微塑料回收装置以及微塑料回收系统的制作方法

1.本发明涉及从环境水采集微塑料的微塑料回收装置以及微塑料回收系统。本技术基于2020年10月16日在日本技术的日本特愿2020-174926号而主张优先权，并将其内容援引于此。


背景技术：

2.在货船、油轮等船舶中，已知有为了将主发动机、发电机、中间冷却器、涡轮增压器等设备冷却、为了压载水的取得、其他用途而将海水等环境水向船内取入的技术。这种技术例如记载于专利文献1、2。
3.在专利文献1中记载了一种船舶的海水冷却系统，该船舶的海水冷却系统具备：主冷却海水泵，其向主机以及辅机用冷却清水冷却器供给海水；以及辅助冷却海水泵，其向所述辅机用冷却清水冷却器或所述主机用的主机egr设备冷却系统供给海水。
4.在专利文献2中记载了一种船舶的中心清水冷却系统，该船舶的中心清水冷却系统利用在循环流路循环的清水冷却在船舶搭载的被冷却设备，并利用所述循环流路的中途的热交换器使所述清水与由海水泵从船外取入的海水进行热交换。
5.另外，作为记载有为了防止热交换器、配管的闭塞等故障而进行向船舶取入的环境水所含的垃圾、水生生物的除去的技术的专利文献，而存在专利文献3。
6.在专利文献3记载了，在将海水作为冷却水利用的船舶用内燃机的海水冷却配管以防止海水中的垃圾吸入为目的而具备海水过滤器。海水过滤器设置于在入口侧具备通海阀且出口侧与船舶用内燃机的海水泵连接的海水冷却管。海水过滤器构成为在数日期间的运转后在海水过滤器中确认到垃圾堵塞时，能够在关闭通海阀的基础上，使舱底泵运转而将积存的垃圾向船外自动排出。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2018-95164号公报
10.专利文献2：日本特开2018-34763号公报
11.专利文献3：日本特开平10-121967号公报


技术实现要素：

12.发明要解决的课题
13.近年来，掌握由微塑料引起的海洋的污染状况成为紧迫的课题。认为若能够在由微塑料引起的海洋污染的监视中利用移动范围较大的货船、油轮等船舶，则能够获取各种海域以及时期的信息。另外，也设想，在这样的商船中一般的船员担当微塑料分析用试样的采集、保管。谋求即使不是环境监视的技术者、研究者也能够从取入到船舶的环境水采集微塑料试样并将其与采集时的信息的记录一起适当管理的技术。
14.本发明的目的在于提供能够从取入到船舶的环境水采集微塑料试样并适当且高
效地管理的微塑料回收装置以及微塑料回收系统。
15.用于解决课题的方案
16.本发明涉及一种微塑料回收装置，其安装于船舶并对向该船舶取入的环境水所含的微塑料进行回收，其中，所述微塑料回收装置具备：采水部，其从供环境水流通的环境水线取得环境水；流量调整部，其调整由所述采水部取得的环境水的流量；流量检测部，其检知由所述采水部取得的环境水的流量；过滤装置，其具有过滤由所述采水部取得的环境水的过滤器；以及信息管理装置，其管理与借助过滤装置而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息。
17.优选的是，所述信息管理装置具备：采水信息取得部，其取得包含微塑料取得时的时间信息、场所信息以及由所述过滤装置过滤的过滤水量的所述采水信息；存储部，其存储所述采水信息取得部所取得的所述采水信息；以及试样识别信息输出部，其输出用于确定与所述采水信息对应的微塑料试样且与所述采水信息建立了关联的试样识别信息。
18.优选的是，在所述采水信息中还包含基于船舶的种类的船舶识别信息。
19.优选的是，所述采水部具有：直线部，其在所述环境水线的圆管状的直管部的内部与该直管部同轴配置，一端侧朝向所述环境水线的上游侧开口，且所述直线部向该环境水线的下游侧延伸；以及弯折部，其与该直线部的另一端侧连续并相对于直线部弯折地延伸。
20.优选的是，利用所述流量调整部，以使在所述环境水线中的所述直线部的外侧流动的水流的速度与所述直线部内的水流的速度等速的方式调整环境水的流量。
