JPH0334993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、臨海発電所などのように冷却のため
に海水を利用する装置、その他臨海プラントにお
ける各種装置からの熱回収冷却装置、LNG基地
でLNG気化装置、船舶における駆動装置の冷却
装置等における海洋生物汚損防止方法に関する。

〔従来の技術〕

従来技術について、火力発電所を例にとり、第
３図に沿つて以下説明する。

取水海域より得た取水（海水）１は、スクリー
ン設備２によつて海藻、貝類などの固形物を除去
した後、取水ポンプ３によつて復水器４ａ，４ｂ
に送られ、熱交換後放流水５として放流海域に放
流される。通常、火力発電所では、ボイラー１缶
に対し１基または数基の復水器からなる系統が複
数系統設けられている。最近、火力発電所では、
電力需要の日間変動および週間変動に対応するた
めに、発電負荷の減少、DSS（Daily Start and
Stop）またはWSS（Weekly Start and Stop）
で運用されている。それに伴つて、一部の復水器
への海水の供給を停止したり、あるいはDSSまた
はWSSのように夜間または週末には海水系統が
全部停止される。

このような海水系統の運転において、フジツ
ボ、カム、ムラサキイガイ等の貝類、フサコケム
シ等の虫類の大型生物や細菌などの微生物が取水
側の水路壁、管路内壁、熱交換器水室内に好んで
繁殖する。これらの汚損性生物の付着過程は、
構造物表面への細菌の付着、付着細菌の増殖に
よる生物汚損皮膜の増加と菌体外粘質物の生成に
よる微粒子（微生物や無機物）の付着促進、酵
母やカビ等の発生による複雑な生物汚損皮膜の形
成、および種々のプランクトン付着とそれを摂
餌する上記大形貝類等の幼生の付着、成長などの
経過を経て進むものと考えられ、細菌の付着が大
きな役割をはたしている。

上記汚損性生物の付着生育による現象は、海水
系統の損失水頭の増大を招くだけでなく、機器や
分岐管の閉塞、復水器や冷却器細管の閉塞、細管
内保護被膜の破壊による潰食の助長および局部腐
食をも招く。

このような問題を解決する手段として、従来、
次のようなものが知られていた。

(1) 塩素、オゾン、臭素、塩化臭素、過酸化水
素、過マンガン酸塩、ヒ酸塩、亜ヒ酸塩、シア
ン化合物、金属塩、有機金属化合物、フエノー
ルのような化合物を含む防汚剤を、直接取水に
混入したり、構造物表面に塗付して付着生物を
殺す方法。

(2) 防汚剤を用いない生物汚損の防止方法とし
て、温水処理法、浸透圧衝撃法、紫外線照射
法、超音波振動法、スポンジボール又はブラシ
による機械的洗浄法。

(3) 上記(1)と(2)の併用方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記(1)の防汚剤を用いる方法は、防汚剤はコス
ト高い上に、生物汚損に関与しない海洋生物に対
しても毒性があるため、環境保全の見地からもそ
の使用が制限される。また、一部の防汚剤は、常
用することによつて海洋生物体内に蓄積され、二
次公害を起こす可能性がある。

上記２の方法は、ブラシによる機械的洗浄法が
取水側の水路壁および大口径の管路内壁や熱交換
器の伝熱管内壁等の除貝に、スポンジボールによ
る機械的洗浄法が熱交換器水室・細管のスライム
除去に採用されているだけで、その他の方法はコ
ストおよび防汚効果上実用性に乏しい。また、過
度に行なえば構造物表面を傷付けかえつて腐食ま
たは生物汚損を進行させるが、洗浄回数が少なけ
れば付着した微生物を十分に除去できないという
欠点もある。

