中のバラスト水BW1、BW2を流水状態または止水状態に切り替えられればよく、給水ポンプ26−1、26−2の設置に限定されるものではない。たとえば、給水ポンプ26−1、26−2に代えて開閉弁を設置し、開閉弁の開閉によりバラスト水BW1、BW2を流水状態または止水状態に切り替えてもよい。開閉弁が開くと、バラスト水BW1、BW2の水圧によりバラスト水BW1、BW2が計測器20−1、20−2に流れ、開閉弁が閉じると、バラスト水BW1、BW2を止水することができる。
給水ポンプ26−1、26−2または既述の開閉弁は、排水管24−1、24−2に設置してもよい。また、測定装置2の上流に給水ポンプまたは開閉弁を設置してバラスト水BW1、BW2を流水状態または止水状態に切り替えるようにしてもよい。測定装置2の上流に給水ポンプまたは開閉弁を設置すれば、測定部6−1、6−2の給水ポンプ26−1、26−2および開閉弁を省略することができ、測定装置2を簡略化することができる。
(2) 図6に示すように、排水管24−1、24−2に排水の逆流を防止する逆流防止部50−1、50−2を備えてもよい。この逆流防止部50−1、50−2は、たとえば逆流防止弁、または制御部の制御信号により開閉する開閉弁であればよい。排水管24−1に設置する逆流防止部50−1は、測定部6−2の排水が測定部6−1に流れ込むのを防止し、排水管24−2に設置する逆流防止部50−2は、測定部6−1の排水が測定部6−2に流れ込むのを防止する。測定部6−1および測定部6−2の何れかが稼働している場合に、非稼働である測定部6−1または測定部6−2に排水の圧力が付加されことが抑制されるとともに、排水により測定部6−1または測定部6−2が汚染されることが抑制される。
(3) 上記実施の形態では、表示機能および入力機能を有する表示入力部12を備えているが、表示部と入力部を別々に備えるようにしてもよい。また、測定装置2に接続した外部の表示装置に測定装置情報を表示するようにしてもよい。測定装置2に接続した外部の入力装置で生成した指示情報を受けるようにしてもよい。
(4) DPD試薬を供給してバラスト水BW1、BW2のTRO濃度を測定したが、DPD試薬を用いた測定に限らない。たとえば、ヨウ化カリウムを試薬として用いて、このヨウ化カリウムとTROが反応して生成されたヨウ素を用いてTRO濃度を測定してもよく、TROを含む他の水質要素を測定するようにしてもよい。
(5) バラスト水BW1、BW2の水質測定に使用する試薬は、初期状態においてたとえば青色に着色されていてもよい。着色された試薬を用いると、試薬を含むバラスト水BW1、BW2は、試薬およびTROの反応による呈色と、初期状態から有している色とを有することになる。計測器20−1、20−2により試薬の呈色とともに、初期状態の着色を測定すれば、制御部14は、TRO濃度とともに試薬の空状態を検知することができる。試薬の空状態が発生したとき、制御部14は、空状態情報をバラスト水処理設備に出力すれば、バラスト水処理設備側でバラスト水処理を一時的に停止することができる。空状態情報をバラスト水処理設備に出力することで、試薬の欠如による誤作動、たとえば中和剤注入過剰との誤判断に基づく中和剤の注入抑制、を防止することができる。つまり、中和不十分なバラスト水の排水が防止される。
制御部14が試薬の空状態を報知すれば、試薬の補充の契機を提供することができる。船員は、空状態の報知に基づき試薬を補充すればよく、試薬を切らさないように、試薬の残量を監視する必要がなくなる。つまり、船員の負担が軽減される。また、試薬の空状態情報をたとえば衛星回線を通じて陸上側の管理センタに通知するようにすれば、管理センタにおいて試薬の欠如を認識することができる。この空状態情報の通知は、測定装置2の制御部14が自動で行うので、船員が介在することがなく、通知漏れが防止される。空状態情報を受けた管理センタは、船舶に対して適切な処置を指示することができ、不備に対する対処時間の短縮およびバラスト水処理の処理品質を向上させることができる。
(6) 上記実施の形態では、測定装置2が2つの測定部6−1、6−2を備えているが、三つ以上の測定部を備えていてもよい。測定部の数が三つ以上であっても、試薬および緩衝溶液の供給が損なわれることはなく、制御部14により制御することができる。
(7) 上記実施の形態では、表示画面46にバラスト水BW1の水質情報とバラスト水BW2の水質情報を並べて表示したが、このような表示方法に限定されない。たとえば、バラスト水BW1の水質情報とバラスト水BW2の水質情報を別画面に表示するようにすれば、多くのバラスト水BW1、BW2の水質情報を表示することができる。また、一つの表示画面に水質表示、水質推移および警報に係る情報を表示すれば、表示を切り替える負担が軽減される。
(8) 測定部6−1、6−2の装置仕様、たとえばTRO濃度の測定範囲や感度は、同じであってもよく、異なっていてもよい。測定部6−1、6−2の装置仕様が異なる場合、処理前後のバラスト水を、より測定に適した測定部6−1、6−2で測定することができ、測定装置2の測定機能を高めることができる。たとえば、酸化剤を多く含む中和処理前のバラスト水は、より広い測定範囲を有する測定部で広範囲に測定することが好ましく、酸化剤の量が少ないまたは酸化剤を含まない中和処理後のバラスト水は、より高い感度を有する測定部で高精度に測定することが好ましい。
