(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】P2024131250
(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】
C02F 1/32 20230101AFI20240920BHJP
B01D 37/04 20060101ALI20240920BHJP
B63B 13/00 20060101ALI20240920BHJP
【FI】
C02F1/32
B01D37/04
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 2023041390
(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
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4D116QC02B
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4D116QC23A
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4D116QC32A
4D116VV07
4D116VV10
4D116VV30
(57)【要約】 (修正有)
【課題】浄化処理時間を短縮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】浄化手段は、浄化ライン上に配置され、制御手段は、入力受付部と、動作制御部とを備え、入力受付部は、ユーザによる操作に基づいた浄化処理入力信号及び装置停止入力信号と、バラストポンプの停止を示すポンプ停止信号とを取得し、動作制御部は、浄化処理と装置停止処理とを実行するよう構成されており、浄化処理において、動作制御部は、浄化手段により浄化ラインを流通するバラスト水を浄化し、装置停止処理において、動作制御部は、バラスト水処理装置を停止させ、動作制御部による浄化処理の終了後動作制御部は、入力受付部が装置停止入力信号とポンプ停止信号の少なくとも一方を取得した場合、装置停止処理を実行し、入力受付部が浄化処理入力信号を取得した場合、動作制御部は装置停止処理を実行することなく浄化処理を再開する、バラスト水処理装置が提供される。
【選択図】
図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
浄化手段と、制御手段とを備えたバラスト水処理装置であって、
前記浄化手段は、浄化ライン上に配置されるとともに、バラスト水を浄化するよう構成され、
前記制御手段は、入力受付部と、動作制御部とを備え、
前記入力受付部は、ユーザによる操作に基づいた浄化処理入力信号及び装置停止入力信号と、バラストポンプの停止を示すポンプ停止信号とを取得し、
前記動作制御部は、浄化処理と装置停止処理とを実行するよう構成されており、
前記浄化処理において、前記動作制御部は、前記浄化手段により前記浄化ラインを流通するバラスト水を浄化し、
前記装置停止処理において、前記動作制御部は、前記バラスト水処理装置を停止させ、
前記動作制御部による前記浄化処理の終了後、前記動作制御部は、前記入力受付部が前記装置停止入力信号と前記ポンプ停止信号の少なくとも一方を取得した場合、前記装置停止処理を実行し、前記入力受付部が前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記動作制御部は前記装置停止処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、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、
前記浄化手段は、流通するバラスト水に紫外線を照射するUVリアクタを備えており、
前記動作制御部は、前記浄化処理の後、冷却処理を実行するよう構成されており、
前記浄化処理において、前記動作制御部は、前記UVリアクタのUVランプを点灯させて流通するバラスト水を浄化し、
前記冷却処理において、前記動作制御部は、前記UVランプを消灯させた状態でバラスト水を流通させて前記UVリアクタの冷却を行い、
前記動作制御部による前記冷却処理の終了後、前記動作制御部は、前記装置停止入力信号と前記ポンプ停止信号の少なくとも一方を取得した場合、前記装置停止処理を実行し、前記入力受付部が前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記動作制御部は前記装置停止処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、バラスト水処理装置。
【請求項3】
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、通知制御部をさらに備えており、
前記通知制御部は、前記冷却処理の終了後、前記浄化処理と前記装置停止処理の実行を受け付ける旨の通知を生成し、
前記通知の後、前記入力受付部は、前記ユーザによる操作に基づいて前記浄化処理入力信号又は前記装置停止入力信号を取得する、バラスト水処理装置。
