BRPI0810930B1

BRPI0810930B1 - SYSTEM AND METHOD FOR BALLAST TANKS, FOR THE CONTROL AND CIRCULATION OF HALOGENS IN BALLAST TANKS, TO MAXIMIZE THE DISINFECTION OF BALLAST WATER

Info

Publication number: BRPI0810930B1
Application number: BRPI0810930-3A
Authority: BR
Inventors: Rudolf C. Matousek; Harold E. Childers; Earl Ahrens; Julian Routh
Original assignee: De Nora Marine Technologies Llc
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2025-02-11

Abstract

SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE CIRCULAÇÃO DO TANQUE DE LASTRO. Um sistema de circulação de água de lastro, com tubulação de entrada e saída, e meios para a adição de um ou mais halogênios em quantidades controladas á água dentro do tanque de lastro. Um ou mais edutores são posicionados dentro do tanque de lastro, para misturar e circular a água dentro do tanque de lastro. Uma bomba de recirculação fica localizada na parte externa do tanque de lastro, para ingerir a água do tanque de lastro e descartar um jato de água pressurizada. A bomba de recirculação recebe água do tanque de lastro através de uma tubulação de entrada, que se conecta em uma tubulação de saída do tanque de lastro. Uma tubulação de saída transporta água pressurizada ao tanque de lastro, Uma tubulação de saída transporta a água pressurizada ao tanque de lastro. O edutor puxa a água pressurizada que entra no tanque de lastro, e emite um jato altamente pressurizado de água, que circula dentro do tanque de lastro através da circulação do conteúdo de substância químicas da água de lastro, jatos de teste de água, do tanque de lastro, podem ser analisados, para determinar o nível de (...).BALLAST TANK CIRCULATION MANAGEMENT SYSTEM. A ballast water circulation system, with inlet and outlet piping, and means for adding one or more halogens in controlled quantities to the water within the ballast tank. One or more eductors are positioned within the ballast tank to mix and circulate the water within the ballast tank. A recirculation pump is located outside the ballast tank to ingest water from the ballast tank and discharge a jet of pressurized water. The recirculation pump receives water from the ballast tank through an inlet pipe, which connects to an outlet pipe of the ballast tank. An outlet pipe carries pressurized water to the ballast tank. An outlet pipe carries the pressurized water to the ballast tank. The eductor draws in the pressurized water entering the ballast tank, and emits a highly pressurized jet of water, which circulates within the ballast tank by circulating the chemical substance content of the ballast water, test jets of water from the ballast tank can be analyzed, to determine the level of (...).

Description

[0001] A presente invenção se relaciona a um sistema e método de gerenciamento de circulação de tanque de lastro, mais especificamente a um sistema e um método para o controle dos níveis de espécies marítimas e bactérias patogênicas no tanque de lastro.[0001] The present invention relates to a ballast tank circulation management system and method, more specifically to a system and method for controlling the levels of marine species and pathogenic bacteria in the ballast tank.

STATE OF THE TECHNIQUE

[0002] Tanques de lastro para a contenção de água requerem um gerenciamento de micróbios e substâncias biológicas, para assegurar que a qualidade da água seja mantida, à medida que embarcações marítimas viajam de um porto a outro. Conforme descrito no requerimento de patente relativo, N° de série EUA 11/037,642, a água de lastro é bombeada em tanques, onde fica armazenada, para equilibrar, de forma apropriada, uma embarcação para viagem. Geralmente, a água de lastro é levada de um porto, transportada a outro e descartada no novo porto. Esta prática corriqueira tem um perigo inato.[0002] Ballast tanks for water containment require management of microbes and biological substances to ensure that water quality is maintained as marine vessels travel from port to port. As described in the related patent application, U.S. Serial No. 11/037,642, ballast water is pumped into tanks and stored there to properly balance a vessel for voyage. Typically, ballast water is taken from one port, transported to another, and discharged at the new port. This common practice has an inherent danger.

[0003] A liberação da água de lastro levada a bordo, a partir de uma localidade distante, pode tanto ser danosa ao ambiente como perigosa para seres humanos e animais em um novo porto. A introdução de vida marinha não nativa em um novo ecossistema pode ter um efeito devastador na flora e na fauna nativas, que podem não ter defesas contra as novas espécies. Além disso, patogênicos em bactérias, como o agente que causa a cólera, podem estar presentes no porto de origem. Esses patogênicos podem se multiplicar nos tanques de lastro com o passar do tempo, e causarem uma epidemia de doenças na área em que forem liberados. Os riscos impostos por estas vidas marinhas e pelos patogênicos podem ser controlados ao se exterminar estas espécies presentes na água de lastro.[0003] The release of ballast water carried on board from a distant location can be both harmful to the environment and dangerous to humans and animals in a new port. The introduction of non-native marine life into a new ecosystem can have a devastating effect on native flora and fauna, which may have no defenses against the new species. In addition, bacterial pathogens, such as the agent that causes cholera, may be present in the port of origin. These pathogens can multiply in the ballast tanks over time and cause an epidemic of disease in the area where they are released. The risks posed by these marine life and pathogens can be controlled by eliminating these species present in the ballast water.

[0004] Durante o século passado, a cloração se tornou a forma-padrão de desinfecção de suprimentos de água, água potável, águas servidas e piscinas, por exemplo, para eliminar epidemias de doenças transmitidas pela água poluída. A estagnação e a estratificação podem ocorrer por causa do volume de água limitada, na e abaixo da superfície que é circulada pelos sistemas circulantes existentes de tanque de lastro. A circulação de água e de substâncias químicas pelo tanque de lastro é limitada, resultando em uma qualidade inconsistente de água.[0004] Over the past century, chlorination has become the standard form of disinfection of water supplies, drinking water, wastewater and swimming pools, for example, to eliminate disease outbreaks transmitted by polluted water. Stagnation and stratification can occur because of the limited volume of water at and below the surface that is circulated by existing circulating ballast tank systems. The circulation of water and chemicals through the ballast tank is limited, resulting in inconsistent water quality.

[0005] Como consequência das limitações dos sistemas e métodos existentes, há a necessidade de um método e um sistema aperfeiçoados para o gerenciamento da água contida em um tanque de lastro, para certificação de que a água de lastro colocada a bordo, vinda de uma localidade distante, não será prejudicial ao ambiente, ou prejudicial aos seres humanos e aos animais em um novo porto.[0005] As a consequence of the limitations of existing systems and methods, there is a need for an improved method and system for managing the water contained in a ballast tank, to ensure that ballast water placed on board from a distant location will not be harmful to the environment, or harmful to humans and animals in a new port.

OBJECTIVES OF THE INVENTION

[0006] A presente invenção é direcionada a um sistema e método para tanques de lastro, para o controle e a circulação de halogênios em tanques de lastro, para maximizar a desinfecção da água de lastro. Vantajosamente, esta invenção possui uma unidade de bomba externa, para facilitar a manutenção e o reparo do sistema de tanque de lastro. Uma outra vantagem é a de que, em um único aparelho, a bomba é conectada na área externa ao tanque de lastro, com duas conexões, simplificando, desta forma, a instalação e os reparos. Outro benefício da bomba externa é que os reparos da bomba poderão ser facilitados sem o custoso e dispendioso trabalho de retirada da água do tanque. A incorporação da presente invenção engloba um sistema de circulação no tanque de lastro e uma unidade externa de bomba. O sistema engloba tubulação de entrada e saída, e meios para a adição de substâncias químicas em quantidades controladas na água no tanque de lastro.[0006] The present invention is directed to a system and method for ballast tanks, for controlling and circulating halogens in ballast tanks, to maximize disinfection of ballast water. Advantageously, this invention has an external pump unit, to facilitate maintenance and repair of the ballast tank system. Another advantage is that, in a single device, the pump is connected externally to the ballast tank, with two connections, thus simplifying installation and repairs. Another benefit of the external pump is that repairs to the pump can be facilitated without the costly and expensive work of removing water from the tank. The embodiment of the present invention encompasses a circulation system in the ballast tank and an external pump unit. The system includes inlet and outlet piping, and means for adding chemicals in controlled quantities to the water in the ballast tank.

