專利名稱：船舶壓載水的取樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，尤其涉及為了檢查取入到船內(nèi)的壓載水是否 滿足標(biāo)準(zhǔn)而對(duì)壓載水連續(xù)取樣的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保證船體在航行時(shí)的穩(wěn)定性，在輸送原油或集裝箱等的貨船上設(shè)有壓載箱。 通常，在沒(méi)有裝載原油等時(shí)，用壓載水充滿壓載箱，在裝載原油或集裝箱等時(shí)，排出壓載水， 由此調(diào)節(jié)船體的浮力，使船體穩(wěn)定。這樣，壓載水是船舶的安全航行所必須的，通常利用進(jìn)行貨物裝卸的港灣的海水。 其量，從世界范圍看推算為一年30 40億噸?？墒?，在壓載水中混入有獲取其的港灣中存活的水生生物(含有微生物或細(xì)菌 類)，這些水生生物會(huì)隨著船舶的移動(dòng)被運(yùn)到異國(guó)。因此，原來(lái)在該海域沒(méi)有存活的生物物種取代既存生物物種的生態(tài)系的破壞日趨嚴(yán)重。在這樣的背景下，國(guó)際海事組織(IMO)的外交會(huì)議上通過(guò)了用于船舶的壓載水及 沉淀物的規(guī)定及管理的條約，壓載水管理的實(shí)施義務(wù)適用于2009年以后建造的船舶。因此，對(duì)船舶來(lái)說(shuō)，需要排出滿足所述條約的清潔的壓載水。目前，作為處理含有浮游生物等微生物的水的物理的處理方法，專利文獻(xiàn)1公開 有一種技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)相對(duì)于壓載水注入臭氧，殺死或除去壓載水中的微生物。另外，專利文獻(xiàn)2公開有一種技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)高壓泵使含有水生生物的水通過(guò) 狹縫板，機(jī)械地破壞并殺滅水生生物。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2004-160437號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2003-200156號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 (日本)特開平9-192680號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 (日本)特開2003-326275號(hào)公報(bào)從船舶排出的壓載水是否滿足所述的標(biāo)準(zhǔn)，必須將壓載水的一部分作為取樣水取 出進(jìn)行檢查。該情況下，為了算出壓載水中的水生生物的存活數(shù)，取樣水需要一次最大采集 3m3,因此，需要在船舶內(nèi)設(shè)置具有3m3容量大小的貯留箱。但是，在船舶內(nèi)重新確保設(shè)置具有3m3容量大小的貯留箱的空間，尤其對(duì)已經(jīng)制造 好的船舶來(lái)說(shuō)，極其困難。而且，從大而且被分成多個(gè)室的壓載箱內(nèi)直接采集壓載水的作業(yè)，也是極其復(fù)雜 的作業(yè)。另外，水生生物的存活數(shù)的檢查，要求顯微鏡觀察壓載水，且一邊確認(rèn)棲息在該取 樣水中的水生生物一邊進(jìn)行這樣很繁瑣的作業(yè)。因此，為了檢查壓載水，取樣水量增大時(shí)， 首先，必須從由大量的壓載水濃縮水生生物的作業(yè)開始，作業(yè)時(shí)間也會(huì)很長(zhǎng)。此間，由于船 舶不能夠進(jìn)行壓載水的排出，將出現(xiàn)持續(xù)無(wú)法裝貨及出航的狀況，所以對(duì)船舶公司來(lái)說(shuō)，損失很大。因此，壓載水的檢查在短時(shí)間內(nèi)完成成為最重要的課題。但是，在顯微鏡檢查時(shí)，必須將水生生物在由壓載水中活著的狀態(tài)下進(jìn)行濃縮，該 濃縮作業(yè)極其耗費(fèi)時(shí)間與人力，因此在短時(shí)間內(nèi)完成壓載水的檢查極其困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種不需要設(shè)置大的貯留箱，且能容易且連續(xù)地采集壓載 水，并將含于壓載水中的水生生物在活著的狀態(tài)下進(jìn)行取樣的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)及船 舶壓載水的取樣方法。本發(fā)明的其他目的，通過(guò)以下的記載能夠明白。解決問(wèn)題的方法上述目的通過(guò)以下的各發(fā)明得以解決。根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明是為了檢查含于船舶壓載水中的水生生物而對(duì)所述 壓載水進(jìn)行取樣的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中所述船舶壓載水的取樣系統(tǒng)包括取樣嘴，其設(shè)于向壓載箱注入壓載水的注水管 路及/或?qū)狠d箱內(nèi)的壓載水排向船外的排水管路中，并且，該取樣嘴從所述注水管路及/ 或所述排水管路連續(xù)地采集壓載水的一部分；及取樣裝置，其將含于由所述取樣嘴采集的 壓載水中的水生生物進(jìn)行濃縮。所述取樣裝置包括貯水容器，其能可調(diào)節(jié)地在內(nèi)部容納貯留水，以便容納預(yù)定量的貯留水；濾布，其具有上端開口與下端開口，并被浸漬在所述貯水容器內(nèi)的貯留水中，使得 所述上端開口被暴露，并將所述貯水容器的內(nèi)部區(qū)劃成外側(cè)與內(nèi)側(cè)兩個(gè)空間；供給口，其將從所述取樣嘴采集到的壓載水向所述濾布的所述上端開口的內(nèi)側(cè)供 給；排水口，其從所述貯水容器內(nèi)的所述濾布的外側(cè)排出所述貯水容器內(nèi)的貯留水；貯留部，其連續(xù)地設(shè)置在所述貯水容器內(nèi)的所述濾布的下端開口，在所述貯水容 器內(nèi)的貯留水從所述排水口排出時(shí)，所述貯留部暫時(shí)貯留含有殘留在所述濾布的內(nèi)側(cè)的水 生生物的水；及收容容器，其收容含有貯留在所述貯留部?jī)?nèi)的水生生物的水。