【請求項4】
請求項2又は請求項3に記載のバラスト水処理装置であって、
前記動作制御部は、装置起動時に、前記浄化処理に先立って初期起動処理を実行するよう構成されており、
前記動作制御部は、前記冷却処理の実行中又は終了後、前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記装置停止処理及び前記初期起動処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、バラスト水処理装置。
【請求項5】
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、
前記装置停止処理において、前記動作制御部は、前記バラスト水処理装置へのバラスト水の流通を切り替える開閉弁を閉止する、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、
前記浄化処理には、バラストタンクへの貯留の際にバラスト水を浄化するバラスト処理と、前記バラストタンクから排水する際にバラスト水を浄化するデバラスト処理とが含まれ、
前記入力受付部は、前記ユーザによる操作に基づいて、前記浄化処理入力信号としてのバラスト処理入力信号及びデバラスト処理入力信号を取得する、バラスト水処理装置。
【請求項7】
請求項6に記載のバラスト水処理装置であって、
前記入力受付部は、前記バラスト処理の実行中に前記デバラスト処理入力信号を受信した場合は前記デバラスト処理を実行し、前記デバラスト処理の実行に前記バラスト処理入力信号を受信した場合は前記バラスト処理を実行する、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、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、バラストポンプにより、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、取水口(シーチェスト)とバラストタンクをむすぶライン上に、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】
例えば、特許文献1には、バラスト水処理装置の一種として、紫外線照射装置(UVリアクタ)を備え、バラスト水中の微生物を紫外線照射によって殺滅するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、このようなバラスト水処理装置では、バラスト水の浄化処理の終了後は、バラストポンプの停止を確認した上で、例えば装置へのバラスト水の流通を切り替える開閉弁を閉止する等の停止処理を実行して、装置を停止させるようになっている。
【0006】
しかしながら、一度バラストポンプ及び装置を停止させてしまうと、装置を再起動して再度浄化処理が実施できるようになるまでに時間がかかることになる。したがって、例えば、バラスト水を追加で貯留する場合や、バラスト水の貯留と排出のタイムスパンが短い場合、バラスト水処理装置の起動を待機する時間ロスが生じてしまっていた。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、浄化処理時間を短縮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】
【0008】
本発明によれば、以下の発明が提供される。
[1]浄化手段と、制御手段とを備えたバラスト水処理装置であって、前記浄化手段は、浄化ライン上に配置されるとともに、バラスト水を浄化するよう構成され、前記制御手段は、入力受付部と、動作制御部とを備え、前記入力受付部は、ユーザによる操作に基づいた浄化処理入力信号及び装置停止入力信号と、バラストポンプの停止を示すポンプ停止信号とを取得し、前記動作制御部は、浄化処理と装置停止処理とを実行するよう構成されており、前記浄化処理において、前記動作制御部は、前記浄化手段により前記浄化ラインを流通するバラスト水を浄化し、前記装置停止処理において、前記動作制御部は、前記バラスト水処理装置を停止させ、前記動作制御部による前記浄化処理の終了後、前記動作制御部は、前記入力受付部が前記装置停止入力信号と前記ポンプ停止信号の少なくとも一方を取得した場合、前記装置停止処理を実行し、前記入力受付部が前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記動作制御部は前記装置停止処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、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、前記浄化手段は、流通するバラスト水に紫外線を照射するUVリアクタを備えており、前記動作制御部は、前記浄化処理の後、冷却処理を実行するよう構成されており、前記浄化処理において、前記動作制御部は、前記UVリアクタのUVランプを点灯させて流通するバラスト水を浄化し、前記冷却処理において、前記動作制御部は、前記UVランプを消灯させた状態でバラスト水を流通させて前記UVリアクタの冷却を行い、前記動作制御部による前記冷却処理の終了後、前記動作制御部は、前記装置停止入力信号と前記ポンプ停止信号の少なくとも一方を取得した場合、前記装置停止処理を実行し、前記入力受付部が前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記動作制御部は前記装置停止処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、バラスト水処理装置。
