JP2002192161A - 船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置 - Google Patents
船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理作業が船舶の航行の障害とならず、且つ
小動力で効率良く所定の有害微生物を無害化することが
できる船舶のバラスト水の処理装置を提供する。 【解決手段】 バラスト水の処理部 II を、給排水系Ｉ
の管路５ｂの途中に配設してバラストタンク３内に導入
するバラスト水中、又はバラストタンク３から排出する
バラスト水中に潜む有害微生物の無害化処理を行うもの
で、処理部 II は、バラスト水中に臨んで高電圧パルス
を印加する電極を有しており、有害微生物に直接高電圧
を印加してその内部で放電を起こすことによりこれを損
傷・無害化するか、又は電極間に印加する高電圧パルス
でアーク放電を発生させて衝撃波を発生し、この衝撃波
のエネルギーで有害微生物を間接的に損傷・無害化する
ようにしたものである。
小動力で効率良く所定の有害微生物を無害化することが
できる船舶のバラスト水の処理装置を提供する。 【解決手段】 バラスト水の処理部 II を、給排水系Ｉ
の管路５ｂの途中に配設してバラストタンク３内に導入
するバラスト水中、又はバラストタンク３から排出する
バラスト水中に潜む有害微生物の無害化処理を行うもの
で、処理部 II は、バラスト水中に臨んで高電圧パルス
を印加する電極を有しており、有害微生物に直接高電圧
を印加してその内部で放電を起こすことによりこれを損
傷・無害化するか、又は電極間に印加する高電圧パルス
でアーク放電を発生させて衝撃波を発生し、この衝撃波
のエネルギーで有害微生物を間接的に損傷・無害化する
ようにしたものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は船舶のバラスト水の
処理方法及びその処理装置に関し、特に出発地の港の水
をバラスト水として利用する場合において、このバラス
ト水中に潜むプランクトン等の有害微生物を無害化する
のに適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】例えばタンカー等の船舶において、積荷
の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する
際、航行中の当該船舶のバランスを取るため、通常、所
定のタンク内にバラスト水と呼ばれる海水を貯溜してい
る。この場合のバラスト水は、通常、寄港地の海水を利
用している。すなわち、当該港の海水を汲み上げて貯溜
するとともに目的地の港で船舶外に排出している。 【０００３】この結果、汲み上げたバラスト水にプラン
クトン等の水質汚染の原因となる有害微生物が存在する
場合、これがバラスト水に潜んで移動することとなる。
したがって、有害微生物を含むバラスト水を目的地の港
でそのまま排出するとその港の水質を汚染する原因とな
る。 【０００４】このように、バラスト水に潜んで移動して
船舶の行先の港の水質が汚染されるのを防止するため、
リバラスト方式が提案されている。これは、バラスト水
を貯溜した船舶が外洋に達したとき、そこで出発地の港
で汲み上げた水を排出するとともに、良質の外洋の水を
汲み上げて出発地の港で汲み上げた水を希釈することに
より良質のバラスト水と交換する方式である。これに
は、さらにバラスト水の交換作業を外洋に停泊して行う
方式と、航行しながら行う方式の２方式がある。 【０００５】一方、リバラスト方式に代わる方式とし
て、ミキサーパイプ処理法が提案されている。これは、
水中の粒子を粉砕する効果及び液体と気体とを効率良く
混合する効果を併せもつ単純な構造のミキサーパイプ
を、バラスト水配管中に組み込み、バラスト水の汲み上
げ時、排出時又は両機会に通水するだけでバラスト水中
の有害微生物に損傷を与え、これを無害化するものであ
る。すなわち、ミキサーパイプへの通水時に、旋回によ
って発生する乱流により、また突起への衝突或いは突起
後背に発生する乱流に有害微生物を損傷する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係るリバラスト方式のうち、船舶の航行を停止してバラ
スト水の入れ換えを行う場合には、バラスト水の入れ換
え作業に要する時間分の無駄が生じ、また航行しながら
入れ換えを行う場合には、大きな動力が必要になるとい
う問題がある。さらに、船舶の船体の各部には種々の荷
重が複雑に作用するため、バラスト水の入れ換え作業に
は熟練を要するという問題もある。ちなみに、通常は複
数配設するバラストタンクの何れかのバラスト水を抜い
た場合、そのバラストタンクの船舶における位置及びバ
ラスト水の抜き方等によっては、船体の一部に局所的な
過大な応力が作用し、最悪の場合には、船体の損傷を生
起する。 【０００７】一方、ミキサーパイプ処理法の場合のミキ
サーパイプの入口圧は、例えば５ｋｇ／ｃｍ2 乃至７ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度の高圧力が必要となり、かかる圧力まで
圧縮するポンプの駆動に要する動力が大きなものとな
る。 【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、バラスト
水の処理作業が船舶の航行の障害とならず、且つ小動力
で効率良く所定の有害微生物を無害化することができる
船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置を提供す
ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】 【００１０】本発明は、何れも高電圧パルスを、バラス
ト水中の電極に印加することにより有害微生物を無害化
するものであるが、大きく分けて、１）バラスト水中の
有害微生物に高電圧パルスに基づく高電圧を直接作用さ
せて、有害微生物中で放電を発生させることによりこれ
を損傷して無害化するものと、２）バラスト水中の電極
間でアーク放電を発生させ、これに伴う衝撃波により有
害微生物を損傷して無害化するものとがある。 【００１１】前者（有害微生物に高電圧を直接印加する
直接方式）に係るバラスト水の処理方法に関する発明の
特徴は次の通りである。 【００１２】１） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの
貯溜してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクか
ら排出する場合におけるバラスト水の処理方法におい
て、汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流
路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パ
ルスを供給してバラスト水中の有害微生物に高電圧を印
加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発生さ
せ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて無害
化すること。 【００１３】２） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処
理方法において、航行中の船舶のタンクからバラスト水
を汲み上げ、汲み上げたバラスト水の流路の途中でこの
バラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルスを供給して
バラスト水中の有害微生物に高電圧を印加するとともに
この有害微生物の内部で放電を発生させ、この放電によ
り上記有害微生物に損傷を与えて無害化した後、処理後
のバラスト水を再度タンクに戻すこと。 【００１４】後者（電極間のアーク放電に伴う衝撃波を
用いる間接方式）に係るバラスト水の処理方法に関する
発明の特徴は次の通りである。 【００１５】３） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの
貯溜してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクか
ら排出する場合におけるバラスト水の処理方法におい
て、汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流
路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パ
ルスを供給して当該電極間にアーク放電を発生させ、こ
の放電により発生する衝撃波でバラスト水中の有害微生
物に損傷を与えて無害化すること。 【００１６】４） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処
理方法において、航行中の船舶のタンクからバラスト水
を汲み上げ、汲み上げたバラスト水の流路の途中でこの
バラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルスを供給して
当該電極間にアーク放電を発生させ、この放電により発
生する衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損傷を与え
て無害化した後、処理後のバラスト水を再度タンクに戻
すこと。 【００１７】５） 上記３）又は４）に記載する船舶の
バラスト水の処理方法において、アーク放電による放電
エネルギーは、アーク放電の径と、一対の放電電極間の
距離とに基づいて求めたアーク放電の体積（ｃｃ）であ
り、バラスト水の極く一部が気化・プラスマ化する体積
に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上の放電エ
ネルギーとしたこと。 【００１８】前者（有害微生物に高電圧を直接印加する
直接方式）に係るバラスト水の処理装置に関する発明の
特徴は次の通りである。 【００１９】６） 船舶のタンクに貯溜するバラスト水
を汲み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜す
るように構成したバラスト水の処理系における流路の途
中に配設され、さらにバラスト水中に臨んだ状態で高電
圧パルスが印加される電極を有する一方、この電極を介
してバラスト水中の有害微生物に高電圧を印加するとと
もにこの有害微生物の内部で放電を発生させ、この放電
により上記有害微生物に損傷を与えて無害化する処理部
を具備すること。 【００２０】７） 上記６）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、電極間の抵抗
を大きくするとともに静電容量を小さくし、当該電極間
にバラスト水を流通させたときの電極間のインピーダン
スを大きくして電源側のインピーダンスとのマッチング
をとるように構成したこと。 【００２１】８） 上記７）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、線電極と、こ
の線電極の両側でこの線電極にそれぞれ相対向する平板
状のメッシュ電極とで形成したこと。 【００２２】９） 上記７）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、平板状のメッ
シュ電極を相対向させて形成したこと。 【００２３】１０） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、大径と小径
の２個の円筒状のメッシュ電極を同心円状に配設したも
のであること。 【００２４】１１） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、一本の線電
極とこの線電極を囲繞するように同心円状に配設した円
筒状のメッシュ電極とを組み合わせたものであること。 【００２５】１２） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、複数本のプ
ラス側の線電極と、複数本のマイナス側の線電極とを相
対向させて構成したこと。 【００２６】１３） 上記８）、１１）又は１２）に記
載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各
孔を介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給
するようにしたこと。 【００２７】１４） 上記６）乃至１２）に記載する何
れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処理
部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配設し
たバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発生し
た空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラスト水
に供給するようにしたこと。 【００２８】１５） 船舶の外部からそのタンクに貯溜
するバラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜
したバラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水
の給排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給
排水系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入
するバラスト水が流通するとともに、バラスト水中に臨
んだ状態で高電圧パルスが印加される電極を有する一
方、この電極を介してバラスト水中の有害微生物に高電
圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発
生させ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて
無害化する処理部を具備すること。 【００２９】１６） 上記１５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、電極間の
抵抗を大きくするとともに静電容量を小さくし、当該電
極間にバラスト水を流通させたときの電極間のインピー
ダンスを大きくして電源側のインピーダンスとのマッチ
ングをとるように構成したこと。 【００３０】１７） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、線電極
と、この線電極の両側でこの線電極にそれぞれ相対向す
る平板状のメッシュ電極とで形成したこと。 【００３１】１８） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、平板状の
メッシュ電極を相対向させて形成したこと。 【００３２】１９） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、大径と小
径の２個の円筒状のメッシュ電極を同心円状に配設した
ものであること。 【００３３】２０） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、一本の線
電極とこの線電極を囲繞するように同心円状に配設した
円筒状のメッシュ電極とを組み合わせたものであるこ
と。 【００３４】２１） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、複数本の
プラス側の線電極と、複数本のマイナス側の線電極とを
相対向させて構成したこと。 【００３５】２２） 上記１７）、２０）又は２１）に
記載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、
各孔を介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供
給するようにしたこと。 【００３６】２３） 上記１５）乃至２１）に記載する
何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配設
したバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発生
した空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラスト
水に供給するようにしたこと。 【００３７】後者（電極間のアーク放電に伴う衝撃波を
用いる間接方式）に係るバラスト水の処理装置に関する
発明の特徴は次の通りである。 【００３８】２４） 船舶のタンクに貯溜するバラスト
水を汲み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜
するように構成したバラスト水の処理系における流路の
途中に配設され、さらに高電圧パルスが印加されてバラ
スト水中でアーク放電を発生し、この放電により発生す
る衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損傷を与えて無
害化する少なくとも一対の電極を有する処理部を具備す
ること。 【００３９】２５） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は絶縁物に埋
設し、その端面のみが水中に臨むように構成し、各端面
間でアーク放電が発生するようにしたこと。 【００４０】２６） 上記２５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００４１】２７） 上記２５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向と直角方向でこのバラスト水に臨むよ
うに構成したこと。 【００４２】２８） 上記２６）又は２７）に記載する
船舶のバラスト水の処理装置において、処理部の電極
は、複数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を
直列に接続して構成したこと。 【００４３】２９） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成したこと。 【００４４】３０） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成するとともに、その各電極は絶縁物に埋設し、そ
の端面のみが水中に臨むように構成したこと。 【００４５】３１） 上記３０）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００４６】３２） 上記３０）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向と直角方向で処理水に臨むように構成したこ
と。 【００４７】３３） 上記２９）乃至３２）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くしたこと。 【００４８】３４） 上記２９）乃至３２）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイルと
コンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成した
遅延回路を介在させたこと。 【００４９】３５） 上記２４）乃至３４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放電
の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めたア
ーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗
じて得る値以上の放電エネルギーとしたこと。 【００５０】３６） 船舶の外部からそのタンクに貯溜
するバラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜
したバラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水
の給排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給
排水系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入
するバラスト水が流通するとともに、高電圧パルスが印
加されてバラスト水中でアーク放電を発生し、この放電
により発生する衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損
傷を与えて無害化する少なくとも一対の電極を有する処
理部を具備すること。 【００５１】３７） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は絶縁物に埋
設し、その端面のみが水中に臨むように構成し、各端面
間でアーク放電が発生するようにしたこと。 【００５２】３８） 上記３７）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００５３】３９） 上記３７）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向と直角方向でこのバラスト水に臨むよ
うに構成したこと。 【００５４】４０） 上記３８）又は３９）に記載する
船舶のバラスト水の処理装置において、処理部の電極
は、複数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を
直列に接続して構成したこと。 【００５５】４１） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成したこと。 【００５６】４２） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成するとともに、その各電極は絶縁物に埋設し、そ
の端面のみが水中に臨むように構成したこと。 【００５７】４３） 上記４２）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００５８】４４） 上記４２）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向と直角方向で処理水に臨むように構成したこ
と。 【００５９】４５） 上記４１）乃至４４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くしたこと。 【００６０】４６） 上記４１）乃至４４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイルと
コンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成した
遅延回路を介在させたこと。 【００６１】４７） 上記３６）乃至４６）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放電
の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めたア
ーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗
じて得る値以上の放電エネルギーとしたこと。 【００６２】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００６３】図１は本発明の実施の形態に係る船舶のバ
ラスト水の処理装置を示す説明図である。同図に示すよ
うに、給排水系Ｉは、従来より船舶１に設備されていた
ものであり、船舶１の外部から海水吸入口２を介してバ
ラストタンク３に貯溜するバラスト水を汲み上げるとと
もに、このバラストタンク３に貯溜したバラスト水を船
舶１の外部に排出するもので、駆動源としてのバラスト
ポンプ４、バラスト水の流路となる管路５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ及び給排水を切換えるために各管路５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄにそれぞれ配設した４個の弁６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄを有している。バラストタンク３は、船
体強度及び吃水制御等のため、通常複数箇所に設けら
れ、給排水系Ｉ及びバラストポンプ４も、通常複数個設
けられている。 【００６４】本形態に係る処理装置は、上記給排水系Ｉ
と一体的に構成したものである。すなわち、当該処理装
置の中心な機能を果たすバラスト水の処理部 II は、管
路５ｂの途中に設けてあり、バラストタンク３内に導入
するバラスト水中、又はバラストタンク３から排出する
バラスト水中に潜む有害微生物の無害化処理を行うもの
である。ここで、処理部 II は、上記バラスト水中に臨
んで高電圧パルスを印加する電極を具備しており、高電
圧パルスの印加に伴う当該電極間の高電界又は電極間に
発生するアーク放電を利用して有害微生物を無害化する
ものであるが、その具体的な構成及び機能は後に詳述す
る。 【００６５】上述の如きバラスト水の処理装置は、次の
ようなモードで運転する。１）出発地の港でバラスト水を汲み上げる場合に有害微
生物の処理を行う場合 この場合には、弁６ａ，６ｂを開状態とするとともに、
弁６ｃ，６ｄを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水を汲
