WO2012124039A1 - バラスト水の殺菌剤及びバラスト水処理装置 - Google Patents

バラスト水の殺菌剤及びバラスト水処理装置 Download PDF

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林　一樹
正浩 水本
小林　秀樹
哲朗 深瀬
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栗田工業株式会社
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    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Definitions

  • the present invention relates to a disinfectant for ballast water that kills bacteria and plankton contained in ballast water loaded in a ballast tank of a ship.
  • the present invention also relates to a ballast water treatment apparatus for killing bacteria and plankton contained in ballast water loaded in a ballast tank of a ship.
  • ballast water is taken at the port before leaving the port to balance the ship.
  • ballast water The water used as this ballast.
  • ballast water is poured and discharged by a ship that reciprocates between a loading port and an unloading port, which have different environments, the coastal due to the difference in microorganisms contained in the ballast water at the loading port and the unloading port.
  • the standard established by the International Maritime Organization (IMO) as a standard for the treatment of ballast water is that the number of organisms (mainly zooplankton) of 50 ⁇ m or more contained in ballast water discharged from ships is less than 10 in 1 m 3 , 10 ⁇ m
  • the number of organisms less than 50 ⁇ m (mainly phytoplankton) is less than 10 in 1 mL
  • the number of Vibrio cholerae is less than 1 cfu in 100 mL
  • the number of E. coli is less than 250 cfu in 100 mL
  • the number of enterococci is 100 cfu in 100 mL Is less than
  • Patent Document 1 discloses an apparatus for sterilizing microorganisms and the like by irradiating ultraviolet rays (UV) after filtering raw water.
  • Patent Document 2 discloses an apparatus for sterilizing microorganisms and the like by injecting ozone into ballast water.
  • Patent Document 3 discloses a ballast water treatment method for sterilizing microorganisms and the like by adding a chlorine-based disinfectant such as sodium hypochlorite or calcium hypochlorite to ballast water and securing a residence time. It is disclosed.
  • Patent Document 4 discloses a method for treating ballast water in which electrolytic chlorine is generated by an electrolytic device to sterilize microorganisms and the like.
  • the ballast water treatment apparatus described in Patent Document 1 requires not only a device for generating ultraviolet rays but also a large amount of electricity, and a generator must be provided in many cases. Furthermore, there is a problem that the UV lamp needs to be cleaned regularly and is troublesome and impractical.
  • the ballast water treatment apparatus described in Patent Document 2 requires an apparatus and an amount of electricity for generating ozone, and a generator is often required. Furthermore, there is a problem that an expensive ozone dissolution tank is required and waste ozone treatment is required.
  • a chlorine-based disinfectant such as sodium hypochlorite or calcium hypochlorite is generally used.
  • Sodium hypochlorite is effective chlorine. Since the concentration is only about 13%, it is necessary to load a large amount of medicine on the ship, and sodium hypochlorite is unstable and decomposes at high temperatures. There is a problem that it is necessary to hold and management is troublesome.
  • calcium hypochlorite dissolves in seawater, calcium sulfate precipitates and becomes a scale, so there is a problem that a device for desalination is required or the scale needs to be removed.
  • these chlorine-based disinfectants have a problem that organic substances contained in seawater react with chlorine and bromine to produce organic halides such as trihalomethane, which may deteriorate the discharge environment.
  • Patent Document 4 discloses a treatment method for ballast water that generates electrolytic chlorine by an electrolytic device instead of a chlorine-based disinfectant to sterilize microorganisms, but the electrolytic device is expensive and complicated to control. There is a problem that it is difficult to handle.
  • ballast water treatment system since the ballast water treatment system (system) has almost no extra space in the ship, it needs to be compact, and does not require a large amount of electricity. It is required to be easy. Moreover, when using a chemical
  • the present invention solves such problems, kills plankton and bacteria in the seawater supplied to the ballast tank, suppresses the formation of organic halides by residual chlorine, and further stores seawater in the ballast tank.
  • An object of the present invention is to provide a ballast water disinfectant capable of suppressing regrowth of plankton and bacteria during the operation, and a ballast water treatment apparatus using the same.
  • the present invention supplies a bactericidal agent to water poured into a ship's ballast tank to kill plankton and harmful bacteria, and then sterilizes ballast water stored in the ballast tank.
