JP5776343B2 - Ship ballast water treatment system - Google Patents
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Description
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などの微細水生生物の殺滅する船舶バラスト水の処理システムに関する。 The present invention relates to a ship ballast water treatment system that kills micro-aquatic organisms such as bacteria and plankton contained in ballast water loaded in a ship's ballast tank.
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。 In general, since ships, especially cargo ships, are designed to include the weight of cargo, etc., ships that are unloaded or lightly loaded must be able to ensure proper submersion depth and safe navigation during unloaded conditions. Because of necessity, seawater is taken at the port before leaving the port to balance the ship. The water used as this ballast is called ballast water. When this ballast water leaves the port without loading, the seawater of the port is loaded into the ballast tank at the port of departure, while the ballast water is drained when loading in the port.
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。 By the way, when 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. There are concerns about adverse effects on ecosystems. Therefore, an international convention for the regulation and management of ship ballast water and sediment was adopted in February 2004 at an international conference on ship ballast water management, which required the treatment of ballast water.
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。 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 μm or more contained in the ballast water discharged from the ship is less than 10 in 1 m 3 , 10 μm or more The number of organisms less than 50 μm (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, and the number of enterococci is 100 cfu in 100 ml Is less than
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。
In order to satisfy such a treatment standard for ballast water, various methods for sterilizing microorganisms in seawater poured into a ballast tank have been proposed. For example,
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。
However, the ballast water treatment apparatus described in
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。 Further, the ballast water treatment apparatus described in Patent Document 2 requires an apparatus for generating ozone and an amount of electricity, 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.
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。 Therefore, as described in Patent Document 3, 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. On the other hand, when 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. Furthermore, these chlorine-based disinfectants have a problem that the organic matter contained in seawater reacts with chlorine to produce organic halides such as trihalomethane, which may deteriorate the discharge environment.
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。
Further,
これらの従来技術の課題から、大型船舶向けのシステムとしては、コストの面から紫外線(UV)殺菌装置や、オゾン殺菌装置や、電解塩素発生装置などのそれ自身が殺菌機能を備えた装置を用いたシステムではなく、殺菌剤を使用する場合が多い。 Due to these problems of the prior art, as a system for large ships, from the viewpoint of cost, an ultraviolet (UV) sterilizer, an ozone sterilizer, an electrolytic chlorine generator, etc., which itself has a sterilizing function is used. In many cases, a disinfectant is used instead of the conventional system.
このように殺菌剤を使用する場合、液体薬品では不純物や大型生物が混入すると、薬品が過剰に消費されるためコスト高になる、積載量が多くなるという問題点がある。そこで、薬品の使用量をできるだけ低減するために、バラスト水の全量をろ過などの固液分離手段により、固形物としての不純物や大型生物を分離しているが、大型のろ過装置が必要となり、設置スペースを確保する必要がある、という問題がある。 Thus, when a disinfectant is used, when liquid chemicals contain impurities or large organisms, the chemicals are excessively consumed, resulting in increased costs and increased loading capacity. Therefore, in order to reduce the amount of chemicals used as much as possible, impurities and large organisms as solids are separated by solid-liquid separation means such as filtration of the entire amount of ballast water, but a large filtration device is required, There is a problem that it is necessary to secure an installation space.
そこで、単位重量当りの塩素濃度が高い固形薬品を用いることが考えられるが、次亜塩素酸カルシウムのような固形薬品をそのままバラスト水に添加する際には、固体をバラスト水配管に注入する専用設備が必要となり、設置スペースを確保する必要がある、という問題がある。 Therefore, it is conceivable to use a solid chemical with a high chlorine concentration per unit weight. However, when adding a solid chemical such as calcium hypochlorite to the ballast water as it is, it is dedicated to injecting the solid into the ballast water pipe. There is a problem that equipment is required and installation space needs to be secured.
