2017-217611 バラスト水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-217611(P2017-217611A)

(43)【公開日】2017年12月14日

(54)【発明の名称】バラスト水処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 24/46 20060101AFI20171117BHJP

   B01D 33/44 20060101ALI20171117BHJP

   B01D 33/58 20060101ALI20171117BHJP

   B01D 37/04 20060101ALI20171117BHJP

   B01D 33/06 20060101ALI20171117BHJP

   B63B 13/00 20060101ALI20171117BHJP

【ＦＩ】

   B01D33/36

   B01D37/04

   B01D33/06 D

   B63B13/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-113894(P2016-113894)

(22)【出願日】2016年6月7日

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】善万 泰朋

【テーマコード（参考）】

4D026

4D066

【Ｆターム（参考）】

4D026BA01

4D026BB05

4D026BC23

4D026BC26

4D026BC30

4D026BF06

4D026BF09

4D066BB02

4D066EA03

4D066EA06

4D066EA12

4D066FA01

4D066FA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】フィルタエレメントの閉塞を解消できるバラスト水処理装置の提供。
【解決手段】バラスト水を濾過処理するフィルタ２をケーシング１内に配置したバラスト水処理装置であって、ケーシング１外部を接続する接続路と、前記接続路のケーシング１内部側の端部に形成される開口部４ａはフィルタ２に近接するか又はフィルタ２と接触しており、開口部４ａの面積は、フィルタ２の濾過面積よりも小さくなるよう構成され、前記接続路とフィルタ２の一次側及びフィルタ２の二次側の何れか他方を接続し且つ異物を除去するための薬液を含むバラスト水を流通させる薬液流通路５１と、フィルタ２、前記接続路及び薬液流通路５１を含む薬液循環路５０を形成してポンプ５２により前記薬液を含むバラスト水を循環させる制御手段と、をさらに備える、バラスト水処理装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バラスト水を濾過処理するフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、
前記フィルタの一次側へ濾過処理前のバラスト水を導入する導入口と、前記フィルタの二次側から濾過処理した前記バラスト水を流出させる流出口と、前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか一方に設けられ且つ前記ケーシング内部と前記ケーシング外部を接続する接続路と、を備え、
前記接続路の前記ケーシング内部側の端部に形成される開口部は前記フィルタに近接するか又は前記フィルタと接触しており、当該開口部の面積は、前記フィルタの濾過面積よりも小さくなるよう構成され、
前記接続路と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方を接続し且つ異物を除去するための薬液を含むバラスト水を流通させる薬液流通路と、
当該薬液流通路に設けられるポンプと、
前記ケーシング内をバラスト水で満たし且つ、前記フィルタ、前記接続路及び前記薬液流通路を含む薬液循環路を形成して前記ポンプにより前記薬液を含むバラスト水を循環させる制御手段と、をさらに備える、バラスト水処理装置。

【請求項2】

前記ポンプは前記薬液を含むバラスト水を前記開口部から前記接続路へ流入させる向きに循環させるものであり、前記薬液流通路は前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記流出口とを接続するものである、請求項１に記載のバラスト水処理装置。

【請求項3】

前記接続路は、前記フィルタの一次側に設けられた吸引ノズルと、当該吸引ノズルと接続され且つ当該吸引ノズルから流入した前記薬液を含むバラスト水を前記ケーシング外部へ排出する排出手段とから構成され、
前記フィルタの二次側に設けられ且つ前記フィルタに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルをさらに備え、
前記洗浄水噴出ノズル、前記吸引ノズル及び前記排出手段により、濾過運転中に前記フィルタを洗浄する逆洗浄のための構成が形成される、請求項２に記載のバラスト水処理装置。

【請求項4】

濾過処理時の前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記薬液循環路に前記薬液を含むバラスト水を循環させる動作を制御する、請求項１〜請求項３の何れかに記載のバラスト水処理装置。

【請求項5】

前記薬液を前記薬液循環路に導入する薬液導入手段と、前記薬液を中和する中和剤を前記薬液循環路に導入する中和剤導入手段を備える、請求項１〜請求項４の何れかに記載のバラスト水処理装置。

【請求項6】

前記フィルタは、円筒状に形成されるとともに内部を一次側、外部を二次側とされ、
前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段を備えており、
前記制御手段は、前記フィルタ回転手段を回転させつつ前記薬液を含むバラスト水を循環させる、請求項１〜請求項５の何れかに記載のバラスト水処理装置。

