NO330147B1 - Fremgangsmåte, arrangement og anordninger for behandling av ballastvann - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av ballastvann med den hensikt å

ødelegge uønskede organismer, så vel som å redusere korrosjon og eksponering for oksidasjon i ballasttanker. Følgelig beskriver den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte og et arrangement for behandling av ballastvann, samt en anordning for behandling av ballastvann for anvendelse i nevnte arrangement.

Teknisk bakgrunn

Alle moderne skip har integrerte arrangementer for ballastvann inkludert pumper, filtre, rørledninger, ventilatorer og tanker. Ballasttankene kan være plassert mellom hudene i et dobbeltvegget skrog, men kan også representere ethvert annet hulrom som er egnet til det formålet. Når et skip har losset sin last, delvis eller fullstendig, vil det gå til en annen havn for å ta om bord en annen last. På returen med delvis tomme eller tomme lasterom eller tanker kan ballasttankene fylles med vann for å stabilisere skipet i sjøen, og sikre passende neddykking av propeller og ror, for å oppnå passende trim av fartøyet og/eller for å sikre at strukturelle be-grensninger vedrørende fartøyets strukturelle integritet ikke overskrides. Ballasttankene blir normalt fylt med sjøvann nær havnen hvor lasten losses, donorhavnen. Når man nærmer seg havnen hvor skipet mottar ny last, blir ballastvann tømt inn i det omgivende området, mottakshavnen.

Denne verdensomfattende transporten av ballastvann skaper bekymringer når det gjelder dens påvirkning av miljøet. Når ballasttankene fylles med vann fra en havn vil dette vannet inneholde et antall organismer som er representative for donorhavnen. Dette kan være sjøplanter, alger, larver av fisk, fisk, skalldyr eller andre levende organismer, parasitter av forskjellig type, bakterier og virus, osv. Når dette frigjøres i en annen del av verden, kan disse organismer finne en uokkupert nisje i det økologiske system og begynne reprodusering uten at deres naturlige fiender er til stede. Det er kjent at sorter av planter og dyr har blitt introdusert i omgivelser utenfor sitt naturlige miljø og derfor laget store problemer i den nye lokasjonen.

Internasjonale myndigheter har utviklet en internasjonal konvensjon, the Interna-tional Convention for the Control and Management of Ship' Ballast Water and Sedi-ments, i den hensikt å redusere risikoen for introduksjon av ikke-innfødte marine sorter. Dette betraktes som et viktig trinn for å beskytte biologisk mangfold. Ifølge disse regler må nykonstruerte skip implementerte midler for prosessering av bal lastvann om bord for å sikre en definert standard for ballastvann ved tømmepunk-tet (mottakshavn) fra 2009. Alle skip underkastes de samme krav fra 2016. I dag er det ingen teknologi tilgjengelig som er egnet for installasjon, for behandling av ballastvann som har demonstrert evne til å møte de fremtidige reguleringer. Noen industrielle teknologier for vannbehandling kan tilfredsstille kravene for behand-lingskvalitet som spesifisert i konvensjonen, men de har karakteristikker som ikke er kompatible for bruk om bord eller kanskje heller ikke mulig å bygge inn i et skip.

I tillegg er korrosjon og/eller oksidasjon av beskyttende belegg i ballasttanker et meget aktuelt emne for rederier i hele verden. Ballasttankene er et viktig struktu-relt element i ethvert skip, og korrosjon i disse områder vil bringe den strukturelle integritet av fartøyet i fare og effektivt begrense levetiden til skipet. Ballasttanker blir opprinnelig dekket med et system av korrosjonshindrende belegg. Lagene av belegg blir gradvis forvitret og degradert over tid av den hyppige endring i eksponering mellom vann og luft inntil de må erstattes (fullstendig eller delvis) etter typisk ca. 5-10 år. Fra da av er det en stadig pågående prosess med reparasjoner, malingsfjerning og ommaling av ballasttankene. Dette kan skje under repa-rasjonsarbeider i et reparasjonsverft eller av innleide mannskaper om bord på far-tøyet mellom havner. I noen fartøyer, særlig de som er noen år gamle, kan ballasttankene ikke belegges.