[0007] O sistema também engloba alguns edutores, posicionados no tanque de lastro, para misturar e circular a água no tanque. Uma bomba de recirculação fica localizada do lado externo do tanque de lastro, com uma tubulação de entrada, que se conecta na tubulação de saída do tanque de lastro. A bomba de recirculação, juntamente com o edutor, pressuriza e recircula a água do tanque de lastro. A bomba de recirculação descarrega um jato despressurizado de água, e ingere a água em um ponto remoto do descarregamento. A bomba de recirculação engloba uma tubulação de entrada, a partir do tanque de lastro até a bomba, e uma tubulação de saída da bomba, levando à tubulação de entrada do tanque de lastro. A tubulação de entrada se conecta à tubulação de saída do tanque de água de lastro até a tubulação, e transporta água do tanque de lastro até a bomba de recirculação. A bomba de recirculação pressuriza a água e a tubulação de saída transporta o jato altamente pressurizado de água da bomba recirculante de volta para o tanque de lastro. Um edutor é posicionado no tanque de água de lastro, adjacente à tubulação de entrada, à medida que penetra no tanque de lastro, para receber o jato de água pressurizada, descarregado da bomba. O edutor puxa a água pressurizada, e emite um jato de água altamente pressurizado no tanque de lastro, para circular os halogênios no tanque de lastro.[0007] The system also includes some eductors, positioned in the ballast tank, to mix and circulate the water in the tank. A recirculation pump is located on the outside of the ballast tank, with an inlet pipe, which connects to the outlet pipe of the ballast tank. The recirculation pump, together with the eductor, pressurizes and recirculates the water in the ballast tank. The recirculation pump discharges a depressurized jet of water, and ingests the water at a point remote from the unloading. The recirculation pump includes an inlet pipe, from the ballast tank to the pump, and an outlet pipe from the pump, leading to the inlet pipe of the ballast tank. The inlet pipe connects to the outlet pipe of the ballast water tank to the pipe, and transports water from the ballast tank to the recirculation pump. The recirculation pump pressurizes the water and the outlet piping carries the highly pressurized jet of water from the recirculation pump back to the ballast tank. An eductor is positioned in the ballast water tank, adjacent to the inlet piping as it enters the ballast tank, to receive the pressurized water jet discharged from the pump. The eductor draws in the pressurized water and emits a highly pressurized jet of water into the ballast tank to circulate the halogens in the ballast tank.

[0008] Em uma realização preferencial, algumas linhas de transmissão de amostra removem os fluxos de água de teste do tanque de lastro, que serão, então, analisados, para medir o conteúdo de halogênio do jato de teste, para fornecer um sinal de conteúdo de halogênio. Um controlador recebe um sinal e compara o sinal a um ponto ajustado, indicando o nível desejável de halogênio no tanque de lastro. O controlador mantém, aumenta ou diminui a quantidade de halogênio adicionada à água no tanque de lastro, em quantidades controladas.[0008] In a preferred embodiment, some sample transmission lines remove test water streams from the ballast tank, which are then analyzed to measure the halogen content of the test stream to provide a halogen content signal. A controller receives a signal and compares the signal to a set point indicating the desired level of halogen in the ballast tank. The controller maintains, increases or decreases the amount of halogen added to the water in the ballast tank in controlled amounts.

[0009] Em uma outra realização do sistema de tanque de lastro, a bomba externa de recirculação poderá se localizar em posição adjacente a um lado do tanque de lastro, no topo de uma tampa do tanque de lastro, ou em um dispositivo de flutuação no topo da água. Alternativamente, a bomba de recirculação fica localizada de forma adjacente à base do tanque de lastro. O edutor poderá ser adaptado para um posicionamento adjacente à tubulação de entrada, dentro do tanque de lastro, ou permanecer móvel pelo tanque de lastro. Substâncias químicas adicionadas no tanque de lastro incluem, pelo menos, amônia, hipoclorito, cloreto e bromo. As reações químicas que ocorrerem durante a produção de hipoclorito e seu uso como um desinfetante resulta em várias formas de cloro que possuem atividade desinfetante em momentos diferentes. Por exemplo, os íons de cloreto formados do hipoclorito produzem ácido hipocloroso, quando o hipoclorito é adicionado à água salgada. Simplificando, todas as formas de cloro formadas durante as várias reações que ocorrem durante a execução do método desta invenção serão referidas como halogênio, incluindo a formação de cloraminas, quando a amônia se une com os halogênios. Um gerador de cloro poderá ser utilizado para produzir cloramina, para adição à água de lastro. Um sistema de dosagem de substâncias químicas fornece uma fonte controlada do halogênio requerido, para sua adição à água de lastro, de acordo com um sinal emitido pelo controlador. Em certo aspecto, um sistema de dosagem de substâncias químicas englobando um gerador de hipoclorito, um tanque para o armazenamento de hipoclorito, uma bomba para bombear o hipoclorito para o tanque de lastro e uma tubulação de saída de hipoclorito, para levar o hipoclorito produzido ao tanque de lastro. Em outro aspecto, o sistema de dosagem química é um sistema de dosagem de halogênio mais adiante englobando uma bomba para bombear o halogênio para o tanque de lastro e uma tubulação de saída de hipoclorito para levar o halogênio produzido para o tanque de lastro.[0009] In another embodiment of the ballast tank system, the external recirculation pump may be located adjacent to a side of the ballast tank, on top of a ballast tank cover, or on a flotation device at the top of the water. Alternatively, the recirculation pump is located adjacent to the base of the ballast tank. The eductor may be adapted for positioning adjacent to the inlet piping within the ballast tank or remain movable throughout the ballast tank. Chemicals added to the ballast tank include at least ammonia, hypochlorite, chloride and bromine. The chemical reactions that occur during the production of hypochlorite and its use as a disinfectant result in various forms of chlorine that have disinfectant activity at different times. For example, chloride ions formed from hypochlorite produce hypochlorous acid when hypochlorite is added to salt water. In simple terms, all forms of chlorine formed during the various reactions occurring during the execution of the method of this invention will be referred to as halogens, including the formation of chloramines when ammonia combines with halogens. A chlorine generator may be used to produce chloramine for addition to ballast water. A chemical dosing system provides a controlled source of the required halogen for addition to ballast water in accordance with a signal from the controller. In one aspect, a chemical dosing system includes a hypochlorite generator, a hypochlorite storage tank, a pump for pumping the hypochlorite to the ballast tank, and a hypochlorite outlet line for delivering the produced hypochlorite to the ballast tank. In another aspect, the chemical dosing system is a halogen dosing system further including a pump for pumping the halogen to the ballast tank and a hypochlorite outlet line for delivering the produced halogen to the ballast tank.