み上げる。この結果、汲み上げられたバラスト水は管路
５ａ及びバラストポンプ４を通過し、管路５ｂを介して
バラストタンク３内に貯溜される。ここで、管路５ｂを
流通するバラスト水が処理部 II を流通する間に所定の
無害化処理を行う。また、バラスト水の排出時は、次の
２）と同態様で運転する。但し、この場合、処理部 II
は、バラスト水を流通させるだけで停止しておく。２）目的地の港でバラスト水を排出する場合に有害微生
物の処理を行う場合 この場合には、弁６ｃ，６ｄを開状態とするとともに、
弁６ａ，６ｂを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水をバ
ラストタンク３から導出する。この結果、導出されたバ
ラスト水は管路５ｃ及びバラストポンプ４を通過し、管
路５ｂ，５ｄを介して管路５ｄの開口端から船舶１外に
排出される。ここで、管路５ｂを流通するバラスト水が
処理部 II を流通する間に所定の無害化処理を行う。ま
た、バラスト水の汲み上げ時は、上記１）と同態様で運
転する。但し、この場合、処理部 II は、バラスト水を
流通させるだけで停止しておく。３）船舶の航行中にバラスト水を循環させて有害微生物
の処理を行う場合 この場合には、弁６ｃ，６ｂを開状態とするとともに、
弁６ａ，６ｄを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水をバ
ラストタンク３から導出する。この結果、導出されたバ
ラスト水は管路５ｃ及びバラストポンプ４を通過し、管
路５ｂを介して再度バラストタンク３に至る流路を循環
する。ここで、管路５ｂを流通するバラスト水が処理部
II を流通する間に所定の無害化処理を行う。また、バ
ラスト水の汲み上げ時及び排出時は、上記１）、２）と
同態様で運転する。但し、この場合、処理部 II は、バ
ラスト水を流通させるだけで停止しておく。 【００６６】上述の如き運転モードは２つ以上を組み合
わせても勿論良い。すなわち、入出港時及び／又は航行
中等に上述の運転モードを適宜組み合わせて有害微生物
の無害化処理を行うことができる。なお、航行時に当該
処理を行った場合には、船舶１が有する発電設備等を有
効利用することができるという固有の効果を奏する。船
舶１はバラスト水の給排水系Ｉに対応させた発電設備等
を具備しているので、通常の航行中は、この発電設備の
能力の１／３程度しか稼働させていないのに対し、本形
態に係る処理装置を稼働することにより発電設備等を有
効利用することができるからである。 【００６７】なお、上記実施の形態では既存の給排水系
Ｉに処理部 II を組み込んで構成したが、これに限るも
のではない。処理部 II を含む当該処理装置を別個独立
のものとして構成することも勿論可能である。この場合
には、汲み上げたバラスト水を、事後的に配管系を循環
させながら処理部 II に流通させて処理して元のバラス
トタンク３に戻す方式、事後的に一つのバラストタンク
３から汲み上げたバラスト水を、処理部 II に流通させ
て処理して別のバラストタンク３に移し変える方式等が
考えられる。 【００６８】また、既存の給排水系Ｉに処理部 II を組
み込む場合でも、既存の給排水系Ｉから分岐する分岐管
路を別途設け、この分岐管路の途中に処理部 II を配設
し、弁の切り換えによりバラスト水が処理部 II を流通
するように構成したものでも良い。 【００６９】次に、処理部 II の具体的な構成及び機能
を実施例として説明しておく。次の各本実施例も、有害
微生物に直接高電圧を印加してその内部で放電を起こす
ことによりこれを損傷する直接方式と、電極間に印加す
る高電圧パルスでアーク放電を発生させて衝撃波を発生
し、この衝撃波のエネルギーで有害微生物を損傷する間
接方式とに分けることができる。以下、前者を「有害微
生物の内部放電による直接方式」及び後者を「アーク放
電に伴う衝撃波を用いる間接方式」としてそれぞれ説明
する。 【００７０】＜有害微生物の内部放電による直接方式＞
本発明者等は、図２に示すように、パルス電源１１より
高電圧パルスを相対向する電極間、具体的には線電極１
２ａ，１２ｂ，１２ｃとこれと相対向する２枚の平板電
極１３ａ，１３ｂとの間に印加し、これら線電極１２と
平板電極１３ａとの間及び線電極１２ａ〜１２ｃと平板
電極１３ｂとの間にそれぞれ処理水を流通させることに
より当該処理水中のプランクトン等の有害微生物を無害
化する実験を行った。 【００７１】上記実験装置は処理対象液体が少量であ
り、パルス電源１１及び電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、
１３ｂが小形で良いため然程問題にはならないが、大量
の水を処理する装置として実用化する場合には、電源１
１のインピーダンスが大であるのに対し、電極１２ａ〜
１２ｃ、１３ａ、１３ｂ及び電極１２、１３ａ、１３ｂ
間の媒質（処理水）に依存する負荷側のインピーダンス
が小であるため、電源１１側と負荷側のインピーダンス
のマッチングがとれないという問題がある。すなわち、
図２に示す装置の等価回路である図３に示す通り、当該
装置は、電源１１が発生する高圧パルスを電線１４を介
して負荷１５（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ等
からなる。）に印加するものであるが、電源１１側のイ
ンピーダンスに比べ、負荷１５側のインピーダンスが小
さいため、電源１１側で高電圧のパルスＰ1 を発生させ
ても、負荷１５（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ
間）に印加されるパルスは、電源１１側に比べ極端に低
電圧のパルスＰ2 となってしまう。このため、効率が悪
いばかりでなく、有害微生物の充分な無害化能力も持ち
得ないものとなってしまう。ちなみに、プランクトン等
の有害微生物を無害化するためにはこれらに高電圧を印
加することが肝要である。 【００７２】特に、実用機においては、消費エネルギー
が比較的大きいため、電源１１と電極１２ａ〜１２ｃ、
１３ａ、１３ｂ等を含む負荷側のインピーダンスのマッ
チングがとれない状態は、重大な問題となり、イニシャ
ルコスト及びランニングコストの両方に関連してこれら
のコストを高騰化する原因となる。 【００７３】すなわち、バラスト水において効率良くプ
ランクトン等の有害微生物を無害化するための電界を発
生させるためには、これらの水中に高電圧を印加する必
要があり、これを実現するためには、電源１１と負荷
（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ）とのインピー
ダンスを揃える（近付ける）ことが肝要である。 【００７４】一般に、図４に示すような平板電極２１、
２２の等価回路は、図５に示す通り、抵抗Ｒとコンデン
サ（静電容量）Ｃとの並列回路として表すことができ
る。ここで、抵抗Ｒは電極２１、２２間のバラスト水の
抵抗、静電容量Ｃは電極２１、２２間の静電容量であ
り、これらの抵抗Ｒ、静電容量Ｃ及び抵抗Ｒと静電容量
Ｃとに基づくインピーダンスＺは次式（１）で与えられ
る。 【００７５】 Ｒ＝ｄ／σＳ（Ω） Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ（Ｆ） ・・・・・（１） Ｚ＝（１／Ｒ＋ωＣ）-1 但し、ｄは電極２１、２２間の距離、σは導電率、εは
誘電率、Ｓは電極２１、２２の面積、ωは２πｆ（１／
（２・ｆ）がパルス幅に相当する。）である。 【００７６】上式（１）において、電極２１、２２間に
バラスト水を流通させた場合を考えると、水の誘電率σ
は大きく（空気の８０倍）、また抵抗Ｒは小さい（特に
海水の場合はＮａＣＩがイオン化するため、淡水の場合
に比べてさらに抵抗Ｒは小さくなる。）。この結果、イ
ンピーダンスＺも小さくなる。そこで、相対的に大きい
電源のインピーダンスに負荷のインピーダンスＺを近付
けるためには抵抗Ｒを大きくし、且つ静電容量Ｃを小さ
くする必要がある。これは、電極２１、２２間の距離ｄ
を大きくすることによっても実現し得るが、距離ｄを大
きくした場合には、電極２１、２２間の電位の傾きが小
さくなり、処理水中の微生物に所望の高電圧を印加する
ことができない。すなわち、距離ｄは微生物に印加すべ
き電圧により規定され、あまり大きくすることはできな
い。同様に抵抗Ｒを大きく、且つ静電容量Ｃを小さくす
ることは、電極２１、２２の面積Ｓを小さくすることに
よっても実現できる。ところが、平板電極の面積を単純
に小さくしたのでは、電極間に流通させて電界を形成で
きる処理水の領域が小さくなってしまう。すなわち、当
該技術分野における実用的なバラスト水処理を実現する
には、電極の印加電圧により形成される電界はバラスト
水の広い領域に亘って発生させる必要があるため、この
点に起因して電極の大きさ（垂直方向の長さ及び水平方
向の長さにより決定される嵩）もある程度以上のものに
制限される。 【００７７】本実施例では、インピーダンスを考慮する
場合の電極間の面積Ｓを実効的に小さくすることで、処
理部 II の負荷側のインピーダンスを大きくし、電源側
のインピーダンスに可及的に近付けることができるよう
にした。 【００７８】図６は第１の実施の形態に係る処理部 II
の電極部分を抽出して概念的に示す説明図である。同図
に示すように、プラス側の電極は３本の線電極３１ａ、
３１ｂ、３１ｃで構成してあり、マイナス側の電極は線
電極３１ａ、３１ｂ、３１ｃを挟んだ両側に配設した平
板状のメッシュ電極３２、３３で構成してある。かかる
電極はバラスト水水中に浸漬され、このように浸漬され
た状態でメッシュ電極３２、３３の面に沿う方向に相対
的に移動するようになっている。ここで、線電極３１ａ
〜３１ｃとメッシュ電極３２との間、及び線電極３１ａ
〜３１ｃとメッシュ電極３３との間には、電源１１（図
２参照。以下、同じ。）から高電圧パルスが印加され、
これに基づく電界が、線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ
電極３２との間、及び線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ
電極３３との間を流通するバラスト水に形成される。 【００７９】かかる電極の一方は線電極３１ａ〜３１
ｃ、他方は平板状のメッシュ電極３２、３３であるの
で、線電極３１ａ〜３１ｃとの間での静電容量Ｃ及び抵
抗Ｒを考える場合のメッシュ電極３２の実効的な表面積
Ｓ、すなわちメッシュ電極３２の全体からメッシュによ
る孔の総面積を除いた導体部分の面積（以下、同じ。）
を小さくして静電容量Ｃを小さくすることができ、同時
に線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ電極３２、３３との
間の抵抗Ｒを大きくすることができる。この結果、当該
処理部 II の負荷側のインピーダンスＺを大きくして、
電源１１側のインピーダンスと整合するよう適正化を図
ることができる。一方、この場合にバラスト水中におい
て電界が形成される領域は、線電極３１ａ〜３１ｃの長
さ及び径、メッシュ電極３２、３３の嵩（長辺×短辺）
等により規定されるが、これらは十分大きなものとする
ことができる。 【００８０】上記実施例に係る電極は線電極対平板状の
メッシュ電極の場合であるが、当然これに限るものでは
ない。同様に、インピーダンスＺを大きくすることがで
きる処理部 II の電極の他の具体例として図７乃至図１
０に示す第２乃至第５の実施例に係る電極を挙げること
ができる。 【００８１】図７に示す第２の実施例に係る電極は、平
板状のメッシュ電極４１、４２を相対向させたものであ
る。図８に示す第３の実施例に係る電極は、円筒状のメ
ッシュ電極５１、５２を同心円状に配置したものであ
る。図９に示す第４の実施例に係る電極は、一本の線電
極６１とこの線電極６１を囲繞するように同心円上に配
設した円筒状のメッシュ電極６２とを組み合わせたもの
である。図１０に示す第５の実施例に係る電極は、複数
本のプラス側の線電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃと各線電
極７１ａ、７１ｂ、７１ｃに相対向するマイナス側の線
電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃとを組み合わせたものであ
る。 【００８２】上述の如き第２乃至第５の実施例の何れの
場合も、プラス側とマイナス側との電極の実効的な面積
Ｓを小さくすることができるので、その分インピーダン
スＺを大きくすることができ、電源１１側のインピーダ
ンスに近付けることができる。 【００８３】なお、上記第１及び第５の実施の形態にお
ける線電極３１ａ〜３１ｃ及び線電極７１ａ〜７１ｃ、
７２ａ〜７２ｃの本数には特別な制限はない。電極側で
得たいインピーダンスＺを考慮して適宜選定すれば良
い。 【００８４】上記第１乃至第５の実施例に係る電極に対
する給電点は、通常上端部である。一方、水中における
電圧波の伝搬速度は、気体中におけるそれの１／９と小
さい。このため、給電点（一般に電極の一方の端部であ
る。）から電極の先端にいく程、電圧波のエネルギーが
減少してしまい、電極間に均一な高電圧を印加すること
ができないという問題を生起する。かかる問題に対し、
上記各実施例では電源１１から印加する高電圧パルスの
パルス幅を適正化することにより対処している。具体的
には、パルス幅を数１００〜１０００ｎｓ程度としてい
る。かかるパルス幅は、各電極３１ａ〜３１ｃ、３２、
３３、４１、４２、５１、５２、６１、６２、７１ａ〜
７１ｃ、７２ａ〜７２ｃの長さ（バラスト水の流通方向
と直角な垂直方向の長さ）が５ｍの以下の場合には、電
極間に均一な高電圧を印加する上で好適なものとなる。 【００８５】上述の如き第１乃至第５の実施例に係る電
極に加え、処理水中にバブルを発生させる機能を追加す
ることにより、当該処理部 II の省エネルギー化及び高
処理率化を達成することができる。すなわち、処理水で
あるバラスト水中へ空気若しくは酸素をバブリングで注
入し、この結果生成される気泡に電界を印加することに
より気泡内放電を発生させてオゾン、紫外線、ＯＨラジ
カルを生成し、これで有害微生物の無害化効率を高める
ことができる。 【００８６】図１１及び図１２はバブリング機能を追加
した本願発明の第６及び第７の実施例を概念的に示す説
明図である。 【００８７】図１１に示す第６の実施例は、図６に示す
第１の実施例と同様の線電極８１ａ、８１ｂ、８１ｃと
平板状のメッシュ電極３２、３３とを組み合わせたもの
であるが、線電極８１ａ〜８１ｃは、軸方向に亘り分散
させて多数の孔８１ｄを設けたパイプで形成してあり、
各孔８１ｄを介して酸素又は空気のバブルをバラスト水
中に供給するようになっている。かかる実施例において
は、線電極８１ａ〜８１ｃの各孔８１ｄから発生する気
泡にも電界が印加される。この結果、気泡内でボイド放
電が生起され、これにより生成されるオゾン、紫外線、
ＯＨラジカルによってもバラスト水中の有害微生物を無
害化することができる。 【００８８】図１２に示す第７の実施例に係る処理部 I
I は、図６に示す第１の実施例と同様の線電極３１ａ、
３１ｂ、３１ｃと、平板状のメッシュ電極３２、３３と
を組み合わせたものであるが、本実施例においては、処
理水の流れ方向に対し当該電極（線電極３１ａ、３１
ｂ、３１ｃ、メッシュ電極３２、３３）の上流にバブル
発生装置９１を配設してある。かかる実施例において
も、バラスト水が電極（線電極３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、メッシュ電極３２、３３）部分を通過する際、気泡
にも電界が印加され、第６の実施例と同様に、気泡の生
成されるオゾン、紫外線、ＯＨラジカルによってもバラ
スト水中の有害微生物を無害化することができる。 【００８９】上述の如きバブリング機能は図７乃至図１
０に示す電極と組み合わせても良く、このように組み合
わせた場合には、第６乃至第７の実施例と同様の作用・
効果を得る。特に、線電極６１、７１ａ〜７１ｃ、７２
ａ〜７２ｃを有する場合には、第６の実施例に係る線電
極８１ａ〜８１と同様に、孔８１ｄを設けることによ
り、電極にバブリング機能を兼備させることもできる。 【００９０】＜アーク放電に伴う衝撃波を用いる間接方
式＞本実発明者等は、水中でアーク放電を発生させ、ア
ーク放電による衝撃波により水中の有害微生物を物理化
学的に無害化することができるのではないかと考え、次
の様な実験を試みた。 【００９１】すなわち、図１３に示すように、円筒状の
容器１０２の内部の中央部に、電極１０３、１０４を所
定間隔（この場合、１ｍｍ）を隔てて相対向させ、この
容器１０２内に水質汚染の原因となる有害微生物である
渦鞭毛藻を含む処理水を入れ、パルス電源１０１により
電極１０３、１０４間にパルス電圧を印加して処理水中
にアーク１０５を発生させた。このとき、容器１０２の
半径は２０ｍｍ、高さは２００ｍｍとした。また、パル
ス電圧は１秒間隔で４０パルスを印加し、それぞれのパ
ルスに対応するアーク放電を発生させた。 【００９２】かかる実験の結果を図１４に示す。同図
は、上述の如きアーク放電による衝撃波で処理した場合
における当該処理水中の渦鞭毛藻のセルの数と、かかる
処理をしない場合における処理水中の渦鞭毛藻のセルの
数とを経時的に比較観察したものである。そこで、縦軸
には単位処理水中のセルの数、横軸には経過日数を採っ
てある。 【００９３】図１４を参照すれば、何の処理もしない場
合、日数の経過とともに渦鞭毛藻が増殖して当該処理水
の水質汚染が進行しているのに対し、アーク放電により
処理した場合には、日数が経過してもセルの数は同数で
あり、増殖していない、すなわち無害化乃至死滅してい
ることが分かる。これはアーク放電による衝撃波で処理
水中の渦鞭毛藻の細胞が引きちぎられる等、物理的な損
傷を受けて無害化乃至死滅しているためと考えられる。
また、このときのアーク放電により発生する紫外線及び
放電により水が解離して発生するラジカル（ＯＨ等）に
よっても渦鞭毛藻を無害化することができると考えられ
る。すなわち、図１４に示す実験結果は、処理水中でア
ーク放電を発生させ、これに伴う衝撃波等を発生させる
ことにより水中の有害微生物を無害化し得ることを証明
している。 【００９４】かかる知見に基づく各実施例は次の通りで
ある。以下に述べる実施例は複数対の電極を有する場合
であるが、一対の電極でもアーク放電を発生させること
ができればその数に特別な制限はない。ただ、電極対の
数が増えれば、その分処理効率が向上することは、論を
またない。 【００９５】複数電極を有する本発明の第８の実施例に
係る円筒体及び電極部分を図１５に示す。同図に示すよ
うに、本実施例に係る処理部 II は、内部に相対向する
複数組の電極（１１１-1、１１２-1）、（１１１-2、１
１２-2）、（１１１-3、１１２-3）、・・・・・、（１
１１-n、１１２-n）を配設した円筒体１１３内に導いた
バラスト水を処理するものであり、各電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）間で発生するア
ークに基づく衝撃波、紫外線及びラジカル等によりバラ
スト水中の有害微生物を無害化するものである。ここ
で、電極（１１１ -1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）の数及びその間隔は、アーク放電による無害化可
能な領域である有効領域（各電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）から一定の距離の領
域）を考慮して決定する。ちなみに、円筒体１１３の軸
と直角な方向で隣接する電極（１１１-1、１１２-1）乃
至（１１１-n、１１２-n）の間隔は同方向の有効領域の
距離ｄを考慮して２ｄ以下としている。また、円筒体１
１３の軸方向は、バラスト水の流れ方向であるので、こ
の方向に関してはバラスト水の流速を考慮する必要があ
る。すなわち、流速が速くなると処理対象である有害微
生物が上記有効領域に滞在する時間が短くなるので、こ
の滞在時間を考慮して同方向における電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）の間隔を決定す
る。ただ、殆どの場合は、パルス電源１０１の電源周波
数（上限が１０００ｐｐｓ）の選定で対応できる。した
がって、当該電源周波数で対応できない場合のみ、流れ
方向にも所定の間隔で電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）を配設すれば良い。 【００９６】上述の如く、電極（１１１-1、１１２-1）
乃至（１１１-n、１１２-n）の数は任意であるが、処理
領域との関係で実用上、通常は複数対必要になる。この
ように、電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）を複数対用いる場合には、全ての電極（１１
１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）で実効的
に同時にアーク放電が起こるようにしてやる必要があ
る。複数対の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１
-n、１１２-n）のうち何れか一対間でアーク放電が開始
されると、この部分での電気抵抗が急減してこの部分に
電流が集中する結果、他の部分では放電を生起すること
ができなくなるからである。すなわち、何れかの電極
（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）で
アーク放電が開始されても、このアーク放電開始の情報
が他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）に伝搬しない間に他の電極（１１１-1、１１２
-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でも放電が開始される
ようにしてやる必要がある。 【００９７】各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１
１-n、１１２-n）において、「実効的に同時にアーク放
電が起こる」とは、このようにアーク放電開始の情報が
他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）に伝搬しない間に他の電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でも放電が開始され
ることをいう。 【００９８】ここで、複数の電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）に実効的に同時にア
ーク放電を起こさせるためには次の点を考慮すれば良
い。すなわち、電圧が電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）間に印加されてアーク放電が発
生するまでの時間は、ほぼ１００ｎＳ程度である。そこ
で、電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）間の何れかでアーク放電が発生したという情報が
他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）に伝搬する時間が１００ｎＳ以上であれば他の電
極（１１１-1、１１２ -1）乃至（１１１-n、１１２-n）
でもアーク放電を発生させることができる。すなわち、
複数の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）間で実効的に同時にアーク放電を発生させるこ
とができる。 【００９９】図１６及び図１７は、各電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２ -n）において、実効
的に同時にアーク放電を起こさせるための具体例であ
る。ここで、これらの具体例について説明しておく。 【０１００】図１６に示す具体例は、パルス電源１０１
から各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）に至る各電線路１１４-1、１１４-2、・・・、
１１４-nの長さを十分長くして何れかの電極（１１
１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でのアー
クの発生の情報が他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）に伝達するのを遅延させ、その
間に他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）でも放電が開始されるようにしたものであ
る。この場合の電線路１１４-1乃至１１４-nは同軸ケー
ブルで好適に形成することができる。 【０１０１】ここで、同軸ケーブルは、一般的にインピ
ーダンスが５０Ωであり、この場合には電圧伝搬速度は
２０ｍ／１００ｎＳとなる。すなわち、パルス電源１か
ら各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）までの距離を２０ｍとするとアーク発生の情報が
隣同士の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）に伝達されるまでの時間は、１００ｎＳ×２
＝２００ｎｓとなり、各電極（１１１-1、１１２-1）乃
至（１１１-n、１１２-n）間で同時にアーク放電を発生
させるのに十分な遅延時間を確保し得る。この場合、同
軸ケーブルの長さは、往復で２０ｍであれば良いので、
理論的には最低１０ｍあれば良いことになる。この程度