上記の各方法も、上述したように環境保全の見
地からも次第に使用できなくなりつつあり、機械
的洗浄法を含めてそれらに代わる防汚技術の出現
が待たれている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を、 (1) 発電負荷減少時またはDSSまたはWSS運用
時を利用して、海水の供給を停止した復水器内
を循環するラインを設け、バクテリオフアージ
を間歇的に注入するか、 (2) DSSまたはWSS運用時を利用して、発電所
内の全海水系統を、取水区域と放流区域からそ
れぞれ隔離して、上記海水系統の循環ラインを
設け、バクテリオフアージを間歇的に注入する ことにより解決するものであり、先願に係る基本
発明（特開昭60−159596号公報参照）の実用化検
討を実施する過程でなされたものである。

すなわち本発明は、 (1) 海水を利用するプラントにおいて、海水通水
停止時にプラント内海水系統を該プラント海水
取水域および放流域から隔離して、プラント内
海水系統の閉ループを設け、該閉ループ内保有
海水にバクテリオフアージを間歇的に注入し
て、該閉ループ中に存在する汚損性微生物を溶
菌させてバクテリオフアージを該保有海水に放
出させる操作、該保有海水に放出されたバクテ
リオフアージを回収する操作およびしかるのち
該閉ループを開放して海水通水を再開する操作
からなることを特徴とするバクテリオフアージ
間歇注入による海洋生物汚損の防止方法および (2) 海水を利用する装置において海水通水停止時
に該装置を該装置海水取水域および放流域から
隔離して、装置内海水の閉ループを設け、該閉
ループ内保有海水にバクテリオフアージを間歇
的に注入して、該閉ループ中に存在する汚損性
微生物を溶菌させてバクテリオフアージを該保
有海水に放出させる操作、該保有海水に放出さ
れたバクテリオフアージを回収する操作および
しかるのち該閉ループを開放して海水通水を再
開する操作からなることを特徴とするバクテリ
オフアージ間歇注入による海洋生物汚損の防止
方法。

に関するものである。

〔作用〕

本発明において注入されるバクテリオフアージ
は、構造物表面に付着増殖または未だ水中に浮遊
している汚損性微生物を溶菌し、殺菌する作用を
有し、本発明方法によれば、海洋生物汚損を効果
的に防止できる。

また、本発明において、バクテリオフアージ
は、生物汚損に関与する付着微生物のみを特異的
に殺し、防汚するため、他の生物汚損に関与しな
い微生物や動植物に対して悪影響を与えることが
ない。さらに防汚処理を取水・放流区域とは隔離
した閉鎖ループで行なうため、上記の影響の可能
性をさらに低くすることができる。

しかも、本発明において、バクテリオフアージ
は極めて少量の注入で大きな防汚効果を得ること
ができるため、構造物表面を傷付けることがな
く、付着微生物を十分に除去できる。

また、本発明では、バクテリオフアージという
自然界に既に存在する天然物を用いるため、蓄積
による二次公害を起すことはない。

〔実施例〕 次に、本発明の具体的な実施態様と、その具体
的な作用につき説明する。

１ 実施例 第１図は本発明の一実施態様例を示すフローで
ある。

取水（海水）１、ククリーン設備２、取水ポン
プ３、復水器４、放流水５は、第３図と同じであ
る。

通常の運転時においては、取水海域より得られ
た取水（海水）１は、取水遮断ゲート８、スクリ
ーン設備２、取水ポンプ３を経て復水器４に供給
され、放流水遮断ゲート９を経て放流される。そ
の間、放流水分岐弁１０および循環水弁１１の閉
じられている。

DSSまたはWSS運用において、発電停止時に
は取水遮断ゲート８および放流水遮断ゲート９は
閉じられ、放流水分岐弁１０および循環水弁１１
は開けられ、引抜弁１３は閉じられている。

この状態で、取水ポンプ３を運転することによ
つて、スクリーン設備２、取水ポンプ３、復水器
４、放流水分岐弁１０および循環水弁１１の閉鎖
ループ内で系内に保有された海水が循環される。

