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(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】P2024131249
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】バラスト水処理装置
(51)【国際特許分類】
B01D 35/147 20060101AFI20240920BHJP
B01D 33/06 20060101ALI20240920BHJP
B01D 35/143 20060101ALI20240920BHJP
C02F 1/32 20230101ALI20240920BHJP
B63B 13/00 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B01D35/14 101
B01D33/06 D
B01D35/14 102
C02F1/32
B63B13/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041389
(22)【出願日】2023-03-15
(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弁理士法人
(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】丹下 智陽
(72)【発明者】
【氏名】炭蔵 久和
(72)【発明者】
【氏名】大谷 英彦
【テーマコード（参考）】
4D037
4D116
【Ｆターム（参考）】
4D037AA01
4D037AA05
4D037AA06
4D037AB03
4D037BA18
4D037BB01
4D037BB02
4D037CA03
4D116AA02
4D116BB14
4D116BC27
4D116BC45
4D116BC46
4D116BC47
4D116DD06
4D116FF18B
4D116KK04
4D116QA13C
4D116QA13G
4D116QA14C
4D116QA14D
4D116QA14E
4D116QA14G
4D116QA17C
4D116QA17D
4D116QA17E
4D116QA17G
4D116QA43C
4D116QA43E
4D116QA43G
4D116QA44C
4D116QA44E
4D116QA44G
4D116QC02B
4D116QC04A
4D116QC04B
4D116QC22A
4D116QC23A
4D116QC23B
4D116QC25
4D116RR01
4D116RR04
4D116RR14
4D116RR26
4D116VV07
4D116VV10
4D116VV30
(57)【要約】
【課題】初期通水時におけるフィルタへの負荷を低減することの可能なバラスト水処理装置を提供する。
【解決手段】本発明によれば、バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置１であって、濾過装置２と、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５と、差圧検知手段２７と、制御手段４とを備えており、濾過装置２は、フィルタ２１により水を浄化するよう構成され、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５は、濾過装置２を通るラインであり、差圧検知手段２７は、フィルタ２１の一次圧と二次圧の差圧ΔＰを検知するよう構成され、制御手段４は、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５への通水を開始した初期に実行する初期通水モードＭ２と、当該初期通水モードＭ２の後に実行する通常通水モードＭ３とを切り替えて実行するよう構成され、制御手段４は、通常通水モードＭ３では、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３以上となった場合に異常と判断し、初期通水モードＭ２では、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３よりも小さい初期差圧閾値Ｐ２以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置１が提供される。
【選択図】図６
【解決手段】本発明によれば、バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置１であって、濾過装置２と、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５と、差圧検知手段２７と、制御手段４とを備えており、濾過装置２は、フィルタ２１により水を浄化するよう構成され、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５は、濾過装置２を通るラインであり、差圧検知手段２７は、フィルタ２１の一次圧と二次圧の差圧ΔＰを検知するよう構成され、制御手段４は、浄化ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ５への通水を開始した初期に実行する初期通水モードＭ２と、当該初期通水モードＭ２の後に実行する通常通水モードＭ３とを切り替えて実行するよう構成され、制御手段４は、通常通水モードＭ３では、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３以上となった場合に異常と判断し、初期通水モードＭ２では、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３よりも小さい初期差圧閾値Ｐ２以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置１が提供される。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置であって、
濾過装置と、浄化ラインと、差圧検知手段と、制御手段とを備えており、
前記濾過装置は、フィルタにより水を浄化するよう構成され、
前記浄化ラインは、前記濾過装置を通るラインであり、
前記差圧検知手段は、前記フィルタの一次圧と二次圧の差圧を検知するよう構成され、
前記制御手段は、前記浄化ラインへの通水を開始した初期に実行する初期通水モードと、当該初期通水モードの後に実行する通常通水モードとを切り替えて実行するよう構成され、
前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が通常差圧閾値以上となった場合に異常と判断し、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値よりも小さい初期差圧閾値以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置。
濾過装置と、浄化ラインと、差圧検知手段と、制御手段とを備えており、
前記濾過装置は、フィルタにより水を浄化するよう構成され、
前記浄化ラインは、前記濾過装置を通るラインであり、
前記差圧検知手段は、前記フィルタの一次圧と二次圧の差圧を検知するよう構成され、
前記制御手段は、前記浄化ラインへの通水を開始した初期に実行する初期通水モードと、当該初期通水モードの後に実行する通常通水モードとを切り替えて実行するよう構成され、
前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が通常差圧閾値以上となった場合に異常と判断し、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値よりも小さい初期差圧閾値以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載のバラスト水処理装置であって、
前記制御手段は、前記初期通水モードと前記通常通水モードに加え、前記フィルタを保護するための異常時モードを実行するよう構成され、
前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替え、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記初期差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替える、バラスト水処理装置。
前記制御手段は、前記初期通水モードと前記通常通水モードに加え、前記フィルタを保護するための異常時モードを実行するよう構成され、
前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替え、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記初期差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替える、バラスト水処理装置。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のバラスト水処理装置であって、