21.优选的是，所述过滤装置还具有收容所述过滤器的过滤器壳体，所述过滤器壳体构成为相对于所述过滤装置装卸自如。
22.优选的是，所述过滤装置还具有：反洗机构，其向与被过滤的环境水流动的方向相反的方向对所述过滤装置通水，并对所述过滤装置进行反洗；以及反洗水贮存部，其贮存由所述反洗机构对所述过滤装置进行了反洗后的反洗水。
23.优选的是，所述反洗水贮存部构成为相对于所述过滤装置装卸自如。
24.优选的是，所述微塑料回收装置还具备通过控制所述流量调整部从而控制由过滤装置进行的过滤的开始以及结束的流量控制部。
25.另外，本发明涉及一种微塑料回收系统，其安装于船舶并对向该船舶取入的环境水所含的微塑料进行回收，其中，所述微塑料回收系统具备：取水线，其将环境水向所述船舶取入；取水泵，其配置于所述取水线；热交换器，其将在所述取水线流通的环境水作为冷却水来利用；排水线，其将由所述热交换器进行了热交换后的环境水排出；以及微塑料回收装置，其对通过所述取水线而取得的环境水进行回收，所述微塑料回收装置具有：采水部，其从供环境水流通的环境水线取得环境水；流量调整部，其调整由所述采水部取得的环境水的流量；流量检测部，其检知由所述采水部取得的环境水的流量；过滤装置，其具有过滤由所述采水部取得的环境水的过滤器；以及信息管理装置，其管理与借助过滤装置而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息。
26.发明效果
27.根据本发明，能够提供能够从取入到船舶的环境水采集微塑料试样并适当且高效地管理的微塑料回收装置以及微塑料回收系统。
附图说明
28.图1是示出本发明的一实施方式的微塑料回收系统的示意图。
29.图2是示出本实施方式的采水部以及过滤装置的结构的第一例的示意图。
30.图3是示出本实施方式的过滤装置的结构的第二例的示意图。
31.图4是示出本实施方式的微塑料回收装置所具备的控制装置的功能性结构的框图。
32.图5是示出本实施方式的微塑料回收装置的管理处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
33.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明的一实施方式的微塑料回收系统1的示意图。
34.微塑料回收系统1安装于船舶2。微塑料回收系统1具有从船舶2自海洋、河流、湖泊、沼泽等环境取得的用于冷却被冷却设备3的冷却水等水(以下，称为环境水)回收微塑料的功能。被冷却设备3例如为发动机等内燃机。
35.《整体结构》
36.对微塑料回收系统1的整体性结构进行说明。需要说明的是，在本实施方式中，微塑料被作为包含过滤残差、过滤残渣的试样等即微塑料试样而取得。微塑料试样可以是包含过滤残差、过滤残渣的试样，也可以是根据过滤残差基于规定的辨别方法而辨别出的试样。另外，在以下的说明中“线”是流路、路径、管路等能够供流体流通的线的总称。
37.如图1所示那样，微塑料回收系统1具备取水线l1、第一取水分支线l11、第二取水分支线l12、第一取水泵11、第二取水泵12、中心冷却器4、冷却水循环线l30、第一冷却水分支线l31、第一冷却水泵31、第二冷却水分支线l32、第二冷却水泵32、排水线l3、环境水线l4、微塑料回收装置40以及控制装置100。
38.取水线l1是将处于船舶2的外侧的环境水(例如，海水、咸淡水、淡水)向船舶2的内侧取入的线。在取水线l1的一侧的端部(上游侧的端部)配置的取水口位于能够取得环境水的位置、例如比海面靠下侧的位置。
39.取水线l1构成为在其中途分支为第一取水分支线l11与第二取水分支线l12之后再次汇合。在第一取水分支线l11配置第一取水泵11，在第二取水分支线l12配置第二取水泵12。通过第一取水泵11以及第二取水泵12中的至少任一方驱动，从而环境水通过取水线l1从船舶2的外侧被向内侧取入。
40.中心冷却器4是配置于冷却水循环线l30的热交换器。在中心冷却器4连接有取水线l1的汇合后的下游侧的端部，通过取水线l1而被取入到船舶2的内侧的环境水被作为热交换用的冷却水向中心冷却器4供给。