[3][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、通知制御部をさらに備えており、前記通知制御部は、前記冷却処理の終了後、前記浄化処理と前記装置停止処理の実行を受け付ける旨の通知を生成し、前記通知の後、前記入力受付部は、前記ユーザによる操作に基づいて前記浄化処理入力信号又は前記装置停止入力信号を取得する、バラスト水処理装置。
[4][2]又は[3]に記載のバラスト水処理装置であって、前記動作制御部は、装置起動時に、前記浄化処理に先立って初期起動処理を実行するよう構成されており、前記動作制御部は、前記冷却処理の実行中又は終了後、前記浄化処理入力信号を取得した場合、前記装置停止処理及び前記初期起動処理を実行することなく前記浄化処理を再開する、バラスト水処理装置。
[5][1]~[4]のいずれかに記載のバラスト水処理装置であって、前記装置停止処理において、前記動作制御部は、前記バラスト水処理装置へのバラスト水の流通を切り替える開閉弁を閉止する、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、前記浄化処理には、バラストタンクへの貯留の際にバラスト水を浄化するバラスト処理と、前記バラストタンクから排水する際にバラスト水を浄化するデバラスト処理とが含まれ、前記入力受付部は、前記ユーザによる操作に基づいて、前記浄化処理入力信号としてのバラスト処理入力信号及びデバラスト処理入力信号を取得する、バラスト水処理装置。
[7][6]に記載のバラスト水処理装置であって、前記入力受付部は、前記バラスト処理の実行中に前記デバラスト処理入力信号を受信した場合は前記デバラスト処理を実行し、前記デバラスト処理の実行に前記バラスト処理入力信号を受信した場合は前記バラスト処理を実行する、バラスト水処理装置。
【0009】
本発明によれば、浄化処理の終了後、入力受付部が浄化処理入力信号を取得した場合に、停止処理を行うことなく浄化処理を再開することで、浄化処理時間を短縮することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
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100に導入した状態を示す概略図である。
【
図2】
図1のバラスト水処理装置1の主要構成を示すブロック図である。
【
図3】
図1のバラスト水処理装置1において、制御手段4の動作制御部41が実行する初期起動処理P1を説明するフローチャートである。
【
図4】動作制御部41が初期起動処理P1を実行したときのバラスト水の流路を示す図である。
【
図5】動作制御部41が初期起動処理P1を実行したときの、
図3に続くバラスト水の流路を示す図である。
【
図6】動作制御部41がバラスト処理P2aを実行したときのバラスト水の流路を示す図である。
【
図7】動作制御部41がデバラスト処理P2bを実行したときのバラスト水の流路を示す図である。
【
図8】動作制御部41が冷却処理P3を実行したときのバラスト水の流路を示す図である。
【
図9】動作制御部41が、冷却処理P3の終了後に装置停止処理P4、バラスト処理P2a及びデバラスト処理P2bのいずれの処理を実行するかの判断について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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、バラスト水処理装置1の動作を制御する制御手段4とを備える。また、バラスト水処理装置1は、
図2に示すように、船員等のユーザからの入力を受け付ける入力手段5と、船員等のユーザに情報を出力する出力手段6も備えている。
【0019】
ここで、UVリアクタ3は処理槽の内部にUVランプ30(
図2参照)が配置されて構成される。ただし、濾過装置2及びUVリアクタ3には、既知の任意の構成を用いることが可能である。
【0020】
また、入力手段5及び出力手段6は、バラスト水処理装置1あるいは遠隔制御盤に設置される。入力手段5及び出力手段6は、具体的には例えば、バラスト装置100の動作を制御するバラストコントローラに設置される。入力手段5は、物理的なボタンであっても、モニタに表示される画面上のボタンであっても良い。さらに、ボタンに代えて、音声入力装置等の他の手段を用いることも可能である。出力手段6は、好ましくはバラストコントローラに設けられたモニタである。ただし、モニタに代えて、音声出力装置等の他の手段を用いることも可能である。
【0021】