  • An antibacterial agent for ballast water characterized by containing a chlorinated isocyanuric acid (Invention 1).
  • the chlorinated isocyanuric acid since the chlorinated isocyanuric acid has a high effective chlorine concentration, it is possible to obtain a desired effect with a small load compared to sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. It is economically superior.
  • the rate of decrease in the residual chlorine concentration is small and the amount of organic halides produced by the reaction between organic substances and chlorine contained in seawater is small, there is little concern about the discharge environment.
  • chlorinated isocyanuric acid has high storage stability and can be safely stored for a long period of time, and is therefore suitable as a bactericide for ballast water.
  • the effective chlorine concentration is the Cl 2 concentration obtained by the DPD colorimetric method.
  • the disinfectant is preferably a solid having a diameter of 1 mm to 100 mm (Invention 2).
  • the chlorinated isocyanuric acid is preferably 1,3,5-trichloroisocyanuric acid (Invention 3).
  • 1,3,5-trichloroisocyanuric acid has an effective chlorine concentration as high as 90% or more, and can obtain a desired effect with a small load, and the residual chlorine concentration. The rate of decline is small.
  • the present invention provides a sterilizing agent supply device that supplies a sterilizing agent to water poured into a ballast tank of a ship, and a ballast water supply device that supplies the ballast water after supplying the sterilizing agent to the ballast tank.
  • a ballast water treatment apparatus comprising: a ballast water treatment apparatus using chlorinated isocyanuric acid as the disinfectant (Invention 4).
  • chlorinated isocyanuric acid since chlorinated isocyanuric acid has a high effective chlorine concentration, it is possible to obtain a desired effect with a smaller load than sodium hypochlorite or calcium hypochlorite. Therefore, the sterilizer tank in the ballast water treatment apparatus mounted on the ship can be made compact.
  • chlorine is used as a disinfectant for ballast water stored in the ballast tank after supplying the disinfectant to the water poured into the ballast tank of the ship to kill plankton and harmful bacteria. Therefore, it is possible to obtain a desired effect with a small load, compared with sodium hypochlorite and calcium hypochlorite, and it is economically superior.
  • chlorinated isocyanuric acid is suitable as a bactericide for ballast water because it has various storage stability and can be stored safely for a long period of time.
  • chlorinated isocyanuric acid is used as a bactericide for ballast water.
  • isocyanuric acid is an isotope of cyanuric acid represented by the molecular formula of C 3 H 3 N 3 O 3 and the IUPAC name is 1,3,5-triazinan-2,4,6-trione.
  • Chlorinated isocyanuric acid has a structure in which hydrogen bonded to nitrogen of this isocyanuric acid is substituted with chlorine, and is solid at room temperature. Chlorinated isocyanuric acid has a low degree of decrease in residual chlorine concentration when dissolved in seawater, can maintain a bactericidal effect for a long time, is highly safe against other organisms, and has excellent storage stability. ing.
  • Such chlorinated isocyanuric acid includes dichloroisocyanuric acid (1,3-dichloroisocyanuric acid) or trichloroisocyanuric acid (1,3,5-trichloroisocyanuric acid).
  • dichloroisocyanuric acid has an effective chlorine concentration of about 65%
  • trichloroisocyanuric acid has an effective chlorine concentration of about 90%. Therefore, trichloroisocyanuric acid has a high effective chlorine concentration and is advantageous in price and volume. Acids are preferred, and these can be used alone or in combination.
  • the chlorinated isocyanuric acid is preferably a solid material such as a granule or a microtablet, and preferably has a size (diameter) of 1 mm or more.
  • the size of the chlorinated isocyanuric acid is less than 1 mm, the dissolution rate is too fast and the rate of decrease in the effective chlorine concentration is increased.
  • the upper limit of a particle size When too large, since not only the apparent density at the time of storage will become small but dissolution will also take time, it is common to set it as 100 mm or less.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a ballast water treatment apparatus according to an embodiment of the ultrapure water production method of the present invention.
  • the ballast water treatment apparatus includes a seawater intake line 1 for taking seawater into a ship, and a coarse material for removing coarse substances in seawater taken by the seawater intake line 1. It has the filtration apparatus 2 and the pump 3 as a ballast water supply apparatus for supplying seawater.
  • a sterilizing agent supply device 4 for supplying a sterilizing agent for killing microorganisms and bacteria contained in the filtered seawater and seawater to which the sterilizing agent is added are predetermined.
