特開 2024-165105 アンモニア排水処理装置

(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】P2024165105

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】アンモニア排水処理装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20241121BHJP

   B01D 53/92 20060101ALI20241121BHJP

   C02F 1/74 20230101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 B ZAB

B01D53/92 225

B01D53/92 226

C02F1/74 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080979

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】303047034

【氏名又は名称】株式会社ジャパンエンジンコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中川 貴裕

【テーマコード（参考）】

3G091

4D002

4D050

【Ｆターム（参考）】

3G091AA04

3G091AA18

3G091AB04

3G091BA14

3G091CA17

4D002AA12

4D002AC10

4D002BA06

4D002CA01

4D002DA07

4D002DA57

4D002DA66

4D002GA02

4D002GA04

4D002GB02

4D002GB05

4D050AA13

4D050AB35

4D050BB08

4D050BD03

4D050BD04

4D050BD06

(57)【要約】

【課題】排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩を適切に管理することができるアンモニア排水処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様であるアンモニア排水処理装置は、舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスに還元剤を混合して前記排ガスを脱硝する排ガス脱硝装置に対し、前記舶用ディーゼルエンジンのアンモニア燃料に由来するアンモニア排水を前記還元剤として供給するアンモニア排水供給系統と、前記排ガス脱硝装置に対し、アンモニア水とは異なる還元剤である非アンモニア水を前記還元剤として供給する非アンモニア水供給系統と、を備える。前記排ガス脱硝装置および前記非アンモニア水供給系統は、船舶において区画された安全エリアの内部に配置され、前記アンモニア排水供給系統は、前記船舶において前記安全エリアから隔離された管理エリアの内部に配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスに還元剤を混合して前記排ガスを脱硝する排ガス脱硝装置に対し、前記舶用ディーゼルエンジンのアンモニア燃料に由来するアンモニア排水を前記還元剤として供給するアンモニア排水供給系統と、
前記排ガス脱硝装置に対し、アンモニア水とは異なる還元剤である非アンモニア水を前記還元剤として供給する非アンモニア水供給系統と、
を備え、
前記排ガス脱硝装置および前記非アンモニア水供給系統は、船舶において区画された安全エリアの内部に配置され、
前記アンモニア排水供給系統は、前記船舶において前記安全エリアから隔離された管理エリアの内部に配置される、
ことを特徴とするアンモニア排水処理装置。

【請求項2】

前記管理エリアの内部に通じ、前記アンモニア排水供給系統のうち前記管理エリアから前記安全エリアに延在するアンモニア排水供給管を覆うカバー管をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項3】

前記カバー管の内部ガスを前記管理エリアの内部へ流すように前記カバー管の内部を換気するための換気管をさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項4】

前記カバー管は、前記排ガス脱硝装置から離間した状態で配置される、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項5】

前記カバー管の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出するガス濃度検出部と、
検出された前記アンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項6】

前記管理エリアの内部におけるアンモニアガスの濃度を検出するガス濃度検出部と、
検出された前記アンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項7】

前記アンモニア排水供給系統における前記アンモニア排水のアンモニア濃度を計測する濃度計測部と、
計測された前記アンモニア濃度が所定の上限濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項8】

計測された前記アンモニア濃度が前記上限濃度を超過する場合に前記アンモニア排水を希釈するための清水を供給する清水供給部をさらに備え、
前記アンモニア排水供給系統は、
前記アンモニア排水を貯蔵するアンモニア排水タンクと、
前記アンモニア排水タンクから前記排ガス脱硝装置に通じるアンモニア排水供給管と、
を備え、
前記清水供給部は、前記アンモニア排水タンクへ前記清水を供給する、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項9】

計測された前記アンモニア濃度が所定の下限濃度未満である場合に前記アンモニア排水の水分量を減らす水分量調整部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項10】

前記還元剤を混合した後の前記排ガスの温度を検出する排ガス温度検出部と、
検出された前記排ガスの温度が所定の基準温度未満である場合、前記排ガス脱硝装置に対して供給する前記アンモニア排水の供給量を減らすように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項11】

前記制御部は、検出された前記排ガスの温度が前記基準温度未満である場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御し、
前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のアンモニア排水処理装置。

【請求項12】

前記排ガス脱硝装置は、
前記排ガスと前記還元剤とを混合する混合器と、
前記排ガスに含まれる窒素酸化物と前記還元剤との還元反応によって前記窒素酸化物を除去する反応器と、
を備え、
前記アンモニア排水供給系統は、前記混合器の内部へ前記アンモニア排水を噴射するアンモニア排水噴射部を備え、
前記非アンモニア水供給系統は、前記アンモニア排水噴射部よりも前記排ガスの流通方向の上流側に配置され、前記混合器の内部へ前記非アンモニア水を噴射する非アンモニア水噴射部を備える、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のアンモニア排水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンモニア排水処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶の分野においては、舶用ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる窒素酸化物を低減する排ガス脱硝装置が提案されている。一般に、舶用ディーゼルエンジンは、重油等の化石燃料をシリンダ内の燃焼室に噴射して燃焼させ、これによる燃焼エネルギーを利用して駆動する。排ガス脱硝装置は、上記のように駆動する舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスに、アンモニア水等の還元剤を混合し、排ガス中の窒素酸化物と還元剤との還元反応によって排ガスを脱硝する。船舶外に排出される排ガス中の窒素酸化物の含有量（すなわち窒素酸化物の排出量）は、上記排ガスの脱硝によって低減される。

【0003】

また、船舶の分野においては、近年、舶用ディーゼルエンジンから排出される二酸化炭素の排出量を削減する手法の１つとして、アンモニア混焼技術を採用した舶用ディーゼルエンジン（アンモニア燃焼エンジン）が開発されつつある。アンモニア混焼技術は、舶用燃料として採用されている従来の化石燃料と、燃焼しても二酸化炭素が発生しない燃料としてのアンモニアとを、舶用ディーゼルエンジンの燃焼室に噴射して一緒に燃焼させるものである。これにより、舶用ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる二酸化炭素の含有量（すなわち二酸化炭素の排出量）を削減することができる。

【0004】

上記のようなアンモニア混焼技術が採用された舶用ディーゼルエンジンにおいては、一般に、アンモニア燃料を燃焼室に噴射するためのポンプや配管、燃料噴射弁等から、アンモニア燃料を含有したドレン（以下、アンモニア含有ドレンという）が排出される。例えば、特許文献１には、舶用ディーゼルエンジンから排出されたアンモニア含有ドレン（舶用ディーゼルエンジンからの廃液）を油分とアンモニア成分とに分離し、当該アンモニア成分に水を注入して得られたアンモニア水を、排ガスを脱硝するための還元剤として選択式触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）のユニットに供給する処理装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６９４０７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述したＳＣＲのユニット等の排ガス脱硝装置に対してアンモニア水を供給する供給系統（配管やポンプ等）からアンモニア水が漏洩する等、アンモニア漏洩のトラブルが発生した場合、排ガス脱硝装置に対するアンモニア水の供給を停止して、供給系統の点検および復旧作業を行う必要がある。この場合、たとえ船舶が航行中であっても、排ガス脱硝装置による排ガスの脱硝を停止しなければならず、船舶外に排出される排ガス中の窒素酸化物の含有量が増加する可能性がある。特に、船舶が航行している海域が窒素酸化物の排出規制海域（ＥＣＡ：Emission Control Area）である場合、船舶を一旦停泊する等によって排ガスの排出量を抑える必要があり、これに起因して、船舶の航行が阻害される可能性がある。

【0007】

また、上記トラブルが発生した供給系統の点検および復旧作業を行うためには、漏洩したアンモニア水やアンモニアガスを当該供給系統の設置エリアから排除して、この設置エリアの安全を確保する必要がある。しかしながら、上記漏洩したアンモニア水やアンモニアガスの排除には長時間を要するため、当該供給系統の点検および復旧作業の開始までに長時間の待機を余儀なくされる。これに起因して、排ガス脱硝装置による排ガスの脱硝を再開するまでに長時間を要することから、排ガスの脱硝を安定して継続することが困難になる。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩を適切に管理することができるアンモニア排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】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、舶用ディーゼルエンジンから排出された排ガスに還元剤を混合して前記排ガスを脱硝する排ガス脱硝装置に対し、前記舶用ディーゼルエンジンのアンモニア燃料に由来するアンモニア排水を前記還元剤として供給するアンモニア排水供給系統と、前記排ガス脱硝装置に対し、アンモニア水とは異なる還元剤である非アンモニア水を前記還元剤として供給する非アンモニア水供給系統と、を備え、前記排ガス脱硝装置および前記非アンモニア水供給系統は、船舶において区画された安全エリアの内部に配置され、前記アンモニア排水供給系統は、前記船舶において前記安全エリアから隔離された管理エリアの内部に配置される、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記管理エリアの内部に通じ、前記アンモニア排水供給系統のうち前記管理エリアから前記安全エリアに延在するアンモニア排水供給管を覆うカバー管をさらに備える、ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記カバー管の内部ガスを前記管理エリアの内部へ流すように前記カバー管の内部を換気するための換気管をさらに備える、ことを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記カバー管は、前記排ガス脱硝装置から離間した状態で配置される、ことを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記カバー管の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出するガス濃度検出部と、検出された前記アンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、をさらに備え、前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、ことを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記管理エリアの内部におけるアンモニアガスの濃度を検出するガス濃度検出部と、検出された前記アンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、をさらに備え、前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、ことを特徴とする。

【0015】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記アンモニア排水供給系統における前記アンモニア排水のアンモニア濃度を計測する濃度計測部と、計測された前記アンモニア濃度が所定の上限濃度を超過する場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、をさらに備え、前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、ことを特徴とする。