[00010] Em outro aspecto, uma tubulação de dosagem de substâncias químicas transporta halogênio ao tanque de lastro, para dosar a água de lastro. Uma tubulação de saída se estende da bomba recirculante ao tanque de lastro, e a tubulação de dosagem de substâncias químicas é conectada a uma tubulação de saída. Preferivelmente uma tubulação de dosagem de substâncias químicas transporta o halogênio diretamente do sistema de dosagem de substâncias químicas ao tanque de lastro. Preferencialmente, as linhas de transmissão de amostra se conectam a tubulação de saída da bomba de recirculação, para transportar o jato de água de teste até o analisador. Alternativamente, uma linha de transmissão de amostra conecta o analisador ao tanque de lastro, para transporta o jato de água de teste até o tanque de lastro, diretamente ao analisador. O analisador determina o nível de equivalentes de cloro totais no jato de teste, para fornecer um sinal relacionado ao cloro. O controlador recebe o sinal e compara o sinal a um ponto de ajuste, indicando o nível de cloro ou de equivalentes de cloro desejáveis dentro do tanque de lastro. Preferencialmente, o controlador é projetado para manter, aumentar ou diminuir a quantidade de amônia, hipoclorito ou cloro adicionados à água dentro do tanque de lastro. Um aspecto de uma realização preferencial engloba os meios para a adição de substâncias químicas em quantidades controladas à água dentro do tanque de lastro. Preferencialmente, um sistema de dosagem de substâncias químicas fornece uma fonte controlada de amônia, hipoclorito e cloro, para adição no tanque de lastro, de acordo com um sinal emitido pelo controlador.[00010] In another aspect, a chemical dosing line transports halogen to the ballast tank to dose ballast water. An outlet line extends from the recirculating pump to the ballast tank, and the chemical dosing line is connected to an outlet line. Preferably, a chemical dosing line transports halogen directly from the chemical dosing system to the ballast tank. Preferably, sample transmission lines connect to the outlet line of the recirculating pump to transport the test water stream to the analyzer. Alternatively, a sample transmission line connects the analyzer to the ballast tank to transport the test water stream to the ballast tank directly to the analyzer. The analyzer determines the level of total chlorine equivalents in the test stream to provide a chlorine-related signal. The controller receives the signal and compares the signal to a set point indicating the desired level of chlorine or chlorine equivalents within the ballast tank. Preferably, the controller is designed to maintain, increase or decrease the amount of ammonia, hypochlorite or chlorine added to the water within the ballast tank. One aspect of a preferred embodiment encompasses means for adding chemicals in controlled amounts to the water within the ballast tank. Preferably, a chemical dosing system provides a controlled source of ammonia, hypochlorite and chlorine for addition to the ballast tank in accordance with a signal from the controller.

[00011] Um método para o gerenciamento da circulação no tanque de lastro engloba água pressurizada de circulação no tanque de lastro, através de uma bomba de recirculação, localizada em uma área do tanque de lastro. Um ou mais edutores são posicionados dentro da circulação do tanque de lastro, preferencialmente acima da entrada da água pressurizada, que vem da bomba de recirculação externa. Alguns edutores são projetados para misturar e circular a água dentro do tanque de lastro, para dispersar as substâncias químicas e evitar gradientes de temperatura. A água é recirculada pelo tanque de lastro pela água pressurizada que vem da bomba externa de recirculação. Uma tubulação de entrada para a bomba de recirculação é conectada na tubulação da saída do tanque de lastro, para transportar a água para a bomba externa. A tubulação de saída da bomba de recirculação transporta água de alta pressão da bomba para um local próximo ao ejetor. O ejetor puxa a água pressurizada e emite um jato no qual circulam substâncias químicas, especialmente os halogênios, pelo tanque de água de lastro.[00011] One method for managing circulation in a ballast tank involves circulating pressurized water in the ballast tank via a recirculation pump located in an area of the ballast tank. One or more eductors are positioned within the ballast tank circulation, preferably above the inlet of the pressurized water from the external recirculation pump. Some eductors are designed to mix and circulate the water within the ballast tank to disperse chemicals and avoid temperature gradients. The water is recirculated through the ballast tank by the pressurized water from the external recirculation pump. An inlet pipe to the recirculation pump is connected to the outlet pipe of the ballast tank to transport the water to the external pump. The outlet pipe of the recirculation pump transports high-pressure water from the pump to a location near the ejector. The ejector draws in pressurized water and emits a jet in which chemicals, especially halogens, circulate through the ballast water tank.

[00012] Em um aspecto do método desta invenção, um jato de água de teste, do tanque de lastro, é amostrado, pela remoção da amostra de teste, através de uma linha de transmissão de amostra. O nível de pelo menos uma das substâncias químicas do jato de teste é analisado, para fornecer um sinal relacionado à substância química, e o sinal relacionado à substância química é, então, enviado a um controlador, para comparar o sinal com um ponto ajustado, indicando o nível da substância química desejada dentro do tanque de lastro. O controlador determina, então, o tipo e a quantidade de substâncias químicas requerido para ser adicionado ao tanque de lastro. Em um método preferível de gerenciamento da circulação do tanque de lastro, o passo de analisar o conteúdo de halogênio no jato de teste compreende a análise do conteúdo de íons de cloro na água de lastro. Alternativamente, o passo de analisar o conteúdo de halogênio compreende a determinação da oxidação / redução potencial da água de lastro. Ainda, em outro método alternativo de análise do conteúdo requerido de halogênio, o método compreende a medição do conteúdo total de carbono orgânico na água de lastro.[00012] In one aspect of the method of this invention, a test stream of water from the ballast tank is sampled by removing the test sample through a sample transmission line. The level of at least one of the chemicals in the test stream is analyzed to provide a chemical-related signal, and the chemical-related signal is then sent to a controller to compare the signal to a set point indicating the level of the desired chemical within the ballast tank. The controller then determines the type and amount of chemicals required to be added to the ballast tank. In a preferred method of managing the circulation of the ballast tank, the step of analyzing the halogen content in the test stream comprises analyzing the chlorine ion content in the ballast water. Alternatively, the step of analyzing the halogen content comprises determining the oxidation/reduction potential of the ballast water. In yet another alternative method of analyzing the required halogen content, the method comprises measuring the total organic carbon content in the ballast water.

[00013] Uma ou mais substâncias químicas, conforme determinado durante a análise, são, então, adicionados ao tanque de lastro. O nível de uma ou mais substâncias químicas dentro do tanque de lastro é controlado pela manutenção, aumento ou diminuição da quantidade de substâncias químicas adicionadas à tubulação de dosagem de substâncias químicas. As substâncias químicas adicionadas ao tanque de lastro também poderão conter aditivos para o controle do pH, desinfetantes que não derivados de amônia e cloro, fluoretos e fosfatos.[00013] One or more chemicals, as determined during analysis, are then added to the ballast tank. The level of one or more chemicals within the ballast tank is controlled by maintaining, increasing, or decreasing the amount of chemicals added to the chemical metering line. The chemicals added to the ballast tank may also contain additives for pH control, disinfectants other than ammonia and chlorine derivatives, fluorides, and phosphates.

DESCRIPTION OF DRAWINGS

[00014] A Fig. 1 é uma realização do sistema de circulação do tanque de Lastro, mostrando uma bomba de um lado de um tanque de lastro.[00014] Fig. 1 is an embodiment of the Ballast tank circulation system, showing a pump on one side of a ballast tank.

[00015] A Fig 2 ilustra o sistema de circulação do tanque de lastro, com uma bomba no topo de uma tampa do tanque de lastro.[00015] Fig 2 illustrates the ballast tank circulation system, with a pump on top of a ballast tank lid.

