压载水处理设备和压载水管理系统.pdf

本发明公开了一种压载水处理设备，其配备有：过滤装置，其包括用于过滤海水的过滤器；紫外线照射装置，其用紫外光照射已被过滤器过滤的海水；第一路径，其用于将已被过滤装置过滤的海水供应至紫外线照射装置；排水路径，其用于排出残留在过滤装置中的海水；第一阀门，其设置在第一路径中；第二路径，其用于将从紫外线照射装置排出的海水供应至压载罐；以及控制装置，在已被过滤装置过滤的海水供应至紫外线照射装置之前，控制装置关闭第一阀门，并且使用引入到过滤装置中的海水清洗过滤器。

权利要求书
1.  一种压载水处理设备，包括：
过滤装置，其包括用于过滤海水的过滤器；
紫外线照射装置，其用紫外光照射已被所述过滤器过滤的海水；
第一路径，其用于将已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置；
排水路径，其用于排出残留在所述过滤装置中的海水；
第一阀门，其设置在所述第一路径中；
第二路径，其用于将从所述紫外线照射装置流出的海水供应至压载罐；以及
控制装置，在已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置之前，所述控制装置关闭所述第一阀门并且使用引入到所述过滤装置中的海水清洗所述过滤器。

2.  根据权利要求1所述的压载水处理设备，还包括：
第三路径，其用于将从所述紫外线照射装置流出的海水排出到所述紫外线照射装置的外部，所述第三路径从所述第二路径分支出来；
第二阀门，其设置在所述第二路径中；以及
第三阀门，其设置在所述第三路径中，
其中，所述紫外线照射装置包括紫外线灯，并且
在所述紫外线灯的接通过程中，所述控制装置将所述第一阀门和所述第三阀门设定为打开状态，而将所述第二阀门设置为关闭状态，并且当完成所述紫外线灯的接通时，所述控制装置将所述第二阀门设定为打开状态，而将所述第三阀门设定为关闭状态。

3.  根据权利要求2所述的压载水处理设备，其中，在所述紫外线灯的接通过程中，所述控制装置控制供给至所述紫外线灯的电力使得所述紫外线灯的照度变为最大值，并且当所述紫外线灯的照度达到 最大值时，所述控制装置将所述紫外线灯的照度减少至目标值。

4.  根据权利要求3所述的压载水处理设备，其中，在所述紫外线灯被关闭之后，所述控制装置将所述第二阀门设定为关闭状态，而将所述第三阀门设定为打开状态。

5.  根据权利要求1至4中的任一项所述的压载水处理设备，还包括：
逆清洗装置，其通过所述第一路径将清洗用水供应至所述过滤装置。

6.  一种压载水管理系统，包括：
根据权利要求1所述的压载水处理设备；
泵，其用于将海水供应至所述过滤装置；以及
压载罐，其用于储存通过所述第二路径供应的海水。

7.  根据权利要求6所述的压载水管理系统，还包括：
旁路系统，其用于在绕开所述压载水处理设备的同时将海水供给到所述压载罐中以及从所述压载罐排出海水。

说明书压载水处理设备和压载水管理系统
技术领域
本发明涉及一种用于处理储存在船舶中的压载水的设备和包括压载水处理设备的压载水管理系统。
背景技术
压载水是当船舶没有承载货物时而承载在船舶中以提供安全航行的海水等。在船舶的起运港处，从船舶周围的海水环境中吸取压载水，并将压载水装载在船舶中。在船舶的目的地港处，在船舶周围排出压载水。
压载水被排出到与吸取压载水的海水环境不同的海水环境中。压载水中的生物被运送到与其原始栖息地不同的海水环境，从而导致这样的问题：压载水中的生物影响接收排出的压载水的海水环境的生态系统。
为了解决这个问题，已经开提出了用于进行压载水的净化处理的各种方法。例如，日本未审查专利申请公开No.2013-23187(专利文献(PTL)1)公开了一种用于可靠且有效地对压载水进行无害化处理的压载水处理设备。该处理设备包括过滤器和紫外线照射单元。被引入到压载水处理管线中的未处理水首先通过过滤器。接下来，未处理水通过紫外线照射单元。在未处理水通过紫外线照射单元的同时，用紫外线照射未处理水。结果，未处理水被杀菌。
提供上述设备是为了解决这样的问题：在未处理水具有非常高的浊度的状态下，紫外线照射量不足。具体而言，上述文献中公开的处理设备在紫外线灯的照度达到预定值之前将所泵送的未处理水排出到船舶周围，而不允许未处理水通过紫外线照射单元。当紫外线灯的照度达到预定值时，允许所泵送的未处理水通过紫外线照射单元并且注入到压载罐中。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2013-23187
发明内容
技术问题
根据日本未审查专利申请公开No.2013-23187(专利文献(PTL)1)，在紫外线灯的照度达到预定值之前，未处理水在绕开过滤器的路径中流动。当紫外线灯的照度达到预定值时，允许未处理水通过过滤器。上述文献描述了以下内容：通过这种方法获得减少过滤器堵塞的效果。
然而，在允许未处理水通过过滤器时，过滤器的过滤性能可能不好。过滤器的低过滤性能例如会导致这样的问题：处理压载水的性能下降。
本发明的目的在于提供一种能够在吸取压载水期间提高压载水的净化处理的性能的技术。
解决技术问题的方案
根据本发明的一个方面的压载水处理设备包括：过滤装置，其包括用于过滤海水的过滤器；紫外线照射装置，其用紫外光照射已被所述过滤器过滤的海水；第一路径，其用于将已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置；排水路径，其用于排出残留在所述过滤装置中的海水；第一阀门，其设置在所述第一路径中；第二路径，其用于将从所述紫外线照射装置流出的海水供应至压载罐；以及控制装置。在已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置之前，所述控制装置关闭所述第一阀门并且使用引入到所述过滤装置中的海水清洗所述过滤器。
根据这种构造，能够在吸取压载水期间提高压载水的净化处理的性能。在压载水的净化处理期间，过滤装置进行海水的过滤，并且紫外线照射装置对海水进行紫外线照射。通过在这种净化处理之前清 洗过滤装置的过滤器，能够减少在开始净化处理时过滤性能较差的可能性。因此，可以提高压载水的净化处理的性能。
根据本发明的另一方面的压载水管理系统包括：上述压载水处理设备；泵，其用于将海水供应至所述过滤装置；以及压载罐，其用于储存通过所述第二路径供应的海水。
根据这种构造，可以提高压载水的净化处理的性能。因此，能够防止用于将压载水储存在压载罐中所需的时间的增加。
本发明的有益效果
根据本发明，能够在吸取压载水期间提高压载水的净化处理的性能。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的压载水管理系统的总体图。
图2是示出压载水处理设备的主体侧的控制面板的结构实例的示意图。
图3是示出船舶的船桥(bridge)侧的控制面板的结构实例的示意图。
图4是示出图1所示的过滤装置的结构实例的视图。
图5是沿图4的V-V线截取的剖视图。
图6是示出图4所示的过滤器的典型结构的示意性透视图。
图7是示出图1所示的紫外线照射装置的结构实例的示意图。
图8是示出由压载水处理设备侧的控制装置的设定和船桥侧的控制装置的设定的组合来确定的控制内容的表格。
图9是示出图8所示的控制的流程的流程图。
图10是说明压载水处理设备的操作流程的流程图。
图11是说明根据本发明的实施例的在吸取压载水期间的处理的流程图。
图12是示出图11的步骤S101的处理的示意图。
图13是示出图11的步骤S102的处理的示意图。
图14是示出图11的步骤S103的处理的示意图。
图15是示出吸水期间的紫外线灯的接通过程的曲线图。
图16是示出图11的步骤S104的处理的示意图。
图17是示出图11的步骤S105、S106的处理的示意图。
图18是示出图11的步骤S107的处理的一部分的示意图。
图19是示出图18所示的处理之后的处理的示意图。
