JP6504888B2 - バラスト水処理システム及びバラスト水処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、バラスト水処理システム及びバラスト水処理方法に関する。

従来、貨物船などの船舶を積荷が搭載されていない状態で安定化させるために、船舶内に配置されたバラストタンクに海水をバラスト水として充填する対策が知られている。ここで、バラスト水として利用される海水には、微生物や菌類などが多数存在している。このような微生物や菌類は、海洋生態系に悪影響を及ぼすことが国際的に懸念されていたため、２００４年に国際海事機構（ＩＭＯ）は、バラスト水管理条約を採択した。この条約では、船舶から排水するバラスト水に含まれる生物数上限を規定しており、この規定を満たすためには、バラスト水を殺菌処理する必要がある。

海水の殺菌方法としては、化学薬品を投入する方法や紫外線を照射する方法などがある。下記特許文献１には、バラストタンクに繋がる配管と薬剤タンクからの配管とが接続されており、当該薬剤タンクからの配管を通じて殺菌剤を海水に導入することにより殺菌処理を行う方法が開示されている。

国際公開第２０１０／０９３０２５号

上記バラスト水処理方法では、漲水時に海水に塩素等の殺菌剤を注入しているが、バラストタンクにバラスト水を保管している間に、バラスト水中の塩素濃度が低下し、微生物や細菌が再び増殖し始める。この傾向は、バラスト水の水温が高い場合や溶存有機物等が多い場合に特に顕著である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を高めることができるバラスト水処理システム及びバラスト水処理方法を提供することである。

本発明の一局面に係るバラスト水処理システムは、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤と、前記殺菌剤が充填される薬品容器と、前記薬品容器がバラストタンク内のバラスト水の上方に位置する第２位置から前記バラスト水に浸漬された第１位置に前記薬品容器を移動させる移動手段と、を備え、前記第１位置では、前記バラスト水に浸漬された前記薬品容器内の前記殺菌剤が前記バラスト水中に溶け出す。

上記バラスト水処理システムでは、殺菌剤が充填される薬品容器をバラストタンク内のバラスト水に浸漬させる移動手段を備えるため、バラストタンクに繋がる配管と薬剤タンクに繋がる配管とを接続し、当該薬剤タンクに繋がる配管からバラスト水に殺菌剤を導入する従来の装置と比べて、より簡易な構成で効率的にバラスト水の塩素濃度を高めることができる。

また殺菌剤としてトリクロロイソシアヌル酸を用いることにより、トリクロロイソシアヌル酸はバラスト水への溶解速度が遅いことから、殺菌剤をバラスト水に浸漬させてもすぐに溶出せずに徐々にバラスト水の塩素濃度を高めることができ、殺菌効果を長期間持続しやすい。

しかも、従来のバラスト水処理装置の構成に対し、バラストタンク内に殺菌剤を浸漬させるだけの簡素な設備の追加のみでよいため、設置スペースを確保しにくい船舶においても上記バラスト水処理システムを適用しやすい。

本発明の一局面に係るバラスト水処理システムは、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤と、バラストタンク内のバラスト水に前記殺菌剤を浸漬させた第１位置及び前記バラストタンク内のバラスト水から前記殺菌剤を取り出した第２位置に移動可能な状態で前記殺菌剤を保持する薬剤位置調整手段と、を備える。

上記構成によれば、殺菌剤を第１位置で保持することにより、殺菌剤からバラスト水に次亜塩素酸が溶け出すことで、バラスト水の塩素濃度を高めることができ、微生物の再増殖を抑制することができる。また殺菌剤を第２位置で保持することにより、殺菌剤のバラスト水への過剰な溶出を抑制することも可能である。

また、バラストタンク内の殺菌剤の位置を移動させることでバラスト水に塩素を導入することができるため、殺菌剤の投入量を予め調整しなくてもよいという利点もある。

上記バラスト水処理システムは、前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する濃度測定部をさらに備え、前記薬剤位置調整手段は、前記濃度測定部によって測定された塩素濃度が基準値未満のときに前記殺菌剤を前記第１位置に移動させることが好ましい。

上記構成によれば、濃度測定部によってバラスト水の塩素濃度をモニタリングし、バラスト水の塩素濃度が低下したタイミングで、殺菌剤をバラスト水に浸漬させる（第１位置に移動させる）ことができ、これによりバラスト水の塩素濃度を高めることができる。

ただし、上記バラスト水の塩素濃度を高めすぎると、バラストタンクに腐食が生じたり、殺菌剤の使用量が増えて材料コストが高くなったり、バラスト水の排水時に塩素の中和処理に多大な時間及び中和剤が必要となったり、等の問題が生じることがある。

そこで、上記薬剤位置調整手段は、前記濃度測定部によって測定された塩素濃度が基準値以上のときに前記殺菌剤を前記第２位置に移動させてもよい。

上記構成によれば、バラスト水の塩素濃度が基準値以上となるタイミングで、殺菌剤をバラスト水から取り出す（第２位置に移動させる）ことができ、これによりバラスト水の塩素濃度が過剰に高められるのを抑制することができる。

前記薬剤位置調整手段は、前記殺菌剤を移動させるための駆動機構と、前記濃度測定部による測定結果に基づいて前記駆動機構を制御する位置制御部と、を備えることが好ましい。

