專利名稱：壓載水處理系統(tǒng)以及壓載水處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓載水處理系統(tǒng)以及壓載水處理方法。
背景技術：
在油輪、大型貨物船等之類的船舶中，當在未裝載油、貨物或者油、貨物的裝載量少的狀態(tài)下航行時，為了確保船舶的穩(wěn)定性和平衡，通常在壓載艙(ballast tank)內容納壓載水來航行。該壓載水通常在卸貨的港口汲取海水等來注入，在裝貨的港口被排出。像這樣，使用卸貨的港口的海水等作為壓載水，因此壓載水中包含有在卸貨的港口周邊棲息的水生生物等，該水生生物在裝貨的港口與壓載水一起被排出。近年來，由于排出該包含水生生物的壓載水而引起的生態(tài)系統(tǒng)紊亂在國際上已成為問題。因此，國際海事組織(MO)在2004年通過了壓載水管理條約，其中，對棲息于所排出的壓載水中的生物的排出基準進行了嚴格規(guī)定。作為壓載水的處理方法，提出了各種方法。具體地說，存在如下方法等:通過過濾和離心分離等來去除水生生物的方法、物理地/機械地殺滅水生生物的方法、通過加熱來殺滅水生生物的方法、通過將化學藥品注入壓載艙中或生成氯系物質等來殺滅水生生物的方法(例如，專利文獻I和非專利文獻I)以及將這些方法組合所得的方法。另一方面，即使能夠排除壓載水中的水生生物，根據(jù)殘留在排水中的次氯酸鈉濃度有時還會破壞港口周邊的環(huán)境。因此，提出了以下方法等:在排出時根據(jù)壓載水的次氯酸鈉濃度等來添加還原劑以進行中和；放置壓載水來使壓載水的殘留氯濃度實質上為零(專利文獻2) ο 專利文獻1:日本特表2007-515289號公報專利文獻2:日本專利第4262720號公報非專利文獻1:Yukihiko 0ΚΑΜ0Τ0 et al.，JFE 技法 N0.25 (2010 年 2 月)ρ.1-
發(fā)明內容
_9] 發(fā)明要解決的問題如上所述，由于通過了壓載水管理條約而有義務設置壓載水處理裝置，因此進一步尋求能夠對壓載水進行處理的新技術。在專利文獻I中，提出了一種對壓載水進行電解來產生次氯酸鈉以使壓載水的水生生物滅絕的方法。然而，僅通過次氯酸鈉對壓載水中的水生生物進行殺滅處理存在以下的問題:需要大量的次氯酸鈉，并需要用于儲存次氯酸鈉的大罐；為了產生大量的次氯酸鈉，需要大的電解處理裝置和很多電力量。另外，存在以下問題:次氯酸鈉的產生以及使用該次氯酸鈉的壓載水處理通常是在靠港停泊期間進行的，而在靠港停泊期間會需要很多電力以用于裝卸貨、壓載水的取排水等，當正在進行這些動作時電力不足時，裝卸貨、取排水的作業(yè)會出現(xiàn)故障，或者進一步使得在船舶的航行中出現(xiàn)故障。因此，本發(fā)明提供一種能夠降低靠港停泊期間的電力消耗量且小型而易于裝載在船舶上的新的壓載水處理系統(tǒng)以及壓載水處理方法。
用于解決問題的方案本發(fā)明的一個方式涉及一種壓載水處理系統(tǒng)，該壓載水處理系統(tǒng)具備:壓載水供給線路，其將取水口與壓載艙進行連接；殺傷處理裝置，其配置在上述壓載水供給線路上，用于以電氣或機械方式對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺傷處理；以及藥液供給裝置，其與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給次氯酸鈉水溶液，該次氯酸鈉水溶液用于對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺滅處理，其中，上述藥液供給裝置與不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口相連接，對從上述第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。本發(fā)明的其它方式涉及一種壓載水處理方法，該方法包括:以電氣或者機械方式對從取水口取入的液體中的水生生物進行殺傷處理；向從取水口取入的液體供給次氯酸鈉水溶液；以及將進行過上述殺傷處理并供給了上述次氯酸鈉水溶液后的液體儲存在壓載艙中，該方法還包括:對至少包含從不同于上述取水口的第二取水口取入的液體的用于制造次氯酸鈉的液體進行電解，來制造上述次氯酸鈉水溶液。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠降低靠港停泊期間的電力消耗量，且小型而易于裝載在船舶上。