  • a retention tank 5 that retains for a period of time, a treated water supply line 6 that supplies treated water W derived from the retention tank 5, and a ballast tank 7 that stores treated water W fed from the treated water supply line 6 are provided. .
  • the coarse filtration device 2 is taken from a sea chest (seawater inlet) provided on the side of the ship and is contained in seawater taken by the pump 3 through the seawater intake line 1. It is for removing coarse matters of about 10 mm or more among various impurities and aquatic organisms.
  • a cylindrical strainer (strainer) provided with a hole of about 10 mm, a hydrocyclone that separates coarse matters in a water flow by a difference in specific gravity, a coarse screen is captured and collected by a rotary screen.
  • a device or the like can be used.
  • the sterilizing agent supply device 4 supplies the sterilizing agent of the present embodiment described above in order to kill microorganisms and bacteria contained in the seawater.
  • the retention tank 5 retains chlorine generated from the disinfectant so that the plankton and bacteria are brought into contact with each other for a sufficient period of time.
  • a residence tank 5 may be designed to have a predetermined size and shape in relation to the above residence time, and flow at a predetermined speed.
  • a long flow path may be formed by providing a plurality of partitions in the tank so as to ensure a residence time in the tank.
  • the retention tank 5 may be a simple storage tank that opens the discharge gate or operates the drainage pump when a predetermined time has elapsed after storing the seawater. From the viewpoint of making the equipment compact, the residence time is preferably as short as possible above the lower limit of the contact time described above, and it is desirable to configure the residence tank 5 in consideration of this point.
  • ballast water treatment method for killing bacteria and plankton when ballast water is loaded using the ballast water treatment apparatus shown in FIG. 1 will be described.
  • the pump 3 When loading the ballast water, the pump 3 is operated to take in the seawater from the seawater intake line 1, first the coarse filter is removed by the coarse filtration device 2, and the bactericide is supplied from the bactericide supply device 4.
  • the disinfectant may be added in an amount of 1 to 100 mg / L (chlorine conversion), preferably 5 to 70 mg / L, with respect to the ballast water (seawater). If the amount of chlorinated isocyanuric acid added is less than 1 mg / L in terms of chlorine, a sufficient bactericidal effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 100 mg / L, no further improvement in bactericidal effect can be obtained and it is not economical. In addition, the tendency to generate a large amount of by-products such as trihalomethane is increased, and there is an increased concern that it adversely affects the environment. In addition, what is necessary is just to adjust the addition amount of chlorinated isocyanuric acid suitably with the quantity of the organic substance (DOC, POC, etc.) in ballast water, and the density
  • the seawater in which the disinfectant is diffused is introduced into the retention tank 5 and retained (held) for a predetermined time, and plankton and bacteria are killed by the effective chlorine generated from the disinfectant.
  • the residence time during which the seawater is introduced into the residence tank 5 and the chlorine reducing agent is supplied may be set to 0.5 to 10 minutes so that the large plankton is sufficiently killed during the residence. If the retention tank 5 is less than 0.5 minutes, the sterilizing effect of plankton and bacteria is not sufficient, but if it exceeds 10 minutes, the equipment becomes large, which is not preferable.
  • the residence time in the residence tank 5 as described above is preferably set as short as possible within the above range if the sterilization effect is sufficient.
  • seawater (treated water W) that has been retained for a predetermined time from the retaining tank 5 and extracted is stored in the ballast tank 7 through the treated water supply line 6.
  • the supply amount of the chlorine reducing agent may be appropriately set according to the desired residual chlorine concentration.
  • ballast water determined by IMO reliably and inexpensively regardless of the water quality. Ballast water treatment that meets the standards can be realized.
  • ballast water treatment apparatus is not particularly limited as long as chlorinated isocyanuric acid is used as a bactericidal agent.
  • the retention tank 5 is not necessarily required. You may make it sterilize with.
  • Example 1 using 1,3,5-trichloroisocyanuric acid as a bactericidal agent, the detected concentration of residual chlorine immediately after addition was 40 mg / L, and hypochlorous acid was used as a bactericidal agent.
  • the detection concentration of residual chlorine in Comparative Example 1 using sodium was smaller than 51 mg / L, it can be seen that the rate of decrease in residual chlorine concentration is small and the chlorine concentration can be maintained above a certain level for a long time. .
