バラスト水の処理装置
【課題】船体の構造設計に影響を与えることなく、バラストタンクの腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置を提供する。
【解決手段】バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンク２と、該反応タンク２にオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク２内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンク１の各々に移送するポンプ８とを有し、前記反応タンク２は前記何れか一つのバラストタンク１内に設けられ、且つ前記反応タンク２はバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【解決手段】バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンク２と、該反応タンク２にオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク２内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンク１の各々に移送するポンプ８とを有し、前記反応タンク２は前記何れか一つのバラストタンク１内に設けられ、且つ前記反応タンク２はバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水の処理装置に関し、詳しくは、オゾン処理後のバラスト水を貯留するバラストタンクのオゾンによる腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油等を輸送する貨物用船舶には、航行時の船体の安定性を保つためにバラストタンクが設けられている。通常、原油等が積載されていないときには、バラストタンク内をバラスト水で満たし、原油等を積み込む際にバラスト水を排出することにより、船体の浮力を調整し、船体を安定化させている。
【０００３】
このようにバラスト水は、船舶の安全な航行のために必要な水であり、通常、荷役を行う港湾の海水が利用される。その量は、世界的にみると年間１００億トンを超えるといわれている。
【０００４】
ところで、バラスト水中には、それを取水した港湾に生息する微生物や小型・大型生物の卵が混入しており、船舶の移動に伴い、これら微生物や小型・大型生物の卵が同時に異国に運ばれることになる。
【０００５】
従って、もともとその海域には生息していなかった生物種が、既存生物種に取って代わるといった生態系の破壊が深刻化している。
【０００６】
このような背景の中、国際海事機関（ＩＭＯ）の外交会議において、バラスト水処理装置等に係る定期的検査の受検義務が採択され、２００９年以降の建造船から適用される予定となっている。
【０００７】
また、船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための条約（以下、条約という）により、バラスト水の排出基準は、以下の表１のようになる予定である。
【０００８】
【表１】
【０００９】
このため、バラスト水の排出時に外洋に存在する微生物数の１００分の１程度まで殺菌あるいは除菌することが必要となっている。
【００１０】
以上のような背景から、上記のような問題を解決できるバラスト水の殺菌／除菌技術の開発が急務となっている。
【００１１】
従来、バラスト水中の微生物をオゾンにより殺菌あるいは除菌する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１６０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１は、バラスト水に蒸気の注入と併用してオゾンを注入し、しかもオゾンを微細気泡化しヒドキシラジカルの生成を促進してオゾンの使用量を削減しつつ殺菌する技術を提案している。
【００１３】
しかし、微細気泡のオゾンは、バラスト水中に残留することが避けられず、この残留オゾン含有バラスト水をバラストタンクに戻すと、バラストタンクを腐食してしまう問題がある。
【００１４】
このため、反応タンクを用いてオゾン処理後のバラスト水をオゾンが抜けきる時間滞留させ、この脱オゾン後のバラスト水をバラストタンク内に供給する必要がある。この滞留時間は一般に１５分程度であるが、取水するバラスト水量からすると大容量の反応タンクが必要となる。例えば１０ｍ３／minの海水を取水する場合、１５分の滞留時間では１５０ｍ３の反応タンクが必要になる。
【００１５】
しかしながら、このような反応タンクを船舶のバラストタンク外に設置しようとしても、そのためのスペースがなく、また、船体の構造設計にも影響し、バラストタンク外の任意の場所に設置することは困難である問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、船体の構造設計に影響を与えることなく、バラストタンクの腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置を提供することを課題とする。
