[发明专利]压舱水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及压舱水处理装置，更具体地说，涉及在将海水抽入到船舶的压舱水罐内或将压舱水从压舱水罐排出到海中时，能够消灭压舱水中微生物的压舱水处理装置。

背景技术

通常，由于压舱水使用海水，因而生存在海水中的细菌和微小生物与海水一起大量混入压舱水内。如果将上述压舱水排放到目的地的海水中，则外来的微小生物被大量排出到目的地的海水中，在世界各地引起生态系统破坏。对此，一种处理方式是在航行途中的海洋上，与细菌和微小生物比较少的海水进行交换。此时，如果将压舱水罐排空后再向压舱水罐内抽入海水，存在因船舶的平衡所引起的安全性、恶劣气候环境下难以实施等问题。此外，如果采用一边由泵抽补海水一边使压舱水从压舱水罐的排出管中溢出的方法，为了更换95％以上的压舱水，则必须更换相当于压舱水罐容量3倍左右的海水，例如压舱水罐的容量为6万吨，则必须抽取18万吨的海水，现实中实施非常困难。

IMO(国际海事机关)于2004年2月采用压舱水管理的国际条约。该国际条约的目的是确保保护海洋生态体系以及国际航运的顺利进行，通过对船舶的压舱水和沉淀物进行控制和管理，防止因有害水生生物和病原体的移动所引起对环境、人体健康、财产和资源的危害。压舱水的排放标准为动物浮游生物少于10个/m³、植物浮游生物少于10个细胞/ml、霍乱菌少于1cfu(集落形成单位)/100ml、大肠菌少于250cfu/100ml、肠球菌少于100cfu/100ml。

除了海洋上交换压舱水方法之外，还具有在将压舱水抽入压舱水罐内或从压舱水罐内排出时，施加高电压脉冲，由电弧放电进行杀菌的方法(参考专利文献1)。

此外，还存在利用锅炉的蒸汽热方法、利用紫外线的DNA破坏作用的方法、利用由臭氧引起的细胞膜的氧化分解的方法(参考专利文献2)。

本申请人也提出了在通过管子的流体中引起旋转流，产生空穴作用(空洞化现象)，使气体和液体等两种流体有效混合的流体混合装置(参考专利文献3)，以及使用臭氧进行净化的臭氧反应装置(参考专利文献4)等方案。该流体混合装置也被称作串联混合机(in-line mixer)，由于能够在短时间内对大量压舱水进行杀菌，因而进行了各种实验。

根据这些实验，串联混合机能够对压舱水进行有效杀菌。串联混合机是利用由旋转流将流体推压到管的内表面上而引起的加压、使旋转流与设置在内周部上的多个突起碰撞而引起的冲撞、以及由空穴作用引起的冲击波等三种作用的复合效果，能够破坏浮游生物的细胞膜。在旋转流的中央部所产生的空穴由于为低压，产生气泡，所产生的气泡因周围高压而破裂，由此形成由空穴引起的冲击波。这种力学作用虽然能够有效地消灭数十至数百微米大小的浮游生物和幼体，但是为了更有效地发挥这种效果，需要对串联混合机进行改进，从而能够更早地引起旋转流。

根据上述实验断定，由于霍乱菌和大肠菌的尺寸为1～5微米，尺寸非常小，因而由串联混合机的力学作用不能消灭霍乱菌和大肠菌。因而，希望一种仅依赖于杀菌剂和细菌接触，具有比氯大7倍杀菌作用的臭氧杀菌物品等。此时必须瞬间进行气体(杀菌剂)和液体(压舱水)的混合、或液体(杀菌剂)和液体(压舱水)的微细混合。虽然串联混合机具有这种优良的混合性能，但是为了可靠地消灭压舱水中的微生物，需要进一步提高这种混合能力。

专利文献1：特开2002-192161号公报

专利文献2：特开2004-160437号公报

专利文献3：特开2000-354749号公报

专利文献4：特开平7-124577号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种压舱水处理装置，能够改善串联混合机的性能，有效地消灭数微米至数百微米大小的微生物，在短时间内能够对大量压舱水进行处理。

本发明压舱水处理装置的特征是，该压舱水处理装置包括：用于向船舶的压舱水罐给水和从压舱水罐排水的管路；设置在该管路上并进行压舱水的给水和排水的压舱水泵；臭氧发生装置或过氧化氢发生装置；串联混合机，该串联混合机包括将所生成的臭氧或过氧化氢投入到上述管路内的气液注入管、具有指定内径的主筒部、内径比上述主筒部小且在内周部上设置了多个突起物的支筒部以及连接在两个内径部之间的锥部，该串联混合机还具有在筒内部引起旋转流的2个翼板；其中，上述压舱水通过上述串联混合机，同时进行力学破坏杀菌以及由臭氧或过氧化氢与压舱水的微细混合所引起的化学活性物质杀菌，上述力学破坏杀菌是由压舱水的加压、上述压舱水与上述突起物的碰撞以及空穴作用冲击波等3种作用形成。