Hovedkorrosjonsmekanismene er elektrokjemiske reaksjoner som opptrer når me-tallobjekter blir eksponert for et oksiderende miljø, vanligvis under våte eller fukti-ge forhold. Korrosjonen i ballasttankene forårsakes av at stålet i skipets tankstruk-tur er i kontakt med salt sjøvann, som virker som en elektrolytt, og oksygen i luften eller oppløst i vannet. Det er flere parametere som har påvirkning på hastigheten av degradering av belegget ved oksidasjon så vel som korrosjon. De høyeste kor-rosjonshastighetene blir vanligvis funnet i de øvre deler av topptanken, i platene som vender utover. Dette forklares med den kombinerte effekt av økt midlere temperatur på grunn av soloppvarming, rikelig oksygentilførsel (luft), plasking av sjøvann og sykliske temperaturendringer som fører til syklisk kondensering av vann og tørking.

Utviklingen av korrosjonsbeskyttende midler har resultert i forbedret korrosjonsbeskyttende belegg påvirket av endringer i miljølovgivning (som begrenser bruk av visse toksiske blandinger), og dannelsen av bedre virkende flerkomponent-epoksier og andre belegg. Studier har også vist at en samlet reduksjon av korrosjon i ballasttanker på omtrent 90 % kan oppnås ved deoksygenering av ballastvannet når tankene er fulle. Denne effekten vil ytterligere styrkes dersom oksygennivåene blir redusert også når tankene er tomme. Deoksygenering kan oppnås ved å tilføre en "strippegass" direkte til tanken. For at gassen skal fjerne det oppløste oksygen effektivt, må den være lettere oppløselig i vann enn oksygen.

Klent teknikk

For tiden er filtrering den vanligste og enkleste metode for å redusere konsentra-sjonen av uønskede organismer i ballastvann foruten utveksling av ballastvann i åpent havn. De fleste kommersielle skip siler ballastvann gjennom en 15 mm sikt eller tilsvarende, ved skipskisten og/eller åpning i skroget. Dette enkle silfilter kan kombineres med sykloniske separatorer. Imidlertid vil en slik konfigurasjon av fil-ter/separator bare fjerne større organismer, slik som fisk, virvelløse dyr og større makrofytter, mens andre organismer som er typiske for ballastvann, slik som bakterier, virus, sopp, protozoer, plankton og egg og larver av høyere livsformer vil passere gjennom.

Sykloniske separatorer opererer på prinsippet med tetthetsforskjell mellom fluider (i dette tilfelle ballastvann) og partikler (spesier/organismer) til stede. For bruk med ballastvann vil slike forskjeller ikke alltid opptre. Derfor kan sykloniske separatorer ikke være egnet for separasjon av ballastvann.

Filtre med trange masker kan fjerne egg og larver fullstendig, og store plankton og protozoer. Imidlertid vil slike filtre skape et økt mottrykk, og kan lett bli tilstoppet under drift og har vist seg utilstrekkelig for filtrering av ballastvann ved de aktuelle strøm ni ngshastig heter.

Utveksling av ballastvann i åpent hav er i dag det eneste aktivt initierte inngrep om bord med den hensikt å håndtere risikoene ved overføring av ballastvann. Prinsippet for denne metode er helt enkelt fortynning basert på den forutsetning at sjø-vann i åpent hav inneholder en mindre konsentrasjon av organismer enn kyst- eller havnevann som brukes ved ballast og som følgelig representerer en mindre risiko for mottakshavnen.

Fra US patent 5.932.112 til Browning er det kjent et system for deoksygenering av ballastvann for å drepe organismer. Oksygen fjernes i en vakuumprosess med en etterfølgende injeksjon av eksosgasser fra skipets maskineri. Studier har vist at deoksygeneringen synes å være meget effektiv for å drepe inntrengere (larver, unge og voksne former), men kan være mindre effektive for andre sorter: særlig de som er tilpasset miljø med lavt oksygen eller med resistente trinn slik som cyster. Injeksjonen av varme eksosgasser som inneholder høye nivåer av CO/C02synes å være mindre ønskelig ettersom dette kan fremme korrosjonen.