以上の長さは、通常容易に確保し得る。 【０１０２】電線路１１４-1、１１４-2、・・・、１１
４-nを十分長くすることができない場合でも複数の電極
（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）に
おいて同時にアーク放電を発生させることができるよう
に構成したのが、図１７に示す他の具体例である。同図
に示すように、本例では、図１６に示す具体例における
遅延線として機能する電線路１１４-1、１１４-2、・・
・、１１４-nの代わりに遅延回路１１５-1、１１５-2、
・・・、１１５-nを設けたものである。各遅延回路１１
５-1、１１５-2、・・・、１１５-nはコイルＬとコンデ
ンサＣとをｎ段組み合わせたラダー回路である。この場
合、コイルＬとコンデンサＣとの組み合わせ段数ｎを適
宜選定することにより遅延時間Ｔが１００ｎＳ以上にな
るように構成する。ここで、遅延時間は次式（１）で与
えられる。 【０１０３】 【数１】 ここで、Ｌはコイルのインダクタンス、Ｃはコンデンサ
の容量である。ちなみに、Ｌ＝１μＨ、Ｃ＝１００ｐＦ
のとき、段数ｎは１０段となる。なお、図１７中、図１
６と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略
する。 【０１０４】図１８（ａ）乃至図１８（ｄ）は各電極の
具体的な構造を示す説明図である。これらの図に示すよ
うに、電極１３１、１３２、１３３、１３４は、何れも
その導体が絶縁物に埋設してあり、その端面のみがバラ
スト水１２３中に臨むように構成してある。かくして、
各端面間でアーク１０５が発生するようにしたものであ
る。すなわち、各図中、（１３１ａ，１３１ｂ）、（１
３２ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３３
ｃ，１３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１
３４ｄ，１３４ｅ）が導体であり、（１３１ｃ，１３１
ｄ）、（１３２ｃ，１３２ｄ）、（１３３ｅ，１３３
ｆ，１３３ｇ，１３３ｈ）、（１３４ｆ，１３４ｇ，１
３４ｈ，１３４ｉ，１３４ｊが絶縁物である。 【０１０５】ここで、図１８（ａ）に示す一対の電極１
３１はバラスト水１２３の流れ方向で相対向している。
また、図１８（ｂ）に示す一対の電極１３２はバラスト
水１２３の流れ方向と直角方向でバラスト水１２３に臨
むように構成してある。さらに、図１８（ｃ）に示す電
極１３３は、電極１３１を複数に分割して複数の電極対
を形成し、各電極対を直列に接続した構成となってお
り、図１８（ｄ）に示す電極１３４は、電極１３２を複
数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を直列に
接続した構成となっている。パルス電圧は両端の導体１
３３ａ、１３３ｄ間及び導体１３４ａ、１３３ｅ間に印
加される。したがって、この場合の印加電圧及び注入エ
ネルギーは、一対の場合のそれに電極対の数を掛けた値
となる。 【０１０６】かかる電極１３１、１３２、１３３、１３
４においては、導体（１３１ａ，１３１ｂ）、（１３２
ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１
３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４
ｄ，１３４ｅ）の端面のみが、バラスト水１２３に臨み
他は絶縁されているので、図１３に示す電極１０３、１
０４に較べ、相対向する導体（１３１ａ，１３１ｂ）、
（１３２ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３
３ｃ，１３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，
１３４ｄ，１３４ｅ）間での電流の漏れを可及的に低減
することができ、その分効率良くアーク１０５を発生さ
せることができる。 【０１０７】また、電極１３３、１３４の如く電極対を
複数にした場合には、複数箇所でアークを発生させるこ
とができ、その分衝撃波が伝搬する領域も広がり、広い
領域の有害微生物を無害化することができる。ただ、か
かる電極１３３、１３４は、図１５に示す実施例には適
用することはできない。全ての電極対で同時にアークを
発生させることができないからである。 【０１０８】ここで、バラスト水中の有害微生物の処理
を効果的に行うために必要なアーク放電のためのエネル
ギーについて考察しておく。 【０１０９】処理水中に臨む電極間でアーク放電を発生
させるためには、先ず処理水を１００℃の水にする必要
がある。いま、処理水の水温を２０℃とすると、これを
１００℃の水にするためには、３３６（Ｊ／ｃｃ）のエ
ネルギーが必要になる。また、このときの体積膨張率は
「１」である。 【０１１０】次に、１００℃の水を１００℃の水蒸気に
する必要がある。これに必要なエネルギーは２２６１
（Ｊ／ｃｃ）で、体積膨張率は「１２４４」である。 【０１１１】さらに、１００℃の水蒸気を７０００℃乃
至１００００℃のアーク放電にするためには、１０乃至
１６（Ｊ／ｃｃ）のエネルギーが必要で、このときの体
積膨張率は「３６」である。 【０１１２】上述の如きアーク放電を発生する過程での
体積膨張により強力な衝撃波を発生させ、これにより有
害微生物に物理的にダメージを与える。強力な衝撃波を
発生させるには上述の如きアーク放電に至る過程を短時
間にする必要がある。実験では、１０００（ｎＳ）以下
のアーク放電であれば効果的に有害微生物を無害化する
ことができることを確認している。これに基づいて、無
害化するためのエネルギーを試算すると、次の通りとな
る。 【０１１３】１ｃｃの水をアーク放電にするために必要
なエネルギーＥは、水蒸気をアーク放電にするためのエ
ネルギーを１６（Ｊ／ｃｃ）とするとき、 Ｅ＝３３６（Ｊ／ｃｃ）＋２２６１（Ｊ／ｃｃ）＋１６
（Ｊ／ｃｃ） ＝２６１３（Ｊ／ｃｃ） となる。これを、１０００ｎＳ以下で発生させる必要が
あるため、必要投入電力Ｐは、Ｐ＝２６１３（Ｊ／ｃ
ｃ）÷１０００（ｎＳ）＝２．６１×１０9 （Ｗ／ｃ
ｃ）となる。 【０１１４】すなわち、このときの条件は、パルス印加
時間に相当するエネルギー注入時間が１０００（ｎＳ）
以下で、且つ放電領域への投入電力が２．６１×１０9
（Ｗ／ｃｃ）以上である。ここで、パルス印加時間が１
０００（ｎＳ）を越える場合でもバラスト水中の有害微
生物の無害化に効果があることは十分考えられる。した
がって、放電領域に対する注入エネルギーを２６１０
（Ｊ／ｃｃ）以上とすれば、所望の効果を得ることがで
きる。 【０１１５】ここで、放電領域とは、放電したアークの
体積で定義される領域である。例えば、図１９に示すよ
うに電極１４１、１４２間の距離ｄを１（ｍｍ）、アー
ク１０５の直径である放電直径を０．５（ｍｍ）（代表
値）とするとき、放電領域（体積）Ｖは、Ｖ＝０．１
（ｃｍ）×０．０２５（ｃｍ）×０．０２５（ｃｍ）×
π ＝１．９６×１０-4（ｃｃ）となる。 【０１１６】したがって、注入エネルギーを２６１３
（Ｊ／ｃｃ）とすると、このときの全投入エネルギーＥ
0 は、 Ｅ0 ＝２６１３（Ｊ／ｃｃ）×１．９６×１０-4（ｃ
ｃ） ＝０．５１２（Ｊ）となる。 【０１１７】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、出発地の港の
水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンクに貯
溜する場合、又はこの貯溜してきたバラスト水を目的地
の港に船舶のタンクから排出する場合におけるバラスト
水の処理方法において、汲み上げるバラスト水又は排出
するバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませ
た電極間に高電圧パルスを供給してバラスト水中の有害
微生物に高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内
部で放電を発生させ、この放電により上記有害微生物に
損傷を与えて無害化することを特徴とするので、次のよ
うな効果を奏する。船舶が出発地の港でバラスト水を汲
み上げ、これを目的地の港で排出してもバラスト水中に
潜んで移動する有害微生物により目的地の港の水質が汚
染されることはない。また、この処理に要するエネルギ
ーも高電圧パルスを発生させるためのエネルギーである
ため、ミキサーパイプ処理法等に比べ格段に小さいエネ
ルギーで済むばかりでなく、確実に有害微生物を無害化
することができる。 【０１１８】〔請求項２〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜したバラスト水の処理方法において、航行中の船
舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み上げたバラ
スト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間
に高電圧パルスを供給してバラスト水中の有害微生物に
高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で放電
を発生させ、この放電により上記有害微生物に損傷を与
えて無害化した後、処理後のバラスト水を再度タンクに
戻すことを特徴とするので、次の様な効果を奏する。
〔請求項１〕に記載する発明と同様の効果に加え、所定
の無害化処理を船舶の航行を停止させることなく効率的
に行うことができるという効果も奏する。さらに、船舶
の発電設備の有効利用を図ることもできる。 【０１１９】〔請求項３〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜する場合、又はこの貯溜してきたバラスト水を目
的地の港に船舶のタンクから排出する場合におけるバラ
スト水の処理方法において、汲み上げるバラスト水又は
排出するバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨
ませた電極間に高電圧パルスを供給して当該電極間にア
ーク放電を発生させ、この放電により発生する衝撃波で
バラスト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化するこ
とを特徴とするので、衝撃波を介して有害微生物に損傷
を与える点が異なるが、〔請求項１〕に記載する発明と
同様の効果を奏する。 【０１２０】〔請求項４〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜したバラスト水の処理方法において、航行中の船
舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み上げたバラ
スト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間
に高電圧パルスを供給して当該電極間にアーク放電を発
生させ、この放電により発生する衝撃波でバラスト水中
の有害微生物に損傷を与えて無害化した後、処理後のバ
ラスト水を再度タンクに戻すことを特徴とするので、衝
撃波を介して有害微生物に損傷を与える点が異なるが、
〔請求項２〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１２１】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕又は〔請求項４〕に記載する船舶のバラスト水の処
理方法において、アーク放電による放電エネルギーは、
アーク放電の径と、一対の放電電極間の距離とに基づい
て求めたアーク放電の体積（ｃｃ）であり、バラスト水
の極く一部が気化・プラスマ化する体積に、２６１０
（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上の放電エネルギーとし
たことを特徴とするので、有害微生物を無害化するのに
充分なエネルギーの衝撃波を確実に発生し得る。 【０１２２】〔請求項６〕に記載する発明は、船舶のタ
ンクに貯溜するバラスト水を汲み上げて、再度元のタン
ク又は他のタンクに貯溜するように構成したバラスト水
の処理系における流路の途中に配設され、さらにバラス
ト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印加される電極を
有する一方、この電極を介してバラスト水中の有害微生
物に高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で
放電を発生させ、この放電により上記有害微生物に損傷
を与えて無害化する処理部を具備することを特徴とする
ので、次の効果を奏する。船舶が出発地の港でバラスト
水を汲み上げ、これを目的地の港で排出してもバラスト
水中に潜んで移動する有害微生物により目的地の港の水
質が汚染されることはない。また、この処理に要するエ
ネルギーも高電圧パルスを発生させるためのエネルギー
であるため、ミキサーパイプ処理法等に比べ格段に小さ
いエネルギーで済むばかりでなく、確実に有害微生物を
無害化することができる。さらに、出発地の港でのバラ
スト水の汲み上げ時、目的地の港でのバラスト水の汲み
上げ時及び／又は船舶の航行中の何れ場合にも所定の処
理作業を行うことができる。 【０１２３】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするとともに静
電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通させ
たときの電極間のインピーダンスを大きくして電源側の
インピーダンスとのマッチングをとるように構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項６〕に記載する発明と同
様の効果に加え、高電圧の電力を効率良く電極間に印加
することができるため、当該装置のイニシャルコスト及
びランニングコストを低廉なものとすることができるば
かりでなく、電極間のバラスト水中の有害微生物に高電
圧を印加することができ、これを容易に無害化すること
ができる。 【０１２４】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこの線
電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極とで形
成したことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する
発明と同様の効果を奏する。 【０１２５】〔請求項９〕に記載する発明は、〔請求項
７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向させて
形成したことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載す
る発明と同様の効果を奏する。 【０１２６】〔請求項１０〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッ
シュ電極を同心円状に配設したものであることを特徴と
するので、〔請求項７〕に記載する発明と同様の効果を
奏する。 【０１２７】〔請求項１１〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞
するように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極と
を組み合わせたものであることを特徴とするので、〔請
求項７〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１２８】〔請求項１２〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複
数本のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する発明と同
様の効果を奏する。 【０１２９】〔請求項１３〕に記載する発明は、〔請求
項８〕、〔請求項１１〕又は〔請求項１２〕に記載する
何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を介
して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給するよ
うにしたことを特徴とするので、〔請求項８〕、〔請求
項１１〕又は〔請求項１２〕に記載する発明と同様の効
果に加え、電極間のバラスト水中に供給された空気又は
酸素のバブルが放電により破壊されてオゾンを発生する
ため、このオゾンによっても有害微生物の不活性化乃至
殺傷を行うことができ、装置の効率をさらに向上させる
ことができる。 【０１３０】〔請求項１４〕に記載する発明は、〔請求
項６〕乃至〔請求項１２〕に記載する何れか１つの船舶
のバラスト水の処理装置において、処理部は、バラスト
水の移動方向に関し電極の上流に配設したバブル発生装
置を有し、このバブル発生装置で発生した空気又は酸素
のバブルを電極間を流通するバラスト水に供給するよう
にしたことを特徴とするので、〔請求項１３〕に記載す
る発明と同様の効果を奏する。 【０１３１】〔請求項１５〕に記載する発明は、船舶の
外部からそのタンクに貯溜するバラスト水を汲み上げる
とともに上記タンクに貯溜したバラスト水を上記船舶の
外部に排出するバラスト水の給排水系に組み込まれ、弁
の切り替えにより、上記給排水系から流出するバラスト
水又は上記給排水系に流入するバラスト水が流通すると
ともに、バラスト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印
加される電極を有する一方、この電極を介してバラスト
水中の有害微生物に高電圧を印加するとともにこの有害
微生物の内部で放電を発生させ、この放電により上記有
害微生物に損傷を与えて無害化する処理部を具備するこ
とを特徴とするので、〔請求項６〕に記載する発明と同
様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を
利用することができるので、その分、当該装置の設備費
のコストを低減することができるという効果も奏する。 【０１３２】〔請求項１６〕に記載する発明は、〔請求
項１５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするととも
に静電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通
させたときの電極間のインピーダンスを大きくして電源
側のインピーダンスとのマッチングをとるように構成し
たことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する発明
と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水
系を利用することができるので、その分、当該装置の設
備費のコストを低減することができるという効果も奏す
る。 【０１３３】〔請求項１７〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこ
の線電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極と
で形成したことを特徴とするので、〔請求項１６〕に記
載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３４】〔請求項１８〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向さ
せて形成したことを特徴とするので、〔請求項１６〕に
記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３５】〔請求項１９〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッ
シュ電極を同心円状に配設したものであることを特徴と
するので、〔請求項１６〕に記載する発明と同様の効果
を奏する。 【０１３６】〔請求項２０〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞
するように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極と
を組み合わせたものであることを特徴とするので、〔請
求項１６〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３７】〔請求項２１〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複
数本のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項１６〕に記載する発明と
同様の効果を奏する。 【０１３８】〔請求項２２〕に記載する発明は、〔請求
項１７〕、〔請求項２０〕又は〔請求項２１〕に記載す
る何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を
介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給する
ようにしたことを特徴とするので、〔請求項１３〕に記
載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既
存の給排水系を利用することができるので、その分、当
該装置の設備費のコストを低減することができるという
効果も奏する。 【０１３９】〔請求項２３〕に記載する発明は、〔請求
項１５〕乃至〔請求項２１〕に記載する何れか１つの船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部は、バラス
ト水の移動方向に関し電極の上流に配設したバブル発生
装置を有し、このバブル発生装置で発生した空気又は酸
素のバブルを電極間を流通するバラスト水に供給するよ
うにしたことを特徴とするので、〔請求項２２〕に記載
する発明と同様の効果を奏する。 【０１４０】〔請求項２４〕に記載する発明は、船舶の
タンクに貯溜するバラスト水を汲み上げて、再度元のタ
ンク又は他のタンクに貯溜するように構成したバラスト
水の処理系における流路の途中に配設され、さらに高電
圧パルスが印加されてバラスト水中でアーク放電を発生
し、この放電により発生する衝撃波でバラスト水中の有
害微生物に損傷を与えて無害化する少なくとも一対の電
極を有する処理部を具備することを特徴とするので、衝
撃波を介して有害微生物に損傷を与える点が異なるが、
〔請求項６〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１４１】〔請求項２５〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水
中に臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生す
るようにしたことを特徴とするので、〔請求項２４〕に
記載する発明の効果に加え、電極間での電流の漏れを生
じることなく、損失を可及的に抑制して良好なアーク放
電を発生させることができる。 【０１４２】〔請求項２６〕に記載する発明は、〔請求
項２５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対
向するように構成したことを特徴とするので、〔請求項
２５〕に記載する発明の効果に加え、上記流れ方向に沿
うアーク放電を発生させて、これによる衝撃波を周囲に
伝搬させて有害微生物に損傷を与え、これを無害化する
ことができる。 【０１４３】〔請求項２７〕に記載する発明は、〔請求
項２５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角
方向でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴
とするので、〔請求項２５〕に記載する発明の効果に加
え、〔請求項２６〕の場合よりもより良好に衝撃波が周
囲に伝搬し、その分効果的に有害微生物を無害化してバ
ラスト水の浄化を行うことができる。 【０１４４】〔請求項２８〕に記載する発明は、〔請求
項２６〕又は〔請求項２７〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、複数に分割し
て複数の電極対を形成し、各電極対を直列に接続して構
成したことを特徴とするので、〔請求項２６〕又は〔請
求項２７〕に記載する発明の効果に加え、各電極間でア
ークが発生し、その分広い範囲に衝撃波を伝搬させるこ
とができ、広い範囲の有害微生物を一度に無害化するこ
とができる。 【０１４５】〔請求項２９〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成したことを特徴と
するので、〔請求項２４〕に記載する発明の効果に加
え、アーク放電により発生する衝撃波によりバラスト水
中の有害微生物を容易に無害化することができるばかり
でなく、複数の電極対に実効的に同時にアーク放電を発
生させることができるので、広い範囲における大量のバ
ラスト水を効率よく浄化することができる。 【０１４６】〔請求項３０〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成するとともに、そ
の各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨む
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項２９〕
に記載する発明の効果を、アーク放電の際の漏れ電流を