图20是说明根据本发明的实施例的在压载水排出期间的处理的流程图。
图21是示出图20的步骤S201、S202的处理的示意图。
图22是示出排水期间的紫外线灯的接通过程的曲线图。
图23是示出图21的步骤S203的处理的示意图。
图24是示出图21的步骤S204的处理的示意图。
图25是示出旁路模式下的压载水的吸取的示意图。
图26是示出旁路模式下的压载水的排出的示意图。
图27是示出用于进行过滤装置的过滤器的逆清洗的结构实例的示意图。
附图标记列表
1 压载泵，2 过滤装置，2A 逆清洗装置，3 紫外线照射装置，4 排水泵，5 压载罐，10-27 管线，27 加压配管，31-36、40-44 阀门，51、52、53、54 流量计，61 过滤器，62 未处理水喷嘴，63、141 壳体，64 过滤水流动路径，65 排出流动路径，66 未处理水流动路径，67 喷嘴开口，68 清洗水箱，70 化学制剂注入口，71 外筒部，72 盖部，73 底部，80 中心配管，81 取水孔，90 电动机，91 电动机盖，100 压载水管理系统，101 压载水处理设备，102 旁路系统，111、112 控制装置，121、131 显示面板，122 旁路灯，123 BWMS(压载水管理系统)可用灯，124、132 操作模式开关，125 处理模式开关，126、133 BWMS准备灯，127 BWMS启动按钮，128 BWMS停止按钮，129、135 紧急停止按钮，134 启动按钮，142 紫外线灯，143 灯电源，144a-144c 照度传感器，C 轴线，L1 直线， L2 曲线。
具体实施方式
根据本发明的一个方面的压载水处理设备包括：过滤装置，其包括用于过滤海水的过滤器；紫外线照射装置，其用紫外光照射已被所述过滤器过滤的海水；第一路径，其用于将已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置；排水路径，其用于排出残留在所述过滤装置中的海水；第一阀门，其设置在所述第一路径中；第二路径，其用于将从所述紫外线照射装置流出的海水供应至压载罐；以及控制装置。在已被所述过滤装置过滤的海水供应至所述紫外线照射装置之前，所述控制装置关闭所述第一阀门并且使用引入到所述过滤装置中的海水清洗所述过滤器。
根据这种构造，能够提高在吸取压载水期间压载水的净化处理的性能。在压载水的净化处理期间，过滤装置进行海水的过滤，并且紫外线照射装置对海水进行紫外线照射。通过在这种净化处理之前清洗过滤装置的过滤器，能够减少在开始净化处理时过滤器的过滤性能差的可能性。因此，可以提高压载水的净化处理的性能。
优选地，所述压载水处理设备还包括：第三路径，其用于将从所述紫外线照射装置流出的海水排出到所述紫外线照射装置的外部，所述第三路径从所述第二路径分支出来；第二阀门，其设置在所述第二路径中；以及第三阀门，其设置在所述第三路径中。所述紫外线照射装置包括设置在海水通过的路径中的紫外线灯。在所述紫外线灯的接通过程中，所述控制装置将所述第一阀门和所述第三阀门设定为打开状态而将所述第二阀门设置为关闭状态。当完成所述紫外线灯的接通时，所述控制装置将所述第二阀门设定为打开状态，而将所述第三阀门设定为关闭状态。
根据这种构造，在完成紫外线灯的接通的时候，进行过滤装置的过滤器的清洗。因此，紧接在完成紫外线灯的接通过程之后，可以进行海水的处理。于是，可以缩短压载水处理设备的起动时间。
优选地，在所述紫外线灯的接通过程中，所述控制装置控制供 给至所述紫外线灯的电力使得所述紫外线灯的照度变为最大值，并且当所述紫外线灯的照度达到最大值时，所述控制装置将所述紫外线灯的照度减少至目标值。
根据这种构造，可以缩短紫外线灯的接通过程所需的时间。此外，在紫外线灯的照度达到最大值之后，减少紫外线灯的照度，由此节约紫外线灯的电力消耗。
优选地，在所述紫外线灯被关闭之后，所述控制装置将所述第二阀门设定为关闭状态，而将所述第三阀门设定为打开状态。
根据这种构造，在紫外线灯被关闭之后，可以用通过紫外线照射装置的海水冷却紫外线灯。
优选地，所述压载水处理设备还包括：逆清洗装置，其通过所述第一路径将清洗用水供应至所述过滤装置。
根据这种构造，可以进一步提高清洗过滤器的效果。因此，可以提高压载水的净化处理的性能。
根据本发明的另一方面的压载水管理系统包括：上述压载水处理设备；泵，其用于将海水供应至所述过滤装置；以及压载罐，其用于储存通过所述第二路径供应的海水。
根据这种构造，可以提高压载水的净化处理的性能。因此，能够防止未被充分处理的压载水进入压载罐。
优选地，所述压载水管理系统还包括：旁路系统，其用于在绕开所述压载水处理设备的同时将海水供给到所述压载罐中以及从所述压载罐排出海水。
根据这种构造，例如，即使在无需用压载水处理设备对海水进行处理的情况下，或者甚至在海水不能被压载水处理设备处理的情况下，也可以将海水供给到压载罐中或从压载罐排出海水。
现在将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。在附图中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示，并且不重复其描述。
在本实施例中，术语“压载水”指的是储存在压载罐中的海水。因此，在本说明书中，在压载水为海水的情况下，可以使用“压载水(海水)”的表述。
在本实施例中，术语“未处理水”指的是由根据本实施例的压载水处理设备进行处理的海水。如下文所述，在本实施例中，术语“未处理水”不仅涵盖从海水环境吸取至压载水处理设备的海水而还涵盖“压载水”。在术语“压载水”和术语“未处理水”彼此无需区分的情况下，可以使用术语“海水”。
<压载水管理系统的构造>
图1是根据本发明的实施例的压载水管理系统的总体图。参考图1，根据本发明的实施例的压载水管理系统100安装在船舶(未示出)中。在从船舶卸载货物期间，压载水管理系统100从船舶周围的海水环境中吸取海水，并将作为压载水的海水储存在压载罐5中。另一方面，在将货物装载到船舶期间，压载水管理系统100将储存在压载罐5中的压载水排出到船舶周围的海水环境中。压载罐5可以分为多个部分。
压载水管理系统100包括压载水处理设备101、旁路系统102和控制装置111、112。压载水处理设备101和旁路系统102是压载水管理系统100的主要组成部分，并且可以构成为压载水管理设备。
在从船舶周围的海水环境吸取海水的同时，压载水处理设备101进行海水净化处理。此外，在从压载罐5排出压载水(海水)的同时，压载水处理设备101可以进行储存在压载罐中的压载水的净化处理。在本实施例中，术语“净化”涵盖包含在海水中的微生物的除去、杀灭和灭活。
另一方面，当从船舶周围的海水环境吸取海水时，在所吸取的海水绕开压载水处理设备101的同时，旁路系统102将所吸取的海水装载在压载罐5中。此外，当从压载罐5排出压载水(海水)时，在压载水绕开压载水处理设备101的同时，旁路系统102可以将压载水排到大海中。具体而言，旁路系统102形成用于在压载水绕开压载水处理设备101的同时将压载水供给到压载罐5中并且从压载罐5排出压载水的路径。例如，即使在无需用压载水处理设备101对海水进行处理情况下，或者甚至在海水不能被压载水处理设备101处理的情况下，也可以通过旁路系统102将海水供给到压载罐5中或从压载罐5 排出海水。
压载水处理设备101和旁路系统102共享一些部件。在旁路系统102已经安装在船舶中的情况下，可以通过添加压载水处理设备101来实现根据本发明的实施例的压载水管理系统100。因此，可以在不显著改变现有设施的情况下将根据本发明的实施例的压载水管理系统100安装在船舶中。
压载水处理设备101包括压载泵1，过滤装置2，紫外线照射装置3，排水泵4，用于使海水通过的管线10至22，阀门31至36、40、41、44和流量计51、52、53。各条管线通过布置配管实现。
管线10是用于从海水环境吸取海水的管线。管线11是用于使流入到压载泵1中的海水通过的管线。管线12是用于使从压载泵1流出的海水通过的管线。压载泵1从管线10、11吸取海水，并且将海水排出到管线12中。
