申请日2013.06.28
公开(公告)日2015.03.11
IPC分类号B01F1/00; B01F5/10; B01F3/12
摘要
具有：储存槽(3)，其储存将粉体混入至液体中而得到的混合液;液体分离器(9)，其从该储存槽(3)接受混合液，并将该混合液分离为溶解液和未溶解部分含有液;混合液供给流路(8)，其将混合液从储存槽(3)的混合液排出口(3B)向液体分离器(9)的混合液进入口(9C)供给;以及未溶解部分含有液返回流路(10)，其使从在液体分离器(9)上设有的未溶解部分含有液排出口(9B)排出的未溶解部分含有液向上述混合液供给流路(8)返回，通过该未溶解部分含有液返回流路(10)与上述混合液供给流路(8)连接，从而形成循环流路(11)。
权利要求书
1.一种粉体和液体的混合溶解装置，其将粉体混合并溶解在液体中，该粉体和液体的混合溶解装置具有：储存槽，其储存将粉体混入至液体中而得到的混合液; 液体分离器，其从该储存槽接受混合液，并将该混合液分离为溶解有粉体的溶解液、以及含有未溶解的粉体的未溶解部分含有液; 混合液供给流路，其将混合液从储存槽向液体分离器供给;以及未溶解部分含有液返回流路，其使从液体分离器排出的未溶解部分含有液向所述混合液供给流路返回，通过该未溶解部分含有液返回流路与所述混合液供给流路连接，从而形成循环流路。
2.根据权利要求1所述的粉体和液体的混合溶解装置，其中，还具有：溶解液排出流路，其从液体分离器排出溶解液;以及分支流路，其经由切换阀而从溶解液排出流路分支，分支流路与未溶解部分含有液返回流路合流连接。
3.一种压舱水处理装置，其具有：压舱水取水管路，其将作为压舱水而取水得到的液体引导至压舱水箱; 过滤装置，其设置在所述压舱水取水管路中，对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物; 杀菌剂供给装置，其供给用于对在所述过滤后的液体中存在的生物和细菌进行杀菌的杀菌剂;以及混合装置，其设置在所述压舱水取水管路中，将从所述杀菌剂供给装置供给的杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中，所述杀菌剂供给装置具有将粉体杀菌剂溶解至液体中的混合溶解装置，所述混合溶解装置是权利要求1或2所述的粉体和液体的混合溶解装置。
说明书
粉体和液体的混合溶解装置以及使用该混合溶解装置的压舱水处理装置
技术领域
本发明涉及一种粉体和液体的混合溶解装置以及压舱水处理装置，其中，该粉体和液体的混合溶解装置在通过使粉体和液体混合并溶解而形成溶解液时，能够提高溶解浓度而不产生未溶解部分，该压舱水处理装置使用该粉体和液体的混合溶解装置，用于对在船舶的压 舱水箱(ballast tank)中贮存的压舱水(ballast water)进行期望的处理。
背景技术
作为使粉体状的固体物质和液体混合并溶解的混合溶解装置，具有各种方式的装置，但要求在短时间内高效地溶解。此外，粉体和液体的混合溶解装置例如用于在压舱水处理装置中，将粉体杀菌剂溶解在海水中，并调制规定浓度的杀菌剂溶解液，其中，该压舱水处理装置向在船舶中贮存的压舱水中添加杀菌剂而对压舱水中的浮游生物、细菌进行杀菌。
<现有的粉体和液体的混合溶解装置>
作为粉体状的固体物质和液体的混合技术，已知有将固体物质以及液体供给至共用的投入管中，在与该投入管连结的混合机中利用特殊形状的旋转盘(针磨机)进行混合和搅拌的装置(针型混合装置) (专利文献1)。专利文献1的旋转盘具有：圆板状的旋转部件;以及多个针状的凸起部分，它们在该旋转部件的一个板面上直立设置，并利用该旋转部件的旋转而对固体物质和液体进行混合、搅拌。因此，根据专利文献1，如果旋转该旋转盘，则凸起部分对固体物质和液体的混合物作用搅拌力，对粉体在液体中产生的粉体的未溶解部分的块即“疙瘩”进行粉碎。由此，使由于对液体加压输送而进行供给所产生的空气的卷入(所谓的“起泡”)尽可能减少。在专利文献1中，上述投入管在配置有旋转盘的位置处向斜下方延伸。而且，从将旋转面相对于该投入管的轴线设为直角的旋转盘的下部周围区域取出溶液。<现有的压舱水处理装置> 通常，在空载或装载少于规定重量的状态下的船舶，从确保螺旋桨(propeller)入水深度、确保稳定的航行等必要性出发，在航行前向压舱水箱中注入压舱水(例如，海水或河水)。反之，在装载规定重量以上进行航行的情况下，从压舱水箱将压舱水排出至水中。