可及的に低減した状態で得ることができる。 【０１４７】〔請求項３１〕に記載する発明は、〔請求
項３０〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向する
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３０〕
に記載する発明の効果に加え、上記流れ方向に沿うアー
ク放電を発生させ、これによる衝撃波を周囲に伝搬させ
て、〔請求項３０〕に記載する発明の効果を得ることが
できる。 【０１４８】〔請求項３２〕に記載する発明は、〔請求
項３０〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で
処理水に臨むように構成したことを特徴とするので、
〔請求項３１〕の場合よりもより良好に衝撃波が周囲に
伝搬し、その分効果的に有害微生物を無害化してバラス
ト水の浄化を行うことができる。 【０１４９】〔請求項３３〕に記載する発明は、〔請求
項２９〕乃至〔請求項３２〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間の電線路を十分長くしたことを特
徴とするので、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くすることで所定の遅延時間を確保して、複数の電極対
に実効的に同時にアーク放電を発生させることができ
る。 【０１５０】〔請求項３４〕に記載する発明は、〔請求
項２９〕乃至〔請求項３２〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間との間にコイルとコンデンサとを
ラダー状に複数段組み合わせて構成した遅延回路を介在
させたことを特徴とするので、この遅延回路により、複
数の電極対に実効的に同時にアーク放電を発生させるこ
とができる。 【０１５１】〔請求項３５〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕乃至〔請求項３４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部のアーク放
電による放電エネルギーは、アーク放電の径と、一対の
放電電極間の距離とに基づいて求めたアーク放電の体積
（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上
の放電エネルギーとしたことを特徴とするので、有害微
生物を無害化するのに充分なエネルギーの衝撃波を確実
に発生し得る。 【０１５２】〔請求項３６〕に記載する発明は、船舶の
外部からそのタンクに貯溜するバラスト水を汲み上げる
とともに上記タンクに貯溜したバラスト水を上記船舶の
外部に排出するバラスト水の給排水系に組み込まれ、弁
の切り替えにより、上記給排水系から流出するバラスト
水又は上記給排水系に流入するバラスト水が流通すると
ともに、高電圧パルスが印加されてバラスト水中でアー
ク放電を発生し、この放電により発生する衝撃波でバラ
スト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化する少なく
とも一対の電極を有する処理部を具備することを特徴と
するので、〔請求項２４〕に記載する発明と同様の効果
に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用する
ことができるので、その分、当該装置の設備費のコスト
を低減することができるという効果も奏する。 【０１５３】〔請求項３７〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水
中に臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生す
るようにしたことを特徴とするので、〔請求項２５〕に
記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える
既存の給排水系を利用することができるので、その分、
当該装置の設備費のコストを低減することができるとい
う効果も奏する。 【０１５４】〔請求項３８〕に記載する発明は、〔請求
項３７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対
向するように構成したことを特徴とするので、〔請求項
２６〕に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般
に備える既存の給排水系を利用することができるので、
その分、当該装置の設備費のコストを低減することがで
きるという効果も奏する。 【０１５５】〔請求項３９〕に記載する発明は、〔請求
項３７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角
方向でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴
とするので、〔請求項２７〕に記載する発明と同様の効
果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用す
ることができるので、その分、当該装置の設備費のコス
トを低減することができるという効果も奏する。 【０１５６】〔請求項４０〕に記載する発明は、〔請求
項３８〕又は〔請求項３９〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、複数に分割し
て複数の電極対を形成し、各電極対を直列に接続して構
成したことを特徴とするので、〔請求項２８〕に記載す
る発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の
給排水系を利用することができるので、その分、当該装
置の設備費のコストを低減することができるという効果
も奏する。 【０１５７】〔請求項４１〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成したことを特徴と
するので、〔請求項２９〕に記載する発明と同様の効果
に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用する
ことができるので、その分、当該装置の設備費のコスト
を低減することができるという効果も奏する。 【０１５８】〔請求項４２〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成するとともに、そ
の各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨む
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３０〕
に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備え
る既存の給排水系を利用することができるので、その
分、当該装置の設備費のコストを低減することができる
という効果も奏する。 【０１５９】〔請求項４３〕に記載する発明は、〔請求
項４２〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向する
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３１〕
に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備え
る既存の給排水系を利用することができるので、その
分、当該装置の設備費のコストを低減することができる
という効果も奏する。 【０１６０】〔請求項４４〕に記載する発明は、〔請求
項４２〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で
処理水に臨むように構成したことを特徴とするので、
〔請求項３２〕に記載する発明と同様の効果に加え、船
舶が一般に備える既存の給排水系を利用することができ
るので、その分、当該装置の設備費のコストを低減する
ことができるという効果も奏する。 【０１６１】〔請求項４５〕に記載する発明は、〔請求
項４１〕乃至〔請求項４４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間の電線路を十分長くしたことを特
徴とするので、〔請求項３３〕に記載する発明と同様の
効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用
することができるので、その分、当該装置の設備費のコ
ストを低減することができるという効果も奏する。 【０１６２】〔請求項４６〕に記載する発明は、〔請求
項４１〕乃至〔請求項４４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間との間にコイルとコンデンサとを
ラダー状に複数段組み合わせて構成した遅延回路を介在
させたことを特徴とするので、〔請求項３４〕に記載す
る発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の
給排水系を利用することができるので、その分、当該装
置の設備費のコストを低減することができるという効果
も奏する。 【０１６３】〔請求項４７〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕乃至〔請求項４６〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部のアーク放
電による放電エネルギーは、アーク放電の径と、一対の
放電電極間の距離とに基づいて求めたアーク放電の体積
（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上
の放電エネルギーとしたことを特徴とするので、有害微
生物を無害化するのに充分なエネルギーの衝撃波を確実
に発生し得とともに、船舶が一般に備える既存の給排水
系を利用することができるので、その分、当該装置の設
備費のコストを低減することができるという効果も奏す
る。
処理方法及びその処理装置に関し、特に出発地の港の水
をバラスト水として利用する場合において、このバラス
ト水中に潜むプランクトン等の有害微生物を無害化する
のに適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】例えばタンカー等の船舶において、積荷
の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する
際、航行中の当該船舶のバランスを取るため、通常、所
定のタンク内にバラスト水と呼ばれる海水を貯溜してい
る。この場合のバラスト水は、通常、寄港地の海水を利
用している。すなわち、当該港の海水を汲み上げて貯溜
するとともに目的地の港で船舶外に排出している。 【０００３】この結果、汲み上げたバラスト水にプラン
クトン等の水質汚染の原因となる有害微生物が存在する
場合、これがバラスト水に潜んで移動することとなる。
したがって、有害微生物を含むバラスト水を目的地の港
でそのまま排出するとその港の水質を汚染する原因とな
る。 【０００４】このように、バラスト水に潜んで移動して
船舶の行先の港の水質が汚染されるのを防止するため、
リバラスト方式が提案されている。これは、バラスト水
を貯溜した船舶が外洋に達したとき、そこで出発地の港
で汲み上げた水を排出するとともに、良質の外洋の水を
汲み上げて出発地の港で汲み上げた水を希釈することに
より良質のバラスト水と交換する方式である。これに
は、さらにバラスト水の交換作業を外洋に停泊して行う
方式と、航行しながら行う方式の２方式がある。 【０００５】一方、リバラスト方式に代わる方式とし
て、ミキサーパイプ処理法が提案されている。これは、
水中の粒子を粉砕する効果及び液体と気体とを効率良く
混合する効果を併せもつ単純な構造のミキサーパイプ
を、バラスト水配管中に組み込み、バラスト水の汲み上
げ時、排出時又は両機会に通水するだけでバラスト水中
の有害微生物に損傷を与え、これを無害化するものであ
る。すなわち、ミキサーパイプへの通水時に、旋回によ
って発生する乱流により、また突起への衝突或いは突起
後背に発生する乱流に有害微生物を損傷する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係るリバラスト方式のうち、船舶の航行を停止してバラ
スト水の入れ換えを行う場合には、バラスト水の入れ換
え作業に要する時間分の無駄が生じ、また航行しながら
入れ換えを行う場合には、大きな動力が必要になるとい
う問題がある。さらに、船舶の船体の各部には種々の荷
重が複雑に作用するため、バラスト水の入れ換え作業に
は熟練を要するという問題もある。ちなみに、通常は複
数配設するバラストタンクの何れかのバラスト水を抜い
た場合、そのバラストタンクの船舶における位置及びバ
ラスト水の抜き方等によっては、船体の一部に局所的な
過大な応力が作用し、最悪の場合には、船体の損傷を生
起する。 【０００７】一方、ミキサーパイプ処理法の場合のミキ
サーパイプの入口圧は、例えば５ｋｇ／ｃｍ2 乃至７ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度の高圧力が必要となり、かかる圧力まで
圧縮するポンプの駆動に要する動力が大きなものとな
る。 【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、バラスト
水の処理作業が船舶の航行の障害とならず、且つ小動力
で効率良く所定の有害微生物を無害化することができる
船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置を提供す
ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】 【００１０】本発明は、何れも高電圧パルスを、バラス
ト水中の電極に印加することにより有害微生物を無害化
するものであるが、大きく分けて、１）バラスト水中の
有害微生物に高電圧パルスに基づく高電圧を直接作用さ
せて、有害微生物中で放電を発生させることによりこれ
を損傷して無害化するものと、２）バラスト水中の電極
間でアーク放電を発生させ、これに伴う衝撃波により有
害微生物を損傷して無害化するものとがある。 【００１１】前者（有害微生物に高電圧を直接印加する
直接方式）に係るバラスト水の処理方法に関する発明の
特徴は次の通りである。 【００１２】１） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの
貯溜してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクか
ら排出する場合におけるバラスト水の処理方法におい
て、汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流
路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パ
ルスを供給してバラスト水中の有害微生物に高電圧を印
加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発生さ
せ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて無害
化すること。 【００１３】２） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処
理方法において、航行中の船舶のタンクからバラスト水
を汲み上げ、汲み上げたバラスト水の流路の途中でこの
バラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルスを供給して
バラスト水中の有害微生物に高電圧を印加するとともに
この有害微生物の内部で放電を発生させ、この放電によ
り上記有害微生物に損傷を与えて無害化した後、処理後
のバラスト水を再度タンクに戻すこと。 【００１４】後者（電極間のアーク放電に伴う衝撃波を
用いる間接方式）に係るバラスト水の処理方法に関する
発明の特徴は次の通りである。 【００１５】３） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの
貯溜してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクか
ら排出する場合におけるバラスト水の処理方法におい
て、汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流
路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パ
ルスを供給して当該電極間にアーク放電を発生させ、こ
の放電により発生する衝撃波でバラスト水中の有害微生
物に損傷を与えて無害化すること。 【００１６】４） 出発地の港の水をバラスト水として
船舶に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処
理方法において、航行中の船舶のタンクからバラスト水
を汲み上げ、汲み上げたバラスト水の流路の途中でこの
バラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルスを供給して
当該電極間にアーク放電を発生させ、この放電により発
生する衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損傷を与え
て無害化した後、処理後のバラスト水を再度タンクに戻
すこと。 【００１７】５） 上記３）又は４）に記載する船舶の
バラスト水の処理方法において、アーク放電による放電
エネルギーは、アーク放電の径と、一対の放電電極間の
距離とに基づいて求めたアーク放電の体積（ｃｃ）であ
り、バラスト水の極く一部が気化・プラスマ化する体積
に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上の放電エ
ネルギーとしたこと。 【００１８】前者（有害微生物に高電圧を直接印加する
直接方式）に係るバラスト水の処理装置に関する発明の
特徴は次の通りである。 【００１９】６） 船舶のタンクに貯溜するバラスト水
を汲み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜す
るように構成したバラスト水の処理系における流路の途
中に配設され、さらにバラスト水中に臨んだ状態で高電
圧パルスが印加される電極を有する一方、この電極を介
してバラスト水中の有害微生物に高電圧を印加するとと
もにこの有害微生物の内部で放電を発生させ、この放電
により上記有害微生物に損傷を与えて無害化する処理部
を具備すること。 【００２０】７） 上記６）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、電極間の抵抗
を大きくするとともに静電容量を小さくし、当該電極間
にバラスト水を流通させたときの電極間のインピーダン
スを大きくして電源側のインピーダンスとのマッチング
をとるように構成したこと。 【００２１】８） 上記７）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、線電極と、こ
の線電極の両側でこの線電極にそれぞれ相対向する平板
状のメッシュ電極とで形成したこと。 【００２２】９） 上記７）に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、平板状のメッ
シュ電極を相対向させて形成したこと。 【００２３】１０） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、大径と小径
の２個の円筒状のメッシュ電極を同心円状に配設したも
のであること。 【００２４】１１） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、一本の線電
極とこの線電極を囲繞するように同心円状に配設した円
筒状のメッシュ電極とを組み合わせたものであること。 【００２５】１２） 上記７）に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、処理部の電極は、複数本のプ
ラス側の線電極と、複数本のマイナス側の線電極とを相
対向させて構成したこと。 【００２６】１３） 上記８）、１１）又は１２）に記
載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各
孔を介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給
するようにしたこと。 【００２７】１４） 上記６）乃至１２）に記載する何
れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処理
部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配設し
たバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発生し
た空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラスト水
に供給するようにしたこと。 【００２８】１５） 船舶の外部からそのタンクに貯溜
するバラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜
したバラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水
の給排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給
排水系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入
するバラスト水が流通するとともに、バラスト水中に臨
んだ状態で高電圧パルスが印加される電極を有する一
方、この電極を介してバラスト水中の有害微生物に高電
圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発
生させ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて
無害化する処理部を具備すること。 【００２９】１６） 上記１５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、電極間の
抵抗を大きくするとともに静電容量を小さくし、当該電
極間にバラスト水を流通させたときの電極間のインピー
ダンスを大きくして電源側のインピーダンスとのマッチ
ングをとるように構成したこと。 【００３０】１７） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、線電極
と、この線電極の両側でこの線電極にそれぞれ相対向す
る平板状のメッシュ電極とで形成したこと。 【００３１】１８） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、平板状の
メッシュ電極を相対向させて形成したこと。 【００３２】１９） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、大径と小
径の２個の円筒状のメッシュ電極を同心円状に配設した
ものであること。 【００３３】２０） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、一本の線
電極とこの線電極を囲繞するように同心円状に配設した
円筒状のメッシュ電極とを組み合わせたものであるこ
と。 【００３４】２１） 上記１６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は、複数本の
プラス側の線電極と、複数本のマイナス側の線電極とを
相対向させて構成したこと。 【００３５】２２） 上記１７）、２０）又は２１）に
記載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、
各孔を介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供
給するようにしたこと。 【００３６】２３） 上記１５）乃至２１）に記載する
何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配設
したバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発生
した空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラスト
水に供給するようにしたこと。 【００３７】後者（電極間のアーク放電に伴う衝撃波を
用いる間接方式）に係るバラスト水の処理装置に関する
発明の特徴は次の通りである。 【００３８】２４） 船舶のタンクに貯溜するバラスト
水を汲み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜
するように構成したバラスト水の処理系における流路の
途中に配設され、さらに高電圧パルスが印加されてバラ
スト水中でアーク放電を発生し、この放電により発生す
る衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損傷を与えて無
害化する少なくとも一対の電極を有する処理部を具備す
ること。 【００３９】２５） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は絶縁物に埋
設し、その端面のみが水中に臨むように構成し、各端面