管线12分支成管线13和管线14。管线13是用于将海水引入到过滤装置2中的管线。管线14在绕开过滤装置2的同时形成与管线15合流的路径。阀门32控制流动通过管线13的海水的流量。阀门33控制流动通过管线14的海水的流量。
过滤装置2过滤通过管线13流入到过滤装置2中的海水。被过滤的海水通过管线15从过滤装置2流出。管线15将过滤装置2所过滤的海水引导至紫外线照射装置3。也就是说，管线15形成用于将过滤装置2所过滤的海水供应至紫外线照射装置3的路径。流量计52测量流动通过管线15的海水的流量。
另一方面，通过管线16从过滤装置2排出未被过滤装置2过滤的海水。管线17从管线16分支而来。管线16至18形成用于排出残留在过滤装置2中的海水的排水路径。
管线17是用于将从管线16流出的海水排至大海的管线。阀门35设置在管线17中并且控制流动通过管线17的海水的流量。
管线16与排水泵4的入口连接。管线18是用于使从排水泵4流出的海水通过的管线。管线18与管线17合流。
从排水泵4排出的海水流动通过管线18，并且被排入大海中。 阀门36设置在管线18中并且控制流动通过管线18的海水的流量。流量计53测量流动通过管线18的海水的流量。
排水泵4比压载泵1小。具体而言，排水泵4的排出能力低于压载泵1的排出能力。通过使用小型泵作为排水泵4，能够实现压载水处理设备101的尺寸的减小。
紫外线照射装置3包括紫外线(UV)灯(未示出)。流动通过管线15的海水从紫外线照射装置3中通过。用紫外线灯发出的紫外光照射从紫外线照射装置3中通过的海水。未处理水被过滤器61(参见图4)过滤，然后在紫外线照射装置3中用紫外光进行照射。因此，即使使用较小的紫外线灯，也能够获得杀灭栖息在过滤海水中的微生物的效果。通过在紫外线照射装置3中使用较小的紫外线灯，能够实现诸如减小装置尺寸和节约电力消耗等优点。
管线19是用于使从紫外线照射装置3流出的海水通过的管线。管线20是用于从管线19分流从紫外线照射装置3流出的海水并且将海水引导至压载罐5的管线。管线21通过阀门40与管线20连接。管线21是用于将海水注入到压载罐5中的管线。也就是说，管线19、20、21形成用于将从紫外线照射装置3流出的未处理水供应至压载罐5的路径。
应该注意到，管线21还用作用于从压载罐5排出海水的管线。流量计54测量流动通过管线21的海水的流量。
管线22从管线19分支而来并且形成用于将通过管线19从紫外线照射装置3流出的海水排至大海的管线。阀门41设置在管线22中并且控制流动通过管线22的海水的流量。
阀门31、32、33、35、36、40、41中的每一个例如均为比例控制阀。通过输入到阀门的信号控制各个阀门的打开程度。阀门34例如为开关阀。阀门34根据输入到阀门34的信号在打开状态与关闭状态之间切换自身的状态。阀门34可以为比例控制阀。
旁路系统102包括压载泵1、管线10至12和20至24以及阀门31和40至43。与压载水处理设备一样，各条管线通过布置配管实现。压载泵1，管线10、11、12、20、21和阀门31、40是压载水处理设 备101和旁路系统102共用的部件。因此，在下文不重复这些部件的详细描述。
管线23通过阀门42与管线21连接。阀门42控制流动通过管线23的海水的流量。
管线24从管线19分支而来并且与管线12连接。阀门43设置在管线24中并且控制流动通过管线24的海水的流量。
阀门42、43中的每一个例如均为比例控制阀。根据输入信号的大小改变各阀门的打开程度。
压载水管理系统100还包括控制装置111、112。控制装置111、112可以由操作者(未示出)进行操作。操作者所进行的控制装置的操作与操作者所进行的将指令输入至控制装置的输入对应。
控制装置111、112接收来自操作者的指令，并且根据指令来控制压载水管理系统100。也就是说，控制装置111、112还用作用于设定压载水管理系统的操作模式的设定装置。具体而言，控制装置111、112控制压载泵1和排水泵4的驱动和停止。此外，控制装置111、112控制图1所示的各阀门的开/闭或打开程度。此外，控制装置111、112控制紫外线照射装置3中所包括的紫外线灯(未示出)的接通和关断。
控制装置111、112均具有通信功能。控制装置111可以掌握自身的设定并且将与设定相关的信息发送至控制装置112。类似地，控制装置112可以掌握自身的设定并且将设定相关的信息发送至控制装置111。因此，控制装置111和控制装置112可以安装在不同的场所。
例如，控制装置111安装在压载水处理设备101附近。另一方面，控制装置112安装在例如船桥中。根据控制装置111、112的这种布置方式，操作者可以使用船桥中的控制装置112进行压载水管理设备(压载水处理设备101和旁路系统102)的远程控制。
操作者可以通过操作控制装置111、112中的任一者控制压载水管理系统100的操作和停止。此外，通过操作控制装置111、112中的任一者，操作者可以在压载水处理模式(在本实施例中，称为 “BWMS”(压载水管理系统)模式)与旁路(“BYPASS”)模式之间切换压载水管理系统100的操作模式。压载水处理模式是压载水处理设备101操作的模式。旁路模式是在压载水处理设备101停止的同时旁路系统102操作的模式。
此外，在压载水管理系统100的操作模式为BWMS模式的情况下，操作者可以通过操作控制装置111、112中的任一者切换处理模式。在本实施例中，处理模式包括“手动模式”、“压载模式”和“去压载(De-Ballast)模式”。
“手动模式”是操作者在操作控制装置111、112中的任一者时指定特定的阀门并且指定该阀门的开/闭或打开程度的模式。“压载模式”是压载水管理系统100进行包括从海中吸取海水、处理海水、将处理后的海水注入到压载罐5中在内的处理的模式。“去压载模式”是压载水管理系统100进行将储存在压载罐5中的压载水(海水)排至大海的处理的模式。在“压载模式”和“去压载模式”中，各阀门被控制装置111或112自动地控制。
在实施例中，控制装置111、112实现为控制面板。图2是示出压载水处理设备的主体侧的控制面板的结构实例的示意图。参考图2，控制装置111(控制面板)包括显示面板121、旁路灯122、BWMS可用灯123、操作模式开关124、处理模式开关125、BWMS准备灯126、BWMS启动按钮127、BWMS停止按钮128和紧急停止按钮129。
显示面板121例如显示压载水管理系统100的操作状态。在实施例中，显示面板121具有触摸面板的功能。利用这种结构，操作者可以通过触摸显示面板121(触摸面板)将各种设定输入至控制装置111。
旁路灯122是用于指示压载水管理系统100的操作模式处于BYPASS模式的灯。当压载水管理系统100的操作模式处于BYPASS模式时，旁路灯122接通。另一方面，当压载水管理系统100的操作模式处于BWMS模式或当压载水管理系统100的操作模式的设定在控制装置111与控制装置112之间不同时，旁路灯122关断。
BWMS可用灯123是用于指示压载水处理设备101可使用的状 态的灯。“压载水处理设备101可使用的状态”指的是在控制装置111和控制装置112中压载水管理系统100的操作模式被设定为BWMS模式的状态。在这种情况下，BWMS可用灯123接通。
另一方面，当压载水管理系统100的操作模式的设定在控制装置111与控制装置112之间不同时，压载水处理设备101处于压载水处理设备101不可使用的状态。在这种情况下，BWMS可用灯123闪烁。当压载水管理系统100的操作模式处于BYPASS模式时，BWMS可用灯123接通。在这种方式下，BWMS可用灯123通过接通、闪烁和关断改变它的指示形式。因此，操作者可以容易地明白操作模式的设定在控制装置111与控制装置112之间是否相同。
