WO2006088156A1 - 船舶バラスト水の処理方法 - Google Patents

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Yasuo Fukuyo
Yoshiharu Wakao
Takuro Tabuchi
Takashi Mizumori
Takeaki Kikuchi
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Katayama Chemical Inc
Japan Association of Marine Safety
Laboratory of Aquatic Science Consultant Co Ltd
MO Marine Consulting Ltd
Shinko Ind Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Marine Tech Inst Co Ltd
Shinko Co Ltd
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MARINE TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd
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MO Marine Consulting Ltd
Shinko Ind Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Marine Tech Inst Co Ltd
Shinko Co Ltd
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    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
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    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F2201/001—Build in apparatus for autonomous on board water supply and wastewater treatment (e.g. for aircrafts, cruiseships, oil drilling platforms, railway trains, space stations)

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating ship ballast water that can easily and reliably remove aquatic organisms that inhabit ship ballast water.
  • ballast water is pumped into the ship before leaving the unloading port, and discharged outside the ship before entering the loading port or when loading the load.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2695071
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 322788
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-200156
  • the present invention makes it easy and reliable for various organisms inhabiting ship ballast water, that is, zooplankton, plant plankton, cysts in which plankton is dormant, microorganisms such as bacteria, and aquatic organisms such as minute shellfish. In addition to extermination, it can be safely discharged into the sea without any chemical components remaining in the treated ballast water, and it will adversely affect living organisms in the surrounding waters that have the correct amount of dissolved oxygen and discharge ballast water. It is an object to provide a safe and safe ballast water treatment method.
  • the inventors of the present invention have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, after adding hydrogen peroxide or a hydrogen peroxide-generating compound to the ship's ballast water, the shear stress is applied to the ballast water. And by adding physical means to generate Z or cavitation, it is possible to eliminate all aquatic organisms that inhabit Norast water, to maintain the appropriate amount of dissolved oxygen in ballast water, and to peroxidize in ballast water Surprisingly, it was found that hydrogen decomposes rapidly, and the present invention was completed.
  • the hydrogen peroxide concentration in the ship ballast water is 10 to 500 mg / L.
  • a ship ballast water treatment method is provided.
  • aquatic organisms refers to aquatic and marine microorganisms such as zooplankton, phytoplankton, cysts in which plankton is dormant, microorganisms such as bacteria, and organisms such as small shellfish. means.
  • all organisms such as zooplankton, phytoplankton, cysts in which plankton is in a dormant state, microorganisms such as bacteria, and aquatic organisms such as microshells that live in the ship's ballast water can be easily and reliably Can be disinfected.
  • the dissolved oxygen that does not remain in the ballast water after treatment with the added chemical is an appropriate amount, and the ballast water that has become unnecessary can be relieved without fear of adversely affecting living organisms in the surrounding sea area. Can be discharged into the sea.
  • Hydrogen peroxide is a highly safe component that easily decomposes into water and oxygen in water.
  • an aqueous hydrogen peroxide solution having a concentration of 3 to 60% which is commercially available for industrial use is usually mentioned.
  • the hydrogen peroxide generating compound means a compound capable of generating hydrogen peroxide in water, and includes inorganic peracids such as percarbonate, perboric acid, peroxysulfuric acid, Organic peracids such as peracetic acid and their salts. Examples of such salts include sodium percarbonate and sodium perborate.
  • hydrogen peroxide or a compound that generates hydrogen peroxide (hereinafter also referred to as “hydrogen peroxides”) is diluted with seawater or fresh water as appropriate to achieve the desired concentration. You can use it by dissolving it.
  • Hydrogen peroxide generated in water for use containing seawater or fresh water can also be used.
  • Methods for generating hydrogen peroxide in the working water include electrochemical decomposition of water or alkaline solutions, irradiation of high-tech energy lines such as ultraviolet rays and radiation, or water. Examples include metabolism by living organisms [for example, Poecillia vellifere].
  • the hydrogen peroxide concentration in the ship ballast water is 10 to 500 mg / L.
  • it is added so that it may become 10-300 mgZL.
  • the hydrogen peroxide concentration is less than lOmgZL, the organisms that inhabit the ballast water cannot be fully controlled.
  • the hydrogen peroxide concentration exceeds 500 mg / L, it is not preferable because a biocidal effect commensurate with the amount added cannot be expected, and hydrogen peroxide may remain after the treatment.
  • a physical means for generating shear stress and Z or cavity is then added to the ballast water.
  • This physical means contributes to the enhancement of aquatic life by adding hydrogen peroxides, maintaining dissolved oxygen in ballast water, and decomposing hydrogen peroxide after treatment.