[00016] A Fig 3 mostra outra realização do sistema de circulação do tanque de lastro, contendo um analisador de potencial de redução de oxidação (ORP, na sigla em inglês)[00016] Fig 3 shows another embodiment of the ballast tank circulation system, containing an oxidation reduction potential (ORP) analyzer.

DETAILED DESCRIPTION

[00017] A figura 1 desta invenção ilustra um sistema de circulação do tanque de lastro, para um ou mais tanques de lastro (10) para o armazenamento de água e tratamento possuindo uma bomba (66), que se localiza do lado externo do tanque de lastro (10) em um dispositivo flutuante (63). Uma vantagem de uma bomba externa (66) é que ela facilita o gerenciamento e o reparo de um sistema de tanque de lastro (1). A bomba externa (66) poderá ser fácil e rapidamente instalada. Uma realização desta invenção requer apenas duas conexões, para conectarem o sistema de bombas (66). O reparo é facilitado, por causa do fácil acesso ao equipamento da bomba. O sistema de circulação do tanque de lastro (1) também contém um ou mais edutores (20), posicionados dentro do tanque de lastro (10), a fim de que o edutor (20) receba água pressurizada da bomba externa (66), e emita a água como um jato altamente pressurizado. Um edutor é utilizado para aprimorar a força motriz da água, e consequentemente, a recirculação da água e das substâncias químicas na água de lastro. Como o edutor puxa a água pressurizada que provém da bomba externa (66), ele também puxa a água de lastro do tanque, que está na área ao redor do edutor. Esta recirculação aprimorada ocorre, portanto, sem aumentar os custos líquidos de bombeamento. O jato surge do edutor (20) circula a água de lastro e, portanto, os desinfetantes químicos nela contidos pelo tanque de lastro (10). Os desinfetantes químicos baseados em halogênio poderão incluir cloro, hipoclorito e bromo. A circulação aprimorada dos halogênios aprimora a desinfecção da água de lastro, antes de seu lançamento em um novo porto.[00017] Figure 1 of this invention illustrates a ballast tank circulation system for one or more ballast tanks (10) for water storage and treatment having a pump (66) located outside the ballast tank (10) on a floating device (63). An advantage of an external pump (66) is that it facilitates management and repair of a ballast tank system (1). The external pump (66) may be easily and quickly installed. An embodiment of this invention requires only two connections to connect the pump system (66). Repair is facilitated because of easy access to the pump equipment. The ballast tank circulation system (1) also contains one or more eductors (20) positioned inside the ballast tank (10) so that the eductor (20) receives pressurized water from the external pump (66) and emits the water as a highly pressurized jet. An eductor is used to improve the driving force of the water and consequently the recirculation of water and chemicals in the ballast water. As the eductor draws the pressurized water from the external pump (66), it also draws the ballast water from the tank, which is in the area around the eductor. This improved recirculation therefore occurs without increasing the net pumping costs. The jet arising from the eductor (20) circulates the ballast water and therefore the chemical disinfectants contained in it through the ballast tank (10). Halogen-based chemical disinfectants may include chlorine, hypochlorite and bromine. The improved circulation of the halogens improves the disinfection of the ballast water before it is released into a new port.

[00018] Como mostrado na Fig 1, em uma realização de um sistema de circulação de um tanque de lastro (1), o tanque de lastro (10) possui uma tubulação combinada de entrada / saída (68), com duas funções, para o carregamento do lastro e o descarregamento do lastro. A água de lastro entra e sai de um tanque de lastro (10) através de uma tubulação (68). Tubulações adicionais de entrada e saída poderão ser utilizadas quando necessário. O sistema de circulação do tanque de lastro (1) possui um meio para adicionar substâncias químicas em quantidades controladas à água dentro do tanque de lastro. A figura 1 ilustra uma realização dos sistemas de abastecimento de substâncias químicas. Vários sistemas de abastecimento de substâncias químicas poderão ser utilizados, incluindo, mas sem se limitarem às unidades de fornecimento ilustradas. A figura 1 mostra um sistema de fornecimento de substâncias químicas e um sistema de fornecimento químico de hipoclorito. A amônia (51) é armazenada em um tanque de armazenamento (50) e removida por meio de uma tubulação de entrada da bomba (52). A figura 1 também mostra um meio de adicionar um ou mais halogênios, especificamente, um sistema de dosagem de hipoclorito, contendo um gerador de hipoclorito (70), que libera hipoclorito (41) através de uma tubulação de saída do gerador de hipoclorito (72) a ser armazenado em um tanque de armazenamento de hipoclorito (40) e uma tubulação de saída de hipoclorito (46) para que o hipoclorito (41) possa ser diretamente enviado ao tanque de lastro (10). O hipoclorito (41) é removido do tanque de armazenamento de hipoclorito (40) através da tubulação de entrada da bomba de hipoclorito (42). Um tanque de resfriamento (não exibido) poderá ser utilizado para resfriar e armazenar amônia. Um possível gerador de hipoclorito (70) que pode ser utilizado no tanque de lastro desta invenção é divulgado na Patente Norte Americana No. 6.805.787, aqui incorporada, em sua totalidade, por referência neste documento. Os geradores de cloro, assim como os sistemas de fornecimento para outras substâncias químicas requeridas poderão ser incluídos como parte dos sistemas de circulação do tanque de lastro (1). Além da amônia, hipoclorito e cloro, as outras substâncias químicas contêm aditivos de controle de pH, desinfetantes adicionais, fluoretos e fosfatos poderão ser utilizados para o tratamento da água.[00018] As shown in Fig. 1, in one embodiment of a ballast tank circulation system (1), the ballast tank (10) has a combined inlet/outlet piping (68) with dual functions for loading ballast and unloading ballast. Ballast water enters and leaves the ballast tank (10) through a piping (68). Additional inlet and outlet piping may be used as required. The ballast tank circulation system (1) has a means for adding chemicals in controlled quantities to the water within the ballast tank. Fig. 1 illustrates one embodiment of chemical supply systems. Various chemical supply systems may be used, including but not limited to the supply units illustrated. Fig. 1 shows a chemical supply system and a hypochlorite chemical supply system. Ammonia (51) is stored in a storage tank (50) and removed via a pump inlet line (52). Figure 1 also shows a means of adding one or more halogens, specifically, a hypochlorite dosing system containing a hypochlorite generator (70) that releases hypochlorite (41) via a hypochlorite generator outlet line (72) to be stored in a hypochlorite storage tank (40) and a hypochlorite outlet line (46) so that the hypochlorite (41) can be directly delivered to the ballast tank (10). Hypochlorite (41) is removed from the hypochlorite storage tank (40) via the hypochlorite pump inlet line (42). A cooling tank (not shown) may be used to cool and store ammonia. A possible hypochlorite generator (70) that may be used in the ballast tank of this invention is disclosed in U.S. Patent No. 6,805,787, hereby incorporated in its entirety by reference herein. Chlorine generators, as well as supply systems for other required chemicals, may be included as part of the circulation systems of the ballast tank (1). In addition to ammonia, hypochlorite, and chlorine, the other chemicals containing pH control additives, additional disinfectants, fluorides, and phosphates may be used for water treatment.

