[發明專利]過濾裝置及過濾方法

無效

• 申請號: 200880104945.0
• 申請日: 2008-08-25
• 公開（公告）號: CN101795745A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 筱田岳思;物部長順
• 申請（專利權）人: 國立大學法人九州大學
• 主分類號: B01D37/02
• 分類號: B01D37/02;B01D29/48;B63B13/00
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 文琦;陳波

技術領域

本發明涉及一種不使用化學藥品等就可進行除菌的過濾裝置及過濾方法，特別是涉及一種對船舶的壓艙水等進行除菌直至符合國際環境標準的水平的過濾裝置和過濾方法。?

背景技術

以往，船舶裝載由泵等抽汲到船底的水箱的海水作為壓艙水進行航行，當到達目的地時，在裝卸貨物的時間內將該壓艙水排放到外部。這是由于，不裝載貨物的船舶及貨物的裝載量小的船舶的吃水線下降，而不用保持壓艙物。而且，由于如果該抽汲、排放需要所需以上的時間，則關系到運輸成本的上升，因而應該將此掌握在裝卸貨物的時間內，通常以數百噸/小時～數千噸/小時的高速進行抽吸、排放。?

但是，一般抽吸壓艙水的海域和排放壓艙水的海域不同。由于抽吸海水的海域有可能混有浮游生物及細菌，當將其在目的地的沿岸及港灣內排放時，將會使這些有害的浮游生物及細菌人為地從取水海域運到排水海域。根據情況，在排放的海域它們或者進行異常繁殖而破壞生態系統，成為貝毒及赤潮的原因，或者引起海洋污染使漁業蒙受沉重打擊。實際上已由許多這樣的事例的報告。此外，還有可能使危害波及到公共衛生。?

這樣，為了防止有害的浮游生物及細菌隨著船舶的移動而搬運，2004年2月，國際海事組織(IMO：International?Maritime?Organization)通過了用于控制及管理船舶的壓艙水及沉淀物的國際條約。在該條約中，設有被稱為D2壓艙水排放標準的針對壓艙水的嚴格的排放標準，將可排放的分別控制為，在1噸壓艙水中，超過50μm的浮游生物數為?10個/噸，10μm～50μm的浮游生物數為10個/ml，大腸菌類為不足250cfu(colouy?forming?unit)/100ml。因此，根據該排放標準，必須同時且基本上去除從超過50μm的大的浮游生物直至1μm左右的小的細菌的微生物，而且必須短時間對龐大的壓艙水進行處理。?

現在，在澳大利亞及美國這樣的國家已先行運用該嚴格的排放標準。去往這些國家的眾多的船舶，為了滿足該排放標準而在港灣等沿岸進行壓艙水的交換。即，在靠港之前將裝載的壓艙水與遠海的不存在潔凈的問題的海水進行交換(リバラスト法)。?

但是，在進行壓艙水的交換時保持船體的平衡成為問題，曾經因交換的次序的錯誤而引發傾覆事故，確保交換時的安全成為問題。而且，只是交換壓艙水實質上不能解決該問題。在朝著比標準自身更為嚴格的方向，澳大利亞及美國這些國家正在研討更為嚴格的標準的設定。?

現已報告的開發中的壓艙水處理裝置的實際情況是，基于使用G9這一化學方法的標準，利用氯等化學藥品進行藥品處理、及利用臭氧進行浮游生物、細菌的殺滅以進行殺菌的方法(化學處理法)為中心，只是為了達到D2壓艙水排放標準而進行化學處理。另外，在本說明書中，所謂除菌是指去除浮游生物、細菌等直至達到目的的水準的意思。?

如上所述，壓艙水的取水、排水由于在裝卸時進行，因而當根據G9標準對壓艙水進行殺菌時，被化學藥品處理過的壓艙水大量地排放到港灣，化學藥品對港灣內的生物帶來很大的影響，有可能破壞生態系統。因此，期待通過物理處理進行除菌或者殺菌、以與裝置有關的G8標準為基準的方法。?

但是，在物理處理的代表即過濾中，主要利用的有：利用過濾器等過濾材料捕獲比形成于此的空隙(開口)大的固形成分粒子的濾網?過濾現象、和利用濾渣及砂等立體重疊時形成的空隙捕獲固形成分粒子的深層過濾現象、和利用與進行過濾同時成長的濾渣的表面分離大的固形成分粒子只是使清澈的液體流入濾渣內進行過濾的濾渣過濾現象。?

為了過濾掉1μm左右的小細菌而成為清澈的水，必須使過濾材料的孔眼變小。因此短時間孔眼堵塞。此時的過濾可考慮利用上述的濾渣過濾現象等，但是壓力損失(流體阻力)立即變高，難以對以數百噸/小時或者數千噸/小時的流速流動的壓艙水進行除菌。因此，無論如何都不得不進行利用上述的化學藥劑的處理、熱處理或者電處理。?

例如，如果在60℃以上對壓艙水進行熱處理，則可能設置成不適合大腸桿菌等生存的環境(熱處理法)。作為其具體的方法，可考慮將發動機冷卻用水注入到水箱，或者將熱交換器配置于壓艙水配管系統的中途的方法等。但是，利用這些方法不能說就能可靠地進行殺菌，另外，其能效也差。即，為了進行殺菌就需要龐大的熱量、費用。此外，由于裝載熱水而對貨物有影響，另外，由于熱水的排放還有可能對海洋生物有影響。?