如果由在环境彼此不同的载货港与卸货港之间来往的船舶在各个港口进行压舱水的取水以及排水，则进行取水的港口的水中所包含的细菌、浮游生物(plankton)等生物会被带入至进行排水的港口的水域中。作为其结果，进行排水的港口的水域的原来的生态系统受到扰乱。因此，在2004年2月，在关于船舶的压舱水管理的国际会议中，通过了用于对船舶的压舱水以及压舱水中的沉淀物进行限制和管理的国际条约，规定了对压舱水进行处理的义务。根据国际海事组织(IMO：International Maritime Organization) 所规定的压舱水的处理标准，进行如下限定，即从船舶排出的压舱水中所包含的大于或等于50μm的生物(主要是浮游动物)的数量在1m3中小于10个，大于或等于10μm而小于50μm的生物(主要是浮游植物)的数量在1mL中小于10个，霍乱弧菌(Vibrio cholera)的数量在100mL中小于1cfu，大肠杆菌(Escherichia coli)的数量在100mL中小于250cfu，肠球菌(enterococcus)的数量在100mL中小于100cfu。现有的压舱水的处理装置例如通过专利文献2已知。该现有的压舱水处理装置具有：过滤装置，其在作为压舱水而对海水进行取水时，对海水进行过滤而捕捉去除水生生物;杀菌剂供给装置，其将对海水中的细菌进行杀菌的杀菌剂供给至过滤后的海水中;以及文丘里管(Venturi tube)装置，其通过使供给有杀菌剂的过滤海水中产生 空穴效应(cavitation)而使上述杀菌剂扩散至过滤海水中，从而对过滤海水中的细菌进行杀菌，并且对过滤海水中的残留水生生物进行破坏。
上述的目的通过按照如下所述构成的本发明涉及的粉体和液体的混合溶解装置、以及使用该粉体和液体的混合溶解装置的压舱水处理装置而实现。
<粉体和液体的混合溶解装置> 本发明的粉体和液体的混合溶解装置将粉体混合并溶解在液体中，该粉体和液体的混合溶解装置具有：储存槽，其储存将粉体混入至液体中而得到的混合液; 液体分离器，其从该储存槽接受混合液，并将该混合液分离为溶解有粉体的溶解液、以及含有未溶解的粉体的未溶解部分含有液; 混合液供给流路，其将混合液从储存槽向液体分离器供给;以及未溶解部分含有液返回流路，其使从液体分离器排出的未溶解 部分含有液向上述混合液供给流路返回，通过该未溶解部分含有液返回流路与上述混合液供给流路连接，从而形成循环流路。根据具有如上所述结构的本发明，将混入有粉体的混合液储存至储存槽中，将该混合液经由混合液供给流路而引导至液体分离器。该混合液无论粉体是均匀混入液体中，还是不均匀混入液体中，均处于在液体中存在有粉体的状态。此外，该混合液处于粉体的一部分溶解在液体中，且包含未溶解的粉体的状态。在液体分离器中，混合液利用离心力被分离。即，以下述方式分离：粉体溶解在液体中且比重小的溶解液位于液体分离器的中心部，含有未溶解的粉体且比重大的混合液(以下，称为未溶解部分含有液)位于液体分离器的周围部。溶解液从液体分离器中心部被引导而从溶解液排出口排出。未溶解部分含有液从分离器周围部被引导而从未溶解部分含有液排出口排出。该未溶解部分含有液经由未溶解部分含有液返回流路向上述混合液供给流路返回，而与从储存槽被引导出的混合液合流，再次向上述液体分离器输送。未溶解部分含有液返回流路通过与上述混合液供给流路连接而形成循环流路。如上所述，在未溶解部分含有液在循 环流路中循环的期间，未溶解的粉体逐渐溶解在液体中而成为溶解液，该溶解液从上述液体分离器中心部被引导而排出。这样，所排出的溶解液成为不包含未溶解的粉体且浓度高的溶解液。
在本发明中，优选还具有：溶解液排出流路，其从液体分离器排出溶解液;以及分支流路，其经由切换阀而从溶解液排出流路分支，分支流路与未溶解部分含有液返回流路合流连接。在混合溶解装置刚开始运转之后，在从液体分离器的溶解液排出口排出的溶解液的浓度还没有变得足够高的时期，切换上述切换阀，将该低浓度溶解液导入至分支流路，而与该未溶解部分含有液返回流路合流，并与该未溶解部分含有液一起在循环流路中循环。由此，能够提高从液体分离器的溶解液排出口排出的溶解液的浓度。
本发明涉及的压舱水处理装置具有：压舱水取水管路，其将作为压舱水而取水得到的液体引导至压舱水箱;过滤装置，其设置在所述压舱水取水管路中，对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物;杀菌剂供给装置，其供给用于对在所述过滤后的液体中存在的生 物和细菌进行杀菌的杀菌剂;以及混合装置，其设置在所述压舱水取水管路中，将从所述杀菌剂供给装置供给的杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中，所述杀菌剂供给装置具有将粉体杀菌剂溶解至液体中的混合溶解装置，所述混合溶解装置是前述的本发明涉及的粉体和 液体的混合溶解装置。
发明的效果本发明如以上所述，将来自储存槽的粉体和液体的混合液利用液体分离器分离为溶解液和未溶解部分含有液，仅将溶解液从溶解液排出口排出，使未溶解部分含有液在循环流路中循环，因此能够在使未溶解部分含有液进行循环的期间使粉体充分溶解在液体中，能够得到不含有未溶解部分的高浓度的溶解液。