申请日2015.07.02
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F1/32; B01D33/06; B01D39/16; B63B13/00
摘要
本发明提供一种压载水处理装置，该压载水处理装置配备有过滤装置和照射装置，照射装置使用紫外线照射已被过滤的已过滤水。其中，过滤装置是这样的装置：去除99.999%以上的最小部分尺寸在50μm以上的L尺寸生物，以及90%以上的最小部分尺寸在10μm以上且小于50μm的S尺寸生物。照射装置能够以250m3/h的流量和13kW的能耗对已过滤水进行杀菌，以在杀菌处理后立即杀灭90%的S尺寸生物。
权利要求书
1.一种压载水处理装置，其包括过滤装置和照射装置，所述照射装置使用紫外线照射已被过滤的已过滤水，
其中，所述过滤装置是这样的装置：去除99.999%以上的最小部分尺寸在50μm以上的L尺寸生物，以及90%以上的最小部分尺寸在10μm以上且小于50μm的S尺寸生物，并且
所述照射装置能够以250m3/h的流量和13kW的能耗对所述已过滤水进行杀菌，以在杀菌处理后立即杀灭90%的S尺寸生物。
2.根据权利要求1所述的压载水处理装置，其中，处理水量为100m3/h以上，并且在所述处理水量为200m3/h的运行期间所述过滤装置和所述照射装置的总能耗为16kW以下。
3.根据权利要求1或者2所述的压载水处理装置，
其中，所述过滤装置为旋转式过滤装置，所述旋转式过滤装置包括：
折叠式过滤器，其包括过滤器基体，所述过滤器基体具有重复地形成峰部和谷部的褶皱并且具有轴向为所述褶皱的脊线方向的管状形状，所述折叠式过滤器被用作过滤膜，
所述折叠式过滤器的筒体的顶表面以及筒体的底表面均以水密的方式密封，所述折叠式过滤器被保持为能围绕筒轴线旋转;
未处理水喷嘴，通过所述未处理水喷嘴朝向所述折叠式过滤器的外周表面喷射未处理水;
壳体，其包括外管状部分，所述外管状部分设置为包围所述折叠式过滤器并且将所述未处理水喷嘴的喷嘴开口包括在所述外管状部分中;
已过滤水流动路径，通过所述已过滤水流动路径将已穿过所述折叠式过滤器的已过滤水从所述折叠式过滤器的筒体内部引导到所述壳体的外部;以及
排出流动路径，通过所述排出流动路径将未被所述折叠式过滤器过滤的排出水排出到所述壳体的外部，并且
所述过滤器基体包括无纺布，所述无纺布具有230g/m2以上且300g/m2以下的单位面积重量、14cc/cm2·sec以下的空气流量以及0.5mm以上的厚度。
4.根据权利要求3所述的压载水处理装置，其中，所述过滤器基体包括聚酯无纺布。
5.根据权利要求3或4所述的压载水处理装置，其中，所述旋转式过滤装置能运行为使得在10小时以上的时间内每分钟的过滤压力差的变化和每分钟的平均过滤流量的变化均在±10%以内。
6.根据权利要求5所述的压载水处理装置，其中，从所述未处理水喷嘴喷射的所述未处理水的流量为100m3/h以上，并且从所述已过滤水流动路径喷射的所述已过滤水的流量与从所述排出流动路径排出的所述排出水的排出流量的比率(已过滤水流量/排出流量)为20至1.5。
7.一种用于处理压载水的方法，所述方法包括：将根据权利要求1至6中任一项所述的压载水处理装置安装在船体中;使用取自所述船体外部的海水作为未处理水;进一步地，向由所述压载水处理装置处理的已过滤水施加杀菌处理;以及随后，将已杀菌的水储存在所述船体中作为压载水。
说明书
压载水处理装置以及用于处理压载水的方法
技术领域
本发明涉及用于制取储存在船舶中的压载水的处理装置以及用于处理压载水的方法。
背景技术
