JPWO2016147741A1 - 装置およびｐＨの算出方法 - Google Patents

Abstract

スクラバー装置を搭載した船の試運転の期間、定期的に排水点から４ｍの位置のｐＨを測定する人的負荷を小さくする。スクラバーを有する船内に設けられる装置であって、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する第１のｐＨ測定器と、船外から前記スクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値を測定する第２のｐＨ測定器と、船外に排出された洗浄水が、船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率と、第１のｐＨ測定器が測定したｐＨ値と、第２のｐＨ測定器が測定したｐＨ値とに基づいて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する、算出部とを備える、装置を提供する。

Description

本発明は、装置およびｐＨの算出方法に関する。

硫黄分を吸収した海水である硫黄分吸収溶液のｐＨは３程度になる。硫黄分吸収溶液を海に放出するためには、ｐＨを上昇させなければならない。従来、硫黄分吸収溶液をエアレーション装置において空気に曝すことにより、ｐＨ値を上昇させていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 国際公開２００６／０１８９１１号公報

硫黄酸化物を吸収した海水を海に放出する際の環境規制に関するガイドラインが制定されている。ガイドラインであるＭＰＥＣ ５９／２４／Ａｄｄ．１によると、「排ガス浄化装置の導入試運転時は、排水プルームは船の外部で測定され（停泊状態で）、船外ｐＨ観測点での排水ｐＨは、排水点から４ｍではｐＨ６．５以上であること」とされている。排ガス浄化装置の導入試運転は、数日間に及ぶ。試運転の期間、エンジン負荷を変更して排ガス浄化装置を動作させる等の種々の試験を実施する。試運転の期間、人が定期的に排水点から４ｍの位置のｐＨを測定することが考えられるが、この測定方法は人的負荷が大きい。

本発明の第１の態様における、スクラバーを有する船内に設けられる装置は、第１のｐＨ測定器と、第２のｐＨ測定器と、算出部とを備える。第１のｐＨ測定器は、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定してよい。第２のｐＨ測定器は、船外からスクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値を測定してよい。算出部は、船外に排出された洗浄水が船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率と、第１のｐＨ測定器が測定したｐＨ値と、第２のｐＨ測定器が測定したｐＨ値とに基づいて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出してよい。

算出部は、第１のｐＨ測定器で測定した第１のｐＨ値と、第２のｐＨ測定器で測定した第２のｐＨ値と、船外における前記予め定められた位置の水の第３のｐＨ値とに基づいて希釈倍率の値を予め算出してよい。装置は、記録部をさらに備えてよい。記録部は、算出部に接続されてよい。記録部は、希釈倍率の値を記録してよい。算出部は、第１のｐＨ測定器が第１のｐＨ値の測定よりも後に測定したｐＨ値と、第２のｐＨ測定器が第２のｐＨ値の測定よりも後に測定したｐＨ値と、記録部が記録した希釈倍率の値とに基づいて、予め定められた位置における水のｐＨ値を算出してよい。

算出部は、第１のｐＨ値であるｐＨ１、第２のｐＨ値であるｐＨ２および第３のｐＨ値であるｐＨ３を用いて、α＝（１０^−ｐＨ１−１０^−ｐＨ２）／（１０^−ｐＨ３−１０^−ｐＨ２）により希釈倍率を算出してよい。

算出部は、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合にｐＨ１、ｐＨ２およびｐＨ３に基づいて算出した第１の希釈倍率の値と、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合にｐＨ１、ｐＨ２およびｐＨ３に基づいて算出した第２の希釈倍率の値とを予め算出してよい。記録部は、第１の希釈倍率の値および第２の希釈倍率の値を記録してよい。算出部は、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量に対応する希釈倍率の値を用いて、予め定められた位置における水のｐＨ値を算出してよい。記録部は、洗浄水流量と、希釈倍率の値とを対応付けて記録してよい。

装置は、制御部をさらに備えてよい。制御部は、算出部が算出した予め定められた位置における水のｐＨ値に応じて、スクラバーに供給する洗浄水流量を制御してよい。制御部は、スクラバーに供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げることにより、スクラバーに供給する洗浄水流量を許容量以下に制御してよい。制御部は、船が停泊中であると判断したことを条件として、スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げてもよい。

本発明の第２の態様における、スクラバーを有する船の船外の予め定められた位置における水のｐＨの算出方法は、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階と、船外からスクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値を測定する段階と、船外に排出された洗浄水が船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率と、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定したｐＨ値と、船外からスクラバーに供給される洗浄水のｐＨを測定する段階において測定したｐＨ値とに基づいて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階とを備える。