【請求項7】

バラスト水を濾過処理するフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法であって、
前記バラスト水処理装置は、前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか一方に設けられ且つ前記ケーシング内部と前記ケーシング外部を接続する接続路を備え、前記接続路の前記ケーシング内部側の端部に形成される開口部は前記フィルタに近接するか又は前記フィルタと接触し、当該開口部の面積は、前記フィルタの濾過面積よりも小さくなるよう構成されており、
前記ケーシング内をバラスト水で満たし且つ、前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方とを接続することで形成される循環路に薬液を導入して、当該循環路に薬液を含むバラスト水を循環させる、バラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法。

【請求項8】

前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出するステップと、
検出された差圧が所定値を超えた場合に前記濾過処理を停止するステップと、
前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方とを薬液流通路により接続するステップと、
前記薬液流通路に薬液を導入して、前記薬液流通路に設けられたポンプにより前記薬液を含むバラスト水を循環させるステップと、を備える、請求項７に記載のバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、この発明は、内部に流入したバラスト水を濾過処理して外部へ流出させる円筒状のフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

タンカー等の船舶は、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、通常、バラスト水と呼ばれる水をバラストタンク内に貯留する。バラスト水は、基本的に荷上港で取水され荷積港で排出されるため、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、バラスト水中に含まれる別の海域のプランクトンや細菌類の微生物をその港に放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。このバラスト水による海洋環境の破壊を防止するために、国際海事機関（ＩＭＯ）においては、バラスト水管理条約を締結するとともに、バラスト水排出基準として船外に排出されるバラスト水中に含まれる微生物の含有量を規制している。

【0003】

このバラスト水排出基準では、プランクトンのサイズにより、５０μｍ以上のプランクトンは１０個体／ｍ^３未満、１０〜５０μｍのプランクトンは１０個体／ｍｌ未満、とそれぞれ定められており、また、細菌類については、大腸菌類２５０ｃｆｕ／１００ｍｌ未満などと定められている。このようなことから、バラスト水をバラストタンクに貯留する際に、バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理することが要求されている。

【0004】

バラスト水中の微生物を殺滅して無害化処理する手段としては、バラスト水を濾過処理するフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置によるバラスト水の濾過と、紫外線照射装置によるバラスト水への紫外線照射とを組み合わせた処理方式が知られている。この処理方式で用いられるバラスト水処理装置のフィルタにあっては、５０μｍ以上のプランクトンに対して９９．９９％の除去性能が要求されているため、恒常的なフィルタの洗浄が重要とされている。

【0005】

そこで、フィルタに堆積している異物を除去するバラスト水処理装置として、例えば特許文献１には、フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段と、フィルタの一次側に設けられ、フィルタの内周面に向かって開口する吸引ノズルと、フィルタの二次側に設けられ、フィルタに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルと、吸引ノズルで吸引した洗浄汚水をケーシングから外部へ排出する洗浄汚水排出手段とを備えたものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１５／０６８２４５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、バラスト水処理装置の運転後の保管状況によってはフィルタにスケールが付着し、フィルタが閉塞することがあった。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フィルタに付着した異物を除去し、フィルタエレメントの閉塞を解消することのできるバラスト水処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、バラスト水を濾過処理するフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置であって、前記フィルタの一次側へ濾過処理前のバラスト水を導入する導入口と、前記フィルタの二次側から濾過処理した前記バラスト水を流出させる流出口と、前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか一方に設けられ且つ前記ケーシング内部と前記ケーシング外部を接続する接続路と、を備え、前記接続路の前記ケーシング内部側の端部に形成される開口部は前記フィルタに近接するか又は前記フィルタと接触しており、当該開口部の面積は、前記フィルタの濾過面積よりも小さくなるよう構成され、前記接続路と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方を接続し且つ異物を除去するための薬液を含むバラスト水を流通させる薬液流通路と、当該薬液流通路に設けられるポンプと、前記ケーシング内をバラスト水で満たし且つ、前記フィルタ、前記接続路及び前記薬液流通路を含む薬液循環路を形成して前記ポンプにより前記薬液を含むバラスト水を循環させる制御手段と、をさらに備える、バラスト水処理装置が提供される。

【0010】

このような構成によれば、異物を除去するための薬液を循環させる薬液循環手段を備え、フィルタに向かって開口し、フィルタの濾過面積よりも面積の小さい開口部を通って薬液が循環するため、フィルタを通過する薬液の流速が増加し、フィルタに付着した異物を効果的に除去することが可能となる。