[00019] Os tanques de lastro variam em tamanho, que vão desde tanques pequenos, que suportam menos que 38.000 litros, até grandes tanques de lastro, que possuem capacidades acima de 18.000.000 litros. Há uma real necessidade para a recirculação de substâncias químicas nos grandes tanques, pois as substâncias químicas são expelidas em uma taxa mais alta. Tanto os grandes tanques de lastro como, às vezes, os menores tanques de lastro que possuem uma baixa taxa de afluente, possuem áreas dentro deles em que a estagnação e gradientes de temperatura podem ocorrer. Para combater este problema, um ou mais edutores (20) ou indutores de fluxo são posicionados dentro do sistema de circulação do tanque de lastro (1). Um ou mais edutores (20) são projetados para misturar e circular a água, para reduzir a estagnação e misturar as substâncias químicas, à medida que elas são adicionadas ao tanque de lastro (10). Em uma realização desta invenção, o edutor (20) é estacionário e posicionado de forma adjacente à tubulação de entrada (65) ao tanque de lastro, a fim de que jatos afluentes sejam misturados a substâncias químicas, à medida que são introduzidas no tanque de lastro (10). O edutor estacionário (20) poderá ser anexado a um mastro, e abaixado no tanque de lastro. Alternativamente, um ou mais edutores (20) são móveis, dentro da circulação do tanque de lastro (10), para misturar e circular a água, especialmente dentro de sistemas de grandes tanques de lastro. Conforme demonstrado nas Figs. 1-2, um sistema submersível de flutuação (22), como o que foi disponibilizado pela Severn Trent Systems - divisão de Purificadores de Água, poderá ser utilizado para mover os edutores (20) pelo tanque de lastro.[00019] Ballast tanks vary in size from small tanks holding less than 38,000 liters to large ballast tanks holding over 18,000,000 liters. There is a real need for chemical recirculation in large tanks because chemicals are expelled at a higher rate. Both large ballast tanks and sometimes smaller ballast tanks that have a low influent rate have areas within them where stagnation and temperature gradients can occur. To combat this problem, one or more eductors (20) or flow inducers are positioned within the circulation system of the ballast tank (1). One or more eductors (20) are designed to mix and circulate the water to reduce stagnation and mix the chemicals as they are added to the ballast tank (10). In one embodiment of this invention, the eductor (20) is stationary and positioned adjacent to the inlet pipe (65) to the ballast tank so that influent streams are mixed with chemicals as they are introduced into the ballast tank (10). The stationary eductor (20) may be attached to a mast and lowered into the ballast tank. Alternatively, one or more eductors (20) are movable within the circulation of the ballast tank (10) to mix and circulate the water, especially within large ballast tank systems. As shown in Figs. 1-2, a submersible buoyancy system (22), such as that available from Severn Trent Systems - Water Purifiers division, may be used to move the eductors (20) throughout the ballast tank.

[00020] Em outra realização desta invenção, o edutor (20) está posicionado dentro do jato de água pressurizada, descarregado da bomba (66). Com a bomba recirculante externa (66), a bomba fica localizada do lado de fora do tanque de lastro, e pode ser posicionada de forma adjacente de um lado (4) do tanque de lastro (Fig 1) em um dispositivo de flutuação (63), ou próxima ao topo do tanque de lastro (26). Vários locais incluem o topo da tampa do tanque de lastro (76) (Fig 2), que, em embarcações marítimas, poderá ser o convés do navio.[00020] In another embodiment of this invention, the eductor (20) is positioned within the jet of pressurized water discharged from the pump (66). With the external recirculating pump (66), the pump is located outside the ballast tank, and may be positioned adjacent to one side (4) of the ballast tank (Fig. 1) on a flotation device (63), or near the top of the ballast tank (26). Various locations include the top of the ballast tank cover (76) (Fig. 2), which, on marine vessels, may be the deck of the ship.

[00021] Em um aspecto da invenção, a bomba externa de recirculação possuí uma tubulação de entrada (62), que transporta água do tanque de lastro na bomba, e uma tubulação de saída (64), para transportar a água sob pressão da bomba (66) de volta para o tanque de lastro. Em uma realização da invenção, conforme demonstrado da Fig 1, a tubulação de entrada (62) conecta na tubulação combinada de entrada / saída (68) do tanque de lastro, para que uma quantia parcial de água tratada saindo do tanque de lastro seja enviada à bomba que será pressurizada e re-circulada de volta ao tanque de lastro. A tubulação de saída (64) conduz da bomba recirculante até uma posição próxima ao edutor, a fim de que a água tratada da bomba seja ingerida pelo edutor e recirculada dentro do tanque de lastro. Em uma realização alternativa da invenção, demonstrado na Fig 2, a tubulação de entrada (62) se conecta em um tubo de sucção (84), localizado dentro do tanque de lastro (10).[00021] In one aspect of the invention, the external recirculation pump has an inlet pipe (62) that carries water from the ballast tank to the pump, and an outlet pipe (64) for carrying the water under pressure from the pump (66) back to the ballast tank. In one embodiment of the invention, as shown in Fig. 1, the inlet pipe (62) connects to the combined inlet/outlet pipe (68) of the ballast tank, so that a partial amount of treated water leaving the ballast tank is sent to the pump which will be pressurized and recirculated back to the ballast tank. The outlet pipe (64) leads from the recirculating pump to a position close to the eductor, so that the treated water from the pump is ingested by the eductor and recirculated within the ballast tank. In an alternative embodiment of the invention, shown in Fig. 2, the inlet pipe (62) connects to a suction pipe (84) located within the ballast tank (10).

[00022] Em um aspecto desta invenção, conforme demonstrado na Fig. 1, uma linha de transmissão de amostra (28) poderá ser utilizada para remover um jato de água de teste do tanque de lastro e o envia a um analisador (30). A linha de transmissão de amostra (28) poderá conectar-se na tubulação de saída da bomba (64), e transportar a água previamente tratada a um analisador (30). Em um sistema alternativo, uma linha de transmissão de amostra (28) poderá ser posicionada acima de um ou mais edutores (20) dentro do tanque de lastro (10), para transmitir a água tratada ao analisador (30), a fim de que o analisador (30) determine a constituição da água tratada. O analisador (30) determina o nível de, pelo menos, uma das substâncias químicas no jato de teste, e envia um sinal relacionado à substância química. O sistema para o gerenciamento da circulação do tanque de lastro, um analisador para a medição do nível de substância química requerido é selecionado de um grupo de analisadores, incluindo um analisador de íons de cloro, para medir o nível de íons de cloro na água de lastro, um analisador potencial de oxidação / redução, para a determinação do potencial de oxidação / redução da água de lastro e um analisador do total de carbono orgânico, para a medição do conteúdo total de carbono orgânico da água de lastro.[00022] In one aspect of this invention, as shown in Fig. 1, a sample transmission line (28) may be used to remove a stream of test water from the ballast tank and send it to an analyzer (30). The sample transmission line (28) may connect to the outlet piping of the pump (64) and transport the pre-treated water to an analyzer (30). In an alternative system, a sample transmission line (28) may be positioned above one or more eductors (20) within the ballast tank (10) to transmit the treated water to the analyzer (30) in order for the analyzer (30) to determine the composition of the treated water. The analyzer (30) determines the level of at least one of the chemicals in the test stream and sends a signal related to the chemical. In the ballast tank circulation management system, an analyzer for measuring the required chemical substance level is selected from a group of analyzers, including a chlorine ion analyzer for measuring the chlorine ion level in the ballast water, an oxidation/reduction potential analyzer for determining the oxidation/reduction potential of the ballast water, and a total organic carbon analyzer for measuring the total organic carbon content of the ballast water.