根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明是如權(quán)利要求1所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其還 包括排水箱，其暫時(shí)貯留從所述貯水容器排出的貯留水；及排水泵，其將所述排水箱內(nèi)的貯留水連續(xù)地排向所述注水管路或所述排水管路。根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明是如權(quán)利要求1或2所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)， 其中，所述供給口開設(shè)于嘴的前端，所述嘴以在向所述濾布的內(nèi)側(cè)供給壓載水時(shí)及/或排 出所述貯水容器內(nèi)的貯留水時(shí)，沿著所述濾布的內(nèi)周可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置。根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)明是如權(quán)利要求1、2或3所述的船舶壓載水的取樣系 統(tǒng)，其中，所述取樣裝置具有水流生成設(shè)備，所述水流生成設(shè)備在所述貯水容器內(nèi)的所述濾 布的外側(cè) 產(chǎn)生從所述濾布的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的水流，從而剝離附著在所述濾布的內(nèi)側(cè)的水生 生物。
根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)明是如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中，還包括取樣閥，其開閉向所述取樣裝置供給的壓載水的流路；流量計(jì)，其計(jì)測(cè)向所述取樣裝置供給的壓載水的供給量；及第一控制裝置，其基于所述流量計(jì)的計(jì)測(cè)結(jié)果，來(lái)對(duì)所述取樣閥進(jìn)行開閉控制。根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)明是如權(quán)利要求5所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中， 還包括對(duì)所述排水口進(jìn)行開閉的排水閥，所述第一控制裝置基于所述流量計(jì)的計(jì)測(cè)結(jié)果進(jìn) 行如下控制，即，控制所述取樣閥關(guān)閉后，控制所述排水閥開放，并控制所述貯水容器內(nèi)的 貯留水從所述排水口排出。根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)明是如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的船舶壓載水的 取樣系統(tǒng)，其中，所述壓載箱被設(shè)置為多個(gè)壓載箱，并包括開閉閥，其對(duì)所述壓載箱中的每一個(gè)的所述注水管路及/或所述排水管路分別進(jìn) 行開閉；可視化裝置，其使信息可視化；及第二控制裝置，其對(duì)于所述多個(gè)壓載箱，以向每個(gè)箱分別注入或排出壓載水的方 式對(duì)所述開閉閥進(jìn)行開閉控制，并且獲取正在進(jìn)行注水或排水的壓載箱的信息，在通過(guò)所 述取樣嘴采集壓載水時(shí)，使進(jìn)行所述注水或排水的壓載箱與通過(guò)所述取樣嘴采集的壓載水 一一對(duì)應(yīng)，并將結(jié)果向所述可視化裝置輸出。根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)明是如權(quán)利要求7所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中， 所述可視化裝置是將信息以畫面顯示的監(jiān)視器及/或?qū)⑿畔⑦M(jìn)行印刷的打印機(jī)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種無(wú)需設(shè)置大的貯箱，且能容易且連續(xù)地采集壓載水，并 將含于壓載水中的水生生物在活著的狀態(tài)下進(jìn)行取樣的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)及船舶壓 載水的取樣方法。


圖1是表示設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)的船舶的主要部分的概略 的平面圖；圖2是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)的詳細(xì)示意圖；圖3是圖2中的A部擴(kuò)大圖；圖4是表示一例取樣裝置的概略圖；圖5是說(shuō)明濾布的網(wǎng)眼的圖；圖6是說(shuō)明取樣裝置工作的圖；圖7是說(shuō)明取樣裝置工作的圖；圖8是說(shuō)明取樣裝置工作的圖；圖9是說(shuō)明取樣裝置工作的圖；圖10是表示用于將貯水容器內(nèi)的貯水量持續(xù)調(diào)整為一定水量的裝置的其它樣式 的概略圖。符號(hào)說(shuō)明
1 船體2、2A 2D:壓載箱3海水吸入箱4壓載泵5取水管6 濾網(wǎng)
