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平成17年度 船舶バラスト水等処理技術実用化のための調査研究 報告書

 事業名 船舶バラスト水等処理技術実用化のための調査研究
 団体名 日本海難防止協会 注目度注目度5


2. 船舶構造・安全性、乗組員の安全性等を考慮した試作システムの企画・検討
2.1 スペシャルパイプ・ハイブリッドシステム第1世代(プロトタイプ)の処理効果再検討試験
 スペシャルパイプ・ハイブリッドシステムとは、水生生物の機械的殺滅装置であるスペシャルパイプと、オゾンによる処理効果を組み合わせたバラスト水処理システムのことである。第1世代(プロトタイプ)とは、各種実験用に試作した処理流量が20m3/hrの小型システムのことである。
 スペシャルパイプ・ハイブリッドシステム第1世代(ハイブリッド第1世代、以下同じ)を用いた平成16年度の陸上試験では、スリット部流速が40m/sec、注入時オゾン濃度が2.5mg/で、IMO排出基準を達成することが確認された。しかし、この試験時(平成17年2月)の水生生物量が少なかったため、注入時のオゾン濃度2.5mg/で常時IMO排出基準が達成可能であるかについては、確証が得られていない。よって、海水中の生物量が多い時期に再度試験を行い、オゾン注入濃度と処理効果等のシステム設計条件を確認することとした。
 
(1)試験目的
 
 ハイブリッド第1世代の処理効果再検討試験の目的は、オゾン注入量等の最適条件の確認である。
 
(2)試験項目
 試験項目は、以下の12項目とした。
 
(1)流量計測
(2)スリットの上流及び下流の圧力計測
(3)水中オゾン濃度
(4)気相オゾン濃度
(5)水中オキシダント濃度
(6)溶存有機炭素(DOC)
(7)粒子状有機炭素(POC)
(8)浮遊物質(TSS)
(9)50μm以上の水生生物
(10)50μm未満で10μm以上の水生生物
(11)従属栄養細菌
(12)大腸菌群
 
(3)試験方法
 
1)試験時期
 2005年6月2日〜18日
 
2)試験場所
 佐賀県伊万里市の臨海試験施設
 
3)試験方法
(1)試験システム
 写真II.2.1-1には、ハイブリッド第1世代の処理効果再検討試験システムの全景を掲載し、図II.2.1-1には、ハイブリッド第1世代性能向上システムの処理効果再検討試験システム図及び主な構成要素を示した。また、図II.2.1-2には、オゾン注入に使用したミキサーパイプの構造図を示した。
 使用したスペシャルパイプは、管径50mmで、スリット幅が0.3mmのスリット板及び衝突板を装着したものである。
 試験は、伊万里湾からポンプで汲み上げた自然海水を一旦原水として貯水タンクに貯め、その海水を補助ポンプでシステム全体に通水し、スペシャルパイプ直前の高圧ポンプでスリット部流速を調整する方法で行った。オゾンは、ミキサーパイプを通じて注入した。オゾンの注入位置は、基本的に補助ポンプと高圧ポンプの間としたが、後述する一部の試験ケースでは、スペシャルパイプの下流側とした。処理水は、容量200の停留タンクを通した後に、遮光した容量500の処理後の貯水タンクで貯水後、保存した。
 処理水は、写真II.2.1-2のように暗条件で保存し、保存期間は、バラスト水管理条約に付随するガイドライン「バラスト水管理システムの承認のためのガイドライン(G8)」(以下、G8ガイドライン)の陸上試験要件の処理後5日、及び日本から北米の航路期間を想定した処理後8日間とした。
 なお、水生生物及び水中オキシダント及び溶存オゾン計測のためのサンプルは、合計5箇所設置した採水バルブによりサンプリングした((1)ミキサーパイプ直後、(2)スリット直後、(3)停留タンク入口付近、(4)同タンク出口付近、(5)処理水タンク)。
 
写真II.2.1-1  ハイブリッド第1世代の処理効果再検討試験システムの全景
 
写真II.2.1-2 貯水タンクによる処理水保存状況
 
図II.2.1-1  ハイブリッド第1世代の処理効果再検討試験システム図及び主な構成要素
(オゾンをスペシャルパイプの上流で注入した場合)
(拡大画面:21KB)
 
(オゾンをスペシャルパイプの下流で注入した場合)
(拡大画面:21KB)
 
圧力のデータ記録器
 
圧力計
 
流量計
 
オゾン発生装置
 
スペシャルパイプ
 
図II.2.1-2 オゾン注入部で使用したミキサーパイプの構造図
縦断面
 
横断面
 


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