WO 03/093176 til McNulty beskriver et system og en fremgangsmåte for behandling av ballastvann. Vann pumpes gjennom en venturiinjektor hvor en oksygenstrippende gass tilsettes som mikrofine bobler. På grunn av den store overflaten av boblene blir oksygengass til stede i vannet utvekslet med strippegassen. Vannet pumpes deretter til ballasttankene hvor oksygenet ventileres av. Dette system har både en drepende effekt for organismer, og en korrosjonshindrende effekt. Imidlertid kan visse organismer overleve behandlingen som i systemet nevnt ovenfor.

Norsk patent 314625 (Forinnova AS) beskriver en fremgangsmåte for behandling av ballastvann ved å etablere et overmettet gassmiljø i vannet. Når fisk eksponeres for vann overmettet med gass vil de utvikle "gassboblesyke", også kjent som "dykkersyke". Den overmettede gass vil erstatte oksygen i blodet og fremkomme som bobler i blodet og i kroppsvevet. Den foretrukne gass er luft, men det angis at nitrogengass kan brukes i noen bruksområder. Overmetning vil effektivt hjelpe større organismer, slik som fisk (organismer med et sirkulasjonssystem), men er mindre effektivt eller ikke-effektivt for små organismer, slik som plankton.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et arrangement for behandling av ballastvann som er langt mer effektivt for å drepe uønskede organismer i ballastvann sammenlignet med tidligere kjente fremgangsmåter beskrevet ovenfor, og tilveiebringer en forbedret beskyttelse mot korrosjon i ballasttankene.

Dette oppnås ved en fremgangsmåte, et arrangement og en anordning som angitt i de vedføyde patentkrav.

Systemet ifølge kravene vil eksponere organismer til stede i ballastvannet for ekstreme fysiske betingelser i samsvar med pulsede sjokkbølger som effektivt ødelegger kroppsvev og cellemembraner. En integrert prosess vil fjerne det meste av oksygenet oppløst i vannet og tillate etablering av en kontrollert nær oksygenfri atmosfære i ballasttankene. Den nesten oksygenfrie atmosfæren vil videre eliminere enhver organisme som kan ha overlevd eksponeringen for pulsede sjokkbøl- ger, men som krever et overskudd av oksygen for å overleve, og som virker preventivt mot potensiell gjenvekst av enhver annen organisme. Den vil også redusere overflateoksidasjon av ethvert korrosjonshindrende belegg eller malingssystemer i tankene, og effektivt redusere korrosjonshastigheten vesentlig med omtrent 90 % eller til og med mer. Den oksygenfrie atmosfæren i ballasttankene vil eliminere faren for eksplosjoner i nevnte tanker: dette er særlig relevant for enhver tanker som frakter olje eller kjemikalier eller enhver annen last som kan generere eks-plosive atmosfærer under en reise. Som en konsekvens av midler benyttet for å fjerne oppløst oksygen fra vannet, vil vannet bli overmettet og derfor eksponere organismer, særlig de med et komplekst sirkulasjonssystem for boblesyke. Graden av mortalitet har vist seg å være høy gjennom forskjellige studier. Andre organismer med mindre komplekse sirkulasjonssystemer har også vist seg å være utsatt når de eksponeres for overmetning. Dette er særlig tilfelle ettersom graden av overmetning øker.

I sammenfatning anvender oppfinnelsen damp inneholdende en gass tilført ved injeksjonspunktet eller nær injeksjonspunktet til ballastvannslinjen enten ved opptak, tømming eller begge deler. Dette vil frembringe en pumpe eller ladeeffekt som utnyttes til å levere ballastvann til et apparat og øker hastigheten av vannet og følgelig reduserer det indre trykk i vannet. Nevnte blanding av damp og gass vil endre den gassmessige sammensetning av vannet og slik endre dens karakteristikker inkludert dens damppunkt. Ved et bestemt punkt i prosessen vil trykket ha nådd et nivå eller nær et nivå ved hvilket det opptrer kavitasjon, som frembringer ekstreme fysiske betingelser i samsvar med de til pulsede sjokkbølger. Denne be-tingelse vil ødelegge en stor del av organismene i vannet.