本発明は、かかる課題を解決して、コンパクトで、多量の電気を必要とせず、安全で維持管理が容易な船舶バラスト水の処理システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve this problem and provide a ship ballast water treatment system that is compact, does not require a large amount of electricity, and is safe and easy to maintain.
上記課題を解決するために、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した後、バラストタンクに貯留する船舶バラスト水の処理システムであって、原水の取水部と、この取水部に接続した原水を送給するメインラインと、該メインラインの途中に設けられた送水手段と、前記メインラインの末端に設けられたバラストタンクとを備え、前記メインラインの前記送水手段より下流側にバイパスラインが付設されており、前記バイパスラインは、該バイパスラインの途中に設けられた殺菌剤供給装置を経由して前記メインラインに合流することを特徴とする船舶バラスト水の処理システムを提供する(発明1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a ship ballast water treatment system that stores a bactericide in water poured into a ballast tank of a ship to kill plankton and harmful bacteria, and then stores it in the ballast tank. A raw water intake section, a main line for supplying raw water connected to the intake section, water supply means provided in the middle of the main line, and a ballast tank provided at the end of the main line, A bypass line is attached downstream of the water supply means of the main line, and the bypass line joins the main line via a bactericide supply device provided in the middle of the bypass line. A ship ballast water treatment system is provided (Invention 1).
かかる発明(発明1)によれば、取水部からメインラインに原水を供給し、このメインラインからバイパスラインに原水を分取して、該バイパスラインの途中に設けられた殺菌剤供給装置を経由してメインラインに合流させ、殺菌剤を混入した原水をバラストタンクに貯留することで、原水(バラスト水)に含まれる細菌類およびプランクトンなどの微細水生生物の殺滅することができる。 According to this invention (Invention 1), raw water is supplied from the intake section to the main line, the raw water is separated from the main line to the bypass line, and passes through the disinfectant supply device provided in the middle of the bypass line. Then, by joining the main line and storing the raw water mixed with the disinfectant in the ballast tank, it is possible to kill microaquatic organisms such as bacteria and plankton contained in the raw water (ballast water).
上記発明(発明1)においては、前記メインラインの全流量の1/10〜1/10000の水量を前記バイパスラインに供給する供給手段を備えるのが好ましい(発明2)。 In the said invention (invention 1), it is preferable to provide the supply means (invention 2) which supplies the amount of water of 1/10 to 1/10000 of the total flow of the said main line to the said bypass line.
かかる発明(発明2)によれば、メインラインの全流量の1/10〜1/10000と比較的少ない量の原水を殺菌剤供給装置に供給することで、殺菌剤供給装置の小型化を図ることができる。 According to this invention (invention 2), a relatively small amount of raw water as 1/10 to 1/10000 of the total flow rate of the main line is supplied to the disinfectant supply device, thereby reducing the size of the disinfectant supply device. be able to.
上記発明(発明1,2)においては、前記バイパスラインの殺菌剤供給装置より上流側に濾過手段を備えるのが好ましい(発明3)。
In the said invention (
かかる発明(発明3)によれば、原水中の固形不純物がバイパスラインで除去されるので、殺菌剤供給装置内に堆積するのを防止することができる。 According to this invention (invention 3), since solid impurities in the raw water are removed by the bypass line, accumulation in the disinfectant supply device can be prevented.
上記発明(発明2,3)においては、前記バラストタンクに供給される原水における殺菌剤の濃度センサと、前記殺菌剤供給装置から排出された水における殺菌剤の濃度センサと、前記メインラインの流量センサと、これらのセンサと接続した前記供給手段の制御装置とを備え、これらのセンサのデータに基づき前記制御装置が前記供給手段によるバイパスラインへの送水流量を制御可能となっているのが好ましい(発明4)。 In the said invention (invention 2 and 3), the concentration sensor of the disinfectant in the raw water supplied to the ballast tank, the concentration sensor of the disinfectant in the water discharged from the disinfectant supply device, and the flow rate of the main line It is preferable that a sensor and a control device for the supply means connected to these sensors are provided, and the control device can control the flow rate of water supplied to the bypass line by the supply means based on the data of these sensors. (Invention 4).