操作模式开关124是操作者用来为控制装置111通知压载水处理设备101的操作模式的开关。具体而言，操作模式开关124构造为可以在BYPASS模式与BWMS模式之间切换压载水处理设备101的操作模式。
处理模式开关125是当选择BWMS模式时操作者用于为控制装置111指示压载水处理设备101的处理模式的开关。具体而言，处理模式开关125构造为可以在“手动模式”、“压载模式”、“去压载模式”之间切换压载水处理设备101的处理模式。
在压载水处理设备101的起动期间BWMS准备灯126闪烁。当压载水处理设备101的起动完成时，BWMS准备灯126的闪烁速度增大。BWMS准备灯126变得足够亮，以便将压载水处理设备101处于起动的状态与压载水处理设备101的起动完成的状态区分开。因此，BWMS准备灯126可以在压载水处理设备101的起动期间接通，并且BWMS准备灯126可以在压载水处理设备101的起动完成时闪烁。术语“接通”指的是连续发光的状态。术语“闪烁”指的是发光状态和非发光状态交替地重复的状态。
BWMS启动按钮127是操作者用来指示控制装置111开始使用压载水处理设备101来进行海水净化处理的操作按钮。BWMS停止按钮128是操作者用来指示控制装置111停止使用压载水处理设备101来进行海水净化处理的操作按钮。当操作者按下BWMS启动按 钮127时，控制装置111接收开始海水净化处理的指令。当操作者按下BWMS停止按钮128时，控制装置111接收停止海水净化处理的指令。
紧急停止按钮129是用于在紧急情况下停止压载水处理设备101的操作的操作按钮。
图3是示出船舶的船桥侧的控制面板的结构实例的示意图。参考图3，控制装置112(控制面板)包括显示面板131、操作模式开关132、BWMS准备灯133、启动按钮134和紧急停止按钮135。
显示面板131显示压载水管理系统100的操作状态。例如，显示面板131显示操作者所设定的操作模式。
与图2所示的显示面板121一样，在实施例中，显示面板131可以具有触摸面板的功能。利用这种结构，显示面板131(触摸面板)可以实现图2所示的控制装置111所拥有的功能。例如，在操作模式设定为BWMS模式的情况下，操作者可以通过触摸显示面板131(触摸面板)来选择处理模式并且为控制装置112通知所选择的处理模式。在这种情况下，显示面板131可以显示所选择的处理模式。
与图2所示的操作模式开关124类似，操作模式开关132是操作者用来为控制装置112通知压载水处理设备101的操作模式的开关。操作模式开关132构造为使得压载水处理设备101的操作模式可以在BYPASS模式与BWMS模式之间切换。
BWMS准备灯133进行与图2所示的BWMS准备灯126的操作相同的操作。具体而言，在压载水处理设备101的起动期间BWMS准备灯133闪烁。当压载水处理设备101的起动完成时，BWMS准备灯133的闪烁速度增大。
启动按钮134是操作者用来通知控制装置112压载水管理系统100在所选择的操作模式下的操作的操作按钮。紧急停止按钮135是用于在紧急情况下停止压载水处理设备101的操作的操作按钮。
如图2和图3所示，控制装置111和控制装置112具有不同的结构。然而，控制装置111、112的结构不限于此。控制装置111和控制装置112可以具有相同的结构。在下文的描述中，假定显示面板 121、131均为触摸面板并且可以接收操作者的操作。
<压载水处理设备的结构>
图4是示出图1所示的过滤装置2的结构实例的视图。图5是沿图4的V-V线截取的剖视图。
参考图4和图5，作为未处理水的海水通过与图1的管线13对应的未处理水流动路径66，并且被供应至壳体63的内部。具有筒状形状的过滤器61设置在壳体63中。轴线C表示过滤器61(筒体)的中心轴线。换言之，过滤器61布置为围绕轴线C。
电动机90与过滤器61的中心轴连接。当从驱动装置(未示出)供应电力时，电动机90使过滤器61围绕作为中心的轴线C旋转。电动机90被电动机盖91覆盖。电动机90例如被控制装置111控制。
过滤器61的筒体的上表面和下表面以不透水的方式被密封。可旋转的安装结构也需要具有不透水的结构。然而，该结构不受特定限制，也可使用已知的结构。
壳体63覆盖整个过滤器61。壳体63包括外筒部71、盖部72和底部73。与图1的管线16对应的排出流动路径65设置在底部73中。未处理水流动路径66和未处理水喷嘴62设置在壳体63的内部，以引入作为未处理水的海水。化学制剂注入口70设置在壳体63的盖部上。然而，化学制剂注入口不一定要设置在壳体63中。
未处理水喷嘴62设置为从未处理水流动路径66延伸。未处理水喷嘴62的端部形成有喷嘴开口67。喷嘴开口67布置在壳体63的外筒部71中。喷嘴开口67形成为使未处理水从喷嘴开口67朝向过滤器61的外周表面流出。
中心配管80设置在轴线C上。中心配管80连接至与图1的管线15对应的过滤水流动路径64。应该注意到，中心配管80不旋转。
图6是示出图4所示的过滤器61的典型结构的示意性透视图。参考图5和图6，过滤器61是褶状过滤器。通过将平面带状的基材折叠为具有交替的峰和谷来形成所谓的褶状。通过将褶状基材的两端彼此连接来形成筒形褶状过滤器。
使用多孔树脂片材作为过滤器的基材。可以使用的多孔树脂片 材的材料的实例包括诸如由聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等构成的拉伸多孔体、相分离多孔体和非织造布等多孔构造物。为了以高流量进行过滤处理，特别适合使用由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯构成的非织造布。
再次参考图4和图5，未处理水通过未处理水流动路径66，并且从未处理水喷嘴62的喷嘴开口67喷出。从喷嘴开口67喷出的未处理水从过滤器61的筒体的外部渗透到过滤器61的筒体的内部。由此过滤未处理水。通过透过过滤器61而被过滤的未处理水通过设置在中心配管80中的取水孔81被引导至过滤水流动路径64，并且允许流到过滤装置2的外部。
另一方面，未被过滤器61过滤的未处理水和沉淀在壳体63的底部73上的悬胶体通过排出流动路径65被排出到过滤装置2的外部。在以这种方式连续排出悬胶体或残留的未处理水的同时进行过滤。利用这种结构，可以确保压载水的处理量所需的处理量(例如，10至20吨/小时，并且进一步为100吨/小时)。
在上述操作中，悬胶体附着在过滤器61的外周表面上。根据图4所示的结构，电动机90使过滤器61旋转。从喷嘴开口67喷出的未处理水与旋转的过滤器61的外周表面接触。未处理水的压力和旋转的水流在过滤器61的外周表面上连续产生水流。在这种情况下，能够容易地除去附着在过滤器61上的悬胶体。也就是说，根据本实施例，除了过滤未处理水的效果之外，还能够获得一定的清洗效果。
图7是示出图1所示的紫外线照射装置3的结构实例的示意图。参考图7，紫外线照射装置3包括壳体141，紫外线灯142，灯电源143和照度传感器144a、144b、144c。
壳体141布置在管线15与管线19之间。壳体141容纳紫外线灯142。未处理水通过管线15、19从紫外线照射装置3的内部穿过。
用紫外线灯142发出的紫外光照射从壳体141内部通过的未处理水。如上所述，通过控制装置111或控制装置112控制紫外线灯142的接通和关断。
照度传感器144a至144c均测量从相应的紫外线灯142发出并透过未处理水的紫外光的照度。照度传感器将各照度传感器所检测到的照度发送到控制装置111。基于照度传感器144a至144c所检测到的结果，控制装置111指示灯电源143以相对于紫外线灯142的最大电力的比率供应电力。灯电源143向各紫外线灯142供应与指示比率对应的电力。
<压载水管理系统的控制>
1.操作模式的设定
如上所述，为了设定压载水管理系统100的操作模式，压载水管理系统100的操作者可以操作控制装置111和控制装置112二者。在仅存在用于设定(和监测)压载水管理系统100的单个装置的情况下，操作者必须移动至控制装置111的安装场所。在诸如船舶等大建造物的情况下，操作者可能需要大的劳力来移动至控制装置111的安装场所。