41.冷却水循环线l30构成为环状，除了中心冷却器4以外还配置被冷却设备3。在该冷却水循环线l30循环有热介质，该热介质通过与环境水进行热交换而被冷却，在被冷却了的热介质的作用下被冷却设备3被冷却。
42.另外，冷却水循环线l30构成为在其中途分支为第一冷却水分支线l31与第二冷却水分支线l32之后再次汇合。在第一冷却水分支线l31配置第一冷却水泵31，在第二冷却水分支线l32配置第二冷却水泵32。通过第一冷却水泵31以及第二冷却水泵32的至少任一方
驱动，从而前述的热介质在冷却水循环线l30循环。
43.排水线l3的上游侧的端部连接于中心冷却器4。排水线l3供在中心冷却器4进行了热交换的环境水流通。热交换后的环境水通过排水线l3而向船舶2的外侧排出。
44.环境水线l4是用于取得包含微塑料的环境水的试样取得用的线，并连接于取水线l1。本实施方式的环境水线l4的上游侧的端部连接于取水线l1中的比第一取水分支线l11与第二取水分支线l12所汇合的点靠下游侧的位置。另外，环境水线l4的下游侧的端部在中心冷却器4的跟前连接于取水线l1。在环境水线l4流通被送向中心冷却器4前的环境水的一部分。需要说明的是，环境水线l4优选在取水泵的下游侧设置于取水泵的附近。这是为了，当在配管线存在滞留部位时抑制水中的浮游物滞留、向配管壁面的附着、从配管壁面剥离等影响。
45.《微塑料回收装置的结构》
46.微塑料回收装置40配置于环境水线l4，并对在该环境水线l4流通的环境水(冷却水)的一部分进行采样。未由微塑料回收装置40回收的环境水向取水线l1汇合，并被送向中心冷却器4。
47.本实施方式的微塑料回收装置40具备采水部41、调整采水部41的环境水的流量的流量调整部42、检测采水部41的环境水的流量的流量检测部43、检测环境水的水质的水质检测部44、检测在环境水线l4流通的环境水的流量的流量检测部45、过滤装置46以及排水部55。
48.采水部41通过等速吸引来采集在环境水线l4流通的环境水的一部分。关于采水部41的详细的结构，见后述。
49.流量调整部42配置于采水部41的下游侧。流量调整部42例如由能够进行流量变更的控制阀构成。以适当进行采水部41的环境水的采样的方式调整环境水的流量。需要说明的是，流量调整部42在未执行采样时被控制为关闭状态。
50.流量检测部43是检测被采水部41采集的环境水的流量的传感器。该检测值被向控制装置100发送。在本实施方式中，配置于流量调整部42的下游侧。
51.水质检测部44是检测环境水的水质的传感器(电导率传感器、浊度传感器等)。水质检测部44检测出的水质信息被向控制装置100发送。从检测环境水的水质这样的观点出发也可以设为配置于取水线l1的结构。
52.流量检测部45配置于环境水线l4中的采水部41的附近。流量检测部45检测在环境水线l4流动的环境水的流量，并将该检测值向控制装置100发送。
53.过滤装置46对从环境水线l4采集到的环境水进行过滤处理，排水部55将由过滤装置46过滤了的冷却水向船外排出。需要说明的是，关于过滤装置46的详细的结构，见后述。
54.《采水部以及过滤装置的第一例》
55.接着，参照图2对本实施方式的采水部41以及过滤装置46的结构进行说明。图2是示出本实施方式的采水部41以及过滤装置46的结构的第一例的示意图。需要说明的是，在图2中流量调整部42、流量检测部43、水质检测部44、流量检测部45等的图示省略。
56.如图2所示那样，环境水线l4具备作为圆管状的配管的直管部l40，采水部41配置于该直管部l40。本实施方式的采水部41具备具有采水口56的直线部50以及从直线部50弯折地向环境水线l4的外侧延伸出的弯折部51。
57.直线部50延伸的方向与直管部l40延伸的方向一致，并且直线部50位于直管部l40的中心。采水部41的直线部50与环境水线l4的直管部l40分别为配置在同轴p上的位置关系。在直线部50的上游侧的端部形成有采水口56，该采水口56成为在环境水线l4流动的环境水向采水部41的入口。需要说明的是，采水口56的端部为了使从直线部50的外侧向内侧的环境水的移动顺畅且平缓，而优选被倒角。