  • the chlorine concentration of 0.1 mg / L or more was maintained for a long time, and it was confirmed that the killing effect of plankton and the like could be maintained for a long time.
  • Example 2 and Comparative Example 2 When Artemia salina eggs were added to seawater (TOC: 3 mg / L) collected from Tokyo Bay to 100 mg / L and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours, Artemia salina hatched at about 30 / mL.
  • TOC seawater
  • Example 3 In Example 2 above, 1,3,5-trichloroisocyanuric acid powder (average particle diameter (diameter) 0.3 mm) was added at a concentration of 1 mg / L (chlorine conversion) for 210 minutes (CT value 210 mg / L ⁇ min) ) The amount of trihalomethane produced (concentration) with the passage of time was measured. The results are shown in FIG.
  • Example 4 The amount (concentration) of trihalomethane produced over time was measured in the same manner as in Example 3, except that granules of 1,3,5-trichloroisocyanuric acid (average particle diameter (diameter) 3 mm) were used. The results are shown in FIG.
  • Examples 3 and 4 using 1,3,5-trichloroisocyanuric acid as a bactericidal agent were more effective than triglycerides in Comparative Example 3 using sodium hypochlorite as a bactericidal agent.
  • the amount produced was small.
  • the amount of trihalomethane produced was as small as about 30%.
  • Disinfectant supply device 7 ... Ballast tank W . Treated water

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Abstract

　バラスト水処理装置は、海水取水ライン１と、この海水取水ライン１によって取水された海水中の粗大物を除去する粗ろ過装置２と、この海水を送水するためのポンプ３とを有する。ポンプ３の後段には、殺菌剤供給装置４と、この殺菌剤供給装置４から供給された殺菌剤が添加された海水を所定時間滞留させる滞留槽５と、処理水Ｗを送水する処理水送水ライン６と、処理水送水ライン６から送水される処理水Ｗを貯留するバラストタンク７とを有する。このバラスト水の殺菌剤として塩素化イソシアヌル酸を含有するものを使用する。

Description

バラスト水の殺菌剤及びバラスト水処理装置
　本発明は、船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水に含まれる細菌類およびプランクトンを殺滅処理するバラスト水の殺菌剤に関する。また、本発明は、船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水に含まれる細菌類およびプランクトンを殺滅処理するバラスト水処理装置に関する。
　一般に船舶、特に貨物船は、積載貨物などの重量を含めて設計されているため、空荷または積荷が少ない状態の船舶は、プロペラ没水深度の確保、空荷時における安全航行の確保等の必要性から、出港前に港において海水を取水して船舶のバランスを取るが、このバラストとして用いられる水のことをバラスト水とよぶ。このバラスト水は、無積載で出港するとき、その出港地で港の海水などをバラストタンクに積み込む一方、逆に港内で積荷をするときには、バラスト水の排水を行う。