根据本实施例，压载水管理系统100包括操作者用来设定(和监测)压载水管理系统100的操作模式的多个控制装置。可以将多个控制装置分开布置在船舶中。因此，操作者可以使用布置在操作者附近的控制装置。因此，能够提高操作者的便利性。
另一方面，由于压载水管理系统100的操作模式可以用控制装置111、112中的每一个来设定，因此，在某些时候在控制装置111与控制装置112之间可能存在不同的操作模式设定。更具体而言，可能存在这样的情况：图2所示的操作模式开关124的设定与图3所示的操作模式开关132的设定彼此不同。
在本实施例中，当控制装置111中的压载水管理系统100的操作模式的设定与控制装置112中的压载水管理系统100的操作模式的设定相同时，压载水管理系统100允许进行该操作模式下的操作。压载水管理系统100可以根据所设定的操作模式操作。相反，当操作模式的设定在控制装置111与控制装置112之间不同时，压载水管理系统100既不允许在控制装置111设定的操作模式下操作也不允许在控制装置112设定的操作模式下操作。
在实施例中，控制装置111判断压载水管理系统100的操作的允许和禁止。更具体而言，控制装置111确认控制装置111中的压载水管理系统100的操作模式的设定。控制装置111进一步从控制装置112获取与控制装置112中的压载水管理系统100的操作模式的设定相关的信息。当控制装置112中的设定与控制装置111中的设定相同时，控制装置111允许压载水管理系统100在该操作模式下操作。
由于存在上述控制，因此压载水管理系统100可以在正确的操作模式下操作。术语“正确的操作模式”指的是操作者想要的操作模式。换言之，上述控制可以防止压载水管理系统100在操作者不想要的操作模式下操作。
在操作模式的设定在控制装置111与控制装置112之间不同的情况下，可以设想其它控制。例如，假定控制装置111中的设定的优先级总是高于控制装置112中的设定的优先级。也就是说，当设定在控制装置111与控制装置112之间不同时，控制装置111中的设定总是被确定为是正确的。
然而，在设定在控制装置111与控制装置112之间不同且控制装置112中的设定与操作者想要的设定不同的情况下，会将压载水管理系统100设定为不正确的操作模式(操作者不想要的操作模式)。
在本实施例中，在控制装置111中的操作模式的设定与控制装置112中的操作模式的设定相同的情况下，压载水管理系统100可以在该操作模式下操作。因此，可以防止压载水管理系统100在不正确的操作模式下的操作。
此外，在即使操作者通过使用控制装置111、112中的一者(例如，控制装置111)设定了压载水管理系统100的操作模式但压载水管理系统100也不操作的情况下，操作者能够明白在控制装置111、112中的另一者(例如，控制装置112)中设置了与操作者想要的操作模式不同的模式。在这种情况下，例如，可以通过指示控制装置112附近的另一操作者修正控制装置112的操作模式的设定来修正控制装置112的设定。
控制装置111和控制装置112二者均可以判断压载水管理系统 100的操作的允许和禁止，并且交换判断结果。当控制装置111中的判断结果与控制装置112中的判断结果相同时，控制装置111、112中的一者(例如，控制装置111)根据判断结果允许或禁止压载水管理系统100的操作。另外，在这种情况下，能够防止压载水管理系统100在操作者不想要的操作模式下操作。
图8是示出由压载水处理设备101侧的控制装置111的设定和船桥侧的控制装置112的设定的组合来确定的控制内容的表格。
参考图8，术语“设备主体侧”指的是安装在压载水处理设备101侧的控制装置111。术语“船桥侧”指的是安装在船桥侧的控制装置112。
在控制装置111的操作模式开关124和控制装置112的操作模式开关132均设置为BWMS模式的情况下，控制装置111的BWMS可用灯123接通。在这种情况下，压载水处理设备101可使用。因此，压载水管理系统100允许BWMS模式下的操作。
在控制装置111的操作模式开关124和控制装置112的操作模式开关132均设置为BYPASS模式的情况下，控制装置111的旁路灯122接通。在这种情况下，压载水处理设备101处于不可用的状态。因此，压载水管理系统100允许BYPASS模式下的操作。
在控制装置111的操作模式开关124和控制装置112的操作模式开关132中的一者设置为BWMS模式而另一者设置为BYPASS模式的情况下，控制装置111的BWMS可用灯123闪烁。在这种情况下，既不允许压载水处理设备101的操作也不允许旁路系统102的操作。同样不允许压载水管理系统100的起动。
图9是示出图8所示的控制的流程的流程图。在实施例中，通过控制装置111进行该控制。参考图9，在步骤S1中，控制装置111判断“设备主体侧”的控制装置(即，控制装置111)的操作模式的设定(操作模式开关124)和“船桥侧”的控制装置(即，控制装置112)的操作模式的设定是否均为BWMS模式。
在控制装置111中的设定和控制装置112中的设定均为BWMS模式的情况下(步骤S1中的结果为肯定)，处理转入步骤S2。在步 骤S2中，控制装置111确定压载水管理系统100的操作模式为BWMS模式。因此，压载水管理系统100允许BWMS模式下的操作。
接下来，在步骤S3中，控制装置111将压载水处理设备101设置为可用状态。具体而言，控制装置111接收操作者对控制装置111或控制装置112所做的操作。因此，当操作者操作处理模式开关125时，压载水处理设备101可以在处理模式开关125所设定的处理模式下操作。另外，可以通过操作BWMS启动按钮127和BWMS停止按钮128启动和停止压载水处理设备101对未处理水的处理。此外，在控制装置112中，可以通过操作启动按钮134启动压载水处理设备101对未处理水的处理。
接着，在步骤S4中，控制装置111接通BWMS可用灯123。
相反，在控制装置111的操作模式和控制装置112的操作模式中的至少一者被设定为与BWMS模式不同的模式的情况下(步骤S1中的结果为否定)，处理转入步骤S5。
在步骤S5中，控制装置111判断控制装置111(设备主体侧)中的压载水管理系统100的操作模式的设定和控制装置112(船桥侧)中的压载水管理系统100的操作模式的设定是否均为BYPASS模式。在控制装置111中的设定和控制装置112中的设定均为BYPASS模式的情况下(步骤S5中的结果为肯定)，处理转入步骤S6。
在步骤S6中，控制装置111将压载水管理系统100的操作模式确定为BYPASS模式。因此，压载水管理系统100允许BYPASS模式下的操作。
接下来，在步骤S7中，控制装置111将压载水处理设备101设置为不可用状态。具体而言，控制装置111使处理模式开关125所作的压载水处理设备101的处理模式的设定无效。另外，使BWMS启动按钮127和BWMS停止按钮128的操作无效。另一方面，在控制装置112中，通过操作启动按钮134可以使压载水管理系统100在BYPASS模式下操作。
接着，在步骤S8中，控制装置111接通旁路灯122。
在控制装置111(设备主体侧)中的操作模式的设定和控制装置 112(船桥侧)中的操作模式的设定既不都是BWMS模式也不都是BYPASS模式的情况下(步骤S5中的结果为否定)，处理转入步骤S9。在这种情况下，在控制装置111和控制装置112的一者中，压载水管理系统100的操作模式设定为BWMS模式，而在另一控制装置中，压载水管理系统100的操作模式设定为BYPASS模式。也就是说，设定在控制装置111与控制装置112之间是不同的。
在步骤S9中，控制装置111将压载水处理设备101设定为不可用状态。步骤S9中的处理与步骤S7中的处理相同，因此不在后面重复其详细描述。应该注意到，旁路系统102也被设定为不可用状态。因此，在压载水管理系统100中，既不允许BWMS模式下的操作，也不允许BYPASS模式下的操作。