58.弯折部51是其上游侧的端部与直线部50的下游侧的端部连接的大致l状的配管。本实施方式的弯折部51在相对于直线部50延伸的方向大致正交的方向上弯折，并向环境水线l4(直管部l40)的外侧延伸出。
59.过滤装置46具备用于捕捉微塑料的过滤器53以及保持过滤器53的壳体54。从直线部50通过了弯折部51的环境水的一部分到达过滤装置46的壳体54，环境水所含的包含微塑料的固态物被保持于内侧的过滤器53捕捉。
60.本实施方式的壳体54配置于弯折部51的下游侧，并能够从过滤装置46以将过滤器53保持于内部的状态取下。作为装卸自如的结构，例如能够采用盒形式等适当的方式。
61.需要说明的是，也可以预先准备在从过滤装置46取下了的状态下向壳体54安装的专用盖。在该结构中，通过在壳体54固定专用盖，从而能够容易使捕捉有包含微塑料的固态物的过滤器53成为相对于外部隔绝的状态。也可以对该专用盖或壳体54追加对识别微塑料试样的试样识别信息204进行显示的显示部。需要说明的是，微塑料试样
62.对过滤器53进行说明。过滤器53使用能够回收微塑料的过滤精度的过滤器。例如，过滤器53的过滤精度优选的是粒径为200μm～800μm。
63.在本实施方式中，300μm～500μm的金属制的筛孔过滤器被用于过滤器53。需要说明的是，并不限定于该结构，也能够将弹簧过滤器、其他方式的过滤器用于过滤器53。例如，也可以基于以直径为5mm以下或1mm以下等为对象的微塑料的定义而将过滤精度设为1000μm。在本实施方式中，过滤精度表示能够进行显示孔径值的颗粒的颗粒除去效率为99％以上的捕集。
64.排水部55配置于壳体54的下游侧(出口侧)。在壳体54内部由过滤器53过滤了的环境水的一部分通过排水部55向船舶2的外侧排出。包含微塑料的固态物被捕捉到过滤器53，因此能够从过滤器53将包含微塑料的固态物作为微塑料试样来回收。例如，能够将过滤器53带回实验室，从过滤器53洗掉固态物，并进行微塑料的分析。此时，采集有微塑料的过滤海水量能够根据直线部50的流路截面积和速度u1计算出。
65.另外，直线部50为了在采水部41中更可靠地实现基于等速吸引的试样采集，其内径a2构成为收敛在直管部l40的内径a1的2分之1至3分之2的范围，并且直线部50的直线部分的长度d构成为比直管部l40的内径a1长。
66.在本实施方式中，以使在环境水线l4中的直线部50的外侧流动的水流的速度u0与直线部50内的水流的速度u1等速的方式控制流量调整部42的开度。例如，速度u0能够基于流量检测部45的检测值而取得，速度u1能够基于流量检测部43的检测值而取得，因此通过在监视这些检测值的同时控制流量调整部42，从而成为速度u0与速度u1大致一致的状态而实现基于等速吸引的试样采集。
67.《过滤装置的第二例》
68.过滤装置46的结构并不限定于上述的结构，而能够适当变更。接着，参照图3对与
上述实施方式不同的结构的过滤装置46a进行说明。图3是示出本实施方式的过滤装置46a的结构的第二例的示意图。需要说明的是，关于与在上述实施方式中说明了的结构共通或相同的结构，存在标注相同的附图标记并省略说明的情况。
69.图3的例子的过滤装置46a在具备对过滤器53进行反洗的反洗机构60以及贮存过滤器53反洗后的反洗水的反洗水贮存部70这点与图2的例子的采水部41不同。
70.如图3所示那样，反洗机构60具备处理水罐61、反洗线l50、反洗泵62、反洗用开闭阀63以及反洗排水线l51。
71.处理水罐61贮存向过滤装置46a通水的反洗水。作为反洗水，例如可以是在船舶2内使用的自来水，也可以是由过滤装置46a处理了的处理水。
72.反洗线l50是沿过滤装置46a的过滤器53的过滤方向的反向向该过滤器53供给反洗水的线。反洗线l50的一侧的端部(上游侧的端部、处理水侧的端部)连接于处理水罐61。反洗线l50的另一侧的端部(下游侧的端部)连接于过滤装置46a中的比过滤器53靠下游侧(排水部55侧)的位置。