　ところで、環境の異なる荷積み港と荷下し港との間を往復する船舶によってバラスト水の注排水が行われると、荷積み港と荷下し港におけるバラスト水に含まれる微生物の差異により沿岸生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている。そこで、船舶のバラスト水管理に関する国際会議において２００４年２月に船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための国際条約が採択され、バラスト水の処理が義務付けられることとなった。
　バラスト水の処理基準として国際海事機構（ＩＭＯ）が定める基準は、船舶から排出されるバラスト水に含まれる５０μｍ以上の生物（主に動物プランクトン）の数が１ｍ３中に１０個未満、１０μｍ以上５０μｍ未満の生物（主に植物プランクトン）の数が１ｍＬ中に１０個未満、コレラ菌の数が１００ｍＬ中に１ｃｆｕ未満、大腸菌の数が１００ｍＬ中に２５０ｃｆｕ未満、腸球菌の数が１００ｍＬ中に１００ｃｆｕ未満となっている。
　このようなバラスト水の処理基準を満たすために、バラストタンクへ注水する海水中の微生物等を殺菌する方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、原水をろ過した後、紫外線（ＵＶ）を照射することにより微生物等を殺菌する装置が開示されている。また、特許文献２には、バラスト水中にオゾンを注入することにより微生物等を殺菌する装置が開示されている。特許文献３には、バラスト水に次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムなどの塩素系の殺菌剤を添加して、滞留時間を確保することにより微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が開示されている。特許文献４には、電解装置により電解塩素を発生させて、微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が開示されている。
特開２０１０－２０７７９６号公報 特開２０１０－１３０９８号公報 特開２００９－２９７６１０号公報 特表２０１０－５３６５４０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたバラスト水処理装置では、紫外線を発生するための装置が必要であるばかりでなく、多量の電気が必要であり、発電機を設けなければならない場合が多い。さらに、ＵＶランプの定期的な洗浄が必要で手間がかかり実用的でない、という問題点がある。
　また、特許文献２に記載されたバラスト水の処理装置では、オゾン発生のための装置と量の電気が必要であり、発電機を設けなければならない場合が多い。さらに、高価なオゾン溶解槽が必要な上に廃オゾンの処理が必要となる、という問題点がある。
　そこで、特許文献３に記載されているように、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムなどの塩素系の殺菌剤を用いることが一般に行われているが、次亜塩素酸ナトリウムは有効塩素濃度が１３％程度しかないので、多量の薬剤を船舶に積載する必要があり、また、次亜塩素酸ナトリウムは、高温では不安定で分解してしまうため、冷却装置を設けて３０℃以下に保持する必要があり、管理が面倒である、という問題点がある。一方、次亜塩素酸カルシウムは、海水に溶解すると硫酸カルシウムが析出し、スケールとなるため、淡水化のための装置を設けるか、スケールの除去が必要となる、という問題点がある。さらに、これらの塩素系の殺菌剤は海水中含まれている有機物と塩素や臭素とが反応してトリハロメタン等の有機ハロゲン化物が生成し、排出環境を悪化させる虞がある、という問題がある。
　また、塩素系殺菌剤の代わりに電解装置により電解塩素を発生させて、微生物等を殺菌するバラスト水の処理方法が特許文献４に開示されているが、電解装置は高価でその制御も煩雑であり、取り扱いが困難である、という問題がある。
　一方、バラスト水の処理装置（システム）は、船の中には余分なスペースはほとんどないことから、コンパクトである必要があり、さらに、多量の電気を必要としない、安全である、維持管理が容易であることが要求される。また、薬剤を用いた場合には、バラスト水の排出環境を汚染せず、Ｃａ等に起因するスケールが発生しないことが望ましい。しかしながら、従来これらの要件を十分に満足するバラスト水処理装置はなかった。
　本発明は、かかる課題を解決して、バラストタンクに給水する海水中のプランクトンと細菌類を殺滅し、かつ、残留塩素による有機ハロゲン化物の生成を抑制し、さらに、海水をバラストタンクで貯留している間にプランクトンや細菌類が再成長することを抑制することができるバラスト水の殺菌剤及びこれを用いたバラスト水処理装置を提供することを目的する。
　上記課題を解決するために、第一に本発明は、船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給してプランクトンや有害細菌を殺滅させた後、バラストタンクに貯留するバラスト水の殺菌剤であって、塩素化イソシアヌル酸を含有すること特徴とするバラスト水の殺菌剤を提供する（発明１）。