在步骤S10中，控制装置111使BWMS可用灯123闪烁。
图10是说明压载水处理设备101的操作流程的流程图。参考图10，在步骤S11中，压载水处理设备101接收起动指令。具体而言，操作者将控制装置111的操作模式和控制装置112的操作模式中的每一者设定为BWMS模式。结果，控制装置111接收来自操作者的起动指令。
在步骤S12中，压载水处理设备101选择处理模式。具体而言，控制装置111根据操作者对处理模式开关125所作的设定选择处理模式。因此，从手动模式、压载模式和去压载模式中选择一种处理模式。
在步骤S13中，压载水处理设备101允许压载泵1操作。例如通过操作者对控制装置111的显示面板121上的操作或对控制装置112的显示面板131上的操作将压载泵1的操作指令输入到控制装置111或控制装置112中来启动该处理。
在步骤S14中，控制装置111使BWMS准备灯126(在图10中简单地表示为“准备灯”)闪烁。
在步骤S15中，控制装置111接通紫外线照射装置3的紫外线灯142(参见图7)。
在步骤S16中，完成紫外线灯142的接通。在步骤S17中，控制装置111使BWMS准备灯126快速闪烁。也就是说，BWMS准备 灯126的闪烁速度增大。
在步骤S18中，控制装置111接收压载水处理设备101的处理开始指令。具体而言，当操作者按下控制装置111的BWMS启动按钮127时，处理开始指令被输入至控制装置111。作为选择，当操作者按下控制装置112的启动按钮134时，处理开始指令从控制装置112被输入至控制装置111。
在步骤S19中，压载水处理设备101在步骤S12的处理所选择的模式下执行处理。在步骤S20中，完成处理。
在步骤S21中，控制装置111接收压载水处理设备101的停止指令。具体而言，当操作者按下控制装置111的BWMS停止按钮128时，停止指令被输入至控制装置111。作为选择，当操作者操作控制装置112的显示面板131时，停止指令从控制装置112被输入至控制装置111。在步骤S22中，控制装置111使压载泵1停止。
2.BWMS模式下的处理(压载模式)
图11是说明根据本发明的实施例的在吸取压载水期间的处理的流程图。将参考图1和图11对压载水吸取处理的概要进行描述。首先，在步骤S101中，压载水处理设备101开始驱动压载泵1。压载泵1从大海吸取作为未处理水的海水。未处理水从压载泵1流动到过滤装置2。在这种情况下，通过使用未处理水(海水)在过滤装置2中进行过滤器61的清洗。清洗完过滤器61之后的未处理水被排回到大海中。
在步骤S102中，压载水处理设备101开始驱动排水泵4。在步骤S103中，压载水处理设备101开始接通紫外线照射装置3的紫外线灯142。此外，过滤装置2开始过滤未处理水。然而，在完成紫外线灯142的接通之前，尽管未处理水穿过紫外线照射装置3，但在过滤装置2中被过滤的未处理水还是被排回大海，而不输送至压载罐5。
当各紫外线灯142的照度达到预定值时，完成紫外线灯142的接通过程。接着，处理转入步骤S104。
在步骤S104中，未处理水作为压载水被供应至压载罐5。也就是说，从紫外线照射装置3流出的未处理水被输送至压载罐5。
在步骤S105中，停止将压载水供应至压载罐5。例如，操作者确认压载罐5中的压载水的水位，并且执行停止压载水供应的操作。这种操作可以是按下控制装置111的BWMS停止按钮128的操作。作为选择，操作者可以操作控制装置112的显示面板131。
在步骤S106中，压载水处理设备101关断紫外线照射装置3的紫外线灯142。过滤装置2所过滤的未处理水穿过紫外线照射装置3并且被排回大海。接下来，完成未处理水在过滤装置2中的过滤。在实施例中，在这种情况下，在完成未处理水的过滤之后，通过使用未处理水(海水)在过滤装置2中清洗过滤器61。
在步骤S107中，压载水处理设备101使排水泵4停止。在步骤S108中，压载水处理设备101使压载泵1停止。当完成步骤S108中的处理时，整个处理结束。
现在将对各个步骤中的处理进行详细描述。在下文的描述中，假定操作者操作控制装置111。然而，操作者可以通过操作控制装置112的开关、按钮、显示面板(触摸面板)等执行相同的处理。
图12是示出图11的步骤S101的处理的示意图。参考图12，控制装置111开始驱动压载泵1。另一方面，排水泵4仍然停止。控制装置111将阀门31、32、35设定为打开状态，并且将其它阀门设定为关闭状态。
通过压载泵1从大海吸取未处理水，并且使未处理水通过管线10、11。未处理水通过管线12、13从压载泵1流动到过滤装置2中。未处理水通过管线16从过滤装置2被排出。应该注意到，由于阀门34是关闭的，因此未处理水不会从过滤装置2通过管线15流动。
过滤装置2使用未处理水清洗过滤器61。如参考图4所描述的那样，在过滤器61被电动机90旋转的同时，从喷嘴开口67喷出未处理水。利用未处理水的压力和旋转的水流除去附着在过滤器61上的悬胶体。
在本实施例中，如上所述，在过滤装置2所过滤的海水被供应至紫外线照射装置3之前，在阀门34关闭的同时，通过使用引入到过滤装置2中的海水(未处理水)清洗过滤器61。在将压载水供应 至压载罐5之前，清洗过滤器61。因此，可以防止压载水的处理性能下降的问题。
此外，未处理水通过管线16、17、18被排回至大海。因此，还能够清洗形成管线16、17、18的配管。
图13是示出图11的步骤S102的处理的示意图。参考图13，控制装置111开始驱动排水泵4。在处理模式处于压载模式的情况下，在压载泵1的驱动之后，控制装置111可以自动(例如，在经过了一段时间之后)驱动排水泵4。另一方面，在处理模式处于手动模式的情况下，控制装置111响应于操作者输入的指令来驱动排水泵4。控制装置111进一步将阀门36设定为打开状态。
控制装置111接收来自流量计53的表示流动通过管线18的未处理水的流量的信号。控制装置111控制阀门36的打开程度，使得例如流动通过管线18的未处理水的流量变为20m3/h。表示流量的这个数值是示例性的，并且流动通过管线18的未处理水的流量不限于此。
从过滤装置2排出的未处理水通过管线16和管线17、18被排回至大海。排水泵4的排水量小于压载泵1的排出量。因此，为了将从压载泵1供应至过滤装置2的未处理水排出到大海，不仅使用管线18，而且还使用管线17。过滤器61如在步骤S101中那样被清洗。
图14是示出图11的步骤S103的处理的示意图。参考图14，控制装置111打开阀门34并且关闭阀门35。结果，过滤装置2所过滤的未处理水被输送至管线15。如参考图4所描述的那样，通过使未处理水从过滤器61的外周表面渗透到过滤器61的内周表面来过滤未处理水。过滤的未处理水通过设置在中心配管80中的取水孔81被引导至过滤水流动路径64，并且通过管线15被输送至紫外线照射装置3。
此外，控制装置111开始接通紫外线照射装置3的紫外线灯142。在紫外线灯142的照度达到预定照度之前，需要一段时间。因此，应用于未处理水的紫外光的照射量可能不足以杀灭包含在未处理水中的微生物或细菌。因此，控制装置111关闭阀门40并且打开阀门41。 穿过紫外线照射装置3的未处理水通过管线19、22并且被排回大海。因此，能够防止紫外光的照射量不足(即，杀灭效果不明显)的未处理水被输送至压载罐5。
另外，可以通过允许未处理水穿过紫外线照射装置3来冷却紫外线灯142。因此，能够抑制通电状态下的紫外线灯142的过热。
图15是示出吸水期间的紫外线灯的接通过程的曲线图。参考图7和图15，在时间t1时，开始将未处理水从海水环境泵送至压载水处理设备101。紧接在开始泵送未处理水之后，应用于未处理水的紫外光的照射量可能不足，因为例如在未处理水中含有气泡。因此，通过各照度传感器144a至144c测得的紫外光的照度较低。控制装置111控制被供应至各紫外线灯142的电力，使得紫外线灯142的照度变为最大。具体而言，控制装置111将供应至紫外线灯142的电力与紫外线灯142的最大电力的比率设定为100％。控制装置111向灯电源143指示该比率(即，100％)。该处理能够减少紫外线灯142的接通过程所需的时间。