73.反洗泵62配置于反洗线l50。通过反洗泵62驱动，从而从与过滤方向相反的方向通过反洗线l50向过滤器53供给反洗水。
74.反洗用开闭阀63配置于反洗线l50。反洗用开闭阀63在不进行过滤器53的反洗处理的情况下为闭状态。在进行过滤器53的反洗处理的情况下，反洗用开闭阀63从闭状态向开状态转移。
75.反洗排水线l51是供对过滤器53进行了反洗后的反洗排水流通的线。反洗排水线l51的一侧的端部(上游侧的端部)连接于过滤装置46a中的比过滤器53靠上游侧(环境水线l4侧)的位置。反洗排水线l51的另一侧的端部(下游侧的端部)连接于反洗水贮存部70。
76.反洗水贮存部70将包含微塑料的反洗水以液体的状态保存的回收容器。反洗水贮存部70构成为能够从采水部41取下，能够从微塑料回收装置40将微塑料含有水与反洗水贮存部70一起取出。
77.也可以是，对反洗水贮存部70准备在从过滤装置46a(反洗排水线l51)取下的状态下安装的专用的盖，并能够利用该盖将反洗水贮存部70内的微塑料试样(微塑料含有水)在相对于外部隔绝的状态下保管。另外，盖或反洗水贮存部70也可以设为具备对识别微塑料试样的试样识别信息204进行显示的显示部的结构。
78.在该第二例的过滤装置46a中，反洗处理在过滤装置46a的过滤处理后执行。当开始反洗处理时，控制装置100将反洗用开闭阀63控制为开状态，并且驱动反洗泵62。通过反洗泵62的驱动，从而反洗水在与过滤装置46a的过滤方向相反的方向上向过滤器53供给。
79.在过滤方向的反向上供给到过滤器53的反洗水将在过滤处理中被过滤器53捕捉到的包含微塑料的过滤物(或固态物)向反洗排水线l51冲走。并且，包含过滤物(或固态物)的反洗排水(过滤后的反洗水)被反洗水贮存部70回收。在本实施方式中，以使在反洗处理中在反向上通过了过滤器53的通水量相对于在过滤装置46a的过滤处理中在正向上通过了过滤器53的通水量成为10分之1以下的方式，设定规定的条件。需要说明的是，规定的条件可以是由定时器确定的规定时间，也可以在过滤器53与反洗水贮存部70之间配置水质传感器(电导率传感器、浊度传感器等)，并基于该水质传感器的检测值来判定处理是否完成。
80.在以上说明的第二例中，也能够起到与上述的实施方式相同的效果。在该结构中，
能够在包含微塑料的液体(冷却水、环境水)的状态下保管微塑料试样。即，为了微塑料的分析而采集的微塑料试样不仅可以是固态物，也可以是包含固态物的液体的状态。在抑制微塑料的状态变化的等观点下，期望的是，设为原本包含微塑料的环境水(冷却水)，并在暗处、低温下保损。
81.《控制装置》
82.接着，对控制装置100进行说明。控制装置100是包括cpu、rom、ram以及存储装置等的计算机。控制装置100电连接于微塑料回收装置40，并进行各种数据收集以及控制。本实施方式的控制装置100构成为进行采集分析用的微塑料试样、制作采集时的记录(采样数据)、对微塑料试样进行识别、管理的与采样相关的一系列的管理处理。
83.接着，参照图4对控制装置100的结构进行说明。图4是示出本实施方式的微塑料回收系统1所具备的控制装置100的功能性结构的框图。需要说明的是，在图4中关于与管理处理没有直接关系的结构，存在省略其图示的情况。
84.控制装置100具备控制部110、存储部200、输入部250、显示部251、测位信息取得部210以及打印机252。以下，对各结构进行说明。
85.控制部110执行用于实现管理处理的各种功能。控制部110例如由按照记录于rom的程序或载入ram的程序执行各种处理的cpu等构成。
86.控制部110作为执行采集微塑料试样、制作采集时的记录(采样数据)、对样本进行识别、管理的与采样相关的一系列的管理处理的功能部，而具有流量控制部111、航行信息取得部112、采水信息取得部113、试样信息制作部114以及试样识别信息输出部115。
