NL1026928C2

NL1026928C2 - Method for cleansing ballast water on board ship, using container with at least 10 and particularly at least 100 mini-hydrocyclones, preferably made of polyethylene or polyurethane

Info

Publication number: NL1026928C2
Application number: NL1026928A
Authority: NL
Inventors: Marten De Vries
Original assignee: Greenship B V
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-01

Abstract

The method is for cleansing ballast water on board ship, using a container with at least 10 and particularly at least 100 mini-hydrocyclones, preferably made of polyethylene or polyurethane. The mini-hydrocyclones are placed in a housing, preferably of polyurethane. Using the method, the average size of the residual particles in the cleaned ballast water is particularly less than 10 micro-meters.

Description

* V.* V.

WERKWIJZE VOOR HET ZUIVEREN VAN BALLASTWATERMETHOD FOR PURIFYING BALLAST WATER

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van ballastwater.The present invention relates to a method for purifying ballast water.

Het is bekend gebruik te maken van hydrocyclonen voor het zuiveren van ballastwater aan boord van schepen. Deze 5 hydrocyclonen nemen veel ruimte in beslag, bijvoorbeeld een hydrocycloon met een capaciteit van 500 m3/uur heeft een doorsnee van circa 0,6 m en een hoogte van circa 3,5 m. Deze bekende grote hydrocyclonen voor het zuiveren van ballastwater aan boord van schepen kunnen deeltjes groter dan 10 100 micrometer verwijderen. Deze deeltjes bestaan uit bijvoorbeeld zand, klei, en/of veen.It is known to use hydrocyclones for the purification of ballast water on board ships. These hydrocyclones take up a lot of space, for example a hydrocyclone with a capacity of 500 m3 / hour has a diameter of approximately 0.6 m and a height of approximately 3.5 m. These known large hydrocyclones for purifying ballast water on board particles larger than 10 100 microns can be removed from ships. These particles consist of, for example, sand, clay, and / or peat.

Het grote volume van deze hydrocyclonen aan boord van schepen is een nadeel omdat de ruimte beperkt is, maar een nog groter nadeel is het feit, dat deeltjes tot 100 15 micrometer in het gezuiverde ballastwater achterblijven, welke deeltjes aanleiding kunnen geven tot sedimentvorming. Dit sediment slaat neer in de ballastwatertanks en is moeilijk te verwijderen. Verder vormt het een broedplaats voor diverse micro-organismen. Ook in verband met toenemende 20 eisen voor een schoner milieu is het gewenst dat de resterende deeltjes in het gezuiverde ballastwater veel kleiner zijn dan 100 micrometer. Zo heeft de International Maritime Organisation (IMO) onlangs vastgesteld dat de deeltjesgrootte niet meer mag zijn dan 50 micrometer. Verder 25 heeft de Koninklijke Vereniging van Nederlandse Reders (KVNR) onlangs een rapport opgesteld met de aanbeveling dat de resterende deeltjes in het gezuiverde ballastwater niet groter zijn dan 10 micrometer. Aan deze eis van zuivering kan met de gebruikelijke grote hydrocyclonen niet worden voldaan. 30 Ter vergelijking wordt vermeld dat voor drinkwater wordt geëist dat de deeltjesgrootte kleiner is dan 5 micrometer.The large volume of these hydrocyclones on board ships is a disadvantage because the space is limited, but an even greater disadvantage is the fact that particles of up to 100 microns remain in the purified ballast water, which particles can give rise to sediment formation. This sediment settles in the ballast water tanks and is difficult to remove. Furthermore, it forms a breeding ground for various micro-organisms. Also in connection with increasing demands for a cleaner environment, it is desirable that the remaining particles in the purified ballast water be much smaller than 100 micrometers. For example, the International Maritime Organization (IMO) recently established that the particle size should not exceed 50 micrometres. Furthermore, the Royal Association of Dutch Shipowners (KVNR) has recently drawn up a report with the recommendation that the remaining particles in the purified ballast water do not exceed 10 micrometres. This requirement of purification cannot be met with the usual large hydrocyclones. For comparison, it is stated that for drinking water the particle size is required to be smaller than 5 micrometres.

Er is nog een ander probleem bij het zuiveren van ballastwater van schepen. Behalve de vorming van sediment heeft men ook te maken met levende organismen. Het lozen van 1026928There is another problem with the cleaning of ballast water from ships. In addition to the formation of sediment, living organisms are also involved. The discharge of 1026928

VV

2 ballastwater in zee leidt tot verspreiding van deze organismen van het ene ecosysteem naar het andere. De organismen die de reis overleven, kunnen in dat andere ecosysteem uitgroeien tot een ware plaag. Het gevolg van zo'n 5 plaag is in 3 categorieën onder te verdelen: - Ecologisch2 Ballast water in the sea leads to the spread of these organisms from one ecosystem to another. The organisms that survive the journey can become a real scourge in that other ecosystem. The result of about 5 pests can be divided into 3 categories: - Ecological

De biodiversiteit in het natuurlijke ecosysteem wordt verstoord en ernstig aangetast door de indringers.The biodiversity in the natural ecosystem is disrupted and seriously affected by the invaders.