7 配管8,8'排水口9主配管10注排水嘴11旁通管12a 12g開閉閥13處理裝置13a、13b、13c 開閉閥14取樣系統(tǒng)141取樣嘴142采水管143取樣裝置144流量計(jì)145開閉閥146返回管147排水箱148排水泵15除去裝置100控制部201顯示裝置202打印機(jī)202a 標(biāo)簽300儲(chǔ)水容器301 蓋體303 濾布303A 經(jīng)線303B 緯線303a 上端開口303b 下端開口304貯留部305采水管306開閉閥307收容容器
308供給管308a 嘴308b 供給口309液面?zhèn)鞲衅?10切換閥311分路管311a 供給口312溢流管312a 上端開口313 排水口314開閉閥315水流發(fā)生器316A、316B 水位檢測(cè)計(jì)317水量控制部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示在既設(shè)的壓載水系配管中設(shè)有船舶壓載水的處理裝置及根據(jù)本發(fā)明的 船舶壓載水的取樣系統(tǒng)的壓載水系配管概略的平面圖。在此，作為船舶，例示有裝載集裝箱 的集裝箱船。圖中，1為船體，2是配置在船體1的船頭附近的多個(gè)壓載箱。在各壓載箱2中，從設(shè)于船底部附近的海水吸入箱3通過(guò)壓載泵4的運(yùn)轉(zhuǎn)取入壓 載水。在本發(fā)明中，作為處理對(duì)象的壓載水，例如使用海水、淡水等，在所述壓載水中含有 動(dòng)物浮游生物、植物浮游生物等水生生物、微生物或細(xì)菌類等(以下，將這些簡(jiǎn)稱為水生生 物)。壓載泵4設(shè)于將壓載水從海水吸入箱3取入船體1內(nèi)的取水管5中，在該取水管5的 一次側(cè)(壓載泵4的入口側(cè))的部分5'設(shè)有濾網(wǎng)6。該濾網(wǎng)6用于除去流入壓載泵4的壓載水中比較大的夾雜物，例如可以使用以 5 15_間距、優(yōu)選11_間距開有Φ5 10mm、優(yōu)選Φ8_的孔的濾網(wǎng)。7是以橫貫船體的方式配設(shè)的配管，兩端與分別設(shè)于船體1的兩側(cè)部的排水口 8、 8'連接。取水管5的壓載泵4的二次側(cè)(出口側(cè))的部分5"連接于該配管7的中途部。9是設(shè)于上述配管7與各壓載箱2之間，將壓載水向各壓載箱2注水，且從各壓載 箱2排出壓載水的主配管，其一端連接于上述配管7的中途部。在其另一端分別連接有為 進(jìn)行各壓載箱2的注水及排水而配設(shè)在各壓載箱2內(nèi)的注排水嘴10。11是為將各壓載箱2內(nèi)的壓載水通過(guò)壓載泵4的運(yùn)轉(zhuǎn)排向船體1外部而使用的 旁通管，配設(shè)成在取水管5的濾網(wǎng)6的二次側(cè)(出口側(cè))的部分5'，將壓載泵4的一次側(cè) (入口側(cè))與主配管9之間進(jìn)行連接。另外，符號(hào)12a 12g的構(gòu)成部件為開閉閥。在通過(guò)有關(guān)壓載水系配管向壓載箱2注入壓載水時(shí)，在設(shè)開閉閥12a、12b、12e、 12g分別為開狀態(tài)，設(shè)開閉閥12c、12d、12f分別為閉狀態(tài)后，使壓載泵4運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)由取水管5 從海水吸入箱3取壓載水。從海水吸入箱3流入取水管5中的壓載水在通過(guò)濾網(wǎng)6除掉大的垃圾后，通過(guò)橫貫船體1的方式設(shè)置的配管7向主配管9輸送。將輸送到主配管9的壓 載水由設(shè)于各壓載箱2內(nèi)的注排水嘴10注入壓載箱2內(nèi)。因此，該情況下，取水管5、配管7及主配管9在壓載水系配管中構(gòu)成用于將壓載水 注入壓載箱2的注水管路。另外，在排出各壓載箱2內(nèi)的壓載水時(shí)，當(dāng)使開閉閥12b、12c、12d、12g成為開狀態(tài)，開閉閥12a、12e成為閉狀態(tài)后，運(yùn)轉(zhuǎn)壓載泵4時(shí)，各壓載箱2內(nèi)的壓載水從注排水嘴10 通過(guò)主配管9、旁通管11、取水管5及壓載泵4流入配管7，從船體1的兩側(cè)部的排水口 8、 8'排向外部。因此，該情況下，主配管9、旁通管11、取水管5及配管7在壓載水系配管中構(gòu)成用 于將壓載箱2內(nèi)的壓載水排向船舶外的排水管路。在已設(shè)的壓載水系配管中設(shè)有壓載水的處理裝置13。處理裝置13設(shè)置如下，在以上說(shuō)明的已設(shè)的壓載水系配管的配管7中的與取水管 5的連接部位與與主配管9的連接部位之間的配管部分7'，從其中途部分分路取入壓載 水，在將該壓載水中的水生生物或細(xì)菌類除去、殺死或殺滅后，再使之返回配管部分7'。在處理裝置13中，例如可以設(shè)置用于除去壓載水中比較大的水生生物的過(guò)濾器， 或者，將由臭氧發(fā)生器生成的臭氧以所定濃度注入壓載水中，由此通過(guò)臭氧的強(qiáng)氧化作用 殺死或殺滅水生生物或細(xì)菌的裝置，或者，使壓載水通過(guò)具有狹縫狀的開口的狹縫板，由此 利用通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的剪切力破壞水生生物的裝置，或者，除去及分解臭氧注入后的未溶解的 臭氧的裝置等。圖中的符號(hào)13a、13b、13c為用于在配管7與處理裝置13之間進(jìn)行壓載水的取水 及排水的開閉閥。處理裝置13對(duì)壓載水的處理在將壓載水取入船舶內(nèi)時(shí)進(jìn)行。因此，在對(duì)壓載水進(jìn) 行處理時(shí)，在設(shè)開閉閥12a、12b、12e、12g、13b、13c分別為開狀態(tài)，設(shè)開閉閥12c、12d、12f、 13a分別為閉狀態(tài)后，運(yùn)行壓載泵4，經(jīng)由取水管5從海水吸入箱3取壓載水。從海水吸入 箱3流入取水管5的壓載水通過(guò)濾網(wǎng)6除掉大的垃圾后，通過(guò)配管7流入處理裝置13，在 此，除去、殺死或殺滅壓載水中的水生生物或細(xì)菌類。