【0011】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

【0012】

好ましくは、前記ポンプは前記薬液を含むバラスト水を前記開口部から前記接続路へ流入させる向きに循環させるものであり、前記薬液流通路は前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記流出口とを接続するものである。

【0013】

好ましくは、前記接続路は、前記フィルタの一次側に設けられた吸引ノズルと、当該吸引ノズルと接続され且つ当該吸引ノズルから流入した前記薬液を含むバラスト水を前記ケーシング外部へ排出する排出手段とから構成され、前記フィルタの二次側に設けられ且つ前記フィルタに向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズルをさらに備え、前記洗浄水噴出ノズル、前記吸引ノズル及び前記排出手段により、濾過運転中に前記フィルタを洗浄する逆洗浄のための構成が形成される。

【0014】

好ましくは、濾過処理時の前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記差圧検出手段により検出された差圧に基づき前記薬液循環路に前記薬液を含むバラスト水を循環させる動作を制御する。

【0015】

好ましくは、前記薬液を前記薬液循環路に導入する薬液導入手段と、前記薬液を中和する中和剤を前記薬液循環路に導入する中和剤導入手段を備える。

【0016】

好ましくは、前記フィルタは、円筒状に形成されるとともに内部を一次側、外部を二次側とされ、前記フィルタをその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段を備えており、前記制御手段は、前記フィルタ回転手段を回転させつつ前記薬液を含むバラスト水を循環させる。

【0017】

また、本発明によれば、バラスト水を濾過処理するフィルタをケーシング内に配置したバラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法であって、前記バラスト水処理装置は、前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか一方に設けられ且つ前記ケーシング内部と前記ケーシング外部を接続する接続路を備え、前記接続路の前記ケーシング内部側の端部に形成される開口部は前記フィルタに近接するか又は前記フィルタと接触し、当該開口部の面積は、前記フィルタの濾過面積よりも小さくなるよう構成されており、前記ケーシング内をバラスト水で満たし且つ、前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方とを接続することで形成される循環路に薬液を導入して、当該循環路に薬液を含むバラスト水を循環させる、バラスト水処理装置のフィルタ洗浄方法が提供される。

【0018】

好ましくは、前記フィルタの一次側と二次側の差圧を検出するステップと、検出された差圧が所定値を超えた場合に前記濾過処理を停止するステップと、前記接続路の前記ケーシング外部側の端部と前記フィルタの一次側及び前記フィルタの二次側の何れか他方とを薬液流通路により接続するステップと、前記薬液流通路に薬液を導入して、前記薬液流通路に設けられたポンプにより前記薬液を含むバラスト水を循環させるステップと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】図１のバラスト水処理装置の円筒状のフィルタ（エレメント）を展開して示す説明図である。

【図3】図１のバラスト水処理装置のフィルタの洗浄制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

【0021】

＜バラスト水処理装置の全体構成＞
本実施形態のバラスト水処理装置は、円筒状のケーシング１と、このケーシング１内に配置され内部に流入した海水等の濾過処理前のバラスト水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ２と、フィルタ２をその軸心を中心に回転させるフィルタ回転手段３とを備える。

【0022】

また、濾過処理中のフィルタ２の洗浄（以下、逆洗浄と呼ぶ）のため、フィルタ２の一次側に設けられフィルタ２の内周面に向かって開口する複数の吸引ノズル４と、フィルタ２の二次側に設けられ、フィルタ２に向かって洗浄水を噴出する洗浄水噴出ノズル６と、洗浄水噴出ノズル６に洗浄水を加圧供給する洗浄水供給手段７と、吸引ノズル４で吸引した洗浄汚水をケーシング１から外部へ排出する排出手段５とを備える。なお、本実施形態において、吸引ノズル４と排出手段５とから、特許請求の範囲の接続路が形成される。さらに、ケーシング１内の水を排水した後の高圧流体によるフィルタ２の洗浄（以下、空間洗浄と呼ぶ）のため、フィルタ２の二次側に設けられ、フィルタ２の外周面２ａに向かって開口し、フィルタ２に向かって高圧流体を噴出する高圧流体噴出ノズル４０と、高圧流体噴出ノズル４０に高圧流体を供給する高圧流体供給手段４１とを備える。

【0023】

ここで、本明細書において「バラスト水」については、バラストタンク（図示せず）に導入（流入）される前又はバラストタンクから排出（流出）された後に拘わらず、また、バラスト水処理装置に導入（流入）される前又はバラスト水処理装置から排出（流出）された後に拘わらず、更には、紫外線照射装置等（図示せず）に導入（流入）される前又は紫外線照射装置等から排出（流出）された後に拘わらず、船内に取り込まれた水を全て「バラスト水」と表現し、これは、海水、淡水、汽水等を含む。