  • cavitation refers to a phenomenon that occurs with the generation and extinction of bubbles generated when the flow velocity increases locally in the liquid and the pressure falls below the saturation pressure of the liquid.
  • the physical means for generating the shear stress and / or the cavity is not particularly limited, and a known method can also be used.
  • means for providing at least one slit plate having a plurality of slit-shaped through holes in the cross-sectional direction of the ballast water channel and allowing the ballast water to pass through the slit plate for example, means for providing at least one slit plate having a plurality of slit-shaped through holes in the cross-sectional direction of the ballast water channel and allowing the ballast water to pass through the slit plate.
  • the thickness of the slit plate, the slit width, the slit interval, the distance between adjacent slits, the direction of the slits, etc. may be appropriately set according to various conditions such as the shape of the water channel.
  • the pipe inner diameter is 100 mm
  • the thickness of the slit plate is about 3 to 10 mm
  • the slit width is about 0.1 to about 1 mm
  • the slit interval is about 3 to 10 mm
  • adjacent slits The distance between them is about 5 to 15 mm.
  • a plurality of slit plates are provided so that the slit openings are parallel to the long axis direction of the slits, and a plurality of slit plates having different slit widths and intervals are provided.
  • a plurality of slit plates may be provided so that the directions are orthogonal.
  • slit plates (2 sheets, plate thickness: 4 mm, slit width: 0.3 mm, slit interval: 4 mm, distance between adjacent slits: (Name: special pipe, manufactured by Japan Marine Accident Prevention Association, Neuve inner diameter: 50 mm, effective pipe length: 80 mm).
  • the slit plate may be provided with a mechanism for moving back and forth in the ballast water flow direction to remove clogging in the slit.
  • the addition of hydrogen peroxides to seawater or fresh water may be before and / or after adding physical means to seawater or freshwater. Or, after pumping fresh water and adding hydrogen peroxide, add physical means to the sea water or fresh water before being injected into the ballast tank, and shear the sea water or fresh water to which hydrogen peroxide has been added. It is preferable from the viewpoint of the aquatic organism control effect to generate stress and / or cavity.
  • the retention time may be appropriately selected according to the concentration at the time of addition of hydrogen peroxides, the temperature of the ballast water, the type and amount of aquatic organisms that inhabit the ballast water, and the like.
  • the treated ballast water may be retained for a long time when the concentration of hydrogen peroxide added is low and for a short time when the concentration is high.
  • the time to retain the ballast water after treatment is less than 3 hours, It is not preferable because the aquatic organisms that breathe cannot be sufficiently controlled. Also, even if hydrogen peroxide is brought into contact with ballast water for more than 40 hours, an effect commensurate with those times cannot be expected, which is preferable. In addition, when the temperature power of the ballast water is low, for example, 15 ° C. or less, treatment at a high concentration for a long time is preferable.
  • the concentration of hydrogen peroxide and the retention time after treatment may be set as appropriate according to the navigation time and temperature conditions.
  • the method of the present invention can also be carried out in combination with an existing ship ballast water treatment method, for example, a treatment method such as heating, steam injection or ultraviolet irradiation as appropriate.
  • a treatment method such as heating, steam injection or ultraviolet irradiation as appropriate.
  • the ferrous ion or ferrous ion supply amount in such an amount that the ferrous ion concentration becomes 0.:!
  • To 400 mg / L. Selected from catalase in an amount such that the catalase concentration is 0.01 to 50 mg / L, and iodine or iodine supply compound in such an amount that the iodine concentration is 0.1 to 100 mg / L. It is preferable to add at least one of the above. These act as decomposition aids for hydrogen peroxide and promote the decomposition of hydrogen peroxide in ballast water.
  • Ferrous ions and ferrous ion supplying compounds include ferrous sulfate, ferrous chloride, ferrous sulfate ammonium and the like, which are soluble in water and contain divalent iron ions in water. Compounds that can be formed are mentioned. When these are added to the ballast water, ferrous ions may be appropriately diluted or dissolved in seawater or fresh water so as to have a desired concentration. The addition concentration is about 0.:! To 400 mg / L as the ferrous ion concentration.
  • Catalase is an enzyme that catalyzes the reaction of decomposing hydrogen peroxide, and is abundant in the liver, kidney, and red blood cells of animals such as cattle and pigs. It can also be obtained by culturing bacteria such as Aspergillus niger and Micrococcus 1 ysodeikticus. In the present invention, those cultures and culture extracts can be used, and the molecular weight is preferably about 100,000 to 500,000. When these are added to ballast water, catalase may be appropriately diluted or dissolved in seawater or fresh water so as to have a desired concentration.