上記構成によれば、バラスト水の塩素濃度を測定し、その測定結果を位置制御部にフィードバックして駆動機構を制御することにより、バラスト水の塩素濃度の多寡に応じて殺菌剤を第１位置又は第２位置に移動させることができ、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を適度に高めることができる。

上記バラスト水処理システムは、前記殺菌剤が充填された薬品容器をさらに備える。そして前記薬剤位置調整手段は、前記薬品容器を上下動させることにより前記殺菌剤を前記第１位置に移動させる操作及び前記第２位置に移動させる操作を行ってもよい。

上記構成によれば、殺菌剤を上下動可能な状態でバラスト水の上部に配置しやすく、またバラスト水に殺菌剤を浸漬させたときに殺菌剤がバラスト水に溶出する速度を薬品容器
により抑制することができる。

本発明の一局面に係るバラスト水処理方法は、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤が充填された薬品容器を、バラストタンク内のバラスト水よりも上方の位置から下方に移動させて、前記薬品容器内の殺菌剤が前記バラスト水に溶け出すように前記薬品容器を前記バラスト水に浸漬させる工程を含む。

上記構成によれば、バラストタンク内のバラスト水にトリクロロイソシアヌル酸からなる殺菌剤を浸漬させることにより、殺菌剤からバラスト水に次亜塩素酸が溶け出すことで、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を高めることができる。これによりバラストタンク内のバラスト水中の微生物の再増殖を抑制することができる。

本発明の一局面に係るバラスト水処理方法は、前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する第１工程と、前記第１工程によって得られた塩素濃度が基準値未満のときに前記バラストタンク内のバラスト水に対して、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤を浸漬させる工程と、を行う。

上記第１工程により、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度の測定結果をフィードバックした上で、バラスト水に殺菌剤を浸漬させることができるため、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度が基準値未満となったときにバラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を高めることができる。

上記バラスト水処理方法は、前記殺菌剤を浸漬させる工程を行った後に、前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する第２工程と、当該第２工程によって得られた塩素濃度が基準値以上のときに、浸漬させた前記殺菌剤を前記バラストタンク内のバラスト水から取り出す工程と、をさらに含んでいてもよい。

上記第２工程により、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度が基準値以上となるタイミングで、殺菌剤をバラスト水から取り出すことによりバラストタンク内のバラスト水の塩素濃度が過剰に高められるのを抑制することができる。

本発明のバラスト水処理システムは、濾過したバラスト水（濾過した海水）に適用することで、バラスト水の塩素濃度をより効率的に高めることができる。また本発明のバラスト水処理方法は、バラスト水（海水）を濾過する工程と組み合わせることにより、バラスト水の塩素濃度をより効率的に高めることができる。

本発明によれば、バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を高めることができるバラスト水処理システム及びバラスト水処理方法を提供することができる。

参考形態に係るバラスト水処理システムの構成を示す概略図である。 上記バラスト水処理システムにおける薬品容器の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係るバラスト水処理システムにおいて、殺菌剤をバラスト水に浸漬させた（第１位置に移動させた）後の状態を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係るバラスト水処理システムにおいて、殺菌剤をバラスト水から取り出した（第２位置に移動させた）後の状態を示す概略図である。 上記バラスト水処理システムの構成を示すブロック図である。 上記バラスト水処理システムにおける殺菌成分の濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

（参考形態）
＜バラスト水処理システムの構成＞
参考形態のバラスト水処理システム１０の構成について図１を参照して説明する。

参考形態のバラスト水処理システム１０は、船内に配置されたバラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を高めるための装置であり、図１に示されるように、バラストタンク１内のバラスト水２に浸漬した殺菌剤５と、当該殺菌剤５を充填した薬品容器６とを備える。

上記構成を有するバラスト水処理システム１０は、殺菌剤５がバラスト水２に浸漬していることによりバラスト水２に次亜塩素酸が溶け出して、バラスト水２の塩素濃度が高められ、微生物の増殖を抑制することができる。なお、参考形態では、殺菌剤５を充填した薬品容器６はバラスト水２から取り出さずに浸漬させたままにする。

殺菌剤５は、常温固体のトリクロロイソシアヌル酸である。トリクロロイソシアヌル酸は、水溶液のｐＨが酸性であるために、バラスト水に溶け出す次亜塩素酸の殺菌力が強いという利点もある。この殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させることにより、バラスト水２に次亜塩素酸が溶け出してバラスト水２の塩素濃度が高められることを以って、バラスト水２に存在する微生物や細菌類等を殺滅させることができる。

トリクロロイソシアヌル酸は、イソシアヌル酸の窒素原子に結合した水素原子が塩素原子に置換された構造を有する化合物であって、３つの塩素原子により水素原子が置換された下記構造式（１）の化合物である。トリクロロイソシアヌル酸は、海水中に溶け出すことにより殺菌性を有する次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）を発生し、これがバラストタンク１内のバラスト水２を殺菌処理する。

