[发明专利]压载水中残余的氧化剂(TRO)浓度的测定装置、监视方法及监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及使用测定压载水中的TRO浓度的测定装置的压载水中的TRO浓度的监视技术。

背景技术

集装箱船和油轮等大型货船在载货少的状态的航线中，在出发港取进压载水，贮存在船内的水箱中，防止在航行中船体上浮的情况，在到达港放出其压载水。此时，压载水中所含的动植物浮游生物、海藻的碎片、海底生物或鱼类等的幼虫或卵等与压载水一起移动/扩散到新的环境中，有时作为原本没有生存在该地域的“外来物种”带来搅乱当地生态系统的不利影响，在世界各地成为问题。

围绕着压载水问题，以国际海事机构(International Maritime Organization：IMO)为中心从1980年代开始就进行了国际性的讨论，2004年2月在伦敦召开的会议上颁布了“为规范及管理船舶的压载水及沉淀物的国际条约”(压载水管理条约)。在该条约中明确了船舶的压载水排放标准，同时规定了压载水处理系统的搭载义务。压载水处理系统一般采用三个步骤：(1)取进海水并对水中的水生生物进行杀灭处理；(2)对处理后的海水在压载水箱中进行保管；(3)装载货物时，将不需要的压载水的水质进行监视后排入海中。

作为除去该压载水中的水生生物的方法，例如有注入次氯酸钠的方法(例如非专利文献1)、包含凝集分离过程和磁分离过程的方法(例如专利文献1)、组合了物理破碎机理和臭氧杀菌的方法(例如专利文献2、3、非专利文献2)等。

在IMO中，关于通过投放次氯酸钠、臭氧等活性物质来杀灭压载水中的水生生物的系统，以限制对海洋环境有害的压载水被排放为目的，关于处理系统中的活性物质的使用，设定了认可标准。因此在向压载水中注入活性物质而对压载水进行处理的系统中，需要进行通过G9(关于使用活性物质的压载水管理系统的认可手续)的评价试验来获得认可。另外，在上述认可标准中，因活性物质的投放而生成的物质也作为关联物质成为限制对象。例如，活性物质为臭氧时，臭氧与海水中的溴离子(Br^-)反应生成的关联物质成为三溴甲烷(CHBr₃)、溴酸根离子(BrO₃^-)、残余氧化剂(Total Residual Oxidants：TRO)。

所谓的TRO是指与中性碘化钾溶液反应使碘游离的物质的总称，是与光化学氧化剂、臭氧等一样的氧化性物质。

目前正在进行这些氧化性物质的测定，例如作为造成大气污染原因的臭氧浓度的连续测定方法，有化学发光法、紫外线吸收法、吸光光度法、电量法。

另一方面，作为压载水中的TRO浓度测定方法，使用基于碘化钾与氧化剂的反应的测定反应生成物的KI法，例如专利文献4、5)。关于该KI法的测定原理，列举测定臭氧的例子进行说明。首先，通过中性碘化钾与臭氧反应，碘(I2)游离。反应式如(1)式所示。

2KI+O₃+H₂O→I₂+2KOH+O₂...(1)

然后，基于滴定或者波长为365nm的吸光度测定游离的碘量，计算出臭氧浓度。

另外，在测定作为TRO之一的残余氯的残余氯浓度计中，有使用DPD(二乙基对苯二胺)吸光光度法(例如JIS K 010233.2)或极谱方式的残余氯浓度计。残余氯浓度计用于监视为了杀菌而注入废水中的氯，不论是在污水处理中还是在向处理水中注入氯之后，是用于排放不可或缺的测量仪。由于在污水和废水中一般含有较多的结合残余氯，所以使用有试剂方式。

作为有试剂方式之一的DPD吸光光度法，为通过对残余氯与DPD试剂的反应中所生成的桃色到桃红色，测定波长为510nm到555nm附近的吸光度，求得试样中的残余氯浓度。通过与DPD试剂的反应，只是游离残余氯被定量。进而，通过加入碘化钾引起结合残余氯的显色，通过测定该吸光度(波长510nm到555nm附近的吸光度)，使游离残余氯与结合残余氯合量，可以定量。结合残余氯能够通过从该合量值减去游离残余氯成分来求得。另外，在该DPD吸光光度法中，溴、二氧化氯、高锰酸、臭氧等氧化性物质作为正的误差被加在测定值中。

另外，在自来水的游离残余氯的测定中，大多使用可以进行在线式自动测定的极谱法。

专利文献1：(日本)特开2009-112978号公报

专利文献2：(日本)特开2006-314902号公报

专利文献3：(日本)特表2007-527798号公报

专利文献4：(日本)特开平9-248580号公报