間でアーク放電が発生するようにしたこと。 【００４０】２６） 上記２５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００４１】２７） 上記２５）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向と直角方向でこのバラスト水に臨むよ
うに構成したこと。 【００４２】２８） 上記２６）又は２７）に記載する
船舶のバラスト水の処理装置において、処理部の電極
は、複数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を
直列に接続して構成したこと。 【００４３】２９） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成したこと。 【００４４】３０） 上記２４）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成するとともに、その各電極は絶縁物に埋設し、そ
の端面のみが水中に臨むように構成したこと。 【００４５】３１） 上記３０）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００４６】３２） 上記３０）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向と直角方向で処理水に臨むように構成したこ
と。 【００４７】３３） 上記２９）乃至３２）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くしたこと。 【００４８】３４） 上記２９）乃至３２）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイルと
コンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成した
遅延回路を介在させたこと。 【００４９】３５） 上記２４）乃至３４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放電
の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めたア
ーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗
じて得る値以上の放電エネルギーとしたこと。 【００５０】３６） 船舶の外部からそのタンクに貯溜
するバラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜
したバラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水
の給排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給
排水系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入
するバラスト水が流通するとともに、高電圧パルスが印
加されてバラスト水中でアーク放電を発生し、この放電
により発生する衝撃波でバラスト水中の有害微生物に損
傷を与えて無害化する少なくとも一対の電極を有する処
理部を具備すること。 【００５１】３７） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の電極は絶縁物に埋
設し、その端面のみが水中に臨むように構成し、各端面
間でアーク放電が発生するようにしたこと。 【００５２】３８） 上記３７）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００５３】３９） 上記３７）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の一対の電極はバラ
スト水の流れ方向と直角方向でこのバラスト水に臨むよ
うに構成したこと。 【００５４】４０） 上記３８）又は３９）に記載する
船舶のバラスト水の処理装置において、処理部の電極
は、複数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を
直列に接続して構成したこと。 【００５５】４１） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成したこと。 【００５６】４２） 上記３６）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部は、アーク放電によ
り有害微生物を無害化し得る領域である有効領域が重複
するように並列に配設した複数の電極対を有し、何れか
１つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬す
る前に他の電極でもアーク放電が発生するようにして複
数の電極対で実効的に同時にアーク放電が発生するよう
に構成するとともに、その各電極は絶縁物に埋設し、そ
の端面のみが水中に臨むように構成したこと。 【００５７】４３） 上記４２）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向で相対向するように構成したこと。 【００５８】４４） 上記４２）に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、処理部の各電極対は処理水
の流れ方向と直角方向で処理水に臨むように構成したこ
と。 【００５９】４５） 上記４１）乃至４４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くしたこと。 【００６０】４６） 上記４１）乃至４４）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他の
電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生する
ようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイルと
コンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成した
遅延回路を介在させたこと。 【００６１】４７） 上記３６）乃至４６）の何れか一
つに記載する船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放電
の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めたア
ーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗
じて得る値以上の放電エネルギーとしたこと。 【００６２】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００６３】図１は本発明の実施の形態に係る船舶のバ
ラスト水の処理装置を示す説明図である。同図に示すよ
うに、給排水系Ｉは、従来より船舶１に設備されていた
ものであり、船舶１の外部から海水吸入口２を介してバ
ラストタンク３に貯溜するバラスト水を汲み上げるとと
もに、このバラストタンク３に貯溜したバラスト水を船
舶１の外部に排出するもので、駆動源としてのバラスト
ポンプ４、バラスト水の流路となる管路５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ及び給排水を切換えるために各管路５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄにそれぞれ配設した４個の弁６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄを有している。バラストタンク３は、船
体強度及び吃水制御等のため、通常複数箇所に設けら
れ、給排水系Ｉ及びバラストポンプ４も、通常複数個設
けられている。 【００６４】本形態に係る処理装置は、上記給排水系Ｉ
と一体的に構成したものである。すなわち、当該処理装
置の中心な機能を果たすバラスト水の処理部 II は、管
路５ｂの途中に設けてあり、バラストタンク３内に導入
するバラスト水中、又はバラストタンク３から排出する
バラスト水中に潜む有害微生物の無害化処理を行うもの
である。ここで、処理部 II は、上記バラスト水中に臨
んで高電圧パルスを印加する電極を具備しており、高電
圧パルスの印加に伴う当該電極間の高電界又は電極間に
発生するアーク放電を利用して有害微生物を無害化する
ものであるが、その具体的な構成及び機能は後に詳述す
る。 【００６５】上述の如きバラスト水の処理装置は、次の
ようなモードで運転する。１）出発地の港でバラスト水を汲み上げる場合に有害微
生物の処理を行う場合 この場合には、弁６ａ，６ｂを開状態とするとともに、
弁６ｃ，６ｄを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水を汲
み上げる。この結果、汲み上げられたバラスト水は管路
５ａ及びバラストポンプ４を通過し、管路５ｂを介して
バラストタンク３内に貯溜される。ここで、管路５ｂを
流通するバラスト水が処理部 II を流通する間に所定の
無害化処理を行う。また、バラスト水の排出時は、次の
２）と同態様で運転する。但し、この場合、処理部 II
は、バラスト水を流通させるだけで停止しておく。２）目的地の港でバラスト水を排出する場合に有害微生
物の処理を行う場合 この場合には、弁６ｃ，６ｄを開状態とするとともに、
弁６ａ，６ｂを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水をバ
ラストタンク３から導出する。この結果、導出されたバ
ラスト水は管路５ｃ及びバラストポンプ４を通過し、管
路５ｂ，５ｄを介して管路５ｄの開口端から船舶１外に
排出される。ここで、管路５ｂを流通するバラスト水が
処理部 II を流通する間に所定の無害化処理を行う。ま
た、バラスト水の汲み上げ時は、上記１）と同態様で運
転する。但し、この場合、処理部 II は、バラスト水を
流通させるだけで停止しておく。３）船舶の航行中にバラスト水を循環させて有害微生物
の処理を行う場合 この場合には、弁６ｃ，６ｂを開状態とするとともに、
弁６ａ，６ｄを閉状態とし、処理部 II を動作モードと
した上で、バラストポンプ４を駆動してバラスト水をバ
ラストタンク３から導出する。この結果、導出されたバ
ラスト水は管路５ｃ及びバラストポンプ４を通過し、管
路５ｂを介して再度バラストタンク３に至る流路を循環
する。ここで、管路５ｂを流通するバラスト水が処理部
II を流通する間に所定の無害化処理を行う。また、バ
ラスト水の汲み上げ時及び排出時は、上記１）、２）と
同態様で運転する。但し、この場合、処理部 II は、バ
ラスト水を流通させるだけで停止しておく。 【００６６】上述の如き運転モードは２つ以上を組み合
わせても勿論良い。すなわち、入出港時及び／又は航行
中等に上述の運転モードを適宜組み合わせて有害微生物
の無害化処理を行うことができる。なお、航行時に当該
処理を行った場合には、船舶１が有する発電設備等を有
効利用することができるという固有の効果を奏する。船
舶１はバラスト水の給排水系Ｉに対応させた発電設備等
を具備しているので、通常の航行中は、この発電設備の
能力の１／３程度しか稼働させていないのに対し、本形
態に係る処理装置を稼働することにより発電設備等を有
効利用することができるからである。 【００６７】なお、上記実施の形態では既存の給排水系
Ｉに処理部 II を組み込んで構成したが、これに限るも
のではない。処理部 II を含む当該処理装置を別個独立
のものとして構成することも勿論可能である。この場合
には、汲み上げたバラスト水を、事後的に配管系を循環
させながら処理部 II に流通させて処理して元のバラス
トタンク３に戻す方式、事後的に一つのバラストタンク
３から汲み上げたバラスト水を、処理部 II に流通させ
て処理して別のバラストタンク３に移し変える方式等が
考えられる。 【００６８】また、既存の給排水系Ｉに処理部 II を組
み込む場合でも、既存の給排水系Ｉから分岐する分岐管
路を別途設け、この分岐管路の途中に処理部 II を配設
し、弁の切り換えによりバラスト水が処理部 II を流通
するように構成したものでも良い。 【００６９】次に、処理部 II の具体的な構成及び機能
を実施例として説明しておく。次の各本実施例も、有害
微生物に直接高電圧を印加してその内部で放電を起こす
ことによりこれを損傷する直接方式と、電極間に印加す
る高電圧パルスでアーク放電を発生させて衝撃波を発生
し、この衝撃波のエネルギーで有害微生物を損傷する間
接方式とに分けることができる。以下、前者を「有害微
生物の内部放電による直接方式」及び後者を「アーク放
電に伴う衝撃波を用いる間接方式」としてそれぞれ説明
する。 【００７０】＜有害微生物の内部放電による直接方式＞
本発明者等は、図２に示すように、パルス電源１１より
高電圧パルスを相対向する電極間、具体的には線電極１
２ａ，１２ｂ，１２ｃとこれと相対向する２枚の平板電
極１３ａ，１３ｂとの間に印加し、これら線電極１２と
平板電極１３ａとの間及び線電極１２ａ〜１２ｃと平板
電極１３ｂとの間にそれぞれ処理水を流通させることに
より当該処理水中のプランクトン等の有害微生物を無害
化する実験を行った。 【００７１】上記実験装置は処理対象液体が少量であ
り、パルス電源１１及び電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、
１３ｂが小形で良いため然程問題にはならないが、大量
の水を処理する装置として実用化する場合には、電源１
１のインピーダンスが大であるのに対し、電極１２ａ〜
１２ｃ、１３ａ、１３ｂ及び電極１２、１３ａ、１３ｂ
間の媒質（処理水）に依存する負荷側のインピーダンス
が小であるため、電源１１側と負荷側のインピーダンス
のマッチングがとれないという問題がある。すなわち、
図２に示す装置の等価回路である図３に示す通り、当該
装置は、電源１１が発生する高圧パルスを電線１４を介
して負荷１５（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ等
からなる。）に印加するものであるが、電源１１側のイ
ンピーダンスに比べ、負荷１５側のインピーダンスが小
さいため、電源１１側で高電圧のパルスＰ1 を発生させ
ても、負荷１５（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ
間）に印加されるパルスは、電源１１側に比べ極端に低
電圧のパルスＰ2 となってしまう。このため、効率が悪
いばかりでなく、有害微生物の充分な無害化能力も持ち
得ないものとなってしまう。ちなみに、プランクトン等
の有害微生物を無害化するためにはこれらに高電圧を印
加することが肝要である。 【００７２】特に、実用機においては、消費エネルギー
が比較的大きいため、電源１１と電極１２ａ〜１２ｃ、
１３ａ、１３ｂ等を含む負荷側のインピーダンスのマッ
チングがとれない状態は、重大な問題となり、イニシャ
ルコスト及びランニングコストの両方に関連してこれら
のコストを高騰化する原因となる。 【００７３】すなわち、バラスト水において効率良くプ
ランクトン等の有害微生物を無害化するための電界を発
生させるためには、これらの水中に高電圧を印加する必
要があり、これを実現するためには、電源１１と負荷
（電極１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂ）とのインピー
ダンスを揃える（近付ける）ことが肝要である。 【００７４】一般に、図４に示すような平板電極２１、
２２の等価回路は、図５に示す通り、抵抗Ｒとコンデン
サ（静電容量）Ｃとの並列回路として表すことができ
る。ここで、抵抗Ｒは電極２１、２２間のバラスト水の
抵抗、静電容量Ｃは電極２１、２２間の静電容量であ
り、これらの抵抗Ｒ、静電容量Ｃ及び抵抗Ｒと静電容量
Ｃとに基づくインピーダンスＺは次式（１）で与えられ
る。 【００７５】 Ｒ＝ｄ／σＳ（Ω） Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ（Ｆ） ・・・・・（１） Ｚ＝（１／Ｒ＋ωＣ）-1 但し、ｄは電極２１、２２間の距離、σは導電率、εは
誘電率、Ｓは電極２１、２２の面積、ωは２πｆ（１／
（２・ｆ）がパルス幅に相当する。）である。 【００７６】上式（１）において、電極２１、２２間に
バラスト水を流通させた場合を考えると、水の誘電率σ
は大きく（空気の８０倍）、また抵抗Ｒは小さい（特に
海水の場合はＮａＣＩがイオン化するため、淡水の場合
に比べてさらに抵抗Ｒは小さくなる。）。この結果、イ
ンピーダンスＺも小さくなる。そこで、相対的に大きい
電源のインピーダンスに負荷のインピーダンスＺを近付
けるためには抵抗Ｒを大きくし、且つ静電容量Ｃを小さ
くする必要がある。これは、電極２１、２２間の距離ｄ
を大きくすることによっても実現し得るが、距離ｄを大
きくした場合には、電極２１、２２間の電位の傾きが小
さくなり、処理水中の微生物に所望の高電圧を印加する
ことができない。すなわち、距離ｄは微生物に印加すべ
き電圧により規定され、あまり大きくすることはできな
い。同様に抵抗Ｒを大きく、且つ静電容量Ｃを小さくす
ることは、電極２１、２２の面積Ｓを小さくすることに
よっても実現できる。ところが、平板電極の面積を単純
に小さくしたのでは、電極間に流通させて電界を形成で
きる処理水の領域が小さくなってしまう。すなわち、当
該技術分野における実用的なバラスト水処理を実現する
には、電極の印加電圧により形成される電界はバラスト
水の広い領域に亘って発生させる必要があるため、この
点に起因して電極の大きさ（垂直方向の長さ及び水平方
向の長さにより決定される嵩）もある程度以上のものに
制限される。 【００７７】本実施例では、インピーダンスを考慮する
場合の電極間の面積Ｓを実効的に小さくすることで、処
理部 II の負荷側のインピーダンスを大きくし、電源側
のインピーダンスに可及的に近付けることができるよう
にした。 【００７８】図６は第１の実施の形態に係る処理部 II
の電極部分を抽出して概念的に示す説明図である。同図
に示すように、プラス側の電極は３本の線電極３１ａ、
３１ｂ、３１ｃで構成してあり、マイナス側の電極は線
電極３１ａ、３１ｂ、３１ｃを挟んだ両側に配設した平
板状のメッシュ電極３２、３３で構成してある。かかる
電極はバラスト水水中に浸漬され、このように浸漬され
た状態でメッシュ電極３２、３３の面に沿う方向に相対
的に移動するようになっている。ここで、線電極３１ａ
〜３１ｃとメッシュ電極３２との間、及び線電極３１ａ
〜３１ｃとメッシュ電極３３との間には、電源１１（図
２参照。以下、同じ。）から高電圧パルスが印加され、
これに基づく電界が、線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ
電極３２との間、及び線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ
電極３３との間を流通するバラスト水に形成される。 【００７９】かかる電極の一方は線電極３１ａ〜３１
ｃ、他方は平板状のメッシュ電極３２、３３であるの
で、線電極３１ａ〜３１ｃとの間での静電容量Ｃ及び抵
抗Ｒを考える場合のメッシュ電極３２の実効的な表面積
Ｓ、すなわちメッシュ電極３２の全体からメッシュによ
る孔の総面積を除いた導体部分の面積（以下、同じ。）
を小さくして静電容量Ｃを小さくすることができ、同時
に線電極３１ａ〜３１ｃとメッシュ電極３２、３３との
間の抵抗Ｒを大きくすることができる。この結果、当該
処理部 II の負荷側のインピーダンスＺを大きくして、
電源１１側のインピーダンスと整合するよう適正化を図
ることができる。一方、この場合にバラスト水中におい
て電界が形成される領域は、線電極３１ａ〜３１ｃの長
さ及び径、メッシュ電極３２、３３の嵩（長辺×短辺）
等により規定されるが、これらは十分大きなものとする
ことができる。 【００８０】上記実施例に係る電極は線電極対平板状の
メッシュ電極の場合であるが、当然これに限るものでは
ない。同様に、インピーダンスＺを大きくすることがで
きる処理部 II の電極の他の具体例として図７乃至図１
０に示す第２乃至第５の実施例に係る電極を挙げること
ができる。 【００８１】図７に示す第２の実施例に係る電極は、平
板状のメッシュ電極４１、４２を相対向させたものであ
る。図８に示す第３の実施例に係る電極は、円筒状のメ
ッシュ電極５１、５２を同心円状に配置したものであ
る。図９に示す第４の実施例に係る電極は、一本の線電
極６１とこの線電極６１を囲繞するように同心円上に配
設した円筒状のメッシュ電極６２とを組み合わせたもの
である。図１０に示す第５の実施例に係る電極は、複数
本のプラス側の線電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃと各線電
極７１ａ、７１ｂ、７１ｃに相対向するマイナス側の線
電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃとを組み合わせたものであ
る。 【００８２】上述の如き第２乃至第５の実施例の何れの
場合も、プラス側とマイナス側との電極の実効的な面積
Ｓを小さくすることができるので、その分インピーダン
スＺを大きくすることができ、電源１１側のインピーダ
ンスに近付けることができる。 【００８３】なお、上記第１及び第５の実施の形態にお
ける線電極３１ａ〜３１ｃ及び線電極７１ａ〜７１ｃ、
７２ａ〜７２ｃの本数には特別な制限はない。電極側で
得たいインピーダンスＺを考慮して適宜選定すれば良
い。 【００８４】上記第１乃至第５の実施例に係る電極に対
する給電点は、通常上端部である。一方、水中における
電圧波の伝搬速度は、気体中におけるそれの１／９と小
さい。このため、給電点（一般に電極の一方の端部であ
る。）から電極の先端にいく程、電圧波のエネルギーが
減少してしまい、電極間に均一な高電圧を印加すること
ができないという問題を生起する。かかる問題に対し、
上記各実施例では電源１１から印加する高電圧パルスの
パルス幅を適正化することにより対処している。具体的
には、パルス幅を数１００〜１０００ｎｓ程度としてい
る。かかるパルス幅は、各電極３１ａ〜３１ｃ、３２、
３３、４１、４２、５１、５２、６１、６２、７１ａ〜
７１ｃ、７２ａ〜７２ｃの長さ（バラスト水の流通方向
と直角な垂直方向の長さ）が５ｍの以下の場合には、電
極間に均一な高電圧を印加する上で好適なものとなる。 【００８５】上述の如き第１乃至第５の実施例に係る電
極に加え、処理水中にバブルを発生させる機能を追加す
ることにより、当該処理部 II の省エネルギー化及び高
処理率化を達成することができる。すなわち、処理水で
あるバラスト水中へ空気若しくは酸素をバブリングで注
入し、この結果生成される気泡に電界を印加することに
より気泡内放電を発生させてオゾン、紫外線、ＯＨラジ
カルを生成し、これで有害微生物の無害化効率を高める
ことができる。 【００８６】図１１及び図１２はバブリング機能を追加
した本願発明の第６及び第７の実施例を概念的に示す説
明図である。 【００８７】図１１に示す第６の実施例は、図６に示す
第１の実施例と同様の線電極８１ａ、８１ｂ、８１ｃと
平板状のメッシュ電極３２、３３とを組み合わせたもの
であるが、線電極８１ａ〜８１ｃは、軸方向に亘り分散
させて多数の孔８１ｄを設けたパイプで形成してあり、
各孔８１ｄを介して酸素又は空気のバブルをバラスト水
中に供給するようになっている。かかる実施例において
は、線電極８１ａ〜８１ｃの各孔８１ｄから発生する気
泡にも電界が印加される。この結果、気泡内でボイド放
電が生起され、これにより生成されるオゾン、紫外線、
ＯＨラジカルによってもバラスト水中の有害微生物を無
害化することができる。 【００８８】図１２に示す第７の実施例に係る処理部 I
I は、図６に示す第１の実施例と同様の線電極３１ａ、
３１ｂ、３１ｃと、平板状のメッシュ電極３２、３３と
を組み合わせたものであるが、本実施例においては、処
理水の流れ方向に対し当該電極（線電極３１ａ、３１
ｂ、３１ｃ、メッシュ電極３２、３３）の上流にバブル
発生装置９１を配設してある。かかる実施例において
も、バラスト水が電極（線電極３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、メッシュ電極３２、３３）部分を通過する際、気泡
にも電界が印加され、第６の実施例と同様に、気泡の生
成されるオゾン、紫外線、ＯＨラジカルによってもバラ
スト水中の有害微生物を無害化することができる。 【００８９】上述の如きバブリング機能は図７乃至図１
０に示す電極と組み合わせても良く、このように組み合
わせた場合には、第６乃至第７の実施例と同様の作用・
効果を得る。特に、線電極６１、７１ａ〜７１ｃ、７２
ａ〜７２ｃを有する場合には、第６の実施例に係る線電
極８１ａ〜８１と同様に、孔８１ｄを設けることによ
り、電極にバブリング機能を兼備させることもできる。 【００９０】＜アーク放電に伴う衝撃波を用いる間接方
式＞本実発明者等は、水中でアーク放電を発生させ、ア
ーク放電による衝撃波により水中の有害微生物を物理化
学的に無害化することができるのではないかと考え、次
の様な実験を試みた。 【００９１】すなわち、図１３に示すように、円筒状の
容器１０２の内部の中央部に、電極１０３、１０４を所
定間隔（この場合、１ｍｍ）を隔てて相対向させ、この
容器１０２内に水質汚染の原因となる有害微生物である
渦鞭毛藻を含む処理水を入れ、パルス電源１０１により
電極１０３、１０４間にパルス電圧を印加して処理水中
にアーク１０５を発生させた。このとき、容器１０２の