- Economisch 10 De visserij, industrie en andere sectoren ondervinden veel hinder van de nieuwe soorten micro-organismen. In de Verenigde Staten van Amerika is een schatting gemaakt, die uitkomt op een schade van ÜS $ 138 miljoen per jaar alleen al voor de VS.- Economic 10 Fisheries, industry and other sectors are being severely affected by the new types of micro-organisms. An estimate has been made in the United States of America, which results in damage of US $ 138 million per year for the US alone.

15 -Menselijke en dierlijke gezondheid15 - Human and animal health

Toxische organismen en pathogenen (ziekteverwekkers) die geïntroduceerd worden door geloosd ballastwater kunnen tot 1 ziekte en zelfs sterfte bij mensen en dieren leiden.Toxic organisms and pathogens (pathogens) introduced by discharged ballast water can lead to 1 disease and even death in humans and animals.

Organismen zijn vaak elektrisch positief geladen, terwijl 20 de sedimentdeeltjes vaak elektrisch negatief geladen zijn. jOrganisms are often electrically charged positively, while the sediment particles are often electrically charged negatively. j

Dit heeft tot gevolg dat de positief geladen organismen en de j negatief geladen sedimentdeeltjes elkaar aantrekken en i samenklonteren, waarbij de organismen zich nestelen in de j grote sedimentdeeltjes.This has the consequence that the positively charged organisms and the negatively charged sediment particles attract each other and clump together, whereby the organisms nestle in the large sediment particles.

25 Om schade van het milieu te voorkomen door lozing van ballastwater is het nodig om de organismen te doden, wat een extra zuiveringsstap nodig maakt. Hoe groter de deeltjes bestaande uit sediment en organismen, hoe lastiger het is om de organismen te doden, bijvoorbeeld door bestraling met 30 ultraviolet licht.25 To prevent damage to the environment through the discharge of ballast water, it is necessary to kill the organisms, which necessitates an additional purification step. The larger the particles consisting of sediment and organisms, the more difficult it is to kill the organisms, for example by irradiation with ultraviolet light.

Een ander nadeel van het gebruik van de huidige grote hydrocyclonen, die deeltjes tot 100 micrometer achter laten in het ballastwater, is dat het sediment dat in de ballastwatertanks is neergeslagen, door spoelen niet meer kan 35 worden verwijderd. Daardoor moet de rederij van tijd tot tijd het schip uit de vaart nemen om het sediment uit de ballastwatertanks te verwijderen. Voor een doelmatig gebruik 1026928 3 van de schepen is het gewenst dat er een oplossing komt om dit kostbare en tijdrovende verwijderen van sediment uit ballastwatertanks te voorkomen.Another drawback of the use of the present large hydrocyclones, which leave particles up to 100 micrometers in the ballast water, is that the sediment deposited in the ballast water tanks can no longer be removed by rinsing. As a result, the shipping company has to take the ship out of service from time to time to remove the sediment from the ballast water tanks. For efficient use of the ships, it is desirable that a solution is found to prevent this costly and time-consuming removal of sediment from ballast water tanks.

Er is dus behoefte aan apparatuur of methoden, die een 5 verbeterde verwijdering van de sediment vormende deeltjes geven in vergelijking met de tot nu toe gebruikelijke apparatuur en methoden, en daarmee de afzetting van sediment in ballastwatertanks voorkomen of sterk doet verminderen.Thus, there is a need for equipment or methods that provide improved removal of the sediment-forming particles compared to the hitherto conventional equipment and methods, thereby preventing or greatly reducing the deposition of sediment in ballast water tanks.

De onderhavige uitvinding berust op het gebruik van een 10 bekende samenstelling van mini-hydrocyclonen voor het zuiveren van ballastwater. Mini-hydrocyclonen zijn bekend en worden onder meer toegepast in de voedingsmiddelenindustrie, met name voor het isoleren van zetmeel uit zetmeelslurries.The present invention is based on the use of a known mini-hydrocyclone composition for purifying ballast water. Mini hydrocyclones are known and are used, inter alia, in the food industry, in particular for isolating starch from starch slurries.