  • the addition concentration is about 0.01 to 50 mgZL.
  • the iodine supply compound means a compound that is soluble in water and can form iodine ions in water, and examples thereof include potassium iodide and ammonium iodide. When adding these to ballast water, the iodine or iodine supply compound should be diluted or dissolved as appropriate in seawater or fresh water to the desired concentration.
  • the addition concentration is about 0.1 to:! OOmgZL.
  • Test Example 1 (Confirmation test for the ability to maintain dissolved oxygen concentration in seawater)
  • Seawater (pH: 8.0, temperature: 16 ° C, salinity: 3.2%) was collected at a certain place in Saga Prefecture and injected into a 1-ton tank. Pass water from the tank through the flexible tube at a flow rate of 300L / min, add hydrogen peroxide (45 wt% aqueous solution) from the inlet provided in the tube, and add two slit plates (plate thickness: 4mm, slit width) : 0.3 mm, slit interval: 4 mm, distance between adjacent slits: 5 mm) (name: special pipe, made by Japan Sea Disaster Prevention Association, pipe inner diameter: 50 mm, pipe effective length: 80 mm) It was passed at 300 L / min, covered with a light-shielding sheet, and stored in a 500-liter tank that was allowed to stand at room temperature. The seawater (about 300 liters) for 1 minute from the start of storage was discarded, and then the test was performed using the stored seawater.
  • the treated seawater was sampled with a 2-litre beaker over time to obtain test seawater, and the dissolved oxygen concentration (mg / L) in the test seawater was measured with a dissolved oxygen meter (Horiba Seisakusho, model: U-10). .
  • Test Example 2 Verification test for decomposability of hydrogen peroxide
  • the seawater (about 300 liters) for 1 minute from the start of storage was discarded, and then the test was performed using the stored seawater.
  • Treated seawater was collected with a 2-liter beaker over time to obtain test seawater, and the hydrogen peroxide concentration (mg / L) in the test seawater was measured by the potassium permanganate method.
  • Test Example 3 (Bactericidal effect confirmation test)
  • the seawater (about 300 liters) for 1 minute from the start of storage was discarded, and then the test was performed using the stored seawater.