(9) 上記実施の形態では、測定部6−1がバラスト水処理前のバラスト水BW1の水質を測定し、測定部6−2がバラスト水処理後のバラスト水BW2の水質を測定しているが、測定部6−1がバラスト水BW1の水質を測定し、測定部6−2がバラスト水BW2の水質を測定すればよく、このような水質測定に限定されない。たとえば、測定部6−1がさらにバラスト水BW2の水質を測定してもよく、測定部6−2がさらにバラスト水BW1の水質を測定してもよい。
〔第2の実施の形態〕
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態について、図7を参照して説明する。図7は第2の実施の形態に係るバラスト水測定装置の一例を示している。図7において図1と同一部分には同一符号を付してある。図7において、計測器、ポンプなどの装置と制御部に付した細い矢印は、制御部と各装置との接続を表し、給水管の入口、排水部の出口および希釈水配管の入口に付した太い矢印は、バラスト水、排水または希釈水の流れる方向を示している。
バラスト水測定装置52(以下、「測定装置52」という)は、複数種類のバラスト水の水質、たとえば既述のTRO濃度を測定する測定装置の一例である。測定装置52は、第1の実施の形態で既述した筐体4と、排水部7と、試薬供給部8と、緩衝溶液供給部10と、表示入力部12と、制御部14とを備える。また、測定装置52は、第1の測定部54−1(以下「測定部54−1」という)と、第2の測定部54−2(以下「測定部54−2」という)と、希釈水供給部56と、洗浄液供給部58とを備える。
筐体4は、測定部54−1、54−2、排水部7、試薬供給部8、緩衝溶液供給部10、表示入力部12、制御部14、希釈水供給部56、および洗浄液供給部58を収容し、これらの部材を筐体内に集約させている。この筐体4は、たとえば金属筐体であって、測定装置52に剛性を与えている。
測定部54−1は、計測器20−1と、給水管22−1と、排水管24−1と、給水ポンプ26−1とを備える。計測器20−1、給水管22−1、排水管24−1および給水ポンプ26−1は、第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。測定部54−1は、さらに第1の開閉弁60−1(以下、「開閉弁60−1」という)と、第1のストレーナ62−1(以下、「ストレーナ62−1」という)と、第1の圧力計64−1(以下、「圧力計64−1」という)と、第1のバイパス路66−1(以下「バイパス路66−1」という)とを備える。
開閉弁60−1は、給水管22−1に設置され、開状態でバラスト水BW1を通過させ、閉状態でバラスト水BW1の通過を妨げる。この開閉弁60−1は、たとえば、測定部54−1の入口弁であり、制御部14の指示により稼働する自動弁または手動弁であればよい。
ストレーナ62−1は、給水管22−1に設置され、バラスト水BW1中の浮遊物をろ過するろ過器として機能する。
圧力計64−1は、給水管22−1に設置される。圧力計64−1は、給水ポンプ26−1より上流に配置され、バラスト水BW1の入口圧力を検出する。
バイパス路66−1は、給水管22−1および排水管24−1に接続し、測定部54−1の迂回路を形成している。このバイパス路66−1はバイパス弁68−1を備え、バイパス弁68−1の開状態によりバラスト水BW1を迂回させ、閉状態によりバラスト水BW1の迂回を妨げる。
測定部54−2は、計測器20−2と、給水管22−2と、排水管24−2と、給水ポンプ26−2とを備える。計測器20−2、給水管22−2、排水管24−2および給水ポンプ26−2は、第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。測定部54−2は、さらに第2の開閉弁60−2(以下、「開閉弁60−2」という)と、第2のストレーナ62−2(以下、「ストレーナ62−2」という)と、第2の圧力計64−2(以下、「圧力計64−2」という)と、第2のバイパス路66−2(以下「バイパス路66−2」という)とを備える。
開閉弁60−2は、給水管22−2に設置され、開状態でバラスト水BW2を通過させ、閉状態でバラスト水BW2の通過を妨げる。この開閉弁60−2は、たとえば、測定部54−2の入口弁であり、制御部14の指示により稼働する自動弁または手動弁であればよい。
ストレーナ62−2は、給水管22−2に設置され、バラスト水BW2中の浮遊物をろ過するろ過器として機能する。
圧力計64−2は、給水管22−2に設置される。圧力計64−2は、給水ポンプ26−2より上流に配置され、バラスト水BW2の入口圧力を検出する。
バイパス路66−2は、給水管22−2および排水管24−2に接続し、測定部54−2の迂回路を形成している。このバイパス路66−2はバイパス弁68−2を備え、バイパス弁68−2の開状態によりバラスト水BW2を迂回させ、閉状態によりバラスト水BW2の迂回を妨げる。
測定部54−1および測定部54−2は、たとえば排水部7を通る延長線に対して左右対称に配置されている。測定部54−1および測定部54−2を左右対称に配置することにより、測定部54−1、54−2の配置を別々に把握する必要がなく、測定装置52の取扱い負担が軽減される。