Verwezen wordt naar 15 - Europese octrooiaanvrage EP-A-0137084 (gepubliceerd in 1985, DORR OLIVER INC.) waarin een kleine hydrocycloon wordt beschreven met een maximale diameter van de vortexkamer die ligt tussen 7 en 14 mm, welke in het bijzonder geschikt is voor het scheiden van zetmeel van een zetmeel bevattende 20 voeding. Deze octrooiaanvrage leert, dat als. gevolg van de geringe grootte een veelvoud van individuele hydrocyclonen wordt gebruikt die parallel verbonden zijn. De hydrocyclonen zijn van gevormd plastic.Reference is made to European Patent Application EP-A-0137084 (published in 1985, DORR OLIVER INC.) Which describes a small hydrocyclone with a maximum diameter of the vortex chamber that is between 7 and 14 mm, which is particularly suitable for separating starch from a starch-containing feed. This patent application teaches that if. due to the small size, a plurality of individual hydrocyclones are used that are connected in parallel. The hydrocyclones are made of molded plastic.

- Europese octrooiaanvrage EP-A-0517965 (gepubliceerd in 25 1992, AVEBE COOP VERKOOP PROD, uitvinder H.A. Zeevalkink) waarin een hydrocycloon voor het terugwinnen van aardappelzetmeel wordt beschreven. Hoewel wordt aangegeven dat de grootte en afmetingen van een hydrocycloon gekozen worden afhankelijk van de soort suspensie, wordt in de 30 aardappelzetmeelindustrie veelal een batterij van kleine hydrocyclonen met een geringe capaciteit gebruikt (in het Engels ook wel genoemd "manifold hydrocyclones, multihydrocyclones or hydrocyclone batteries"). Hoewel gesteld wordt dat de hydrocyclonen van elk materiaal kunnen 35 worden gemaakt dat toegestaan is volgens de relevante wet- en regelgeving, is geen enkel materiaal specifiek genoemd. In de praktijk zijn dergelijke hydrocyclonen vaak gemaakt van 1026928 ' ♦ 4 roestvrij staal (RVS).- European patent application EP-A-0517965 (published in 1992, AVEBE COOP VERKOOP PROD, inventor H. A. Zeevalkink) in which a hydrocyclone for the recovery of potato starch is described. Although it is indicated that the size and dimensions of a hydrocyclone are chosen depending on the type of suspension, in the potato starch industry a battery of small hydrocyclones with a small capacity is often used (also referred to in English as "manifold hydrocyclones, multihydrocyclones or hydrocyclone batteries"). "). Although it is stated that the hydrocyclones can be made of any material that is permitted according to the relevant laws and regulations, no material is specifically mentioned. In practice, such hydrocyclones are often made of 1026928 '4 stainless steel (stainless steel).

- Nederlands octrooi NL-1003168 (gepubliceerd in 1996, VORTEX Solid-Liquid Separation, uitvinder H.A. Zeevalkink) waarin kleine hydrocyclonen worden beschreven, die door 5 spuitgieten worden geproduceerd, waarvan de vortexkamer een maximale diameter van 100 mm heeft met als specifieke toepassing de winning van fijne delen zoals klei en zetmeelkorrels uit slurry's.- Dutch patent NL-1003168 (published in 1996, VORTEX Solid-Liquid Separation, inventor HA Zeevalkink) in which small hydrocyclones are produced, which are produced by injection molding, the vortex chamber of which has a maximum diameter of 100 mm with the specific application of extraction of fine parts such as clay and starch granules from slurries.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het zuiveren 10 van ballastwater aan boord van schepen onder gebruikmaking van hydrocyclonen, waardoor te zuiveren ballastwater wordt gescheiden in gezuiverd ballastwater en residu, waarbij gebruik wordt gemaakt van een of meer houders, waarbij elke houder een groot aantal mini-hydrocyclonen, in het bijzonder 15 meer dan 10 mini-hydrocyclonen, bevat. Zo'n houder wordt ook wel module genoemd.The invention provides a method for purifying ballast water on board ships using hydrocyclones, whereby ballast water to be purified is separated into purified ballast water and residue, using one or more containers, each container having a large number of mini- hydrocyclones, in particular more than 10 mini-hydrocyclones. Such a holder is also called a module.

Om voldoende capaciteit te bereiken dienen grote aantallen mini-hydrocyclonen gebruikt, met name ten minste 100 mini-hydrocyclonen per houder.To achieve sufficient capacity, large numbers of mini hydrocyclones must be used, in particular at least 100 mini hydrocyclones per container.

20 Volgens en voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een houder gebruikt die ten minste twee compartimenten bevat, waarbij elk compartiment ten minste 100 mini-hydrocyclonen bevat.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a container is used which contains at least two compartments, each compartment containing at least 100 mini-hydrocyclones.