ｐＨの算出方法は、スクラバーを有する船の試運転時に行われてよい。ｐＨの算出方法は、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階の前に、第１のｐＨ値と、第２のｐＨ値と、第３のｐＨ値とに基づいて希釈倍率の値を予め算出する段階と、希釈倍率の値を記録する段階とをさらに備えてよい。第１のｐＨ値は、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定されてよい。第２のｐＨ値は、スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定されてよい。第３のｐＨ値は、船外における予め定められた位置の水のｐＨ値であってよい。船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階は、第１のｐＨ値の測定よりも後に測定したスクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値と、第２のｐＨ値の測定よりも後に測定した船外からスクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値と、記録した希釈倍率の値とに基づいて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階であってよい。

希釈倍率の値を予め算出する段階は、第１の希釈倍率の値と、第２の希釈倍率の値とを算出する段階を有してよい。第１の希釈倍率の値は、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合に、第１のｐＨ値、第２のｐＨ値および第３のｐＨ値に基づいて算出されてよい。第２の希釈倍率の値は、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合に、第１のｐＨ値、第２のｐＨ値および第３のｐＨ値に基づいて算出されてよい。希釈倍率の値を記録する段階は、第１の希釈倍率の値および第２の希釈倍率の値を記録する段階を有してよい。ｐＨの算出方法は、スクラバーから船外に排出される洗浄水流量に対応する希釈倍率の値を用いて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階をさらに有してよい。

ｐＨの算出方法は、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階において算出されたｐＨ値に応じて、スクラバーに供給する洗浄水流量を制御する段階をさらに備えてよい。ｐＨの算出方法は、スクラバーに供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げ、スクラバーに供給する洗浄水流量を許容量以下に制御する段階をさらに備えてよい。ｐＨの算出方法は、船が停泊中であると判断したことを条件として、スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げる段階をさらに有してよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

排水点８６から４ｍの位置の海水をサンプリングする様子を示す図である。 排ガス浄化装置５０の詳細を示す図である。 一の希釈倍率αの値を用いて、排水点８６から４ｍの位置でのｐＨ値を測定する第１実施例のフロー図である。 複数の希釈倍率α１〜αｎの値を用いて、排水点８６から４ｍの位置でのｐＨ値を測定する第２実施例のフロー図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、排水点８６から４ｍの位置の海水をサンプリングする様子を示す図である。本例の船１００は、少なくとも、排ガス浄化装置５０、主機エンジン６０、煙突７８、取水口７２、取水ポンプ７４、排水口８２および排水ポンプ８４を有する。なお、上述した部材および部位は、本例の船１００の特徴を説明する上での必要最低限の部材および部位に過ぎない。船１００は、上述した部材および部位以外の要素を有してよい。また、図１では紙面の都合上、船１００の船首と船尾との間を省略して図示している。

発動機としての主機エンジン６０は、船１００のスクリューに動力を与える。これにより、船１００は推進力を得る。主機エンジン６０では重油が燃焼されるので、排ガスが発生する。主機エンジン６０から排出された排ガスは、排ガス浄化装置５０のスクラバー１０に入る。なお、発動機は、主機エンジン６０以外の他のエンジンを有していてもよい。この場合に、主機エンジン６０以外の他のエンジンの排ガスをスクラバー１０に入れてもよい。

本例の排ガス浄化装置５０は船１００の船内に設けられる。排ガス浄化装置５０は、少なくとも、スクラバー１０、第１のｐＨ測定器１２および第２のｐＨ測定器１４を有する。スクラバー１０は、主機エンジン６０から排出された排ガスを浄化する。

排ガスは硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）等を含んでいる。スクラバー１０は、硫黄酸化物等を含む排ガスと海水とを気液反応させることにより、排ガス中の硫黄酸化物の濃度を下げる。これにより、スクラバー１０は、排ガスを浄化する。スクラバー１０により浄化された排ガスは、煙突７８を通じて船１００の船外に排出される。

取水ポンプ７４は、船１００の船外から取水口７２を通じてスクラバー１０に洗浄水としての海水を供給する。第２のｐＨ測定器１４は、当該海水のｐＨ値を測定する。なお、本例において取水口７２は船底に設けられる。