希釈水供給部56は、希釈水配管70と、第1の希釈水ポンプ72−1(以下、「希釈水ポンプ72−1」という)と、第2の希釈水ポンプ72−2(以下、「希釈水ポンプ72−2」という)を備える。希釈水配管70は、希釈水を搬送する手段の一例であり、希釈水配管70では、筐体4の外側から延びる配管が分岐されて、二つの分岐配管が形成されている。分岐配管の一つは、測定部54−1の給水管22−1に接続し、他の分岐配管は測定部54−2の給水管22−2に接続する。この希釈水配管70は、水との接触による材料変化を生じさせない配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管などである。
給水管22−1に接続した分岐配管には、希釈水ポンプ72−1が設置される。希釈水ポンプ72−1は、駆動により給水管22−1に希釈水を供給する。給水管22−2に接続した分岐配管には、希釈水ポンプ72−2が設置される。希釈水ポンプ72−2は、駆動により給水管22−2に希釈水を供給する。この希釈水は、バラスト水BW1、BW2を希釈させる。
洗浄液供給部58は、洗浄液容器74と、洗浄液配管76と、第1の洗浄液供給ポンプ78−1(以下、「洗浄液供給ポンプ78−1」という)と、第2の洗浄液供給ポンプ78−2(以下、「洗浄液供給ポンプ78−2」という)とを備える。洗浄液容器74は、洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵部の一例である。洗浄液容器74は、洗浄液配管76を介して給水管22−1、22−2に接続する。洗浄液配管76は、洗浄液を搬送する手段の一例であり、この洗浄液配管76では、洗浄液容器74に接続された配管が分岐されて、二つの分岐配管が形成されている。分岐配管の一つは、給水管22−1に接続し、他の分岐配管は給水管22−2に接続する。洗浄液配管76は、水との接触による材料変化を生じさせない配管であればよく、たとえばフッ素樹脂配管、塩化ビニル配管などの樹脂配管、またはステンレス配管、腐食防止処理がされた金属配管などである。
給水管22−1に接続した分岐配管には、洗浄液供給ポンプ78−1が設置される。洗浄液供給ポンプ78−1は、駆動により洗浄液容器74内の洗浄液を給水管22−1に供給する。給水管22−2に接続した分岐配管には、洗浄液供給ポンプ78−2が設置される。洗浄液供給ポンプ78−2は、駆動により洗浄液容器74内の洗浄液を給水管22−2に供給する。
制御部14は、第1の実施の形態で既述した構成を有し、その説明を省略する。制御部14のプロセッサ40は、第1の実施の形態で既述した情報処理を行うほか、各弁の開閉指示、圧力計64−1、64−2で得られた圧力情報の取得、圧力情報に基づく処理、たとえばバラスト水BW1、BW2の測定判断などの情報処理を行う。制御部14のI/O44は、第1の実施の形態で既述した接続機器に有線または無線で接続するほか、各弁および圧力計64−1、64−2などの接続機器に有線または無線で接続する。その他の制御部14の構成は、第1の実施の形態の制御部14と同様であるので、その説明を省略する。
この実施の形態では、希釈水供給部56を備えるので、希釈水の供給によりバラスト水BW1、BW2を個別に希釈することができる。希釈水の供給量は、希釈後のバラスト水BW1、BW2のTRO濃度が、計測器20−1、20−2の良好な測定範囲(たとえば塩素換算で0から6mg/L)になるように制御部14により調整すればよい。バラスト水BW1、BW2を希釈する場合には、制御部14は、バラスト水BW1、BW2および希釈水の供給量を考慮してバラスト水BW1、BW2のTRO濃度を計算すればよい。TRO濃度が計測器20−1、20−2の良好な測定範囲内となるようにバラスト水BW1、BW2を希釈することで、TRO濃度の測定精度を高めることができる。
この実施の形態では、洗浄液供給部58が給水管22−1、22−2に接続されているので、洗浄液の供給により計測器20−1、20−2および給水管22−1、22−2を洗浄することができる。計測器20−1、20−2および給水管22−1、22−2を洗浄するので、計測器20−1、20−2および給水管22−1、22−2の汚れにより、測定結果に異常が生じることが抑制される。
〔バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順〕
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順について、図8を参照する。図8は、水質測定の処理手順の一例を示すフローチャートである。この水質測定の処理手順は本発明のバラスト水測定方法の一例であって、制御部14により処理される。図8において、ステップSは処理段階を示す。
次に、バラスト水BW1、BW2の水質測定の処理手順について、図8を参照する。図8は、水質測定の処理手順の一例を示すフローチャートである。この水質測定の処理手順は本発明のバラスト水測定方法の一例であって、制御部14により処理される。図8において、ステップSは処理段階を示す。
制御部14は、バラスト水BW1の測定かを判断し(ステップS31)、バラスト水BW1の測定であれば(ステップS31のYES)、第1の水質測定処理(ステップS32)を行う。この第1の水質測定処理では、制御部14は、希釈水ポンプ72−1を稼働させてバラスト水BW1に希釈水を供給する。その他の第1の水質測定処理は、第1の実施の形態で既述した第1の水質測定処理(ステップS12〜S14)と同様であり、その説明を省略する。バラスト水BW1の測定でなければ(ステップS31のNO)、制御部14は、第1の水質測定処理(ステップS32)を省略する。バラスト水BW1の測定か否かは、たとえば圧力計64−1の検出圧力に基づき判断すればよく、またはバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断してもよい。このバラスト水処理情報は、たとえばバラスト水処理中であるか否かを表す情報を含んでいればよい。