かかる発明(発明4)によれば、バラストタンクに供給される水の殺菌剤の濃度と、殺菌剤供給装置から排出された水の殺菌剤の濃度と、メインラインの流量とに基づき供給手段を制御してバイパスラインへの送水流量を制御することで、バラストタンクに供給される水の殺菌剤の濃度を適正に維持することができ、原水のメインラインへの流入量が変動しても、原水(バラスト水)に含まれる細菌類およびプランクトンなどの微細水生生物の殺滅性能を保持することができる。 According to this invention (invention 4), the supply means is based on the concentration of the sterilant of water supplied to the ballast tank, the concentration of the sterilizer of water discharged from the sterilizer supply device, and the flow rate of the main line. By controlling the water flow rate to the bypass line, the concentration of the bactericidal agent of the water supplied to the ballast tank can be properly maintained, and even if the inflow amount to the main line changes, It can retain the killing performance of microaquatic organisms such as bacteria and plankton contained in raw water (ballast water).
上記発明(発明4)においては、前記殺菌剤供給装置から供給される殺菌剤が塩素化イソシアヌル酸であるのが好ましい(発明5)。また、上記発明(発明5)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6)。 In the said invention (invention 4), it is preferable that the disinfectant supplied from the said disinfectant supply apparatus is chlorinated isocyanuric acid (invention 5). In the above invention (Invention 5), the chlorinated isocyanuric acid is preferably 1,3,5-trichloroisocyanuric acid (Invention 6).
かかる発明(発明5,6)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が反応してトリハロメタン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。特に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。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。
According to the inventions (
上記発明(発明1〜6)においては、前記殺菌剤供給装置には殺菌剤が充填されており、この殺菌剤が顆粒又は錠剤となっていて、該殺菌剤供給装置に前記バイパスラインから原水を供給することで殺菌剤溶解水を排出するのが好ましい(発明7)。 In the said invention (invention 1-6), the said disinfectant supply apparatus is filled with the disinfectant, this disinfectant is a granule or a tablet, and raw water is supplied to the disinfectant supply apparatus from the bypass line. It is preferable to discharge the disinfectant-dissolved water by supplying (Invention 7).
かかる発明(発明7)によれば、バイパスラインから殺菌剤供給装置に原水を供給することで、原水中に溶解するが、この殺菌剤が顆粒又は錠剤であるので、殺菌剤溶液の濃度が制御しやすくなっている。 According to this invention (invention 7), the raw water is supplied from the bypass line to the bactericide supply device, and dissolved in the raw water. Since this bactericide is a granule or a tablet, the concentration of the bactericide solution is controlled. It is easy to do.
本発明の船舶バラスト水の処理システムによれば、取水部からメインラインに原水を供給し、このメインラインからバイパスラインに原水を分取して、該バイパスラインの途中に設けられた殺菌剤供給装置を経由する殺菌剤供給装置出口から殺菌剤溶液を排出させているので、殺菌剤濃度を所定の範囲でコントロール可能であり、この所定の濃度の殺菌剤溶液をメインラインに合流させ、この殺菌剤溶液が混入した原水をバラストタンクに貯留することで、原水中の殺菌剤濃度を制御することができ、これにより原水中に含まれる細菌類およびプランクトンなどの微細水生生物の効率よく殺滅することができる。 According to the ship ballast water treatment system of the present invention, raw water is supplied from the intake section to the main line, the raw water is separated from the main line to the bypass line, and the disinfectant is provided in the middle of the bypass line. Since the disinfectant solution is discharged from the exit of the disinfectant supply device that passes through the device, the disinfectant concentration can be controlled within a predetermined range. By storing the raw water mixed with the chemical solution in the ballast tank, it is possible to control the concentration of the bactericide in the raw water, thereby effectively killing micro-aquatic organisms such as bacteria and plankton contained in the raw water be able to.