  • Treated seawater is collected in a sterilized container over time and used as test seawater.
  • X-GAL medium manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd. was used as the culture medium for 24 hours at 36 ° C.
  • the results obtained for the number of marine bacteria, the number of land bacteria and the number of coliforms are shown in Tables 3 to 5 together with the presence or absence of reagent reagent and special pipe (SP).
  • concentrations of the reagent are hydrogen peroxide and peracetic acid, the active ingredient concentration, and ferrous chloride Indicates ferrous ion concentration.
  • the present invention relates to a Japanese patent application No. 2005-42670 filed on Feb. 18, 2005, and claims the priority thereof, the contents of which are hereby incorporated by reference. //: / O 088 ⁇ 900 ⁇ 1 £ 9880900 ⁇ AV _ _ ⁇

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Abstract

　船舶バラスト水に過酸化水素濃度が１０～５００ｍｇ／Ｌになるような量の過酸化水素または過酸化水素発生化合物を添加した後、バラスト水にせん断応力および／またはキャビテーションを生じさせる物理的手段を付加して、バラスト水中の水生生物を駆除することからなる船舶バラスト水の処理方法。

Description

明 細 書
船舶バラスト水の処理方法
技術分野
[0001] この発明は、船舶バラスト水中に生息する水生生物を、簡便かつ確実に駆除し得る 船舶バラスト水の処理方法に関する。
背景技術
[0002] 船舶は、荷物を積載していないか、あるいはその積載量が少ない場合、喫水面が 下がり、バランスを保ち難くなる。そこで、船舶は、海洋を安全に航行するために、バ ラスト水として海水もしくは淡水を積載している。このようなバラスト水は、荷揚港を出 港する前に船内に汲み入れられ、積載港に入港する前あるいは積荷を積載する際 に船外に排出される。
[0003] バラスト水としての海水もしくは淡水は、ポンプなどで吸水されて船舶内部に構成さ れた密閉区画に収容される。このとき、吸水地域に生息するプランクトンや細菌など の各種微生物、微小な貝類などの水生生物が取り込まれる。このようなバラスト水を 積載港付近の沿岸や港湾などで排出することによって、周辺海域の生態系が乱され るという問題が起こっている。さらに、バラスト水は、長期間にわたり閉鎖的で光のな い状態に保持されることから、溶存酸素量が低下している。このような貧酸素（還元） 状態のバラスト水を排出することによって、周辺海域の生物に悪影響を及ぼすことも 懸念される。
[0004] 上記のように、ノ ラスト水は暗い還元状態に長時間保持されるために、バラスト水に は、光ゃ溶存酸素を必要とするプランクトンや好気性菌は生息しにくぐプランクトン が休眠状態にあるシストゃ嫌気性菌が繁殖する傾向にある。このシストは、その外壁 がプランクトンの細胞壁膜とは全く異なって、非常に強固な構造であるため、極めて 耐久性が強い。
[0005] 上記の問題点に鑑み、本出願人は、船舶バラスト水に、有害プランクトンのシストを 殺減するのに有効な量の過酸化水素または過酸化水素発生化合物を維持すること 力 なる有害プランクトンのシストの殺滅方法を提案した（特許第 2695071号公報： 特許文献 1)。
また、船舶バラスト水に塩素系殺菌剤あるいは過酸化水素を添加して、有害藻類の シストを死滅させることからなる船舶バラスト水の殺菌方法も提案されている（特開平 4 — 322788号公報：特許文献 2)。し力 ながら、塩素系殺菌剤を添加した場合には、 バラスト水にトリハロメタンが生成し、環境への問題が懸念される。
[0006] さらに、液中の乱流の内部に存在するせん断現象を利用して、液中の微生物を殺 滅する装置が提案されてレヽる（特開 2003— 200156号公報：特許文献 3)。しかしな がら、この装置では、プランクトンなどの水生生物に対する一定の効果は得られるも のの、細菌類などに対しては十分な効果が得られなかった。