半径は２０ｍｍ、高さは２００ｍｍとした。また、パル
ス電圧は１秒間隔で４０パルスを印加し、それぞれのパ
ルスに対応するアーク放電を発生させた。 【００９２】かかる実験の結果を図１４に示す。同図
は、上述の如きアーク放電による衝撃波で処理した場合
における当該処理水中の渦鞭毛藻のセルの数と、かかる
処理をしない場合における処理水中の渦鞭毛藻のセルの
数とを経時的に比較観察したものである。そこで、縦軸
には単位処理水中のセルの数、横軸には経過日数を採っ
てある。 【００９３】図１４を参照すれば、何の処理もしない場
合、日数の経過とともに渦鞭毛藻が増殖して当該処理水
の水質汚染が進行しているのに対し、アーク放電により
処理した場合には、日数が経過してもセルの数は同数で
あり、増殖していない、すなわち無害化乃至死滅してい
ることが分かる。これはアーク放電による衝撃波で処理
水中の渦鞭毛藻の細胞が引きちぎられる等、物理的な損
傷を受けて無害化乃至死滅しているためと考えられる。
また、このときのアーク放電により発生する紫外線及び
放電により水が解離して発生するラジカル（ＯＨ等）に
よっても渦鞭毛藻を無害化することができると考えられ
る。すなわち、図１４に示す実験結果は、処理水中でア
ーク放電を発生させ、これに伴う衝撃波等を発生させる
ことにより水中の有害微生物を無害化し得ることを証明
している。 【００９４】かかる知見に基づく各実施例は次の通りで
ある。以下に述べる実施例は複数対の電極を有する場合
であるが、一対の電極でもアーク放電を発生させること
ができればその数に特別な制限はない。ただ、電極対の
数が増えれば、その分処理効率が向上することは、論を
またない。 【００９５】複数電極を有する本発明の第８の実施例に
係る円筒体及び電極部分を図１５に示す。同図に示すよ
うに、本実施例に係る処理部 II は、内部に相対向する
複数組の電極（１１１-1、１１２-1）、（１１１-2、１
１２-2）、（１１１-3、１１２-3）、・・・・・、（１
１１-n、１１２-n）を配設した円筒体１１３内に導いた
バラスト水を処理するものであり、各電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）間で発生するア
ークに基づく衝撃波、紫外線及びラジカル等によりバラ
スト水中の有害微生物を無害化するものである。ここ
で、電極（１１１ -1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）の数及びその間隔は、アーク放電による無害化可
能な領域である有効領域（各電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）から一定の距離の領
域）を考慮して決定する。ちなみに、円筒体１１３の軸
と直角な方向で隣接する電極（１１１-1、１１２-1）乃
至（１１１-n、１１２-n）の間隔は同方向の有効領域の
距離ｄを考慮して２ｄ以下としている。また、円筒体１
１３の軸方向は、バラスト水の流れ方向であるので、こ
の方向に関してはバラスト水の流速を考慮する必要があ
る。すなわち、流速が速くなると処理対象である有害微
生物が上記有効領域に滞在する時間が短くなるので、こ
の滞在時間を考慮して同方向における電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）の間隔を決定す
る。ただ、殆どの場合は、パルス電源１０１の電源周波
数（上限が１０００ｐｐｓ）の選定で対応できる。した
がって、当該電源周波数で対応できない場合のみ、流れ
方向にも所定の間隔で電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）を配設すれば良い。 【００９６】上述の如く、電極（１１１-1、１１２-1）
乃至（１１１-n、１１２-n）の数は任意であるが、処理
領域との関係で実用上、通常は複数対必要になる。この
ように、電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）を複数対用いる場合には、全ての電極（１１
１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）で実効的
に同時にアーク放電が起こるようにしてやる必要があ
る。複数対の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１
-n、１１２-n）のうち何れか一対間でアーク放電が開始
されると、この部分での電気抵抗が急減してこの部分に
電流が集中する結果、他の部分では放電を生起すること
ができなくなるからである。すなわち、何れかの電極
（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）で
アーク放電が開始されても、このアーク放電開始の情報
が他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）に伝搬しない間に他の電極（１１１-1、１１２
-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でも放電が開始される
ようにしてやる必要がある。 【００９７】各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１
１-n、１１２-n）において、「実効的に同時にアーク放
電が起こる」とは、このようにアーク放電開始の情報が
他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）に伝搬しない間に他の電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でも放電が開始され
ることをいう。 【００９８】ここで、複数の電極（１１１-1、１１
２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）に実効的に同時にア
ーク放電を起こさせるためには次の点を考慮すれば良
い。すなわち、電圧が電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）間に印加されてアーク放電が発
生するまでの時間は、ほぼ１００ｎＳ程度である。そこ
で、電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）間の何れかでアーク放電が発生したという情報が
他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）に伝搬する時間が１００ｎＳ以上であれば他の電
極（１１１-1、１１２ -1）乃至（１１１-n、１１２-n）
でもアーク放電を発生させることができる。すなわち、
複数の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）間で実効的に同時にアーク放電を発生させるこ
とができる。 【００９９】図１６及び図１７は、各電極（１１１-1、
１１２-1）乃至（１１１-n、１１２ -n）において、実効
的に同時にアーク放電を起こさせるための具体例であ
る。ここで、これらの具体例について説明しておく。 【０１００】図１６に示す具体例は、パルス電源１０１
から各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１
１２-n）に至る各電線路１１４-1、１１４-2、・・・、
１１４-nの長さを十分長くして何れかの電極（１１
１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）でのアー
クの発生の情報が他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至
（１１１-n、１１２-n）に伝達するのを遅延させ、その
間に他の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）でも放電が開始されるようにしたものであ
る。この場合の電線路１１４-1乃至１１４-nは同軸ケー
ブルで好適に形成することができる。 【０１０１】ここで、同軸ケーブルは、一般的にインピ
ーダンスが５０Ωであり、この場合には電圧伝搬速度は
２０ｍ／１００ｎＳとなる。すなわち、パルス電源１か
ら各電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１
２-n）までの距離を２０ｍとするとアーク発生の情報が
隣同士の電極（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、
１１２-n）に伝達されるまでの時間は、１００ｎＳ×２
＝２００ｎｓとなり、各電極（１１１-1、１１２-1）乃
至（１１１-n、１１２-n）間で同時にアーク放電を発生
させるのに十分な遅延時間を確保し得る。この場合、同
軸ケーブルの長さは、往復で２０ｍであれば良いので、
理論的には最低１０ｍあれば良いことになる。この程度
以上の長さは、通常容易に確保し得る。 【０１０２】電線路１１４-1、１１４-2、・・・、１１
４-nを十分長くすることができない場合でも複数の電極
（１１１-1、１１２-1）乃至（１１１-n、１１２-n）に
おいて同時にアーク放電を発生させることができるよう
に構成したのが、図１７に示す他の具体例である。同図
に示すように、本例では、図１６に示す具体例における
遅延線として機能する電線路１１４-1、１１４-2、・・
・、１１４-nの代わりに遅延回路１１５-1、１１５-2、
・・・、１１５-nを設けたものである。各遅延回路１１
５-1、１１５-2、・・・、１１５-nはコイルＬとコンデ
ンサＣとをｎ段組み合わせたラダー回路である。この場
合、コイルＬとコンデンサＣとの組み合わせ段数ｎを適
宜選定することにより遅延時間Ｔが１００ｎＳ以上にな
るように構成する。ここで、遅延時間は次式（１）で与
えられる。 【０１０３】 【数１】 ここで、Ｌはコイルのインダクタンス、Ｃはコンデンサ
の容量である。ちなみに、Ｌ＝１μＨ、Ｃ＝１００ｐＦ
のとき、段数ｎは１０段となる。なお、図１７中、図１
６と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略
する。 【０１０４】図１８（ａ）乃至図１８（ｄ）は各電極の
具体的な構造を示す説明図である。これらの図に示すよ
うに、電極１３１、１３２、１３３、１３４は、何れも
その導体が絶縁物に埋設してあり、その端面のみがバラ
スト水１２３中に臨むように構成してある。かくして、
各端面間でアーク１０５が発生するようにしたものであ
る。すなわち、各図中、（１３１ａ，１３１ｂ）、（１
３２ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３３
ｃ，１３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１
３４ｄ，１３４ｅ）が導体であり、（１３１ｃ，１３１
ｄ）、（１３２ｃ，１３２ｄ）、（１３３ｅ，１３３
ｆ，１３３ｇ，１３３ｈ）、（１３４ｆ，１３４ｇ，１
３４ｈ，１３４ｉ，１３４ｊが絶縁物である。 【０１０５】ここで、図１８（ａ）に示す一対の電極１
３１はバラスト水１２３の流れ方向で相対向している。
また、図１８（ｂ）に示す一対の電極１３２はバラスト
水１２３の流れ方向と直角方向でバラスト水１２３に臨
むように構成してある。さらに、図１８（ｃ）に示す電
極１３３は、電極１３１を複数に分割して複数の電極対
を形成し、各電極対を直列に接続した構成となってお
り、図１８（ｄ）に示す電極１３４は、電極１３２を複
数に分割して複数の電極対を形成し、各電極対を直列に
接続した構成となっている。パルス電圧は両端の導体１
３３ａ、１３３ｄ間及び導体１３４ａ、１３３ｅ間に印
加される。したがって、この場合の印加電圧及び注入エ
ネルギーは、一対の場合のそれに電極対の数を掛けた値
となる。 【０１０６】かかる電極１３１、１３２、１３３、１３
４においては、導体（１３１ａ，１３１ｂ）、（１３２
ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１
３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４
ｄ，１３４ｅ）の端面のみが、バラスト水１２３に臨み
他は絶縁されているので、図１３に示す電極１０３、１
０４に較べ、相対向する導体（１３１ａ，１３１ｂ）、
（１３２ａ，１３２ｂ）、（１３３ａ，１３３ｂ，１３
３ｃ，１３３ｄ）、（１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，
１３４ｄ，１３４ｅ）間での電流の漏れを可及的に低減
することができ、その分効率良くアーク１０５を発生さ
せることができる。 【０１０７】また、電極１３３、１３４の如く電極対を
複数にした場合には、複数箇所でアークを発生させるこ
とができ、その分衝撃波が伝搬する領域も広がり、広い
領域の有害微生物を無害化することができる。ただ、か
かる電極１３３、１３４は、図１５に示す実施例には適
用することはできない。全ての電極対で同時にアークを
発生させることができないからである。 【０１０８】ここで、バラスト水中の有害微生物の処理
を効果的に行うために必要なアーク放電のためのエネル
ギーについて考察しておく。 【０１０９】処理水中に臨む電極間でアーク放電を発生
させるためには、先ず処理水を１００℃の水にする必要
がある。いま、処理水の水温を２０℃とすると、これを
１００℃の水にするためには、３３６（Ｊ／ｃｃ）のエ
ネルギーが必要になる。また、このときの体積膨張率は
「１」である。 【０１１０】次に、１００℃の水を１００℃の水蒸気に
する必要がある。これに必要なエネルギーは２２６１
（Ｊ／ｃｃ）で、体積膨張率は「１２４４」である。 【０１１１】さらに、１００℃の水蒸気を７０００℃乃
至１００００℃のアーク放電にするためには、１０乃至
１６（Ｊ／ｃｃ）のエネルギーが必要で、このときの体
積膨張率は「３６」である。 【０１１２】上述の如きアーク放電を発生する過程での
体積膨張により強力な衝撃波を発生させ、これにより有
害微生物に物理的にダメージを与える。強力な衝撃波を
発生させるには上述の如きアーク放電に至る過程を短時
間にする必要がある。実験では、１０００（ｎＳ）以下
のアーク放電であれば効果的に有害微生物を無害化する
ことができることを確認している。これに基づいて、無
害化するためのエネルギーを試算すると、次の通りとな
る。 【０１１３】１ｃｃの水をアーク放電にするために必要
なエネルギーＥは、水蒸気をアーク放電にするためのエ
ネルギーを１６（Ｊ／ｃｃ）とするとき、 Ｅ＝３３６（Ｊ／ｃｃ）＋２２６１（Ｊ／ｃｃ）＋１６
（Ｊ／ｃｃ） ＝２６１３（Ｊ／ｃｃ） となる。これを、１０００ｎＳ以下で発生させる必要が
あるため、必要投入電力Ｐは、Ｐ＝２６１３（Ｊ／ｃ
ｃ）÷１０００（ｎＳ）＝２．６１×１０9 （Ｗ／ｃ
ｃ）となる。 【０１１４】すなわち、このときの条件は、パルス印加
時間に相当するエネルギー注入時間が１０００（ｎＳ）
以下で、且つ放電領域への投入電力が２．６１×１０9
（Ｗ／ｃｃ）以上である。ここで、パルス印加時間が１
０００（ｎＳ）を越える場合でもバラスト水中の有害微
生物の無害化に効果があることは十分考えられる。した
がって、放電領域に対する注入エネルギーを２６１０
（Ｊ／ｃｃ）以上とすれば、所望の効果を得ることがで
きる。 【０１１５】ここで、放電領域とは、放電したアークの
体積で定義される領域である。例えば、図１９に示すよ
うに電極１４１、１４２間の距離ｄを１（ｍｍ）、アー
ク１０５の直径である放電直径を０．５（ｍｍ）（代表
値）とするとき、放電領域（体積）Ｖは、Ｖ＝０．１
（ｃｍ）×０．０２５（ｃｍ）×０．０２５（ｃｍ）×
π ＝１．９６×１０-4（ｃｃ）となる。 【０１１６】したがって、注入エネルギーを２６１３
（Ｊ／ｃｃ）とすると、このときの全投入エネルギーＥ
0 は、 Ｅ0 ＝２６１３（Ｊ／ｃｃ）×１．９６×１０-4（ｃ
ｃ） ＝０．５１２（Ｊ）となる。 【０１１７】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、出発地の港の
水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンクに貯
溜する場合、又はこの貯溜してきたバラスト水を目的地
の港に船舶のタンクから排出する場合におけるバラスト
水の処理方法において、汲み上げるバラスト水又は排出
するバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませ
た電極間に高電圧パルスを供給してバラスト水中の有害
微生物に高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内
部で放電を発生させ、この放電により上記有害微生物に
損傷を与えて無害化することを特徴とするので、次のよ
うな効果を奏する。船舶が出発地の港でバラスト水を汲
み上げ、これを目的地の港で排出してもバラスト水中に
潜んで移動する有害微生物により目的地の港の水質が汚
染されることはない。また、この処理に要するエネルギ
ーも高電圧パルスを発生させるためのエネルギーである
ため、ミキサーパイプ処理法等に比べ格段に小さいエネ
ルギーで済むばかりでなく、確実に有害微生物を無害化
することができる。 【０１１８】〔請求項２〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜したバラスト水の処理方法において、航行中の船
舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み上げたバラ
スト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間
に高電圧パルスを供給してバラスト水中の有害微生物に
高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で放電
を発生させ、この放電により上記有害微生物に損傷を与
えて無害化した後、処理後のバラスト水を再度タンクに
戻すことを特徴とするので、次の様な効果を奏する。
〔請求項１〕に記載する発明と同様の効果に加え、所定
の無害化処理を船舶の航行を停止させることなく効率的
に行うことができるという効果も奏する。さらに、船舶
の発電設備の有効利用を図ることもできる。 【０１１９】〔請求項３〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜する場合、又はこの貯溜してきたバラスト水を目
的地の港に船舶のタンクから排出する場合におけるバラ
スト水の処理方法において、汲み上げるバラスト水又は
排出するバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨
ませた電極間に高電圧パルスを供給して当該電極間にア
ーク放電を発生させ、この放電により発生する衝撃波で
バラスト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化するこ
とを特徴とするので、衝撃波を介して有害微生物に損傷
を与える点が異なるが、〔請求項１〕に記載する発明と
同様の効果を奏する。 【０１２０】〔請求項４〕に記載する発明は、出発地の
港の水をバラスト水として船舶に汲み上げてそのタンク
に貯溜したバラスト水の処理方法において、航行中の船
舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み上げたバラ
スト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ませた電極間
に高電圧パルスを供給して当該電極間にアーク放電を発
生させ、この放電により発生する衝撃波でバラスト水中
の有害微生物に損傷を与えて無害化した後、処理後のバ
ラスト水を再度タンクに戻すことを特徴とするので、衝
撃波を介して有害微生物に損傷を与える点が異なるが、
〔請求項２〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１２１】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕又は〔請求項４〕に記載する船舶のバラスト水の処
理方法において、アーク放電による放電エネルギーは、
アーク放電の径と、一対の放電電極間の距離とに基づい
て求めたアーク放電の体積（ｃｃ）であり、バラスト水
の極く一部が気化・プラスマ化する体積に、２６１０
（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上の放電エネルギーとし
たことを特徴とするので、有害微生物を無害化するのに
充分なエネルギーの衝撃波を確実に発生し得る。 【０１２２】〔請求項６〕に記載する発明は、船舶のタ
ンクに貯溜するバラスト水を汲み上げて、再度元のタン
ク又は他のタンクに貯溜するように構成したバラスト水
の処理系における流路の途中に配設され、さらにバラス
ト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印加される電極を
有する一方、この電極を介してバラスト水中の有害微生
物に高電圧を印加するとともにこの有害微生物の内部で
放電を発生させ、この放電により上記有害微生物に損傷
を与えて無害化する処理部を具備することを特徴とする
ので、次の効果を奏する。船舶が出発地の港でバラスト
水を汲み上げ、これを目的地の港で排出してもバラスト
水中に潜んで移動する有害微生物により目的地の港の水
質が汚染されることはない。また、この処理に要するエ
ネルギーも高電圧パルスを発生させるためのエネルギー
であるため、ミキサーパイプ処理法等に比べ格段に小さ
いエネルギーで済むばかりでなく、確実に有害微生物を
無害化することができる。さらに、出発地の港でのバラ
スト水の汲み上げ時、目的地の港でのバラスト水の汲み
上げ時及び／又は船舶の航行中の何れ場合にも所定の処
理作業を行うことができる。 【０１２３】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするとともに静
電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通させ
たときの電極間のインピーダンスを大きくして電源側の
インピーダンスとのマッチングをとるように構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項６〕に記載する発明と同
様の効果に加え、高電圧の電力を効率良く電極間に印加
することができるため、当該装置のイニシャルコスト及
びランニングコストを低廉なものとすることができるば
かりでなく、電極間のバラスト水中の有害微生物に高電
圧を印加することができ、これを容易に無害化すること
ができる。 【０１２４】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこの線
電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極とで形
成したことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する
発明と同様の効果を奏する。 【０１２５】〔請求項９〕に記載する発明は、〔請求項
７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向させて
形成したことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載す
る発明と同様の効果を奏する。 【０１２６】〔請求項１０〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッ
シュ電極を同心円状に配設したものであることを特徴と
するので、〔請求項７〕に記載する発明と同様の効果を
奏する。 【０１２７】〔請求項１１〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞
するように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極と
を組み合わせたものであることを特徴とするので、〔請
求項７〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１２８】〔請求項１２〕に記載する発明は、〔請求
項７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複
数本のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する発明と同
様の効果を奏する。 【０１２９】〔請求項１３〕に記載する発明は、〔請求
項８〕、〔請求項１１〕又は〔請求項１２〕に記載する
何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、処
理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を介
して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給するよ
うにしたことを特徴とするので、〔請求項８〕、〔請求
項１１〕又は〔請求項１２〕に記載する発明と同様の効
果に加え、電極間のバラスト水中に供給された空気又は
酸素のバブルが放電により破壊されてオゾンを発生する
ため、このオゾンによっても有害微生物の不活性化乃至
殺傷を行うことができ、装置の効率をさらに向上させる
ことができる。 【０１３０】〔請求項１４〕に記載する発明は、〔請求
項６〕乃至〔請求項１２〕に記載する何れか１つの船舶
のバラスト水の処理装置において、処理部は、バラスト