【0016】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、計測された前記アンモニア濃度が前記上限濃度を超過する場合に前記アンモニア排水を希釈するための清水を供給する清水供給部をさらに備え、前記アンモニア排水供給系統は、前記アンモニア排水を貯蔵するアンモニア排水タンクと、前記アンモニア排水タンクから前記排ガス脱硝装置に通じるアンモニア排水供給管と、を備え、前記清水供給部は、前記アンモニア排水タンクへ前記清水を供給する、ことを特徴とする。

【0017】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、計測された前記アンモニア濃度が所定の下限濃度未満である場合に前記アンモニア排水の水分量を減らす水分量調整部をさらに備える、ことを特徴とする。

【0018】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記還元剤を混合した後の前記排ガスの温度を検出する排ガス温度検出部と、検出された前記排ガスの温度が所定の基準温度未満である場合、前記排ガス脱硝装置に対して供給する前記アンモニア排水の供給量を減らすように前記アンモニア排水供給系統を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする。

【0019】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記制御部は、検出された前記排ガスの温度が前記基準温度未満である場合、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給を停止するように前記アンモニア排水供給系統を制御し、前記非アンモニア水供給系統は、前記排ガス脱硝装置に対する前記アンモニア排水の供給が停止している際に、前記排ガス脱硝装置に対して前記非アンモニア水を供給する、ことを特徴とする。

【0020】

また、本発明に係るアンモニア排水処理装置は、上記の発明において、前記排ガス脱硝装置は、前記排ガスと前記還元剤とを混合する混合器と、前記排ガスに含まれる窒素酸化物と前記還元剤との還元反応によって前記窒素酸化物を除去する反応器と、を備え、前記アンモニア排水供給系統は、前記混合器の内部へ前記アンモニア排水を噴射するアンモニア排水噴射部を備え、前記非アンモニア水供給系統は、前記アンモニア排水噴射部よりも前記排ガスの流通方向の上流側に配置され、前記混合器の内部へ前記非アンモニア水を噴射する非アンモニア水噴射部を備える、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩を適切に管理することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置の一構成例を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置のインターロック機能の一例を示すフロー図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置が排ガス脱硝装置に対して還元剤を噴射する際の処理フローの一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、添付図面を参照して、本発明に係るアンモニア排水処理装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。

【0024】

（アンモニア排水処理装置）
本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置の一構成例を示す模式図である。図１には、本実施形態１に係るアンモニア排水処理装置１に加え、舶用ディーゼルエンジン１００と、二重管１１０を介してアンモニア燃料を舶用ディーゼルエンジン１００へ供給するアンモニア燃料供給装置１０１と、二重管１１１を介して舶用ディーゼルエンジン１００から受け入れたアンモニア含有ドレン中のアンモニア成分を除害してアンモニア排水を生成する除害装置１０２と、舶用ディーゼルエンジン１００から排出された排ガスに還元剤を混合して当該排ガスを脱硝する排ガス脱硝装置１２０と、が図示されている。以下、排ガスといえば、特に説明がない限り、舶用ディーゼルエンジン１００から排出された排ガスを意味する。

【0025】

アンモニア排水処理装置１は、舶用ディーゼルエンジン１００から排出されたアンモニア含有ドレン中のアンモニア成分を、舶用ディーゼルエンジン１００の排ガスを脱硝するための還元剤の１つであるアンモニア水として再利用（有効活用）する装置である。例えば、図１に示すように、アンモニア排水処理装置１は、排ガス脱硝装置１２０に対してアンモニア排水を還元剤として供給するアンモニア排水供給系統２と、排ガス脱硝装置１２０に対して非アンモニア水を還元剤として供給する非アンモニア水供給系統３と、を備える。また、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２のアンモニア排水供給管２２を二重構造にするためのカバー管４と、カバー管４の内部を換気するための換気管５と、アンモニア漏洩を検知するための第１ガス濃度検出部６および第２ガス濃度検出部７と、を備える。

【0026】

また、図１に示すように、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水の残量を検出する残量検出部８と、アンモニア排水のアンモニア濃度を計測する濃度計測部９と、アンモニア排水を希釈するための清水供給部１０と、アンモニア排水中の水分量を調整する水分量調整部１１と、還元剤を混合した後の排ガスの温度を検出する排ガス温度検出部１２と、を備える。また、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２においてアンモニア排水を貯蔵するアンモニア排水タンク２１の内部圧力を調整するための呼吸弁１３ａおよび調圧管１３ｂと、陸揚げ対象のアンモニア排水を貯蔵する陸揚げ用タンク１４と、アンモニア排水タンク２１と陸揚げ用タンク１４とを連通する排出管１５と、排出管１５を開閉する排出弁１６と、陸揚げ用タンク１４の内部圧力を調整するための呼吸弁１７ａおよび調圧管１７ｂと、アンモニア排水処理装置１の各動作を制御する制御部１８と、を備える。

【0027】

アンモニア排水供給系統２は、排ガス脱硝装置１２０に対してアンモニア排水を還元剤として供給する供給系統である。例えば、図１に示すように、アンモニア排水供給系統２は、アンモニア排水タンク２１と、アンモニア排水供給管２２と、アンモニア排水噴射部２３と、自動閉弁２４と、開閉弁２５と、第１ポンプユニット２６と、戻り管２７と、第１ドージングユニット２８と、を備える。

【0028】

アンモニア排水タンク２１は、アンモニア排水を貯蔵するタンクである。例えば、図１に示すように、アンモニア排水タンク２１は、アンモニア排水管１１２を介して除害装置１０２と連通している。アンモニア排水管１１２には、図１に示すように、アンモニア排水弁１１３が設けられている。アンモニア排水弁１１３は、例えば手動弁等によって構成され、アンモニア排水管１１２を開閉する。例えば、アンモニア排水弁１１３は、通常、開状態にされており、アンモニア漏洩のトラブル発生時またはアンモニア排水タンク２１のメンテナンス時等において閉状態にされる。アンモニア排水弁１１３が開状態である場合、アンモニア排水タンク２１は、アンモニア排水管１１２を介して除害装置１０２からアンモニア排水Ｗ１を受け入れ、受け入れたアンモニア排水Ｗ１を貯蔵する。アンモニア排水弁１１３が閉状態である場合、除害装置１０２からアンモニア排水タンク２１へのアンモニア排水Ｗ１の供給が停止する。

【0029】

本実施形態において、アンモニア排水Ｗ１は、舶用ディーゼルエンジン１００のアンモニア燃料に由来するアンモニア排水である。例えば、アンモニア排水Ｗ１は、舶用ディーゼルエンジン１００から排出されたアンモニア含有ドレン中のアンモニア成分を除害装置１０２が処理することによって生成される。なお、アンモニア含有ドレンは、アンモニア燃料供給装置１０１から舶用ディーゼルエンジン１００に供給されたアンモニア燃料を含有するドレンである。

【0030】

アンモニア排水供給管２２は、アンモニア排水タンク２１から排ガス脱硝装置１２０に通じる配管の一例である。詳細には、図１に示すように、アンモニア排水供給管２２の入口端はアンモニア排水タンク２１と接合され、アンモニア排水供給管２２の出口端は排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１と接合されている。このアンモニア排水供給管２２の出口端には、図１に示すように、アンモニア排水噴射部２３が設けられている。アンモニア排水噴射部２３は、例えば、２流体ノズル等の噴射ノズルによって構成され、図１に示すように、混合器１２１の内部に噴射口を向けるように配置される。アンモニア排水噴射部２３は、アンモニア排水供給管２２を介してアンモニア排水タンク２１から供給されたアンモニア排水Ｗ１を、混合器１２１の内部へ噴射（噴霧）する。

【0031】

また、アンモニア排水供給管２２には、その入口端から出口端に向かって順に、自動閉弁２４と、開閉弁２５と、第１ポンプユニット２６と、第１ドージングユニット２８とが設けられている。すなわち、アンモニア排水供給管２２は、自動閉弁２４および開閉弁２５を介してアンモニア排水タンク２１と第１ポンプユニット２６とを連通する第１供給管２２ａと、第１ポンプユニット２６と第１ドージングユニット２８とを連通する第２供給管２２ｂと、第１ドージングユニット２８と混合器１２１とを連通する第３供給管２２ｃとによって構成される。このようなアンモニア排水供給管２２は、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されたアンモニア排水Ｗ１を、排ガスを脱硝するための還元剤として混合器１２１の内部へ供給する。

【0032】

自動閉弁２４は、図１に示すように、第１供給管２２ａの中途部であって開閉弁２５よりも上流側（アンモニア排水タンク２１側）に設けられる。自動閉弁２４は、正常な場合において、第１供給管２２ａ内でのアンモニア排水の流通を可能とする開状態である。上記正常な場合として、例えば、アンモニア排水供給系統２からアンモニア排水Ｗ１が漏洩していない等、アンモニア漏洩のトラブルが発生していない場合が挙げられる。また、自動閉弁２４は、異常な場合において、上記開状態から閉状態に自動で駆動する。これにより、自動閉弁２４は、アンモニア排水供給管２２内でのアンモニア排水の流通を、第１供給管２２ａにおいて停止させる。上記異常な場合として、例えば、アンモニア排水供給系統２からアンモニア排水Ｗ１が漏洩した等、アンモニア漏洩のトラブルが発生した場合が挙げられる。

【0033】

開閉弁２５は、例えば手動弁等によって構成され、図１に示すように、第１供給管２２ａの中途部であって自動閉弁２４よりも下流側に設けられる。開閉弁２５は、上記正常な場合において、自動閉弁２４と同様に開状態である。また、開閉弁２５は、上記異常な場合において、作業者の操作等によって開状態から閉状態に変更される。この場合、開閉弁２５は、アンモニア排水供給管２２内でのアンモニア排水の流通を、第１供給管２２ａにおいて停止させる。