詳細は後述するが、本実施形態において、入力手段5は、ユーザによる操作を受け付けて、浄化処理入力信号及び装置停止入力信号を出力するよう構成される。また、出力手段6は、ユーザに対して、浄化処理P2と装置停止処理P4の実行を受け付ける旨の通知を行うよう構成される。
【0022】
加えて、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。
【0023】
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4参照)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P2を行う際にバラスト水が流通するライン(
図5参照)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。
【0024】
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(L2,L3,L5)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(L2,L3,L5)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。
【0025】
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を調整することが可能となる。
【0026】
制御手段4は、
図2に示すように、入力受付部40と、動作制御部41と、通知制御部42とを備える。
【0027】
入力受付部40は、ユーザによる操作に基づいて入力手段5が出力した浄化処理入力信号及び装置停止入力信号を取得する。また、入力受付部40は、バラストポンプ102から、当該バラストポンプ102の停止を示すポンプ停止信号を取得する。
【0028】
動作制御部41は、バラスト水処理装置1の動作、すなわち、後述する初期起動処理P1と、浄化処理P2と、冷却処理P3と、装置停止処理P4とを切り替えて実行する。動作制御部41は、具体的には、入力受付部40が受け付けた信号等に応じて、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、動作制御部41は、濾過装置2の動作や、UVリアクタ3の点灯/消灯を制御する。
【0029】
通知制御部42は、後述する浄化処理P2と装置停止処理P4の実行を受け付ける旨の通知を生成し、当該通知を出力手段6を介して出力する。通知の例としては、出力手段6としてのモニタに浄化処理P2を実行するためのボタンと装置停止処理P4を実行するためのボタンを表示させることが挙げられる。ただし、通知をランプや音声等により出力するようにすることも考えられる。
【0030】
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。
【0031】
なお、制御手段4(動作制御部41)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。
【0032】
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(動作制御部41)は、初期起動処理P1と、浄化処理P2と、冷却処理P3と、装置停止処理P4とを順次実行する。なお、浄化処理P2には、バラスト処理P2aとデバラスト処理P2bが含まれる。以下、
図4~
図8のバラスト水の流路を示す図と、
図3、
図9のフローチャートとを用いて、各処理の詳細と、冷却処理P3の終了後の動作について説明する。
【0033】
3.1 初期起動処理P1
初期起動処理P1は、バラスト水処理装置1が装置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を起動させてバラスト水の浄化処理P2を開始するまでの、装置起動時における浄化処理P2に先立って実行される処理である。以下、
図3のフローチャートを用いて、初期起動処理P1の動作を説明する。
【0034】
図3に示すように、バラスト水処理装置1が起動し、初期起動処理P1が開始されると、制御手段4の動作制御部41は、まずステップS1において開閉弁V1及び第1開度調整弁FCV1を開く。この際、開閉弁V2,V3,V4及び第2開度調整弁FCV2は閉じられている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4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、ラインLeを通って船外へ排出される。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。
【0035】
次に、動作制御部41は、ステップS2において第1開度調整弁FCV1の開度を最小開度とし、ステップS3において開閉弁V2,V3及び第2開度調整弁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。
【0036】