水の移動方向に関し電極の上流に配設したバブル発生装
置を有し、このバブル発生装置で発生した空気又は酸素
のバブルを電極間を流通するバラスト水に供給するよう
にしたことを特徴とするので、〔請求項１３〕に記載す
る発明と同様の効果を奏する。 【０１３１】〔請求項１５〕に記載する発明は、船舶の
外部からそのタンクに貯溜するバラスト水を汲み上げる
とともに上記タンクに貯溜したバラスト水を上記船舶の
外部に排出するバラスト水の給排水系に組み込まれ、弁
の切り替えにより、上記給排水系から流出するバラスト
水又は上記給排水系に流入するバラスト水が流通すると
ともに、バラスト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印
加される電極を有する一方、この電極を介してバラスト
水中の有害微生物に高電圧を印加するとともにこの有害
微生物の内部で放電を発生させ、この放電により上記有
害微生物に損傷を与えて無害化する処理部を具備するこ
とを特徴とするので、〔請求項６〕に記載する発明と同
様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を
利用することができるので、その分、当該装置の設備費
のコストを低減することができるという効果も奏する。 【０１３２】〔請求項１６〕に記載する発明は、〔請求
項１５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするととも
に静電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通
させたときの電極間のインピーダンスを大きくして電源
側のインピーダンスとのマッチングをとるように構成し
たことを特徴とするので、〔請求項７〕に記載する発明
と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水
系を利用することができるので、その分、当該装置の設
備費のコストを低減することができるという効果も奏す
る。 【０１３３】〔請求項１７〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこ
の線電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極と
で形成したことを特徴とするので、〔請求項１６〕に記
載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３４】〔請求項１８〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向さ
せて形成したことを特徴とするので、〔請求項１６〕に
記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３５】〔請求項１９〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッ
シュ電極を同心円状に配設したものであることを特徴と
するので、〔請求項１６〕に記載する発明と同様の効果
を奏する。 【０１３６】〔請求項２０〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞
するように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極と
を組み合わせたものであることを特徴とするので、〔請
求項１６〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１３７】〔請求項２１〕に記載する発明は、〔請求
項１６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複
数本のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したこ
とを特徴とするので、〔請求項１６〕に記載する発明と
同様の効果を奏する。 【０１３８】〔請求項２２〕に記載する発明は、〔請求
項１７〕、〔請求項２０〕又は〔請求項２１〕に記載す
る何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置において、
処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を
介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給する
ようにしたことを特徴とするので、〔請求項１３〕に記
載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既
存の給排水系を利用することができるので、その分、当
該装置の設備費のコストを低減することができるという
効果も奏する。 【０１３９】〔請求項２３〕に記載する発明は、〔請求
項１５〕乃至〔請求項２１〕に記載する何れか１つの船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部は、バラス
ト水の移動方向に関し電極の上流に配設したバブル発生
装置を有し、このバブル発生装置で発生した空気又は酸
素のバブルを電極間を流通するバラスト水に供給するよ
うにしたことを特徴とするので、〔請求項２２〕に記載
する発明と同様の効果を奏する。 【０１４０】〔請求項２４〕に記載する発明は、船舶の
タンクに貯溜するバラスト水を汲み上げて、再度元のタ
ンク又は他のタンクに貯溜するように構成したバラスト
水の処理系における流路の途中に配設され、さらに高電
圧パルスが印加されてバラスト水中でアーク放電を発生
し、この放電により発生する衝撃波でバラスト水中の有
害微生物に損傷を与えて無害化する少なくとも一対の電
極を有する処理部を具備することを特徴とするので、衝
撃波を介して有害微生物に損傷を与える点が異なるが、
〔請求項６〕に記載する発明と同様の効果を奏する。 【０１４１】〔請求項２５〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水
中に臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生す
るようにしたことを特徴とするので、〔請求項２４〕に
記載する発明の効果に加え、電極間での電流の漏れを生
じることなく、損失を可及的に抑制して良好なアーク放
電を発生させることができる。 【０１４２】〔請求項２６〕に記載する発明は、〔請求
項２５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対
向するように構成したことを特徴とするので、〔請求項
２５〕に記載する発明の効果に加え、上記流れ方向に沿
うアーク放電を発生させて、これによる衝撃波を周囲に
伝搬させて有害微生物に損傷を与え、これを無害化する
ことができる。 【０１４３】〔請求項２７〕に記載する発明は、〔請求
項２５〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角
方向でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴
とするので、〔請求項２５〕に記載する発明の効果に加
え、〔請求項２６〕の場合よりもより良好に衝撃波が周
囲に伝搬し、その分効果的に有害微生物を無害化してバ
ラスト水の浄化を行うことができる。 【０１４４】〔請求項２８〕に記載する発明は、〔請求
項２６〕又は〔請求項２７〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、複数に分割し
て複数の電極対を形成し、各電極対を直列に接続して構
成したことを特徴とするので、〔請求項２６〕又は〔請
求項２７〕に記載する発明の効果に加え、各電極間でア
ークが発生し、その分広い範囲に衝撃波を伝搬させるこ
とができ、広い範囲の有害微生物を一度に無害化するこ
とができる。 【０１４５】〔請求項２９〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成したことを特徴と
するので、〔請求項２４〕に記載する発明の効果に加
え、アーク放電により発生する衝撃波によりバラスト水
中の有害微生物を容易に無害化することができるばかり
でなく、複数の電極対に実効的に同時にアーク放電を発
生させることができるので、広い範囲における大量のバ
ラスト水を効率よく浄化することができる。 【０１４６】〔請求項３０〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成するとともに、そ
の各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨む
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項２９〕
に記載する発明の効果を、アーク放電の際の漏れ電流を
可及的に低減した状態で得ることができる。 【０１４７】〔請求項３１〕に記載する発明は、〔請求
項３０〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向する
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３０〕
に記載する発明の効果に加え、上記流れ方向に沿うアー
ク放電を発生させ、これによる衝撃波を周囲に伝搬させ
て、〔請求項３０〕に記載する発明の効果を得ることが
できる。 【０１４８】〔請求項３２〕に記載する発明は、〔請求
項３０〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で
処理水に臨むように構成したことを特徴とするので、
〔請求項３１〕の場合よりもより良好に衝撃波が周囲に
伝搬し、その分効果的に有害微生物を無害化してバラス
ト水の浄化を行うことができる。 【０１４９】〔請求項３３〕に記載する発明は、〔請求
項２９〕乃至〔請求項３２〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間の電線路を十分長くしたことを特
徴とするので、パルス電源と各電極間の電線路を十分長
くすることで所定の遅延時間を確保して、複数の電極対
に実効的に同時にアーク放電を発生させることができ
る。 【０１５０】〔請求項３４〕に記載する発明は、〔請求
項２９〕乃至〔請求項３２〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間との間にコイルとコンデンサとを
ラダー状に複数段組み合わせて構成した遅延回路を介在
させたことを特徴とするので、この遅延回路により、複
数の電極対に実効的に同時にアーク放電を発生させるこ
とができる。 【０１５１】〔請求項３５〕に記載する発明は、〔請求
項２４〕乃至〔請求項３４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部のアーク放
電による放電エネルギーは、アーク放電の径と、一対の
放電電極間の距離とに基づいて求めたアーク放電の体積
（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上
の放電エネルギーとしたことを特徴とするので、有害微
生物を無害化するのに充分なエネルギーの衝撃波を確実
に発生し得る。 【０１５２】〔請求項３６〕に記載する発明は、船舶の
外部からそのタンクに貯溜するバラスト水を汲み上げる
とともに上記タンクに貯溜したバラスト水を上記船舶の
外部に排出するバラスト水の給排水系に組み込まれ、弁
の切り替えにより、上記給排水系から流出するバラスト
水又は上記給排水系に流入するバラスト水が流通すると
ともに、高電圧パルスが印加されてバラスト水中でアー
ク放電を発生し、この放電により発生する衝撃波でバラ
スト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化する少なく
とも一対の電極を有する処理部を具備することを特徴と
するので、〔請求項２４〕に記載する発明と同様の効果
に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用する
ことができるので、その分、当該装置の設備費のコスト
を低減することができるという効果も奏する。 【０１５３】〔請求項３７〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水
中に臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生す
るようにしたことを特徴とするので、〔請求項２５〕に
記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える
既存の給排水系を利用することができるので、その分、
当該装置の設備費のコストを低減することができるとい
う効果も奏する。 【０１５４】〔請求項３８〕に記載する発明は、〔請求
項３７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対
向するように構成したことを特徴とするので、〔請求項
２６〕に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般
に備える既存の給排水系を利用することができるので、
その分、当該装置の設備費のコストを低減することがで
きるという効果も奏する。 【０１５５】〔請求項３９〕に記載する発明は、〔請求
項３７〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角
方向でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴
とするので、〔請求項２７〕に記載する発明と同様の効
果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用す
ることができるので、その分、当該装置の設備費のコス
トを低減することができるという効果も奏する。 【０１５６】〔請求項４０〕に記載する発明は、〔請求
項３８〕又は〔請求項３９〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、処理部の電極は、複数に分割し
て複数の電極対を形成し、各電極対を直列に接続して構
成したことを特徴とするので、〔請求項２８〕に記載す
る発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の
給排水系を利用することができるので、その分、当該装
置の設備費のコストを低減することができるという効果
も奏する。 【０１５７】〔請求項４１〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成したことを特徴と
するので、〔請求項２９〕に記載する発明と同様の効果
に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用する
ことができるので、その分、当該装置の設備費のコスト
を低減することができるという効果も奏する。 【０１５８】〔請求項４２〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し
得る領域である有効領域が重複するように並列に配設し
た複数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発
生した情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアー
ク放電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同
時にアーク放電が発生するように構成するとともに、そ
の各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨む
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３０〕
に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備え
る既存の給排水系を利用することができるので、その
分、当該装置の設備費のコストを低減することができる
という効果も奏する。 【０１５９】〔請求項４３〕に記載する発明は、〔請求
項４２〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向する
ように構成したことを特徴とするので、〔請求項３１〕
に記載する発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備え
る既存の給排水系を利用することができるので、その
分、当該装置の設備費のコストを低減することができる
という効果も奏する。 【０１６０】〔請求項４４〕に記載する発明は、〔請求
項４２〕に記載する船舶のバラスト水の処理装置におい
て、処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で
処理水に臨むように構成したことを特徴とするので、
〔請求項３２〕に記載する発明と同様の効果に加え、船
舶が一般に備える既存の給排水系を利用することができ
るので、その分、当該装置の設備費のコストを低減する
ことができるという効果も奏する。 【０１６１】〔請求項４５〕に記載する発明は、〔請求
項４１〕乃至〔請求項４４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間の電線路を十分長くしたことを特
徴とするので、〔請求項３３〕に記載する発明と同様の
効果に加え、船舶が一般に備える既存の給排水系を利用
することができるので、その分、当該装置の設備費のコ
ストを低減することができるという効果も奏する。 【０１６２】〔請求項４６〕に記載する発明は、〔請求
項４１〕乃至〔請求項４４〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部の何れか１
つの電極でアークが発生した情報が他の電極に伝搬する
前に他の電極でもアーク放電が発生するようにすべく、
パルス電源と各電極間との間にコイルとコンデンサとを
ラダー状に複数段組み合わせて構成した遅延回路を介在
させたことを特徴とするので、〔請求項３４〕に記載す
る発明と同様の効果に加え、船舶が一般に備える既存の
給排水系を利用することができるので、その分、当該装
置の設備費のコストを低減することができるという効果
も奏する。 【０１６３】〔請求項４７〕に記載する発明は、〔請求
項３６〕乃至〔請求項４６〕の何れか一つに記載する船
舶のバラスト水の処理装置において、処理部のアーク放
電による放電エネルギーは、アーク放電の径と、一対の
放電電極間の距離とに基づいて求めたアーク放電の体積
（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗じて得る値以上
の放電エネルギーとしたことを特徴とするので、有害微
生物を無害化するのに充分なエネルギーの衝撃波を確実
に発生し得とともに、船舶が一般に備える既存の給排水
系を利用することができるので、その分、当該装置の設
備費のコストを低減することができるという効果も奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るバラスト水の処理装
置をこれを取り付けた船舶とともに示す説明図である。 【図２】高電圧パルスによる高電界を有害微生物に直接
作用させる装置の基礎実験に用いた実験装置を概念的に
示す説明図である。 【図３】図２の等価回路を示す回路図である。 【図４】一般の平板電極を概念的に示す説明図である。 【図５】図４の等価回路を示す回路図である。 【図６】本発明の第１の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図７】本発明の第２の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図８】本発明の第３の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図９】本発明の第４の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図１０】本発明の第５の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１１】本発明の第６の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１２】本発明の第７の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１３】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の基礎実験に用いた実験装置を概念
的に示す説明図である。 【図１４】図１３に示す基礎実験の結果を、アーク放電
による衝撃波により有害微生物を処理したものを、処理
をしない場合と比較して示すグラフである。 【図１５】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の処理部における電極部分の構造で
ある第８の実施例を概念的に示す説明図である。 【図１６】図１５に示す電極のさらに具体的な構造の一
例を示す回路図である。 【図１７】図１５に示す電極のさらに具体的な構造の他
の例を示す回路図である。 【図１８】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の処理部における電極の具体的な構
造を概念的に示す説明図である。 【図１９】電極間に発生するアーク放電の放電領域を概
念的に示す説明図である。 【符号の説明】 I 給排水系 II 処理部 １ 船舶 ３ バラストタンク ４ バラストポンプ ３１ａ〜３１ｃ 線電極 ６１ 線電極 ７１ａ〜７１ｃ 線電極 ８１ａ〜８１ｃ 線電極 ３２，３３ メッシュ電極 ４１、４２ メッシュ電極 ５１、５２ メッシュ電極 ６２ メッシュ電極 ７２ａ〜７２ｃ 線電極 ８１ａ〜８１ｃ 線電極 ８１ｄ 孔 ９１ バブル発生装置 １０１ パルス電源 １０２，１０３ 電極 １０５ アーク １１１-1、１１２-1、・・・、１１１-n、１１２-n
電極 １１４-1、・・・、１１４-n 電線路 １１５-1、・・・、１１５-n 遅延回路 １２３ バラスト水 １３１，１３２，１３３，１３４ 電極 １４１，１４２ 電極
置をこれを取り付けた船舶とともに示す説明図である。 【図２】高電圧パルスによる高電界を有害微生物に直接
作用させる装置の基礎実験に用いた実験装置を概念的に
示す説明図である。 【図３】図２の等価回路を示す回路図である。 【図４】一般の平板電極を概念的に示す説明図である。 【図５】図４の等価回路を示す回路図である。 【図６】本発明の第１の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図７】本発明の第２の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図８】本発明の第３の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図９】本発明の第４の実施の形態における電極部分を
抽出して概念的に示す説明図である。 【図１０】本発明の第５の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１１】本発明の第６の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１２】本発明の第７の実施の形態における電極部分
を抽出して概念的に示す説明図である。 【図１３】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の基礎実験に用いた実験装置を概念
的に示す説明図である。 【図１４】図１３に示す基礎実験の結果を、アーク放電
による衝撃波により有害微生物を処理したものを、処理
をしない場合と比較して示すグラフである。 【図１５】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の処理部における電極部分の構造で
ある第８の実施例を概念的に示す説明図である。 【図１６】図１５に示す電極のさらに具体的な構造の一
例を示す回路図である。 【図１７】図１５に示す電極のさらに具体的な構造の他
の例を示す回路図である。 【図１８】アーク放電による衝撃波により有害微生物を
処理するための装置の処理部における電極の具体的な構
造を概念的に示す説明図である。 【図１９】電極間に発生するアーク放電の放電領域を概
念的に示す説明図である。 【符号の説明】 I 給排水系 II 処理部 １ 船舶 ３ バラストタンク ４ バラストポンプ ３１ａ〜３１ｃ 線電極 ６１ 線電極 ７１ａ〜７１ｃ 線電極 ８１ａ〜８１ｃ 線電極 ３２，３３ メッシュ電極 ４１、４２ メッシュ電極 ５１、５２ メッシュ電極 ６２ メッシュ電極 ７２ａ〜７２ｃ 線電極 ８１ａ〜８１ｃ 線電極 ８１ｄ 孔 ９１ バブル発生装置 １０１ パルス電源 １０２，１０３ 電極 １０５ アーク １１１-1、１１２-1、・・・、１１１-n、１１２-n
電極 １１４-1、・・・、１１４-n 電線路 １１５-1、・・・、１１５-n 遅延回路 １２３ バラスト水 １３１，１３２，１３３，１３４ 電極 １４１，１４２ 電極
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(72)発明者 大江 清登
東京都港区芝大門２丁目10番４号 菱和海
洋開発株式会社内
(72)発明者 田中 豊