トリクロロイソシアヌル酸は、短時間で高濃度の溶液を調製することは困難であるため、従来のように薬液タンクに予め高濃度溶液を調製し、バラスト水を殺菌処理するタイミングで適量フィードする方法には適していないが、水への溶解速度が小さく、４０℃程度の高温下でも安定していることから、長期間に亘って有効成分を少量ずつ供給することができるという利点がある。

殺菌剤５の分量は、バラスト水２の水量及び塩素濃度に応じて決定され、例えば塩素濃度９ｍｇ／Ｌのバラスト水を１０００トン調製する場合、必要とされる殺菌剤５（有効塩素濃度が９０％の場合）の分量は以下の式により１０ｋｇと算出される。

９（ｍｇ／Ｌ）×１０００（ｍ³）／０．９０＝１０（ｋｇ）
バラスト水の塩素濃度が時間とともに減少し、それに応じて殺菌剤５を導入すべきことを踏まえると航海日数の長短も考慮して殺菌剤５の分量を決定することが好ましい。なお、バラスト水２の塩素濃度が経時的に減少する原因としては、バラスト水２の水温が高い場合にバラスト水２中の塩素が蒸散するか又は分解すること、バラスト水２に含まれる塩素が溶存有機物などと反応して消費されること等が考えられる。

殺菌剤５の形態は、特に限定されず、顆粒状、粉末状又は錠剤状等のいずれの形態を用いてもよいが、取扱いの簡便性を考慮すると、直径が１〜１００ｍｍである顆粒状又は錠剤状が好ましい。上記殺菌剤５の形態は、海水の取り込み速度、バラストタンクの容量やバラスト水の水量、航海日数等に応じて適宜決定することが好ましく、例えば、短時間で残留オキシダント（ＴＲＯ：Ｔｏｔａｌ Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｏｘｉｄａｎｔ）濃度を上昇させたい場合又はバラスト水の管理温度が高い場合は顆粒状を使用することが好ましく、比較的長時間効果を持続させたい場合又はバラスト水の管理濃度が低めの場合は錠剤状を使用することが好ましい。

殺菌剤５は、耐塩素性及び耐酸化性に優れた材質からなる薬品容器６内に充填されている。薬品容器６に用いる材質としては、ポリプロピレン、フッ素系樹脂等が挙げられる。

薬品容器６は、図２に示すように、容器本体６Ａと、容器本体６Ａ内に収容されるメッシュ状部材６Ｂと、を備えている。メッシュ状部材６Ｂには、複数の殺菌剤５が充填されている。メッシュ状部材６Ｂは、殺菌剤５を内部に保持するとともにバラスト水２が十分に流入可能な程度の目開きを有している。容器本体６Ａの側面には小穴又はスリット（図示せず）が設けられており、当該小穴又はスリットを介してバラスト水２が容器本体６Ａ内部に流入する。容器本体６Ａ内に流入したバラスト水２は、殺菌剤５が充填されたメッシュ状部材６Ｂ内を通過し、その後バラストタンク１に流出する。この過程において、殺菌剤５がバラスト水２に溶け出すことにより次亜塩素酸が発生し、これがバラスト水を殺菌処理する。なお、図２に示すように殺菌剤５はメッシュ状部材６Ｂに充填した上で容器本体６Ａに保持される場合に限られず、容器本体６Ａ又はメッシュ状部材６Ｂのいずれか一方を省略してもよい。

＜バラスト水処理システムによる作用効果＞
次に、上記バラスト水処理システム１０による作用効果について説明する。

参考形態のバラスト水処理システム１０は、バラストタンク１内のバラスト水２に殺菌剤５を浸漬させることにより、殺菌剤５からバラスト水２に次亜塩素酸が溶け出してバラスト水２の塩素濃度を高めることができ、微生物の再増殖を抑制することができる。

上記バラスト水処理システム１０では、バラストタンク１内に殺菌剤５が配置されるため、バラストタンクに繋がる配管と薬剤タンクに繋がる配管とを接続し、当該薬剤タンクに繋がる配管からバラスト水に殺菌剤を導入する従来の装置と比べて、より簡易な構成で効率的にバラスト水２の塩素濃度を高めることができる。

また殺菌剤５としてトリクロロイソシアヌル酸を用いることにより、トリクロロイソシアヌル酸はバラスト水２への溶解速度が遅いことから、殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させてもすぐに溶出せずに徐々にバラスト水２の塩素濃度を高めることができ、殺菌効果を長期間持続しやすい。

その上、従来のバラスト水処理装置の構成に対し、バラストタンク１内に殺菌剤５を新
たに設けるだけでよいため、設置スペースを確保しにくい船舶においても上記バラスト水処理システム１０を適用しやすい。

トリクロロイソシアヌル酸を含む殺菌剤５を用いることにより、トリクロロイソシアヌル酸は水への溶解性が比較的小さいため、長期間に亘って殺菌効果を維持し、かつ高温下において安定に保持することができる。したがって、トリクロロイソシアヌル酸は、バラストタンク１内に配置される殺菌剤５として好適に用いることができる。

上記バラスト水処理システム１０を用いたバラスト水処理方法は、バラストタンク１に貯留されたバラスト水２に対し、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤５を浸漬させる工程を行うことにより、殺菌剤５からバラスト水２に次亜塩素酸が溶け出すことで、バラスト水の塩素濃度を高められる。これによりバラスト水２中の微生物の再増殖を抑制することができる。