【００１７】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題は、以下の各発明によって明らかとなる。
【００１９】
（請求項１）
バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンクと、該反応タンクにオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンクの各々に移送するポンプとを有し、
前記反応タンクは前記何れか一つのバラストタンク内に設けられ、且つ前記反応タンクはバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【００２０】
（請求項２）
前記反応タンクは、オゾンを排出するための排気管を備え、該排気管にオゾン分解器が設けられていることを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理装置。
【００２１】
（請求項３）
前記オゾンが抜けるだけの滞留時間は、１〜１５分の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のバラスト水の処理装置。
【００２２】
（請求項４）
前記反応タンクは、可撓性袋又はジャバラ状筒体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のバラスト水の処理装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、船体の構造設計に影響を与えることなく、バラストタンクの腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係るバラスト水の処理装置の構成図である。図中、１は船舶のバラストタンクであり、複数室に分割されている。ここでは４つのバラストタンク１００，１０１，１０２，１０３を示しているが、その数は何ら限定されない。
【００２６】
複数のバラストタンクの内のバラストタンク１００内には、反応タンク２が設置されている。
【００２７】
本発明で、「バラストタンク内」というのは、バラストタンク１００の上端より上部に反応タンク２の上端が突出しないことを意味している。バラストタンク１００の上端より突出しなければ、バラストタンク外既設構造物やバラストタンクに隣接する構造物の移設などの必要がない効果がある。
【００２８】
バラストタンク１００に処理済みバラスト水が入っている状態では、反応タンク２は浸漬している状態にあるので、水の浮力が作用するため、船舶全体でみても重量バランスに影響が少なく、構造設計上問題となる面は少ない。なお、反応タンクに関し海水による腐食等を考慮した材質の選定は考慮されてもよい。
【００２９】
反応タンク２には、バラスト水（海水、淡水）がポンプ３によって配管４内を通って移送されるようになっている。配管４の途中には静的混合器５が設けられ、図示しないオゾナイザー等によって生成されたオゾンがバラスト水と気液混合される。
【００３０】
オゾンは、静的混合器５によってバラスト水と急激に気液混合されると、より酸化力の強いヒドロキシラジカルを生成し、ヒドロキシラジカルにより、バラスト水中の微生物、菌体などは殺菌される。
【００３１】
前記反応タンク２は、バラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有しており、かかる滞留時間は１〜１５分の範囲が好ましい。かかる滞留時間は事前の実験によって確認された数値であり、反応タンク２の容量を決定する因子となる。
【００３２】
反応タンク２にはベント管６が設けられ、該反応タンク２内で脱気された排オゾンがベント管６を介して外部に排出される。なおベント管６には図示しない開閉弁が設けられ、開閉弁の開閉によって排気オゾンを外部に排出する。
【００３３】
７はベント管６に設けられたオゾン分解器であり、オゾン分解器７内部には例えば活性炭やゼオライト等が充填されている。
【００３４】
反応タンク２内において所定時間滞留されて残留オゾンが抜けきった後のバラスト水は、反応タンク２からポンプ８によって移送され、配管９を介して各バラストタンク１００，１０１，１０２，１０３に分配される。
【００３５】
反応タンク２は形状可変であることが好ましく、これによりバラストタンク１００の構造、形状に影響されることなく、バラストタンク１００内に反応タンク２を設置することが可能となる。
【００３６】
本発明において、反応タンク２を樹脂製の可撓性袋又はジャバラ状筒体により形成することは好ましいことである。
【００３７】
図２は反応タンク２を可撓性袋により形成した場合のバラストタンク１００内を示している。
【００３８】
図２中、符号２ａは、バラストタンク１内の反応タンク２を収縮させた状態を実線で示し、符号２ｂは、バラストタンク１内の反応タンク２にバラスト水を満たした状態を１点鎖線で示している。
【００３９】