制御部14は、バラスト水BW2の測定かを判断し(ステップS33)、バラスト水BW2の測定であれば(ステップS33のYES)、第2の水質測定処理(ステップS34)を行う。この第2の水質測定処理では、制御部14は、希釈水ポンプ72−2を稼働させてバラスト水BW2に希釈水を供給する。その他の第2の水質測定処理は、第1の実施の形態で既述した第2の水質測定処理(ステップS16〜S18)と同様であり、その説明を省略する。バラスト水BW2の測定でなければ(ステップS33のNO)、制御部14は、第2の水質測定処理(ステップS34)を省略する。バラスト水BW2の測定か否かは、たとえば圧力計64−2の検出圧力に基づき判断すればよく、またはバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断してもよい。
制御部14は、バラスト水BW1の測定終了かを判断する(ステップS35)。バラスト水BW1の測定終了であれば(ステップS35のYES)、制御部14は給水ポンプ26−1、試薬供給ポンプ32−1、緩衝溶液供給ポンプ38−1、希釈水ポンプ72−1を停止させて、バラスト水BW1、試薬、緩衝溶液および希釈水の供給を停止し(ステップS36)、測定部54−1の洗浄処理を行う(ステップS37)。バラスト水BW1の測定終了でなければ(ステップS35のNO)、つまりバラスト水BW1の測定であるかバラスト水BW1の測定停止中であれば、ステップS36およびステップS37を省略する。バラスト水BW1の測定終了か否かは、たとえば圧力計64−1の検出圧力に基づき判断すればよく、またはバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断してもよい。
制御部14は、バラスト水BW2の測定終了かを判断する(ステップS38)。バラスト水BW2の測定終了であれば(ステップS38のYES)、制御部14は給水ポンプ26−2、試薬供給ポンプ32−2、緩衝溶液供給ポンプ38−2および希釈水ポンプ72−2を停止させて、バラスト水BW2、試薬、緩衝溶液および希釈水の供給を停止し(ステップS39)、測定部54−2の洗浄処理を行う(ステップS40)。バラスト水BW2の測定終了でなければ(ステップS38のNO)、つまりバラスト水BW2の測定であるかバラスト水BW2の測定停止中であれば、ステップS39およびステップS40を省略する。バラスト水BW2の測定終了か否かは、たとえば圧力計64−2の検出圧力に基づき判断すればよく、またはバラスト水処理設備からのバラスト水処理情報を得て判断してもよい。
制御部14は、この処理手順を繰り返し、連続的または断続的にバラスト水BW1、BW2の水質を測定することができる。また、既述の第1の水質測定処理および第2の水質測定処理は、個別に処理されるので、制御部14は、第1の水質測定処理および第2の水質測定処理の両方を処理できるだけでなく、第1の水質測定処理または第2の水質測定処理のいずれかを処理することもできる。
〔測定部54−1、54−2の洗浄処理〕
次に、測定部54−1の洗浄処理(ステップS37)について、図9を参照する。図9は、測定部の洗浄処理の処理手順の一例を示している。この測定部の洗浄処理の処理手順は、測定部54−1の洗浄処理(ステップS37)のサブルーチンの処理である。図9において、ステップSは処理段階を示す。
次に、測定部54−1の洗浄処理(ステップS37)について、図9を参照する。図9は、測定部の洗浄処理の処理手順の一例を示している。この測定部の洗浄処理の処理手順は、測定部54−1の洗浄処理(ステップS37)のサブルーチンの処理である。図9において、ステップSは処理段階を示す。
この測定部54−1の洗浄処理では、制御部14は、洗浄液供給ポンプ78−1を稼働させて洗浄液容器74内の洗浄液を給水管22−1に供給する(ステップS51)。給水管22−1に供給された洗浄液は、給水管22−1および計測器20−1を通り、これらを洗浄し、排水管24−1および排水部7を介して測定装置52の外部に排水される。
洗浄液の供給開始後、予め設定された洗浄時間が経過したかを判断し(ステップS52)、洗浄時間が経過していなければ(ステップS52のNO)、洗浄時間が経過するまでステップS52を繰り返す。この洗浄時間は、たとえば給水管22−1および計測器20−1の洗浄に必要な時間であればよい。設定された洗浄時間は、たとえば制御部14のメモリ部42に設定される。洗浄時間が経過すれば(ステップS52のYES)、洗浄液の供給を停止し(ステップS53)、測定部54−1の計測器20−1の清浄状態を確認する(ステップS54)。この清浄状態の確認は、たとえば洗浄後の計測器20−1から制御部14が計測値を取得し、この計測値が正常値であるかを判断すればよい。計測器20−1が清浄状態である場合(ステップS55のYES)、洗浄処理を終了する。計測器20−1が清浄状態でない場合(ステップS55のNO)、つまり洗浄不足である場合、制御部14は警報を発生させ(S56)、洗浄処理を中止する。