【0034】

第１ポンプユニット２６は、例えばポンプおよび背圧弁等によって構成され、図１に示すように、アンモニア排水供給管２２の中途部（第１供給管２２ａと第２供給管２２ｂとの間）に設けられる。第１ポンプユニット２６は、アンモニア排水供給管２２内のアンモニア排水Ｗ１を、アンモニア排水タンク２１側から混合器１２１側に向かって圧送する。この第１ポンプユニット２６の作用により、アンモニア排水供給管２２内のアンモニア排水Ｗ１の圧力は、当該アンモニア排水Ｗ１が第１ドージングユニット２８を通って混合器１２１内へ流通するために必要な圧力に調整される。

【0035】

戻り管２７は、図１に示すように、第１ポンプユニット２６とアンモニア排水タンク２１とを連通するように配管される。戻り管２７は、アンモニア排水タンク２１から第１供給管２２ａを介して第１ポンプユニット２６へ流通するアンモニア排水Ｗ１のうち、第１ポンプユニット２６の能力を超える余剰分のアンモニア排水を第１ポンプユニット２６からアンモニア排水タンク２１へ戻す。これにより、戻り管２７は、第１ポンプユニット２６の負荷を軽減する。

【0036】

第１ドージングユニット２８は、アンモニア排水供給管２２内を通って混合器１２１に還元剤として供給されるアンモニア排水Ｗ１の流量を調整するものである。詳細には、図１に示すように、第１ドージングユニット２８は、アンモニア排水供給管２２の中途部（第２供給管２２ｂと第３供給管２２ｃとの間）に設けられる。特に図示しないが、第１ドージングユニット２８には、船舶内に設置された空気供給装置から配管等を通じて圧縮空気が供給される。第１ドージングユニット２８は、この供給された圧縮空気とともにアンモニア排水Ｗ１を、アンモニア排水供給管２２を介して混合器１２１内のアンモニア排水噴射部２３へ供給する。

【0037】

非アンモニア水供給系統３は、排ガス脱硝装置１２０に対して非アンモニア水を還元剤として供給する供給系統である。例えば、図１に示すように、非アンモニア水供給系統３は、非アンモニア水タンク３１と、非アンモニア水供給管３２と、非アンモニア水噴射部３３と、第２ポンプユニット３４と、第２ドージングユニット３５と、を備える。

【0038】

非アンモニア水タンク３１は、排ガスの脱硝に用いられる還元剤を貯蔵する還元剤タンクの一例であり、図１に示すように、当該還元剤として非アンモニア水Ｗ２を貯蔵する。非アンモニア水Ｗ２は、アンモニア水とは異なる還元剤であって、アンモニア水に比べて毒性が少ない（好ましくは人体に対する毒性がない）ものである。このような非アンモニア水Ｗ２としては、例えば、尿素水等が挙げられる。特に図示しないが、非アンモニア水Ｗ２は、船舶内の還元剤供給源から配管を介して非アンモニア水タンク３１へ適宜供給（補給）される。

【0039】

非アンモニア水供給管３２は、非アンモニア水タンク３１から排ガス脱硝装置１２０に通じる配管の一例である。詳細には、図１に示すように、非アンモニア水供給管３２の入口端は非アンモニア水タンク３１と接合され、非アンモニア水供給管３２の出口端は排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１と接合されている。このような非アンモニア水供給管３２は、非アンモニア水タンク３１の内部に貯蔵された非アンモニア水Ｗ２を、排ガスを脱硝するための還元剤として混合器１２１の内部へ供給する。

【0040】

また、図１に示すように、非アンモニア水供給管３２には、その入口端から出口端に向かって順に、第２ポンプユニット３４と、第２ドージングユニット３５とが設けられている。この非アンモニア水供給管３２の出口端には、図１に示すように、非アンモニア水噴射部３３が設けられている。非アンモニア水噴射部３３は、例えば、２流体ノズル等の噴射ノズルによって構成され、図１に示すように、混合器１２１の内部に噴射口を向けるように配置される。好ましくは、図１に示すように、非アンモニア水噴射部３３は、アンモニア排水噴射部２３よりも排ガスの流通方向の上流側に配置される。非アンモニア水噴射部３３は、非アンモニア水供給管３２を介して非アンモニア水タンク３１から供給された非アンモニア水Ｗ２を、混合器１２１の内部へ噴射（噴霧）する。

【0041】

第２ポンプユニット３４は、例えばポンプおよび背圧弁等によって構成され、図１に示すように、非アンモニア水供給管３２の中途部に設けられる。第２ポンプユニット３４は、非アンモニア水供給管３２内の非アンモニア水Ｗ２を、非アンモニア水タンク３１側から混合器１２１側に向かって圧送する。この第２ポンプユニット３４の作用により、非アンモニア水供給管３２内の非アンモニア水Ｗ２の圧力は、当該非アンモニア水Ｗ２が第２ドージングユニット３５を通って混合器１２１内へ流通するために必要な圧力に調整される。

【0042】

第２ドージングユニット３５は、非アンモニア水供給管３２内を通って混合器１２１に還元剤として供給される非アンモニア水Ｗ２の流量を調整するものである。詳細には、図１に示すように、第２ドージングユニット３５は、非アンモニア水供給管３２の中途部（第２ポンプユニット３４よりも下流側）に設けられる。特に図示しないが、第２ドージングユニット３５には、船舶内に設置された空気供給装置から配管等を通じて圧縮空気が供給される。第２ドージングユニット３５は、この供給された圧縮空気とともに非アンモニア水Ｗ２を、非アンモニア水供給管３２を介して混合器１２１内の非アンモニア水噴射部３３へ供給する。

【0043】

ここで、アンモニア排水処理装置１を搭載する船舶においては、図１に示すように、安全エリアＲ１の内部に非アンモニア水供給系統３が配置され、管理エリアＲ２の内部にアンモニア排水供給系統２が配置される。また、アンモニア排水処理装置１から還元剤が供給される排ガス脱硝装置１２０は、図１に示すように、安全エリアＲ１の内部に配置される。安全エリアＲ１は、船舶において区画された安全なエリアである。安全エリアＲ１内の空気中には、アンモニアガス等の有毒ガスが存在しない。管理エリアＲ２は、船舶において安全エリアＲ１から隔離されたエリアである。管理エリアＲ２の内部においては、たとえアンモニア排水供給系統２等からアンモニア排水やアンモニアガスの漏洩（すなわちアンモニア漏洩）が発生しても、漏洩したアンモニア排水やアンモニアガスを適切に排除し得るように、当該アンモニア漏洩を適切に管理することが可能である。本実施形態において、例えば、安全エリアＲ１は、舶用ディーゼルエンジン１００が搭載される機関室内において区画されたエリアである。管理エリアＲ２は、当該機関室内において安全エリアＲ１から壁等によって気密に隔離されたエリアである。なお、安全エリアＲ１および管理エリアＲ２は、双方とも、作業者が出入りすることが可能な構造を有している。しかし、上記アンモニア漏洩のトラブルが管理エリアＲ２内において発生した場合、管理エリアＲ２内への作業者の立ち入りは禁止される。

【0044】

カバー管４は、上述したアンモニア排水供給管２２を適宜覆うことによって二重管を構成するための配管である。詳細には、図１に示すように、カバー管４は、管理エリアＲ２の内部に通じる態様で管理エリアＲ２から安全エリアＲ１に延在するように設けられ、アンモニア排水供給系統２の延在管２２ｄを覆う。延在管２２ｄは、図１に示すように、アンモニア排水供給系統２のうち管理エリアＲ２から安全エリアＲ１に延在するアンモニア排水供給管２２の延在部である。例えば、延在管２２ｄは、第３供給管２２ｃの一部であって、管理エリアＲ２から安全エリアＲ１内の排ガス脱硝装置１２０に向かって延在し、混合器１２１に接合される。延在管２２ｄの出口端は、アンモニア排水供給管２２の出口端であって、図１に示すように、アンモニア排水噴射部２３が設けられた状態になっている。カバー管４は、このような延在管２２ｄを気密に覆う。これにより、延在管２２ｄを内側管とし且つカバー管４を外側管とする二重管が構成される。カバー管４は、このように延在管２２ｄを覆うことにより、延在管２２ｄから漏洩したアンモニア排水およびアンモニアガス（当該アンモニア排水から揮発したアンモニアガス）が安全エリアＲ１へ漏洩することを防止することができる。

【0045】

また、カバー管４は、排ガス脱硝装置１２０に直接接合されてもよいが、図１に示すように、排ガス脱硝装置１２０（詳細には混合器１２１）から離間した状態で配置されることが好ましい。この場合、カバー管４の延在端部４ａは、図１に示すように、混合器１２１から離間した状態となっている。延在管２２ｄは、カバー管４の延在端部４ａに形成された貫通孔（図示せず）を介して延在した態様で、混合器１２１に接合されている。上記カバー管４と排ガス脱硝装置１２０との離間により、高熱状態の混合器１２１からカバー管４への熱伝導を抑制することができ、この結果、漏洩したアンモニア排水の蒸発によるアンモニアガスが急激に発生する事態を防止することができる。

【0046】

換気管５は、上述したカバー管４の内部を換気するための配管である。例えば、図１に示すように、換気管５は、カバー管４から延在するようにカバー管４に接合され、このカバー管４を介して管理エリアＲ２の内部と連通する。カバー管４の内部を効率よく換気するという観点から、換気管５は、カバー管４の延在端部４ａの近傍に接合されることが好ましい。また、換気管５の延在端部は、安全エリアＲ１から空気を吸入し得る吸入口となっている。この換気管５の延在端には、図１に示すように、逆止弁５ａが設けられている。逆止弁５ａは、安全エリアＲ１から換気管５の内部へのガスの流入を許容し且つ換気管５の内部から安全エリアＲ１へのガスの流出を阻止する。換気管５は、安全エリアＲ１から流入した空気により、カバー管４の内部ガスを管理エリアＲ２の内部へ流すようにカバー管４の内部を換気する。