このように反応タンク２を可撓性袋とすることにより、以下の効果がある。即ち、既設バラストタンクには縦方向の補強梁などが複数設けられている場合があり、その場合に、反応タンクの設置スペースが確保できないことがあるので、かかる場合に好適である。
【００４０】
反応タンク２を可撓性袋とする場合、該可撓性袋は強度、耐食性を有する材質からなることが好ましく、例えば、単層又は積層の合成樹脂シートを用いて形成した袋、合成繊維とゴムライニングの積層体を用いて形成した袋などを用いることができる。
【００４１】
図３は反応タンク２をジャバラ状筒体により形成した場合を示している。ジャバラ状筒体は常時図３Ａに示すように縮んだ状態にあり、バラスト水が入ると図３Ｂのように膨張する。
【００４２】
このように反応タンク２をジャバラ状筒体とすることにより、反応タンク２の設置位置の上部に障害物が存在するような場合に、高さを自由に調整できるので好ましい。ジャバラ状筒体を横方向に向けて設置してもよい。
【００４３】
本発明によれば、バラストタンク１内に反応タンク２を設けているので、船体の構造設計に影響を与えることがなく、反応タンク２を設置するために構造設計をやり直す必要がない。このため、既存の船舶にも容易に適用することができる。
【００４４】
また、バラストタンク１内には、反応タンク２内で脱オゾン処理された後のバラスト水が貯留されるので、バラストタンク１がオゾンによって腐食するおそれはなく、バラストタンク１を防食構造とする必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るバラスト水の処理装置の構成図
【図２】反応タンクを可撓性袋とした場合のバラストタンク内の説明図
【図３】反応タンクをジャバラ状筒体とした場合の説明図
【符号の説明】
【００４６】
１：バラストタンク
２：反応タンク
３：ポンプ
４：配管
５：静的混合器
６：ベント管
７：オゾン分解器
８：ポンプ
９：配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水の処理装置に関し、詳しくは、オゾン処理後のバラスト水を貯留するバラストタンクのオゾンによる腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油等を輸送する貨物用船舶には、航行時の船体の安定性を保つためにバラストタンクが設けられている。通常、原油等が積載されていないときには、バラストタンク内をバラスト水で満たし、原油等を積み込む際にバラスト水を排出することにより、船体の浮力を調整し、船体を安定化させている。
【０００３】
このようにバラスト水は、船舶の安全な航行のために必要な水であり、通常、荷役を行う港湾の海水が利用される。その量は、世界的にみると年間１００億トンを超えるといわれている。
【０００４】
ところで、バラスト水中には、それを取水した港湾に生息する微生物や小型・大型生物の卵が混入しており、船舶の移動に伴い、これら微生物や小型・大型生物の卵が同時に異国に運ばれることになる。
【０００５】
従って、もともとその海域には生息していなかった生物種が、既存生物種に取って代わるといった生態系の破壊が深刻化している。
【０００６】
このような背景の中、国際海事機関（ＩＭＯ）の外交会議において、バラスト水処理装置等に係る定期的検査の受検義務が採択され、２００９年以降の建造船から適用される予定となっている。
【０００７】
また、船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための条約（以下、条約という）により、バラスト水の排出基準は、以下の表１のようになる予定である。
【０００８】
【表１】
【０００９】
このため、バラスト水の排出時に外洋に存在する微生物数の１００分の１程度まで殺菌あるいは除菌することが必要となっている。
【００１０】
以上のような背景から、上記のような問題を解決できるバラスト水の殺菌／除菌技術の開発が急務となっている。
【００１１】
従来、バラスト水中の微生物をオゾンにより殺菌あるいは除菌する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１６０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１は、バラスト水に蒸気の注入と併用してオゾンを注入し、しかもオゾンを微細気泡化しヒドキシラジカルの生成を促進してオゾンの使用量を削減しつつ殺菌する技術を提案している。
【００１３】
しかし、微細気泡のオゾンは、バラスト水中に残留することが避けられず、この残留オゾン含有バラスト水をバラストタンクに戻すと、バラストタンクを腐食してしまう問題がある。
【００１４】
このため、反応タンクを用いてオゾン処理後のバラスト水をオゾンが抜けきる時間滞留させ、この脱オゾン後のバラスト水をバラストタンク内に供給する必要がある。この滞留時間は一般に１５分程度であるが、取水するバラスト水量からすると大容量の反応タンクが必要となる。例えば１０ｍ３／minの海水を取水する場合、１５分の滞留時間では１５０ｍ３の反応タンクが必要になる。
【００１５】