【0024】

加えて、本実施形態のバラスト水処理装置は、フィルタ２に付着するスケールを除去するための薬液による洗浄（以下、薬液洗浄と呼ぶ）のため、薬液を循環させる薬液循環手段５０を備えている。ここで、本実施形態において、薬液循環手段５０は、薬液流通路５１及び循環ポンプ５２を備える。なお、本願において、スケールとはカルシウムやマグネシウムなどの堆積物をいう。

【0025】

また、本実施形態のバラスト水処理装置は、フィルタ２による濾過及び上述した構成によるフィルタ２の洗浄処理を制御するため、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出する差圧検出手段８と、差圧検出手段８により検出された差圧に基づき、逆洗浄、空間洗浄及び薬液洗浄の動作を制御する、制御手段９を備えている。以下、各構成を具体的に説明する。

【0026】

＜フィルタの構成＞
ケーシング１は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部１０で、下部開口部が底部１１で密閉されている。蓋部１０には、ケーシング１内のエアを抜くエア抜き弁１２が設けられている。ケーシング１内に配置された円筒状のフィルタ２は、その上部開口部が上閉止部１３で密閉され、下部開口部が下閉止部１４および後述する下部回転軸部材１６とで閉止される。これらの構成により、フィルタ２内部が、ケーシング１とフィルタ２の間に形成されフィルタ２を通過後のバラスト水が流出する流出空間２７側と隔てられている。フィルタ２にあっては、多数の穴を設けた２枚の金属薄板を円筒形に形成した支持体の間に円筒状に形成した金網などの濾過体を挟んだ構成が好ましいが、多数の穴を設けた金属薄板を円筒形に形成した支持体の外周面に濾過体を設けた構成であってもよい。

【0027】

フィルタ２を回転させるフィルタ回転手段３は、フィルタ２の上閉止部１３と下閉止部１４に、フィルタ２の軸心位置に軸心方向に突設して設けた上部回転軸部材１５と下部回転軸部材１６と、上部回転軸部材１５を回転させるモータ１７とで構成されている。上部回転軸部材１５はケーシング１の蓋部１０を貫通し、シーリングされた軸受部材１８を介して蓋部１０に回転自在に且つ液密に支持され、下部回転軸部材１６はケーシング１の底部１１を貫通し、シーリングされた軸受部材１９を介して底部１１に回転自在に且つ液密に支持されている。下部回転軸部材１６はフィルタ２内と連通する管状体となっており、ケーシング１の底部１１からケーシング１の外に突出する下部回転軸部材１６に濾過処理前のバラスト水をフィルタ２内部に導入する導入口２０が接続されている。導入口２０には、導入路２１が接続されている。導入路２１には、濾過処理前のバラスト水を圧送するポンプ２２と、ポンプ２２の下流側に位置して開閉弁２３が設けられ、開閉弁２３の下流側の導入路２１には、排水路２４が接続され、排水路２４には開閉弁２５が設けられている。ケーシング１の側部にはフィルタ２を通過した濾過処理後のバラスト水が流出する流出口２６が設けられており、導入路２１を流れ導入口２０から導入されたバラスト水は下部回転軸部材１６を通ってフィルタ２内に入り、フィルタ２を通過し濾過処理されてケーシング１とフィルタ２の間に形成される流出空間２７に入り、流出口２６から流出するようになっている。なお、流出口２６から流出した濾過処理後のバラスト水は、流出水路３２を通ってバラストタンク（図示せず）に溜められる。また、流出水路３２にも開閉弁４４が設けられている。

【0028】

＜逆洗浄のための構成＞
排出手段５は、複数の吸引ノズル４と接続し、吸引ノズル４で吸引したバラスト水が集合する集合管２８と、集合管２８に接続し、集合したバラスト水を外部へ排出する排出管２９と、排出管２９に備えた開閉弁３０とで構成される。集合管２８は、フィルタ２の軸心に配置され、上端部が閉鎖し、下端部が開口しており、上端部はフィルタ２の上閉止部１３の中央に設けられた穴に軸受部材３１を介して回転自在に嵌合している。また、集合管２８の下端部はフィルタ２の下閉止部１４の下部回転軸部材１６内を、フィルタ２の回転を妨げないように通り、ケーシング１の導入口２０に固定されて支持されている。集合管２８の下端部には吸引したバラスト水を外部へ排出する排出管２９が接続されており、排出管２９には、濾過運転中は常時開いている開閉弁３０が備えられている。