排水ポンプ８４は、スクラバー１０から排水口８２を通じて船１００外に洗浄水としての海水を排出する。第１のｐＨ測定器１２は、排ガスを浄化した後の海水のｐＨ値を測定する。なお、本例の排水口８２は、海中に浸かる位置に設けられる。排水口８２の排水方向は、海中深さ方向であってよい。

小型船９０には、作業者９２が乗船する。作業者９２は、測量器９４により、船１００の船外における予め定められた位置を特定する。本例においては、作業者９２は、測量器９４により、排水点８６から半径４ｍの位置を特定する。作業者９２は、特定した位置の海水をサンプリング容器９６により５００ｍｌ程度採取する。作業者９２は、ｐＨ計等の既知の手段により採取した海水のｐＨ値を測定する。これにより、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値を取得する。

図２は、排ガス浄化装置５０の詳細を示す図である。排ガス浄化装置５０は、スクラバー１０、第１のｐＨ測定器１２、第２のｐＨ測定器１４、算出部２０、記録部３０および制御部４０を有する。算出部２０、記録部３０および制御部４０は、汎用コンピュータにより構成されてよく、複数のモジュールを接続することにより構成されてもよい。

算出部２０は、船外に排出された洗浄水が、船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率αと、第１のｐＨ測定器１２が測定したｐＨ値と、第２のｐＨ測定器１４が測定したｐＨ値とに基づいて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する。具体的には、算出部２０は、希釈倍率αの情報を既に持っている場合に、船外の予め定められた位置である排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨを算出する。このことについて下記に具体的に説明する。

（一の希釈倍率αの算出）算出部２０には、第１のｐＨ測定器１２で測定した第１のｐＨ値と、第２のｐＨ測定器１４で測定した第２のｐＨ値とが入力される。また、算出部２０には、作業者９２がｐＨ計等により測定した、排水点８６から４ｍの位置の水の第３のｐＨ値が入力される。算出部２０は、第１のｐＨ値と、第２のｐＨ値と、第３のｐＨ値とに基づいて、希釈倍率の値を予め算出する。

具体的には、算出部２０は、第１のｐＨ値であるｐＨ１、第２のｐＨ値であるｐＨ２および第３のｐＨ値であるｐＨ３を用いて、下記の［数１］により希釈倍率αを算出する。
［数１］
α＝（１０^−ｐＨ１−１０^−ｐＨ２）／（１０^−ｐＨ３−１０^−ｐＨ２）

濃度Ｃ１の原水を濃度Ｃ２の希釈水により希釈した結果濃度Ｃ３となる場合において、希釈倍率αは、下記の［数２］となる。
［数２］
α＝（Ｃ１−Ｃ２）／（Ｃ３−Ｃ２）

水素イオン濃度Ｃｎの場合、ｐＨ値としてのｐＨｎは下記の［数３］となる。
［数３］
ｐＨｎ＝−ｌｏｇ_１０（Ｃｎ）

［数３］の表現を変形すると、下記の［数４］となる。
［数４］
Ｃｎ＝１０^−ｐＨｎ

ｎ＝１，２，３について［数４］をそれぞれ［数２］に代入する。これにより、希釈倍率αは、上記の［数１］のように表されることがわかる。

例えば、第１のｐＨ測定器１２で測定されたｐＨ１が６．６０であり、第２のｐＨ測定器１４で測定されたｐＨ２が９．００であり、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ３が８．３５である場合、［数１］からα＝７２．２となる。本明細書においては、第１のｐＨ測定器１２に入る水の水素イオン濃度をＣ１と表し、第２のｐＨ測定器１４に入る水の水素イオン濃度をＣ２と表し、排水点８６から４ｍの位置の海水の水素イオン濃度をＣ３と表すことにする。

（ｐＨ３の算出）記録部３０は、算出部２０に接続される。記録部３０は、算出部２０が算出した希釈倍率αの値を記録する。算出部２０は、記録部３０とデータをやり取りすることができる。算出部２０は、第１のｐＨ測定器１２が第１のｐＨ値（ｐＨ１）の測定よりも後に測定したｐＨ値と、第２のｐＨ測定器１４が第２のｐＨ値（ｐＨ２）の測定よりも後に測定したｐＨ値と、記録部３０が記録した希釈倍率αの値とに基づいて、予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する。