しかしながら、このような反応タンクを船舶のバラストタンク外に設置しようとしても、そのためのスペースがなく、また、船体の構造設計にも影響し、バラストタンク外の任意の場所に設置することは困難である問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、船体の構造設計に影響を与えることなく、バラストタンクの腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置を提供することを課題とする。
【００１７】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題は、以下の各発明によって明らかとなる。
【００１９】
（請求項１）
バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンクと、該反応タンクにオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンクの各々に移送するポンプとを有し、
前記反応タンクは前記何れか一つのバラストタンク内に設けられ、且つ前記反応タンクはバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【００２０】
（請求項２）
前記反応タンクは、オゾンを排出するための排気管を備え、該排気管にオゾン分解器が設けられていることを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理装置。
【００２１】
（請求項３）
前記オゾンが抜けるだけの滞留時間は、１〜１５分の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のバラスト水の処理装置。
【００２２】
（請求項４）
前記反応タンクは、可撓性袋又はジャバラ状筒体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のバラスト水の処理装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、船体の構造設計に影響を与えることなく、バラストタンクの腐食を防止することのできるバラスト水の処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係るバラスト水の処理装置の構成図である。図中、１は船舶のバラストタンクであり、複数室に分割されている。ここでは４つのバラストタンク１００，１０１，１０２，１０３を示しているが、その数は何ら限定されない。
【００２６】
複数のバラストタンクの内のバラストタンク１００内には、反応タンク２が設置されている。
【００２７】
本発明で、「バラストタンク内」というのは、バラストタンク１００の上端より上部に反応タンク２の上端が突出しないことを意味している。バラストタンク１００の上端より突出しなければ、バラストタンク外既設構造物やバラストタンクに隣接する構造物の移設などの必要がない効果がある。
【００２８】
バラストタンク１００に処理済みバラスト水が入っている状態では、反応タンク２は浸漬している状態にあるので、水の浮力が作用するため、船舶全体でみても重量バランスに影響が少なく、構造設計上問題となる面は少ない。なお、反応タンクに関し海水による腐食等を考慮した材質の選定は考慮されてもよい。
【００２９】
反応タンク２には、バラスト水（海水、淡水）がポンプ３によって配管４内を通って移送されるようになっている。配管４の途中には静的混合器５が設けられ、図示しないオゾナイザー等によって生成されたオゾンがバラスト水と気液混合される。
【００３０】
オゾンは、静的混合器５によってバラスト水と急激に気液混合されると、より酸化力の強いヒドロキシラジカルを生成し、ヒドロキシラジカルにより、バラスト水中の微生物、菌体などは殺菌される。
【００３１】
前記反応タンク２は、バラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有しており、かかる滞留時間は１〜１５分の範囲が好ましい。かかる滞留時間は事前の実験によって確認された数値であり、反応タンク２の容量を決定する因子となる。
【００３２】
反応タンク２にはベント管６が設けられ、該反応タンク２内で脱気された排オゾンがベント管６を介して外部に排出される。なおベント管６には図示しない開閉弁が設けられ、開閉弁の開閉によって排気オゾンを外部に排出する。
【００３３】
７はベント管６に設けられたオゾン分解器であり、オゾン分解器７内部には例えば活性炭やゼオライト等が充填されている。
【００３４】
反応タンク２内において所定時間滞留されて残留オゾンが抜けきった後のバラスト水は、反応タンク２からポンプ８によって移送され、配管９を介して各バラストタンク１００，１０１，１０２，１０３に分配される。
【００３５】
反応タンク２は形状可変であることが好ましく、これによりバラストタンク１００の構造、形状に影響されることなく、バラストタンク１００内に反応タンク２を設置することが可能となる。
【００３６】
本発明において、反応タンク２を樹脂製の可撓性袋又はジャバラ状筒体により形成することは好ましいことである。