【0029】

吸引ノズル４は、集合管２８からフィルタ２に向かって延びる管であり、本実施形態においては、周方向に９０度間隔で４列、それぞれ上下方向に３本づつ、合計１２本の吸引ノズル４が設けられている（図１では、右方向に延びるもの以外を省略している）。そして、上下に配置されている吸引ノズル４の間の未吸引部を無くすため、１方の列の吸引ノズル４の間に他の列の吸引ノズル４が位置するよう、列ごとに高さ方向の位置をずらして配置している。また、各吸引ノズル４の先端はフィルタ２の内周面２ｂに向かって開口する略矩形状の開口部４ａとなっており、開口部４ａはフィルタ２の内周面に近接するか、又は摺動可能に密着している。このような構成により、本実施形態の吸引ノズル４の開口部４ａの面積は、フィルタ２の濾過面積よりも小さくなっている。つまり、図２の円筒状のフィルタ２を展開した説明図に示すように、１２本の吸引ノズル４の開口部４ａの総面積が、フィルタ２全体の面積よりも小さくなっている。ここで、開口部４ａの総面積は、フィルタ２の濾過面積の１０分の１以下とするのが好ましく、５０分の１以下とするのがより好ましく、１００分の１以下とするのがより好ましく、２００分の１とするのがより好ましく、４００分の１とするのがさらに好ましい。なお、吸引ノズル４の構成も、特に限定されるものではないが、吸引ノズル４によって、フィルタ２の軸方向全域から吸引可能であることが好ましい。吸引ノズル４をフィルタ２の軸方向に配置する他例としては、複数の吸引ノズル４をフィルタ２の軸方向に、吸引ノズル４の間に未吸引部が残らない間隔で螺旋状に配置することが考えられる。このような構成により、濾過処理中のフィルタ２はフィルタ回転手段３によって回転しているため、フィルタ２の回転に伴ってフィルタ２全体に開口部４ａが順次近接することとなる。

【0030】

洗浄水噴出ノズル６は、ケーシング１の側部に設けられており、ケーシング１内に開口している。洗浄水噴出ノズル６は、フィルタ２の軸方向全域に洗浄水を噴出できることが好ましいが、その構成は特に限定されるものではない。例えば、洗浄水噴出ノズル６を、フィルタ２の軸方向に直線状および／または周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される洗浄水噴出ノズル６は、同じ高さに配置しても、或いは高さを変えて配置してもよい。本実施形態では、洗浄水噴出ノズル６は、複数配置された各吸引ノズル４と同周上に位置し、且つ、フィルタ２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の前に位置するように設けられているが、各吸引ノズル４と対向するそれぞれの位置に設けられていてもよく、または、フィルタ２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の後に位置するように設けられていてもよい。

【0031】

洗浄水噴出ノズル６に洗浄水を加圧供給する洗浄水供給手段７は、本実施形態では、洗浄水としてフィルタ２で処理されたバラスト水が使用され、フィルタ２の流出口２６に接続されている流出水路３２の途中に洗浄水供給路３３の一端が接続され、洗浄水供給路３３の他端が各洗浄水噴出ノズル６に接続され、フィルタ２で処理されたバラスト水が洗浄水供給路３３を通って各洗浄水噴出ノズル６に供給されるようになっている。洗浄水供給路３３には、バラスト水を各洗浄水噴出ノズル６に圧送するポンプ３４と、ポンプ３４の上流側に開閉弁３５が設けられている。また、本実施形態ではポンプ３４の下流側に圧力計３６が設けられているが、必ずしも必要とされるものではない。なお、本実施形態では洗浄水としてフィルタ２で処理されたバラスト水が使用されているが、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などを洗浄水として使用してもよい。

【0032】

＜空間洗浄のための構成＞
高圧流体噴出ノズル４０は、フィルタ２全体の異物を除去するため、軸方向全域に噴出可能であることが好ましいが、その構成は特に限定されるものではない。例えば、高圧流体噴出ノズル４０を、フィルタ２の軸方向に直線状および／または周方向に角度を変えて複数配置することができる。周方向に角度を変えて複数配置される高圧流体噴出ノズル４０は、同じ高さに配置しても、或いは高さを変えて配置してもよい。