［数２］から、Ｃ３は下記の［数５］で表される。
［数５］
Ｃ３＝Ｃ２＋（Ｃ１−Ｃ２）／α

例えば、主機エンジン６０からスクラバー１０に入る排ガスの量が増えて、第１のｐＨ測定器１２で測定されるｐＨ値および第２のｐＨ測定器１４で測定されるｐＨ値が変わる場合がある。この場合であっても、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値は、既知の希釈倍率αを用いて算出することができる。例えば、第１のｐＨ測定器１２で測定されるｐＨ値が５．６０となり、第２のｐＨ測定器１４で測定されるｐＨ値が５．６０となった場合、α＝７２．２であるので、［数４］および［数５］から、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値は７．４２となる。

したがって、船外の予め定められた位置の海水のｐＨ値は、第１のｐＨ測定器１２および第２のｐＨ測定器１４が新たに測定したｐＨ値および既知の希釈倍率αを用いて算出することができる。これにより、希釈倍率αを一度測定しておけば、第１のｐＨ測定器１２および第２のｐＨ測定器１４のｐＨ値を順次更新することにより、排水点８６から４ｍの地点のｐＨを知ることができる。

（複数の希釈倍率α１〜αｎの算出）なお、主機エンジン６０の負荷に応じて、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量は変化することがある。洗浄水流量が変化すると、希釈倍率αも変化すると考えられる。そこで、算出部２０は、異なる洗浄水流量にそれぞれ対応する複数の希釈倍率αを予め算出してよい。すなわち、算出部２０は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合に、ｐＨ１、ｐＨ２およびｐＨ３に基づいて算出した第１の希釈倍率の値α１を予め算出してよい。さらに、算出部２０は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合に、ｐＨ１、ｐＨ２およびｐＨ３に基づいて算出した第２の希釈倍率の値α２を予め算出してよい。また、記録部３０は、第１の希釈倍率の値および第２の希釈倍率の値を記録してよい。

算出部２０は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量に対応する希釈倍率の値α１〜αｎを用いて、予め定められた位置における水のｐＨ値を算出してよい。なお、ｎは自然数である。さらに、記録部３０は、洗浄水流量と、希釈倍率の値α１〜αｎとを対応付けて記録してよい。これにより、記録部３０は、洗浄水流量に対する希釈倍率α１〜αｎのテーブルを有してよい。

主機エンジン６０の負荷が大きくなると排ガスの量が増える。スクラバー１０に供給される洗浄水流量が一定であれば、第１のｐＨ測定器１２が測定するｐＨ値が下がり、かつ、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値も低下することが予想される。そして、排水口８２の排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値を６．５以上とするべく、スクラバー１０に供給される洗浄水流量を増やすことが求められる場合がある。

本例の制御部４０は、記録部３０を介して算出部２０に接続される。なお、制御部４０は、算出部２０に直接接続してもよい。制御部４０は、算出部２０が算出した予め定められた位置における水のｐＨ値に応じて、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を制御する。例えば、洗浄水流量をこのまま一定に維持した場合には排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５を下回ることが予想される場合には、制御部４０は取水ポンプ７４を制御して、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を増やす。なお、洗浄水流量が増えると、希釈倍率αは上昇する。

算出部２０は、随時測定する第１のｐＨ測定器１２のｐＨ値、第２のｐＨ測定器１４のｐＨ値、および、洗浄水流量に対する希釈倍率α１〜αｎのテーブルを用いて、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５以上となるのに要する最小の洗浄水流量を算出してよい。洗浄水流量を多くすると取水ポンプ７４の負荷が大きくなるので、洗浄水流量の増加量は最小であることが望ましい。

排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５以上となるためには、［数３］および［数５］から、下記の［数６］を満たせばよい。
［数６］
６．５ ≦ ｐＨ＝−ｌｏｇ_１０［Ｃ２＋（Ｃ１−Ｃ２）／α］

［数４］および［数６］より、希釈倍率αは下記の［数７］を満たせばよい。算出部２０は、洗浄水流量に対する希釈倍率α１〜αｎのテーブルから、［数７］を満たす最小のα（つまり、最小の洗浄水流量）を求めればよい。
［数７］
（１０^−ｐＨ１−１０^−ｐＨ２）／（１０^−６．５−１０^−ｐＨ２）≦α

制御部４０は、算出部２０が算出した最小の洗浄水流量で、取水ポンプ７４からスクラバー１０に洗浄水を供給するよう、取水ポンプ７４を制御してよい。また、制御部４０は、スクラバー１０が当該洗浄水流量で動作するように、スクラバー１０を制御してよい。このように、変化した洗浄水流量ごとに希釈倍率αを予め測定しておけば、洗浄水流量が変わっても、希釈倍率αを再度測定することなく排水点８６から４ｍの位置のｐＨを知ることができる。