[00023] Preferivelmente, o analisador (30) poderá determinar os níveis de múltiplas substâncias químicas, e emitir múltiplos sinais para um controlador (34). O controlador (34) recebe o sinal e compara o sinal com um ponto ajustado, indicativo do nível desejado de substâncias químicas dentro do tanque de lastro. O analisador (30) é projetado para manter, aumentar ou diminuir as quantidades de substâncias químicas adicionadas à água dentro do tanque de lastro (10), em quantidades controladas. Em uma realização da invenção, conforme mostrado na Fig 1, o controlador (34) emite um sinal de conteúdo de halogênio ao sistema de dosagem de hipoclorito (75), para fornecer a quantidade requerida de halogênio para o sistema de tanque de lastro (10). O sistema de dosagem de hipoclorito (75) contém uma bomba de hipoclorito (44) e uma tubulação de dosagem de hipoclorito (46), que leva ao tanque de lastro (10). O controlador (34) também poderá emitir um sinal de amônia (36) para um sistema de dosagem de amônia (54), para produzir a quantidade requerida de amônia e um sinal de hipoclorito (38) para a bomba de hipoclorito (44) para produzir a quantidade requerida de hipoclorito. O sistema de dosagem de amônia contém uma bomba de amônia (54) e uma tubulação de dosagem de amônia (56) ao tanque de lastro (10).[00023] Preferably, the analyzer (30) may determine the levels of multiple chemicals, and output multiple signals to a controller (34). The controller (34) receives the signal and compares the signal to a set point indicative of the desired level of chemicals within the ballast tank. The analyzer (30) is designed to maintain, increase or decrease the amounts of chemicals added to the water within the ballast tank (10) in controlled amounts. In one embodiment of the invention, as shown in Fig. 1, the controller (34) outputs a halogen content signal to the hypochlorite dosing system (75) to supply the required amount of halogen to the ballast tank system (10). The hypochlorite dosing system (75) contains a hypochlorite pump (44) and a hypochlorite dosing line (46) leading to the ballast tank (10). The controller (34) may also output an ammonia signal (36) to an ammonia dosing system (54) to produce the required quantity of ammonia and a hypochlorite signal (38) to the hypochlorite pump (44) to produce the required quantity of hypochlorite. The ammonia dosing system contains an ammonia pump (54) and an ammonia dosing line (56) to the ballast tank (10).

[00024] Várias substâncias químicas e aditivos são necessários para tratar e manter a água dentro do tanque de lastro (10). Algumas das substâncias mais comuns adicionadas ao tanque de lastro são, pelo menos, uma de amônia, hipoclorito e cloro. Outras substâncias químicas adicionadas ao tanque de lastro contêm aditivos para o controle do pH e desinfetantes adicionais. Um ou mais sistemas de dosagem de substâncias químicas fornecem uma fonte controlada de uma ou mais substâncias químicas, para adição no tanque de lastro, de acordo com os sinais emitidos pelo controlador. Algumas substâncias químicas poderão ser fabricadas no local, como derivados de cloro ou halogênios produzidos por geradores de hipoclorito, e também utilizadas imediatamente, ou armazenadas para uso futuro.[00024] Various chemicals and additives are required to treat and maintain the water within the ballast tank (10). Some of the more common chemicals added to the ballast tank are at least one of ammonia, hypochlorite, and chlorine. Other chemicals added to the ballast tank contain additives for pH control and additional disinfectants. One or more chemical dosing systems provide a controlled source of one or more chemicals for addition to the ballast tank in accordance with signals from the controller. Some chemicals may be manufactured on site, such as chlorine derivatives or halogens produced by hypochlorite generators, and either used immediately or stored for future use.

[00025] Outras substâncias químicas podem ser transportadas para a área do tanque de lastro e armazenadas em tanques. Uma ou mais tubulações de dosagem de substâncias químicas dos tanques de armazenagem para o tanque de lastro. Alternativamente, conforme demonstrado na Fig 1, a tubulação de dosagem de amônia (56) e a tubulação de dosagem de hipoclorito (46) transportam substâncias químicas diretamente de uma bomba de amônia (54) e uma bomba de hipoclorito (44), respectivamente, para o tanque de lastro. Em ambas as realizações, as substâncias químicas a serem dosadas entram no tanque de lastro adjacentes ao edutor, a fim de que o jato existente do edutor se misture com as substâncias químicas e forneça uma boa circulação das substâncias químicas na água do tanque de lastro.[00025] Other chemicals may be transported to the ballast tank area and stored in tanks. One or more chemical metering lines from the storage tanks to the ballast tank. Alternatively, as shown in Fig. 1, the ammonia metering line (56) and the hypochlorite metering line (46) transport chemicals directly from an ammonia pump (54) and a hypochlorite pump (44), respectively, to the ballast tank. In both embodiments, the chemicals to be metered enter the ballast tank adjacent to the eductor so that the eductor jet mixes with the chemicals and provides good circulation of the chemicals in the ballast tank water.

[00026] A figura três ilustra outra realização do sistema de circulação da água do tanque de lastro (100). O sistema contém um tanque de lastro (110), um gerador de hipoclorito (170), um analisador (130), um controlador (134), uma bomba (166), de um lado (4) da parte externa do tanque de lastro (110) em um dispositivo flutuante (63) e um edutor (20), dentro do tanque de lastro (110). Nesta realização, o tanque de lastro (110) contém uma tubulação de entrada (165) e uma tubulação de saída (168). O tanque de lastro (110) contém água salina, tipicamente água do mar retirada de um porto com vida marinha originária daquele porto. Antes de adentrar em um novo porto, a água de lastro deverá ser desinfetada de organismos marinhos que possam ser prejudiciais ao equilíbrio dos organismos do novo porto. Para este propósito, o gerador de hipoclorito (170) produz os halogênios para ser adicionado à água dentro do tanque de lastro (110), para matar as espécies biológicas. A água requerida pelo gerador de hipoclorito pode ser retirada da tubulação de saída externa (164) da bomba. A tubulação de saída do gerador de hipoclorito (146) transporta os halogênios para o tanque de lastro (110) até um ponto adjacente a um ou mais edutores (20), dentro do tanque de lastro (110). Os edutores (20) são projetados para misturar e circular a água dentro do tanque de lastro (110), através da circulação dos halogênios e de outras substâncias químicas dentro do tanque (110).[00026] Figure three illustrates another embodiment of the ballast tank water circulation system (100). The system contains a ballast tank (110), a hypochlorite generator (170), an analyzer (130), a controller (134), a pump (166) on one side (4) of the outside of the ballast tank (110) on a floating device (63) and an eductor (20) inside the ballast tank (110). In this embodiment, the ballast tank (110) contains an inlet pipe (165) and an outlet pipe (168). The ballast tank (110) contains saline water, typically seawater taken from a port with marine life originating from that port. Before entering a new port, the ballast water must be disinfected of marine organisms that may be detrimental to the balance of organisms in the new port. For this purpose, the hypochlorite generator (170) produces the halogens to be added to the water within the ballast tank (110) to kill the biological species. The water required by the hypochlorite generator can be taken from the external outlet piping (164) of the pump. The outlet piping from the hypochlorite generator (146) transports the halogens to the ballast tank (110) to a point adjacent to one or more eductors (20) within the ballast tank (110). The eductors (20) are designed to mix and circulate the water within the ballast tank (110) by circulating the halogens and other chemicals within the tank (110).