【0033】

高圧流体噴出ノズル４０に供給する高圧流体は、本実施形態では、清浄水が使用されている。清浄水としては、フィルタ２で処理されたバラスト水、バラストタンク内に貯留された水、他の用途で使用する目的で貯留されている生活用水や飲料水などが使用される。高圧流体となる清浄水を供給する高圧流体供給手段４１にあっては、タンク３９と高圧流体噴出ノズル４０を清浄水供給路４２で接続し、タンク３９に貯めてある清浄水をポンプ４３で各高圧流体噴出ノズル４０へ圧送するようになっている。なお、本実施形態では高圧流体噴出ノズル４０に供給する高圧流体として清浄水が使用されているが、高圧流体が高圧エアであってもよい。この場合、高圧流体供給手段４１は、エアコンプレッサ（図示しない。）により高圧エアを高圧流体噴出ノズル４０に供給する。また、高圧流体が水蒸気であってもよい。

【0034】

＜薬液洗浄のための構成＞
薬液循環手段５０は、フィルタ２に付着するスケールを除去するための薬液を循環させるため、吸引したバラスト水を外部へ排出する排出手段５の排出管２９とフィルタ２で処理されたバラスト水の流出口２６とを管路である薬液流通路５１により接続するものである。つまり、本実施形態において、薬液は循環ポンプ５２によって、流出口２６からケーシング１内に流入し、吸引ノズル４を経て排出管２９からケーシング１外に流出する方向に循環する。また、薬液循環手段５０は、薬液を薬液流通路５１に導入する薬液導入手段５３と、薬液を中和する中和剤を薬液流通路５１に導入する中和剤導入手段５４も備えている。

【0035】

＜制御手段＞
制御手段９は、差圧検出手段８により検出されたフィルタ２の一次側と二次側の圧力差に基づいて、逆洗浄、空間洗浄及び薬液洗浄の動作を制御するものである。なお、差圧検出手段８は、フィルタ２内と流出空間２７に設けた圧力センサ３７，３８で濾過処理時のフィルタ２の一次側と二次側の圧力を検知し、フィルタ２の一次側と二次側の差圧を検出するようになっている。フィルタ２の一次側と二次側の差圧はフィルタ２の汚れ具合を判断でき、差圧が大きい場合はフィルタ２への異物の堆積量が多くなっていることを示し、差圧が小さい場合はフィルタ２が初期状態に近い状態であることを示している。

【0036】

＜フィルタ洗浄の各動作＞
次に、本実施形態において行われる逆洗浄、空間洗浄及び薬液洗浄の個別の動作を説明する。
＜逆洗浄動作＞
逆洗浄は、バラスト水の濾過処理中に行われる。通常の濾過処理中において、排出管２９に備えられた開閉弁３０は常時開いており、開閉弁３０の二次側の圧力は大気圧に解放されているので、集合管２８内の圧力がフィルタ２の二次側の圧力よりも低くなり、フィルタ２に付着した異物がフィルタ２の二次側にある濾過後のバラスト水と一緒に吸引されて集合管２８内に流れ、排出管２９から外部へ排出される。加えて、制御手段９は、差圧検出手段８により検出された差圧が所定の差圧Ｐ１に達したとき、洗浄水噴出ノズル６から洗浄水を噴出するように制御する。ここでいう所定圧にあっては、フィルタ２への異物の堆積量が吸引ノズル４の吸引では除去しきれないと判断される差圧を所定圧として設定されている。この際、洗浄水噴出ノズル６は、複数配置された各吸引ノズル４と同周上に位置し、且つ、フィルタ２の回転方向に対向する方向に向かって、吸引ノズル４の前に位置するように設けられているので、フィルタ２の１回の回転でフィルタ２の外周面全域に洗浄水を噴出することになり、フィルタ２の一次側に堆積した異物の効率のよい剥離が行え、そして、剥離した直後に吸引ノズル４による吸引が行われるので洗浄水噴出ノズル６から噴出した洗浄水でフィルタ２から剥離した異物が吸引ノズル４により効果的に吸引される。なお、差圧に応じて洗浄水の噴出圧力を調整する制御を行っても良い。

【0037】

＜空間洗浄動作＞
空間洗浄は、ケーシング１内の水を排水した後に行われる。つまり、バラスト水処理運転中、差圧検出手段８により検出された差圧が所定の差圧Ｐ２に達したとき、排水路２４の開閉弁２５を開き、蓋部１０に設けられているエア抜き弁１２を開いてケーシング１内の水を排出し、高圧流体供給手段４１でタンク３９に貯めてある清浄水を高圧流体噴出ノズル４０へ供給し、所定時間、フィルタ２を回転させながら高圧流体噴出ノズル４０からフィルタ２の外周面に清浄水を高圧流体として噴出させる。また、空間洗浄は、濾過処理運転終了後、バラスト水処理運転を停止してケーシング１内の水を排出し、フィルタ２を回転させながら行うこともできる。