制御部４０は、スクラバー１０に供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、スクラバー１０へ排気ガスを排出する発動機としての主機エンジン６０の出力を下げることにより、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を許容量以下に制御してもよい。スクラバー１０には、スクラバー１０における洗浄水スプレー圧力の限界圧力、および、スクラバー１０の洗浄水排出能力の上限がある。スクラバー１０の限界圧力および洗浄水排出能力の上限を超える、スクラバー１０の許容量以上の洗浄水流量が流れる場合、スクラバー１０は壊れる危険がある。

そこで、制御部４０は、主機エンジン６０を制御して主機エンジン６０の出力を下げてよい。これにより、主機エンジン６０からスクラバー１０への排ガスの量が減少する。よって、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５以上であることを順守しつつ、洗浄水流量を許容量以下にすることによりスクラバー１０の破壊を回避することができる。なお、スクラバー１０の洗浄水流量の許容量は、スクラバー１０の設計時に予め定められる。

主機エンジン６０から出る排ガス量は、主機エンジン６０の負荷に比例した量である。主機エンジン６０は、船１００の動力を発生させるだけではなく、船１００に必要な電力を発電するために動作させることがある。船１００の航行中において、スクラバー１０の洗浄水流量の許容量に制限されることにより主機エンジン６０の負荷を下げざるを得なくなるのは、船１００を使用する上で不便である。そこで、制御部４０は、船１００が停泊中であると判断したことを条件として、スクラバー１０へ排気ガスを排出する発動機としての主機エンジン６０の出力を下げてよい。またこのことは、排水点８６から４ｍの位置のｐＨ値が６．５以下となるのは、船１００の停泊中に求められる条件であることとも合致する。

図３は、一の希釈倍率αの値を用いて、排水点８６から４ｍの位置でのｐＨ値を測定する第１実施例のフロー図である。なお、当該フローは、スクラバー１０を有する船１００の試運転時に行われてよい。

（工程Ｓ１）工程Ｓ１は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を第１のｐＨ測定器１２を用いて測定する段階において測定した第１のｐＨ値と、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を第２のｐＨ測定器１４を用いて測定する段階において測定した第２のｐＨ値と、船外における予め定められた位置の水の第３のｐＨ値とに基づいて希釈倍率の値を予め算出する段階である。具体的には、工程Ｓ１において、第１〜第３のｐＨ値および上述の［数１］〜［数４］を用いて、算出部２０が希釈倍率αを予め算出する。

（工程Ｓ２）工程Ｓ２は、予め算出した希釈倍率αの値を記録する段階である。具体的には、算出部２０が予め算出した希釈倍率αを記録部３０が記録する。

（工程Ｓ３）工程Ｓ３は、第１のｐＨ値の測定よりも後において、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階である。具合的には、第１のｐＨ測定器１２がスクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する。さらに、第１のｐＨ測定器１２は測定したｐＨ値を算出部２０へ入力してよい。

（工程Ｓ４）工程Ｓ４は、第２のｐＨ値の測定よりも後において、船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値を測定する段階である。具合的には、第２のｐＨ測定器１４が船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値を測定する。さらに、第２のｐＨ測定器１４は測定したｐＨ値を算出部２０へ入力してよい。

（工程Ｓ５）工程Ｓ５は、第１のｐＨ値の測定よりも後に測定したスクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値と、第２のｐＨ値の測定よりも後に測定した船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値と、記録した希釈倍率αの値とに基づいて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階である。具合的には、工程Ｓ２において予め算出された希釈倍率α、工程Ｓ３において第１のｐＨ測定器１２が測定したｐＨ値、および、工程Ｓ４において第２のｐＨ測定器１４が測定したｐＨ値の値を［数４］および［数５］に代入することにより、算出部２０が排水点８６から４ｍの位置のｐＨ値を算出する。これにより、希釈倍率αを一度測定しておけば、第１のｐＨ測定器１２および第２のｐＨ測定器１４のｐＨ値を順次更新することにより、排水点から４ｍの位置のｐＨを知ることができる。