（実施形態１）
＜バラスト水処理システムの構成＞
実施形態１に係るバラスト水処理システム２０は、参考形態に対して、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を測定する濃度測定部４と、殺菌剤５の位置を移動させる薬剤位置調整手段３と、を設けたことが異なる他は参考形態と同一のものである。以下に実施形態１に係るバラスト水処理システム１０の構成について図３及び図４を参照して説明する。

濃度測定部４は、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を測定するためのセンサであり、図３及び図４に示すようにバラストタンク１に取り付けられている。ここで、「塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）」は、海水のＴＲＯ濃度として測定される。ＴＲＯ濃度は、ＤＰＤ試薬を用いた計測器等によって測定することができる。バラスト水２のＴＲＯ濃度は、殺菌能力を十分に発現させる観点から、例えば５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ以下の範囲等に設定することが好ましい。

薬剤位置調整手段３は、殺菌剤５を移動させるための駆動機構３１と、濃度測定部４による測定結果に基づいて駆動機構３１を制御する位置制御部３２と、を備えている。

駆動機構３１は、図３及び図４に示すように、薬品容器６に一端が固定されたケーブル３３と、ケーブル３３の他端が固定された巻取軸３４と、巻取軸３４を回転させるモーター３５と、を備えている。モーター３５の駆動により巻取軸３４が回転し、巻取軸３４の回転とともに、ケーブル３３が繰り出されるか巻き取られることで薬品容器６が上下動する。

薬品容器６は、バラストタンク１の上部にある定滑車８から垂れ下がったケーブル３３によって吊り下げた状態で保持されている。２つの薬品容器６のそれぞれに１本のケーブル３３の一端が接続されている。これらの２本のケーブル３３の他端はいずれも、巻取軸３４における図３の紙面の手前と奥にそれぞれ取り付けられている。モーター３５の回転とともに巻取軸３４が回転することで２本のケーブル３３が同時に繰り出されるか又は巻き取られる。これによりそれぞれの薬品容器６が上下動し、バラスト水２に薬品容器６を浸漬させるか又はバラスト水２から薬品容器６が取り出される。薬品容器６の固定手法は図３に示す形態に限られない。

図３においては、１つの巻取軸３４に対して２本のケーブル３３の一端を取り付けている形態を示しているが、薬品容器６の個数（つまりケーブル３３の本数）及び巻取軸３４の個数は特に限定されず、１つの巻取軸３４に対して３本以上のケーブル３３を取り付けてもよい。またケーブル３３の本数に応じた巻取軸３４を設け、各巻取軸３４に対して１本のケーブル３３の一端を取り付けた上で、各巻取軸３４を別々に動作させることで、複数の薬品容器６を別個独立に上下動させてもよい。

ただし、駆動機構３１の設置の簡便性及び運転コスト低減の観点から、巻取軸３４の個数は少ないほど好ましく、理想的には図３及び図４に示すように１つの巻取軸３４に対し複数のケーブル３３を接続し、当該１つの巻取軸３４の動作を以ってそれに接続される全薬品容器６を同時に動作させ得る形態である。

実施形態１のバラスト水処理システム２０は、バラストタンク１内のバラスト水２の水位を検出するための水位検出部７をさらに設けてもよい。水位検出部７によってバラスト水２の水位を検出することにより、バラスト水２に薬品容器６を浸漬させる位置（第１位置）及びバラスト水２から薬品容器６を取り出す位置（第２位置）を的確に把握することができる。バラストタンク１内のバラスト水２は、船舶の積み荷の重量に応じて取り込み量を増減させるものであるため、バラストタンク１内のバラスト水２の水位は上下変動しやすいことから、上記水位検出部７で測定されたバラスト水２の水位の位置結果に基づいて、ケーブル３３の巻き取り量及び繰り出し量を調整することにより、薬品容器６を的確な位置に動作させることができる。水位検出部７としては、例えばレーザー距離計が挙げられる。

図５を参照して、位置制御部３２は、判定部３２Ａ、制御部３２Ｂ及び記憶部３２Ｃから主に構成されている。判定部３２Ａには、濃度測定部４によるバラスト水２の塩素濃度の測定結果及び水位検出部７によるバラスト水２の水位の測定結果が入力される。また記憶部３２Ｃには、バラスト水２の塩素濃度の基準値のデータが格納されている。判定部３２Ａは、濃度測定部４から入力された測定結果と記憶部３２Ｃに格納された基準値との比較を行い、その比較結果に基づいて殺菌剤５をバラスト水２に浸漬する必要があるか否かを判定する。具体的には、塩素濃度の測定値が基準値未満の場合には殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させる必要があると判定し、逆に測定値が基準値以上の場合には殺菌剤５をバラスト水２から取り出す必要があると判定する。