東京都港区芝大門２丁目10番４号 菱和海
洋開発株式会社内
Ｆターム(参考） 4D061 DA04 DB03 EA13 EB02 EB07
EB18 EB20 EB35 EB39
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 出発地の港の水をバラスト水として船舶
に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの貯溜
してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクから排
出する場合におけるバラスト水の処理方法において、 汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流路の
途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルス
を供給してバラスト水中の有害微生物に高電圧を印加す
るとともにこの有害微生物の内部で放電を発生させ、こ
の放電により上記有害微生物に損傷を与えて無害化する
ことを特徴とする船舶のバラスト水の処理方法。 【請求項２】 出発地の港の水をバラスト水として船舶
に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処理方
法において、 航行中の船舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み
上げたバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ま
せた電極間に高電圧パルスを供給してバラスト水中の有
害微生物に高電圧を印加するとともにこの有害微生物の
内部で放電を発生させ、この放電により上記有害微生物
に損傷を与えて無害化した後、処理後のバラスト水を再
度タンクに戻すことを特徴とする船舶のバラスト水の処
理方法。 【請求項３】 出発地の港の水をバラスト水として船舶
に汲み上げてそのタンクに貯溜する場合、又はこの貯溜
してきたバラスト水を目的地の港に船舶のタンクから排
出する場合におけるバラスト水の処理方法において、 汲み上げるバラスト水又は排出するバラスト水の流路の
途中でこのバラスト水に臨ませた電極間に高電圧パルス
を供給して当該電極間にアーク放電を発生させ、この放
電により発生する衝撃波でバラスト水中の有害微生物に
損傷を与えて無害化することを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理方法。 【請求項４】 出発地の港の水をバラスト水として船舶
に汲み上げてそのタンクに貯溜したバラスト水の処理方
法において、 航行中の船舶のタンクからバラスト水を汲み上げ、汲み
上げたバラスト水の流路の途中でこのバラスト水に臨ま
せた電極間に高電圧パルスを供給して当該電極間にアー
ク放電を発生させ、この放電により発生する衝撃波でバ
ラスト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化した後、
処理後のバラスト水を再度タンクに戻すことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理方法。 【請求項５】 〔請求項３〕又は〔請求項４〕に記載す
る船舶のバラスト水の処理方法において、 アーク放電による放電エネルギーは、アーク放電の径
と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めたアーク
放電の体積（ｃｃ）であり、バラスト水の極く一部が気
化・プラスマ化する体積に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を乗
じて得る値以上の放電エネルギーとしたことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理方法。 【請求項６】 船舶のタンクに貯溜するバラスト水を汲
み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜するよ
うに構成したバラスト水の処理系における流路の途中に
配設され、 さらにバラスト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印加
される電極を有する一方、 この電極を介してバラスト水中の有害微生物に高電圧を
印加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発生さ
せ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて無害
化する処理部を具備することを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項７】 〔請求項６〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、 処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするとともに静
電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通させ
たときの電極間のインピーダンスを大きくして電源側の
インピーダンスとのマッチングをとるように構成したこ
とを特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項８】 〔請求項７〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、 処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこの線
電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極とで形
成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項９】 〔請求項７〕に記載する船舶のバラスト
水の処理装置において、 処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向させて
形成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項１０】 〔請求項７〕に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、 処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッシュ
電極を同心円状に配設したものであることを特徴とする
船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項１１】 〔請求項７〕に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、 処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞する
ように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極とを組
み合わせたものであることを特徴とする船舶のバラスト
水の処理装置。 【請求項１２】 〔請求項７〕に記載する船舶のバラス
ト水の処理装置において、 処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複数本
のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したことを
特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項１３】 〔請求項８〕、〔請求項１１〕又は
〔請求項１２〕に記載する何れか１つの船舶のバラスト
水の処理装置において、 処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を
介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給する
ようにしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項１４】 〔請求項６〕乃至〔請求項１２〕に記
載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置におい
て、 処理部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配
設したバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発
生した空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラス
ト水に供給するようにしたことを特徴とする船舶のバラ
スト水の処理装置。 【請求項１５】 船舶の外部からそのタンクに貯溜する
バラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜した
バラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水の給
排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給排水
系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入する
バラスト水が流通するとともに、 バラスト水中に臨んだ状態で高電圧パルスが印加される
電極を有する一方、 この電極を介してバラスト水中の有害微生物に高電圧を
印加するとともにこの有害微生物の内部で放電を発生さ
せ、この放電により上記有害微生物に損傷を与えて無害
化する処理部を具備することを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項１６】 〔請求項１５〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、電極間の抵抗を大きくするとともに静
電容量を小さくし、当該電極間にバラスト水を流通させ
たときの電極間のインピーダンスを大きくして電源側の
インピーダンスとのマッチングをとるように構成したこ
とを特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項１７】 〔請求項１６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、線電極と、この線電極の両側でこの線
電極にそれぞれ相対向する平板状のメッシュ電極とで形
成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項１８】 〔請求項１６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、平板状のメッシュ電極を相対向させて
形成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項１９】 〔請求項１６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、大径と小径の２個の円筒状のメッシュ
電極を同心円状に配設したものであることを特徴とする
船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項２０】 〔請求項１６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、一本の線電極とこの線電極を囲繞する
ように同心円状に配設した円筒状のメッシュ電極とを組
み合わせたものであることを特徴とする船舶のバラスト
水の処理装置。 【請求項２１】 〔請求項１６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は、複数本のプラス側の線電極と、複数本
のマイナス側の線電極とを相対向させて構成したことを
特徴とする船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項２２】 〔請求項１７〕、〔請求項２０〕又は
〔請求項２１〕に記載する何れか１つの船舶のバラスト
水の処理装置において、 処理部の線電極の軸方向に亘り多数の孔を設け、各孔を
介して空気又は酸素のバブルをバラスト水中に供給する
ようにしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項２３】 〔請求項１５〕乃至〔請求項２１〕に
記載する何れか１つの船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部は、バラスト水の移動方向に関し電極の上流に配
設したバブル発生装置を有し、このバブル発生装置で発
生した空気又は酸素のバブルを電極間を流通するバラス
ト水に供給するようにしたことを特徴とする船舶のバラ
スト水の処理装置。 【請求項２４】 船舶のタンクに貯溜するバラスト水を
汲み上げて、再度元のタンク又は他のタンクに貯溜する
ように構成したバラスト水の処理系における流路の途中
に配設され、 さらに高電圧パルスが印加されてバラスト水中でアーク
放電を発生し、この放電により発生する衝撃波でバラス
ト水中の有害微生物に損傷を与えて無害化する少なくと
も一対の電極を有する処理部を具備することを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項２５】 〔請求項２４〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に
臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生するよ
うにしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項２６】 〔請求項２５〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対向す
るように構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の
処理装置。 【請求項２７】 〔請求項２５〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角方向
でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項２８】 〔請求項２６〕又は〔請求項２７〕に
記載する船舶のバラスト水の処理装置において、 処理部の電極は、複数に分割して複数の電極対を形成
し、各電極対を直列に接続して構成したことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項２９】 〔請求項２４〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し得る
領域である有効領域が重複するように並列に配設した複
数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発生し
た情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放
電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同時に
アーク放電が発生するように構成したことを特徴とする
船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項３０】 〔請求項２４〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し得る
領域である有効領域が重複するように並列に配設した複
数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発生し
た情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放
電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同時に
アーク放電が発生するように構成するとともに、 その各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨
むように構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の
処理装置。 【請求項３１】 〔請求項３０〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向するよう
に構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項３２】 〔請求項３０〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で処理
水に臨むように構成したことを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項３３】 〔請求項２９〕乃至〔請求項３２〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他
の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生す
るようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分
長くしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項３４】 〔請求項２９〕乃至〔請求項３２〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他
の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生す
るようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイル
とコンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成し
た遅延回路を介在させたことを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項３５】 〔請求項２４〕乃至〔請求項３４〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放
電の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めた
アーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を
乗じて得る値以上の放電エネルギーとしたことを特徴と
する船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項３６】 船舶の外部からそのタンクに貯溜する
バラスト水を汲み上げるとともに上記タンクに貯溜した
バラスト水を上記船舶の外部に排出するバラスト水の給
排水系に組み込まれ、弁の切り替えにより、上記給排水
系から流出するバラスト水又は上記給排水系に流入する
バラスト水が流通するとともに、 高電圧パルスが印加されてバラスト水中でアーク放電を
発生し、この放電により発生する衝撃波でバラスト水中
の有害微生物に損傷を与えて無害化する少なくとも一対
の電極を有する処理部を具備することを特徴とする船舶
のバラスト水の処理装置。 【請求項３７】 〔請求項３６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に
臨むように構成し、各端面間でアーク放電が発生するよ
うにしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項３８】 〔請求項３７〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向で相対向す
るように構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の
処理装置。 【請求項３９】 〔請求項３７〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の一対の電極はバラスト水の流れ方向と直角方向
でこのバラスト水に臨むように構成したことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項４０】 〔請求項３８〕又は〔請求項３９〕に
記載する船舶のバラスト水の処理装置において、 処理部の電極は、複数に分割して複数の電極対を形成
し、各電極対を直列に接続して構成したことを特徴とす
る船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項４１】 〔請求項３６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し得る
領域である有効領域が重複するように並列に配設した複
数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発生し
た情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放
電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同時に
アーク放電が発生するように構成したことを特徴とする
船舶のバラスト水の処理装置。 【請求項４２】 〔請求項３６〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部は、アーク放電により有害微生物を無害化し得る
領域である有効領域が重複するように並列に配設した複
数の電極対を有し、何れか１つの電極でアークが発生し
た情報が他の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放
電が発生するようにして複数の電極対で実効的に同時に
アーク放電が発生するように構成するとともに、 その各電極は絶縁物に埋設し、その端面のみが水中に臨
むように構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の
処理装置。 【請求項４３】 〔請求項４２〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の各電極対は処理水の流れ方向で相対向するよう
に構成したことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項４４】 〔請求項４２〕に記載する船舶のバラ
スト水の処理装置において、 処理部の各電極対は処理水の流れ方向と直角方向で処理
水に臨むように構成したことを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項４５】 〔請求項４１〕乃至〔請求項４４〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他
の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生す
るようにすべく、パルス電源と各電極間の電線路を十分
長くしたことを特徴とする船舶のバラスト水の処理装
置。 【請求項４６】 〔請求項４１〕乃至〔請求項４４〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部の何れか１つの電極でアークが発生した情報が他
の電極に伝搬する前に他の電極でもアーク放電が発生す
るようにすべく、パルス電源と各電極間との間にコイル
とコンデンサとをラダー状に複数段組み合わせて構成し
た遅延回路を介在させたことを特徴とする船舶のバラス
ト水の処理装置。 【請求項４７】 〔請求項３６〕乃至〔請求項４６〕の
何れか一つに記載する船舶のバラスト水の処理装置にお
いて、 処理部のアーク放電による放電エネルギーは、アーク放
電の径と、一対の放電電極間の距離とに基づいて求めた
アーク放電の体積（ｃｃ）に、２６１０（Ｊ／ｃｃ）を
乗じて得る値以上の放電エネルギーとしたことを特徴と
する船舶のバラスト水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000394857A JP2002192161A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000394857A JP2002192161A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置 |
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|---|---|
| JP2002192161A true JP2002192161A (ja) | 2002-07-10 |
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ID=18860419
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| JP2000394857A Withdrawn JP2002192161A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置 |
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