87.流量控制部111控制流量调整部42并控制采样的开始以及结束。另外，流量控制部111基于流量检测部43和流量检测部45的检测值，以使表示直线部50的外侧的流速的速度u0与表示直管内的流速的速度u1等速的方式控制流量调整部42。
88.航行信息取得部112从测位信息取得部210取得包含微塑料试样的采集开始以及结束时的船舶2的位置的航行信息201，并使航行信息201存储于存储部200。
89.采水信息取得部113取得包含采水量的采水信息202，并使采水信息202存储于存储部200。
90.试样信息制作部114基于航行信息201和采水信息202来制作试样信息203，并使该试样信息203存储于存储部200。航行信息201以及采水信息202在采样中也继续采集。因此，对这些信息在采样结束时或结束后进行处理，将采集场所、年月日和时刻、采集水量等数据作为试样信息203而进行管理。另外，试样信息制作部114制作用于进行采集到的每个微塑料试样的识别的试样识别信息204，并使试样识别信息204与试样信息203建立关联地存储于存储部200。
91.试样识别信息输出部115执行向显示部251以及打印机252输出试样识别信息204的处理。试样识别信息204例如也可以是包含管理编号、微塑料试样的采集日期时刻以及采集经纬度的信息的qr码。
92.存储部200由dram(dynamic random access memory)等半导体存储器构成，并保存微塑料回收系统1的各种数据。在存储部200存储作为管理信息的航行信息201、采水信息202、试样信息203以及试样识别信息204。需要说明的是，在图4中，在存储于存储部200的信息的一例这样的意义下，图示了航行信息201、采水信息202、试样信息203以及试样识别信
息204。
93.在航行信息201中包含表示进行了环境水的采水时的船舶2的位置的位置信息、表示与位置信息对应的年月日、时间等的时间信息。需要说明的是，在航行信息201中能够包含与除此以外的航行相关的信息。例如，在航行信息中可以包含天候、海况或表示距海岸的距离的距离信息。
94.需要说明的是，在此叙述的航行信息201为例示，只要是与航行相关的信息，则也可以省略在此叙述的信息的一部分、或者附加例示的以外的信息、或者将其他组合设为航行信息。
95.在采水信息202中包含采水深度、采水量、水质信息、试样时间信息、船舶识别信息等。采水深度是表示进行了采水的位置的距海表面的深度、水深的信息，例如能够基于根据取水线l1的取水口(例如，通海吸水箱)的位置的深度信息、在适当的场所配置的深度传感器所取得的深度信息等而计算出。采水量是为了采集包含微塑料的环境水而使用的水量，例如能够根据直线部50的流路截面积和速度u1计算出。关于采水量，也能够将水量传感器配置于采水部41，并直接检测出采水量。水质信息是船舶2所取得的环境水的海水温度、盐分浓度等水质信息。在本实施方式中，基于水质检测部44的检测值而取得水质信息。试样时间信息是表示取得微塑料试样所需的时间、试样取得时的年月日、时间等的信息。
96.船舶识别信息是与应用微塑料回收系统1的船舶2相关的信息。例如，在船舶识别信息中也可以包含船舶2的船种、船体形状、船舶的大小(总长度、国际总吨数)、取入海水的通海吸水箱的形状、结构、第一取水泵11、第二取水泵12的种类、能力等。这样的船舶识别信息能够与通过分析微塑料试样而得到的微塑料的分析结果建立关联来解析，并评价船舶的种类、大小等对试样采集(进而微塑料的分析结果)带来的影响。另外，在船舶识别信息中，也可以包含用于确定船舶2的船名、船舶编号、识别标记、imo(international maritime organization)编号等信息。
97.需要说明的是，在此叙述的采水信息202也为例示，只要至少包含微塑料取得时的时间信息(年月日期时刻间等)、场所信息以及包含由过滤装置46过滤的过滤水量的与采水相关的信息，则也可以将在此叙述的信息的一部分省略、或者附加例示的以外的信息、或者将其他组合设为采水信息202。
98.试样信息203基于航行信息201和采水信息202而制作。试样信息203所含的数据是与微塑料试样的分析结果一起在环境中的微塑料的分布状态、动态的预测等中使用的重要的数据。