在本實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)14以檢查通過(guò)處理裝置 13處理后的壓載水是否滿足IMO標(biāo)準(zhǔn)的方式設(shè)置。該取樣系統(tǒng)14設(shè)置成能夠從配管7的 連接有主配管9的部位與排水口 8'之間的配管部分7"，采集排向船體1外部的壓載水。 有關(guān)取樣系統(tǒng)14，將在之后做詳細(xì)說(shuō)明。將壓載水排向船體1外時(shí)，為了除去壓載水中的含有有害的溴氧化物的氧化劑， 如圖ι所示，優(yōu)選設(shè)置通過(guò)活性炭除去氧化劑的除去裝置15。通過(guò)除去裝置15能夠除去含 于處理完的壓載水中的有害的氧化劑等的氧化性物質(zhì)(例如，溴氧化物)。圖1中，除去裝置15設(shè)在配管7的配管部分7 “與主配管9的連接部位，與取樣系 統(tǒng)14之間。除去裝置15設(shè)為例如其中設(shè)有活性碳槽，取入通過(guò)配管7排出的壓載水，通 過(guò)活性碳槽后，再送回配管7。除去裝置15設(shè)于取樣系統(tǒng)14的前側(cè)，但也可以設(shè)在取樣系統(tǒng)14與排水口 8'之 間。圖2是表示取樣系統(tǒng)14的概要的結(jié)構(gòu)圖。在此，只表示四個(gè)壓載箱2A、2B、2C、2D。此外，與圖1相同的符號(hào)表示相同結(jié)構(gòu)。在取樣系統(tǒng)14中，采集在配管7中的配管部分7"內(nèi)流動(dòng)的壓載水的一部分。圖3是圖2中的A部擴(kuò)大圖，如同圖所示，在配管部分7"內(nèi)，取樣嘴141以與壓 載水的流動(dòng)方向相對(duì)的方式設(shè)置，等流速取樣該配管部分7"內(nèi)的壓載水的一部分(以下， 有時(shí)稱作取樣水)，通過(guò)采水管142送至取樣裝置143。所謂等流速取樣是指以在配管部 分7"內(nèi)流動(dòng)的壓載水的流速與由取樣嘴141采集的取樣水的流速為等流速的方式進(jìn)行取 樣。在采集該取樣水時(shí)，利用壓載泵4驅(qū)動(dòng)的壓力。取樣嘴141用于連續(xù)地采集流在配管7中的配管部分7 “中的壓載水的一部分，如 舉一例，在使配管7的管徑為300A時(shí)，例如可以使取樣嘴141的管徑為25mm。在采水管142中設(shè)有計(jì)測(cè)取樣水的流量(累計(jì)流量)的流量計(jì)144、對(duì)采水管142 的流路進(jìn)行開閉的取樣閥145。流量計(jì)144的計(jì)測(cè)結(jié)果送向控制部100。 控制部100根據(jù)該流量計(jì)144的計(jì)測(cè)結(jié)果確認(rèn)是否向取樣裝置143輸送了所定量 的壓載水，例如3m3的壓載水，并控制取樣閥145的開閉(第一控制手段)。另外，進(jìn)一步地，控制部100還以向每個(gè)箱分別注入或排出各壓載箱2A 2D的注 排水的方式分別單獨(dú)地開閉控制開閉閥12g(第二控制手段)，并且對(duì)設(shè)于配管7的開閉閥 14a的開度進(jìn)行控制。下面，圖4詳細(xì)表示了取樣裝置143。圖4中，300是貯水容器，301是設(shè)于貯水容器300的上部的蓋體。貯水容器300， 例如形成為圓筒形狀，在其內(nèi)部設(shè)有用于采集作為采集對(duì)象的水生生物的濾布303。濾布303具有上端開口 303a與下端開口 303b，優(yōu)選形成為隨著從上端開口 303a 到下端開口 303b，形成為頭窄狀的大致倒圓錐形狀，上端開口 303a的周邊可拆裝地安裝在 貯水容器300的上部?jī)?nèi)周面，在貯水容器300的內(nèi)部設(shè)置成懸掛狀。由此，貯水容器300的 內(nèi)部被劃分為濾布303的外側(cè)的空間300A與濾布303的內(nèi)側(cè)的空間300B。濾布303可以使用市場(chǎng)上的銷售品。例如，優(yōu)選使尼龍等樹脂制的將經(jīng)線及緯線 交叉織成網(wǎng)狀，且通過(guò)加熱而將經(jīng)線與緯線的交叉部熔接固定，由此防止網(wǎng)眼偏差。濾布 303的網(wǎng)眼大小根據(jù)采集的水生生物的大小確定，例如在采集超過(guò)50 μ m的大小的水生生 物時(shí)，形成為50 μ m。如圖5所示，該網(wǎng)眼大小由形成在濾布303的經(jīng)線303A與緯線303B 之間的格子的對(duì)角線的距離A確定。在濾布303的下端開口 303b設(shè)有貯留部304。貯留部304是，在貯水容器300內(nèi) 暫且貯留最終殘留在濾布303的內(nèi)側(cè)的含有水生生物的水(濃縮水)并收集濃縮后的水生 生物的容器，通過(guò)合成樹脂等形成為比貯水容器300小得多的例如漏斗狀。在貯留部304 的底部連接有通過(guò)開閉閥306開閉的采水管305，通過(guò)打開開閉閥306，能夠?qū)①A留于貯留 部304內(nèi)的含有水生生物的水(濃縮水)收容到貯水容器1的外部的收容容器307。收容 容器307可拆裝地設(shè)于采水管305。一端設(shè)有取樣嘴141的采水管142的另一端的配設(shè)為，從貯水容器300的側(cè)部上 方到該貯水容器300的內(nèi)部，至濾布303的上端開口 303a的內(nèi)側(cè)。設(shè)于該采水管142的另 一端的嘴308配置在比濾布303的上端開口 303a更下方的濾布303的內(nèi)側(cè)，在其端部開口 的供給口 308a彎曲成朝向?yàn)V布303的內(nèi)周面。優(yōu)選嘴308設(shè)置成通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置 在水平方向上能夠旋轉(zhuǎn)360度，使供給口 308a能夠沿著濾布303的內(nèi)周旋轉(zhuǎn)。