前記浄化ラインに開度調整弁をさらに備え、
前記制御手段は、前記初期通水モードにおいて、前記開度調整弁の開度を段階的に上げる制御を行う、水処理装置。
前記浄化ラインに開度調整弁をさらに備え、
前記制御手段は、前記初期通水モードにおいて、前記開度調整弁の開度を段階的に上げる制御を行う、水処理装置。
【請求項4】
請求項１又は請求項２に記載のバラスト水処理装置であって、
前記制御手段は、予め設定した時間の経過後、前記初期通水モードから前記通常通水モードに切り替える、バラスト水処理装置。
前記制御手段は、予め設定した時間の経過後、前記初期通水モードから前記通常通水モードに切り替える、バラスト水処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載のバラスト水処理装置であって、
前記予め設定した時間は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
前記予め設定した時間は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
【請求項6】
請求項１又は請求項２に記載のバラスト水処理装置であって、
前記通常差圧閾値及び前記初期差圧閾値は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
前記通常差圧閾値及び前記初期差圧閾値は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
【請求項7】
請求項２に記載のバラスト水処理装置であって、
バイパスラインと、浄化弁と、バイパス弁とをさらに備え、
前記バイパスラインは、前記濾過装置をバイパスするラインであり、
前記浄化弁は、前記浄化ラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であり、
前記バイパス弁は、前記バイパスラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であって、
前記制御手段は、前記異常時モードにおいて、前記浄化弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開くことで、バラスト水が前記バイパスラインを流通するよう制御する、バラスト水処理装置。
バイパスラインと、浄化弁と、バイパス弁とをさらに備え、
前記バイパスラインは、前記濾過装置をバイパスするラインであり、
前記浄化弁は、前記浄化ラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であり、
前記バイパス弁は、前記バイパスラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であって、
前記制御手段は、前記異常時モードにおいて、前記浄化弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開くことで、バラスト水が前記バイパスラインを流通するよう制御する、バラスト水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタを有する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。このような船舶には、バラスト水の注排水による生態系の破壊を防ぐため、バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置が設けられている。
【0003】
バラスト水処理装置の一種として、円筒状のフィルタをケーシング内に配置することでバラスト水を濾過処理するものがある。例えば、特許文献１には、濾過前後のバラスト水の差圧を計測することで、濾過膜（フィルタ）の目詰まりを検出することの可能なバラスト水処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－３４００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、フィルタへの通水を開始した直後におけるフィルタの異常への対応が遅れ、フィルタに不具合が生じるおそれがあった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、初期通水時におけるフィルタの異常を検知することの可能なバラスト水処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置であって、濾過装置と、浄化ラインと、差圧検知手段と、制御手段とを備えており、前記濾過装置は、フィルタにより水を浄化するよう構成され、前記浄化ラインは、前記濾過装置を通るラインであり、前記差圧検知手段は、前記フィルタの一次圧と二次圧の差圧を検知するよう構成され、前記制御手段は、前記浄化ラインへの通水を開始した初期に実行する初期通水モードと、当該初期通水モードの後に実行する通常通水モードとを切り替えて実行するよう構成され、前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が通常差圧閾値以上となった場合に異常と判断し、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値よりも小さい初期差圧閾値以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置。
［２］［１］に記載のバラスト水処理装置であって、前記制御手段は、前記初期通水モードと前記通常通水モードに加え、前記フィルタを保護するための異常時モードを実行するよう構成され、前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替え、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記初期差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替える、バラスト水処理装置。
［３］［１］又は［２］に記載のバラスト水処理装置であって、前記浄化ラインに開度調整弁をさらに備え、前記制御手段は、前記初期通水モードにおいて、前記開度調整弁の開度を段階的に上げる制御を行う、水処理装置。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載のバラスト水処理装置であって、前記制御手段は、予め設定した時間の経過後、前記初期通水モードから前記通常通水モードに切り替える、バラスト水処理装置。
［５］［４］に記載のバラスト水処理装置であって、前記予め設定した時間は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
［６］［１］～［５］のいずれかに記載のバラスト水処理装置であって、前記通常差圧閾値及び前記初期差圧閾値は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
［７］［２］に記載のバラスト水処理装置であって、バイパスラインと、浄化弁と、バイパス弁とをさらに備え、前記バイパスラインは、前記濾過装置をバイパスするラインであり、前記浄化弁は、前記浄化ラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であり、前記バイパス弁は、前記バイパスラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であって、前記制御手段は、前記異常時モードにおいて、前記浄化弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開くことで、バラスト水が前記バイパスラインを流通するよう制御する、バラスト水処理装置。
［１］バラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置であって、濾過装置と、浄化ラインと、差圧検知手段と、制御手段とを備えており、前記濾過装置は、フィルタにより水を浄化するよう構成され、前記浄化ラインは、前記濾過装置を通るラインであり、前記差圧検知手段は、前記フィルタの一次圧と二次圧の差圧を検知するよう構成され、前記制御手段は、前記浄化ラインへの通水を開始した初期に実行する初期通水モードと、当該初期通水モードの後に実行する通常通水モードとを切り替えて実行するよう構成され、前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が通常差圧閾値以上となった場合に異常と判断し、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値よりも小さい初期差圧閾値以上となった場合に異常と判断する、バラスト水処理装置。