測定部54−2の洗浄処理(ステップS40)は、測定部54−1の洗浄処理(ステップS37)と同様に処理されればよく、その説明を省略する。
〔第2の実施の形態の効果〕
(1) 第1の実施の形態で既述した効果を得ることができる。
(1) 第1の実施の形態で既述した効果を得ることができる。
(2) 測定装置52が希釈水供給部56を備えるので、たとえばバラスト水BW1、BW2のTRO濃度が計測器20−1、20−2の良好な測定範囲になるように、バラスト水BW1、BW2を希釈することができ、TRO濃度の測定精度を高めることができる。また、希釈水の供給が二つの測定部54−1、54−2で共用されるので、希釈水供給部56の設置に必要な領域が小さくなる。したがって、測定装置52の設置領域を小さくすることができ、各測定装置52の操作または保守のために必要な作業領域を小さくすることができる。
(3) 測定装置52が洗浄液供給部58を備えるので、計測器20−1、20−2の清浄状態が維持され、計測器20−1、20−2の汚れにより異常を生じることが抑制される。つまり、計測器20−1、20−2の清浄状態を監視することができるので、計測器20−1、20−2の汚れによる測定異常が放置され、測定異常状態で測定が繰り返されることが防止される。また、洗浄液の供給が二つの測定部54−1、54−2で共用されるので、洗浄液供給部58の設置に必要な領域が小さくなる。したがって、測定装置52の設置領域を小さくすることができ、測定装置52の操作または保守のために必要な作業領域を小さくすることができる。
(4) 上記実施の形態の測定部54−1、54−2の洗浄処理では、測定部54−1、54−2の計測器20−1、20−2が清浄状態でない場合、つまり洗浄不足である場合、警報が発生され異常が通知される。この異常の通知により洗浄不足状態の計測器20−1、20−2を用いた水質測定が防止され、異常状態下での測定の継続を防止することができる。異常状態下での測定が防止されるので、適正な試薬注入が維持できるとともに高い水質測定精度を維持することができ、試薬の過剰注入による試薬費用の上昇が防止できる。
〔変形例〕
(1) 第1の実施の形態で既述した変形例はこの第2の実施の形態に適用することができる。
(1) 第1の実施の形態で既述した変形例はこの第2の実施の形態に適用することができる。
(2) 上記実施の形態では、測定装置52が希釈水供給部56および洗浄液供給部58を備えているが、これらは選択的に備えられていてもよい。測定装置52の測定部54−1が開閉弁60−1、ストレーナ62−1、圧力計64−1、バイパス路66−1を備えているが、これらは選択的に備えられていてもよい。測定装置52の測定部54−2が開閉弁60−2、ストレーナ62−2、圧力計64−2、バイパス路66−2を備えているが、これらは選択的に備えられていてもよい。これらの変形例も第1の実施の形態で既述した効果を得ることができる。
(3) 上記実施の形態は、測定部54−1、54−2の洗浄処理を含み、バラスト水BW1、BW2の測定終了時に測定部54−1、54−2を洗浄しているが、バラスト水BW1、BW2の測定中に測定部54−1、54−2を洗浄するように切り替えてもよく、バラスト水BW1、BW2の測定停止中に測定部54−1、54−2を洗浄するようにしてもよい。また、TRO濃度の異常値検出を契機に洗浄を開始してもよく、計測器20−1、20−2が備える測定セルの汚れまたは洗浄不足を検知して洗浄を開始してもよく、または前回の洗浄処理からの経過時間に基づき洗浄を開始してもよい。
〔第3の実施の形態〕
〔第3の実施の形態〕
第3の実施の形態について、図10を参照して説明する。図10はバラスト水測定装置とバラスト水処理設備の接続の一例を示している。図10において図1または図7と同一部分には同一符号を付してある。この実施の形態では、第1の実施の形態で既述した測定装置2がバラスト水処理設備102に接続されていてもよく、第2の実施の形態で既述した測定装置52がバラスト水処理設備102に接続されていてもよい。図10に示す測定装置2、52およびバラスト水処理設備102は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
〔バラスト水処理設備102〕
バラスト水処理設備102は、給排水ライン104と、酸化剤供給ライン106、中和剤供給ライン108および制御部110とを備えている。
バラスト水処理設備102は、給排水ライン104と、酸化剤供給ライン106、中和剤供給ライン108および制御部110とを備えている。
給排水ライン104は、主ライン112を備え、この主ライン112にバラスト注水弁114、バラストポンプ116、ミキサー118、流量計120、バラストタンク入口弁122を備えている。主ライン112は、バラスト水の注水口とバラストタンクとを接続する。バラスト注水弁114は、注水口の下流に設置され、弁の開閉により注水口から給水されるバラスト水を通過または閉止する。バラストポンプ116は、バラスト注水弁114の下流側に設置され、駆動によりバラスト水をミキサー118に流す。ミキサー118は、バラストポンプ116の下流に設置され、バラストポンプ116とミキサー118の間に注入される酸化剤または中和剤をバラスト水に混合する。流量計120は、ミキサー118の下流に設置され、酸化剤または中和剤を含むバラスト水の流量を計測する。バラストタンク入口弁122は、流量計120の下流に設置され、弁の開閉によりバラスト水を通過させまたはバラスト水の通過を妨げる。バラストタンク入口弁122を通過したバラスト水は、バラストタンクに注がれる。