【００３７】
図２は反応タンク２を可撓性袋により形成した場合のバラストタンク１００内を示している。
【００３８】
図２中、符号２ａは、バラストタンク１内の反応タンク２を収縮させた状態を実線で示し、符号２ｂは、バラストタンク１内の反応タンク２にバラスト水を満たした状態を１点鎖線で示している。
【００３９】
このように反応タンク２を可撓性袋とすることにより、以下の効果がある。即ち、既設バラストタンクには縦方向の補強梁などが複数設けられている場合があり、その場合に、反応タンクの設置スペースが確保できないことがあるので、かかる場合に好適である。
【００４０】
反応タンク２を可撓性袋とする場合、該可撓性袋は強度、耐食性を有する材質からなることが好ましく、例えば、単層又は積層の合成樹脂シートを用いて形成した袋、合成繊維とゴムライニングの積層体を用いて形成した袋などを用いることができる。
【００４１】
図３は反応タンク２をジャバラ状筒体により形成した場合を示している。ジャバラ状筒体は常時図３Ａに示すように縮んだ状態にあり、バラスト水が入ると図３Ｂのように膨張する。
【００４２】
このように反応タンク２をジャバラ状筒体とすることにより、反応タンク２の設置位置の上部に障害物が存在するような場合に、高さを自由に調整できるので好ましい。ジャバラ状筒体を横方向に向けて設置してもよい。
【００４３】
本発明によれば、バラストタンク１内に反応タンク２を設けているので、船体の構造設計に影響を与えることがなく、反応タンク２を設置するために構造設計をやり直す必要がない。このため、既存の船舶にも容易に適用することができる。
【００４４】
また、バラストタンク１内には、反応タンク２内で脱オゾン処理された後のバラスト水が貯留されるので、バラストタンク１がオゾンによって腐食するおそれはなく、バラストタンク１を防食構造とする必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るバラスト水の処理装置の構成図
【図２】反応タンクを可撓性袋とした場合のバラストタンク内の説明図
【図３】反応タンクをジャバラ状筒体とした場合の説明図
【符号の説明】
【００４６】
１：バラストタンク
２：反応タンク
３：ポンプ
４：配管
５：静的混合器
６：ベント管
７：オゾン分解器
８：ポンプ
９：配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンクと、該反応タンクにオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンクの各々に移送するポンプとを有し、
前記反応タンクは前記何れか一つのバラストタンク内に設けられ、且つ前記反応タンクはバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【請求項２】
前記反応タンクは、オゾンを排出するための排気管を備え、該排気管にオゾン分解器が設けられていることを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理装置。
【請求項３】
前記オゾンが抜けるだけの滞留時間は、１〜１５分の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のバラスト水の処理装置。
【請求項４】
前記反応タンクは、可撓性袋又はジャバラ状筒体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のバラスト水の処理装置。
【請求項１】
バラスト水を導入してオゾン処理する反応タンクと、該反応タンクにオゾンを供給するオゾン供給手段と、該反応タンク内のオゾン処理後のバラスト水を複数室に分割されたバラストタンクの各々に移送するポンプとを有し、
前記反応タンクは前記何れか一つのバラストタンク内に設けられ、且つ前記反応タンクはバラスト水中からオゾンが抜けるだけの滞留時間を有することを特徴とするバラスト水の処理装置。
【請求項２】
前記反応タンクは、オゾンを排出するための排気管を備え、該排気管にオゾン分解器が設けられていることを特徴とする請求項１記載のバラスト水の処理装置。
【請求項３】
前記オゾンが抜けるだけの滞留時間は、１〜１５分の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のバラスト水の処理装置。
【請求項４】
前記反応タンクは、可撓性袋又はジャバラ状筒体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のバラスト水の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２１２４９４（Ｐ２００６−２１２４９４Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５６３７（Ｐ２００５−２５６３７）
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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