特に前記殺菌剤供給装置に充填される供給される殺菌剤として、塩素化イソシアヌル酸、特に1,3,5−トリクロロイソシアヌル酸を用いることにより、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トリハロメタンが生成する量も少ないので、排出環境への懸念も小さい。 Compared with sodium hypochlorite and calcium hypochlorite by using chlorinated isocyanuric acid, especially 1,3,5-trichloroisocyanuric acid, especially as the bactericidal agent to be filled in the bactericide supply device Thus, a desired effect can be obtained with a small load, which is economically superior. In addition, since the rate of decrease in residual chlorine concentration is small and the amount of trihalomethane produced by reaction of organic substances and chlorine contained in seawater is small, there is little concern about the discharge environment.
以下、図1を参照して本実施形態の船舶バラスト水の処理システムについて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る船舶バラスト水の処理システムを示すフロー図である。 Hereinafter, the ship ballast water treatment system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart showing a ship ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention.
図1において、本実施の形態に係る船舶バラスト水の処理システムは、バラスト水としての原水Wの取水部1と、この取水部1に接続した原水Wを送給するメインライン2と、このメインライン2の末端に設けられたバラストタンク3とを備え、メインライン2の途中には送水手段としての第1の送液ポンプ4が設けられている。そして、メインライン2の第1の送液ポンプ4より下流側にバイパスライン5が付設されていて、このバイパスライン5の途中には、タブレット状に加工した塩素系の殺菌剤Sが充填された殺菌剤供給装置6A,6B,6Cが3個直列に設置されていて、この殺菌剤供給装置6A,6B,6Cを通過した後、再度メインライン2に合流している。そして、バイパスライン5の殺菌剤供給装置6Aより上流側には、供給手段としての第2の送液ポンプ7と濾過手段としてのオートストレーナ8とが設けられている。
In FIG. 1, a ship ballast water treatment system according to the present embodiment includes a
また、メインライン2に並行して排出ライン9A、9Bが設けられていて、これら排出ライン9A、9Bはメインライン2の一部を共通して連通しており、排出ライン9Bの末端は排水部10となっている。なお、11A、11Bは給水バルブであり、12A、12Bは排水バルブである。 Further, discharge lines 9A and 9B are provided in parallel with the main line 2, and these discharge lines 9A and 9B communicate with a part of the main line 2 in common, and the end of the discharge line 9B is a drainage section. It is 10. In addition, 11A and 11B are water supply valves, and 12A and 12B are drain valves.
さらに、メインライン2のバラストタンク3の直前とバイパスライン5の殺菌剤供給装置6Cの下流側とには、薬液センサとしての第1の塩素濃度センサ13と第2の塩素濃度センサ14とが設けられている。一方、排出ライン9Aには還元剤供給機構15に連通した還元剤供給管16が接続されているとともに、排出ライン9Bにも第3の塩素濃度センサ17が設けられている。このメインライン2の流量は図示しない流量計により計測可能となっている。そして、第1の塩素濃度センサ13と第2の塩素濃度センサ14と第3の塩素濃度センサ17と第2の送液ポンプ7と還元剤供給機構15と流量計とは、図示しないコンピュータなどの制御装置に接続しており、これらのセンサ13,14,17のデータと流量計のデータとに基づき前記制御装置は、第2の送液ポンプ7および還元剤供給機構15とを制御可能となっている。
Further, a first chlorine concentration sensor 13 and a second
上述したような船舶バラスト水の処理システムにおいて、バラスト水の殺菌剤Sとしては、塩素化イソシアヌル酸を含有するものを用いることができる。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。 In the ship ballast water treatment system as described above, as the ballast water disinfectant S, one containing chlorinated isocyanuric acid can be used. Here, 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.
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。 Examples of such chlorinated isocyanuric acid include dichloroisocyanuric acid (1,3-dichloroisocyanuric acid) or trichloroisocyanuric acid (1,3,5-trichloroisocyanuric acid). Among these, dichloroisocyanuric acid has an effective chlorine concentration of about 65%, and 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.