【0047】

なお、管理エリアＲ２には、図１に示すように、換気装置４０が設けられている。換気装置４０は、換気ファン等によって構成され、管理エリアＲ２の内部ガスを順次吸引し、吸引した内部ガスを、二重管等の排気管（図示せず）を介して管理エリアＲ２の外部（例えばガスを貯蔵するタンク等）へ順次排出する。上述した換気管５は、この換気装置４０の作用により、カバー管４の内部を換気する。

【0048】

第１ガス濃度検出部６は、図１に示すように、カバー管４に設けられ、カバー管４の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出する。詳細には、第１ガス濃度検出部６は、カバー管４の内壁とアンモニア排水供給管２２（具体的には延在管２２ｄ）の外壁との間の空間に存在する内部ガス中のアンモニアガスの濃度を検出する。第１ガス濃度検出部６は、時系列に沿って連続的または断続的に上記アンモニアガスの濃度を検出し、その都度、検出したアンモニアガスの濃度を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0049】

第２ガス濃度検出部７は、図１に示すように、管理エリアＲ２の内部に設けられ、管理エリアＲ２の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出する。詳細には、第２ガス濃度検出部７は、管理エリアＲ２の内部ガス（空気）中に含まれるアンモニアガスの濃度を検出する。第２ガス濃度検出部７は、時系列に沿って連続的または断続的に上記アンモニアガスの濃度を検出し、その都度、検出したアンモニアガスの濃度を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0050】

残量検出部８は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水の残量を検出するものである。詳細には、図１に示すように、残量検出部８は、アンモニア排水タンク２１に設けられ、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されたアンモニア排水Ｗ１の残量（貯蔵量）を検出する。例えば、残量検出部８は、アンモニア排水タンク２１の内部におけるアンモニア排水Ｗ１の液面レベルを検出し、検出した液面レベルとアンモニア排水タンク２１の内径とをもとに、アンモニア排水Ｗ１の残量を算出する。残量検出部８は、時系列に沿って連続的または断続的に上記アンモニア排水Ｗ１の残量を検出し、その都度、検出した残量を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0051】

濃度計測部９は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水のアンモニア濃度を計測するものである。詳細には、図１に示すように、濃度計測部９は、アンモニア排水タンク２１に設けられ、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されたアンモニア排水Ｗ１に含まれるアンモニア成分の濃度（すなわちアンモニア濃度）を計測する。濃度計測部９によるアンモニア濃度の計測手法としては、例えば、アンモニア排水Ｗ１のｐＨ、電気伝導率、比重または温度を用いるもの、あるいは、アンモニア排水Ｗ１の密度を用いるもの、アンモニア排水Ｗ１から蒸発するアンモニアガスの濃度を用いるもの等が挙げられる。濃度計測部９は、時系列に沿って連続的または断続的に上記アンモニア濃度を計測し、その都度、計測されたアンモニア濃度を示す計測信号を制御部１８に送信する。

【0052】

清水供給部１０は、アンモニア排水を希釈するための清水をアンモニア排水供給系統２へ供給するものである。例えば、清水供給部１０は、清水タンクおよびポンプ等（いずれも図示せず）を備え、図１に示すように、清水供給管１０ａを介して清水をアンモニア排水タンク２１へ供給し得るように構成される。清水供給部１０からアンモニア排水タンク２１へ供給される清水としては、例えば、船舶外から積み込まれた清水、船舶内で造られた清水、舶用ディーゼルエンジン１００から外出されるドレン水等が挙げられる。清水供給部１０は、上述した濃度計測部９によって計測されたアンモニア濃度が所定の上限濃度を超過する場合に、アンモニア排水タンク２１へ清水を供給する。これにより、アンモニア排水タンク２１内のアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度は、当該上限濃度以下の濃度に制御される。

【0053】

ここで、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が過度に高い場合、アンモニア排水Ｗ１がアンモニア排水供給管２２の内部で沸騰する、あるいは、少しの負圧によって当該アンモニア排水Ｗ１にキャビテーションが発生する可能性がある。上記アンモニア濃度の上限濃度は、これらの事態が発生しないアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度の最大値に基づいて設定される。すなわち、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が当該上限濃度以下である場合、これらの事態の発生を回避することが可能である。

【0054】

水分量調整部１１は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水の水分量を減らすように調整するものである。詳細には、図１に示すように、水分量調整部１１は、アンモニア排水タンク２１に設けられ、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されたアンモニア排水Ｗ１を電気分解する等の手法により、当該アンモニア排水Ｗ１に含まれる水分の含有量（すなわち水分量）を減らす。例えば、水分量調整部１１は、上述した濃度計測部９によって計測されたアンモニア濃度が所定の下限濃度未満である場合に、当該アンモニア排水Ｗ１の水分量を減らす。これにより、アンモニア排水タンク２１内のアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度は、当該下限濃度以上の濃度に制御される。

【0055】

ここで、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が過度に低い場合、アンモニア排水Ｗ１の還元剤としての効力（還元力）が弱まる。このため、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に供給するアンモニア排水Ｗ１の供給量を増やしても、排ガス脱硝装置１２０から排出された排ガス中の窒素酸化物の含有量（排出量）をＥＣＡの規制値以下に低減できない可能性がある。これに加え、排ガスと混合したアンモニア排水Ｗ１が当該排ガスの熱によって蒸発する際に当該排ガスの熱を奪い、これにより、当該排ガスの温度が脱硝に必要な温度未満に低下することから、当該排ガスの脱硝率が低下し、さらには、排ガスとともにアンモニアが排ガス脱硝装置１２０から漏れ出るリークアンモニアが起こる可能性がある。上記アンモニア濃度の下限濃度は、これらの事態が発生しないアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度の最小値に基づいて設定される。すなわち、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が当該下限濃度以上である場合、これらの事態の発生を回避することが可能である。

【0056】

排ガス温度検出部１２は、排ガス脱硝装置１２０において還元剤を混合した後の排ガスの温度を検出するものである。詳細には、図１に示すように、排ガス温度検出部１２は、排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１と反応器１２２とを連通する送出管１２４に設けられ、送出管１２４を介して混合器１２１から反応器１２２へ送出される排ガスの温度を検出する。当該排ガスは、混合器１２１において還元剤を混合した後の排ガスである。当該還元剤は、アンモニア排水供給系統２から供給されたアンモニア排水Ｗ１、または非アンモニア水供給系統３から供給された非アンモニア水である。なお、排ガス温度検出部１２は、混合器１２１にアンモニア排水Ｗ１が供給された場合のみ、上記排ガスの温度を検出してもよい。排ガス温度検出部１２は、時系列に沿って連続的または断続的に上記排ガスの温度を検出し、その都度、検出された排ガスの温度を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0057】

呼吸弁１３ａおよび調圧管１３ｂは、アンモニア排水タンク２１の内部圧力を調整するための装置である。詳細には、図１に示すように、調圧管１３ｂは、アンモニア排水タンク２１の内部に通じるように、アンモニア排水タンク２１の所定部（例えば上端部）に接合される。特に図示しないが、調圧管１３ｂは、アンモニア排水タンク２１とは反対側において、二重管等の排気管を介して管理エリアＲ２の外部（例えば大気放出するための希釈装置やスクラバ等）に通じている。呼吸弁１３ａは、図１に示すように、調圧管１３ｂの中途部に設けられる。アンモニア排水タンク２１の内部圧力が過度に高い場合、呼吸弁１３ａは、調圧管１３ｂを介してアンモニア排水タンク２１から当該内部ガスを排出させる。これにより、当該内部圧力は、適度に低下する。また、アンモニア排水タンク２１の内部圧力が過度に低い場合、呼吸弁１３ａは、調圧管１３ｂを介してアンモニア排水タンク２１の内部へ空気等のガスを流入させる。これにより、当該内部圧力は、適度に上昇する。

【0058】

陸揚げ用タンク１４は、陸揚げの対象とするアンモニア排水を貯蔵するタンクである。例えば、図１に示すように、陸揚げ用タンク１４は、排出管１５を介してアンモニア排水タンク２１と連通するように構成され、安全エリアＲ１の内部に配置される。排出管１５には、図１に示すように、排出弁１６が設けられている。排出弁１６が開状態である場合、陸揚げ用タンク１４は、排出管１５を介してアンモニア排水タンク２１から排出されたアンモニア排水を受け入れて貯蔵する。排出弁１６が閉状態である場合、上記アンモニア排水タンク２１から陸揚げ用タンク１４へのアンモニア排水の排出は行われない。なお、排出弁１６は、作業者の操作によって開閉する手動弁であってもよいし、アンモニア排水タンク２１内のアンモニア排水Ｗ１の残量に応じて開閉する自動弁であってもよい。

【0059】

呼吸弁１７ａおよび調圧管１７ｂは、陸揚げ用タンク１４の内部圧力を調整するための装置である。例えば、図１に示すように、調圧管１７ｂは、陸揚げ用タンク１４の内部に通じるよう陸揚げ用タンク１４に接合される。特に図示しないが、調圧管１７ｂは、陸揚げ用タンク１４とは反対側において、例えば大気放出するための希釈装置やスクラバ等の装置に通じている。呼吸弁１７ａは、図１に示すように、調圧管１７ｂの中途部に設けられる。陸揚げ用タンク１４の内部圧力が過度に高い場合、呼吸弁１７ａは、調圧管１７ｂを介して陸揚げ用タンク１４から内部ガスを排出させる。これにより、当該内部圧力は、適度に低下する。また、陸揚げ用タンク１４の内部圧力が過度に低い場合、呼吸弁１７ａは、調圧管１７ｂを介して陸揚げ用タンク１４の内部へ空気等のガスを流入させる。これにより、当該内部圧力は、適度に上昇する。