［２］［１］に記載のバラスト水処理装置であって、前記制御手段は、前記初期通水モードと前記通常通水モードに加え、前記フィルタを保護するための異常時モードを実行するよう構成され、前記制御手段は、前記通常通水モードでは、前記差圧が前記通常差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替え、前記初期通水モードでは、前記差圧が前記初期差圧閾値以上となった場合に前記異常時モードに切り替える、バラスト水処理装置。
［３］［１］又は［２］に記載のバラスト水処理装置であって、前記浄化ラインに開度調整弁をさらに備え、前記制御手段は、前記初期通水モードにおいて、前記開度調整弁の開度を段階的に上げる制御を行う、水処理装置。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載のバラスト水処理装置であって、前記制御手段は、予め設定した時間の経過後、前記初期通水モードから前記通常通水モードに切り替える、バラスト水処理装置。
［５］［４］に記載のバラスト水処理装置であって、前記予め設定した時間は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
［６］［１］～［５］のいずれかに記載のバラスト水処理装置であって、前記通常差圧閾値及び前記初期差圧閾値は変更可能とされる、バラスト水処理装置。
［７］［２］に記載のバラスト水処理装置であって、バイパスラインと、浄化弁と、バイパス弁とをさらに備え、前記バイパスラインは、前記濾過装置をバイパスするラインであり、前記浄化弁は、前記浄化ラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であり、前記バイパス弁は、前記バイパスラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であって、前記制御手段は、前記異常時モードにおいて、前記浄化弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開くことで、バラスト水が前記バイパスラインを流通するよう制御する、バラスト水処理装置。
【0008】
本発明によれば、初期通水時（初期通水モード）の差圧の閾値を通常時（通常通水モード）における差圧よりも小さく設定することで、初期通水時におけるフィルタの異常を早期に検知することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係るバラスト水処理装置１を船舶のバラスト装置に導入した状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
１．バラスト装置１００の構成
図１は、本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置１を、船舶のバラスト装置１００に導入した様子を示す概略図である。本願のバラスト装置１００は、バラストタンク１０１及びバラストポンプ１０２を備え、バラストポンプ１０２によりバラストタンク１０１に対してバラスト水の注排水を行うものである。なお、海水等の船外の水をシーチェストＳＣ１から船内に取り込んで複数のバラストタンク１０１に注水を行う動作をバラスト動作、バラストタンク１０１に貯留されたバラスト水を船外排出口ＳＣ２から排水する動作をデバラスト動作と呼ぶ。また、本明細書における「バラスト水」について、バラストタンク１０１に導入（流入）される前又はバラストタンク１０１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」と表現する。また、船内に取り込むバラスト水には、海水、淡水、汽水等が含まれるものとする。
図１は、本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置１を、船舶のバラスト装置１００に導入した様子を示す概略図である。本願のバラスト装置１００は、バラストタンク１０１及びバラストポンプ１０２を備え、バラストポンプ１０２によりバラストタンク１０１に対してバラスト水の注排水を行うものである。なお、海水等の船外の水をシーチェストＳＣ１から船内に取り込んで複数のバラストタンク１０１に注水を行う動作をバラスト動作、バラストタンク１０１に貯留されたバラスト水を船外排出口ＳＣ２から排水する動作をデバラスト動作と呼ぶ。また、本明細書における「バラスト水」について、バラストタンク１０１に導入（流入）される前又はバラストタンク１０１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」と表現する。また、船内に取り込むバラスト水には、海水、淡水、汽水等が含まれるものとする。
【0012】
図１に示すように、バラスト装置１００は、各構成要素を接続してバラスト水を流通させるラインＬａ～ラインＬｅと、これらのライン上に設けられる開閉弁Ｖａ～開閉弁Ｖｆとを備える。ここで、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【0013】
各ラインの接続関係を具体的に説明すると、ラインＬａは、シーチェストＳＣ１とバラストポンプ１０２を接続するラインであり、開閉弁Ｖａを有する。ラインＬｂ及びラインＬｃは、バラストポンプ１０２とバラストタンク１０１を接続するラインである。バラスト水処理装置１がバラストポンプ１０２とバラストタンク１０１の間に配置されるため、バラスト水処理装置１よりも上流側をラインＬｂ、バラスト水処理装置１よりも下流側をラインＬｃとしている。ラインＬｂは、開閉弁Ｖｂを有し、ラインＬｃは、開閉弁Ｖｃ及び開閉弁Ｖｄを有する。ラインＬａ～ラインＬｃを合わせて、バラストラインとも称する。
【0014】
ラインＬｄは、一端が開閉弁Ｖａとバラストポンプ１０２の間の位置においてラインＬａと接続され、他端が開閉弁Ｖｃよりもバラストタンク１０１側においてラインＬｃと接続される。ラインＬｄには、開閉弁Ｖｅが設置される。ラインＬｄは、デバラスト動作時に使用されるラインであり、デバラストラインとも称する。ラインＬｅは、一端がバラスト水処理装置１と開閉弁Ｖｃの間の位置においてラインＬｃと接続され、他端は船外排出口ＳＣ２と接続される。ラインＬｅには、開閉弁Ｖｆが設置される。
【0015】
なお、上述したバラスト装置１００の構成は、本発明に係るバラスト水処理装置１を導入する対象であるバラスト装置の一例を示したに過ぎず、以下に説明するバラスト水処理装置１は、任意の構成のバラスト装置に適用することが可能である。
【0016】
２．バラスト水処理装置１の構成
次に、バラスト水処理装置１の構成を説明する。バラスト水処理装置１は、船内に取り込むバラスト水及び船内から排出するバラスト水を処理してバラスト水中に含まれる微生物・異物の含有量を低減するために導入されるものである。本実施形態のバラスト水処理装置１は、図１に示すように、バラストポンプ１０２とバラストタンク１０１（あるいは船外排出口ＳＣ２）の間に設けられる。ここで、バラスト水処理装置１の流路について、ラインＬｂと接続されるバラストポンプ１０２側の接続部を上流側接続部Ｘ１、ラインＬｃと接続されるバラストタンク１０１側の接続部を下流側接続部Ｘ２とする。
次に、バラスト水処理装置１の構成を説明する。バラスト水処理装置１は、船内に取り込むバラスト水及び船内から排出するバラスト水を処理してバラスト水中に含まれる微生物・異物の含有量を低減するために導入されるものである。本実施形態のバラスト水処理装置１は、図１に示すように、バラストポンプ１０２とバラストタンク１０１（あるいは船外排出口ＳＣ２）の間に設けられる。ここで、バラスト水処理装置１の流路について、ラインＬｂと接続されるバラストポンプ１０２側の接続部を上流側接続部Ｘ１、ラインＬｃと接続されるバラストタンク１０１側の接続部を下流側接続部Ｘ２とする。
【0017】
本実施形態のバラスト水処理装置１は、図１に示すように、浄化手段として、フィルタ２１によりバラスト水を濾過処理する濾過装置２と、バラスト水に紫外線を照射して微生物を殺菌処理するＵＶリアクタ３と、制御手段４とを備える。
【0018】
また、バラスト水処理装置１は、図１に示すように、各構成要素を接続してバラスト水を流通させる第１ラインＬ１～第５ラインＬ５と、これらに設置される開閉弁Ｖ１～Ｖ４と、開度調整の可能な第１開度調整弁ＦＣＶ１（特許請求の範囲における開度調整弁）及び第２開度調整弁ＦＣＶ２とを備える。なお、バラスト水処理装置１の第１ラインＬ１について、一部の管路として船舶に既存のラインを用いてもよい。また、第２ラインＬ２～第５ラインＬ５について部分的に船舶に既存のラインを用いることも可能である。加えて、開閉弁Ｖ１～開閉弁Ｖ４、第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の少なくとも１つとして、船舶に既存のラインに設けられた弁を用いることも可能である。