【0038】

＜薬液洗浄動作＞
薬液洗浄は、ケーシング１内にバラスト水がある状態でフィルタ２による濾過処理を止めた際に行われる。具体的には、バラスト水処理運転時又はバラスト水処理運転の開始前において、差圧検出手段８により検出された差圧が所定の差圧Ｐ３に達したとき、制御手段９は、導入路２１に側に設けられた開閉弁２３、流出水路３２側に設けられた開閉弁３５及び開閉弁４４を閉じる一方、薬液流通路５１に設けられた開閉弁５５を開いて導入路２１と流出口２６を接続し、薬液循環路を形成する。ここで、薬液循環路は、フィルタ２、吸引ノズル４、排出手段５及び薬液流通路５１を含む。また、薬液循環路は閉じた管路であることが好ましいが、薬液が循環可能であれば、薬液循環路外と流通する部分を一部に有してもよい。なお、フィルタ２はフィルタ回転手段３によって回転させておくものとする。そして、制御手段９は、薬液導入手段５３により薬液流通路５１内に薬液を導入し、循環ポンプ５２によって薬液循環路内の薬液を含んだバラスト水を流出口２６からケーシング１内に流入し、吸引ノズル４を経て排出管２９からケーシング１外に流出する方向に循環させる。

【0039】

以上の構成により、薬液がフィルタ２を二次側から一次側へ通過するのは、吸引ノズル４の開口部４ａが存在する部分のみからとなる。ここで、本実施形態においては、上述したように吸引ノズル４の開口部４ａの総面積が、フィルタ２全体の面積よりも小さくなっている。したがって、薬液が吸引ノズル４を通過せず、フィルタ２全体を通って薬液を二次側から一次側へ流れる場合と比較して、フィルタ２の通過時の流速が増加することになる。

【0040】

そして、薬液を所定時間循環させた後は、中和剤導入手段５４によって薬液流通路５１内に中和剤を導入し、薬液が残存しないよう薬液を中和させる。
＜フィルタ洗浄の全体動作＞

【0041】

以下、図３のフローチャートを用いて、本実施形態に係る制御手段９の制御による、逆洗浄、空間洗浄及び薬液洗浄を組み合わせたフィルタ２の洗浄方法を説明する。

【0042】

まず、制御手段９がバラスト水処理の濾過処理を開始させ、ステップＳ１においてフィルタ２による濾過処理を継続するか判断する。継続しない場合は処理を終了する。濾過処理を継続する場合は、ステップＳ２において、差圧検出手段８により差圧を検出して、検出された差圧と所定の差圧Ｐ１とを比較する。差圧が所定の差圧Ｐ１よりも小さければステップＳ１に戻る。差圧が所定の差圧Ｐ１よりも大きい場合は、フィルタ２に異物が付着していると判断し、ステップＳ３において逆洗浄を行う。

【0043】

次に、逆洗浄の後、ステップＳ４において、差圧検出手段８により差圧を検出して、検出された差圧と所定の差圧Ｐ２とを比較する。差圧が所定の差圧Ｐ２よりも小さければ異物が取り除かれたと判断してステップＳ１に戻る。差圧が所定の差圧Ｐ１よりも大きい場合は、フィルタ２に付着した異物が取り除かれていないと判断し、ステップＳ５において空間洗浄を行う。空間洗浄を行う際には、上述したように、ケーシング１内の水を排出してから、高圧流体をフィルタ２に噴出させる。

【0044】

次に、空間洗浄の後、ステップＳ６において、再びケーシング１内をバラスト水で満たし、差圧検出手段８により差圧を検出して、検出された差圧と所定の差圧Ｐ３とを比較する。差圧が所定の差圧Ｐ３よりも小さければ異物が取り除かれたと判断してステップＳ１に戻る。差圧が所定の差圧Ｐ３よりも大きい場合は、フィルタ２に付着した異物、特にスケールが取り除かれていないと判断し、ステップＳ７において薬液洗浄を行う。