　かかる発明（発明１）によれば、塩素化イソシアヌル酸は、有効塩素濃度が高いので、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムと比較して少ない積載量で所望とする効果を得ることができ、経済的にも優れている。また、残留塩素濃度の低下速度が小さく、海水中含まれている有機物と塩素とが反応して有機ハロゲン化物が生成する量も少ないので、排出環境への懸念も小さい。さらに、塩素化イソシアヌル酸は、保存安定性が高く、長期間安全に保管できるので、バラスト水の殺菌剤として好適である。なお、ここで有効塩素濃度とは、ＤＰＤ比色法により求めたＣｌ２濃度のことである。
　上記発明（発明１）においては、前記殺菌剤が直径１ｍｍ～１００ｍｍの固形物であるのが好ましい（発明２）。
　かかる発明（発明２）によれば、殺菌剤の粒径を上記範囲内とすることにより、効果の持続性と濃度の安定性を両立することができる。
　上記発明（発明１，２）においては、前記塩素化イソシアヌル酸が、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸であるのが好ましい（発明３）。
　かかる発明（発明３）によれば、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度が９０％以上と高く、少ない積載量で所望とする効果を得ることができ、また、残留塩素濃度の低下速度が小さい。
　第二に本発明は、船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置と、前記殺菌剤を供給した後のバラスト水をバラストタンクに送給するバラスト水送給装置とを備えるバラスト水処理装置であって、前記殺菌剤として、塩素化イソシアヌル酸を用いること特徴とするバラスト水処理装置を提供する（発明４）。
　かかる発明（発明４）によれば、塩素化イソシアヌル酸は、有効塩素濃度が高いため、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムと比較して少ない積載量で所望とする効果を得ることができるので、船舶に搭載するバラスト水処理装置における殺菌剤のタンクのコンパクト化を図ることができる。
　本発明のバラスト水の殺菌剤によれば、船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給してプランクトンや有害細菌を死滅させた後、バラストタンクに貯留するバラスト水の殺菌剤として、塩素化イソシアヌル酸を含有するものを用いるので次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウムと比較して、少ない積載量で所望とする効果を得ることができ、経済的にも優れている。また、残留塩素濃度の低下速度が小さく、海水中含まれている有機物と塩素が反応して有機ハロゲン化物が生成する量も少ないので、排出環境への懸念も小さい。さらに、塩素化イソシアヌル酸は、保存安定性が多角、長期間安全に保管できるので、バラスト水の殺菌剤として好適である。
本発明の一実施の形態に係るバラスト水処理装置を示す概略図である。 殺菌剤添加後の海水中の残留塩素濃度と経過時間との関係を示すグラフである。 有機ハロゲン化物の代表的な項目として総トリハロメタンの生成量と経過時間との関係を示すグラフである。
　本実施形態においては、バラスト水の殺菌剤として塩素化イソシアヌル酸を含有するものを使用する。ここで、イソシアヌル酸とは、Ｃ３Ｈ３Ｎ３Ｏ３の分子式で表されるシアヌル酸の同位体であり、ＩＵＰＡＣ名は１，３，５－トリアジナン－２，４，６－トリオンである。塩素化イソシアヌル酸は、このイソシアヌル酸の窒素に結合した水素が塩素に置換した構造を有し、常温で固体である。塩素化イソシアヌル酸は、海水に溶解した際に残留塩素濃度の低下の度合いが小さく、長時間殺菌効果を維持することができる上に、他の生物に対する安全性が高く、保存安定性にも優れている。
　このような、塩素化イソシアヌル酸としては、ジクロロイソシアヌル酸（１，３－ジクロロイソシアヌル酸）、またはトリクロロイソシアヌル酸（１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸）が挙げられる。これらのうちでは、ジクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度約６５％であり、トリクロロイソシアヌル酸は、有効塩素濃度約９０％であることから、有効塩素濃度が高く、価格及び容積的に有利なトリクロロイソシアヌル酸が好ましく、これらを単独であるいは混合して用いることができる。
　この塩素化イソシアヌル酸は、顆粒状又は微小錠剤などの固形状物が好ましく、大きさ（直径）１ｍｍ以上のものが好ましい。塩素化イソシアヌル酸の大きさが１ｍｍ未満では、溶解速度が速すぎて、有効塩素濃度の低下速度が速くなる。なお、粒径の上限については特に制限はないが、あまり大きすぎると保管時の見かけ密度が小さくなるばかりか、溶解にも時間がかかりすぎるため、１００ｍｍ以下とするのが一般的である。
　次に本実施形態のバラスト水の殺菌剤を用いるバラスト水処理装置について説明する。図１は、本発明の超純水製造方法の一実施形態に係るバラスト水処理装置を示す概略図である。