（工程Ｓ６）工程Ｓ６は、工程Ｓ３〜工程Ｓ５を再度繰り返すか否か判断する段階である。具体的には、制御部４０が、工程Ｓ３〜工程Ｓ５を再度繰り返すか否か判断してよい。工程Ｓ６でＹＥＳの場合、工程Ｓ３〜Ｓ５は複数回繰り返してよい。工程Ｓ６でＮＯの場合、当該フローは終了する（工程Ｓ９）。

図４は、複数の希釈倍率α１〜αｎの値を用いて、排水点８６から４ｍの位置でのｐＨ値を測定する第２実施例のフロー図である。なお、本例の工程Ｓ１'、工程Ｓ２'および 工程Ｓ３'は、第１実施例の工程Ｓ１、工程Ｓ２および工程Ｓ３と異なる。また、本例では、追加の工程Ｓ７を任意で有してよい。係る点で第１実施例と異なる。それ以外の点は、第１実施例と共通である。

（工程Ｓ１'）本例の工程Ｓ１'は、希釈倍率αの値を予め算出する段階である。工程Ｓ１'において、算出部２０は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合に、第１のｐＨ値、第２のｐＨ値および第３のｐＨ値に基づいて算出した第１の希釈倍率の値と、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合に、第１のｐＨ値、第２のｐＨ値および第３のｐＨ値に基づいて算出した第２の希釈倍率の値とを算出する。なお、本例の工程Ｓ１'において、算出部２０は２以上の希釈倍率を算出してもよい。つまり、算出部２０は、異なる洗浄水流量に対応して希釈倍率を算出してよい。希釈倍率α１〜αｎ（ｎは自然数）は、洗浄水流量の第１から第ｎの流量に対応してよい。

（工程Ｓ２'）本例の工程Ｓ２'は、記録部３０が複数の希釈倍率α１〜αｎを記録する段階である。つまり、記録部３０は、洗浄水流量に対する希釈倍率α１〜αｎのテーブルを記録する。

（工程Ｓ３'）本例の工程Ｓ３'は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水流量に対応する希釈倍率の値を用いて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する。具体的には、算出部２０が、希釈倍率α１〜αｎのうち洗浄水流量に対応する希釈倍率の値を用いて、排水点８６から４ｍの位置における水のｐＨ値を算出する。このように、変化した洗浄水流量ごとに希釈倍率αを予め測定しておけば、洗浄水流量が変わっても、希釈倍率αを再度測定することなく排水点８６から４ｍの地点のｐＨを知ることができる。

（工程Ｓ７）工程Ｓ７は、任意に実施してよい工程である。工程Ｓ６でＹＥＳの場合、工程Ｓ７へ進む。工程Ｓ６でＮＯの場合、工程Ｓ３'へ移行する。

工程Ｓ７は、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階において算出されたｐＨ値に応じて、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を制御する段階を有する。具体的には、洗浄水流量をこのまま一定に維持した場合には排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５を下回ることが予想される場合には、制御部４０は取水ポンプ７４を制御して、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を増やす。

また、工程Ｓ７は、スクラバー１０に供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、スクラバー１０へ排気ガスを排出する発動機としての主機エンジン６０の出力を下げ、スクラバー１０に供給する洗浄水流量を許容量以下に制御する段階を有してよい。具体的には、制御部４０が主機エンジン６０を制御して、主機エンジン６０の出力を下げてよい。これにより、排水点８６から４ｍの位置の海水のｐＨ値が６．５以上であることを順守しつつ、洗浄水流量を許容量以下にすることによりスクラバー１０の破壊を回避することができる。加えて、工程Ｓ７は、船１００が停泊中であると判断したことを条件として、スクラバー１０へ排気ガスを排出する発動機としての主機エンジン６０の出力を下げる段階を有してもよい。

（工程Ｓ８）工程Ｓ８は、工程Ｓ３'、工程Ｓ４および工程Ｓ５ならびに工程Ｓ７、または、工程Ｓ７のみを再度繰り返すか否か判断する段階である。具体的には、制御部４０が、どの工程を再度繰り返すか否か判断してよい。工程Ｓ８でＹＥＳの場合、工程Ｓ６に戻る。工程Ｓ３'、工程Ｓ４および工程Ｓ５は複数回繰り返してよい。その後再び、工程Ｓ６に戻る。工程Ｓ８でＮＯの場合、当該フローは終了する（工程Ｓ９）。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・スクラバー、１２・・第１のｐＨ測定器、１４・・第２のｐＨ測定器、２０・・算出部、３０・・記録部、４０・・制御部、５０・・排ガス浄化装置、６０・・主機エンジン、７２・・取水口、７４・・取水ポンプ、７８・・煙突、８２・・排水口、８４・・排水ポンプ、８６・・排水点、９０・・小型船、９２・・作業者、９４・・測量器、９６・・サンプリング容器、１００・・船