Kombinasjonen av damp/gass injisert inn i vannet vil fjerne en betydelig del av det oppløste oksygen i vannet. Kavitasjon vil i seg selv fremme prosessen med deoksygenering som fører til en ytterligere reduksjon i nivået av gjenværende oksygen i vannet. Etter kavitasjon vil strømmen være tofaset; væske og gass. Siden væske-fasen vil være mettet eller overmettet, vil gassfasen som stort sett består av frigjort oksygen forbli stabil og vil ikke løse seg opp igjen i væsken.

Fjerningen av oksygen i det behandlede vann vil fremme dreping av organismer som har overlevd kavitasjonstrinnet, og beskytte tankene mot korrosjon og belegget mot oksidasjon. Tillegg av damp vil øke hastigheten av vannet som strømmer gjennom, og slik oppnå en strømningshastighet nødvendig for å oppnå en stabil kavitasjon på en energieffektiv måte. Dette vil eliminere behovet for overhånd- tagende store pumper. Det vil også være fordelaktig for utvekslingen mellom oksygen-gass, ettersom det vil fremme dannelsen av et betydelig antall små bobler i vannet som i sum representerer et stort overflateområde. Bruk av damp som et medium for å oppløse gass i væsker er betraktelig mer effektivt enn tidligere kjente prosesser.

Gassen vil være et gassformet materiale, dvs. noe annet enn vann som er gass ved standard trykk og temperatur. Med den hensikt å behandle vann ved opptak, bør gassen være mindre enn 15 % nådd oksygen, fortrinnsvis mindre enn 10 % eller om mulig mindre enn 5 % eller mindre enn 1 %, mens resten er nitrogen eller en etergass. Ved tømming bør gassen inneholde mer enn 15 % mol oksygen.

Vannet må derfor effektivt behandles i det korte tidsintervall som er tilgjengelig fra at det pumpes inn fra sjøen og inntil det leveres i ballasttankene eller tømmes over bord. Prosessen kan kombineres med andre behandlingsprinsipper, apparater eller prosesser for å oppnå en ytterligere grad av spesieeliminering eller en annen øns-ket karakteristikk. Dette kan vedrøre mottaksanlegg ved havnen hvor ballastvannet tømmes.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 viser oppfinnelsen installert i et skip og integrert med dets struktur. Det bestemte skip som brukes for denne illustrative hensikt er et med dobbelt skrog. Figur 2 er et skjematisk bilde i tverrsnitt av en vannbehandlingsanordning med et lukket kretsløp (C3) som er kjernen til foreliggende oppfinnelse og sentret for de involverte integrerte fysiske prosesser. Figur 3 er et skjematisk bilde i tverrsnitt av en annen utførelse av den inventive vannbehandlingsanordning. Figur 4 viser et arrangement ifølge foreliggende oppfinnelse, når ballasttankene i et skip fylles med vann fra den omgivende sjø. Figur 5 viser arrangementet ved etterfølgende tømming av vannet i sjøen igjen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Figur 1 viser et konvensjonelt fartøy med dobbelt skrog som kan være en tanker eller enhver annen type fartøy som har blitt utstyrt med det inventive system for behandling av ballastvann. Skipet inkluderer et dobbelt skrog med ballasttanker 3

installert mellom hudene. Skipet drives av fremdriftsmaskineri 4. En pumpe 5 pumper vann fra den omgivende sjø gjennom en enhet 7 for behandling av ballastvann. Nitrogen leveres til enheten for behandling av ballastvann fra en ventilasjonsenhet 9 for ånding eller kontrollert atmosfære, som bruker membranteknologi eller tilsvarende til å separere oksygen og nitrogen fra luften. Enheten for behandling av ballastvann tilføres også damp generert fra enhver overflødig varme (for eksempel fra eksosgass) eller fra en kjele 8. Dampgeneratorer blir allerede vanligvis installert i

de fleste skip; idet dampen brukes for å varme tungoljen. Frigjort oksygen fra ballastvannet blir samtidig fjernet fra ballastvannsystemet og tanker og ventilert av til atmosfæren enten gjennom ventilatorer 29 tilknyttet de individuelle tanker eller sett av tanker, eller gjennom det integrerte tankventilasjonssystem gjennom rør 11 eller 12 via gasskontrollenheten 9. Vannet pumpes inn i ballasttankene via rør 10. Rør 11, 12 knytter toppene av ballasttankene til gasskontrollenheten 9, for å kontrollere gassinnholdet i tankene. For skip hvor dette arrangement ikke er egnet vil ventilasjon bli sikret konvensjonelt direkte til over dekk, men styrt av overtrykks-ventiler for å sikre at luften ikke suges inn i de respektive tanker. Systemet vist i figur 1 kan også inkludere en valgfri filterenhet foran enheten for behandling av ballastvannet 7.