在比濾布303的上端開口 303a更下方，在比嘴308更上方設(shè)有液面檢測(cè)裝置即液 面?zhèn)鞲衅?09，檢測(cè)濾布303的內(nèi)側(cè)的水位。該液面?zhèn)鞲衅?09的檢測(cè)信號(hào)向圖2所示的控 制部100輸出。在采水管142的中途，在貯水容器300的外側(cè)設(shè)置切換閥310，從該切換閥310分 路有分路管311。分路管311從貯水容器300的側(cè)部上方配設(shè)于內(nèi)部，其前端311a位于濾 布303的外側(cè)，在該濾布303的外側(cè)，向貯水容器300內(nèi)供給由采水管142輸送的取樣水。在貯水容器300內(nèi)，在同一濾布303的外側(cè)設(shè)置溢流管312，貫通貯水容器300的 底部300a，與排水管146連接。在貯水容器300內(nèi)為一定以上的水量的情況下，溢流管312 使多余水溢出，排向貯水容器300外，調(diào)節(jié)使貯水容器1內(nèi)經(jīng)常為一定水量，根據(jù)其上端開 口 312a的位置決定貯水容器300內(nèi)的貯留水的水位。該上端開口 312a以位于較濾布303 的上端開口 303a的下方，較液面?zhèn)鞲衅?09的下方，較濾布303的下端開口 303b上方的方 式設(shè)置。在貯水容器300內(nèi)的空間300A的底部300a形成有排水口 313，通過(guò)打開排水閥 314，使內(nèi)部的貯留水排向排水管146。該排水閥314通過(guò)圖2所示的控制部100進(jìn)行開閉 控制。
在貯水容器300的內(nèi)部的濾布303的外側(cè)配設(shè)有水流發(fā)生器315。水流發(fā)生器315 在貯水容器300內(nèi)貯留有水的狀態(tài)下，朝向?yàn)V布303的外周面噴射水，由此產(chǎn)生從濾布303 的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的水流，為順利使附著在濾布303的內(nèi)側(cè)的水生生物剝離，并貯留、收集于 貯留部304內(nèi)起到輔助作用，在本發(fā)明中，優(yōu)選設(shè)置。由水流發(fā)生器315的水的噴射，可通過(guò)未圖示的泵等驅(qū)動(dòng)裝置，使用貯留于貯水 容器300內(nèi)的濾布303的外側(cè)的貯留水來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選水流發(fā)生器315設(shè)成遍布濾布303的外周的環(huán)狀，但也可以遍布濾布303的 外周，以所定間隔分開配置適宜數(shù)量的水流發(fā)生器。另外，還優(yōu)選水流發(fā)生器315設(shè)置成在貯水容器300內(nèi)部可上下移動(dòng)。接著，參照?qǐng)D6 圖9，對(duì)取樣裝置143的作用進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖6所示，通過(guò)切換閥310的操作，經(jīng)由分路管311從采水管142向貯水 容器300內(nèi)的濾布303的外側(cè)的空間300A供給水，在貯水容器300內(nèi)貯留貯留水Wl。從維 護(hù)貯水容器300內(nèi)水生生物的棲息環(huán)境的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選該貯留水Wl使用壓載水。供給貯水容器300內(nèi)的濾布303的外側(cè)的貯留水Wl通過(guò)濾布303還浸入該濾布 303的內(nèi)側(cè)的空間300B。在貯留水Wl超過(guò)溢流管312的上端開口 312a時(shí)，從溢流管312 排出，由此以一定水量的方式貯留在貯水容器300內(nèi)。此時(shí)，濾布303的上端開口 303a位于較該貯留水面的上方，從貯留水Wl露出。另 夕卜，即使濾布303的外側(cè)的空間300A的貯留水Wl中含有水生生物，在濾布303的內(nèi)側(cè)也不 會(huì)侵入超過(guò)濾布303的網(wǎng)眼大小的水生生物，即通過(guò)濾布303成為采集對(duì)象的大小的水生 生物。如果在貯水容器300內(nèi)貯留有所定量的貯留水Wl的話，如圖7所示，通過(guò)切換閥 310的操作，將由取樣嘴141經(jīng)采水管142輸送的取樣水W2，由嘴308向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)的 空間300B供給。此時(shí)，優(yōu)選使嘴308 —邊在水平方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，一邊進(jìn)行。嘴308的旋 轉(zhuǎn)，例如可以設(shè)1次/秒。
通過(guò)由嘴38向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給取樣水W2，貯水容器300內(nèi)的貯水量增加，但增加部分從溢流管312溢出，排向貯水容器300的外部，貯水容器300內(nèi)經(jīng)常保持為一定水 量。因此，不管貯水容器300的容積如何，都能夠連續(xù)地供給所希望的大量的取樣水W2。這樣，當(dāng)從嘴308向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)連續(xù)地供給取樣水W2時(shí)，增加部分從溢流管 312溢出，由此多余水從濾布303的內(nèi)側(cè)向外側(cè)移動(dòng)，在濾布303內(nèi)不能通過(guò)該濾布303的 成為采集對(duì)象的大小的水生生物的量將逐漸增加。此時(shí)，由于在貯水容器300內(nèi)最初貯留有貯留水W1，所以含于供給濾布303的內(nèi)側(cè) 的取樣水W2中的水生生物不會(huì)突然過(guò)濾并與濾布303壓接，從而防止水生生物因?yàn)V布303 的損傷等的傷害，因此，水生生物不會(huì)死掉。另外，通過(guò)一邊旋轉(zhuǎn)嘴38，一邊供給壓載水W2，可在濾布303的內(nèi)側(cè)形成旋轉(zhuǎn)流。 