次に、動作制御部41は、ステップS4において第2開度調整弁FCV2の開度を最小開度にし、ステップS5において開閉弁V1をゆっくりと閉じる。これにより、
図5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、全て濾過装置2及びUVリアクタ3を流通するようになる。そして最後に、ステップS6において、動作制御部41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。そして、動作制御部41は、予め設定した開度まで第1開度調整弁FCV1及び第2開度調整弁FCV2の開度が上がったところでUVリアクタ3のUVランプ30を点灯させて暖機し、初期起動処理P1を終了して、浄化処理P2に移行する。
【0037】
以上のように、本実施形態の動作制御部41は、浄化処理P2に先立って初期起動処理P1を実行するようになっており、
図3に示すステップS5において第1開度調整弁FCV1を段階的に開く制御を行うよう構成されている。このような構成により、本実施形態のバラスト水処理装置1では、起動時の浄化ライン(L2,L3,L5)を流通するバラスト水流量及び圧力の急激な変動が抑制されるようになっている。
【0038】
3.2 浄化処理P2
浄化処理P2は、浄化手段(濾過装置2・UVリアクタ3)によってバラスト水を浄化する処理である。本実施形態において、浄化処理P2には、バラスト水をバラストタンク101に貯留する際に実行されるバラスト処理P2aと、バラストタンク101から排水する際に実行されるデバラスト処理P2bとが含まれる。バラスト処理P2a及びデバラスト処理P2bは、バラストポンプ102が駆動した状態で実行される。以下、それぞれの処理について説明する。
【0039】
<バラスト処理P2a>
バラスト処理P2aにおいて、動作制御部41は、具体的には、初期起動処理P1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バラスト水の浄化を実行させる。なお、浄化処理P2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。また、バラスト処理P2aでは、
図6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ラインLcを通ってバラストタンク101に貯留される。
【0040】
<デバラスト処理P2b>
一方、デバラスト処理P2bにおいては、動作制御部41は、
図7に示すように、バラスト処理P2aの際と異なり、開閉弁V2,V3を閉じ、開閉弁V4を開くことで濾過装置2をバイパスさせる。これにより、バラスト水はUVリアクタ3のみを流通し、UVリアクタ3のみによるバラスト水の浄化が実行される。この際も、第2開度調整弁FCV2の開度調整により、流通するバラスト水の流量が制御される。そして、デバラスト処理P2bでは、バラスト装置100の開閉弁Va,Vcが閉じられ、開閉弁Vb,Vd,Ve,Vfが開かれる。これにより、バラストタンク101のバラスト水は、ラインLd(デバラストライン)、ラインLaを流通してバラスト水処理装置1に入り、UVリアクタ3によって浄化されて、ラインLeを通って船外排出口SC2から船外へと排出される。なお、デバラスト処理P2bにおいて濾過装置2をバイパスして濾過装置2による浄化を省略するのは、バラストタンク101内のバラスト水が、バラスト処理P2aにおいて一度濾過処理を行ったものだからである。
【0041】
3.3 冷却処理P3
冷却処理P3は、浄化処理P2の後に、UVランプ30を消灯させた状態でUVリアクタ3にバラスト水を流通させて、UVランプ30を冷却する処理である。冷却処理P3において、制御手段4の動作制御部41は、
図8に示すように、開閉弁V2,V3を閉じ、開閉弁V4を開くことで濾過装置2をバイパスさせ、この状態でUVランプ30を消灯させる。ただし、濾過装置2のバイパスは必須ではなく、浄化処理P2の際と同様、冷却処理P3においてもバラスト水を濾過装置2に流通させることも可能である。また、冷却処理P3では、バラスト装置100のバラストポンプ102が引き続き駆動した状態で、開閉弁Va,Vb,Vfが開かれ、開閉弁Vc~Veが閉じられる。これにより、バラスト水処理装置1内において、バラスト水はUVリアクタ3のみを流通し、流通するバラスト水によりUVランプ30が冷却される。そして、バラスト水処理装置1を流通したバラスト水は、ラインLeを通って船外へ排出される。なお、本実施形態において、冷却処理P3は、予め設定した時間(冷却時間T1)実行される。
【0042】
3.4 装置停止処理P4
装置停止処理P4は、バラストポンプ102が停止した後にバラスト水処理装置1の電源を切る際の処理である。本実施形態において、制御手段4の動作制御部41は、装置停止処理P4において、開閉弁V1~V4及び第1開度調整弁FCV1、第2開度調整弁FCV2を閉じるようになっている。
【0043】
なお、本実施形態に係るバラスト水処理装置1では、冷却処理P3が完了した後、そのまま装置停止処理P4を実行するのではなく、ユーザからの指示に応じて、装置停止処理P4に加えて再度浄化処理P2も実行できるようになっている。以下、