Enheten 7 for behandling av ballastvannet er avbildet i figur 2. Denne består av et sylindrisk inntakskammer 21 integrert med et innløpsrør 6 for ballastvann. Det sylindriske inntakskammer 21 etterfølges av en konisk seksjon 22 som fører til et smalt sylindrisk rør 23. Det sylindriske rør 23 er tilknyttet en bredere seksjon eller et kammer som virker som et kavitasjonskammer 24. Den koniske seksjon 22 og/eller det smale sylindriske rør 23 kan inkludere en spiralformet kant eller vinge 32. Vingen 32 vil introdusere en rotasjonsbevegelse som forårsaker et moment til fluidet som strømmer igjennom.

Ett eller flere injeksjonsrør 25 er satt inn eller inkorporert i inntakskammeret 21. Dette/disse injeksjonsrør 25 mottar damp og nitrogengass fra de eksterne enheter 8 og 9, og leverer gassene til inntakskammeret 21. Gassene kan blandes i et blan-dekammer umiddelbart før de går inn i injeksjonsrørene 25 (ikke illustrert), eller blandes i en ringformet manifold 26 som omgir vanninnløpsrørledningen 6. Gass- blandingen blandes med vann i inntakskammeret 21. Det foretrekkes å bruke en rekke gassinjeksjonsrør 25 ved omkretsen av inntakskammeret 21.

Et lignende arrangement av en eller flere små gassutløpsrør 27 kan settes inn i eller inkorporeres i kavitasjonskammeret 24, med åpninger ved omkretsen av kammeret som virker som ventilatorer med den hensikt å fjerne frigjort oksygen. Rørene fører til en ringformet gassutløpsmanifold 28. Manifolden 28 er koblet til gasskontrollenheten 9 av en ventilasjonsrørledning 29. Det foretrekkes å bruke en rekke gassut-løpsrør 27 ved omkretsen av kavitasjonskammeret 24, selv om det er mulig å bruke bare et enkelt gassutløpsrør 27.

Under drift blir sjøvann ledet av ballastvannspumpen 25 inn i det sylindriske inntakskammer 21 og videre gjennom den koniske seksjon 22 til det sylindriske rør 23 og deretter inn i kavitasjonskammeret 24. De fysiske betingelser for kavitasjon, eller betingelser for nærkavitasjon oppnås ved manipulering av ballastvannets kon-sistens, og derfor dets damppunkt, og ved å senke det interne fluidtrykk. Ved kanten 20 mellom det sylindriske rør og kavitasjonskammeret blir kavitasjonen initiert. Ved det sylindriske rør har hastigheten av fluidet økt og det hydrostatiske trykk minsket til eller nær til damppunktet for det modifiserte ballastvann (fluidet), resul-terende i dannelsen av bobler. Den spiralformede kant eller vinge 32 vil initiere at slike bobler kollapser i kombinasjon med den dramatiske trykkendring over kanten 20 mellom det sylindriske rør 23 og kavitasjonskammeret 24. Disse virkninger vil initiere hydrodynamiske krefter som får boblene til å implodere og derfor frigjør energi i form av trykkpuls og topptemperaturer.

Vannhastigheten økes ved jetvirkningen fra blandingen av damp og nitrogen som kommer inn i vannet fra gassforsyningsrør(ene) 25. Dampen vil ha bare en forsvin-nende effekt på temperaturen i vannet ettersom bare en meget begrenset mengde kreves for å skape ladeeffekten. Denne ladeeffekt blir ytterligere understøttet ettersom volumet av nitrogen øker på grunn av den umiddelbare endring i tettheten av nitrogenet. Boblene vil endre de reologiske egenskapene til vannet, slik som den samlede tetthet og viskositet. Når nitrogenet kjøles ned av det omgivende vann vil det delvis forme bobler og delvis gradvis oppløses i vannet. Denne prosess vil initiere frigjøring av oksygen.