　図１に示すように、本実施の形態に係るバラスト水処理装置は、海水を船内に取り込むための海水取水ライン１と、この海水取水ライン１によって取水された海水中の粗大物を除去する粗ろ過装置２と、海水を送水するためのバラスト水送給装置としてのポンプ３とを有する。そして、ポンプ３の後段には、ろ過された海水中に含まれている微生物や細菌類を殺滅させるための殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置４と、殺菌剤が添加された海水を所定時間滞留させる滞留槽５と、この滞留槽５から導出された処理水Ｗを送水する処理水送水ライン６と、処理水送水ライン６から送水される処理水Ｗを貯留するバラストタンク７とを備える。なお、ポンプ３と殺菌剤供給装置４との間に、粗ろ過装置２によって粗大物が除去された海水中に存在するプランクトン類を除去するろ過装置を別途設けてもよい。
　上述したようなバラスト水処理装置において、粗ろ過装置２は、船側部に設けられたシーチェスト（海水吸入口）から取水され、ポンプ３によって海水取水ライン１を通して取水される海水中に含まれる大小様々な夾雑物、水生生物のうち１０ｍｍ程度以上の粗大物を除去するためのものである。このような粗ろ過装置２としては、１０ｍｍ程度の孔を設けた筒型ストレーナ（こし器）、水流中の粗大物を比重差により分離するハイドロサイクロン、回転スクリーンにより粗大物を捕捉し掻揚げ回収する装置等を用いることができる。
　殺菌剤供給装置４は、海水中に含まれている微生物類や細菌類を死滅させるために、前述した本実施形態の殺菌剤を供給する。
　滞留槽５は、殺菌剤から発生する塩素をプランクトンや細菌類が死滅するのに十分な時間接触させるために滞留させるものである。このような滞留槽５は、その寸法や形状を上記の滞留時間との関係で所定のものに設計し、所定の速度で流すようにすればよい。例えば、槽内に複数の仕切りを設けることによって長流路を形成して槽内での滞留時間を確保するようにしたものでよい。あるいは、滞留槽５は単なる貯留槽から構成し、海水を貯留後所定時間が経過すると排出ゲートを開ける若しくは排水ポンプを稼動させて排出するようなものでもよい。なお、設備をコンパクトにするという観点からは、滞留時間は、上述の接触時間の下限値以上で出来るだけ短い時間が好ましく、この点も考慮して滞留槽５を構成するのが望ましい。
　次に、図１に示されたバラスト水処理装置を用いて、バラスト水の積込み時に細菌類やプランクトンの死滅処理を行うバラスト水の処理方法について説明する。
　バラスト水の積込み時には、ポンプ３を稼動して海水取入ライン１から海水を取り入れ、まず粗ろ過装置２により粗大物を除去し、殺菌剤供給装置４から殺菌剤を供給する。
　ここで殺菌剤（塩素化イソシアヌル酸）は、バラスト水（海水）に対して１～１００ｍｇ／Ｌ（塩素換算）、好ましくは５～７０ｍｇ／Ｌ添加すればよい。塩素化イソシアヌル酸の添加量が塩素換算で１ｍｇ／Ｌ未満では、十分な殺菌効果が得られない一方、１００ｍｇ／Ｌを超えても、それ以上の殺菌効果の向上が得られず経済的でないばかりか、トリハロメタンなどの副生物が多く生成する傾向が増大し、環境に悪影響を及ぼす懸念が増大するため好ましくない。なお、塩素化イソシアヌル酸の添加量は、バラスト水中の有機物（ＤＯＣ、ＰＯＣなど）の量や、アンモニアの濃度によって、適宜調整すればよい。
　殺菌剤が拡散された海水を滞留槽５に導入して所定時間滞留（保持）し、殺菌剤から発生する有効塩素によりプランクトンや細菌類を死滅させる。滞留槽５内に海水を導入し塩素還元剤を供給するまで滞留させる滞留時間は、滞留中に大型のプランクトンも十分に死滅するように０．５～１０分に設定すればよい。滞留槽５が０．５分未満では、プランクトンや細菌類の滅菌効果が十分でない一方、１０分を超えると設備が大きくなるため好ましくない。なお、上述したような滞留槽５での滞留時間は滅菌効果が十分であれば、上記範囲内でできるだけ短く設定するのが好ましい。
　続いて、滞留槽５から所定時間滞留させて抜き出される海水（処理水Ｗ）を処理水送水ライン６を通じてバラストタンク７に貯留する。この塩素還元剤の供給量は、所望とする残留塩素濃度に応じて適宜設定すればよい。
　以上のように、本実施形態においては、殺菌剤としての塩素化イソシアヌル酸の供給により細菌類やプランクトンを死滅させているので、どのような水質であっても確実かつ安価にＩＭＯが定めるバラスト水基準を満たすバラスト水の処理が実現できる。
　以上、本発明について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形実施が可能である。バラスト水処理装置としては、殺菌剤としての塩素化イソシアヌル酸を用いれば特に制限はなく、例えば、滞留槽５は必ずしも必要でなく、殺菌剤を添加したら、直ちにバラストタンク７に供給してタンク内で殺菌するようにしてもよい。
　以下の具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例１及び比較例１〕
　東京湾から採取した海水（ＴＯＣ：３ｍｇ／Ｌ）に１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸を塩素換算で５０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、時間の経過に伴う塩素濃度を測定した。結果を図２に示す。