【0045】

そして、薬液洗浄の後、ステップＳ８において、差圧検出手段８により差圧を検出して、検出された差圧と所定の差圧Ｐ４とを比較する。差圧が所定の差圧Ｐ４よりも小さければ異物（スケール）が取り除かれたと判断してステップＳ１に戻る。差圧が所定の差圧Ｐ４よりも大きい場合は、ステップＳ９において、フィルタ洗浄方法によっては異物を取り除けず、バラスト水の濾過処理を継続できないとする警告を発して、処理を終了する。

【0046】

なお、逆洗浄、空間洗浄及び薬液洗浄それぞれの開始のトリガーとなる所定の差圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及び、異物を取り除けなかったと判断する場合の差圧Ｐ４は、すべて同じ圧力であってもよく、Ｐ１からＰ４の順に大きくなるよう設定してもよい。

【0047】

＜作用効果＞
（１）スケールを除去するための薬液を循環させる薬液循環手段５０を備えていることから、逆洗浄及び空間洗浄によって取り除くことのできないスケールを除去することができ、フィルタの閉塞を解消することができる。
（２）フィルタ２に向かって開口し、フィルタ２の濾過面積よりも面積の小さい吸引ノズル４の開口部４ａを通って薬液が循環するため、フィルタ２を通過する薬液の流速が増加し、フィルタ２に付着したを効果的に除去することができ、また、薬液を隅部まで行き渡らせることが可能となる。
（３）開口部４ａの面積を小さくすることで、低容量のポンプを使用しても流速を上げることができ、短時間で十分な薬液洗浄を行うことができる。
（４）逆洗浄のための吸引ノズル４及び排出手段５を用いて薬液循環を行うため、循環路の共用ができ、部品点数の増加を抑えることができる。

【0048】

なお、本発明は、以下の態様でも実施可能である。
・上記実施形態のバラスト水処理装置は、水中洗浄、空間洗浄、薬液洗浄をこの順番に行うよう制御していたが、これらの洗浄を独立なタイミングで行っても良く、別の順番で行っても良い。
・上記実施形態においては、フィルタ２の一次側と二次側の差圧によって各洗浄の判断を行っていたが、水質計測手段を設けて水質が所定水質に達したとき、時間計測手段を設けて濾過処理時間が所定時間に達したとき、あるいは計数手段により計数された運転回数が所定回数に達したときに各洗浄を行うような制御を行ってもよい。
・薬液流通路５１及び循環ポンプ５２は着脱可能な構成としてもよい。この場合、定期的に、又は港に停泊したタイミング等これら薬液流通路５１及び循環ポンプ５２を取り付け、薬液による洗浄を行うことになる。
・上記実施形態においては、開口部４ａはフィルタの一次側に設けられていたが、開口部をフィルタの二次側に設ける構成としてもよい。また、薬液を含むバラスト水を開口部からフィルタへ向かう方向に循環させる構成とすることも可能である。
・上記実施形態における薬液循環手段５０はスケールを除去する薬液を循環させるものであったが、上記実施形態の薬液循環手段を微生物の殺滅のための薬液を循環させるために用いても良い。この場合も、薬液を速い流速で循環させることができ、流路全体に短時間で薬液を行き渡らせることができる。

【0049】

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ ：ケーシング
２ ：フィルタ
２ａ ：外周面
２ｂ ：内周面
３ ：フィルタ回転手段
４ ：吸引ノズル
４ａ ：開口部
５ ：排出手段
６ ：洗浄水噴出ノズル
７ ：洗浄水供給手段
８ ：差圧検出手段
９ ：制御手段
１０ ：蓋部
１１ ：底部
１２ ：エア抜き弁
１３ ：上閉止部
１４ ：下閉止部
１５ ：上部回転軸部材
１６ ：下部回転軸部材
１７ ：モータ
１８，１９ ：軸受部材
２０ ：導入口
２１ ：導入路
２２ ：ポンプ
２３，２５，３０，３５，４４，５５ ：開閉弁
２４ ：排水路
２６ ：流出口
２７ ：流出空間
２８ ：集合管
２９ ：排出管
３１ ：軸受部材
３２ ：流出水路
３３ ：洗浄水供給路
３４ ：ポンプ
３６ ：圧力計
３７，３８ ：圧力センサ
３９ ：タンク
４０ ：高圧流体噴出ノズル
４１ ：高圧流体供給手段
４２ ：清浄水供給路
４３ ：ポンプ
５０ ：薬液循環手段
５１ ：薬液流通路
５２ ：循環ポンプ（ポンプ）
５３ ：薬液導入手段
５４ ：中和剤導入手段
Ｐ１〜Ｐ４ ：差圧
Ｓ１〜Ｓ９ ：ステップ

【図1】

【図2】

【図3】