制御部３２Ｂは、判定部３２Ａによる上記判定結果が入力され、これに基づいて駆動機構３１を動作させる。具体的には、制御部３２Ｂは、判定部３２Ａにより殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させる必要があると判定された場合には、モーター３５を時計回り（図３）に回転させることで巻取軸３４も時計回りに回転し、これにより巻取軸３４からケーブル３３が繰り出されて薬品容器６を下方に移動させる。そして、水位検出部７によって得られた水位の測定結果に基づいて、薬品容器６がバラスト水２に浸漬する位置（第１位置、図３）までケーブル３３を繰り出し、その状態で薬品容器６を保持する。これにより薬品容器６内にバラスト水２が流入して殺菌剤５から次亜塩素酸が溶出し、バラスト水２の塩素濃度が高められる。

逆に、判定部３２Ａにより殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させる必要がないと判定された場合には、モーター３５を反時計回り（図４）に回転させることで巻取軸３４も反時計回りに回転し、これにより巻取軸３４にケーブル３３が巻き取られて薬品容器６を上方に移動させる。そして、水位検出部７によって得られた水位の測定結果に基づいて、薬品容器６をバラスト水２から取り出す位置（第２位置、図４）までケーブル３３を巻き取り、その状態で薬品容器６を保持する。このようにしてバラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度の測定結果をフィードバックしながら殺菌剤２を上下動させる（浸漬させるか又は取り出す）ように制御することにより、バラスト水２の塩素濃度を基準値以上に調整することができ、かつバラスト水の塩素濃度が基準値を大きく上回りにくい。

なお、薬品容器６の位置制御方法は、上記水位検出部７による水位測定結果に基づくものに限定されず、例えばバラスト水２に薬品容器６を浸漬させる場合には、薬品容器６の底面がバラストタンク１の底面に接するまでケーブル３３を繰り出す操作を行う一方で、バラスト水２から薬品容器６を取り出す場合には、薬品容器６の上面がバラストタンク１の上面に接するまでケーブル３３を巻き取る操作を行うように薬品容器６の位置を制御してもよい。

＜バラスト水処理システムにおける塩素濃度の調整＞
次に、上記バラスト水処理システム１０における塩素濃度の調整方法について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、判定部３２Ａは、バラストタンク１内のバラスト水２の水位を水位測定部７に測定させる（Ｓ０）。そして、判定部３２Ａは、予め設定された測定周期（例えば１２時間ごと）でバラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を濃度測定部４に測定させる（Ｓ１）。これらの測定データは、判定部３２Ａに入力される。

次に、判定部３２Ａは、入力された測定データと記憶部３２Ｃに格納された基準値データとの比較を行い、当該測定データが基準値を下回るか否か（例えば、５ｍｇ／Ｌ未満であるか否か）を判定する（Ｓ２）。そして、基準値未満であると判定されると（Ｓ２：ＮＯ）、その判定結果が制御部３２Ｂに入力される。そして、制御部３２Ｂは、水位測定部７による測定データに基づいて薬品容器６を下方に移動させて殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させた位置（第１位置）で保持する（Ｓ３）。これによりバラスト水２に殺菌剤５が溶出し、溶出した殺菌剤５が次亜塩素酸（塩素）を発生することでバラスト水の塩素濃度が高められる。

その後も継続して測定周期ごとにバラスト水２の塩素濃度が濃度測定部４に測定され、塩素濃度の測定データが基準値未満であると判定され続ける限り（Ｓ２：ＮＯ）、殺菌剤５はバラスト水２に浸漬させた第１位置で保持される。

このようにバラスト水２に殺菌剤５が浸漬され続けることで、殺菌剤５がバラスト水２に溶出し、塩素濃度の測定データが基準値以上になると（Ｓ２：ＹＥＳ）、水位測定部７による測定データに基づいて薬品容器６を上方に移動させてバラスト水２から殺菌剤５を取り出した位置（第２位置）で保持する。その後も測定周期ごとに濃度測定部４がバラスト水２の塩素濃度を測定し、塩素濃度の測定データが基準値以上と判定される限り、バラスト水２から殺菌剤５を取り出したままの第２位置で保持する。この状態でバラスト水２内の塩素が消費され、バラスト水２内の塩素濃度が基準値を下回るまで殺菌剤５は第２位置で保持される。

以上のように濃度測定部４によってバラスト水２の塩素濃度を定期的に測定し、当該測定結果を基準値と対比しながら殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させるか又はバラスト水２から取り出す動作をすることにより、バラスト水２の塩素濃度を基準値から大きく外れないように調整することができる。

＜バラスト水処理システムによる作用効果＞
次に、実施形態１のバラスト水処理システム２０による作用効果について説明する。なお、参考形態のバラスト水処理システムによる作用効果と重複する部分は割愛する。

実施形態１のバラスト水処理システム２０は、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤５と、バラストタンク１内のバラスト水２に殺菌剤５を浸漬させた第１位置（図３）及び殺菌剤５をバラスト水２から取り出した第２位置（図４）に移動可能な状態で殺菌剤５を保持する薬剤位置調整手段３と、を備える。殺菌剤５を第１位置で保持することにより、殺菌剤５からバラスト水２に次亜塩素酸が溶け出してバラスト水２の塩素濃度を高めることができ、微生物の再増殖を抑制することができる。また殺菌剤５を第２位置で保持することにより、殺菌剤５のバラスト水２への過剰な溶出を抑制することも可能である。