在时间t2时，被供应至各紫外线灯142的电力达到最大电力。控制装置111逐渐降低供应至紫外线灯142的电力。因此，紫外线灯142的照度暂时达到峰值，然后逐渐下降。在时间ts时，被各照度传感器144a至144c检测到的照度达到目标值。从而完成紫外线灯142的接通过程。
在时间ts之后，控制装置111控制灯电源143，使得各紫外线灯142的照度保持在目标值处。优选地，供应至各紫外线灯142的电力量是能够获得杀灭未处理水中的微生物或细菌所需的最小照度的预定电力量。因此，可以节约紫外线灯142的电力消耗。
在这种方式下，控制装置111控制被供应至各紫外线灯142的电力，使得紫外线灯142的照度变为最大值。当紫外线灯的照度达到最大值时，控制装置111将紫外线灯142的照度降低至目标值。
图16是示出图11的步骤S104的处理的示意图。参考图11，控制装置111打开阀门40、44并且关闭阀门41。未处理水被过滤装置2过滤，并且在紫外线照射装置3中被紫外光照射。已用紫外光照射 过的未处理水作为压载水被储存在压载罐5中。
控制装置111基于流量计54所示的流量确定阀门40、41的打开程度。在这种结构中，阀门32设置在压载泵1与过滤装置2之间。在一定排出压力下，从压载泵1排出未处理水。然而，当未处理水通过阀门32之后，未处理水的压力下降。用排水泵4抽吸在过滤装置2中流动的一些未处理水，从而确保流动通过管线15、紫外线照射装置3和管线20、21的未处理水(压载水)的流量。也就是说，可以确保压载水的处理性能。
另外，通过在紫外线灯142的接通过程中或在开始紫外线灯142的接通过程之前清洗过滤装置2的过滤器61，可以紧接在完成紫外线灯142的接通过程之后进行未过滤水的处理。因此，可以缩短压载水处理设备101的起动时间。
图17是示出图11的步骤S105、S106的处理的示意图。参考图17，停止将压载水供应至压载罐5。例如，操作者确认压载罐5的水位并且按下BWMS停止按钮128。结果，用于停止供应压载水的指令被发送至控制装置111。响应于该指令，控制装置111关闭阀门40、44并且打开阀门41。结果，与步骤S104的处理(参见图14)一样，穿过紫外线照射装置3的未处理水通过管线22并且被排回至大海。此外，控制装置111关断紫外线照射装置3的紫外线灯142。另外，在关断紫外线灯142之后，仍允许未处理水穿过紫外线照射装置3。因此，可以获得冷却紫外线灯142的效果。
图18是示出图11的步骤S107的处理的一部分的示意图。参考图18，控制装置111关闭阀门34并且打开阀门35。结果，与步骤S102的处理(参见图13)一样，在过滤装置2中流动的未处理水被排回至大海，而不被输送至紫外线照射装置3。
图19是示出图18所示的处理之后的处理的示意图。参考图19，控制装置111使排水泵4停止。此外，控制装置111关闭阀门36。结果，与步骤S101的处理(参见图12)一样，过滤装置2从管线16排出未处理水，而不过滤未处理水。接着，执行步骤S108的处理，并且使压载泵1停止。因此，完成吸水期间的处理(压载模式下的处 理)。
3.BWMS模式下的处理(去压载模式)
图20是说明根据本发明的实施例的排出压载水期间的处理的流程图。将参考图1和图20对排出压载水期间的处理的概要进行描述。
首先，在步骤S201中，压载水处理设备101开始驱动压载泵1。控制阀门，以便通过压载泵1使储存在压载罐5中的压载水在压载水处理设备101中循环。
在步骤S202中，开始紫外线灯142的接通。当完成紫外线灯142的接通时，在步骤S203中开始压载水的排出。从压载罐5中取出压载水并且将压载水输送至紫外线照射装置3。在用紫外光照射压载水之后，将压载水排出到大海中。
在步骤S204中，压载水处理设备101再次使压载水循环。此外，压载水处理设备101关断紫外线灯142。将压载水的循环执行预定的时间段。
在步骤S205中，压载水处理设备101使压载泵1停止。由此完成该处理。
在本实施例中，用紫外光照射压载水一定时间，然后将压载水排出到大海中。如上所述，在压载水吸取期间，用紫外光照射压载水来杀灭微生物。然而，在压载水吸取期间，水中的微生物可能不会被完全杀灭。在本实施例中，紧接在压载水被排入大海之前，通过紫外线照射装置3用紫外光照射压载水。该处理能够进一步提高防止排入大海中的压载水影响海水环境的生态系统的效果。
由于未处理水在水吸取期间受到过滤处理，因此已从未处理水中除去了较大的异物。因此，在本实施例中，在排出压载水期间省略过滤处理。
图21是示出图20的步骤S201、S202的处理的示意图。参考图21，控制装置111开始驱动压载泵1。
此外，控制装置111将阀门44、42、33、40设定为打开状态，并且将其它阀门设定为关闭状态。通过压载泵1泵送压载罐5中的压载水，并且使压载水通过管线23、11。此外，经由压载泵1泵送的 压载水通过穿过管线21、23、11、12、14、19、20进行循环。也就是说，管线21、23、11、12、14、19、20形成如下的循环路径：压载水在其中循环并且接收从紫外线照射装置3的紫外线灯142发出的紫外光。
通过使压载水穿过绕开过滤装置2的路径(管线14)，可以无需由过滤装置2进行过滤。因此，可以简化排出压载水期间的处理。
此外，控制装置111接通紫外线照射装置3的紫外线灯142。可以通过允许未处理水穿过紫外线照射装置3来冷却紫外线灯142。因此，能够抑制通电状态下的紫外线灯142的过热。
图22是示出排水期间的紫外线灯的接通过程的曲线图。参考图22，在时间t11时，在压载水处理设备101中开始压载水的循环。控制装置111控制灯电源143，以便将最大电力供应至各紫外线灯142。也就是说，控制装置111将供应至紫外线灯142的电力与紫外线灯142的最大电力的比率设定为100％，并且向灯电源143指示该比率(即，100％)。
在时间t12时，供应至紫外线灯142的电力达到最大电力。从时间t12起，控制装置111将压载水处理设备设定为该设备可以被操作的状态。该处理能够减少可以执行紫外线照射处理之前所需的时间。通过将供应至紫外线灯142的电力设定为紫外线灯142的最大电力，可以增大应用于压载水的紫外光的照射量。因此，可以在自开始接通紫外线灯142起的短时间内开始紫外线照射处理。
紧接在开始从压载罐5泵送压载水之后，压载水的浊度会暂时升高。例如，假定因沉淀在压载罐5中的沉淀物的旋动而使压载水的浊度暂时升高。在该情况下，为了使应用于压载水的紫外光的照射量充足(例如，如直线L1所示那样)，将最大电力供应至紫外线灯142。也就是说，在时间t12时及其之后，使最大电力被供应至紫外线灯142的状态持续一定的时间段。
接着，当压载水的浊度下降时，控制装置111控制灯电源143，使得供应至各紫外线灯142的电力逐渐下降。
作为选择，在未处理水的浊度不是特别高的情况下，控制装置 111如曲线L2所示那样控制灯电源143。也就是说，在供应至各紫外线灯142的电力达到最大电力时，控制装置111控制灯电源143，使得供应至紫外线灯142的电力逐渐下降。在该情况下，与图15所示的情况一样，紫外线灯142的照度暂时达到峰值，然后逐渐下降。
在紫外线灯142的接通过程期间，由于压载水通过循环路径，因此压载水不从压载水处理设备101排出。在完成紫外线灯142的接通过程之后紫外线照射量充足的情况下，用紫外光照射压载水，并且从压载水处理设备101排出压载水。因此，可以提高杀灭包含在压载水中的微生物的效果。
图23是示出图21的步骤S203的处理的示意图。参考图23，控制装置111将阀门41设定为打开状态。另一方面，控制装置111将阀门40设定为关闭状态。因此，在压载水穿过紫外线照射装置3时用紫外光照射压载水。然后，压载水通过管线22并且被排入大海。