図9のフローチャートを用いて、冷却処理後の動作について説明する。
【0044】
3.5 冷却処理P3の終了後の動作について
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の動作制御部41は、
図9に示すように、ステップSS1の冷却処理P3の実行が開始されると、経過時間Tのカウントを開始する。そして、動作制御部41は、ステップSS2において、経過時間Tが予め設定した冷却時間T1となったか否かを判定する。そして、経過時間Tが冷却時間T1を経過すると、動作制御部41は、冷却処理P3を終了し、次のステップSS3に移行する。
【0045】
ステップSS3において、制御手段4の通知制御部42は、冷却処理P3が終了した旨の通知と、装置停止処理P4及び浄化処理P2(バラスト処理P2aとデバラスト処理P2b)の実行を受け付ける旨の通知とを生成し、出力手段6を介して出力する。また、この際、制御手段4の入力受付部40は、入力手段5を介したユーザによる入力、具体的には、装置停止処理P4を実行するか、バラスト処理P2aを実行するか、デバラスト処理P2bを実行するかの3つの選択入力を受け付けるようにする。なお、入力手段5は、装置停止処理P4が選択された場合は装置停止入力信号を出力し、バラスト処理P2aが選択された場合は浄化処理入力信号としてのバラスト処理入力信号を出力し、デバラスト処理P2bが選択された場合は浄化処理入力信号としてのデバラスト処理入力信号を出力する。
【0046】
次に、ステップSS4において、制御手段4の入力受付部40は、ユーザによる操作に基づいて入力手段5が出力した、装置停止入力信号、バラスト処理入力信号又はデバラスト処理入力信号を取得する。そして、入力受付部40が装置停止入力信号を取得した場合、入力受付部40は、次のステップSS5において、バラストポンプ102が停止したことを示すポンプ停止信号を取得したか否かを判定する。そして、入力受付部40が装置停止入力信号に加えてポンプ停止信号を取得すると、動作制御部41は、ステップSS6において、装置停止処理P4を実行する。本実施形態においては、このような処理により、バラストポンプ102が停止して後にバラスト水処理装置1を安全に停止させることができる。
【0047】
一方、ステップSS4において、入力受付部40がバラスト処理入力信号を取得した場合は、動作制御部41は、ステップSS7においてバラスト処理P2aを実行する。また、ステップSS4において、入力受付部40がデバラスト処理入力信号を取得した場合は、動作制御部41は、ステップSS8においてデバラスト処理P2bを実行する。バラスト処理P2a又はデバラスト処理P2bを実行する場合には、装置停止処理P4及びその後の初期起動処理P1の実行は不要である。
【0048】
4.作用効果
(1)従来のバラスト水処理装置1においては、上述したような浄化処理P2、冷却処理P3及び装置停止処理P4が一連の処理として順次実行され、浄化処理P2の終了後は、冷却処理P3の後、バラストポンプ102を停止させるとともに、必ず装置停止処理P4により装置を停止させていた。しかしながら、冷却処理P3に移行した後の荷役の状況によっては、浄化処理P2をすぐに再開させる必要が生じる場合がある。例えば、船荷の増減があってバラストタンク101に貯留するバラスト水を増減させる必要が生じた場合や、船荷の積み込み港と陸揚げ港の距離が近くバラスト水の貯留と排出のタイムスパンが短い場合等では、すぐに次の浄化処理P2を実行させるべきである。しかしながら、浄化処理P2の終了後に必ずバラストポンプ102を停止させて装置停止処理P4により装置を停止させていると、装置停止処理P4及びその後の初期起動処理P1によって、浄化処理P2を再開するまでに時間ロスが生じ、船荷作業に影響を及ぼしてしまうことがあった。
【0049】
この点、本実施形態のバラスト水処理装置1では、冷却処理P3の終了後、制御手段4の入力受付部40が浄化処理入力信号(バラスト処理入力信号又はデバラスト処理入力信号)を取得すると、動作制御部41が浄化処理P2(バラスト処理P2a又はデバラスト処理P2b)を実行するようになっている。これにより、本実施形態のバラスト水処理装置1は、装置停止処理P4及びその後の初期起動処理P1を実行することなく浄化処理P2を再開でき、浄化処理P2の再開までの時間を短縮することが可能となっている。
【0050】
(2)浄化手段としてUVリアクタ3を備えるバラスト水処理装置1の場合、UVランプ30の冷却及び点灯時の暖機にある程度時間がかかるため、装置停止後の浄化処理P2の再開により時間を要することがある。しかしながら、本実施形態に係るバラスト水処理装置1であれば、浄化手段としてUVリアクタ3を備えていても、装置停止処理P4及びその後の初期起動処理P1を実行することなく浄化処理P2を再開できるため、浄化処理P2の再開までの時間を短縮することが可能となっている。
【0051】