また従来のバラスト水処理装置の構成に対し、バラストタンク１内に殺菌剤５及び薬剤位置調整手段３を新たに設けるだけの簡素な設備の追加のみでよいため、設置スペースを確保しにくい船舶においても上記バラスト水処理システム２０を適用しやすい。

実施形態１のバラスト水処理システム２０は、バラストタンク１に貯留されたバラスト水２の塩素濃度を測定する濃度測定部４を備えている。この濃度測定部４によってバラスト水２の塩素濃度をモニタリングし、バラスト水２の塩素濃度が低下したタイミングで、殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させることにより、バラスト水２の塩素濃度を高めることができる。

また濃度測定部４によってバラスト水２の塩素濃度をモニタリングし、バラスト水２の塩素濃度が基準値以上となるタイミングで、殺菌剤５をバラスト水２から取り出すことにより、バラスト水２の塩素濃度が過剰に高められるのを抑制することができる。これによりバラストタンク１に腐食が生じることを防止することができるし、過剰量の殺菌剤５を使用する必要がないため、材料コストが高くなりにくい。しかも、バラスト水２の排水時に殺菌成分の中和処理に多大な時間及び中和剤が必要となることも少ない。

上記薬剤位置調整手段３は、殺菌剤５を移動させるための駆動機構３１と、濃度測定部４による測定結果に基づいて駆動機構３１を制御する位置制御部３２と、を備えているため、バラスト水２の塩素濃度の測定結果を濃度測定部４から位置制御部３２にフィードバックして駆動機構３１を制御することができる。これによりバラスト水２の塩素濃度の多寡に応じて殺菌剤５を第１位置又は第２位置に移動させることができ、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を適度に高めることができる。

上記殺菌剤５は薬品容器６に充填されており、薬品容器６を上下動させることにより殺菌剤５を前記第１位置に移動させる操作及び前記第２位置に移動させる操作を行うため、殺菌剤５を上下動可能な状態でバラスト水２の上部に配置しやすく、またバラスト水２に殺菌剤５を浸漬させたときに殺菌剤５がバラスト水２に溶出する速度を薬品容器６により抑制することができる。

上記殺菌剤５は、トリクロロイソシアヌル酸である。トリクロロイソシアヌル酸は水への溶解性が比較的小さいため、長期間に亘って殺菌効果を維持し、かつ高温下において安定に保持することができる。したがって、トリクロロイソシアヌル酸は、バラストタンク１内に配置される殺菌剤５として好適に用いることができる。

実施形態１のバラスト水処理システム２０を用いたバラスト水処理方法は、バラストタンク１に貯留されたバラスト水２に対し、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤５を浸漬させる工程を行うことにより、殺菌剤５からバラスト水２に次亜塩素酸が溶け出すことで、バラスト水の塩素濃度を高められる。これによりバラスト水中の微生物の再増殖を抑制することができる。

上記バラスト水処理方法は、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を測定する第１工程をさらに含み、第１工程によって得られた塩素濃度が基準値未満のときにバラスト水２に対して殺菌剤５を浸漬させる工程を行ってもよい。

上記第１工程により、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度の測定結果をフィードバックした上で、バラスト水２に殺菌剤５を浸漬させることができるため、バラスト水２の塩素濃度が基準値未満となったときにバラスト水２の塩素濃度を高めることができる。

上記バラスト水処理方法は、殺菌剤５を浸漬させる工程を行った後に、バラストタンク１内のバラスト水２の塩素濃度を測定する第２工程と、当該第２工程によって得られた塩素濃度が基準値以上のときに、浸漬させた殺菌剤５をバラスト水２から取り出す工程と、をさらに含んでいてもよい。

上記第２工程により、バラスト水２の塩素濃度が基準値以上となるタイミングで、殺菌剤５をバラスト水２から取り出すことによりバラスト水２の塩素濃度が過剰に高められるのを抑制することができる。

（実施形態１の変形例）
実施形態１のバラスト水処理システム２０においては、バラストタンク内のバラスト水２に対して薬品容器６の位置を上下動させることにより、薬品容器６内の殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させる形態を説明したが、このように殺菌剤５を浸漬させる形態のみに限られず、バラスト水２に殺菌剤５を一定期間浸漬させる形態である限り本発明の範囲に含まれる。ここで「一定期間浸漬させる」とは、バラスト水２に殺菌剤５を浸漬させたときに、バラスト水２の塩素濃度を予め設定した塩素濃度まで高め得る浸漬方法である限り、その浸漬方法は限定されず、例えば、バラスト水２に殺菌剤５を投入したまま殺菌剤５をバラスト水２から取り出さなくてもよいし、殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させる操作とバラスト水２から殺菌剤５を取り出す操作とを１回ずつ行うことで予め設定した塩素濃度に至るまで殺菌剤５をバラスト水２に浸漬させてもよいし、これらの各操作を２回以上交互に繰り返すことで予め設定した塩素濃度までバラスト水２の塩素濃度を徐々に高めてもよい。勿論、バラストタンク内に殺菌剤５を配置したまま殺菌剤５をバラスト水２から取り出さなくてもよい。

実施形態１のバラスト水処理システム２０においては、薬剤位置調整手段３を用いて薬品容器６（殺菌剤５）の位置を自動調整する場合を説明したが、このように自動制御する形態のみに限られず、薬剤位置調整手段３に代えてスイッチ部を設け、作業者がスイッチ部を操作することにより薬品容器６を上下動させてもよい。