因此即使在濾布303的內(nèi)周面附著有水生生物，通過(guò)旋轉(zhuǎn)流也能夠一邊剝離，一邊供給取 樣水W2，因此能夠防止濾布303的堵塞，能夠有效進(jìn)行水生生物的濃縮。萬(wàn)一因?yàn)V布303或溢流管312的堵塞等某種原因，濾布303的內(nèi)側(cè)的水位上升時(shí)， 通過(guò)液面?zhèn)鞲衅?09得到檢測(cè)。將該檢測(cè)作為觸發(fā)，圖2所示的控制部100能夠自動(dòng)停止 取樣水W2的供應(yīng)。由此，能夠防止向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給的取樣水W2從濾布303的上端 開口 303a溢出。從嘴38向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給的取樣水W2的流量通過(guò)設(shè)于圖2所示的采水管 142的流量計(jì)144計(jì)測(cè)，基于該計(jì)測(cè)結(jié)果，通過(guò)控制部100控制取樣閥145的開閉。因此，例 如在計(jì)測(cè)每3m3的水量含有的水生生物時(shí)，通過(guò)該流量計(jì)144計(jì)測(cè)3m3，由此不需要用于貯 留取樣水W2的大容量的箱等，能夠很容易地供給所希望的水量。而且，貯水容器300通過(guò) 溢流管312調(diào)節(jié)使內(nèi)部經(jīng)常為一定水量，因此不管貯水容器300的容積如何，都能夠連續(xù)地 供給所希望的水量，由此能夠進(jìn)行所希望的每單位水量的水生生物的取樣。接著，如果由嘴308向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給了所希望水量的取樣水W2的話，通過(guò) 控制部100的控制關(guān)閉取樣閥145，停止取樣水W2的供給后，如圖8所示，通過(guò)控制部100 打開排水閥314，從排水口 313排出貯水容器300內(nèi)的空間300A的貯留水Wl。排水時(shí)，不僅濾布303的外側(cè)的貯留水W1，而且濾布303的內(nèi)側(cè)的取樣水W2也從 濾布303的內(nèi)側(cè)向外側(cè)移動(dòng)，然后從排水口 313排出。因此，在濾布303內(nèi)殘留不能通過(guò)該 濾布303的水生生物。此時(shí)，優(yōu)選由旋轉(zhuǎn)的嘴308朝向?yàn)V布303的內(nèi)周面供給未混入水生生物的洗凈用 水等，由此洗掉附著在濾布303的內(nèi)側(cè)的水生生物。進(jìn)一步地，也優(yōu)選加上或取消由該嘴308的灑水，由水流發(fā)生器315朝向?yàn)V布303 的外周面產(chǎn)生水流，由此一邊剝離附著在濾布303的內(nèi)側(cè)的水生生物，一邊排水。另外，雖未圖示，但也優(yōu)選通過(guò)控制部100可控制地設(shè)有對(duì)濾布303施加微振動(dòng)的 微振動(dòng)裝置，排水時(shí)使濾布303微振動(dòng)，促進(jìn)水生生物的剝離。該微振動(dòng)裝置對(duì)濾布303的 微振動(dòng)也可以在向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給取樣水W2時(shí)進(jìn)行。當(dāng)將貯水容器300內(nèi)的貯留水Wl從排水口 313排完時(shí)，或者排至貯留水Wl的水 位成為較貯留部304下位的程度時(shí)，如圖9所示，只有殘留在濾布303內(nèi)的含有水生生物的 濃縮水W3貯留在貯留部304內(nèi)。該濃縮水W3通過(guò)濾布303實(shí)質(zhì)上沒(méi)有施加濾取的壓力而 濃縮水生生物，因此，水生生物在沒(méi)有受到損傷活著的狀態(tài)下得到濃縮。
通過(guò)控制部100打開開閉閥306，由此貯留部304內(nèi)的濃縮水W3由采水管305收 容于收容容器307內(nèi)。濃縮水W3向收容容器307的收容，控制部100可接收設(shè)于貯水容器 300內(nèi)的未圖示的水位檢測(cè)裝置(水位檢測(cè)傳感器)的檢測(cè)信號(hào)而進(jìn)行。此外，也可以計(jì)測(cè) 從排水閥314排出的排水量，或者將排水閥314從打開所經(jīng)過(guò)時(shí)間作為觸發(fā)而進(jìn)行。含于濃縮水W3的水生生物在沒(méi)有對(duì)生物個(gè)體造成損傷而在活著的狀態(tài)下被采集 并被進(jìn)行濃縮。而且，由于只要供給所希望量的壓載水(取樣水)即可，所以濃縮作業(yè)簡(jiǎn)單 而且能夠在短時(shí)間內(nèi)作業(yè)。另外，貯水容器300具有以下優(yōu)點(diǎn)，S卩，由于以內(nèi)部貯水量調(diào)節(jié)為一定水量，所以 無(wú)論供給的取樣水W2的水量如何，都可小型化，節(jié)省空間。另外，作為用于將貯水容器300內(nèi)的貯水量調(diào)節(jié)為一定水量的裝置，代替溢流管 312，雖未圖示，但可以是在貯水容器300的側(cè)壁開設(shè)溢出用的排水口，從該排水口直接向 外部溢出的結(jié)構(gòu)。另外，如圖10所示，也可以為如下構(gòu)成在貯水容器300內(nèi)的所定位置上下配置 兩個(gè)水位檢測(cè)傳感器316A、316B，通過(guò)以下控制，即如果上位的水位檢測(cè)傳感器316A檢測(cè) 到水位的話，就通過(guò)水量控制部317打開排水閥314，排出貯留水，如果下位的水位檢測(cè)傳 感器316B檢測(cè)不到水位的話，就通過(guò)水量控制部317關(guān)閉排水閥314，而進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使 貯水容器300內(nèi)的貯留水保持一定水量。圖2所示的控制部100也可以具有該水量控制部 317的功能。