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、直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。 The chlorinated isocyanuric acid is preferably a solid or granular material such as a microtablet, and preferably has a size (diameter) of 1 mm or more. When 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. In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of a diameter, since not only the apparent density at the time of storage will become small but it will also take time for melt | dissolution, it is common to set it as 100 mm or less.
上述したような殺菌剤S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。 The disinfectant S as described above 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 | concentration of ammonia.
また、還元剤供給機構15は、後述するように塩素が残留する排バラスト水Bに還元剤を供給して残存する塩素を還元し、残留塩素濃度を目標残留塩素濃度にまで低減するものである。目標残留塩素濃度にまで低減した上で外部環境に排水する。
Further, as will be described later, the reducing
この還元剤供給機構15から供給される還元剤としては、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム(亜硫酸水素ナトリウム)、チオ硫酸ナトリウムなどを用いることができる。特にチオ硫酸ナトリウムを用いるのが好ましい。
As the reducing agent supplied from the reducing
次に、図1に示された船舶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以下説明する。 Next, a ballast water treatment method for killing bacteria and plankton when loading ballast water using the ship ballast water treatment apparatus shown in FIG. 1 will be described below.
まず、原水(バラスト水)Wの積込み時には、給水バルブ11A,11Bを開成し、排水バルブ12A,12Bを閉鎖した状態で取水部1を開放すると、初期状態においては水面とバラストタンク3との水頭差により、第1の送液ポンプ4を駆動しないか、もしくは軽微な動力で駆動するだけで、原水Wが取水部1からメインライン2を通過してバラストタンク3に流入する。
First, when the raw water (ballast water) W is loaded, if the
このとき、第2の送液ポンプ7を駆動することで、メインライン2からバイパスライン5に原水Wを分岐して供給し、殺菌剤Sが充填された殺菌剤供給装置6A,6B,6Cを通過することで、殺菌剤Sが溶解した殺菌剤溶液W1を得ることができる。この殺菌剤溶液W1の濃度は、同一の流量ではほぼ一定であり、流速(≒流量)を変動させることにより濃度制御可能である。特に本実施形態においては、タブレット状に加工した殺菌剤Sを用いているので、殺菌剤供給装置6A,6B,6Cへの充填が容易で、殺菌剤Sの溶解速度をほぼ一定に保つことが可能となっている。
At this time, by driving the second liquid feed pump 7, the raw water W is branched and supplied from the main line 2 to the
例えば、船舶のバラスト水においては、殺菌性を維持するためにバラストタンク3に流入する原水Wにおける殺菌剤Sの濃度は所定の範囲内にある必要がある。しかしながら、バラストタンク3に原水Wが満たされていくにしたがい、水面との水頭差が縮小するので、第1の送液ポンプ4の駆動力を増大し、これに伴いメインライン2を通過する原水Wの流量が変動する。また、不純物により殺菌剤Sにおける塩素の消費量が増大することもある。しかしながら、船舶のバラスト水においては、殺菌能を維持するためにバラストタンク3に流入する原水Wにおける殺菌剤Sの濃度は所定の範囲内にある必要がある。そこで、第1の塩素濃度センサ13と、第2の塩素濃度センサ14と、メインライン2の流量計とのそれぞれのデータに基づき、第2の送液ポンプ7を制御する。
For example, in the ballast water of a ship, the concentration of the sterilizing agent S in the raw water W flowing into the ballast tank 3 needs to be within a predetermined range in order to maintain sterilization. However, as the raw water W is filled in the ballast tank 3, the head difference from the water surface is reduced, so that the driving force of the first