この場合、濃度測定部４による測定結果を作業者が定期的に確認し、作業者がスイッチ部にＵＰ又はＤＯＷＮの指示を入力することにより、モーター３５を駆動して巻取軸３４を時計回り又は反時計回りに回転させることで、ケーブル３３を巻き取るか又は繰り出す。これにより薬品容器６を上下動させてバラスト水２に殺菌剤５を浸漬させる操作及びバラスト水２から殺菌剤５を取り出す操作を行う。つまり、作業者は一定のタイミングで（例えば５時間ごとに）濃度測定部４に表示された塩素濃度を確認し、当該塩素濃度が基準値を下回る場合は、作業者がスイッチ部にＤＯＷＮの指示を入力し、薬品容器６をバラスト水２に浸漬させる。逆に濃度測定部４に表示された塩素濃度が基準値以上である場合は作業者がスイッチ部にＵＰの指示を入力し、薬品容器６をバラスト水２から取り出す。このように作業者がスイッチ部を用いて薬品容器６の位置を制御することで、実施形態１と同一の作用効果を得ることができる。

実施形態１において、作業者が濃度測定部４の測定結果を一定のタイミングで確認することが煩わしい場合には、濃度測定部４の測定結果を作業者に伝えるための報知装置（図示せず）を濃度測定部４に接続してもよい。

上記報知装置に関して、バラスト水２はバラストタンク１への保管時間に応じて徐々に塩素が消費されるが、この消費により塩素濃度が基準値を下回ると、その情報が濃度測定部４から報知装置に入力され、その情報を報知装置に表示して作業者に伝達するようにしている。これにより作業者はバラスト水２の塩素濃度が基準値を下回ったことを把握することができる。このような報知装置を設けることにより、作業者が定期的に濃度測定部４の測定結果を確認しなくてもよいという利点がある。

報知装置からの情報を得た作業者は、スイッチ部にＤＯＷＮの動作を入力することにより薬品容器６を下方に移動させてバラストタンク１内のバラスト水２に薬品容器６を浸漬させる。これにより殺菌剤５がバラスト水２に溶出し、バラスト水２の塩素濃度を高めることができる。

上記においては図４に示されるような、殺菌剤５を第２位置で保持する場合（バラスト水２の塩素濃度が徐々に低下する場合）を説明したが、逆に図３で示すような殺菌剤５を第１位置で保持する場合（バラスト水２の塩素濃度が徐々に上昇する場合）に報知装置を用いてもよい。この場合、バラスト水２に殺菌剤５を浸漬させた状態では、バラスト水２の塩素濃度は徐々に高められるが、これにより塩素濃度が基準値以上になると、その情報が濃度測定部４から報知装置に入力され、その情報を報知装置が作業者に伝達するようにする。これにより作業者はバラスト水２の塩素濃度が基準値以上になったことを把握することができる。当該情報を得た作業者は、スイッチ部にＵＰの動作を入力することにより、殺菌剤５を充填した薬品容器６を上方に移動させてバラスト水２から薬品容器６を取り出す。これによりバラスト水２の塩素濃度の過剰な上昇を抑制することができる。

なお、濃度測定部４は、バラストタンク１に貯留された塩素濃度を検知可能なものであればよく、他の種類のセンサも同様に用いることができる。なおまた、報知装置による伝達は、バラスト水２の塩素濃度を表示する形態のみに限られず、音声等のアラーム、又は赤、青等の光信号によるものであってもよい。

実施形態１のバラスト水処理システムにおいては、濃度測定部４による測定値を作業者が確認して作業者がスイッチ部を操作して薬品容器６の位置決めをしていたが、さらに濃度測定部４を省略し、バラストタンク１内のバラスト水２の水温や濁度、海水の塩分濃度等のデータを参考に、作業者の感覚でスイッチ部を操作することにより、薬品容器６の位置決め、すなわち薬品容器６のバラスト水２への浸漬及びバラスト水２からの取出しを行ってもよい。

＜実施例１＞
容積１ｍ³のプラスティックタンク（バラストタンクを模擬）内に、１ｔの濾過された
海水を導入した。当該濾過された海水（バラスト水）の水温は１８℃であった。次に、側面にスリットが入った各辺２５ｍｍの立方体形のプラスティックケース（薬品容器）に直径２０ｍｍ、高さ１０ｍｍのトリクロロイソシアヌル酸（殺菌剤）の２０ｇ錠剤を１錠入れた。この殺菌剤入りのプラスティックケースをプラスティックタンクに投入することにより、殺菌剤を濾過された海水に浸漬させた。このプラスティックタンクから１０分ごと（１０分後、２０分後、３０分後）に濾過された海水をサンプリングし、プラスティックケース投入から３０分後に、殺菌剤入りのプラスティックケースを濾過された海水から取り出した。

＜評価＞
次に、濾過された海水にプラスティックケースを投入した直後から１０分ごとに採取し
た各サンプルのＴＲＯ濃度をＤＰＤ方式のＨＡＣＨ製クロリメーターＩＩによって測定した。また海水及びプラスティックケース投入から３０分経過後のサンプルの従属栄養細菌数（海水培地）を測定した。これらの結果を表１に示す。