99.试样识别信息204是用于区别微塑料试样的唯一确定的数值、文字等信息。试样识别信息204例如是用于识别微塑料试样的管理编号(数字、文字、记号等)、表示管理编号的标识符(qr码(注册商标))等。在试样识别信息204中，除了管理编号以外，也可以包括表示进行了采水的位置的采集地点信息、表示进行了采水的日期时刻的采集时间信息、过滤水量、船舶识别信息、天候、海况、海流、航行速度(船对水速度、船对岸速度)、作为水质信息的海水温度、盐分浓度等信息。
100.如上所述，在存储部200中，航行信息201与采水信息202建立关联地按照微塑料试样存储，且存储基于航行信息201与采水信息202而制作出的试样信息203。试样信息203还与试样识别信息204建立关联地存储。采水信息202也可以说经由试样信息203而与试样识
别信息204建立关联。
101.输入部250是用于用户进行控制装置100的操作以及与微塑料试样的采集相关的信息输入的按钮、键盘等输入接口。显示部251是将控制装置100所输出的各种信息输出的显示器等显示装置。输入部250与显示部251也可以是触摸面板等一体的结构。
102.测位信息取得部210是从gps等测位卫星取得包含船舶2的当前的位置信息的测位信息的接收部。
103.打印机252是印刷与微塑料试样相关的信息即试样识别信息的印刷装置。打印机252也可以是在纸、贴纸(seal)等片状的介质印刷试样识别信息的结构，也可以是在壳体54、反洗水贮存部70直接印刷与微塑料试样相关的信息的结构。
104.《管理处理》
105.参照图5对管理处理的流程和各功能部进行说明。图5是示出本实施方式的微塑料回收装置40的管理处理的流程的一例的流程图。图5的流程是当根据预先设定的日程而进行自动采样时开始的处理。
106.当开始图5的流程时，流量控制部111执行基于流量检测部43以及流量检测部45的检测值来调整流量调整部42的流量的控制(步骤s1)。在流量调整控制中，如上所述，使环境水线l4的直管部l40内的速度u0与采水部41的直线部50内的速度u1一致而实现采水部41中的等速吸引。
107.接着，航行信息取得部112执行开始从测位信息取得部210取得与本次取得的微塑料试样对应的航行信息201、并使航行信息201存储于存储部200的处理(步骤s2)。航行信息201至少包含试样采集开始时的位置信息，也可以定期地取得位置信息、或将采水部41的事件(到达一定的采水量、速度u0的变化等)作为触发而取得位置信息。另外，采水信息取得部113执行取得与本次取得的微塑料试样对应的采水信息、并使采水信息202存储于存储部200的处理(步骤s3)。关于采水信息202，可以是使采水信息202与航行信息201建立关联地存储于存储部200，或者也可以是包含将采水信息202与航行信息201建立关系的信息，例如采水信息202与航行信息201包含时刻(格林尼治标准时等)。
108.接着，流量控制部111判定是否满足结束试样采集的条件(步骤s4)。例如，流量控制部111判定微塑料试样的采水量是否达到规定基准，在达到规定基准时满足结束条件的情况下，航行信息取得部112取得试样采集结束时的位置信息。流量控制部111结束流量控制，处理进入步骤s5(步骤s4：是)。在不满足结束条件的情况下，继续试样采集直到满足结束条件(步骤s4：否)。
109.在步骤s5中，试样信息制作部114基于存储于存储部200的航行信息201以及采水信息202来制作试样信息203，并将试样信息203存储于存储部200。另外，试样信息制作部114制作试样识别信息204，并将试样信息203与试样识别信息204建立关系地存储于存储部200。由此，能够将试样识别信息204作为检索关键词(用于检索的记号)而容易地将微塑料试样的分析结果与试样信息建立关联，能够有效地进行环境中的微塑料的分布状态、动态的预测、现象的阐明等。