圖1是表不實施方式1-1中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖2的A C是表示藥液供給裝置的結構的一例的概要結構圖。圖3的A D是表示電處理裝置的結構的一例的概要結構圖。圖4A是表示靠港停泊期間的壓載水的處理方法的一例的流程圖。圖4B是表示卸壓載方法和航行期間的次氯酸鈉的制造的一例的流程圖。圖5是表示壓載水控制系統(tǒng)的結構例的功能框圖。圖6是表示壓載水控制系統(tǒng)所包括的測量部和控制部的結構例、以及記錄在記錄部中的數(shù)據(jù)例的功能框圖。圖7是表示實施方式1-1中的壓載水處理系統(tǒng)的其它例的概要結構圖。圖8是表示實施方式1-1中的壓載水處理系統(tǒng)的另一例的概要結構圖。圖9是表示實施方式1-2中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖10是表示實施方式1-3中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖1lA是表示實施方式1-4中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖1lB是表示實施方式1-4中的壓載水處理系統(tǒng)的其它例的概要結構圖。圖12的A和B是實施方式1-4中的壓載水處理系統(tǒng)的局部圖。
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圖13是表不實施方式1-5中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖14是表不實施方式1-6中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖15是表不實施方式2-1中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖16是表示藥液供給裝置的結構的一例的概要結構圖。圖17是表示實施方式2-2中的壓載水控制系統(tǒng)的結構例的功能框圖。圖18是表示測量部和控制部的結構例以及記錄在記錄部中的數(shù)據(jù)例的功能框圖。
圖19是表示實施方式2-1的壓載水處理系統(tǒng)中的壓載水處理方法的一例的流程圖。圖20是表示次氯酸鈉的衰減曲線的一例的圖表。圖21表示次氯酸鈉的衰減測量單元的結構的一例。圖22是表示實施方式2-3中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖23是表示實施方式3-1中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。圖24是表不實施方式4-1中的壓載水處理系統(tǒng)的一例的概要結構圖。
具體實施例方式在本說明書中，“水生生物”包括棲息于海、江河、湖等中的微生物，除此以外，還包括酵母、霉、植物性或動物性浮游生物、浮游生物的卵或胞子、細菌類、菌類、病毒、藻類、螺和雙殼貝等貝類的幼體、蟹等甲殼類的幼體等尺寸比較微小的水生生物等。另外，還可以包括能夠在與海相連的河口、河川、運河等中棲息的微生物和上述的水生生物。在本說明書中，“從取水口取入的液體(也有時簡單地稱為”取水得到的液體“)”是指從船外取水并儲存在壓載艙中來作為壓載水使用的液體，可以包括海水、淡海水以及淡水。液體例如既可以是如海水等那樣的包含氯化鈉的液體，也可以是不包含氯化鈉的液體。另外，取得液體的區(qū)域并沒有特別限制，既可以是海水域，也可以是淡水域，還可以是淡海水域。在本說明書中，“壓 載水卜水)”是指儲存在壓載艙內的液體，可以包括為了儲存在壓載艙內而從取水口取入的液體。另外，在本說明書中，與壓載水供給線路連接的取水口包括海水閥箱(sea-chest)。在本說明書中，“船舶”是指具備壓載艙的一般船，例如包括集裝箱船、輪渡、油輪、散裝貨船(bulk carrier)、化學品運輸船、汽車運輸船。[第一方式]作為第一方式，本發(fā)明涉及一種壓載水處理系統(tǒng)(下面，也稱為“本發(fā)明的第一壓載水處理系統(tǒng)”)，該壓載水處理系統(tǒng)具備:壓載水供給線路，其將取水口與壓載艙進行連接；殺傷處理裝置，其配置在上述壓載水供給線路上，用于以電氣或機械方式對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺傷處理；以及藥液供給裝置，其與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給次氯酸鈉水溶液，該次氯酸鈉水溶液用于對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺滅處理，其中，上述藥液供給裝置與不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口相連接，對從上述第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。