[0007] 特許文献 1 :特許第 2695071号公報
特許文献 2：特開平 4一 322788号公報
特許文献 3：特開 2003— 200156号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] この発明は、船舶バラスト水中に生息する各種生物、すなわち動物プランクトン、植 物プランクトン、プランクトンが休眠状態にあるシスト、細菌などの微生物および微小 な貝類などの水生生物などを簡便かつ確実に駆除すると共に、処理後のバラスト水 中に薬剤成分が残存することなぐ安心して海に排出することができ、溶存酸素が適 正量であってバラスト水を排出する周辺海域の生物に悪影響を及ぼすことのない、 安全性の高いバラスト水の処理方法を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0009] この発明の発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、船舶バ ラスト水に過酸化水素または過酸化水素発生化合物を添加した後、バラスト水にせ ん断応力および Zまたはキヤビテーシヨンを生じさせる物理的手段を付加することに より、ノ ラスト水中に生息するあらゆる水生生物を駆除できると共に、バラスト水の溶 存酸素を適正量に維持できること、さらにバラスト水中の過酸化水素が速やかに分解 することを意外にも見出し、この発明を完成するに到った。
[0010] 力べして、この発明によれば、船舶バラスト水に過酸化水素濃度が 10〜500mg/L になるような量の過酸化水素または過酸化水素発生化合物を添加した後、バラスト水 にせん断応力および/またはキヤビテーシヨンを生じさせる物理的手段を付加して、 バラスト水中の水生生物を駆除することからなる船舶バラスト水の処理方法が提供さ れる。
[0011] この発明において、「水生生物」とは、動物プランクトン、植物プランクトン、プランクト ンが休眠状態にあるシスト、細菌などの微生物などの水生微生物および海生微生物 、ならびに微小な貝類などの生物を意味する。
発明の効果
[0012] この発明によれば、船舶バラスト水中に生息する動物プランクトン、植物プランクトン 、プランクトンが休眠状態にあるシスト、細菌などの微生物および微小な貝類などの 水生生物などのあらゆる生物を簡便かつ確実に駆除できる。さらに、この発明によれ ば、添加した薬剤が処理後のバラスト水に残存することなぐ溶存酸素が適正量であ り、周辺海域の生物に悪影響を及ぼすおそれがなぐ不要となったバラスト水を安心 して海に排出することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 過酸化水素は、水中で容易に水と酸素に分解する安全性の高い成分である。
この発明で使用する過酸化水素としては、通常、工業用として市販されている濃度 3〜60%の過酸化水素水溶液が挙げられる。
また、過酸化水素発生化合物（「過酸化水素供給化合物」ともいう）とは、水中で過 酸化水素を発生し得る化合物を意味し、過炭酸、過ホウ酸、ペルォキシ硫酸などの 無機過酸、過酢酸のような有機過酸およびこれらの塩類が挙げられる。そのような塩 類としては、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウムなどが挙げられる。
これらをバラスト水に添加するにあたっては、所望の濃度になるように過酸化水素ま たは過酸化水素発生化合物（以下、「過酸化水素類」ともレ、う）を海水や淡水で適宜 希釈または溶解して用いてもょレ、。
[0014] また、海水または淡水を含む用水中で発生させた過酸化水素を用いることもできる 。過酸化水素を用水中で発生させる方法としては、水またはアルカリ溶液の電気化 学的分解、紫外線や放射線などの高工ネルギ一線を水に照射する方法、あるいは水 生生物 [例えば、 Poecillia vellifere (メダカ目カダヤシ科） ]による代謝などの方法が挙 げられる。
[0015] この発明の方法では、まず、船舶バラスト水に過酸化水素濃度が 10〜500mg/L
、好ましくは 10〜300mgZLになるように添加する。
過酸化水素濃度が lOmgZL未満の場合には、バラスト水中に生息する生物を十 分に駆除することができないので好ましくなレ、。また、過酸化水素濃度が 500mg/L を超える場合には、その添加量に見合う生物駆除効果が期待できず、また処理後に 過酸化水素が残存することもあるので好ましくない。
[0016] この発明の方法では、次いで、バラスト水にせん断応力および Zまたはキヤビテー シヨンを生じさせる物理的手段を付加する。この物理的手段は、過酸化水素類の添 加による水生生物の駆除効果の増強、バラスト水中の溶存酸素の維持、および処理 後の過酸化水素類の分解に寄与する。
ここで、「キヤビテーシヨン」とは、液体中で局所的に流速が増加し、圧力がその液 体の飽和圧力以下となったことにより発生する気泡の生成 ·消滅に伴って生じる現象 を意味する。
[0017] せん断応力および/またはキヤビテーシヨンを生じさせる物理的手段としては、特 に限定されず、公知の方法を用いることもできる。