給排水ライン104は、更に主ライン112に並設する分岐ライン124および排水ライン126を備え、この分岐ライン124にバラストタンク出口弁128を備え、排水ライン126にバラスト排水弁130を備える。分岐ライン124は、バラスト注水弁114とバラストポンプ116の間の主ライン112と、バラストタンクとを接続する。排水ライン126は、流量計120とバラストタンク入口弁122の間の主ライン112と、排水口とを接続する。バラストタンク出口弁128は、弁の開閉により分岐ライン124中のバラスト水を通過させまたはバラスト水の通過を妨げる。バラスト排水弁130は、弁の開閉により排水ライン126中のバラスト水を通過させまたはバラスト水の通過を妨げる。
バラスト注水弁114およびバラストタンク入口弁122を開け、バラストタンク出口弁128およびバラスト排水弁130を閉じると、バラスト水の給水経路が形成される。バラストポンプ116を稼働させると、バラスト水が主ライン112を通ってバラストタンクに供給される。
バラスト注水弁114およびバラストタンク入口弁122を閉じ、バラストタンク出口弁128およびバラスト排水弁130を開けると、バラスト水の排水経路が形成される。バラストポンプ116を稼働させると、バラストタンク内のバラスト水は、分岐ライン124、バラストポンプ116、ミキサー118、流量計120の順に流れ、排水ライン126を通って排水口から海に排水される。
酸化剤供給ライン106は、ミキサー118よりも上流側の主ライン112に酸化剤を供給する。
中和剤供給ライン108は、ミキサー118よりも上流側の主ライン112に中和剤を供給する。この中和剤は、たとえば亜硫酸ナトリウム、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である。
制御部110は、各弁、バラストポンプ116、流量計120および測定装置2(または測定装置52)の制御部14に接続し、各弁の開閉、バラストポンプ116の稼働もしくは停止、酸化剤および中和剤の供給量を制御するとともに、流量計120の計測値およびバラスト水の水質情報を受け、バラスト水の処理状態を判断または記録する。
〔測定装置2とバラスト水処理設備102の接続〕
測定装置2の測定部6−1は、酸化剤供給ライン106および中和剤供給ライン108よりも上流側の主ライン112に接続配管132で接続される。このような接続により、測定部6−1は、酸化剤または中和剤が供給される前のバラスト水BW1の供給を受け、バラスト水BW1の水質を測定する。
測定装置2の測定部6−1は、酸化剤供給ライン106および中和剤供給ライン108よりも上流側の主ライン112に接続配管132で接続される。このような接続により、測定部6−1は、酸化剤または中和剤が供給される前のバラスト水BW1の供給を受け、バラスト水BW1の水質を測定する。
測定装置2の測定部6−2は、ミキサー118よりも下流側の主ライン112に接続配管134で接続される。このような接続により、測定部6−2は、酸化剤または中和剤が供給された後のバラスト水BW2の供給を受け、バラスト水BW2の水質を測定する。なお、測定装置2の測定部6−1と測定部6−2とは、主ライン112との接続配管132、134同士が接続配管136で連通しており、切替機構、たとえば切替弁138−1、138−2、138−3により、いずれか一方の測定部のみで測定するように切替可能となっている。つまり、接続配管136および切替機構は、測定部6−1、6−2と主ライン112との接続を切替えることができる。この接続切替えにより、酸化剤または中和剤が供給された後のバラスト水BW2を測定部6−1に供給することができ、測定部6−1でバラスト水BW2の水質を測定することができる。また、接続切替えにより、酸化剤または中和剤が供給される前のバラスト水BW1を測定部6−2に供給することができ、測定部6−2でバラスト水BW1の水質を測定することができる。
〔測定装置2とバラスト水処理設備102の処理シーケンス〕
図11はバラスト水測定装置とバラスト水処理設備の処理シーケンスの一例を示している。図11において、ステップSは処理段階を示す。
図11はバラスト水測定装置とバラスト水処理設備の処理シーケンスの一例を示している。図11において、ステップSは処理段階を示す。
バラスト水処理設備102の制御部110がバラスト水処理、つまりバラスト水の給水またはバラスト水の排水を開始すると(ステップS61)、制御部110は、バラスト水処理の開始指示を測定装置2の制御部14に指示する(ステップS62)。制御部14は、バラスト水処理の開始指示を受け、既述の第1および第2の水質測定処理を行い、バラスト水BW1、BW2の水質情報を含む測定結果を制御部110に通知する(ステップS63−1)。制御部110は、測定結果に基づきバラスト水処理を制御するとともに、測定結果を記録し、船舶側に出力する(ステップS64−1)。ステップS63−1およびステップS64−1は、バラスト水処理が終了するまで繰り返される(ステップS63−2、ステップS64−2、・・・)。制御部110は、バラスト水処理の終了指示を制御部14に指示し(ステップS65)、バラスト水処理を終了する(ステップS66)。制御部14は、バラスト水処理の終了指示を受け、水質測定処理を終了する(ステップS67)。