【0060】

制御部１８は、アンモニア排水処理装置１から排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の供給に関する各種動作を制御する。詳細には、制御部１８は、第１ガス濃度検出部６または第２ガス濃度検出部７によるアンモニアガスの濃度検出結果に基づいて、アンモニア排水供給系統２および非アンモニア水供給系統３を制御する。また、制御部１８は、アンモニア漏洩が発生した場合等、状況に応じて、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０へのアンモニア排水Ｗ１の供給を停止（禁止）するインターロック機能を有している。

【0061】

例えば、第１ガス濃度検出部６または第２ガス濃度検出部７によって検出されたアンモニアガスの濃度が所定の基準濃度以下である場合、制御部１８は、排ガス脱硝装置１２０に対してアンモニア排水Ｗ１を供給するように、アンモニア排水供給系統２を制御する。また、上記検出されたアンモニアガスの濃度が上記基準濃度を超過する場合、制御部１８は、上記アンモニア排水Ｗ１の供給を停止するようにアンモニア排水供給系統２を制御する。

【0062】

上記基準濃度は、アンモニア漏洩が発生した場合に検出されるアンモニアガスの濃度に基づいて設定される。すなわち、アンモニア漏洩が発生していない場合、検出されるアンモニアガスの濃度は上記基準濃度以下であり、アンモニア漏洩が発生した場合、検出されるアンモニアガスの濃度は上記基準濃度を超過する。

【0063】

また、残量検出部８によって検出されたアンモニア排水Ｗ１の残量が過度に少ない場合、制御部１８は、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止するように、アンモニア排水供給系統２を制御する。濃度計測部９によって計測されたアンモニア濃度が上記の上限濃度を超過する場合、制御部１８は、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止するように、アンモニア排水供給系統２を制御する。

【0064】

また、排ガス温度検出部１２によって検出された排ガスの温度が所定の基準温度未満である場合、制御部１８は、排ガス脱硝装置１２０に対して供給するアンモニア排水Ｗ１の供給量を減らす、または当該アンモニア排水Ｗ１の供給を停止するように、アンモニア排水供給系統２を制御する。

【0065】

上記基準温度は、還元剤を混合した排ガスを脱硝するために必要な温度に基づいて設定される。すなわち、当該排ガスの温度が上記基準温度以上である場合、当該排ガスを十分に脱硝することが可能であり、当該排ガスの温度が上記基準温度未満である場合、当該排ガスの脱硝を行えない可能性がある。

【0066】

また、制御部１８は、排ガスの脱硝に用いる還元剤としてアンモニア排水Ｗ１または非アンモニア水Ｗ２のいずれかを排ガス脱硝装置１２０へ供給するように、アンモニア排水供給系統２および非アンモニア水供給系統３を制御する。例えば、非アンモニア水供給系統３は、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給が停止している際に、排ガス脱硝装置１２０に対して非アンモニア水Ｗ２を供給する。また、非アンモニア水供給系統３は、排ガス脱硝装置１２０に対してアンモニア排水Ｗ１が供給されている際に、排ガス脱硝装置１２０に対する非アンモニア水Ｗ２の供給を停止する。

【0067】

（舶用ディーゼルエンジン）
舶用ディーゼルエンジン１００は、プロペラ軸を介して船舶の推進用プロペラを駆動回転させる推進用の機関である。具体的には、舶用ディーゼルエンジン１００は、ユニフロー掃排気式のクロスヘッド型ディーゼルエンジン等に例示される２ストロークディーゼルエンジンである。特に、舶用ディーゼルエンジン１００は、化石燃料およびアンモニア燃料の少なくとも１つを燃焼させることによって駆動するアンモニア燃焼エンジンである。なお、化石燃料は、ディーゼル燃料、留出油、残渣油等、原油から精製され得る燃料一般を意味する。このような舶用ディーゼルエンジン１００は、図１に示すように、船舶の機関室内に区画された安全エリアＲ１の内部に配置される。

【0068】

特に図示しないが、舶用ディーゼルエンジン１００は、燃料噴射弁、化石燃料用ポンプおよびアンモニア燃料用ポンプ等の燃料噴射系統を備えている。この燃料噴射系統において、化石燃料は、化石燃料用ポンプから配管を介して燃料噴射弁に供給される。アンモニア燃料は、アンモニア燃料供給装置１０１から供給されたアンモニア燃料であり、アンモニア燃料用ポンプから配管（詳細には二重管）を介して燃料噴射弁に供給される。燃料噴射弁は、供給された燃料（化石燃料およびアンモニア燃料の少なくとも１つ）をシリンダ内の燃焼室へ噴射する。

【0069】

また、舶用ディーゼルエンジン１００においては、アンモニア燃料を含有するアンモニア含有ドレンが発生する。例えば、当該アンモニア含有ドレンとしては、燃料噴射弁から排出されるドレン、アンモニア燃料用ポンプから排出されるドレン、アンモニア燃料用ポンプと燃料噴射弁とを連通する二重管から排出されるドレン等が挙げられる。このようなアンモニア含有ドレンは、舶用ディーゼルエンジン１００から二重管１１１を介して除害装置１０２へ送出される。二重管１１１は、図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン１００と除害装置１０２とを連通する二重構造の配管である。

【0070】

（アンモニア燃料供給装置）
アンモニア燃料供給装置１０１は、舶用ディーゼルエンジン１００にアンモニア燃料（液体アンモニア）を供給する装置である。例えば、アンモニア燃料供給装置１０１は、アンモニア燃料用のタンクおよびポンプ等の装置（いずれも図示せず）を備え、図１に示すように、上記安全エリアＲ１から隔離された管理エリアＲ２の内部に配置される。アンモニア燃料供給装置１０１は、二重管１１０を介して舶用ディーゼルエンジン１００にアンモニア燃料を供給する。二重管１１０は、図１に示すように、アンモニア燃料供給装置１０１と舶用ディーゼルエンジン１００とを連通する二重構造の配管である。

【0071】

（除害装置）
除害装置１０２は、舶用ディーゼルエンジン１００のアンモニア燃料に由来するアンモニア排水Ｗ１を生成する装置である。例えば、除害装置１０２は、アンモニア含有ドレンを処理する分離器等の装置（図示せず）や、アンモニア含有ドレン由来のアンモニア成分からアンモニア排水Ｗ１を生成する装置（図示せず）等を備え、図１に示すように、管理エリアＲ２の内部に配置される。除害装置１０２は、二重管１１１を介して舶用ディーゼルエンジン１００からアンモニア含有ドレンを受け入れ、受け入れたアンモニア含有ドレンからアンモニアガス等のアンモニア成分を得る。ついで、除害装置１０２は、得られたアンモニア成分に清水を加える等の処理により、当該アンモニア成分を除害してアンモニア排水Ｗ１を生成する。生成されたアンモニア排水Ｗ１は、除害装置１０２からアンモニア排水管１１２を介してアンモニア排水タンク２１に供給される。

【0072】

（排ガス脱硝装置）
排ガス脱硝装置１２０は、舶用ディーゼルエンジン１００から排出された排ガス中の窒素酸化物を低減する（すなわち当該排ガスを脱硝する）装置である。例えば、図１に示すように、排ガス脱硝装置１２０は、混合器１２１と、反応器１２２と、排ガス管１２３、１２５と、送出管１２４とを備え、安全エリアＲ１の内部に配置される。

【0073】

混合器１２１は、排ガスと還元剤とを混合するものである。例えば、図１に示すように、混合器１２１の内部には、アンモニア排水供給系統２のアンモニア排水噴射部２３と、非アンモニア水供給系統３の非アンモニア水噴射部３３とが配置されている。混合器１２１は、排ガス管１２３を介して舶用ディーゼルエンジン１００からの排ガスを受け入れ、受け入れた排ガスと還元剤とを混合する。当該還元剤は、アンモニア排水噴射部２３から噴射されるアンモニア排水Ｗ１と、非アンモニア水噴射部３３から噴射される非アンモニア水Ｗ２とのいずれかである。混合器１２１は、このように還元剤を混合した後の排ガスを、送出管１２４を介して反応器１２２へ送出する。

【0074】

反応器１２２は、還元剤が混合された排ガスを脱硝するものである。例えば、反応器１２２は、触媒層を有する触媒反応器等によって構成され、図１に示すように、混合器１２１の後段に配置される。反応器１２２は、還元剤が混合された排ガスを混合器１２１から受け入れ、受け入れた排ガスに含まれる窒素酸化物と当該還元剤との還元反応を触媒作用によって選択的に進行（促進）させる。これにより、反応器１２２は、当該排ガス中の窒素酸化物を除去（脱硝）して、当該窒素酸化物の排出量を低減する。また、反応器１２２の出側には、図１に示すように、排ガス管１２５が接続されている。排ガス管１２５は、船舶の煙突（図示せず）に通じる配管であり、反応器１２２から送出された排ガス（脱硝された排ガス）を、煙突を介して船舶の外部に排出する。

【0075】

なお、反応器１２２によって脱硝される排ガス中の窒素酸化物としては、例えば、化石燃料の燃焼によって発生するＮＯｘ、アンモニア燃料の燃焼によって発生するＮ₂Ｏ等が挙げられる。