せん断応力を生じさせる物理的手段としては、例えば、複数のスリット状の貫通孔を 有する、少なくとも 1枚のスリット板をバラスト水の水路の横断面方向に設け、スリット 板にバラスト水を通過させる手段が挙げられる。
[0018] 例えば、パイプのようなバラスト水の水路に複数枚のスリット板を設けるの力 せん 断応力を効率的に生じさせることができるので好ましい。
水路に複数枚のスリット板を設ける場合、スリット板の板厚、スリット幅、スリット間隔、 隣接するスリット同士の距離、スリットの方向などは、水路の形状などの諸条件により 適宜設定すればよい。
これらの寸法は特に限定されないが、パイプ内径が 100mmであるとき、スリット板 の板厚は 3〜10mm程度、スリット幅は 0. 1〜： 1mm程度、スリット間隔は 3〜10mm 程度、隣接するスリット同士の距離は 5〜： 15mm程度である。 [0019] 例えば、バラスト水の流れ方向に対してスリット板の開口部と閉塞部が直線上に並 ばないように複数のスリット板を設けるの力 S、せん断応力を効率的に生じさせることが できるので好ましい。具体的には、スリットの開口部をスリットの長軸方向に平行にず らすように複数のスリット板を設ける、スリット幅やスリット間隔の異なる複数のスリット板 を設ける、スリット開口部の長軸方向が直交するように複数のスリット板を設けるなど の方法が挙げられる。
[0020] せん断応力を生じさせる物理的手段としては、より具体的には、スリット板（2枚、板 厚： 4mm、スリット幅： 0. 3mm、スリット間隔： 4mm、隣接するスリット同士の距離： 5m m)を備えたパイプ (名称:スペシャルパイプ、 日本海難防止協会製、ノイブ内径： 50 mm、パイプ有効長： 80mm、）が挙げられる。
このパイプに設けられたスリット板のように、スリット板がバラスト水の流れ方向に前 後に移動し、スリットに詰まりを除去する機構を備えていてもよい。
[0021] また、キヤビテーシヨンを生じさせる物理的手段としては、種々の市販されている微 細気泡発生装置を好適に用いることができる。
[0022] この発明の方法においては、海水または淡水への過酸化水素類の添加は、海水ま たは淡水に物理的手段を付加する前および/または後のいずれであってもよいが、 海水または淡水を汲み上げて過酸化水素類を添加した後、バラストタンクに注入され るまでの間に、海水または淡水に物理的手段を付加して、過酸化水素類が添加され た海水または淡水にせん断応力および/またはキヤビテーシヨンを生じさせるのが、 水生生物の駆除効果の点から好ましレ、。
[0023] さらに、この発明の方法による処理を行なった後のバラスト水を、少なくとも 3時間（ 例えば、 3〜40時間）保持するの力 バラスト水中の水生生物、特に耐久性の強いシ ストを確実に駆除できる点から好ましレ、。
[0024] 上記の保持時間は、過酸化水素類の添加時の濃度、バラスト水の温度、バラスト 水中に生息する水生生物の種類や量などによって適宜選択すればよい。一般に、過 酸化水素の添加濃度が低い場合には長時間、高い場合には短時間、処理後のバラ スト水を保持すればよい。
処理後のバラスト水を保持する時間が 3時間未満の場合には、ノ ラスト水中に生 息する水生生物を十分に駆除することができないので好ましくない。また、 40時間を 超えて過酸化水素をバラスト水に接触させても、それらの時間に見合う効果が期待で きないので好ましくなレ、。また、バラスト水の温度力 例えば、 15°C以下のように低い 場合には、高濃度で長時間の処理が好ましい。
[0025] 一般に、船舶の航海は、外洋航行の場合には:!〜 2週間以上、 日本近海を航行す る場合には数時間〜数十時間である。したがって、航行時間や温度条件などに応じ て、過酸化水素類の添加濃度や処理後の保持時間を適宜設定すればよい。
[0026] また、この発明の方法は、既存の船舶バラスト水の処理方法、例えば、加熱、蒸気 注入あるいは紫外線照射などの処理方法と適宜組み合わせて実施することもできる
[0027] さらに、ノ ラスト水に物理的手段を付加した後、第一鉄イオン濃度が 0. ：!〜 400mg /Lになるような量の第一鉄イオンまたは第一鉄イオン供給ィ匕合物、カタラーゼ濃度 が 0. 01〜50mg/Lになるような量のカタラーゼ、およびヨウ素濃度が 0. 1〜： 100m g/Lになるような量のヨウ素またはヨウ素供給ィヒ合物から選択される少なくとも 1種を 添加するのが好ましい。これらは過酸ィ匕水素の分解助剤として作用し、バラスト水中 の過酸化水素の分解を促進する。
[0028] 第一鉄イオンおよび第一鉄イオン供給化合物としては、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、 硫酸第一鉄アンモニゥムなど、水に可溶であって、水中で二価の鉄イオンを形成し 得る化合物が挙げられる。これらをバラスト水に添加するにあたっては、所望の濃度 になるように第一鉄イオン類を海水や淡水で適宜希釈または溶解して用いてもよい。 その添加濃度は、第一鉄イオン濃度として 0.：!〜 400mg/L程度である。