[00027] Uma bomba de recirculação (166), localizada de um lado (4) na parte externa do tanque de lastro (110), descarrega um jato pressurizado de água, ingerida em um ponto remoto da descarga, que flui através dela. A bomba de recirculação (166) contém uma tubulação de entrada (162) da tubulação de saída (168) do tanque de lastro (110) e uma tubulação de saída (164) que conecta de volta ao tanque de lastro. A tubulação de saída (164) entra no tanque de lastro (110) e se transforma em uma tubulação de entrada (165), que leva ao edutor (20). O edutor (20) deverá estar, de preferência, posicionado de forma adjacente à tubulação de entrada (165), à medida que adentra o tanque de lastro (110), para receber o jato pressurizado de água, descarregado da bomba externa de recirculação (166).[00027] A recirculation pump (166) located on one side (4) of the external portion of the ballast tank (110) discharges a pressurized jet of water, ingested at a point remote from the discharge, which flows therethrough. The recirculation pump (166) contains an inlet pipe (162) from the outlet pipe (168) of the ballast tank (110) and an outlet pipe (164) connecting back to the ballast tank. The outlet pipe (164) enters the ballast tank (110) and becomes an inlet pipe (165) leading to the eductor (20). The eductor (20) should preferably be positioned adjacent to the inlet pipe (165) as it enters the ballast tank (110) to receive the pressurized jet of water discharged from the external recirculation pump (166).

[00028] Para controlar a quantidade de halogênio dentro do tanque de lastro (110), o conteúdo de halogênio deverá ser medido, comparado a um nível requerido para a desinfecção requerida, e então, aumentado, se necessário. Um analisador potencial de oxidação / redução (30) é conectado à tubulação de saída (164), para a determinação do nível requerido de halogênio na água descarregada da bomba (166). Se halogênio adicional for necessário, o analisador (130) emitirá um sinal de requerimento de halogênio. Este sinal será recebido por um controlador (134), projetado para receber o sinal de requerimento de halogênio e comparar o sinal a um ponto de ajuste que indica o nível de halogênio desejado dentro do tanque de lastro (110). O controlador (134) mantém, aumenta ou diminui a quantidade de halogênio adicionada à água dentro do tanque de lastro em uma forma controlada, que ocorre em resposta ao sinal produzido pelo analisador (130). O sistema de dosagem de hipoclorito, então, fornece o halogênio necessário, em quantidades maiores ou menores, ao tanque de lastro, como resposta ao sinal emitido pelo controlador (134).[00028] To control the amount of halogen within the ballast tank (110), the halogen content should be measured, compared to a level required for the required disinfection, and then increased if necessary. An oxidation/reduction potential analyzer (30) is connected to the outlet pipe (164) to determine the required level of halogen in the water discharged from the pump (166). If additional halogen is required, the analyzer (130) will output a halogen demand signal. This signal will be received by a controller (134) designed to receive the halogen demand signal and compare the signal to a set point indicating the desired halogen level within the ballast tank (110). The controller (134) maintains, increases or decreases the amount of halogen added to the water within the ballast tank in a controlled manner, which occurs in response to the signal produced by the analyzer (130). The hypochlorite dosing system then supplies the necessary halogen, in larger or smaller quantities, to the ballast tank, in response to the signal emitted by the controller (134).

[00029] Esta invenção também se relaciona a um método para o gerenciamento da circulação do tanque de lastro. Durante o método, a água dentro do tanque de lastro é tratada pela adição de substâncias químicas, preferencialmente da família dos halogênios, em quantidades controladas. O tanque de lastro (10) é adaptado para conter as tubulações de entrada e saída (64, 68). Uma bomba recirculadora (66) fica localizada na parte externa do tanque de lastro, recircula e pressuriza a água através do tanque de lastro (10). Uma tubulação de entrada (64) da bomba de recirculação se conecta à tubulação de saída (68) do tanque de lastro, para transportar água para a bomba de recirculação (66) e uma tubulação de saída (64) da bomba de recirculação para o tanque de lastro (10) transporta um jato de água de alta pressão da bomba (66) para uma localidade próxima ao edutor (20).[00029] This invention also relates to a method for managing the circulation of the ballast tank. During the method, the water inside the ballast tank is treated by the addition of chemical substances, preferably from the halogen family, in controlled quantities. The ballast tank (10) is adapted to contain inlet and outlet pipes (64, 68). A recirculating pump (66) is located on the outside of the ballast tank, recirculates and pressurizes the water through the ballast tank (10). An inlet pipe (64) of the recirculating pump connects to the outlet pipe (68) of the ballast tank, to transport water to the recirculating pump (66) and an outlet pipe (64) from the recirculating pump to the ballast tank (10) transports a high pressure water jet from the pump (66) to a location near the eductor (20).

[00030] Um ou mais edutores (20) ou indutores de fluxo são posicionados dentro da circulação do tanque de lastro, para misturar e circular a água, a fim de dispersar as substâncias químicas que entram no tanque de lastro (10). Os edutores (20) são posicionados para receber e puxar da corrente de água pressurizada que vem da bomba de recirculação (66). À medida que a água é puxada através do edutor (20), ela produz um jato que circula os halogênios pelo tanque de lastro (10). A bomba externa de recirculação poderá ser posicionada em vários pontos do lado de fora do tanque de lastro, dependendo da local. Ela pode ser posicionada em um lado do tanque de lastro ou no topo do tanque de lastro ou em um dispositivo flutuante.[00030] One or more eductors (20) or flow inducers are positioned within the ballast tank circulation to mix and circulate the water in order to disperse the chemicals entering the ballast tank (10). The eductors (20) are positioned to receive and draw from the pressurized water stream coming from the recirculation pump (66). As the water is drawn through the eductor (20), it produces a jet that circulates the halogens through the ballast tank (10). The external recirculation pump may be positioned at various points outside the ballast tank, depending on the location. It may be positioned on one side of the ballast tank or on top of the ballast tank or on a floating device.

[00031] Uma vez que a bomba de recirculação fica externa ao tanque de lastro, uma tubulação de entrada na bomba de recirculação é conectada em uma tubulação de saída do tanque de lastro, e uma tubulação de saída entre a bomba de recirculação e o tanque de lastro é utilizada para transportar água de alta pressão da bomba para um local próximo ao edutor (20). Durante este método, um jato de água de teste, do tanque de lastro, é amostrada pela remoção, primeiramente, de uma amostra de teste, através de uma linha de transmissão de amostra. O conteúdo de halogênio na amostra do jato de teste é analisado, e um sinal relacionado ao halogênio, com relação ao nível de halogênio dentro do tanque de lastro é gerado. O sinal relacionado ao halogênio é, então, enviado a um controlador, e o sinal é comparado a um ponto estabelecido, indicando o nível de halogênio desejado dentro do tanque de lastro.[00031] Since the recirculation pump is external to the ballast tank, an inlet pipe on the recirculation pump is connected to an outlet pipe on the ballast tank, and an outlet pipe between the recirculation pump and the ballast tank is used to transport high pressure water from the pump to a location near the eductor (20). During this method, a test stream of water from the ballast tank is sampled by first removing a test sample through a sample transmission line. The halogen content of the test stream sample is analyzed, and a halogen-related signal relative to the halogen level within the ballast tank is generated. The halogen-related signal is then sent to a controller, and the signal is compared to a set point indicating the desired halogen level within the ballast tank.