Etter passering av det sylindriske rør 23 og eksponert for virkningen av den innsat-te kant 20, vil de dannede bobler etterfølgende kollapse ved inngang til kavitasjonskammeret 24. Implosjonen av boblene vil ødelegge organiske cellemembraner og vev til stede i vannet. En jevn og kontrollert kavitasjonsvirkning vil skje i ballastvannet på grunn av den bestemte konstruksjon av kavitasjonskammeret som skaper en dramatisk trykkendring.

En effekt av kavitasjonsvirkningen er at en betydelig del av oksygenet til stede i vannet vil bli frigjort. Dette oksygen kan fjernes av gassutløpsrørene 27 som omgir kavitasjonskammeret, eller gjennom fartøyets tankventilasjonssystem 12. Overflø-dig nitrogen som ikke allerede er mettet i fluidet vil erstatte oksygenet som frigjø-res på grunn av kavitasjonen og hindre det å absorberes og oppløses igjen av vannet ved ethvert punkt i prosessen, også etter at vannet har kommet inn i ballasttankene 3.

Enheten for behandling av ballastvannet har blitt beskrevet som å inkludere et sylindrisk inntakskammer 21, en konisk seksjon 22 og et sylindrisk rør 23. Dette er den for tiden foretrukne utførelse av oppfinnelsen. Imidlertid kan disse elementer optimalt erstattes med en enkelt avsmalnende seksjon 33 som illustrert i figur 3. Gassene kan også injiseres fra flere rørformede åpninger 34, plassert både langs omkretsen og i den longitudinale retning av den avsmalnede seksjon 33, dvs. som en flertrinns injeksjon. 1 en slik utførelse kan en ringformet gassmanifold konstrueres som et kammer eller boks 35 på utsiden av den avsmalnede seksjon 33 og langs den fulle lengde av nevnte avsmalnede seksjon.

Fra kavitasjonskammeret blir ballastvann som har lavt oksygeninnhold, typisk

2 mg/ml og lavt innhold av levende organismer matet til ballasttankene. Det lave oksygeninnhold vil ytterligere fremme elimineringen eller drepevirkningen og virke preventivt mot spesiell gjenvekst. Opptredenen av korrosjon og degradering av belegg forårsaket av eller uavhengig av tilstedeværelsen av oksygen vil betydelig reduseres.

Når ballasttankene tømmes, vil gasskontrollenheten 9 forsyne nitrogen til tankene, hvilket hindrer oksygen eller luft fra å komme inn og dermed kontrollere vedlike-holdet av en atmosfære med lavt oksygeninnhold også når tanken er tom for vann. Den gass leveres via rørledningen 11. I tidligere kjente systemer ville ventilerings-rør levere luft utenfra til tankene når de ble tømt for vann. Imidlertid inkluderer foreliggende oppfinnelse et lukket gasskontrollsystem som sikrer en ikke-korrosiv atmosfære i ballasttankene. I tilfelle noen skal entre en tank for inspeksjon, vil gasskontrollenheten 9 erstatte nitrogenatmosfæren med normal pustbar luft gjennom rørledningen 12.

I tilfelle hvor ventilasjonsrørledningene 11 og 12 ikke er inkludert, vil ventilasjon bli sikret for å tillate luft å komme inn via ventilatorer (ikke illustrert).

Figur 4 er et skjematisk diagram over det inventive arrangement for behandling av ballastvann. Pilene indikerer strøm ni ngsretninger når skipet laster ballastvann. Vann entrer skipet fra den omgivende sjø ved rørledning 36. Vannet dirigeres til pumpe 5 av en første treveis-styrt ventil 40. Pumpen 5 føder vannbehandlingsenheten 7 via rørledning 6. Damp og nitrogengass fødes til vannbehandlingsenheten 7 av rørledninger 30 og 31, mens frigjort oksygen fjernes via rørledning 29, og gasskontrollenheten 9. Til slutt blir oksygen ventilert av til atmosfæren av rørledning 39. Etter behandling blir vannet pumpet inn i ballasttanken 3 via rørledning 10 og en andre treveis ventil 41. Vannet erstattes av gass i ballasttanken 3, og gassen fjernes via rørledning 12.