【0076】

（インターロック機能）
つぎに、アンモニア排水処理装置１のインターロック機能について説明する。アンモニア排水処理装置１において、制御部１８は、アンモニア漏洩または排ガスの脱硝に関するトラブルが発生した場合に、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止（禁止）するインターロック機能を有している。図２は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置のインターロック機能の一例を示すフロー図である。アンモニア排水処理装置１は、図２に示すステップＳ１０１～Ｓ１１１の各処理手順を実行することにより、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給開始を、トラブルの有無に応じて許可または禁止する。

【0077】

詳細には、図２に示すように、アンモニア排水処理装置１は、安全装置が作動中であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、安全装置は、アンモニア漏洩の検知または管理エリアＲ２の清浄化等に関する装置である。例えば、当該安全装置として、第１ガス濃度検出部６、第２ガス濃度検出部７および換気装置４０等が挙げられる。制御部１８は、当該安全装置から動作状態を示す電気信号を受信し、受信した電気信号をもとに、当該安全装置が正常に作動中であるか否かを判断する。

【0078】

ステップＳ１０１において安全装置が正常に作動中である場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア漏洩の有無を判断する（ステップＳ１０２）。

【0079】

ステップＳ１０２において、制御部１８は、第１ガス濃度検出部６から検出信号を受信し、受信した検出信号をもとに、カバー管４の内部におけるアンモニアガスの濃度を取得する。制御部１８は、この取得したアンモニアガスの濃度（検出値）が上述した基準濃度を超過する場合、カバー管４の内部においてアンモニア漏洩が発生した（アンモニア漏洩あり）と判断する。また、制御部１８は、この取得したアンモニアガスの濃度が上述した基準濃度以下である場合、カバー管４の内部においてアンモニア漏洩が発生していない（アンモニア漏洩なし）と判断する。

【0080】

これに並行して、制御部１８は、第２ガス濃度検出部７から検出信号を受信し、受信した検出信号をもとに、管理エリアＲ２の内部におけるアンモニアガスの濃度を取得する。制御部１８は、この取得したアンモニアガスの濃度（検出値）が上述した基準濃度を超過する場合、管理エリアＲ２の内部においてアンモニア漏洩ありと判断する。また、制御部１８は、この取得したアンモニアガスの濃度が上述した基準濃度以下である場合、管理エリアＲ２の内部においてアンモニア漏洩なしと判断する。

【0081】

ステップＳ１０２においてアンモニア漏洩なしの場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１の残量を検出する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、残量検出部８は、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されているアンモニア排水Ｗ１の残量を検出し、この検出した残量を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0082】

上述したステップＳ１０３を実行後、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１の残量が所定の基準残量以上である否かを判断する（ステップＳ１０４）。

【0083】

ステップＳ１０４において、制御部１８は、残量検出部８から検出信号を受信し、受信した検出信号をもとに、ステップＳ１０３で検出されたアンモニア排水Ｗ１の残量を取得する。制御部１８は、この取得したアンモニア排水Ｗ１の残量と上記基準残量とを比較し、これらの比較結果をもとに、アンモニア排水Ｗ１の残量が基準残量以上である否かを判断する。上記基準残量は、排ガスの脱硝に必要なアンモニア排水Ｗ１の供給量を確保するために、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵すべきアンモニア排水Ｗ１の下限残量に基づいて設定される。すなわち、アンモニア排水Ｗ１の残量が基準残量以上であれば、アンモニア排水供給系統２は、排ガスの脱硝に必要な量のアンモニア排水Ｗ１を排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１へ供給し続けることが可能となる。

【0084】

アンモニア排水Ｗ１の残量が基準残量以上である場合（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を計測する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において、濃度計測部９は、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されているアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を計測し、この計測したアンモニア濃度を示す計測信号を制御部１８に送信する。

【0085】

上述したステップＳ１０５を実行後、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が上限濃度以下である否かを判断する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、制御部１８は、濃度計測部９から計測信号を受信し、受信した計測信号をもとに、ステップＳ１０５で計測されたアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を取得する。制御部１８は、この取得したアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度と上述した上限濃度とを比較し、これらの比較結果をもとに、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が上限濃度以下である否かを判断する。

【0086】

アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が上限濃度以下である場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、舶用ディーゼルエンジン１００のエンジン負荷を取得する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、制御部１８は、舶用ディーゼルエンジン１００からエンジン負荷を示す電気信号を受信し、この受信した電気信号をもとに、舶用ディーゼルエンジン１００の現在のエンジン負荷を取得する。

【0087】

上述したステップＳ１０７を実行後、アンモニア排水処理装置１は、舶用ディーゼルエンジン１００のエンジン負荷が所定の基準負荷以上である否かを判断する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８において、制御部１８は、ステップＳ１０７で取得したエンジン負荷と所定の基準負荷とを比較し、これらの比較結果をもとに、現在のエンジン負荷が基準負荷以上である否かを判断する。例えば、上記基準負荷は、排ガス脱硝装置１２０による排ガスの脱硝が必要となるエンジン負荷の最小値に基づいて設定される。

【0088】

エンジン負荷が基準負荷以上である場合（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、排ガス脱硝装置１２０に対する非アンモニア水Ｗ２の供給が停止中であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９において、制御部１８は、非アンモニア水タンク３１の内部に貯蔵された非アンモニア水Ｗ２の残量変化率、非アンモニア水供給管３２内における非アンモニア水Ｗ２の流量、第２ポンプユニット３４の動作状態または第２ドージングユニット３５の動作状態等をもとに、非アンモニア水Ｗ２の供給が停止中であるか否かを判断する。

【0089】

非アンモニア水Ｗ２の供給が停止中である場合（ステップＳ１０９、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の噴射開始を許可する（ステップＳ１１０）。その後、アンモニア排水処理装置１は、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理手順を繰り返し実行する。

【0090】

ステップＳ１１０において、制御部１８は、アンモニア排水供給系統２の第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８の各々に対し、動作禁止を解除する制御信号を送信する。これにより、制御部１８は、第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８によるアンモニア排水Ｗ１の供給に必要な各動作を許可して、アンモニア排水噴射部２３から混合器１２１の内部へのアンモニア排水Ｗ１の噴射開始を許可する。また、自動閉弁２４が閉状態である場合、制御部１８は、自動閉弁２４を開状態にするよう制御する。

【0091】

一方、上述した安全装置が正常に作動していない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、アンモニア漏洩ありの場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、アンモニア排水Ｗ１の残量が基準残量未満である場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が上限濃度を超過する場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、エンジン負荷が基準負荷未満である場合（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、非アンモニア水Ｗ２の噴射が実行中である場合（ステップＳ１０９、Ｎｏ）、アンモニア排水処理装置１は、排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の噴射開始を禁止する（ステップＳ１１１）。その後、アンモニア排水処理装置１は、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理手順を繰り返し実行する。

【0092】

ステップＳ１１１において、制御部１８は、アンモニア排水供給系統２の第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８の各々に対し、動作を禁止する制御信号を送信する。これにより、制御部１８は、第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８の各動作を禁止して、アンモニア排水噴射部２３から混合器１２１の内部へのアンモニア排水Ｗ１の噴射開始を禁止する。

【0093】

また、アンモニア排水供給系統２においてアンモニア漏洩が発生した場合、制御部１８は、自動閉弁２４を閉状態にするよう制御する。そして、漏洩したアンモニア排水Ｗ１およびアンモニアガスが、換気装置４０の作用等によって管理エリアＲ２から排除される。これに並行して、第１ガス濃度検出部６および第２ガス濃度検出部７の各検出結果をもとに、アンモニア漏洩の発生箇所が特定される。その後、アンモニア排水供給系統２の点検および復旧作業が行われる。この結果、アンモニア漏洩のトラブルが解消される。

【0094】

また、アンモニア排水Ｗ１の残量不足は、除害装置１０２からアンモニア排水タンク２１へのアンモニア排水Ｗ１の供給（補給）によって解消される。アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度は、清水供給部１０からアンモニア排水タンク２１への清水の供給によって解消される。また、上述したアンモニア排水Ｗ１に関するトラブル（アンモニア漏洩等）が全て解消された後、制御部１８は、排ガス脱硝装置１２０に対する非アンモニア水Ｗ２の供給を停止するように非アンモニア水供給系統３を制御する。これにより、混合器１２１内への非アンモニア水Ｗ２の噴射が停止する。

【0095】

（還元剤の噴射）
つぎに、アンモニア排水処理装置１から排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の噴射について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置が排ガス脱硝装置に対して還元剤を噴射する際の処理フローの一例を示すフロー図である。上述したインターロック機能（図２参照）においてアンモニア排水Ｗ１の噴射開始が許可された場合、アンモニア排水処理装置１は、図３に示すステップＳ２０１～Ｓ２０８の各処理手順を実行する。これにより、アンモニア排水処理装置１は、排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１の内部に対して還元剤としてのアンモニア排水Ｗ１または非アンモニア水Ｗ２を噴射する。

【0096】

詳細には、図３に示すように、アンモニア排水処理装置１は、上述したインターロック機能が正常であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。上述したインターロック機能（図２のステップＳ１０１～Ｓ１１１の各処理）は、本処理と並行して実行されている。ステップＳ２０１において、制御部１８は、上述したインターロック機能が誤動作なく正常に機能している場合に正常と判断し、上述したインターロック機能が正常に機能していない場合に正常ではないと判断する。

【0097】

インターロック機能が正常である場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、上述したように許可されたアンモニア排水Ｗ１の噴射を開始する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、制御部１８は、アンモニア排水タンク２１からアンモニア排水供給管２２およびアンモニア排水噴射部２３を介して混合器１２１の内部へアンモニア排水Ｗ１を供給するように、第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８を制御する。これにより、第１ポンプユニット２６は、アンモニア排水供給管２２内のアンモニア排水Ｗ１を混合器１２１の内部に向けて圧送する。アンモニア排水噴射部２３は、この圧送されたアンモニア排水Ｗ１を混合器１２１の内部へ噴射する。噴射されたアンモニア排水Ｗ１は、混合器１２１の内部において排ガスと混合される。