在船舶中，由于要進行壓載水的取排水、裝卸貨等作業(yè)，因此在靠港停泊期間會使用很多電力。本發(fā)明基于以下的見解:只要在航行期間產生次氯酸鈉，就能夠降低靠港停泊期間使用的電力量。根據(jù)第一方式的本發(fā)明，使用電氣或者機械方式的殺傷處理裝置以及用于供給次氯酸鈉的藥液供給裝置這兩種裝置來對壓載水進行處理，因此能夠在船舶內進行分散設置，而且能夠使次氯酸鈉產生裝置小型化，起到易于裝載到船舶上的效果。根據(jù)第一方式的本發(fā)明，通過在航行期間產生次氯酸鈉，來起到能夠降低靠港停泊期間的電力消耗量的效果O
在第一方式中，“水生生物的電氣或者機械方式的殺傷處理(下面，也稱為”殺傷處理裝置“)”包括:通過電氣或者機械方式的手段來分離、去除、破壞以及/或者殺滅從取水口取入的液體所包含的水生生物的至少一部分。水生生物的破壞包括水生生物的一部分或者全部的破壞。作為電氣或者機械方式的殺傷處理裝置，例如可以列舉出電解處理裝置、離心式固液分離裝置以及利用水壓產生沖擊波來進行處理的裝置等。作為電解處理裝置，能夠使用公知的電解處理裝置。電解處理裝置例如優(yōu)選具備固定床型電極電解槽。固定床型電極電解槽例如包括產生極化的固定床以及用于使極化產生的供電用電極。固定床型電極電解槽既可以是具備一個固定床的單極性，也可以是具備兩個以上固定床的復極性。作為施加到電極的電壓，有直流電壓和交流電壓，而優(yōu)選的是交流電壓。電極間電壓例如為IOV以下、5V以下、3V以下，從能夠降低消耗電力、而且能夠抑制由于電解而產生不需要的氣體的觀點出發(fā)，電極間電壓優(yōu)選為0.5 1.5V。在施加到電極的電壓為交流電壓的情況下，更為優(yōu)選的是，電極間電壓大致為1.5V。在施加到電極的電壓為直流電壓的情況下，更為優(yōu)選的是，電極間電壓大致為0.75V。電解處理裝置既可以是錯流(cross flow)方式，也可以是死端(dead-end)方式。從防止電解處理裝置中的堵塞來能夠降低壓力損耗的觀點來看，優(yōu)選為錯流方式。基于同樣的觀點，電解處理裝置也可以具備反洗機構。作為離心式固液分離裝置，能夠使用公知的離心式固液分離裝置，例如可以列舉出旋液分離器等。在第一方式中，“水生生物的殺滅處理”包括:對作為處理對象的取水得到的液體以及/或者壓載水所包含的水生生物的至少一部分進行殺傷、殺菌或者殺滅；以及/或者抑制水生生物的增殖。作為水生生物的殺滅處理，優(yōu)選的是包括:向取水得到的液體以及/或者經(jīng)過電氣或機械方式的殺傷處理后的液體供給次氯酸鈉水溶液，以在排出壓載水時滿足下述表I所示的壓載水排出基準；更為優(yōu)選的是包括:進行水生生物的殺傷、殺滅以及/或者抑制增殖以在排出壓載水時滿足下述表I所示的壓載水排出基準。[表 I]
權利要求
1.一種壓載水處理系統(tǒng)，具備: 壓載水供給線路，其將取水口與壓載艙進行連接； 殺傷處理裝置，其配置在上述壓載水供給線路上，用于以電氣或機械方式對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺傷處理；以及 藥液供給裝置，其與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給次氯酸鈉水溶液，該次氯酸鈉水溶液用于對從上述取水口取入的液體中的水生生物進行殺滅處理， 其中，上述藥液供給裝置與不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口相連接，對從上述第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述殺傷處理裝置是電解處理裝置或者離心式固液分離裝置。
3.根據(jù)權利要求2 所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述電解處理裝置具備固定床型電極電解槽。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述電解處理裝置是錯流方式或者死端方式。
5.根據(jù)權利要求1 4中的任一項所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 上述藥液供給裝置在上述壓載水供給線路上連接在上述壓載水供給線路所連接的取水口與上述殺傷處理裝置之間，以及/或者連接在上述殺傷處理裝置與上述壓載艙之間。