【0019】
具体的には、第１ラインＬ１は、浄化手段（濾過装置２及びＵＶリアクタ３）をバイパスして上流側接続部Ｘ１と下流側接続部Ｘ２を接続するライン（バイパスラインＬ１とも称する、図３参照）であり、開閉弁Ｖ１（バイパス弁Ｖ１とも称する）を有する。第２ラインＬ２は、第１ラインＬ１と濾過装置２とを接続するラインであり、開閉弁Ｖ２を有する。第３ラインＬ３は、濾過装置２とＵＶリアクタ３とを接続するラインであり、開閉弁Ｖ３を有する。また、第４ラインＬ４は、一端が第１ラインＬ１の第２ラインＬ２との接続位置よりも下流側の位置であって開閉弁Ｖ１よりは上流側の位置に接続され、他端が第３ラインＬ３の開閉弁Ｖ３よりも下流側の位置に接続される。第４ラインＬ４は開閉弁Ｖ４を有する。第５ラインＬ５は、一端がＵＶリアクタ３に接続され、他端が第１ラインＬ１の開閉弁Ｖ１よりも下流側の位置に接続される。濾過装置２及びＵＶリアクタ３において浄化処理を行う際にバラスト水が流通するライン（図４参照）である第１ラインＬ１の一部、第２ラインＬ２、第３ラインＬ３及び第５ラインＬ５をあわせて浄化ラインとも称する。第５ラインＬ５には、流量計ＦＭが設けられる。
【0020】
加えて、第１ラインＬ１の第２ラインＬ２との接続位置、すなわち、浄化ラインとバイパスラインＬ１の分岐位置よりも上流側の位置には、第１開度調整弁ＦＣＶ１が設けられる。また、第５ラインＬ５の流量計ＦＭよりも下流側の位置には、第２開度調整弁ＦＣＶ２が設けられる。なお、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３及び第２開度調整弁ＦＣＶ２は浄化ラインへのバラスト水の流通を切り替える弁であり、合わせて浄化弁とも称する。
【0021】
濾過装置２は、具体的には、図２に示すように、円筒状のケーシング２０と、円筒状のフィルタ２１と、フィルタ回転手段２２とを備える。円筒状のフィルタ２１は、その中心軸が鉛直方向と一致するようケーシング２０内部に配置される。フィルタ２１は、内部（一次側）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（二次側）へ流出させる。フィルタ回転手段２２は、フィルタ２１をその軸心を中心に回転させる。
【0022】
また、濾過装置２は、フィルタ２１の洗浄のため、フィルタ２１の一次側のバラスト水を排出する逆洗浄手段２３と、フィルタ２１の二次側に設けられ、フィルタ２１に向かって洗浄液を噴出する洗浄液噴出手段２４とを備える。
【0023】
さらに、濾過装置２は、ケーシング２０内部のバラスト水排出後のフィルタ２１の洗浄（以下、空間洗浄と呼ぶ）のため、ケーシング２０内部に圧縮ガスを供給（パージ）する圧縮ガス供給手段２５と、ケーシング２０内部のバラスト水を排出する排出手段２６と、フィルタ２１の一次側の圧力（一次圧）及び二次側の圧力（二次圧）を検出する差圧検知手段２７を備える。
【0024】
ケーシング２０は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部２０ａで、下部開口部が底部２０ｂで密閉されている。ケーシング２０内部に配置された円筒状のフィルタ２１は、その上部開口部が上閉止部２１ａで密閉され、下部開口部が下閉止部２１ｂで閉止される。これらの構成により、フィルタ２１内部（一次側）が、ケーシング２０とフィルタ２１の間（二次側）と隔てられている。フィルタ２１は、例えば、多数の貫通孔が形成された金属板を円筒状に曲げ加工すると共に、円筒状の軸方向に延びる一対の側縁部を溶接することにより形成される。
【0025】
ケーシング２０の下部には、濾過処理前のバラスト水をフィルタ２１の内部に導入する導入口２８が設けられる。導入口２８には、第２ラインＬ２（図１も参照）が接続される。また、ケーシング２０の側部には、フィルタ２１を通過した濾過処理後のバラスト水が流出する流出口２９が設けられる。流出口２９には、第３ラインＬ３（図１も参照）が接続される。第２ラインＬ２を流れ導入口２８から導入されたバラスト水は、下部回転軸部材２２ｂを通ってフィルタ２１内に入る。その後、バラスト水は、フィルタ２１を通過し濾過処理されてケーシング２０とフィルタ２１の間に形成される空間に入り、流出口２９から流出する。
【0026】
フィルタ回転手段２２は、上部回転軸部材２２ａと、下部回転軸部材２２ｂと、モータ２２ｃとを備える。上部回転軸部材２２ａは、フィルタ２１の上閉止部２１ａを保持し、下部回転軸部材２２ｂは、下閉止部２１ｂを保持する。モータ２２ｃは、上部回転軸部材２２ａを回転させる。また、上部回転軸部材２２ａは、ケーシング２０の蓋部２０ａを貫通し、シーリングされた軸受部材２２ｄを介して蓋部２０ａに回転自在に且つ液密に支持される。下部回転軸部材２２ｂは、ケーシング２０の底部２０ｂを貫通し、シーリングされた軸受部材２２ｅを介して底部２０ｂに回転自在に且つ液密に支持される。下部回転軸部材２２ｂは、フィルタ２１内と連通するとともにケーシング２０の底部２０ｂからケーシング２０の外に突出する管状体となっている。
【0027】
逆洗浄手段２３は、複数のノズル２３ａと、複数のノズルパイプ２３ｂと、集合管２３ｃと、排出管２３ｄとを備える。逆洗浄手段２３は、濾過処理中にフィルタ２１に付着した異物をバラスト水とともに濃縮水（逆洗水）としてケーシング２０の外部へと排出するために用いられる。
【0028】
ノズル２３ａは、その先端部がフィルタ２１の内周面（一次側面）に向かってスリット状に開口し、フィルタ２１に対向するよう配置される。ノズル２３ａの基端部は、円筒形状となっており、ノズルパイプ２３ｂに接続される。ノズルパイプ２３ｂは、先端側がノズル２３ａに接続され、基端側が集合管２３ｃに接続される円筒状の部材である。本実施形態において、ノズル２３ａ及びノズルパイプ２３ｂ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本設けられる（図１では、右方向に延びるもの以外を省略している）。
【0029】
集合管２３ｃは、フィルタ２１の内部に配置される。より具体的には、集合管２３ｃは、フィルタ２１の中心軸に一致する位置に配置され、上端部が閉鎖し下端部が開口している。集合管２３ｃの上端部は、フィルタ２１の上部回転軸部材２２ａの中央に設けられた孔に挿入されて支持されている。集合管２３ｃには、ノズル２３ａ及びノズルパイプ２３ｂを流通したバラスト水及び異物が集合して流通する。
【0030】
排出管２３ｄは、集合管２３ｃの下端部に接続され、下部回転軸部材２２ｂの内部を、フィルタ２１の回転を妨げないように下方に延びる。排出管２３ｄの下端側は、屈曲して延びており、導入口２８の周面を貫通している。排出管２３ｄは、集合管２３ｃを流通したバラスト水及び異物をケーシング２０（濾過装置２）の外部へと排出する。また、本実施形態の排出管２３ｄには、開度調整が可能な調整弁（逆洗弁、図示せず）が設けられている。
【0031】
洗浄液噴出手段２４は、複数の噴出ノズル２４ａと、洗浄液ライン２４ｂと、洗浄液ポンプ２４ｃとを備える。噴出ノズル２４ａは、ケーシング２０の側部に設けられており、先端部がケーシング２０内部、特にフィルタ２１の外周面に向かって開口している。これらの構成により、洗浄液噴出手段２４は、フィルタ２１に向けて高圧の洗浄液を噴出可能となっている。
洗浄液ライン２４ｂは、各噴出ノズル２４ａと接続され、洗浄液ポンプ２４ｃによって圧送される清水等の洗浄液を各噴出ノズル２４ａに供給する。洗浄液ライン２４ｂにはまた、開閉弁２４ｄが設けられている。洗浄液ライン２４ｂの上流側は、洗浄液供給源（図示せず）に接続される。
洗浄液ライン２４ｂは、各噴出ノズル２４ａと接続され、洗浄液ポンプ２４ｃによって圧送される清水等の洗浄液を各噴出ノズル２４ａに供給する。洗浄液ライン２４ｂにはまた、開閉弁２４ｄが設けられている。洗浄液ライン２４ｂの上流側は、洗浄液供給源（図示せず）に接続される。
【0032】
圧縮ガス供給手段２５は、ケーシング２０内部に圧縮ガスを供給するため、圧縮ガス供給口２５ａと、圧縮ガス供給ライン２５ｂと、開閉弁２５ｃとを備える。圧縮ガス供給口２５ａは、ケーシング２０の導入口２８の側部に設けられ、導入口２８の周面を貫通している。圧縮ガス供給口２５ａには、圧縮ガス供給ライン２５ｂが接続される。圧縮ガス供給ライン２５ｂには、開閉弁２５ｃが設けられる。圧縮ガス供給ライン２５ｂの上流側には、圧縮ガス供給源（図示せず）が接続される。
【0033】
排出手段２６は、排出口２６ａと、排出ライン２６ｂと、排出弁２６ｃとを備える。排出口２６ａは、ケーシング２０の底部２０ｂに設けられ、底部２０ｂを貫通している。排出口２６ａには、排出ライン２６ｂが接続される。排出ライン２６ｂには、排出弁２６ｃが設けられる。排出手段２６は、ケーシング２０の内部に収容されたバラスト水をフィルタ２１の二次側からケーシング２０（濾過装置２）の外部へと排出する際に用いられる。
【0034】