【0098】

また、ステップＳ２０２において、第１ドージングユニット２８は、上記のようにアンモニア排水供給管２２を介して混合器１２１の内部へ供給されるアンモニア排水Ｗ１の供給量、すなわち、アンモニア排水噴射部２３からのアンモニア排水Ｗ１の噴射量を調整する。例えば、第１ドージングユニット２８は、アンモニア排水Ｗ１の噴射量を、所定の下限噴射量以上、上限噴射量以下の範囲内に調整する。

【0099】

当該下限噴射量は、第１ドージングユニット２８の機器としての最小値（仕様上の最小噴射量）または排ガスの脱硝に必要な還元剤としてのアンモニア排水Ｗ１の噴射量の最小値に基づいて設定される。また、当該上限噴射量は、アンモニア排水Ｗ１を混合した後の排ガスの温度低下代が所定の条件を満足し得るアンモニア排水Ｗ１の噴射量の最大値に基づいて設定される。アンモニア排水Ｗ１の噴射量が一定である場合、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が低い（すなわち水分量が多い）方が、アンモニア排水Ｗ１中の水分の蒸発により、排ガスの温度がより低下する。このため、アンモニア排水Ｗ１の噴射量が過度に多くなれば、排ガスの脱硝に必要な温度を維持し難くなる可能性がある。上記排ガスの温度低下代に関する所定の条件としては、例えば、上記アンモニア排水Ｗ１を混合した後の排ガスの温度低下代が、尿素水等の非アンモニア水Ｗ２を混合した場合の排ガスの温度低下代と同等またはそれより少なくなる、という条件が挙げられる。

【0100】

上述したステップＳ２０２を実行後、アンモニア排水処理装置１は、上述したインターロック機能に基づいてアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止するか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３において、制御部１８は、上述したインターロック機能によってアンモニア排水Ｗ１の噴射開始が許可される場合（図２のステップＳ１１０参照）、ステップＳ２０２で開始したアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止せず継続すると判断する。また、制御部１８は、上述したインターロック機能によってアンモニア排水Ｗ１の噴射開始が禁止される場合（図２のステップＳ１１１参照）、ステップＳ２０２で開始したアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止すると判断する。

【0101】

アンモニア排水Ｗ１の噴射を停止せず継続すると判断した場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水噴射時の排ガス温度を検出する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４において、排ガス温度検出部１２は、混合器１２１から送出管１２４の内部へ排出された排ガスの温度、すなわち、還元剤を混合した後の排ガスの温度を検出する。このステップＳ２０４において、当該還元剤はアンモニア排水Ｗ１である。排ガス温度検出部１２は、検出した排ガスの温度を示す検出信号を制御部１８に送信する。

【0102】

上述したステップＳ２０４を実行後、アンモニア排水処理装置１は、排ガス温度が基準温度以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、制御部１８は、排ガス温度検出部１２から検出信号を受信し、受信した検出信号をもとに、ステップＳ２０４で検出された排ガスの温度を取得する。制御部１８は、この取得した排ガスの温度（アンモニア排水Ｗ１を混合した後の排ガスの温度）と上記基準温度とを比較し、これらの比較結果をもとに、当該排ガスの温度が基準温度以上である否かを判断する。当該排ガスの温度が基準温度以上である場合、排ガスの脱硝に必要な温度が確保されている。当該排ガスの温度が基準温度未満である場合、排ガスの脱硝に必要な温度が確保されていない。なお、上記基準温度は、脱硝に必要な排ガスの温度に基づいて調整可能に設定される値であってもよい。あるいは、上記基準温度は、混合器１２１の上流側の配管（例えば図１に示す排ガス管１２３）に、排ガス温度検出部１２とは別に排ガス温度検出部（図示せず）を設け、当該排ガス温度検出部によって検出された排ガス温度（還元剤を混合する前の排ガスの温度）に基づいて設定（推定）される値であってもよい。

【0103】

排ガスの温度が基準温度以上である場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水Ｗ１の噴射を継続しつつ、上述したステップＳ２０３に戻り、このステップＳ２０３以降の処理を繰り返し実行する。

【0104】

また、排ガスの温度が基準温度未満である場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水Ｗ１の噴射量を減量する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６において、制御部１８は、アンモニア排水Ｗ１の噴射量を減らすように第１ドージングユニット２８を制御する。この際、第１ドージングユニット２８は、上述した下限噴射量を下限として、混合器１２１の内部に対するアンモニア排水Ｗ１の供給量を減らし、これにより、アンモニア排水Ｗ１の噴射量を減らす。

【0105】

上述したステップＳ２０６を実行後、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水Ｗ１の水分量を減量する（ステップＳ２０７）。その後、アンモニア排水処理装置１は、上述したステップＳ２０３に戻り、このステップＳ２０３以降の処理手順を繰り返し実行する。

【0106】

ステップＳ２０７において、制御部１８は、アンモニア排水Ｗ１の水分量を減らすように水分量調整部１１を制御する。この際、水分量調整部１１は、アンモニア排水タンク２１内のアンモニア排水Ｗ１に含まれる水分を分解除去することにより、当該アンモニア排水Ｗ１の水分量を減らす。これにより、当該アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度が増える。

【0107】

一方、上述したステップＳ２０３においてアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止すると判断した場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、アンモニア排水処理装置１は、アンモニア排水Ｗ１の噴射を停止する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８において、制御部１８は、アンモニア排水供給系統２の第１ポンプユニット２６および第１ドージングユニット２８の各々に対し、動作を停止する制御信号を送信する。これにより、制御部１８は、アンモニア排水噴射部２３から混合器１２１の内部へのアンモニア排水Ｗ１の噴射（供給）を停止させる。

【0108】

上述したステップＳ２０８を実行後、アンモニア排水処理装置１は、非アンモニア水Ｗ２の噴射を開始し（ステップＳ２０９）、本処理を終了する。ステップＳ２０９において、制御部１８は、非アンモニア水供給系統３の第２ポンプユニット３４および第２ドージングユニット３５の各々に対し、動作を開始する制御信号を送信する。これにより、制御部１８は、上述したアンモニア排水Ｗ１の代わりに、非アンモニア水噴射部３３から混合器１２１の内部へ非アンモニア水Ｗ２を噴射させる。

【0109】

また、上述したステップＳ２０１においてインターロック機能が正常ではない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、アンモニア排水処理装置１は、上述したステップＳ２０９に進み、ステップＳ２０９を実行後、本処理を終了する。

【0110】

なお、非アンモニア水供給系統３から混合器１２１の内部に対する非アンモニア水Ｗ２の供給（噴射）は、アンモニア排水Ｗ１の噴射を停止している期間、適宜継続して行われる。例えば、アンモニア排水Ｗ１に関するトラブル（アンモニア漏洩等）が解消してアンモニア排水供給系統２が復旧された場合、非アンモニア水供給系統３は、制御部１８の制御に基づいて、非アンモニア水Ｗ２の噴射を停止する。上述したステップＳ２０１～Ｓ２０９の各処理は、インターロック機能によってアンモニア排水Ｗ１の噴射開始が許可される都度、繰り返し実行される。

【0111】

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１は、舶用ディーゼルエンジン１００のアンモニア燃料に由来するアンモニア排水Ｗ１を還元剤として排ガス脱硝装置１２０に供給するアンモニア排水供給系統２と、アンモニア水とは異なる還元剤である非アンモニア水Ｗ２を還元剤として排ガス脱硝装置１２０に供給する非アンモニア水供給系統３と、を備える。このアンモニア排水処理装置１において、非アンモニア水供給系統３は、船舶において区画された安全エリアＲ１の内部に配置され、アンモニア排水供給系統２は、当該船舶において安全エリアＲ１から隔離された管理エリアＲ２の内部に配置されている。

【0112】

上記の構成により、アンモニア排水供給系統２から漏洩したアンモニア排水Ｗ１およびアンモニアガスが安全エリアＲ１へ漏れ出る事態を防止するとともに、アンモニア漏洩のトラブル発生に対応して、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止しても、当該アンモニア排水Ｗ１の代わりに、非アンモニア水供給系統３から排ガス脱硝装置１２０に対して非アンモニア水Ｗ２を供給することができる。これにより、排ガス脱硝装置１２０に対し、排ガスの脱硝に必要な還元剤を必要に応じて安定的に供給しつつ、管理エリアＲ２の清浄化や、アンモニア排水供給系統２の点検および復旧作業等、アンモニア漏洩に対して迅速かつ適切に対処することができる。このため、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩を適切に管理することができる。

【0113】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、アンモニア排水供給系統２のうち、管理エリアＲ２から安全エリアＲ１に延在するアンモニア排水供給管２２の延在管２２ｄを、管理エリアＲ２の内部に通じるカバー管４によって覆うようにしている。このため、管理エリアＲ２から安全エリアＲ１へ延在して排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１に通じる延在管２２ｄを内側管とし、この延在管２２ｄを覆うカバー管４を外側管とする二重管を構成することができる。これにより、延在管２２ｄからアンモニア排水Ｗ１およびアンモニアガスが漏洩しても、この漏洩したアンモニア排水Ｗ１およびアンモニアガスが安全エリアＲ１に漏れ出る事態をカバー管４によって防止することができる。

【0114】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、上述したカバー管４に換気管５を設け、換気管５に流入した空気により、カバー管４の内部ガスを管理エリアＲ２の内部へ流すようにカバー管４の内部を換気している。このため、カバー管４から安全エリアＲ１へアンモニア排水Ｗ１およびアンモニアガスが漏れ出ることなく、このカバー管４の内部を換気することができる。