具体的には、第2の送液ポンプ7によるバイパスライン5への分岐流量は、該メインライン2の全流量の1/10〜1/10000、特に1/10〜1/1000の水量の範囲で制御するのが好ましい。バイパスライン5への分岐流量がメインライン2の全流量の1/10より多いと、殺菌剤溶液W1の濃度の制御が困難となり、この結果殺菌剤Sの溶解量が増大し、殺菌剤Sの積載量が多く必要となるばかりか、高い能力の第2の送液ポンプ7が必要となり経済的でない一方、バイパスライン5への分岐流量がメインライン2の全流量の1/10000より少なくても殺菌剤溶液W1の濃度の制御が困難となり、バラストタンク3に供給する原水W中の殺菌剤Sの濃度が5mg/L未満となり、十分な殺菌効果が得られなくなったり、殺菌剤溶液W1の濃度が高くなりトリハロメタンが増加しやすいため好ましくない。
Specifically, the branch flow rate to the
また、本実施形態においては、バイパスライン5の殺菌剤供給装置6Aより上流側に濾過手段としてのオートストレーナ8が設けられているので、原水W中の濁質物や比較的大型の水中生物等の異物等の固形不純物をここで除去することができ、殺菌剤供給装置6A,6B,6C内に固形不純物が混入し、堆積するのを防止することができるようになっている。なお、オートストレーナ8の排出水は排出路8Aを経由して排出される。
Moreover, in this embodiment, since the
このようにしてバラストタンク3に供給する原水Wを所定の塩素剤Sの濃度とすることにより、殺菌剤Sから発生する有効塩素によりバラスト水としての原水W中のプランクトンや細菌類を死滅させることができる。特に、第1の塩素濃度センサ13と、第2の塩素濃度センサ14と、メインライン2の流量計とのそれぞれのデータに基づき、第2の送液ポンプ7を制御することで、原水Wが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。
Thus, by making the raw water W supplied to the ballast tank 3 have a predetermined concentration of the chlorine agent S, plankton and bacteria in the raw water W as the ballast water are killed by the effective chlorine generated from the bactericide S. Can do. In particular, by controlling the second liquid feed pump 7 based on the data of the first chlorine concentration sensor 13, the second
次に、バラスト水の排出時について説明する。バラスト水をバラストタンク3から排出する際には、排水バルブ12A,12Bを開成し、給水バルブ11A,11Bを閉鎖した状態で排水部10を開放した状態で第1の送液ポンプ4を駆動する。これにより、バラストタンク3内の排バラスト水Bが排出ライン9Aからメインライン2の一部を経由して、排出ライン9Bを経て排水部10から排出される。
Next, the discharge of ballast water will be described. When discharging the ballast water from the ballast tank 3, the
このとき、第3の塩素濃度センサ17により、排バラスト水B中の残留塩素濃度をセンシングし、排バラスト水B中の残留塩素濃度に応じて、制御機構により還元剤供給機構15から排出ライン9Aに供給する還元剤の量を調整することにより、残留塩素を還元して、トリハロメタンの生成を抑制することができる。
At this time, the residual chlorine concentration in the discharged ballast water B is sensed by the third
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。例えば、殺菌剤供給装置としては、個々の装置のコンパクト化と、殺菌剤Sの有効利用及び濃度の安定性を考慮して、6A,6B,6Cの3個を直列に設けたが、殺菌剤供給装置を1個又は2個としてもよい。また、濾過手段としては、オートストレーナ8を用いたが、フィルターなどの膜ろ過装置などその他のろ過手段であってもよい。さらに、還元剤はあらかじめバラストタンク3に添加してもよい。
The present invention has been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, as the sterilizing agent supply device, three units 6A, 6B, and 6C are provided in series in consideration of downsizing of each device, effective use of the sterilizing agent S, and stability of concentration. One or two supply devices may be provided. Moreover, although the
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〕
The following specific examples further illustrate the present invention.