差圧検知手段２７は、差圧センサ２７ａと、一次側ライン２７ｂと、二次側ライン２７ｃとを備える。差圧センサ２７ａは、２つの側面間の圧力の差を検知するセンサである。本実施形態の差圧センサ２７ａは、水圧の差及び気圧の差を共に検知可能である。
【0035】
一次側ライン２７ｂは、フィルタ２１の一次側と、差圧センサ２７ａの一方の側面とを接続する。「フィルタ２１の一次側」の具体的な位置としては例えば、フィルタ２１の内部や導入口２８内部、また、第２ラインＬ２上が挙げられる。ただし、これらの位置に限定されるものではない。二次側ライン２７ｃは、フィルタ２１の二次側と、差圧センサ２７ａの他方の側面とを接続する。「フィルタ２１の二次側」の具体的な位置としては例えば、ケーシング２０とフィルタ２１との間の空間（ケーシング２０にソケットを設置するものを含む）や流出口２９内部、また、第３ラインＬ３上が挙げられる。ただし、これらの位置に限定されるものではない。このような接続関係により、差圧検知手段２７は、フィルタ２１の圧力損失によって生じる、フィルタ２１の一次圧と二次圧の差圧ΔＰを検知することが可能となっている。
【0036】
一方、ＵＶリアクタ３は、図示はしないが、処理槽の内部にＵＶランプが配置されて構成される。ＵＶリアクタ３は、処理槽内を流通するバラスト水に対し、ＵＶランプにより紫外線を照射して微生物を殺菌処理するものである。本実施形態において、ＵＶリアクタ３には既知の任意の構成が用いられる。
【0037】
流量計ＦＭは、ＵＶリアクタ３を流通するバラスト水の流量を計測するものである。本実施形態において、流量計ＦＭは第５ラインＬ５に設けられているが、ＵＶリアクタ３による殺滅処理を行う際のバラスト水の流路上であれば、他の位置に設けられていても良い。流量計ＦＭ及び上述した第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度調整により、バラスト水処理装置１の浄化手段（濾過装置２及びＵＶリアクタ３）を流通するバラスト水の流量（以下、処理流量と呼ぶ）を調整することが可能となる。
【0038】
制御手段４は、差圧検知手段２７や流量計ＦＭ等の検知信号及び経過時間等に基づき、上述した各構成を制御する。具体的には、制御手段４は、開閉弁Ｖ１～Ｖ４及び第１開度調整弁ＦＣＶ１、第２開度調整弁ＦＣＶ２の開閉を制御することにより、バラスト水処理装置１内を流通するバラスト水の流量を調整する。また、制御手段４は、濾過装置２におけるモータ２２ｃ、洗浄液ポンプ２４ｃ、開閉弁２４ｄ、開閉弁２５ｃ、排出弁２６ｃ等や、ＵＶリアクタ３の点灯／消灯を制御する。また、制御手段４が、バラスト装置１００のバラストポンプ１０２や開閉弁Ｖａ～Ｖｆを制御できるようにしても良い。制御手段４は、後述するように、所定の手順（プログラム）に従い、バラスト水処理装置１の動作を制御する。ただし、以下で制御手段４の制御として説明する一部の動作を、船員等が手動で行うことも可能である。
【0039】
なお、上記構成の制御手段４は、具体的には例えば、ＣＰＵ、メモリ（例えばフラッシュメモリ）、入力部及び出力部を備えた情報処理装置により構成することができる。そして、情報処理装置により構成された制御手段４の上述した各構成要素による処理は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで行われる。情報処理装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ、ＰＬＣ（プログラマラブルロジックコントローラ）あるいはマイコンが用いられる。ただし、制御手段４の一部の機能を、任意の通信手段により接続されたクラウド上で実行されるよう構成しても良い。
【0040】
３．バラスト水処理装置１の動作
以下、本実施形態のバラスト水処理装置１の動作について説明する。本実施形態のバラスト水処理装置１において、制御手段４は、起動モードＭ１と、初期通水モードＭ２と、通常通水モードＭ３と、異常時モードＭ４とを切り替えて実行するよう構成される。以下、図３～図５のバラスト水の流路を示す図と、図４のフローチャートとを用いて、各モードにおける動作及び各モードの切り替えについて詳細に説明する。
以下、本実施形態のバラスト水処理装置１の動作について説明する。本実施形態のバラスト水処理装置１において、制御手段４は、起動モードＭ１と、初期通水モードＭ２と、通常通水モードＭ３と、異常時モードＭ４とを切り替えて実行するよう構成される。以下、図３～図５のバラスト水の流路を示す図と、図４のフローチャートとを用いて、各モードにおける動作及び各モードの切り替えについて詳細に説明する。
【0041】
＜起動モードＭ１＞
起動モードＭ１は、バラスト水処理装置１が停止し、バラスト水が流通していない状態から、バラスト水処理装置１を起動させ、水処理を開始する際のモードである。起動モードＭ１において、制御手段４は、開閉弁Ｖ２～Ｖ４及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を閉じた状態でバイパス弁Ｖ１を開き、さらに第１開度調整弁ＦＣＶ１を開く。この状態でバラスト装置１００の開閉弁Ｖａ，Ｖｂが開かれ、バラストポンプ１０２が駆動を開始すると、図３に示すように、バラスト水がバイパスラインＬ１を流通する。バラスト水処理装置１を流通したバラスト水は、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じておくことで、船外排出口ＳＣ２から船外へ排出される。これにより、バラストライン（ラインＬａ～ラインＬｃ）に繁殖・残留していた微生物・異物を船外へ排出することができる。なお、状況に応じて、起動モードＭ１は省略することも可能である。
起動モードＭ１は、バラスト水処理装置１が停止し、バラスト水が流通していない状態から、バラスト水処理装置１を起動させ、水処理を開始する際のモードである。起動モードＭ１において、制御手段４は、開閉弁Ｖ２～Ｖ４及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を閉じた状態でバイパス弁Ｖ１を開き、さらに第１開度調整弁ＦＣＶ１を開く。この状態でバラスト装置１００の開閉弁Ｖａ，Ｖｂが開かれ、バラストポンプ１０２が駆動を開始すると、図３に示すように、バラスト水がバイパスラインＬ１を流通する。バラスト水処理装置１を流通したバラスト水は、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じておくことで、船外排出口ＳＣ２から船外へ排出される。これにより、バラストライン（ラインＬａ～ラインＬｃ）に繁殖・残留していた微生物・異物を船外へ排出することができる。なお、状況に応じて、起動モードＭ１は省略することも可能である。
【0042】
＜初期通水モードＭ２＞
初期通水モードＭ２は、バラスト水処理装置１の運転開始後（本実施形態では起動モードＭ１を所定時間実行した後）、浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）への通水を開始した初期に実行するモードである。初期通水モードＭ２において、制御手段４は、まず、第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度を最小開度にするとともに、浄化弁（Ｖ２，Ｖ３，ＦＣＶ２）を開く。これにより、バラスト水はバイパスラインＬ１と浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）に分岐して流通することになる。ここで、第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度は任意であるが、濾過装置２及びＵＶリアクタ３に定格流量以上のバラスト水が流れないよう調整される。また、この際、濾過装置２の排出管２３ｄに設けられた逆洗弁を開くとともにモータ２２ｃを駆動させてフィルタ２１を回転させることで、逆洗浄手段２３によるフィルタ２１の洗浄動作（逆洗浄）も開始する。具体的には、逆洗浄手段２３内部の圧力はフィルタ２１の二次圧よりも低いため、排出管２３ｄに設置される逆洗弁を開いておくことで、フィルタ２１に付着した異物がフィルタ２１の二次側にある濾過後のバラスト水（濃縮水）と一緒にノズル２３ａの開口から吸引され、ノズルパイプ２３ｂ、集合管２３ｃ及び排出管２３ｄを通って外部へ排出されるようになっている。なお、この逆洗浄動作は、初期通水モードＭ２及び次の通常通水モードＭ３において連続あるいは間欠的に実行される。