〔測定装置52とバラスト水処理設備102の接続、および測定装置52とバラスト水処理設備102の処理シーケンス〕
測定装置52およびバラスト水処理設備102は、測定装置2およびバラスト水処理設備102と同様に接続することができる。また、測定装置52およびバラスト水処理設備102には、測定装置2とバラスト水処理設備102の処理シーケンスを適用することができる。測定装置52の圧力計64−1、64−2が検出する圧力で水質測定を開始し、または終了する場合には、既述の処理シーケンスのステップS62およびステップS65を省略すればよい。つまり、制御部110の処理負担を軽減することができる。なお、測定装置2の測定部6−1と測定部6−2のいずれか一方が不調の場合には、切替機構により測定部6−1、6−2と主ライン112との接続を切り替え、いずれか一方の測定部のみでバラスト水を測定することで、たとえば中和剤の注入不足のバラスト水が排出されないようにすることができる。
測定装置52およびバラスト水処理設備102は、測定装置2およびバラスト水処理設備102と同様に接続することができる。また、測定装置52およびバラスト水処理設備102には、測定装置2とバラスト水処理設備102の処理シーケンスを適用することができる。測定装置52の圧力計64−1、64−2が検出する圧力で水質測定を開始し、または終了する場合には、既述の処理シーケンスのステップS62およびステップS65を省略すればよい。つまり、制御部110の処理負担を軽減することができる。なお、測定装置2の測定部6−1と測定部6−2のいずれか一方が不調の場合には、切替機構により測定部6−1、6−2と主ライン112との接続を切り替え、いずれか一方の測定部のみでバラスト水を測定することで、たとえば中和剤の注入不足のバラスト水が排出されないようにすることができる。
〔第3の実施の形態の効果〕
(1) 船舶に設置されるバラスト水処理設備102のバラスト水処理前後のバラスト水の水質を一つの測定装置2または測定装置52で測定することができる。したがって、測定装置2または測定装置52の設置領域を小さくすることができ、測定装置2または測定装置52の操作または保守のために必要な作業領域を小さくすることができる。バラスト水処理設備102は、一つの測定装置2または測定装置52と連係すれば、バラスト水処理およびバラスト水の水質管理を行うことができ、バラスト水処理設備102および測定装置2、52の連係が容易である。また、測定装置2、52の設備管理負担、試薬や緩衝溶液の残量管理負担が軽減される。バラスト水の水質測定に関し、船員は、複数の測定装置を維持しまたは管理する必要がなく、船員の設備管理負担が軽減される。
(1) 船舶に設置されるバラスト水処理設備102のバラスト水処理前後のバラスト水の水質を一つの測定装置2または測定装置52で測定することができる。したがって、測定装置2または測定装置52の設置領域を小さくすることができ、測定装置2または測定装置52の操作または保守のために必要な作業領域を小さくすることができる。バラスト水処理設備102は、一つの測定装置2または測定装置52と連係すれば、バラスト水処理およびバラスト水の水質管理を行うことができ、バラスト水処理設備102および測定装置2、52の連係が容易である。また、測定装置2、52の設備管理負担、試薬や緩衝溶液の残量管理負担が軽減される。バラスト水の水質測定に関し、船員は、複数の測定装置を維持しまたは管理する必要がなく、船員の設備管理負担が軽減される。
〔変形例〕
(1) バラスト水の水質は、バラスト水処理前後のバラスト水で測定してもよく、バラスト水処理前後のいずれかのバラスト水で測定してもよい。バラスト水処理前のバラスト水の水質測定では、測定結果のフィードフォワードによりバラスト水処理を制御することができる。バラスト水処理後のバラスト水の水質測定では、測定結果のフィードバックによりバラスト水処理を制御するとともに、バラスト水処理後のバラスト水の水質を実測することができる。
(1) バラスト水の水質は、バラスト水処理前後のバラスト水で測定してもよく、バラスト水処理前後のいずれかのバラスト水で測定してもよい。バラスト水処理前のバラスト水の水質測定では、測定結果のフィードフォワードによりバラスト水処理を制御することができる。バラスト水処理後のバラスト水の水質測定では、測定結果のフィードバックによりバラスト水処理を制御するとともに、バラスト水処理後のバラスト水の水質を実測することができる。
(2) 測定部6−1、6−2または測定部54−1、54−2の装置仕様を異ならせる場合、たとえば測定部6−1または測定部54−1がより広い測定範囲を有し、測定部6−2または測定部54−2がより高い感度を有するように設定すると好ましい。このような設定では、酸化剤を多く含む中和処理前のバラスト水を、より広い測定範囲を有する測定部6−1または測定部54−1で広範囲に測定することができ、酸化剤の量が少ないまたは酸化剤を含まない中和処理後のバラスト水を、より高い感度を有する測定部6−2または測定部54−2で高精度に測定することができる。また、バラスト水を船舶に取り込む際には、既述の切替機構で接続を切替え、酸化剤注入後のバラスト水を測定部6−1または測定部54−1で測定することができる。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