另外，也可以是以在濾布303的下端開口 303b直接設(shè)置采水管305的構(gòu)成來(lái)替代 在濾布303的下端開口 303b設(shè)置貯留部304的構(gòu)成。該情況下，濾布303的下端開口 303b 與開閉閥306之間的采水管305起到作為用于貯留濃縮水W3的貯留部的作用。進(jìn)一步地，用于向貯水容器300內(nèi)的濾布303的外側(cè)供給貯留水Wl的構(gòu)成也可以 是，，通過(guò)與采水管142不同的系統(tǒng)的配管替代從采水管142分路的分路管311，供給壓載水 或其它的水的構(gòu)成。如圖2所示，排出來(lái)自取樣裝置143的排水(含有溢出水)的排水管146連接有 排水箱147，排水暫時(shí)貯留在該排水箱147。在排水箱147中設(shè)有未圖示的水位檢測(cè)計(jì)，在 內(nèi)部達(dá)到了所定水位時(shí)，通過(guò)由控制部100驅(qū)動(dòng)控制的排水泵148連續(xù)地返回配管7中的 配管部分7〃。排水箱147是為了將從取樣裝置143排出的水通過(guò)排水泵148向配管部分7"輸 送而用于暫時(shí)貯留的所謂的緩沖箱，因此不需要做成大容量，可以由小容量的箱構(gòu)成。在排 水箱147上設(shè)有空氣抽出口 147a。接下來(lái)，對(duì)一例取樣系統(tǒng)14的取樣動(dòng)作的控制進(jìn)行說(shuō)明。在排出貯留于各壓載箱2A 2D內(nèi)的壓載水時(shí)，控制部100適當(dāng)控制開閉閥14a 的開度，并且例如最初只對(duì)壓載箱2A的開閉閥12g進(jìn)行開操作，開始從壓載箱2A排出壓載 水。該排出時(shí)的壓載水為已經(jīng)通過(guò)處理裝置13處理后的壓載水，在朝向排水口 8'通過(guò)配 管7的配管部分7"的過(guò)程中，通過(guò)取樣嘴141采集，并流入采水管142。在采集該取樣水 時(shí)，利用由壓載泵4的驅(qū)動(dòng)力所取得的壓力。當(dāng)由取樣嘴141連續(xù)地采集所定量的壓載水時(shí)，通過(guò)如上所述的壓載裝置143水 生生物得到濃縮與收集，并被收容于收容容器307中。
在此，取樣系統(tǒng)14在取樣裝置143的附近具有可視化裝置即監(jiān)視器201與打印機(jī) 202，分別與控制部100電連接。監(jiān)視器201例如由液晶監(jiān)視器構(gòu)成，將來(lái)自控制部100的 正在進(jìn)行壓載水的排出的壓載箱2A的信息通過(guò)畫面顯示而可視化。另外，打印機(jī)202通過(guò) 打印來(lái)自控制部100的進(jìn)行壓載水排水的壓載箱2A的信息，將其印在標(biāo)簽202a等上輸出 而實(shí)現(xiàn)可視化。控制部通過(guò)流量計(jì)144對(duì)取樣水的采集量進(jìn)行監(jiān)視。此間，連續(xù)采集的取樣水從 取樣裝置143的貯水容器300不斷地溢出且貯留在排水箱147后，連續(xù)地返回配管7的配 管部分7"。如果所定量的取樣水由取樣嘴141采集到取樣裝置143的話，則對(duì)取樣閥145進(jìn) 行閉操作，而將開閉閥14a的開度返回到原點(diǎn)，結(jié)束取樣裝置143采集壓載水。如果從由壓載箱2A排出的壓載水中采集到所定量的取樣水的話，作業(yè)者通過(guò)確 認(rèn)監(jiān)視器201，或者通過(guò)將印有用于指示從打印機(jī)202輸出的壓載箱2A的信息的標(biāo)簽202a 貼在從取樣裝置143上卸下的收容容器307上，由此能夠?qū)狠d箱2A與取樣水一一對(duì)應(yīng)。像這樣一一對(duì)應(yīng)壓載箱2A與取樣水，可以只是監(jiān)視器201或打印機(jī)202中任意一 方，，除此之外，也可以使用能夠?qū)⑿畔⒅苯佑∷⒂谑杖萑萜?07的打印機(jī)。 之后，其它的壓載箱2B 2D也與上述一樣，依次從排出的壓載水采集取樣水。另外，在此，如果檢查收容容器307內(nèi)的取樣水的結(jié)果，壓載水不滿足IMO標(biāo)準(zhǔn)的 時(shí)，優(yōu)選在排水口 8'的前面的配管部分7"設(shè)有未圖示的臭氧注入部，在壓載水中注入臭 氧，在除去、殺死或殺滅殘存的水生生物后，排向船體1外，或者將應(yīng)當(dāng)排出的壓載水重新 輸送至處理裝置13，由處理裝置進(jìn)行再處理。這樣，根據(jù)本發(fā)明的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，由于通過(guò)取樣嘴141從在配管7內(nèi)流 動(dòng)的壓載水中連續(xù)地采集取樣水，所以不需要費(fèi)力的從各壓載箱2直接采集，能夠很容易 進(jìn)行壓載水的取樣。另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)取樣系統(tǒng)14在排出壓載水時(shí)，進(jìn)行取樣水的采集，但 取樣系統(tǒng)14也可以在注入壓載水時(shí)進(jìn)行取樣水的采集。因此，該情況下，為使取樣系統(tǒng)14 在處理裝置13處理后、在注入各壓載箱2之前的壓載水中進(jìn)行取樣水的采集，將取樣系統(tǒng) 14設(shè)在，例如配管7的配管部分7'的、與處理裝置13和主配管9的連接部位之間即可。另外，為了更安全，也可以在壓載水注入時(shí)及排出時(shí)的兩方都進(jìn)行取樣水的采集。 該情況下，既可以通過(guò)一個(gè)取樣系統(tǒng)14配設(shè)采水管，以能夠從從壓載水的注入管路與排水 管路的兩方面采集取樣水，也可以將取樣系統(tǒng)14分別單獨(dú)地配設(shè)在壓載水的注水管路與 排水管路，由此在壓載水的注入時(shí)與排出時(shí)分別使取樣系統(tǒng)14運(yùn)行。
權(quán)利要求