初期通水モードＭ２は、バラスト水処理装置１の運転開始後（本実施形態では起動モードＭ１を所定時間実行した後）、浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）への通水を開始した初期に実行するモードである。初期通水モードＭ２において、制御手段４は、まず、第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度を最小開度にするとともに、浄化弁（Ｖ２，Ｖ３，ＦＣＶ２）を開く。これにより、バラスト水はバイパスラインＬ１と浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）に分岐して流通することになる。ここで、第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度は任意であるが、濾過装置２及びＵＶリアクタ３に定格流量以上のバラスト水が流れないよう調整される。また、この際、濾過装置２の排出管２３ｄに設けられた逆洗弁を開くとともにモータ２２ｃを駆動させてフィルタ２１を回転させることで、逆洗浄手段２３によるフィルタ２１の洗浄動作（逆洗浄）も開始する。具体的には、逆洗浄手段２３内部の圧力はフィルタ２１の二次圧よりも低いため、排出管２３ｄに設置される逆洗弁を開いておくことで、フィルタ２１に付着した異物がフィルタ２１の二次側にある濾過後のバラスト水（濃縮水）と一緒にノズル２３ａの開口から吸引され、ノズルパイプ２３ｂ、集合管２３ｃ及び排出管２３ｄを通って外部へ排出されるようになっている。なお、この逆洗浄動作は、初期通水モードＭ２及び次の通常通水モードＭ３において連続あるいは間欠的に実行される。
【0043】
次に、制御手段４は、第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を最小開度にするとともにバイパス弁Ｖ１を閉じる。これにより、図４に示すように、バラスト水は流量が抑えられた状態で全て浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）を流通し、濾過装置２及びＵＶリアクタ３を流通するようになる。そして、制御手段４は、最小開度であった第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を段階的に上げていき、各開度が予め設定した開度まで上がったところでＵＶリアクタ３の起動命令を出力する。以上の制御により、濾過装置２及びＵＶリアクタ３による浄化処理が開始される。
【0044】
なお、初期通水モードＭ２では、バラスト装置１００の開閉弁Ｖｆは引き続き開いておき、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅは閉じておく。これにより、バラスト水処理装置１を流通したバラスト水は、バラストタンク１０１に貯留されることなく、引き続き船外排出口ＳＣ２から船外へ排出される。これは、ＵＶリアクタ３のＵＶランプ（図示せず）が点灯して暖機し、正常に殺滅処理を行えるようになるまでには時間がかかるからである。
【0045】
また、初期通水モードＭ２及び次に説明する通常通水モードＭ３において、制御手段４は、流通するバラスト水の流量を流量計ＦＭから取得し、この流量が概ね一定の所定流量となるよう、第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度調整を行うようになっている。ここで、所定流量は、濾過装置２が濾過処理可能な定格流量と、ＵＶリアクタ３が微生物を殺滅処理できる定格流量のうち、小さいほうの定格流量に設定される。ただし、第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度については、上記の例に限られず、濾過装置２及びＵＶリアクタ３の定格流量及びこれら濾過装置２及びＵＶリアクタ３への負荷を考慮して適宜調整される。
【0046】
＜通常通水モードＭ３＞
通常通水モードＭ３は、初期通水モードＭ２の後に実行するモードである。通常通水モードＭ３において、制御手段４は、初期通水モードＭ２から引き続いて開閉弁Ｖ２～Ｖ４、第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を開き、開閉弁Ｖ１を閉じておき、バラスト水を濾過装置２及びＵＶリアクタ３に流通させ、これらの浄化手段による浄化処理を実行させる。また、通常通水モードＭ３では、図５に示すように、バラスト装置１００の開閉弁Ｖｆが閉じられ、開閉弁Ｖｃ，Ｖｄが開かれる。これにより、浄化手段により浄化されたバラスト水がバラストタンク１０１に貯留される。
通常通水モードＭ３は、初期通水モードＭ２の後に実行するモードである。通常通水モードＭ３において、制御手段４は、初期通水モードＭ２から引き続いて開閉弁Ｖ２～Ｖ４、第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を開き、開閉弁Ｖ１を閉じておき、バラスト水を濾過装置２及びＵＶリアクタ３に流通させ、これらの浄化手段による浄化処理を実行させる。また、通常通水モードＭ３では、図５に示すように、バラスト装置１００の開閉弁Ｖｆが閉じられ、開閉弁Ｖｃ，Ｖｄが開かれる。これにより、浄化手段により浄化されたバラスト水がバラストタンク１０１に貯留される。
【0047】
ここで、上述した浄化処理において、濾過装置２では、バラスト水が第２ラインＬ２を通って導入口２８から流入してフィルタ２１内に入り、フィルタ２１を通過し濾過処理される。この際、制御手段４は、フィルタ回転手段２２を駆動してフィルタ２１を回転させる。これにより、フィルタ２１は逆洗浄手段２３に対し相対回転することになる。そして、バラスト水は、ケーシング２０とフィルタ２１の間に形成される空間に入り、流出口２９から第３ラインＬ３へと流出する。
【0048】
なお、
通常通水モードＭ３における濾過処理中において、制御手段４は、差圧検知手段２７により検出される差圧ΔＰを常に取得し、差圧ΔＰに応じてフィルタ２１の汚れ具合を判断している。すなわち、差圧ΔＰが小さい場合はフィルタ２１が初期状態に近い状態であると判断し、差圧ΔＰが大きい場合はフィルタ２１への異物の堆積量が多くなっていると判断する。そして、制御手段４は、差圧ΔＰが大きくなり洗浄開始閾値Ｐ１を超えた場合には、洗浄液噴出手段２４の開閉弁２４ｄを開くとともに洗浄液ポンプ２４ｃを駆動することで、フィルタ２１に対して洗浄液を噴出させる。これにより、フィルタ２１に付着した異物がフィルタ２１から剥離し、ノズル２３ａから効果的に除去される。
通常通水モードＭ３における濾過処理中において、制御手段４は、差圧検知手段２７により検出される差圧ΔＰを常に取得し、差圧ΔＰに応じてフィルタ２１の汚れ具合を判断している。すなわち、差圧ΔＰが小さい場合はフィルタ２１が初期状態に近い状態であると判断し、差圧ΔＰが大きい場合はフィルタ２１への異物の堆積量が多くなっていると判断する。そして、制御手段４は、差圧ΔＰが大きくなり洗浄開始閾値Ｐ１を超えた場合には、洗浄液噴出手段２４の開閉弁２４ｄを開くとともに洗浄液ポンプ２４ｃを駆動することで、フィルタ２１に対して洗浄液を噴出させる。これにより、フィルタ２１に付着した異物がフィルタ２１から剥離し、ノズル２３ａから効果的に除去される。
【0049】
＜異常時モードＭ４＞
異常時モードＭ４は、濾過装置２、特にそのフィルタ２１を保護するためのモードである。異常時モードＭ４において、制御手段４は、開閉弁Ｖ２～Ｖ４及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を閉じ、開閉弁Ｖ１を開く。これにより、バラスト水は、図３に示すように第１ラインＬ１（バイパスラインＬ１）を流通する。なお、異常時モードＭ４に切り替わった際、バラスト水は、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じることで、船外排出口ＳＣ２から船外へ排出される。異常時モードＭ４では、バラスト水がフィルタ２１を流通しないようにすることで、フィルタ２１が保護される。なお、異常時モードＭ４に切り替わった際には、船員等に対し、ランプ等の表示や音声等により、異常の発生を報知することが好ましい。また、異常時モードＭ４に切り替わるタイミングで、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じる制御を自動的に実行することも好適である。これにより、バイパスラインＬ１を流通したバラスト水が確実に船外排出口ＳＣ２から船外へ排出されることになる。
異常時モードＭ４は、濾過装置２、特にそのフィルタ２１を保護するためのモードである。異常時モードＭ４において、制御手段４は、開閉弁Ｖ２～Ｖ４及び第２開度調整弁ＦＣＶ２を閉じ、開閉弁Ｖ１を開く。これにより、バラスト水は、図３に示すように第１ラインＬ１（バイパスラインＬ１）を流通する。なお、異常時モードＭ４に切り替わった際、バラスト水は、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じることで、船外排出口ＳＣ２から船外へ排出される。異常時モードＭ４では、バラスト水がフィルタ２１を流通しないようにすることで、フィルタ２１が保護される。なお、異常時モードＭ４に切り替わった際には、船員等に対し、ランプ等の表示や音声等により、異常の発生を報知することが好ましい。また、異常時モードＭ４に切り替わるタイミングで、開閉弁Ｖｆを開き、開閉弁Ｖｃ～Ｖｅを閉じる制御を自動的に実行することも好適である。これにより、バイパスラインＬ１を流通したバラスト水が確実に船外排出口ＳＣ２から船外へ排出されることになる。