本発明は、次亜塩素酸ナトリウムやオゾンなどの酸化剤をバラスト水に加えて、バラスト水中の生物を殺滅するバラスト水処理において、バラスト水の水質、たとえばTRO濃度を計測することができる。バラスト水処理が行われる船舶において、バラスト水の水質測定に有用である他、酸化剤及びその中和剤などの薬剤が加えられる他の水の水質測定に有用である。
2、52 測定装置
4 筐体
6−1、6−2、54−1、54−2 測定部
7 排水部
8 試薬供給部
10 緩衝溶液供給部
12 表示入力部
14 制御部
20−1、20−2 計測器
22−1、22−2 給水管
24−1、24−2 排水管
26−1、26−2 給水ポンプ
28 試薬容器
30 試薬配管
32−1、32−2 試薬供給ポンプ
34 緩衝溶液容器
36 緩衝溶液配管
38−1、38−2 緩衝溶液供給ポンプ
40 プロセッサ
42 メモリ部
44 I/O
50−1、50−2 逆流防止部
56 希釈水供給部
58 洗浄液供給部
60−1、60−2 開閉弁
62−1、62−2 ストレーナ
64−1、64−2 圧力計
66−1、66−2 バイパス路
68−1、68−2 バイパス弁
70 希釈水配管
72−1、72−2 希釈水ポンプ
74 洗浄液容器
76 洗浄液配管
78−1、78−2 洗浄液供給ポンプ
4 筐体
6−1、6−2、54−1、54−2 測定部
7 排水部
8 試薬供給部
10 緩衝溶液供給部
12 表示入力部
14 制御部
20−1、20−2 計測器
22−1、22−2 給水管
24−1、24−2 排水管
26−1、26−2 給水ポンプ
28 試薬容器
30 試薬配管
32−1、32−2 試薬供給ポンプ
34 緩衝溶液容器
36 緩衝溶液配管
38−1、38−2 緩衝溶液供給ポンプ
40 プロセッサ
42 メモリ部
44 I/O
50−1、50−2 逆流防止部
56 希釈水供給部
58 洗浄液供給部
60−1、60−2 開閉弁
62−1、62−2 ストレーナ
64−1、64−2 圧力計
66−1、66−2 バイパス路
68−1、68−2 バイパス弁
70 希釈水配管
72−1、72−2 希釈水ポンプ
74 洗浄液容器
76 洗浄液配管
78−1、78−2 洗浄液供給ポンプ
Claims (6)
- 処理前のバラスト水を第1のバラスト水、処理後のバラスト水を第2のバラスト水とし、前記第1のバラスト水の水質を測定する第1の測定部と、
前記第2のバラスト水の水質を測定する第2の測定部と、
前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの試薬容器から試薬を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する試薬供給部と、
前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、測定後の前記第1のバラスト水および第2のバラスト水を排水する排水部と、
前記第1の測定部、前記第2の測定部、前記試薬供給部および前記排水部を収容する筐体と、
を備えることを特徴とするバラスト水測定装置。
- 前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの緩衝溶液容器から緩衝溶液を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する緩衝溶液供給部と、
を備えることを特徴とする請求項1記載のバラスト水測定装置。
- 前記第1の測定部および前記第2の測定部に接続し、一つの洗浄液容器から洗浄液を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する洗浄液供給部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のバラスト水測定装置。
- 前記バラスト水測定装置は船舶に設置され、該船舶に設置されるバラスト水処理設備のバラスト水処理前後のバラスト水の水質を測定することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のバラスト水測定装置。
- 前記試薬容器中の前記試薬が着色されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のバラスト水測定装置。
- 処理前のバラスト水を第1のバラスト水、処理後のバラスト水を第2のバラスト水とし、筐体内の第1の測定部に前記第1のバラスト水を供給する処理と、
前記筐体内の第2の測定部に前記第2のバラスト水を供給する処理と、
前記筐体内の一つの試薬容器から試薬を前記第1の測定部および前記第2の測定部に供給する処理と、
前記試薬を含む第1のバラスト水を前記第1の測定部で測定する処理と、
前記試薬を含む第2のバラスト水を前記第2の測定部で測定する処理と、
前記筐体内の一つの排水部から、測定後の前記第1のバラスト水および前記第2のバラスト水を排出する処理と、
を含むことを特徴とするバラスト水測定方法。
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岡本 幸彦: "船舶用バラスト水処理システムの実用化", JFE技報, vol. 第25巻, JPN6017045314, February 2010 (2010-02-01), pages 1-6 * |
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