一種船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其為了檢查含于船舶壓載水中的水生生物而取樣所述壓載水，其中，所述船舶壓載水的取樣系統(tǒng)包括取樣嘴，其設(shè)于向壓載箱注入壓載水的注水管路及/或?qū)狠d箱內(nèi)的壓載水排向船艙外的排水管路中，并且，所述取樣嘴從所述注水管路及/或所述排水管路連續(xù)地采集壓載水的一部分；及取樣裝置，其將含于從所述取樣嘴采集的壓載水中的水生生物進(jìn)行濃縮，所述取樣裝置包括貯水容器，其能可調(diào)節(jié)地在內(nèi)部容納貯留水，以便容納預(yù)定量的貯留水；濾布，其具有上端開口與下端開口，并被浸漬在所述貯水容器內(nèi)的貯留水中，使得所述上端開口被暴露，并將所述貯水容器的內(nèi)部區(qū)劃成外側(cè)與內(nèi)側(cè)兩個(gè)空間；供給口，其將從所述取樣嘴采集到的壓載水向所述濾布的所述上端開口的內(nèi)側(cè)供給；排水口，其從所述貯水容器內(nèi)的所述濾布的外側(cè)排出所述貯水容器內(nèi)的貯留水；貯留部，其連續(xù)地設(shè)置在所述貯水容器內(nèi)的所述濾布的下端開口，在所述貯水容器內(nèi)的貯留水從所述排水口排出時(shí)，所述貯留部暫時(shí)貯留含有殘留在所述濾布的內(nèi)側(cè)的水生生物的水；及收容容器，其收容含有貯留在所述貯留部?jī)?nèi)的水生生物的水。
2.如權(quán)利要求1所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，還包括 排水箱，其暫時(shí)貯留從所述貯水容器排出的貯留水；及排水泵，其將所述排水箱內(nèi)的貯留水連續(xù)地排向所述注水管路或所述排水管路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中，所述供給口開設(shè)于嘴的前端，所述嘴以在向所述濾布的內(nèi)側(cè)供給壓載水時(shí)及/或排出 所述貯水容器內(nèi)的貯留水時(shí)，沿著所述濾布的內(nèi)周可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中，所述取樣裝置具有水流生成設(shè)備，所述水流生成設(shè)備在所述貯水容器內(nèi)的所述濾布 的外側(cè)產(chǎn)生從所述濾布的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的水流，從而剝離附著在所述濾布的內(nèi)側(cè)的水生生 物。
5.如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，還包括 取樣閥，其開閉向所述取樣裝置供給的壓載水的流路；流量計(jì)，其計(jì)測(cè)向所述取樣裝置供給的壓載水的供給量；及第一控制裝置，其基于所述流量計(jì)的計(jì)測(cè)結(jié)果，來(lái)對(duì)所述取樣閥進(jìn)行開閉控制。
6.如權(quán)利要求5所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，還包括對(duì)所述排水口進(jìn)行開閉的排水 閥，其中，所述第一控制裝置基于所述流量計(jì)的計(jì)測(cè)結(jié)果進(jìn)行如下控制，即，控制所述取樣閥關(guān) 閉后，控制所述排水閥打開，并控制所述貯水容器內(nèi)的貯留水從所述排水口排出。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中，所述壓載箱被設(shè) 置為多個(gè)壓載箱，并且還包括開閉閥，其對(duì)所述壓載箱中的每一個(gè)的所述注水管路及/或所述排水管路分別進(jìn)行開閉；可視化裝置，其使信息可視化；及第二控制裝置，其對(duì)于所述多個(gè)壓載箱以每箱分別注入或排出壓載水的方式對(duì)所述開閉閥進(jìn)行開閉控制，并且獲取正在進(jìn)行注水或排水的壓載箱的信息，在通過(guò)所述取樣嘴采 集壓載水時(shí)，使進(jìn)行所述注水或排水的壓載箱與通過(guò)所述取樣嘴采集的壓載水一一對(duì)應(yīng)， 并將結(jié)果向所述可視化裝置輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的船舶壓載水的取樣系統(tǒng)，其中，所述可視化裝置是將信息以畫面顯示的監(jiān)視器及/或?qū)⑿畔⑦M(jìn)行印刷的打印機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種船舶壓載水的取樣系統(tǒng)及取樣方法，其無(wú)需設(shè)置大的貯留箱，且能容易且連續(xù)地采集壓載水，并在含于壓載水中的水生生物存活的狀態(tài)下進(jìn)行取樣。取樣系統(tǒng)包括取樣嘴，其連續(xù)地采集壓載水的一部分；及取樣裝置143，其將含于所采集的壓載水中的水生生物進(jìn)行濃縮。取樣裝置143包括貯水容器300；將貯水容器300的內(nèi)部區(qū)劃成兩個(gè)空間的濾布303；將從取樣嘴采集到的壓載水向?yàn)V布303的內(nèi)側(cè)供給的供給口308b；從濾布303的外側(cè)排出貯水容器300內(nèi)的貯留水的排水口313；在排出貯留水時(shí)，貯留殘留在濾布303的內(nèi)側(cè)的含有水生生物的水的貯留部304；及收容貯留在貯留部304內(nèi)的水的收容容器307。
文檔編號(hào)B63B13/00GK101842686SQ200880114350
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者久城圭, 吉田勝美, 大村卓朗, 大西泉, 宮鍋僚一, 山本秀行, 本田健一, 植木修次 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人船舶與海洋財(cái)團(tuán);株式會(huì)社水圈科學(xué)顧問(wèn);株式會(huì)社愛(ài)姆科;三井造船株式會(huì)社