船舶中所运载的压载水是运载在船舶中以便即使当船舶处于空载状态下时也能提供安全航行的海水。经由被远洋船舶输送的压载水所转移的外来生物的对环境(特别是对生态系统)的影响已成为国际问题。2004年，国际海事组织(IMO)通过了“船舶压载水和沉积物控制和管理国际公约(在下文中称为管理公约)”。管理公约要求排出的压载水中的生物数量处于极低的水平。在该排出标准中，根据浮游生物的尺寸规定生物的数量，例如，具有50μm以上尺寸的浮游生物(在下文中称为L尺寸生物)的数量为10个生物/m3以下，并且具有10μm至50μm尺寸的浮游生物(在下文中称为S尺寸生物)的数量为10个生物/ml以下。因此，当压载水储存在压载罐中时，需要用于杀灭压载水中的微生物的处理。
已开发出用于去除、杀死或灭活微生物的各种方法作为处理压载水的方法。专利文献1披露了用于通过过滤去除微生物的方法。专利文献2和专利文献3披露了用于通过紫外线照射杀死微生物的方法。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2006-728
专利文献2：日本未审查专利申请公开No.2006-248510
专利文献3：日本专利No.5517113
专利文献4：日本专利No.4835785
发明内容
技术问题
在海水(例如日本沿海水域)中，L尺寸生物的数量在较小数量的情况下为数千个生物/m3，并且在较大数量的情况下为数十万个生物/m3。为了满足以上规定，需要将L尺寸生物的数量确实地减少至1/100000的水平。此外，特别地，大中型船舶中的压载水的量非常巨大，并且每小时需要处理数百吨到数千吨。
关于使用过滤膜的去除手段，为了去除微生物，需要具有非常小的孔的过滤膜。例如，用于专利文献1中的由中空纤维膜形成的微孔过滤膜。由于具有细微孔的过滤膜在短时间内堵塞，需要频繁地执行反冲洗等，因此不能长时间地执行大量的处理。关于使用紫外线照射的去除手段，为了去除(尤其是)L尺寸生物，需要增加紫外线的强度，并且需要要求大的电力的非常大的装置。在船舶上使用这些装置中的任何一个都是不现实的，在船舶中，装置的安装位置受到限制，并且可使用的电量受到限制。
为了解决上述问题，本发明的发明人已开发出包括具有新结构的过滤装置的压载水处理装置。专利文献4描述了使用过滤膜的压载水处理装置，该装置由本发明的申请人提交。该装置是这样的过滤装置：在该过滤装置中，筒形过滤器安装在管状容器中，并且将被允许从筒形过滤器的外部流到内部的液体收集为滤液。待过滤的液体从设置在管状容器的侧表面上的喷嘴喷射到过滤器的过滤表面的一部分上。结果，冲洗了沉积在过滤器的表面上的过滤产物以恢复渗透通量，并且已被冲洗掉的过滤产物从过滤前腔室排出。利用该构造，可连续地维持稳定的过滤状态。本发明提供了使用上述装置结构作为基础的具体结构，该具体结构用于实施满足上述标准的处理。
问题的解决方案
本发明的发明人已推进了该装置的发展并且得到以下结构。一种压载水处理装置，其包括过滤装置和照射装置，所述照射装置使用紫外线照射已被过滤的已过滤水。过滤装置是这样的装置：去除99.999%以上的最小部分尺寸在50μm以上的L尺寸生物，以及90%以上的最小部分尺寸在10μm以上且小于50μm的S尺寸生物。照射装置能够以250m3/h的流量和13kW的能耗对已过滤水进行杀菌，以在杀菌处理后立即杀灭90%的S尺寸生物。应注意，符号h表示时间(小时)。
过滤装置的过滤器基体优选地由具有230g/m2以上且300g/m2以下的单位面积重量、14cc/cm2·sec以下的空气流量以及0.5mm以上的厚度的无纺布形成。
此外，用于处理压载水的方法包括：将压载水处理装置安装在船体中;使用取自船体外部的海水作为未处理水;进一步地，向由压载水处理装置处理的已过滤水施加杀菌处理;以及随后，将已杀菌的水储存在船体中作为压载水。
本发明的有益效果
提供了能够稳定地大量处理管理公约中所规定的压载水的压载水处理方法和压载水处理装置。