[Example 1]
塩類濃度4重量%の人工海水を調製し、この人工海水に動物性プランクトンであるワムシと、植物性プランクトンであるテトラセルミスとを、それぞれ275N/mL、10000N/mLの濃度で添加し、模擬原水Wとした。 Artificial seawater with a salt concentration of 4% by weight was prepared, and rotifer as zooplankton and tetracelmis as phytoplankton were added to the artificial seawater at concentrations of 275 N / mL and 10000 N / mL, respectively. It was.
図1に示す処理システムにおいて、オートストレーナ8の代わりに孔径50μmのフィルターを設けるとともに殺菌剤供給装置を1基のみとした試験用模擬システムを作成し、この殺菌剤供給装置に約粒径5mmの1,3,5−トリクロロイソシアヌル酸のタブレット62.1gを充填した。
In the processing system shown in FIG. 1, a test simulation system in which a filter having a pore diameter of 50 μm is provided instead of the
上述したような模擬処理システムにおいて、給水バルブ11A,11Bを開成し、排水バルブ12A,12Bを閉鎖した状態で第1の送液ポンプ4を駆動し、取水部1から10L/分の流量でメインライン2に模擬原水Wを供給するとともに、第2の送液ポンプ7を駆動して、バイパスライン5に300mL/分(メインライン2の3%)の流量で模擬原水Wを引き抜き、殺菌剤供給装置に通水し、その後メインライン2にそのまま合流させた。
In the simulation processing system as described above, the
このような原水Wの殺菌剤供給装置出口の塩素濃度を測定したところ、1000mg/Lでほぼ一定であった。また、メインライン2の出口(バラストタンク3の入口に相当)の塩素濃度と、生物濃度とを測定した。さらに、このメインライン2の出口で採取した模擬原水Wをそのまま放置し、30分、60分及び120分放置した後の模擬原水Wの塩素濃度と生物濃度とを測定した。結果を表1に示す。また、比較のために殺菌剤供給装置を通過させなかった場合(参考例)の模擬原水Wを120分放置した後の模擬原水Wの塩素濃度と生物濃度とを測定した結果を表1にあわせて示す。なお、塩素濃度は、DPD比色法により測定し、生物濃度は染色と顕微鏡による目視係数測定により生きているものをカウントして算出した。 When the chlorine concentration of the raw water W at the outlet of the disinfectant supply device was measured, it was almost constant at 1000 mg / L. Further, the chlorine concentration and the biological concentration at the outlet of the main line 2 (corresponding to the inlet of the ballast tank 3) were measured. Further, the simulated raw water W collected at the outlet of the main line 2 was left as it was, and the chlorine concentration and biological concentration of the simulated raw water W after being left for 30 minutes, 60 minutes and 120 minutes were measured. The results are shown in Table 1. For comparison, Table 1 shows the results of measuring the chlorine concentration and the biological concentration of the simulated raw water W after leaving the simulated raw water W for 120 minutes when not passing through the disinfectant supply device (reference example). Show. The chlorine concentration was measured by the DPD colorimetric method, and the biological concentration was calculated by counting living things by dyeing and visual coefficient measurement with a microscope.
表1から明らかなように、実施例1の船舶バラスト水の処理システムでは、メインライン2の出口で、すでにワムシ及びテトラセルミスが殺減されており、その効果が120分維持されていることが確認された。この結果をバラストタンク容量100,000m3の最大規模のオイルタンカーに当てはめて、バラスト注水流量10,000m3/hを処理するとした場合、1,3,5−トリクロロイソシアヌル酸は3t必要となる。これを同じ塩素系の殺菌剤である次亜塩素酸ナトリウムを用いた場合、13%水溶液が一般的であるため23tの積載量となり、大型の薬品タンクが必要で、さらに次亜塩素酸ナトリウムの自己分解を抑制するための20℃でのチラータンクも必要となる。これらのことから、本実施例で用いた1,3,5−トリクロロイソシアヌル酸を殺菌剤Sとして用いるのが好適であるといえる。
〔実施例2〕
As is clear from Table 1, in the ship ballast water treatment system of Example 1, rotifers and tetraselmis were already killed at the exit of the main line 2, and it was confirmed that the effect was maintained for 120 minutes. It was done. By applying the result to the largest oil tankers ballast tank capacity 100,000 m 3, when the processing the ballast water injection flow rate 10,000m 3 / h, 1,3,5- trichloro isocyanuric acid is required 3t. When sodium hypochlorite, which is the same chlorinated disinfectant, is used, a 13% aqueous solution is generally used, so the loading capacity is 23 tons, a large chemical tank is required, and sodium hypochlorite A chiller tank at 20 ° C. for suppressing self-decomposition is also required. From these, it can be said that it is preferable to use 1,3,5-trichloroisocyanuric acid used in this example as the bactericidal agent S.