ついで、あらかじめ探索しておいた該ループ内
に存在する汚損微生物を溶菌させるバクテリオフ
アージ（又は「フアージ」とも言う）を種フアー
ジ７として該ループ内に注入する。注入するフア
ージ量は、通常の海水のように細菌濃度が10⁸
個／に対しては、10¹⁰〜10⁶個／、好ましく
は10⁹〜10⁷個／の濃度で添加される。上記ルー
プ内の循環時間は、DSSまたはWSS運用での停
止時間中実施できるが、通常30分以上あれば十分
である。

このように上記ループ内の循環によつて汚損性
微生物を溶菌した後、引抜弁１３を開けてループ
内の保有水の一部または全部をフアージ含有液１
２として系外に出す。発電再開とともに、放流水
分岐弁１０および循環水弁１１を閉じ、取水遮断
ゲート８および放流水遮断ゲート９を開け、取水
（海水）１を再び通水する。

第２図は本発明の他の実施態様例を示すフロー
シートである。

取水１、スクリーン設備２、取水ポンプ３、復
水器４、放流水５は、第３図と同じである。

通常の運転時においては、取水海域より得られ
た取水（海水）１はスクリーン設備２、取水ポン
プ３、取水遮断弁８ａ，８ｂ、復水器４ａ，４ｂ
を経て放流水遮断弁９ａ，９ｂから放流水５とし
て放流される。その間放流水分岐弁１０ａ，１０
ｂおよび循環水弁１１ａ，１１ｂは閉じられてい
る。

発電負荷の減少時には、取水遮断弁８ａおよび
放流水遮断弁９ａが閉じられ、復水器４ａへの取
水（海水）１の通水は停止される。一方復水器４
ｂへの取水の通水は続けられる。

このような状態で、放流水分岐弁１０ａおよび
循環水弁１１ａを開けて、循環ポンプ６を運転す
ることにより、復水器４ａ、放流水遮断弁１０
ａ、循環ポンプ６および循環水弁１１ａの閉鎖ル
ープ系内に保有された海水が循環される。

ついであらかじめ探索しておいた該ループ内に
存在する汚損性微生物を溶菌させるフアージを種
フアージ７として該ループ内に注入する。フアー
ジ注入量、該ループ内の循環する時間は上記の第
１図に示す実施態様の場合と同じである。

このように上記ループ内の循環によつて汚損性
微生物を溶菌した後、引抜弁１３を開けてループ
内の保有水の一部または全部をフアージ含有液１
２として系外に出す。発電負荷の上昇とともに、
放流水分岐弁１０ａおよび循環水１１ａを閉じ、
取水遮断弁８ａ放流水遮断弁９ａを開け、取水
（海水）を再び通水する。

なお発電負荷の減少時に、復水器４ｂへの取水
（海水）１の通水が停止される場合も、上記方法
とまつたく同じようにして実施する。

２ 作用 (1) 海水と接した構造物表面には、既に述べたよ
うに汚損性微生物がまず付着増殖する。その種
類は、取水海域や季節によつて異なる。

(2) バクテリオフアージ（又は単に「フアージ」
とも言う）は細菌ウイルスとも呼ばれるもの
で、核酸と蛋白質のみから構成され、自己増殖
能力を有しない。特定の細菌に寄生してその細
菌を溶菌させる作用を有する。さらに詳しく言
えば、フアージの増殖は、これが細菌に付着
し、細菌内にフアージの核酸が注入され、細菌
内でフアージの核酸と蛋白質が合成され、次い
でフアージ粒子が形成された後、細菌が溶菌さ
れ、新たに数十〜数百個のフアージを放出する
という過程を経て起きる。本発明においては、
閉鎖ループの保有水中に存在する、構造物表面
の生物汚損原因となる特定の微生物に対して溶
菌作用を有するフアージをあらかじめ検索して
得ておき、種フアージとしてループ内に間歇的
に注入することによつて増殖期にある該微生物
を選択的に殺菌する。