Een praktische uitvoering met een capaciteit van 50 m3/uur 25 is verkregen met een houder die drie compartimenten bevat, waarbij elk compartiment 120 mini-hydrocyclonen bevat. Een dergelijke houder heeft afmetingen van circa 0,8 m doorsnee bij een hoogte van circa 0,8 m.A practical embodiment with a capacity of 50 m 3 / hour has been obtained with a container containing three compartments, each compartment containing 120 mini-hydrocyclones. Such a holder has dimensions of approximately 0.8 m diameter at a height of approximately 0.8 m.

Door het modulair opbouwen kan elk gewenste capaciteit 30 uitgedrukt in m3/uur worden gehaald en is men flexibel met betrekking tot de te gebruiken ruimte. Met name als een aantal houders wordt toegepast, die elk een veel kleiner volume innemen dan de bekende grote hydrocyclonen, kunnen deze kleinere houders op verschillende (kleinere) plaatsen in 35 het schip geplaatst worden, bij voorkeur in eikaars nabijheid.Due to the modular construction, any desired capacity expressed in m3 / hour can be achieved and people are flexible with regard to the space to be used. In particular if a number of containers are used, each of which occupies a much smaller volume than the known large hydrocyclones, these smaller containers can be placed at different (smaller) locations in the ship, preferably in the vicinity of each other.

Wanneer de gebruikte mini-hydrocyclonen zijn gemaakt van 1026928 ! · j i 5 een kunststof, in het bijzonder van polyethyleen of polyurethaan, hebben zij in vergelijking met bijvoorbeeld roestvrij staal een verhoogde bestendigheid tegenover het zoute water, dat veelal onderdeel vormt van het ballastwater.When the mini hydrocyclones used are made from 1026928! In comparison with stainless steel, for example, a plastic, in particular polyethylene or polyurethane, they have an increased resistance to the salt water, which often forms part of the ballast water.

5 Ook is het voordelig als de gebruikte houder een groot aantal mini-hydrocyclonen bevat geplaatst in een huis van kunststof, in het bijzonder van polyurethaan. Het gebruik van kunststof, bij voorkeur polyurethaan, heeft als bijkomend voordeel dat de gebruikte installatie aanmerkelijk lichter is 10 dan wanneer bijvoorbeeld roestvrij staal wordt gebruikt.It is also advantageous if the container used contains a large number of mini-hydrocyclones placed in a housing of plastic, in particular of polyurethane. The use of plastic, preferably polyurethane, has the additional advantage that the installation used is considerably lighter than when, for example, stainless steel is used.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden hydrocyclonen toegepast zoals beschreven in Europese octrooiaanvrage EP-0517965-A1 of Nederlands octrooi NL-1003168.In a particular embodiment of the invention, hydrocyclones are used as described in European patent application EP-0517965-A1 or Dutch patent NL-1003168.

15 Met toepassing van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk gebleken om ballastwater zodanig te zuiveren, dat de gemiddelde grootte van de achterblijvende deeltjes in het gezuiverde ballastwater kleiner is dan 30 micrometer, soms zelfs kleiner dan 10 micrometer. Dit is een ί 20 aanzienlijke verbetering van wat tot nu toe mogelijk is gebleken voor de zuivering van ballastwater op schepen met de gebruikelijke grote hydrocyclonen, die afmetingen hebben in de orde van circa 0, 6 m doorsnee bij circa 3,5 m hoogte.Using a method according to the present invention, it has been found possible to purify ballast water in such a way that the average size of the remaining particles in the purified ballast water is smaller than 30 micrometers, sometimes even smaller than 10 micrometers. This is a considerable improvement of what has been found possible up to now for the purification of ballast water on vessels with the usual large hydrocyclones, which have dimensions in the order of approximately 0.6 m diameter at approximately 3.5 m height.

1026ü281026.28

Claims

Method for purifying ballast water on board ships using hydrocyclones, wherein ballast water to be purified is separated into purified ballast water and residue, characterized in that use is made of at least one container, each container comprising at least 10 contains mini hydrocyclones.

Method according to claim 1, characterized in that the container contains at least 100 mini hydrocyclones.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the mini-hydrocyclones are made of a plastic.

4. A method according to claim 3, characterized in that the plastic is polyethylene or polyurethane.

5. Method as claimed in one or more of the foregoing claims, characterized in that the holder comprises a large number of mini-hydrocyclones placed in a housing of plastic.

Method according to claim 5, characterized in that the plastic of the housing is polyurethane.

7. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the purification is carried out in such a way that the average size of the remaining particles in the purified ballast water is less than 30 micrometres, in particular less than 10 micrometres.

8. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hydrocyclones used have a construction as described in European patent application EP-0517965-A1 or Dutch patent NL-1003168.

9. Method as claimed in one or more of the foregoing claims, characterized in that the holder contains at least two compartments, each compartment containing at least 100 mini-hydrocyclones.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the container contains three compartments, each compartment containing 120 mini-hydrocyclones. 1026928