（工程Ｓ１）工程Ｓ１は、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を第１のｐＨ測定器１２を用いて測定する段階において測定した第１のｐＨ値と、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を第１のｐＨ測定器１２を用いて測定する段階において船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値を第２のｐＨ測定器１４を用いて測定した第２のｐＨ値と、船外における予め定められた位置の水の第３のｐＨ値とに基づいて希釈倍率の値を予め算出する段階である。具体的には、工程Ｓ１において、第１〜第３のｐＨ値および上述の［数１］〜［数４］を用いて、算出部２０が希釈倍率αを予め算出する。

（工程Ｓ３）工程Ｓ３は、第１のｐＨ値の測定よりも後において、スクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階である。具体的には、第１のｐＨ測定器１２がスクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する。さらに、第１のｐＨ測定器１２は測定したｐＨ値を算出部２０へ入力してよい。

（工程Ｓ４）工程Ｓ４は、第２のｐＨ値の測定よりも後において、船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値を測定する段階である。具体的には、第２のｐＨ測定器１４が船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値を測定する。さらに、第２のｐＨ測定器１４は測定したｐＨ値を算出部２０へ入力してよい。

（工程Ｓ５）工程Ｓ５は、第１のｐＨ値の測定よりも後に測定したスクラバー１０から船外に排出される洗浄水のｐＨ値と、第２のｐＨ値の測定よりも後に測定した船外からスクラバー１０に供給される洗浄水のｐＨ値と、記録した希釈倍率αの値とに基づいて、船外の予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階である。具体的には、工程Ｓ２において予め算出された希釈倍率α、工程Ｓ３において第１のｐＨ測定器１２が測定したｐＨ値、および、工程Ｓ４において第２のｐＨ測定器１４が測定したｐＨ値の値を［数４］および［数５］に代入することにより、算出部２０が排水点８６から４ｍの位置のｐＨ値を算出する。これにより、希釈倍率αを一度測定しておけば、第１のｐＨ測定器１２および第２のｐＨ測定器１４のｐＨ値を順次更新することにより、排水点から４ｍの位置のｐＨを知ることができる。

（工程Ｓ７）工程Ｓ７は、任意に実施してよい工程である。工程Ｓ６でＮＯの場合、工程Ｓ７へ進む。工程Ｓ６でＹＥＳの場合、工程Ｓ３'へ移行する。

硫黄酸化物を吸収した海水を海に放出する際の環境規制に関するガイドラインが制定されている。ガイドラインであるＭＥＰＣ ５９／２４／Ａｄｄ．１によると、「排ガス浄化装置の導入試運転時は、排水プルームは船の外部で測定され（停泊状態で）、船外ｐＨ観測点での排水ｐＨは、排水点から４ｍではｐＨ６．５以上であること」とされている。排ガス浄化装置の導入試運転は、数日間に及ぶ。試運転の期間、エンジン負荷を変更して排ガス浄化装置を動作させる等の種々の試験を実施する。試運転の期間、人が定期的に排水点から４ｍの位置のｐＨを測定することが考えられるが、この測定方法は人的負荷が大きい。

Claims (14)