表１に示す結果から、バラスト水にプラスティックケースを投入後、時間の経過とともにバラスト水のＴＲＯ濃度が上昇することが明らかとなった。そして、プラスティックケース投入から３０分経過後には、バラスト水中の細菌数が全滅していることが確認された。これは、プラスティックケース内のトリクロロイソシアヌル酸がバラスト水に溶け出して塩素を発生したことによりＴＲＯ濃度が上昇し、バラスト内の殺菌作用が高められたことによるものと考えられる。

＜実施例２＞
実施例１に対して、殺菌剤を平均直径１．２ｍｍの顆粒状のトリクロロイソシアヌル酸１０ｇに代えたことが異なる他は実施例１と同一のバラスト水処理システムを用いて実験を行った。なお、海水の水温は１９°Ｃであった。海水にプラスティックケースを投入した直後から５分ごと（５分後、１０分後、１５分後）に海水をサンプリングし、採取した各サンプルのＴＲＯ濃度を実施例１と同様の方法で測定した。そして、プラスティックケース投入から１５分後に、殺菌剤入りのプラスティックケースを濾過された海水から取り出した。

＜評価＞
プラスティックケース投入から１５分経過後のサンプルの従属栄養細菌数（海水培地）を実施例１と同様の方法によって測定した。この結果を表２に示す。

表２に示す結果から、バラスト水にプラスティックケースを投入後、時間の経過とともにバラスト水のＴＲＯ濃度が上昇することが確認された。本実施例では、殺菌剤として顆粒状のトリクロロイソシアヌル酸を用いたため、ＴＲＯ濃度の上昇速度が実施例１のそれよりも高かった。そして、プラスティックケース投入から１５分経過後には、バラスト水中の細菌数が全滅していることが確認された。これは実施例１の結果と同様に、トリクロロイソシアヌル酸がバラスト水に溶け出して塩素を発生したことによりＴＲＯ濃度が上昇し、バラスト水の殺菌作用が高められたことによるものと考えられる。

上記の実施例１及び２により本発明の効果は示された。

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特
許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ バラストタンク、２ バラスト水、３ 薬剤位置調整手段、４ 濃度測定部、５ 殺菌剤、６ 薬品容器、７ 水位検出部、１０，２０ バラスト水処理システム、３１ 駆動機構、３２ 位置制御部。

Claims (9)

1. トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤と、
   前記殺菌剤が充填される薬品容器と、
   前記薬品容器がバラストタンク内のバラスト水の上方に位置する第２位置から前記バラスト水に浸漬された第１位置に前記薬品容器を移動させる移動手段と、を備え、
   前記第１位置では、前記バラスト水に浸漬された前記薬品容器内の前記殺菌剤が前記バラスト水中に溶け出す、バラスト水処理システム。
2. トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤と、
   バラストタンク内のバラスト水に前記殺菌剤を浸漬させた第１位置及び前記バラストタンク内のバラスト水から前記殺菌剤を取り出した第２位置に移動可能な状態で前記殺菌剤を保持する薬剤位置調整手段と、を備えた、バラスト水処理システム。
3. 前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する濃度測定部をさらに備え、
   前記薬剤位置調整手段は、前記濃度測定部によって測定された塩素濃度が基準値未満のときに前記殺菌剤を前記第１位置に移動させる、請求項２に記載のバラスト水処理システム。
4. 前記薬剤位置調整手段は、前記濃度測定部によって測定された塩素濃度が基準値以上のときに前記殺菌剤を前記第２位置に移動させる、請求項２又は３に記載のバラスト水処理システム。
5. 前記薬剤位置調整手段は、前記殺菌剤を移動させるための駆動機構と、前記濃度測定部による測定結果に基づいて前記駆動機構を制御する位置制御部と、を備える、請求項３又は４に記載のバラスト水処理システム。
6. 前記殺菌剤が充填された薬品容器をさらに備え、
   前記薬剤位置調整手段は、前記薬品容器を上下動させることにより前記殺菌剤を前記第１位置に移動させる操作及び前記第２位置に移動させる操作を行う、請求項２〜４のいずれか一項に記載のバラスト水処理システム。
7. トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤が充填された薬品容器を、バラストタンク内のバラスト水よりも上方の位置から下方に移動させて、前記薬品容器内の殺菌剤が前記バラスト水に溶け出すように前記薬品容器を前記バラスト水に浸漬させる工程を含むバラスト水処理方法。
8. 前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する第１工程と、
   前記第１工程によって得られた塩素濃度が基準値未満のときに前記バラストタンク内のバラスト水に対して、トリクロロイソシアヌル酸からなる固体状の殺菌剤を浸漬させる工程と、を行う、バラスト水処理方法。
9. 前記殺菌剤を浸漬させる工程を行った後に、前記バラストタンク内のバラスト水の塩素濃度を測定する第２工程と、
   前記第２工程によって得られた塩素濃度が基準値以上のときに、浸漬させた前記殺菌剤を前記バラストタンク内のバラスト水から取り出す工程と、をさらに含む、請求項８に記載のバラスト水処理方法。