6.根據(jù)權利要求1 5中的任一項所述的壓載水處理系統(tǒng),其特征在于， 還具備后處理裝置，該后處理裝置用于在排出壓載水時對壓載水的次氯酸鈉進行分解處理。
7.根據(jù)權利要求1 6中的任一項所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 還具備酸性液儲存槽，該酸性液儲存槽用于將供給次氯酸鈉水溶液的液體的pH值控制在次氯酸的PKa值以下。
8.一種壓載水處理方法，包括: 以電氣或者機械方式對從取水口取入的液體中的水生生物進行殺傷處理； 向從取水口取入的液體供給次氯酸鈉水溶液；以及 將進行過上述殺傷處理并供給了上述次氯酸鈉水溶液后的液體儲存在壓載艙中，該方法還包括:對至少包含從不同于上述取水口的第二取水口取入的液體的用于制造次氯酸鈉的液體進行電解，來制造上述次氯酸鈉水溶液。
9.根據(jù)權利要求8所述的壓載水處理方法，其特征在于， 上述次氯酸鈉水溶液的供給是在上述電氣或者機械方式的殺傷處理之前以及/或者之后進行。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的壓載水處理方法，其特征在于， 上述次氯酸鈉水溶液的制造是在航行期間進行。
11.一種壓載水處理系統(tǒng),具備: 壓載水供給線路，其將取水口與壓載艙進行連接；以及 藥液供給裝置，其與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給次氯酸鈉水溶液，該次氯酸鈉水溶液用于對從上述取水口取入的液體中的水生微生物進行殺菌處理， 其中，上述藥液供給裝置與不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口相連接，對從上述第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。
12.根據(jù)權利要求11所述的壓載水處理系統(tǒng)，其特征在于， 具備對從上述藥液供給裝置向上述壓載水供給線路供給的次氯酸鈉量進行控制的控制部，上述控制部包括:基于上述藥液供給裝置內的次氯酸鈉量以及/或者上述壓載艙內的次氯酸鈉濃度，來對從上述第二取水口的液體取入和次氯酸鈉的產生進行控制。
13.一種壓載水的處理方法，是在船舶中對壓載水進行處理的方法，該船舶具備壓載水供給線路和藥液供給裝置，該壓載水供給線路將取水口與壓載艙進行連接，該藥液供給裝置與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給用于對從上述取水口取入的液體中的水生微生物進行殺菌處理的次氯酸鈉水溶液，該方法包括: 在上述藥液供給裝置中，對從不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉；以及 從上述藥液供給裝置向上述壓載水供給線路供給上述次氯酸鈉。
14.根據(jù)權利要求13所述的壓載水的處理方法，其特征在于， 在航行期間進行上述藥液供給裝置中的電解處理。
15.一種制造方法，是在船舶中制造用于對壓載水中的水生微生物進行殺菌處理的次氯酸鈉的方法，該船舶具備壓載水供給線路和藥液供給裝置，該壓載水供給線路將取水口與壓載艙進行連接，該藥液供給裝置與上述壓載水供給線路相連接，向上述壓載水供給線路供給用于對從上述取水口取入的液體中的水生微生物進行殺菌處理的次氯酸鈉水溶液，該方法包括: 在上述藥液供給裝置中，對從不同于上述壓載水供給線路所連接的取水口的第二取水口取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。
全文摘要
提供一種壓載水處理系統(tǒng)，該壓載水處理系統(tǒng)具備壓載水供給線路(107)，其將取水口(104)與壓載艙(103)進行連接；殺傷處理裝置(102)，其配置在線路(107)上，用于以電氣或機械方式對從取水口(104)取入的液體中的水生生物進行殺傷處理；以及藥液供給裝置(101)，其與線路(107)相連接，向線路(107)供給用于對從取水口(104)取入的液體中的水生生物進行殺滅處理的次氯酸鈉，其中，藥液供給裝置(101)與不同于壓載水供給線路(107)所連接的取水口(104)的第二取水口(114)相連接，對從第二取水口(114)取入的液體進行電解來產生次氯酸鈉。
文檔編號B63B13/00GK103189319SQ201180051038
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者山本寬, 永岡秀基, 山口典生, 枝川晶義, 遠藤廣之, 船越英典 申請人:松下電器產業(yè)株式會社