【0115】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、上述したカバー管４を、排ガス脱硝装置１２０の混合器１２１から離間した状態で配置している。このため、高温の熱源となる混合器１２１からカバー管４への熱伝導を抑制することができ、これにより、カバー管４の内部に存在（漏洩）するアンモニア排水Ｗ１からアンモニアガスが急激に蒸発する事態を防止することができる。

【0116】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、カバー管４の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出し、検出したアンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止し、非アンモニア水供給系統３から排ガス脱硝装置に対して非アンモニア水Ｗ２を供給している。このため、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア漏洩の発生箇所をカバー管４の内部に特定するとともに、排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の供給を継続することができる。これにより、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩に対して効率よく且つ適切に対処することができる。

【0117】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、管理エリアＲ２の内部におけるアンモニアガスの濃度を検出し、検出したアンモニアガスの濃度が所定の基準濃度を超過する場合、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止し、非アンモニア水供給系統３から排ガス脱硝装置に対して非アンモニア水Ｗ２を供給している。このため、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア漏洩の発生箇所を管理エリアＲ２の内部に特定するとともに、排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の供給を継続することができる。これにより、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア漏洩に対して安全且つ適切に対処することができる。

【0118】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を計測し、計測したアンモニア濃度が所定の上限濃度を超過する場合、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止し、非アンモニア水供給系統３から排ガス脱硝装置に対して非アンモニア水Ｗ２を供給している。このため、アンモニア濃度が過度に高いアンモニア排水Ｗ１を排ガス脱硝装置１２０に対して供給する事態を防止するとともに、排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の供給を継続することができる。これにより、排ガスの脱硝を安定して継続しつつ、アンモニア排水Ｗ１の供給時における沸騰およびキャビテーションの発生を抑制することができる。

【0119】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、上述したように計測したアンモニア濃度が上限濃度を超過する場合、アンモニア排水供給管２２を介して排ガス脱硝装置１２０に通じるアンモニア排水タンク２１に清水を供給し、このアンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されているアンモニア排水Ｗ１を希釈している。このため、アンモニア排水Ｗ１の過度に高いアンモニア濃度を適度に低下させることができる。

【0120】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、上述したように計測したアンモニア濃度が所定の下限濃度未満である場合、水分量調整部１１の作用により、アンモニア排水Ｗ１の水分量を減らすようにしている。このため、アンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を、排ガスの脱硝に用いられる還元剤として適したアンモニア濃度に制御することができる。

【0121】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、還元剤を混合した後の排ガスの温度を検出し、検出した排ガスの温度が所定の基準温度未満である場合、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対して供給するアンモニア排水Ｗ１の供給量を減らすようにしている。このため、排ガスの温度低下の原因となる、アンモニア濃度が過度に低いアンモニア排水Ｗ１（すなわち含水量が過度に多いアンモニア排水Ｗ１）の供給量を減らすことができ、これにより、排ガスの温度低下を抑制することができる。

【0122】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、上述したように検出した排ガスの温度が上記基準温度未満である場合、アンモニア排水供給系統２から排ガス脱硝装置１２０に対するアンモニア排水Ｗ１の供給を停止し、非アンモニア水供給系統３から排ガス脱硝装置に対して非アンモニア水Ｗ２を供給している。このため、排ガスの温度低下に対して適切に対処しつつ、排ガス脱硝装置１２０に対する還元剤の供給を継続することができる。

【0123】

また、本発明の実施形態に係るアンモニア排水処理装置１では、排ガス脱硝装置１２０が、排ガスと還元剤とを混合する混合器１２１と、還元剤を混合した排ガス中の窒素酸化物を除去する反応器１２２と、を備え、この混合器１２１の内部において、非アンモニア水Ｗ２を噴射する非アンモニア水噴射部３３が、アンモニア排水Ｗ１を噴射するアンモニア排水噴射部２３よりも排ガスの流通方向の上流側に配置されている。このため、混合器１２１の内部に噴射した非アンモニア水Ｗ２がアンモニアガスに変化するに十分な時間を確保することができ、これにより、たとえアンモニア排水Ｗ１に比べてアンモニアガスに変化するまでに要する時間が長い尿素水等の非アンモニア水Ｗ２を還元剤として噴射しても、排ガスを十分に脱硝することができる。

【0124】

なお、上述した実施形態では、アンモニア排水供給系統２におけるアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度として、アンモニア排水タンク２１の内部に貯蔵されているアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を濃度計測部９によって計測していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、濃度計測部９をアンモニア排水供給管２２、第１ポンプユニット２６、戻り管２７または第１ドージングユニット２８に設け、アンモニア排水供給管２２、第１ポンプユニット２６、戻り管２７または第１ドージングユニット２８のいずれかの内部におけるアンモニア排水Ｗ１のアンモニア濃度を計測してもよい。

【0125】

また、上述した実施形態では、アンモニア排水処理装置１の各動作を１つの制御部１８によって制御していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、アンモニア排水処理装置１の各動作は、複数の制御部によって各々制御されてもよい。

【0126】

また、上述した実施形態では、舶用ディーゼルエンジン１００から排出されたアンモニア含有ドレン中のアンモニア成分を除害処理して、アンモニア排水タンク２１へ供給するアンモニア排水Ｗ１を生成していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、アンモニア排水Ｗ１は、アンモニア燃料供給装置１０１から排出されたアンモニア燃料のドレンを除害処理して生成されてもよいし、上記アンモニア含有ドレン中のアンモニア成分から生成されたアンモニア排水と上記アンモニア燃料のドレンから生成されたアンモニア排水とを組み合わせたものでもよい。

【0127】

また、上述した実施形態では、アンモニア排水Ｗ１を希釈するための清水を清水供給部１０からアンモニア排水タンク２１へ供給していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、アンモニア成分に清水を加えてアンモニア排水Ｗ１を生成する除害装置１０２からアンモニア排水タンク２１へ、アンモニア排水Ｗ１を希釈するための清水を供給してもよい。

【0128】

また、上述した実施形態では、アンモニア排水Ｗ１を混合した後の排ガスの温度が基準温度未満である場合、図３に示すステップＳ２０６において、アンモニア排水Ｗ１の噴射量を減らしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記排ガスの温度が基準温度未満である場合、図３に示すステップＳ２０８に進み、アンモニア排水Ｗ１の噴射を停止してもよい。この場合、アンモニア排水Ｗ１の噴射を停止した後に、図３に示すステップＳ２０７と同様にアンモニア排水Ｗ１の水分量を減らしてもよい。

【0129】

また、上述した実施形態では、図３のステップＳ２０１、Ｓ２０２に例示されるように、上述したインターロック機能が正常である場合、当該インターロック機能によって既に許可されたアンモニア排水Ｗ１の噴射を開始するように、制御部１８がアンモニア排水供給系統２を自動制御していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上述したインターロック機能が正常である場合、この正常であることを示す情報を表示部（図示せず）に表示し、この表示された情報に基づき、作業者が、上記許可されたアンモニア排水Ｗ１の噴射を開始するか否かを操作部（図示せず）の操作によって手動で選択してもよい。

【0130】

また、上述した実施形態では、図３のステップＳ２０１、Ｓ２０８、Ｓ２０９に例示されるように、上述したインターロック機能が正常ではない場合または当該インターロック機能に基づいてアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止する場合、非アンモニア水Ｗ２の噴射を開始するように、制御部１８が非アンモニア水供給系統３を自動制御していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上述したインターロック機能が正常ではない場合に当該正常ではないことを示す情報を表示部（図示せず）に表示し、または、当該インターロック機能に基づいてアンモニア排水Ｗ１の噴射を停止する場合に当該噴射の停止を示す情報を当該表示部に表示し、上記表示された情報に基づき、作業者が、非アンモニア水Ｗ２の噴射を開始するか否かを操作部（図示せず）の操作によって手動で選択してもよい。

【0131】

また、上述した実施形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

【符号の説明】

【0132】

１ アンモニア排水処理装置
２ アンモニア排水供給系統
３ 非アンモニア水供給系統
４ カバー管
４ａ 延在端部
５ 換気管
５ａ 逆止弁
６ 第１ガス濃度検出部
７ 第２ガス濃度検出部
８ 残量検出部
９ 濃度計測部
１０ 清水供給部
１０ａ 清水供給管
１１ 水分量調整部
１２ 排ガス温度検出部
１３ａ 呼吸弁
１３ｂ 調圧管
１４ 陸揚げ用タンク
１５ 排出管
１６ 排出弁
１７ａ 呼吸弁
１７ｂ 調圧管
１８ 制御部
２１ アンモニア排水タンク
２２ アンモニア排水供給管
２２ａ 第１供給管
２２ｂ 第２供給管
２２ｃ 第３供給管
２２ｄ 延在管
２３ アンモニア排水噴射部
２４ 自動閉弁
２５ 開閉弁
２６ 第１ポンプユニット
２７ 戻り管
２８ 第１ドージングユニット
３１ 非アンモニア水タンク
３２ 非アンモニア水供給管
３３ 非アンモニア水噴射部
３４ 第２ポンプユニット
３５ 第２ドージングユニット
４０ 換気装置
１００ 舶用ディーゼルエンジン
１０１ アンモニア燃料供給装置
１０２ 除害装置
１１０、１１１ 二重管
１１２ アンモニア排水管
１１３ アンモニア排水弁
１２０ 排ガス脱硝装置
１２１ 混合器
１２２ 反応器
１２３、１２５ 排ガス管
１２４ 送出管
Ｒ１ 安全エリア
Ｒ２ 管理エリア
Ｗ１ アンモニア排水
Ｗ２ 非アンモニア水

【図1】

【図2】

【図3】