Tømming kan arrangeres på en slik måte at vannet pumpes igjen gjennom systemet som beskrevet ovenfor og igjen behandles. Samtidig kan vannet eksponeres for oksygen eller luft via injeksjonsrørledning 1 og 30 i stedet for nitrogen. Hensik-ten med dette er å sikre at vann med lavt oksygeninnhold ikke tømmes i tilfeller hvor havnen eller tømmeområdet allerede har lave oksygennivåer. Dette er illustrert i figur 5. Ballastvannet tømmes fra tanken 3 via rørledning 37, første treveis ventil 40, pumpe 5, vannbehandlingsenhet 7, andre treveis ventil 41, og tømmes inn i den omgivende sjø via rørledning 38. I dette tilfelle leveres damp via rørled-ning 30 og luft eller oksygen leveres av rørledningen 31. Slik vil vannet som tøm-mes i sjøen ha restaurert oksygeninnhold. Vannet fjernet fra tanken 3 erstattes med nitrogengass levert fra gasskontrollenheten 9 via rørledning 11 for å opprett-holde en oksygenfattig atmosfære i tanken.

Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet som et system og en fremgangsmåte for behandling av ballastvann i skip, kan det også finnes andre bruksområder. Et slikt

bruksområde er for behandling av avløpsvann, for eksempel kloakk. Under somme-ren kan overflødig energi være tilgjengelig fra industrianlegg, for eksempel søppel-forbrenningsanlegg. Forbrenningsanleggene kan levere energi for å drive en kavitasjonsenhet, så vel som oksygenstrippingsgass. Karbondioksid kan brukes som oksygenstrippingsgass, ettersom den korrosive virkning av denne gass er uten betyd-ning under disse betingelser. Andre bruksområder er i store luftkonvensjonerings-

anlegg, eller i industrier som prosesserer matvarer eller drikkevarer, for å kontrollere bakterielle nivåer. Disse andre bruksområder former del av oppfinnelsen og kan være som definert i de vedføyde krav endret bare til å gjelde for kloakk og så videre, i motsetning til ballastvann.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for behandling av ballastvann, hvor nevnte fremgangsmåte omfatter pumping av vann fra omgivelsene, tilsetting av en oksygenstrippende gass til vannet, fjerning av oksygenet og føring av vannet til en ballasttank,karakterisert vedet trinn omfattende introduksjon av en kaviterende virkning i vannet før vannet går inn i ballasttanken, hvor den kaviterende virkningen består av dannelsen og kollapsen av bobler som frembringer fysiske forhold konsistent med pulsede sjokkbølger for derved å ødelegge organismer i vannet, og videre omfattende et trinn med gjentatt behandling av vannet med en kaviterende virkning før det tømmes ut fra ballasttanken tilbake til omgivelsene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det før kavitasjonstrinnet også tilsettes damp til vannet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den oksygenstrippende gassen er nitrogen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedintroduksjon av en rotasjonsmessig bevegelse til vannet før kavitasjonstrinnet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat vannet pumpes fra ballasttanken, det tilsettes en gass inneholdende oksygen til vannet, det introduseres igjen en kaviterende virkning i vannet, før vannet igjen føres ut til omgivelsene.

6. Arrangement for behandling av ballastvann, inkludert en pumpe (5) for å pumpe vann fra omgivelsene, midler (9, 25, 31, 34) for å tilsette en oksygenstrippende gass til vannet, samt midler (4) for å føre vannet til en ballasttank,karakterisert vedmidler (20, 23, 35) for å introdusere en kaviterende virkning i vannet, før det føres til ballasttanken, hvor midlene (20, 23, 35) for introduksjon av en kaviterende virkning er arrangert slik at den kaviterende virkningen består av å danne og kollapse bobler som frembringer fysiske forhold konsistent med pulsede sjokkbølger for derved å ødelegge organismer i vannet, og hvor arrangementet videre er innrettet slik at vannet passerer gjennom midlene (20, 23, 35) for introduksjon av en kaviterende virkning før det tømmes fra ballasttanken tilbake til omgivelsene.

7. Arrangement ifølge krav 6, karakterisert vedmidler (8, 25, 30, 34) for å tilsette damp til vannet før det føres til kaviteringsmidlene (20, 23, 35).