【0050】
＜初期通水モードＭ２、通常通水モードＭ３及び異常時モードＭ４の切り替え＞
次に、図６のフローチャートを用いて、制御手段４が上記説明した初期通水モードＭ２、通常通水モードＭ３及び異常時モードＭ４を切り替える制御について説明する。なお、バラスト水処理装置１の運転開始直後に実行される起動モードＭ１から初期通水モードＭ２への切り替えは、運転開始から所定時間後に行われる。
次に、図６のフローチャートを用いて、制御手段４が上記説明した初期通水モードＭ２、通常通水モードＭ３及び異常時モードＭ４を切り替える制御について説明する。なお、バラスト水処理装置１の運転開始直後に実行される起動モードＭ１から初期通水モードＭ２への切り替えは、運転開始から所定時間後に行われる。
【0051】
まず、ステップＳ１において初期通水モードＭ２が開始されると、制御手段４は、経過時間Ｔのカウントを開始する。そして、制御手段４は、ステップＳ２において、差圧検知手段２７が検知するフィルタ２１の一次圧と二次圧の差圧ΔＰが初期差圧閾値Ｐ２未満であるか否かを判定する。ここで、初期差圧閾値Ｐ２は、後述する通常通水モードＭ３における通常差圧閾値Ｐ３よりも小さい値とされる。
【0052】
そして、制御手段４は、差圧ΔＰが初期差圧閾値Ｐ２未満であれば次のステップＳ３に進み、経過時間Ｔが予め設定した初期通水完了時間Ｔ１となったか否かを判定する。経過時間Ｔが予め設定した初期通水完了時間Ｔ１となるまではステップＳ２に戻って差圧ΔＰの判定を繰り返す。そして、経過時間Ｔが初期通水完了時間Ｔ１を経過すると、制御手段４は、初期通水モードＭ２を終了し、次のステップＳ４に移行して通常通水モードＭ３に切り替える。
【0053】
なお、本実施形態において、初期通水完了時間Ｔ１は、ＵＶリアクタ３のＵＶランプ（図示せず）が点灯して暖機し、正常に殺滅処理を行えるようになるまでの時間と一致するよう設定される。また、上述したように、初期通水モードＭ２において制御手段４は、最小開度であった第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を段階的に上げてゆく制御を行うが、ＵＶランプ（図示せず）は、これらの開度が目標開度となった後に点灯するようになっている。
【0054】
一方、ステップＳ２において、差圧ΔＰが初期差圧閾値Ｐ２以上となった場合、制御手段４は、フィルタ２１に異常があると判断して、ステップＳ７に移行して異常時モードＭ４に切り替える。
【0055】
通常通水モードＭ３の実行中、制御手段４は、ステップＳ５において、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３未満であるか否かを判定する。そして、制御手段４は、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３未満であれば次のステップＳ６に進み、浄化処理を終了するかどうかを判定する。船員等から浄化処理を終了する指示があった場合は、浄化処理を終了する。浄化処理を終了する指示がない場合は、ステップＳ５に戻って差圧ΔＰの判定を繰り返す。なお、通常差圧閾値Ｐ３は、洗浄液噴出手段２４による洗浄を開始する洗浄開始閾値Ｐ１より大きい値とされる。
【0056】
一方、ステップＳ５において、差圧ΔＰが通常差圧閾値Ｐ３以上となった場合も、制御手段４は、フィルタ２１に異常があると判断して、ステップＳ７に移行して異常時モードＭ４に切り替える。
【0057】
４．作用効果
（１）濾過装置２（フィルタ２１）を有するバラスト水処理装置１においては、装置を起動して濾過装置２への通水を開始した直後の初期通水時には、特に浄化対象のバラスト水が汚れている場合に、差圧ΔＰが急激に上昇することで、異常への対応が遅れるおそれがあった。この点、本実施形態に係るバラスト水処理装置１において、制御手段４は、起動モードＭ１の実行後、通常通水モードＭ３に移行する前に、初期通水モードＭ２を実行するようになっている。そして、初期通水モードＭ２では、フィルタ２１の異常と判断して異常時モードＭ４に切り替えるための差圧ΔＰの閾値（初期差圧閾値Ｐ２）を、通常通水モードＭ３における閾値（通常差圧閾値Ｐ３）より小さく設定している。これにより、初期通水時におけるフィルタ２１の異常を早期に検知し、不具合を回避することが可能となっている。
（１）濾過装置２（フィルタ２１）を有するバラスト水処理装置１においては、装置を起動して濾過装置２への通水を開始した直後の初期通水時には、特に浄化対象のバラスト水が汚れている場合に、差圧ΔＰが急激に上昇することで、異常への対応が遅れるおそれがあった。この点、本実施形態に係るバラスト水処理装置１において、制御手段４は、起動モードＭ１の実行後、通常通水モードＭ３に移行する前に、初期通水モードＭ２を実行するようになっている。そして、初期通水モードＭ２では、フィルタ２１の異常と判断して異常時モードＭ４に切り替えるための差圧ΔＰの閾値（初期差圧閾値Ｐ２）を、通常通水モードＭ３における閾値（通常差圧閾値Ｐ３）より小さく設定している。これにより、初期通水時におけるフィルタ２１の異常を早期に検知し、不具合を回避することが可能となっている。
【0058】
また、初期通水時には、空気と水との二相流の発生やフィルタ２１の一部の濾過面への流量の集中等が生じることでフィルタ２１に通常の濾過処理時以上の大きな負荷がかかり、フィルタ２１に不具合が生じるおそれがあった。このような初期通水時におけるフィルタ２１への負荷についても、初期差圧閾値Ｐ２を通常差圧閾値Ｐ３より小さく設定することで、低減することが可能となっている。
【0059】
（２）本実施形態のバラスト水処理装置１では、初期通水モードＭ２において、制御手段４は、最小開度であった第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を段階的に上げるようになっている。これにより、浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）への通水を開始した初期におけるバラスト水流量及び圧力の急激な変動を抑制し、フィルタ２１への負荷をさらに低減することが可能となっている。
【0060】
（３）本実施形態のバラスト水処理装置１では、ＵＶリアクタ３の暖機が完了する時間を初期通水完了時間Ｔ１とし、当該時間の経過時に初期通水モードＭ２から通常通水モードＭ３に切り替えて、異常時モードＭ４に切り替えるための閾値を初期差圧閾値Ｐ２から通常差圧閾値Ｐ３に変更するとともに、バラスト水のバラストタンク１０１への貯留を開始するようになっている。このように、本実施形態では、ＵＶリアクタ３の暖機が完了するタイミング、異常時モードＭ４に切り替えるための閾値を切り替えるタイミング、バラスト水のバラストタンク１０１への貯留開始のタイミングを一致させることで、制御手段４による制御の複雑化を避けることが可能となっている。
【0061】
また、本実施形態では、初期通水モードＭ２において制御手段４がＵＶリアクタ３の起動命令を出力するタイミングは、最小開度であった第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を段階的に上げ、各開度が予め設定した開度まで上がった後のタイミングとされる。これにより、仮に第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を上げていく途中で異常時モードＭ４に切り替わった場合でも、ＵＶリアクタ３のＵＶランプは点灯前であるため、ＵＶランプの冷却が不要となり、すぐに装置を再起動することが可能となっている。
【0062】
（４）本実施形態のバラスト水処理装置１において、制御手段４は、異常時モードＭ４において、浄化弁（Ｖ２，Ｖ３，ＦＣＶ２）を閉じるとともにバイパス弁Ｖ１を開くことで、バラスト水がバイパスラインＬ１を流通するよう制御するようになっている。これにより、バラスト水が濾過装置２に流入してフィルタ２１に負荷がかかることを防止し、フィルタ２１を保護することが可能となっている。
【0063】
５．変形例
なお、本発明は、以下の形態でも実施することができる。
なお、本発明は、以下の形態でも実施することができる。
【0064】
上記実施形態において、初期通水モードＭ２では、制御手段４は、ＵＶリアクタ３の暖機が十分でないとして、浄化手段（濾過装置２及びＵＶリアクタ３）を流通したバラスト水はバラストタンク１０１に貯留せず、船外排出口ＳＣ２から船外へ排出するようにしていた。しかしながら、ＵＶリアクタ３の状態によっては、初期通水モードＭ２において浄化手段を流通したバラスト水もバラストタンク１０１に貯留するようにしても良い。また、初期通水モードＭ２の途中で、バラスト水をバラストタンク１０１に貯留するよう切り替えても良い。
【0065】