[00032] O tipo e a quantidade de halogênio, cloro ou bromo, por exemplo, requerido a ser adicionado ao tanque de lastro, é medido, e um ou mais halogênios são adicionados ao tanque de lastro. Uma ou mais tubulações de dosagem de substâncias químicas transportam o halogênio adicional diretamente do sistema de dosagem de substâncias químicas para o tanque de lastro (10). Desta forma, o nível de um ou mais halogênios dentro do tanque de lastro é controlado pela manutenção, aumento ou diminuição da quantidade de halogênios adicionados a uma tubulação de dosagem a partir de um gerador de halogênio para o sistema de tanque de lastro.[00032] The type and amount of halogen, e.g. chlorine or bromine, required to be added to the ballast tank is measured, and one or more halogens are added to the ballast tank. One or more chemical dosing lines transport the additional halogen directly from the chemical dosing system to the ballast tank (10). In this way, the level of one or more halogens within the ballast tank is controlled by maintaining, increasing or decreasing the amount of halogens added to a dosing line from a halogen generator to the ballast tank system.

[00033] Durante o método desta invenção, a análise do conteúdo de halogênio do jato de teste contém a análise dos íons de cloro contidos na água de lastro. Alternativamente, o passo de analisar o conteúdo de halogênio engloba a determinação do potencial de oxidação / redução da água de lastro, que, por sua vez, determina a quantia requerida de halogênio para o nível desejado para desinfecção. Ainda em outro método alternativo para analisar o conteúdo de halogênio, o método engloba a medição do conteúdo total de carbono orgânico da água de lastro, que é, então, utilizado para a determinação da quantidade requerida de halogênio ou cloro necessários para atingir o nível desejado, para uma melhor desinfecção.[00033] During the method of this invention, the analysis of the halogen content of the test stream includes the analysis of the chlorine ions contained in the ballast water. Alternatively, the step of analyzing the halogen content includes determining the oxidation/reduction potential of the ballast water, which in turn determines the amount of halogen required for the desired level for disinfection. In yet another alternative method for analyzing the halogen content, the method includes measuring the total organic carbon content of the ballast water, which is then used to determine the required amount of halogen or chlorine needed to achieve the desired level for improved disinfection.

[00034] A descrição acima é ilustrativa e explica as realizações da invenção, e as variações em tamanho, forma, materiais e outros detalhes se tornarão aparentes àqueles que possuem conhecimentos técnicos na área. Ela tem a intenção de que todas as variações e modificações que estejam dentro do objetivo ou do espírito das reivindicações em anexo sejam desse modo, adotados.[00034] The above description is illustrative and explains embodiments of the invention, and variations in size, shape, materials and other details will become apparent to those having technical skill in the art. It is intended that all variations and modifications which are within the scope or spirit of the appended claims be adopted accordingly.

Claims

1. A ballast tank circulation system (1), a ballast tank (10) comprising an inlet pipe (62) and an outlet pipe (64), containing:- A chemical dosing system, the chemical dosing system supplying one or more chemicals in controlled amounts into the water within the ballast tank (10), the chemicals comprising at least one of ammonia, one or more halogens, one or more chlorine derivatives and one or more pH control additives;- One or more eductors (20) within the ballast tank (10), the one or more eductors (20) designed to mix and circulate water within the ballast tank (10);- Such a ballast tank circulation system characterized in that it comprises:- A recirculation pump (66) located on the external side (4) of the ballast tank (10), the recirculation pump connected, by means of piping, to the ballast tank, one or more eductors (20) positioned within the ballast tank (10); ballast (10) adjacent to the inlet pipe (62) within the ballast tank, in order that the water pumped into the ballast tank by the recirculating pump (66) is drawn into the eductor (20) and transported by means of a pressurized water jet to circulate the water through the ballast tank (10).- A sample transmission line (28) for removing a test water jet from the ballast tank (10);- An analyzer (30) for measuring the level of at least one chemical in the test stream to provide a signal related to the chemical; and- A controller (34) for receiving the signal and comparing the signal with a set point indicating the desired chemical level within the ballast tank, the controller (34) designed to maintain, increase or decrease the amount of chemical added to the water within the ballast tank (10) in controlled amounts.

2. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that the recirculation pump (66) is adjacent to a side (4) of the ballast tank (10) or on top of a ballast tank cover (26), or on a flotation device (63), floating on the surface of the water.

3. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that the external recirculation pump (66) is located adjacent to the base of the ballast tank in a flotation device (63).

4. The circulation system in the ballast tank (1), according to claim 1, characterized in that one or more eductors (20) are movable within the ballast tank (10).

5. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that it also contains an outlet pipe (64) for the recirculation pump (66) for the ballast tank (10), wherein one or more chemical dosing pipes for dosing the ballast water are connected to the outlet pipe (64).

6. The ballast tank circulation system (1) according to claim 5, characterized in that one or more dosing pipes transport chloramines and pH control additives.

7. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that the sample transmission line (28) connects to the outlet pipe (64) of the recirculation pump (66) to transport the test water jet to the analyzer (30).

8. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that the sample transmission line (28) connects to the ballast tank analyzer (30) to transport the water jet from the ballast tank (10) to the analyzer (30).

9. The ballast tank circulation system (1) according to claim 1, characterized in that the analyzer (30) for measuring the chemical requirement level is selected from a group of analyzers including a halogen ion analyzer for measuring the level of halogen ions in the ballast water, an oxidation/reduction potential analyzer for determining the oxidation/reduction potential of the ballast water, and a total organic carbon analyzer for measuring the total organic carbon content of the ballast water.

10. Ballast tank circulation system (1) according to any one of the preceding claims 1-9, characterized in that one or more chemical dosing pipes transport the halogens from the ballast tank circulation system to a position adjacent to the eductor (20).

11. A method for managing circulation of the ballast tank (10) according to the system described in claim 1, wherein: (a) - Treating water within the ballast tank (10) by adding one or more chemicals in controlled amounts, the chemicals comprising at least one of ammonia, one or more halogens, one or more chlorine derivatives, and one or more pH control additives, the ballast tank adapted to contain inlet (62) and outlet (64) piping; - Such a ballast tank circulation system characterized by comprising: (b) - Recirculating and pressurizing water through the ballast tank (10) by means of a recirculation pump (66) located on the external side (4) of the ballast tank in a flotation device (63), inlet piping (62) for the recirculation pump (66) in the outlet piping (64) of the ballast tank, for transporting water to the recirculation pump (66), and a piping outlet (64) of the recirculation pump (66) to the ballast tank carries a high-pressure jet of water to a location adjacent to the eductor (20);(c) - Positioning one or more eductors (20) within the ballast tank (10), above the outlet piping (64), one or more eductors (20) designed to receive a pressurized jet of water from the external recirculation pump (66), and emitting a highly pressurized jet of water, recirculating the water within the ballast tank (10), by circulating one or more chemical substances through the ballast tank (10);(d) - Sampling a test jet of water from the ballast tank, by removing a test sample through a sample transmission line (28);(e) - Analyzing the chemical substance contained in the test jet to provide a chemical-related signal;(f) - Sending the chemical-related signal to a controller (34), to compare the signal to a setpoint indicative of the level of the desired chemical substance within the ballast tank (10);(g) - Measurement of the quantity of chemical substance required to be added to the ballast tank (10);(h) - Addition of one or more chemical substances, as determined in step (g) above, into the ballast tank (10); and(i) - Control of the level of one or more chemical substances within the ballast tank (10), by maintaining, increasing or decreasing the quantity of chemical substance added to a dosing pipe, which connects from a chemical substance storage tank to the ballast tank system (10).

12. The method for managing a ballast tank circulation according to claim 11, characterized in that the step of analyzing the chemical substance content in the test jet encompasses analyzing the halogen ion content in the ballast water.