[0029] カタラーゼは、過酸化水素を分解する反応を触媒する酵素であり、牛、豚などの動 物の肝臓、腎臓、赤血球に多く含まれている。また、 Aspergillus niger、 Micrococcus 1 ysodeikticusなどの細菌を培養することにより得られる。この発明では、それらの培養 物や培養抽出物を用いることができ、その分子量は 10万〜 50万程度が好ましい。こ れらをバラスト水に添加するにあたっては、所望の濃度になるようにカタラーゼを海水 や淡水で適宜希釈または溶解して用いてもよい。
その添加濃度は、 0. 01〜50mgZL程度である。 [0030] ヨウ素供給化合物とは、水に可溶であって、水中でヨウ素イオンを形成し得る化合 物を意味し、ヨウ化カリウム、ヨウ化アンモニゥムなどが挙げられる。これらをバラスト水 に添加するにあたっては、所望の濃度になるようにヨウ素またはヨウ素供給ィ匕合物を 海水や淡水で適宜希釈または溶解して用いてもょレ、。
その添加濃度は、 0. 1〜： !OOmgZL程度である。
[0031] 実施例
この発明を以下の試験例により具体的に説明する力 これらがこの発明の範囲を限 定するものではない。
[0032] 試験例 1 (海水中の溶存酸素濃度の維持能力確認試験）
佐賀県の某所にて海水 (pH : 8. 0、温度：16°C、塩分濃度 3. 2%)を採取し、容量 1トンのタンクに注入した。タンクの海水をフレキシブルチューブに通して流速 300L /分で抜き出しながら、チューブに設けた注入口から過酸化水素 (45重量％水溶液 )を添加し、スリット板（2枚、板厚： 4mm、スリット幅： 0. 3mm、スリット間隔： 4mm、隣 接するスリット同士の距離： 5mm)を備えたパイプ (名称：スペシャルパイプ、 日本海 難防止協会製、パイプ内径： 50mm、パイプ有効長： 80mm、 )に流速 300L/分で 通過させ、遮光シートで覆い、室温で静置した容量 500リットルのタンクに貯留した。 貯留開始から 1分間の海水（約 300リットル）を廃棄し、その後に貯留した処理海水 を使って試験を行なった。
経時的に処理海水を容量 2リットノレのビーカーで採取して試験海水とし、試験海水 中の溶存酸素濃度 (mg/L)を溶存酸素計 (堀場製作所製、型式: U— 10)で測定し た。
比較として、海水をスペシャルパイプに通過させない場合についても同様に試験し た。
得られた結果を供試薬剤およびスペシャルパイプ（SP)通過の有無と併せて表 1に 示す。なお、供試薬剤の濃度は有効成分濃度を示す。
[0033] [表 1] 供試薬剤
溶存酸素濃度 （m g Z L )
(m g L ) S P通過
過酸化水素 の有無 経過時間 （時間）
0 6 24 48 72 120 192
25 有 9. 5 9. 9 10. 4 11. 1 11. 6 14. 8 16. 2
50 有 10. 1 10. 7 11. 1 12. 4 12. 9 17. 3 18. 9
50 10. 1 9. 8 9. 6 9. 7 9. 7 10. 9 11. 2
100 有 10. 1 10. 7 11. 2 12. 9 12. 8 16. 6 19. 8
100 無 10. 1 9. 9 9. 9 10. 2 10. 5 10. 5 10. 4
0 有 9. 3 9. 3 9. 1 8. 7 8. 7 8. 4 7. 6
0 9. 5 9. 4 9. 8 8. 8 8. 6 8. 3 7. 5
[0034] 表 1から、特定濃度の過酸化水素を添加し、スペシャルパイプによる物理的手段を 付加した海水は、その溶存酸素濃度が高くなることがわかる。
[0035] 試験例 2 (過酸化水素の分解性確認試験）
佐賀県の某所にて海水（PH : 8. 0、温度： 16°C、塩分濃度 3. 2%)を採取し、容量 1トンのタンクに注入した。タンクの海水をフレキシブルチューブに通して流速 300L /分で抜き出しながら、チューブに設けた注入口から過酸化水素 (45重量％水溶液 )を添カ卩し、試験例 1と同様のパイプに流速 300L/分で通過させ、遮光シートで覆 レ、、室温で静置した容量 500リットルのタンクに貯留した。なお、供試分解助剤として 塩化第一鉄を添加する場合には、ノイブの出口側に接続したチューブに設けた注 入口から、塩化第一鉄水溶液を添加した。
貯留開始から 1分間の海水（約 300リットル）を廃棄し、その後に貯留した処理海水 を使って試験を行なった。
経時的に処理海水を容量 2リットルのビーカーで採取して試験海水とし、試験海水 中の過酸化水素濃度 (mg/L)を過マンガンカリウム法で測定した。
得られた結果を供試薬剤およびスペシャルパイプ（SP)通過の有無と併せて表 2に 示す。なお、供試薬剤の濃度は、過酸化水素は有効成分濃度を、塩化第一鉄は第 一鉄イオン濃度を示す。
[0036] [表 2] 供 釗 過酸化水素灑度（ms/L)
(ma /D SP通過 絰過時間（時 a)
過酸化水素塩化第一鉄 の有無 0 6 24 48 72 120 192
50 0 有 58.1 53.3 51.0 47.4 42.7 28.5 5.8
50 0 "、、 59.3 56.9 54.5 53.3 53.3 49.8 9.6
100 0 有 92.4 90.1 85.3 80.6 75.8 66.4 47.7
100 60 有 61.6 59.3 53.3 47.4 41.5 35.6 22.9