1. スクラバーを有する船内に設けられる装置であって、
   前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する第１のｐＨ測定器と、
   船外から前記スクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値を測定する第２のｐＨ測定器と、
   船外に排出された洗浄水が、船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率と、前記第１のｐＨ測定器が測定したｐＨ値と、前記第２のｐＨ測定器が測定したｐＨ値とに基づいて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する、算出部と
   を備える、装置。
2. 前記算出部は、
   前記第１のｐＨ測定器で測定した第１のｐＨ値と、前記第２のｐＨ測定器で測定した第２のｐＨ値と、船外における前記予め定められた位置の水の第３のｐＨ値とに基づいて前記希釈倍率の値を予め算出し、
   前記装置は、前記算出部に接続され、前記希釈倍率の値を記録する記録部をさらに備え、
   前記算出部は、前記第１のｐＨ測定器が前記第１のｐＨ値の測定よりも後に測定したｐＨ値と、前記第２のｐＨ測定器が第２のｐＨ値の測定よりも後に測定したｐＨ値と、前記記録部が記録した前記希釈倍率の値とに基づいて、前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する
   請求項１に記載の装置。
3. 前記算出部は、
   前記第１のｐＨ値であるｐＨ１、前記第２のｐＨ値であるｐＨ２および前記第３のｐＨ値であるｐＨ３を用いて、
   α＝（１０^−ｐＨ１−１０^−ｐＨ２）／（１０^−ｐＨ３−１０^−ｐＨ２）
   により前記希釈倍率を算出する
   請求項２に記載の装置。
4. 前記算出部は、
   前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合に、前記ｐＨ１、前記ｐＨ２および前記ｐＨ３に基づいて算出した第１の希釈倍率の値と、
   前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合に、前記ｐＨ１、前記ｐＨ２および前記ｐＨ３に基づいて算出した第２の希釈倍率の値と
   を予め算出し、
   前記記録部は、前記第１の希釈倍率の値および前記第２の希釈倍率の値を記録し、
   前記算出部は、前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量に対応する前記希釈倍率の値を用いて、前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出し、
   前記記録部は、前記洗浄水流量と、前記希釈倍率の値とを対応付けて記録する
   請求項３に記載の装置。
5. 前記装置は、
   前記算出部が算出した前記予め定められた位置における水のｐＨ値に応じて、前記スクラバーに供給する洗浄水流量を制御する制御部をさらに備える
   請求項４に記載の装置。
6. 前記制御部は、
   前記スクラバーに供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、前記スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げることにより、前記スクラバーに供給する洗浄水流量を前記許容量以下に制御する
   請求項５に記載の装置。
7. 前記制御部は、
   船が停泊中であると判断したことを条件として、前記スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げる、
   請求項６に記載の装置。
8. スクラバーを有する船の船外の予め定められた位置における水のｐＨの算出方法であって、
   前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階と、
   船外から前記スクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値を測定する段階と、
   船外に排出された洗浄水が、船外の予め定められた位置において希釈される倍率を示す希釈倍率と、前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定したｐＨ値と、船外から前記スクラバーに供給される洗浄水のｐＨを測定する段階において測定したｐＨ値とに基づいて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階と
   を備える、ｐＨの算出方法。
9. 前記スクラバーを有する船の試運転時に行われる、請求項８に記載のｐＨの算出方法。
10. 船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階の前に、
    前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定した第１のｐＨ値と、前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値を測定する段階において測定した第２のｐＨ値と、船外における前記予め定められた位置の水の第３のｐＨ値とに基づいて前記希釈倍率の値を予め算出する段階と、
    前記希釈倍率の値を記録する段階と
    をさらに備え、
    船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階は、前記第１のｐＨ値の測定よりも後に測定した前記スクラバーから船外に排出される洗浄水のｐＨ値と、前記第２のｐＨ値の測定よりも後に測定した船外から前記スクラバーに供給される洗浄水のｐＨ値と、記録した前記希釈倍率の値とに基づいて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階である
    請求項８または９に記載のｐＨの算出方法。
11. 前記希釈倍率の値を予め算出する段階は、
    前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第１の流量である場合に、前記第１のｐＨ値、前記第２のｐＨ値および前記第３のｐＨ値に基づいて算出した第１の希釈倍率の値と、
    前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量が第２の流量である場合に、前記第１のｐＨ値、前記第２のｐＨ値および前記第３のｐＨ値に基づいて算出した第２の希釈倍率の値と
    を算出する段階を有し、
    前記希釈倍率の値を記録する段階は、前記第１の希釈倍率の値および前記第２の希釈倍率の値を記録する段階を有し、
    前記スクラバーから船外に排出される洗浄水流量に対応する前記希釈倍率の値を用いて、船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階をさらに有する、
    請求項１０に記載のｐＨの算出方法。
12. 船外の前記予め定められた位置における水のｐＨ値を算出する段階において算出されたｐＨ値に応じて、前記スクラバーに供給する洗浄水流量を制御する段階をさらに備える
    請求項８から１１のいずれか一項に記載のｐＨの算出方法。
13. 前記スクラバーに供給する洗浄水流量が予め定められた許容量以上の場合に、前記スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げ、前記スクラバーに供給する洗浄水流量を前記許容量以下に制御する段階をさらに備える
    請求項１２に記載のｐＨの算出方法。
14. 船が停泊中であると判断したことを条件として、前記スクラバーへ排気ガスを排出する発動機の出力を下げる段階をさらに有する
    請求項１２または１３に記載のｐＨの算出方法。

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