(3) 構造物に既に付着増殖している微生物は溶菌
され、末だ水中に浮遊している汚損性微生物も
溶菌される。

(4) 循環プール内の保有水には、上記汚損性微生
物の溶菌により、新たにフアージが放出され、
当初種フアージを注入したループ内のフアージ
濃度よりもはるかに高濃度のフアージ液が得ら
れる。

〔発明の効果〕

(1) フアージの溶菌効果（溶菌時間、放出量）
は、その環境条件に大きく左右される。即ち溶
菌される汚損性微生物が増殖期にあるときに最
もフアージの溶菌効果が高い。DSS又はWSS
で運用される発電所では、24時間に又は一週間
に１回の周期で復水器への通水開始および停止
をくりかえす。発電負荷の減少時も、およそ24
時間を単位として負荷調整が行なわれる。通
常、汚損性微生物はこの程度の期間に最も活発
な増殖期を迎えコロニーを形成するため、本発
明においてこの期間にフアージを注入すること
によつて最も大きな溶菌効果が得られる。

(2) またフアージの所要溶菌時間および放出量は
水温に影響される。即ち、汚損性微生物の最適
温度の場合に所要溶菌時間が最も短く、放出量
が最も多い。発電所の場合、取水（海水）温度
が季節的に変動するため、閉鎖ループを設ける
本発明において、季節毎に異なる多種多様な汚
損性微生物の溶菌のための最適の水温と循環時
間が容易に設定できる。

(3) 閉鎖ループを設ける本発明では、その保有水
内に高濃度のフアージが得られ、次回行なう閉
鎖ループへ注入する種フアージとして再度利用
することができる。

(4) 本発明は、特定の汚損性微生物に選択的に作
用するフアージを使用するため、他の海洋生物
に何ら悪影響をおよぼさず、また本発明では閉
鎖ループ内でフアージを増殖させるため、その
可能性をさらに低減することができる。

(5) 本発明では、汚損生物の付着過程のうち、最
も初期段階の構造物表面への汚損性微生物付着
を阻止することができるため、その後の大形汚
損生物の付着生育を防止することができる。

(6) 本発明によれば、従来の塩素注入方式にくら
べて、処理コストが1/5〜1/9に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の実施例を示すフローであ
る。第３図は従来技術を示すフローである。 １……取水（海水）、２……スクリーン設備、
３……取水ポンプ、４，４ａ，４ｂ……復水器、
５……放流水、６……循環ポンプ、７……種フア
ージ、８，８ａ，８ｂ……取水遮断ゲート又は
弁、９，９ａ，９ｂ……放流水遮断ゲート又は
弁、１０，１０ａ，１０ｂ……放流水分岐弁、１
１，１１ａ，１１ｂ……循環水弁、１２……フア
ージ含有液、１３……引抜弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海水を利用するプラントにおいて、海水通水
   停止時にプラント内海水系統を該プラント海水取
   水域および放流域から隔離して、プラント内海水
   系統の閉ループを設け、該閉ループ内保有海水に
   バクテリオフアージを間歇的に注入して、該閉ル
   ール中に存在する汚損性微生物を溶菌させてバク
   テリオフアージを該保有海水に放出させる操作、
   該保有海水に放出されたバクテリオフアージを回
   収する操作およびしかるのち該閉ループを開放し
   て海水通水を再開する操作からなることを特徴と
   するバクテリオフアージ間歇注入による海洋生物
   汚損の防止方法。 ２ 海水を利用する装置において、海水通水停止
   時に該装置を該装置海水取水域および放流域から
   隔離して、装置内海水の閉ループを設け、該閉ル
   ープ内保有海水にバクテリオフアージを間歇的に
   注入して、該閉ループ中に存在する汚損性微生物
   を溶菌させてバクテリオフアージを該保有海水に
   放出させる操作、該保有海水に放出されたバクテ
   リオフアージを回収する操作およびしかるのち該
   閉ループを開放して海水通水を再開する操作から
   なることを特徴とするバクテリオフアージ間歇注
   入による海洋生物汚損の防止方法。