8. Arrangement ifølge krav 7, karakterisert vedmidler (26) for å blande dampen og den oksygenstrippende gassen før blandingen tilsettes vannet.

9. Arrangement ifølge krav 6, karakterisert vedmidler (32) for å introdusere en rotasjonsmessig bevegelse til vannet før det går inn i nevnte kavitasjonsmidler (20, 23, 35).

10. Arrangement ifølge krav 6, karakterisert vedat den oksygenstrippende gassen er nitrogen.

11. Arrangement ifølge krav 6, karakterisert vedmidler for å føre vannet fra ballasttanken, tilsette oksygen til vannet, og introdusere en kaviterende virkning i vannet, før det føres ut i omgivelsene.

12. Arrangement ifølge krav 6, karakterisert vedmidler (9) for å kontrollere atmosfæren i nevnte ballasttank (3) for å tilveiebringe en atmosfære med lavt oksygeninnhold.

13. Arrangement ifølge krav 12, karakterisert vedventilasjonsorganer 39) som knytter nevnte ballasttank (3) til den utenforliggende luft, idet nevnte midler (9) for å kontrollere atmosfære i ballasttanken er innrettet til å levere en gass som erstatter luft eller oksygen tilstede i tanken (3).

14. Arrangement ifølge krav 12, karakterisert vedat nevnte midler (9) for å kontrollere atmosfæren i ballasttanken (3) er innrettet til å ventilere vekk overtrykksgasser fra tanken (3) når ballastvann fylles inn i tanken (3), og levere en oksygenfattig gass til tanken (3) når ballastvann tømmes fra tanken (3).

15. Anordning for behandling av ballastvann for anvendelse i arrangementet ifølge krav 6, idet nevnte anordning er karakterisert ved en væskeinnløpsrørledning (6) som leverer ballastvann til væskebehand-lingsanordningen (7), et inntakskammer (21) tilknyttet innløpsrørledningen (6), en konisk eller avtagende seksjon (22, 33) tilknyttet inntakskammeret (21), et kavitasjonskammer (24) tilknyttet den koniske eller avtakende seksjonen (22, 33), et væskeutløpsrør tilknyttet kavitasjonskammeret (24) og som fører væsken fra kavitasjonskammeret (24), og i det minste et gasstilførselsrør (25) som leverer et gassformig materiale til inntakskammeret (21), idet den koniske seksjonen (22, 23) og kavitasjonskammeret (24) er arrangert slik at det introduseres en kaviterende virkning, hvor den kaviterende virkningen består i å danne og kollapse bobler som frembringer fysiske forhold konsistent med det av pulsede bølger for derved å ødelegge organismer i vannet.

16. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedat minst ett oksygenutløpsrør (27) tilknyttet nevnte kavitasjonskammer (24), hvor det minst ene oksygenutløpsrør (27) er innrettet til å fjerne oksygen fra kavitasjonskammeret (24).

17. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedat en rekke gasstilførselsrør (25) omgir inntakskammeret (21), idet hvert gasstilførselsrør (25) er tilknyttet inntakskammeret (21) i en ende, idet den andre ende er tilknyttet en felles ringformet manifold (26).

18. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedat en rekke utløpsrør (27) omgir kavitasjonskammeret (24), idet hvert oksygenutløpsrør (27) er tilknyttet kavitasjonskammeret (24) i en ende, idet den andre ende er tilknyttet en felles ringformet gassutløpsmanifold (28).

19. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedminst en vinge (32) i nevnte koniske eller avtakende seksjon (22, 33) og/eller i et rør (23) innskutt mellom den koniske seksjonen (22) og kavitasjonskammeret (24), idet nevnte vinge (32) er innrettet til å introdusere en rotasjonsbevegelse i ballastvannet som føres gjennom den koniske eller avtakende seksjonen (22, 33).

20. Anordning ifølge krav 15, karakterisert vedmidler for å tilføre damp til nevnte gasstilførselsrør (25).

21. Anordning ifølge krav 15, karakterisert veden manifold (35) på utsiden av nevnte avtagende seksjon (33), et antall åpninger (34) i den avtagende seksjonen (33) for injisering av damp og ytterligere gassformig materiale inn i ballastvannet inne i den avtagende seksjonen (33).