(3)本実施形態に係る制御手段4の通知制御部42は、冷却処理P3の終了後、冷却処理P3が終了した旨の通知に加えて、装置停止処理P4及び浄化処理P2(バラスト処理P2aとデバラスト処理P2b)の実行を受け付ける旨の通知を生成し、出力手段6を介して出力するようになっている。これにより、船員等のユーザは、状況に応じて、装置停止処理P4を実行させるか、バラスト処理P2a又はデバラスト処理P2bを再度実行させるかを選択することが可能となっている。
【0052】
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。
【0053】
上記実施形態において、動作制御部41は、浄化処理P2に先立って
図3に示す初期起動処理P1を実行するようになっていた。しかしながら、初期起動処理P1における一部のステップは、省略することも可能である。また、初期起動処理P1自体を省略し、すぐに浄化処理P2を実行するようにしても良い。この場合であっても、冷却処理P3の終了後に装置停止処理P4を実行することなく浄化処理P2を再開するこよにより、早急に浄化の処理を再開し、浄化処理時間を短縮することが可能である。
【0054】
上記実施形態において、動作制御部41は、入力受付部40が装置停止入力信号とポンプ停止信号の両方を取得することで装置停止処理P4を実行するようになっていた。しかしながら、装置停止入力信号とポンプ停止信号のいずれか一方を取得することで装置停止処理P4を実行するようにしても良い。つまり、ユーザからの入力のみに基づいて装置停止処理P4を実行するようにしてもよく、バラストポンプ102が停止した場合にユーザからの入力がなくても自動的に装置停止処理P4を実行しても良い。
【0055】
上記実施形態において、通知制御部42は、冷却処理P3の完了後に、冷却処理P3が終了した旨の通知と、装置停止処理P4及び浄化処理P2(バラスト処理P2aとデバラスト処理P2b)の実行を受け付ける旨の通知とを生成し、出力手段6を介して出力していた(
図9のステップSS3参照)。しかしながら、冷却処理P3が完了する前、つまり冷却処理P3の実行中に、浄化処理P2(バラスト処理P2aとデバラスト処理P2b)の実行を受け付ける旨の通知を生成し、ユーザからの入力に基づいて入力手段5が出力した浄化処理入力信号を入力受付部40が受け付けて、動作制御部41が浄化処理P2を再開させるようにしても良い。冷却処理P3が完了していないタイミングであっても、浄化処理P2については、UVランプ30を再点灯させ、暖機が完了した段階で実行できるようになるため、さらに柔軟にバラスト水処理装置1を運用することが可能となる。なお、冷却処理P3中においては、UVランプ30の冷却が完了していないため、上記実施形態の場合とは異なり、装置停止処理P4は受け付けられないようにすることが好ましい。
【0056】
さらに、バラスト処理P2aの実行中にデバラスト処理P2bの実行を受け付けるようにすることや、デバラスト処理P2bの実行中にバラスト処理P2aの実行を受け付けるようにすることも好適である。このような構成によれば、特に船荷の積み込み港と陸揚げ港の距離が近くバラスト水の貯留と排出のタイムスパンが短い場合であっても、冷却処理P3、装置停止処理P4及びその後の初期起動処理P1を実行することなくバラスト処理P2a又はデバラスト処理P2bを実行できるため、バラスト処理P2aとデバラスト処理P2bの切り替えの時間を短縮することが可能となっている。
【0057】
上記実施形態において、バラスト水処理装置1は、浄化処理P2の後、冷却処理P3を実行していたが、浄化手段(UVリアクタ3)の状況によっては、冷却処理P3を行わないようにしても良い。この場合は、浄化処理P2の完了後に、浄化処理P2(バラスト処理P2aとデバラスト処理P2b)又は装置停止処理P4の実行を受け付けるようにすることが好ましい。
【0058】
上記実施形態において、バラスト水処理装置1は、浄化手段として濾過装置2とUVリアクタ3とを備えていた。しかしながら、浄化手段として、濾過装置2のみを備える構成であってもよく、UVリアクタ3のみを備える構成であっても良い。また、浄化手段として、これら以外の他の装置を用いることも可能である。浄化手段としてどのような構成を用いる場合であっても、浄化処理後に装置停止処理P4に加えて再度の浄化処理P2の実行を受け付けるようにすることで、処理の再開までの時間を短縮することが可能となっている。
【符号の説明】
【0059】
1 :バラスト水処理装置
2 :濾過装置(浄化手段)
3 :UVリアクタ(浄化手段)
4 :制御手段
5 :入力手段
6 :出力手段
30 :UVランプ
40 :入力受付部
41 :動作制御部
42 :通知制御部
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
L2 :第2ライン(浄化ライン)
L3 :第3ライン(浄化ライン)
L4 :第4ライン
L5 :第5ライン(浄化ライン)
La~Le :ライン
P1 :初期起動処理
P2 :浄化処理
P2a :バラスト処理
P2b :デバラスト処理
P3 :冷却処理
P4 :装置停止処理
SC1 :シーチェスト
SC2 :船外排出口
T :経過時間
T1 :冷却時間
V1~V4 :開閉弁
Va~Vf :開閉弁
X1 :上流側接続部
X2 :下流側接続部