　また、比較のために１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸の代わりに、次亜塩素酸ナトリウムを塩素換算で５０ｍｇ／Ｌとなるように添加した以外は同様にして、時間の経過に伴う塩素濃度を測定した。結果を図２に合わせて示す。
　図２から明らかなように、殺菌剤として１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸を用いた実施例１では、添加直後の残留塩素の検出濃度は４０ｍｇ／Ｌであり、殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いた比較例１における残留塩素の検出濃度の５１ｍｇ／Ｌよりも小さかったにもかかわらず、残留塩素濃度の低下速度が小さく、長期間塩素濃度をある程度以上に維持することができることがわかる。特に塩素濃度０．１ｍｇ／Ｌ以上の濃度を長時間維持しており、プランクトン等の殺滅効果を長期間維持できていることが確認できた。
〔実施例２及び比較例２〕
　東京湾から採取した海水（ＴＯＣ：３ｍｇ／Ｌ）にアルテミア　サリナの卵を１００ｍｇ／Ｌに添加し、２５℃で２４時間静置したところ、アルテミア　サリナが約３０個／ｍＬで孵化していた。
　このアルテミア　サリナが孵化した海水をアルテミア　サリナが約１０個／ｍＬとなるように海水で希釈したものに、殺菌剤として１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸を塩素濃度換算で１及び３ｍｇ／Ｌ添加した結果、アルテミア　サリナ９９．９９９％殺滅するのに必要なＣＴ値（消毒剤濃度×接触時間）は、２１０ｍｇ／Ｌ・分であった。
　比較のために、殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを同様にアルテミア　サリナが約１０個／ｍＬとなるように海水で希釈したものに添加したところ、アルテミア　サリナ９９．９９９％殺滅するのに必要なＣＴ値は、３２０ｍｇ／Ｌ・分であり、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸の方が殺滅効果が高いことが確認された。
〔実施例３〕
　上記実施例２において、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸の粉体（平均粒径（直径）０．３ｍｍ）を１ｍｇ／Ｌ（塩素換算）の濃度で２１０分（ＣＴ値２１０ｍｇ／Ｌ・分）放置した際の時間の経過に伴うトリハロメタンの生成量（濃度）を測定した。結果を図３に示す。
〔実施例４〕
　実施例３において、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸の顆粒（平均粒径（直径）３ｍｍ）を用いた以外は同様にして時間の経過に伴うトリハロメタンの生成量（濃度）を測定した。結果を図３にあわせて示す。
〔比較例３〕
　比較のために１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸の代わりに、次亜塩素酸ナトリウム１．５ｍｇ／Ｌ（塩素換算）で２１０分（ＣＴ値３１５ｍｇ／Ｌ・分）放置した際の時間の経過に伴うトリハロメタンの生成量（濃度）を同様に測定した。結果を図３にあわせて示す。
　図３から明らかなように、殺菌剤として１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸を用いた実施例３、４の方が、殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いた比較例３よりもトリハロメタンの生成量が少なかった。特に平均粒径（直径）３ｍｍの顆粒を用いた実施例４では、トリハロメタンの生成量が約３０％も少なかった。
４…殺菌剤供給装置
７…バラストタンク
Ｗ…処理水

Claims (4)

  1. 　船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給してプランクトンや有害細菌を殺させた後、バラストタンクに貯留するバラスト水の殺菌剤であって、塩素化イソシアヌル酸を含有すること特徴とするバラスト水の殺菌剤。
  2. 　前記殺菌剤が直径１ｍｍ～１００ｍｍの固形物であることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水の殺菌剤。
  3. 　前記塩素化イソシアヌル酸が、１，３，５－トリクロロイソシアヌル酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバラスト水の殺菌剤。
  4. 　船舶のバラストタンクに注水する水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置と、前記殺菌剤を供給した後のバラスト水をバラストタンクに送給するバラスト水送給装置とを備えるバラスト水処理装置であって、
    　前記殺菌剤として、塩素化イソシアヌル酸を用いること特徴とするバラスト水処理装置。
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