上記実施形態では、初期通水モードＭ２において、制御手段４は、第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度を、初期通水完了時間Ｔ１となったタイミングで目標開度となるよう制御していた。しかしながら、第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度は、初期通水完了時間Ｔ１を経過した後、通常通水モードＭ３に切り替わってから目標開度に達するようにしても良い。また、同開度を、初期通水完了時間Ｔ１が経過する前に目標開度に達するようにしても良い。さらに、制御手段４は、第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度を段階的に上げる制御を行わず、初期通水モードＭ２においてすぐに目標開度になるよう制御しても良い。ただし、この場合、第１開度調整弁ＦＣＶ１を設けること自体も必須ではない。
【0066】
上記実施形態において、差圧検知手段２７は、一次側ライン２７ｂ及び二次側ライン２７ｃが接続された差圧センサ２７ａにより差圧ΔＰを検知する構成であった。しかしながら、差圧検知手段として、フィルタ２１の一次側と二次側にそれぞれ圧力センサを設け、制御手段４が各圧力センサから取得したフィルタ２１の一次側の圧力とフィルタ２１の二次側の圧力を取得して、差圧ΔＰを算出（検知）する構成とすることも可能である。
【0067】
上記実施形態において、通常差圧閾値Ｐ３及び初期差圧閾値Ｐ２はそれぞれ予め定められた一定の値であった。しかしながら、通常差圧閾値Ｐ３及び初期差圧閾値Ｐ２は、それぞれ流量等の運転条件に応じて変更することも可能である。例えば、流量が少ない場合は、通常差圧閾値Ｐ３及び初期差圧閾値Ｐ２をそれぞれ通常の流量時よりも低い値とすることが考えられる。流量が少ない場合の閾値を低く設定することで、バラスト水の水質が悪い場合であってもフィルタ２１への負荷を低減し、意図せず閾値を超えてしまうことを抑制することが可能となる。
【0068】
上記実施形態では、初期通水モードＭ２又は通常通水モードＭ３から異常時モードＭ４に切り替わった際に、異常の発生を報知するよう構成されていた。しかしながら、異常発生の報知は、異常時モードＭ４に切り替わるタイミングではなくても良い。すなわち、異常発生を報知する閾値を別途設け、差圧ΔＰが初期差圧閾値Ｐ２又は通常差圧閾値Ｐ３に達する前に異常の発生を報知するようにすることも好適である。また、異常時モードＭ４に切り替わる前に、差圧に応じて第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を制御し、流量を制限する制御を行うことも好適である。流量を低下させることでも、フィルタ２１への負荷を低減することが可能である。
【0069】
上記実施形態において、制御手段４は、異常時モードＭ４において、浄化弁（Ｖ２，Ｖ３，ＦＣＶ２）を閉じるとともにバイパス弁Ｖ１を開くことでバラスト水がバイパスラインＬ１を流通するよう制御していた。しかしながら、異常時モードＭ４においてフィルタ２１を保護するための動作はこれに限定されない。例えば、フィルタ２１の上流側に設けられた第１開度調整弁ＦＣＶ１の開度を下げる制御を実行することも可能である。
【0070】
上記実施形態では、浄化ライン（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５）における浄化手段（濾過装置２及びＵＶリアクタ３）の上流側の位置に第１開度調整弁ＦＣＶ１が設けられ、下流側の位置に第２開度調整弁ＦＣＶ２が設けられており、初期通水モードＭ２において、制御手段４がこれらの開度を段階的に上げていくよう構成されていた。しかしながら、初期通水モードＭ２において、第１開度調整弁ＦＣＶ１及び第２開度調整弁ＦＣＶ２の開度を段階的に上げていく制御は必須ではなく、起動モードＭ１の段階で予め定めた開度とすることも可能である。さらに、第１開度調整弁ＦＣＶ１に代えて、開度調整ができない開閉弁を用いることも可能である。つまり、本発明において、第１開度調整弁ＦＣＶ１及びその開度調整は必須ではない。
【0071】
上記実施形態では、制御手段４は、通常通水モードＭ３と初期通水モードＭ２に加え、フィルタ２１を保護するための異常時モードＭ４を実行するよう構成されていた。しかしながら、制御手段４は、異常と判断した場合に、異常時モードＭ４を実行することなく装置停止する構成とすることや、浄化処理を継続しつつ、音声やランプ等で異常を通知する構成とすることも可能である。
【0072】
上記実施形態では、バラスト水をバラストタンク１０１に貯留する動作（バラスト動作）において通常通水モードＭ３の前に初期通水モードＭ２を実行する制御について説明した。しかしながら、本発明は、バラスト水をバラストタンク１０１から排出する動作（デバラスト動作）において浄化処理を行う場合に適用することが可能である。つまり、デバラスト動作においてバラスト水を濾過装置２により再度浄化する場合に、当該浄化処理の開始時に初期通水モードＭ２を実行し、その後通常通水モードＭ３を実行することで、初期通水時におけるフィルタ２１への負荷を低減することが可能である。
【0073】
上記実施形態のバラスト水処理装置１は、浄化手段として濾過装置２に加えてＵＶリアクタ３を備えていたが、ＵＶリアクタ３は必須構成ではなく、本発明は、濾過装置２（フィルタ２１）を備えたバラスト水処理装置１に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0074】
１ ：バラスト水処理装置
２ ：濾過装置
３ ：ＵＶリアクタ
４ ：制御手段
２０ ：ケーシング
２０ａ ：蓋部
２０ｂ ：底部
２１ ：フィルタ
２１ａ ：上閉止部
２１ｂ ：下閉止部
２２ ：フィルタ回転手段
２２ａ ：上部回転軸部材
２２ｂ ：下部回転軸部材
２２ｃ ：モータ
２２ｄ ：軸受部材
２２ｅ ：軸受部材
２３ ：逆洗浄手段
２３ａ ：ノズル
２３ｂ ：ノズルパイプ
２３ｃ ：集合管
２３ｄ ：排出管
２４ ：洗浄液噴出手段
２４ａ ：噴出ノズル
２４ｂ ：洗浄液ライン
２４ｃ ：洗浄液ポンプ
２４ｄ ：開閉弁
２５ ：圧縮ガス供給手段
２５ａ ：圧縮ガス供給口
２５ｂ ：圧縮ガス供給ライン
２５ｃ ：開閉弁
２６ ：排出手段
２６ａ ：排出口
２６ｂ ：排出ライン
２６ｃ ：排出弁
２７ ：差圧検知手段
２７ａ ：差圧センサ
２７ｂ ：一次側ライン
２７ｃ ：二次側ライン
２８ ：導入口
２９ ：流出口
１００ ：バラスト装置
１０１ ：バラストタンク
１０２ ：バラストポンプ
ＦＣＶ１ ：第１開度調整弁
ＦＣＶ２ ：第２開度調整弁
ＦＭ ：流量計
Ｌ１ ：第１ライン（バイパスライン）
Ｌ２ ：第２ライン（浄化ライン）
Ｌ３ ：第３ライン
Ｌ４ ：第４ライン（浄化ライン）
Ｌ５ ：第５ライン（浄化ライン）
Ｌａ～Ｌｅ ：ライン
Ｍ１ ：起動モード
Ｍ２ ：初期通水モード
Ｍ３ ：通常通水モード
Ｍ４ ：異常時モード
Ｐ１ ：洗浄開始閾値
Ｐ２ ：初期差圧閾値
Ｐ３ ：通常差圧閾値
ＳＣ１ ：シーチェスト
ＳＣ２ ：船外排出口
Ｔ ：経過時間
Ｔ１ ：初期通水完了時間
Ｖ１ ：バイパス弁
Ｖ１～Ｖ４ ：開閉弁
Ｖａ～Ｖｆ ：開閉弁
Ｘ１ ：上流側接続部
Ｘ２ ：下流側接続部
ΔＰ ：差圧
２ ：濾過装置
３ ：ＵＶリアクタ
４ ：制御手段
２０ ：ケーシング
２０ａ ：蓋部
２０ｂ ：底部
２１ ：フィルタ
２１ａ ：上閉止部
２１ｂ ：下閉止部
２２ ：フィルタ回転手段
２２ａ ：上部回転軸部材
２２ｂ ：下部回転軸部材
２２ｃ ：モータ
２２ｄ ：軸受部材
２２ｅ ：軸受部材
２３ ：逆洗浄手段
２３ａ ：ノズル
２３ｂ ：ノズルパイプ
２３ｃ ：集合管
２３ｄ ：排出管
２４ ：洗浄液噴出手段
２４ａ ：噴出ノズル
２４ｂ ：洗浄液ライン
２４ｃ ：洗浄液ポンプ
２４ｄ ：開閉弁
２５ ：圧縮ガス供給手段
２５ａ ：圧縮ガス供給口
２５ｂ ：圧縮ガス供給ライン
２５ｃ ：開閉弁
２６ ：排出手段
２６ａ ：排出口
２６ｂ ：排出ライン
２６ｃ ：排出弁
２７ ：差圧検知手段
２７ａ ：差圧センサ
２７ｂ ：一次側ライン
２７ｃ ：二次側ライン
２８ ：導入口
２９ ：流出口
１００ ：バラスト装置
１０１ ：バラストタンク
１０２ ：バラストポンプ
ＦＣＶ１ ：第１開度調整弁
ＦＣＶ２ ：第２開度調整弁
ＦＭ ：流量計
Ｌ１ ：第１ライン（バイパスライン）
Ｌ２ ：第２ライン（浄化ライン）
Ｌ３ ：第３ライン
Ｌ４ ：第４ライン（浄化ライン）
Ｌ５ ：第５ライン（浄化ライン）
Ｌａ～Ｌｅ ：ライン
Ｍ１ ：起動モード
Ｍ２ ：初期通水モード
Ｍ３ ：通常通水モード
Ｍ４ ：異常時モード
Ｐ１ ：洗浄開始閾値
Ｐ２ ：初期差圧閾値
Ｐ３ ：通常差圧閾値
ＳＣ１ ：シーチェスト
ＳＣ２ ：船外排出口
Ｔ ：経過時間
Ｔ１ ：初期通水完了時間
Ｖ１ ：バイパス弁
Ｖ１～Ｖ４ ：開閉弁
Ｖａ～Ｖｆ ：開閉弁
Ｘ１ ：上流側接続部
Ｘ２ ：下流側接続部
ΔＰ ：差圧
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