[Example 2]
実施例1と同様の処理システムを用いて、メインライン2の模擬原水Wの流量を5L/分に変更し、バイパスライン5に120mL/分(メインライン2の2.4%)で通水したところ、原水Wの殺菌剤供給装置出口の塩素濃度を測定すると1300mg/Lでほぼ一定となった。このときのメインライン2の出口の塩素濃度と、生物濃度とを測定した。さらに、このメインライン2の出口で採取した模擬原水Wをそのまま放置し、30分、60分及び120分放置した後の模擬原水Wの塩素濃度と生物濃度とを測定した。結果を表2に示す。
Using the same treatment system as in Example 1, the flow rate of the simulated raw water W in the main line 2 was changed to 5 L / min, and water was passed through the
本発明の船舶のバラスト水処理システムは、各種船舶、特に大型の船舶において使用されるバラスト水の製造のために好適に使用できる。 The ship ballast water treatment system of the present invention can be suitably used for the production of ballast water used in various ships, particularly large ships.
1…取水部
2…メインライン
3…バラストタンク
4…第1の送液ポンプ(送水手段)
5…バイパスライン
6A,6B,6C…殺菌剤供給装置
7…第2の送液ポンプ(供給手段)
8…オートストレーナ(濾過手段)
13…第1の塩素濃度センサ(薬液センサ)
14…第2の塩素濃度センサ(薬液センサ)
W…原水
S…殺菌剤
DESCRIPTION OF
5 ... Bypass lines 6A, 6B, 6C ... Disinfectant supply device 7 ... Second liquid feed pump (supply means)
8 ... Auto strainer (filtering means)
13: First chlorine concentration sensor (chemical solution sensor)
14 ... Second chlorine concentration sensor (chemical sensor)
W ... Raw water S ... Disinfectant
Claims (5)
原水の取水部と、この取水部に接続した原水を送給するメインラインと、該メインラインの途中に設けられた送水手段と、前記メインラインの末端に設けられたバラストタンクとを備え、
前記メインラインの前記送水手段より下流側にバイパスラインが付設されており、
前記バイパスラインは、該バイパスラインの途中に設けられた殺菌剤供給装置を経由して前記メインラインに合流し、
前記殺菌剤供給装置には塩素化イソシアヌル酸からなる殺菌剤が充填されており、この殺菌剤が顆粒又は錠剤となっていて、該殺菌剤供給装置に前記バイパスラインから原水を供給することで殺菌剤溶解水を排出することを特徴とする船舶バラスト水の処理システム。 A ship ballast water treatment system for storing water in a ballast tank after supplying fungicides to the water poured into the ballast tank of the ship to kill plankton and harmful bacteria,
A raw water intake section, a main line for supplying raw water connected to the intake section, water supply means provided in the middle of the main line, and a ballast tank provided at the end of the main line,
A bypass line is attached downstream from the water supply means of the main line,
The bypass line joins the main line via a disinfectant supply device provided in the middle of the bypass line ,
The disinfectant supply device is filled with a disinfectant composed of chlorinated isocyanuric acid, and the disinfectant is in the form of granules or tablets, and is sterilized by supplying raw water from the bypass line to the disinfectant supply device. Ship ballast water treatment system characterized by discharging agent-dissolved water .
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