管线21、23、11、12、14、19、22形成用于从储存压载水的压载罐5中排出压载水的排出路径。当压载水通过排出路径并且被从压载罐5排出时，用来自紫外线照射装置3的紫外光照射压载水。因此，可以杀灭压载水中的微生物。
通过打开阀门40、41中的一者且关闭另一者来切换循环路径和排出路径。阀门40、41形成如下的切换部：其用于切换压载水在循环路径与排出路径之间流动所通过的路径。另外，循环路径和排出路径共用由管线21、23、11、12、14、19形成的路径。如图7所示，紫外线灯142布置在管线15与管线19之间。也就是说，紫外线灯142设置在循环路径和排出路径共用的共用路径中。
图24是示出图21的步骤S204的处理的示意图。参考图24，控制装置111将阀门40设定为打开状态。另一方面，控制装置111将阀门41设定为关闭状态。结果，压载水再次通过压载水处理设备101的循环路径。
此外，控制装置111关断紫外线照射装置3的紫外线灯142。在关断紫外线灯142之后，控制装置111仍允许未处理水穿过紫外线照射装置3。因此，可以获得冷却紫外线灯142的效果。接着，在步骤 S205中，控制装置111使压载泵1停止。
4.BYPASS模式下的处理(压载水的吸取)
在旁路模式下，在压载水不通过压载水处理设备101的情况下进行压载水的吸取和排出。图25是示出旁路模式下的压载水的吸取的示意图。参考图25，控制装置111将阀门31、43、40、44设定为打开状态，并且将其它阀门设定为关闭状态。接下来，控制装置111开始驱动压载泵1。
海水通过管线10、11，并且被压载泵1泵送。从压载泵1排出的海水通过管线12、24、20、21，并且被输送至压载罐5。
5.BYPASS模式下的处理(压载水的排出)
图26是示出旁路模式下的压载水的排出的示意图。参考图26，控制装置111将阀门41、42、43、44设定为打开状态，并且将其它阀门设定为关闭状态。接下来，控制装置111开始驱动压载泵1。
通过压载泵1从压载罐5泵送压载水，并且使压载水通过管线23、11。从压载泵1排出的海水通过管线12、24、22，并且被排入大海中。
如参考图18和图19所描述的那样，在BWMS模式下，在将压载水装载到压载罐5中之后，清洗过滤装置2的过滤器61。在实施例中，通过将未处理水(被压载泵1泵送的海水)喷在过滤器61的外周表面上来清洗过滤器61。除了这种清洗之后，还可以进行过滤器61的逆清洗。
图27是示出用于进行过滤装置2的过滤器61的逆清洗的结构实例的示意图。参考图27，逆清洗装置2A包括清洗水箱68，阀门37、38和通过布置配管实现的管线25、26、27。
接下来，将对逆清洗方法进行描述。首先，准备清洗用水。在过滤处理中，阀门32、35、34设定为打开状态，而阀门33和阀门37设定为关闭状态。用于释放压力的阀门38设置在管线26中，并且设置在清洗水箱68的上部。阀门38设定为打开状态。此外，阀门37设置在从管线15分支而来的管线25中。当阀门37设定为打开状态时，来自过滤装置2的过滤水流入到清洗水箱68中，并且储存在 清洗水箱68中。当储存了所需量的清洗用水时，阀门37设定为关闭状态。应该注意到，可以不必使用过滤水作为清洗用水。例如，可以将自来水等引入到清洗水箱68中。
在准备好清洗用水之后，进行过滤器61的逆清洗。控制装置111将阀门32、33、35设定为关闭状态，以停止常用的过滤处理。控制装置111将阀门37设定为打开状态，并且将阀门38设定为关闭状态。因此，过滤装置2的壳体63通过管线15与清洗水箱68连接，并且关闭所有其它流动路径。在该状态下，允许压缩空气等流入到加压配管27中，以对清洗用水施加压力。可以在阀门37关闭的状态下对清洗用水进行加压，然后可以打开阀门37。整个壳体63、管线15和清洗水箱68的内部保持在加压状态下。
接下来，打开阀门35(设定为打开状态)。结果，清洗用水从清洗水箱68流至管线15，并且透过过滤器61。清洗用水从壳体63流至管线16，并且被一次性排出到外部。也就是说，清洗用水在短时间内沿与过滤期间水流动的方向相反的方向流动通过用作过滤膜的过滤器61。清洗用水流动通过过滤水流动路径64，并且从中心配管80的取水孔81喷出。清洗用水从过滤器61的内周表面到过滤器61的外周表面而通过过滤器61。结果，从过滤器61的外周表面上除去例如附着在过滤器61的外周表面上的物质，并由此清洗过滤器61。
在通过经由上述操作施加压力来在逆清洗中使用储存在清洗水箱68中的清洗用水之后，控制装置111将阀门32、34、35设定为打开状态，并且将阀门33、37设定为关闭状态，以便过滤装置2进行常用的过滤处理。在该状态下，由于可以通过打开阀门37、38再次将清洗用水储存在清洗水箱68中，因此可以反复执行清洗操作。
在清洗操作期间可以停止电动机90。然而，优选地驱动电动机90，因为通过在使过滤器61旋转的同时进行过滤器61的逆清洗，可以获得优异的清洗效果。其原因在于，除了施加来自筒体内部的清洗用水的压力之外，因筒体的旋转而带来的离心力也被施加于附着在筒形褶状过滤器61的外周表面上的物质，因此能够更容易地除去被过滤的物质。如上所述，通过在旋转状态下进行过滤器61的逆清洗可 以有效地清洗过滤器61。此外，即使整个过滤器61的振动被施加至该旋转，也可以预期到清洗过滤器61的效果的提高。
此外，可以通过使用化学制剂来清洗过滤器61。如图4和图27所示，化学制剂注入口70设置在壳体63的盖部上。通过进行过滤器61的逆清洗，可以使过滤装置2操作较长的时间。然而，可能存在不能通过这种机械清洗法来除去而逐渐沉淀在过滤器61的表面上的物质。通过使用结合有化学制剂的这种清洗，可以延长过滤器61的寿命。
可以通过使用化学制剂注入口的以下过程，来进行使用化学制剂的清洗。首先，停止过滤操作和逆清洗操作。过滤器61可以停止或处于旋转状态。所有阀门设定为关闭状态，使得壳体63的内部被保持在以下状态下：留有未处理水或过滤水，并且过滤器61浸没于水中。在该状态下，从化学制剂注入口70注入用于清洗的化学制剂。
在过滤器61已经处于旋转状态的情况下，旋转状态维持原样。另一方面，在过滤器61处于停止状态的情况下，旋转电动机90，使得过滤器61变为处于旋转状态。该状态保持一定时间，直到化学制剂扩散至整个旋转的过滤器61，并且使过滤器61的外周表面被充分清洗。接着，打开阀门35，以排出壳体63中的水(其含有化学制剂)。可以在排水之前进一步注入中和溶液或可以在排水之后根据所使用的化学制剂的类型进行中和处理等。
如上所述，根据本发明的实施例，在将未处理水供应至压载罐5的处理(也就是，过滤装置2的过滤处理和紫外线照射装置3的紫外线照射处理)之前，清洗过滤装置2的过滤器。因此，能够降低在开始处理(过滤装置2的过滤和紫外线照射装置3的紫外线照射处理)未处理水时过滤性能较差的可能性。过滤器的过滤性能的下降例如会导致处理设备处理压载水的性能下降的问题。通过预先清洗过滤器可以提高将压载水装载在船舶中时的压载水的处理性能。因此，能够防止用于将压载水储存在压载罐中所需的时间的增加。
在本实施例中，控制装置111、112构造为不仅能够控制压载水管理系统100而且还能够通过操作者设定的压载水管理系统100的操 作模式的装置。然而，设定装置的数量可以为两个以上，并且压载水管理系统100的控制装置的数量可以为一个。具体而言，压载水管理系统可以构造为一个控制装置接收在多个设定装置中确定的设定。在这样的实施例中，在压载水管理系统100的操作模式的设定在多个设定装置之间相同的情况下，控制装置允许压载水管理系统100在该操作模式下操作。另外，在这种构造中，能够防止压载水管理系统100在操作者不想要的操作模式下操作。另外，通过在船舶中分开布置多个设定装置，操作者可以使用布置在操作者附近的设定装置。因此，能够提高操作者的便利性。
应当理解，本文公开的实施例在所有方面仅仅是说明性的而非限制性的。本发明的范围不由上述描述限定而是由下述权利要求限定，并且本发明意图在于本发明的范围包括权利要求书的等同内容和权利要求书的范围内的所有修改。