100 0 92.4 91.2 90.1 85.3 85.3 85.3 76.4
[0037] 表 2から、特定濃度の過酸化水素を添加し、スペシャルパイプによる物理的手段を 付加した海水は、過酸化水素の分解が進行すること、および塩化第一鉄の添加によ り、さらに過酸化水素の分解が進行することがわかる。
[0038] 試験例 3 (殺菌効果確認試験）
佐賀県の某所にて海水 (pH : 8. 0、温度：16°C、塩分濃度 3. 2%)を採取し、容量 1トンのタンクに注入した。タンクの海水をフレキシブルチューブに通して流速 300L /分で抜き出しながら、チューブに設けた注入口から過酸化水素 (45重量％水溶液 )または (過酢酸： 6重量％、過酸化水素： 8重量％含有）を添加し、試験例 1と同様の パイプに流速 300L/分で通過させ、遮光シートで覆い、室温で静置した容量 500リ ットルのタンクに貯留した。なお、供試分解助剤として塩化第一鉄を添加する場合に は、ノ イブの出口側に接続したチューブに設けた注入口から、塩化第一鉄水溶液を 添加した。
貯留開始から 1分間の海水（約 300リットル）を廃棄し、その後に貯留した処理海水 を使って試験を行なった。
経時的に処理海水を滅菌容器に採取して試験海水とし、試験海水中の海洋性細 菌数、陸棲細菌数および大腸菌群数を平板法により生菌数として計数した (n= 5、 単位は個 ZmU。海洋性細菌および陸棲細菌の培地として、それぞれ Marine Agar2 216培地（Difco社製）およびニュートリエント寒天培地（Difco社製）を使用し、 20°Cで 48時間培養した。また、大腸菌群の培地として、 X-GAL培地（日水製薬社製)を使用 し、 36°Cで 24時間培養した。
海洋性細菌数、陸棲細菌数および大腸菌群数に関して得られた結果を供試薬剤 およびスペシャルパイプ（SP)通過の有無と併せて、それぞれ表 3〜5に示す。なお、 供試薬剤の濃度は、過酸化水素および過酢酸は有効成分濃度を、塩化第一鉄は第 一鉄イオン濃度を示す。
[0039] [表 3]
Figure imgf000011_0001
[0040] [表 4]
Figure imgf000011_0002
[0041] [表 5]
Figure imgf000011_0003
[0042] 表 3〜5から、特定濃度の過酸化水素を添加し、スペシャルパイプによる物理的手 段を付加した海水は、その生菌数が減少することがわかる。
[0043] 本発明は、 2005年 2月 18日に出願された日本特許出願、第 2005— 42670号に 関し、これを優先権主張して出願するものであり、この内容を参照としてここに入れる //:/ O 088ίοε900ί1£ 9880900ίAV _ _■■

Claims

請求の範囲
[1] 船舶バラスト水に過酸化水素濃度が 10〜500mgZLになるような量の過酸化水素 または過酸化水素発生化合物を添加した後、船舶バラスト水にせん断応力および/ またはキヤビテーシヨンを生じさせる物理的手段を付加して、船舶バラスト水中の水 生生物を駆除することからなる船舶バラスト水の処理方法。
[2] 物理的手段が、ノ ラストタンクに船舶バラスト水を注水するためのパイプ内の横断 面方向に設けられ、複数のスリット状の貫通孔を有する少なくとも 1枚のスリット板であ る請求項 1に記載の船舶バラスト水の処理方法。
[3] スリット板が、複数であり、かつ船舶バラスト水の流れ方向に対して各スリット板の貫 通孔が直線上に並ばないように設けられる請求項 2に記載の船舶バラスト水の処理 方法。
[4] 複数のスリット板が、スリット板の貫通孔の長軸方向が互いに平行になるように設け られる力、隣接するスリット板の貫通孔の長軸方向が互いに直交するように設けられ るカ あるいはスリット幅およびスリット間隔が互いに異なっている請求項 3に記載の 船舶バラスト水の処理方法。
[5] 物理的手段を付加した後の船舶バラスト水がバラストタンク内で少なくとも 3時間保 持される請求項 1に記載の船舶バラスト水の処理方法。
[6] 物理的手段を付加した後の船舶バラスト水がバラストタンク内で 3〜40時間保持さ れる請求項 1に記載の船舶バラスト水の処理方法。
[7] 過酸化水素が、工業用の濃度 3〜60%の過酸化水素水溶液であり、過酸化水素 発生化合物が、過炭酸、過ホウ酸、ペルォキシ硫酸、過酢酸、過炭酸ナトリウムまた は過ホウ酸ナトリウムである請求項 1に記載の船舶バラスト水の処理方法。
[8] 過酸化水素濃度が、 10〜300mgZLである請求項 1に記載の船舶バラスト水の処 理方法。
[9] 物理的手段を付加した後の船舶バラスト水に、第一鉄イオン濃度が 0.：!〜 400mg /Lになるような量の第一鉄イオンまたは第一鉄イオン供給ィヒ合物、カタラーゼ濃度 が 0. 01〜50mg/Lになるような量のカタラーゼ、およびヨウ素濃度が 0. 1〜： 100m g/Lになるような量のヨウ素またはヨウ素供給ィヒ合物から選択される少なくとも 1種を さらに添加する請求項 1に記載の船舶バラスト水の処理方法。
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