110.在步骤s6中，试样识别信息输出部115从存储部200取得试样识别信息204，并将该试样识别信息204向打印机252发送(步骤s6)。由此用户能够在回收到的试样(壳体54或反洗水贮存部70)标注由打印机252印刷的试样识别信息204。例如，利用qr码(注册商标)生成
包含管理编号、航行信息以及采水信息的试样识别信息204，并将该qr码(注册商标)印刷于贴纸而贴附于壳体54或反洗水贮存部70的主体、专用盖，从而能够适当且高效地管理微塑料试样。
111.需要说明的是，在参照图3说明了的第二例的情况下，在步骤s4与步骤s5之间加入上述的反洗处理，通过该反洗处理完成，从而适当的微塑料试样(微塑料含有水)被回收到反洗水贮存部70。
112.需要说明的是，在步骤s5以及步骤s6中，说明了试样信息制作部114自身制作试样识别信息204的例子，但并不限定于该例。例如，在预先赋予了试样识别信息的情况(在反洗水贮存部70等刻印、贴附qr码贴纸等)下，也可以代替执行上述实施方式的步骤s5以及步骤s6的处理，而设为试样信息制作部114通过作业者的输入作业等而取得对反洗水贮存部70等赋予的试样识别信息204、并将所取得的试样识别信息204与试样信息203建立关系地存储于存储部200的处理。
113.如以上所说明那样，本实施方式的微塑料回收装置40具备：采水部41，其从供环境水流通的环境水线l4取得环境水；流量调整部42，其调整由采水部41取得的环境水的流量；流量检测部43、45，其检知由采水部41取得的环境水的流量；过滤装置46、46a，其具有过滤由采水部41取得的环境水的过滤器53；控制装置(信息管理装置)100，其管理与借助过滤装置46、46a而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息202。
114.由此，能够得到有助于海洋环境中的微塑料分布以及动态的阐明的较多的数据，并且能够可靠且容易地进行在船舶2的航海中取得的微塑料试样的管理。即使在用户不是海洋调查的专门领域的人员的情况下，也能够容易地实现各种区域(海域)中的微塑料试样的取得以及管理。
115.另外，本实施方式的控制装置100具备：采水信息取得部113，其取得包含微塑料试样取得时的时间信息、场所信息以及由过滤装置46、46a过滤的过滤水量的采水信息202；存储部200，其存储采水信息取得部113所取得的采水信息202；试样识别信息输出部115，其输出用于确定与采水信息202对应的微塑料且与采水信息202建立了关联的试样识别信息。
116.由此，能够利用输出的试样识别信息，更高效地管理微塑料试样，也能够有效地减轻用户的负担。
117.另外，在本实施方式中，在采水信息中包含基于船舶的船舶识别信息。
118.由此，能够将船舶识别信息相对于所取得的微塑料试样建立关联而保管。在试样采集后，能够确认有可能对微塑料的采集造成影响的与船舶相关的信息(通海吸水箱的形状、位置或船体的形状等)，因此能够将该船舶识别信息与微塑料的分析结果建立关联来解析，也能够评价船舶的种类、大小等对微塑料试样采集造成的影响。
119.另外，在采水口56与环境水线l4的流动方向不平行的情况下、或采水部41的吸入速度(直线部50内的流速(环境水的速度u1))与环境水线l4的流速(环境水的速度u0)不为等速的情况下，越是质量大的颗粒则在惯性力的作用下通过采水口56的概率越高。关于该点，本实施方式的微塑料回收装置40具备采水部41，该采水部41具有：直线部50，其在环境水线l4所具备的呈直线状延伸的圆管状的直管部l40的内部与该直管部l40配置于同轴p，一端侧朝向环境水线l4的上游侧开口，且该直线部50向该环境水线l4的下游侧延伸；以及弯折部51，其与该直线部50的另一端侧连续并相对于直线部50弯折地延伸。由此，环境水线
l4的直管部l40内的流体的流动方向与采水部41的直线部50内的流体的流动方向一致。并且，在本实施方式中，利用流量调整部42，以使在环境水线l4中的直管部l40的外侧流动的水流的速度u0与直线部50内的水流的速度u1等速的方式调整环境水的流量。由此，能够取得微塑料的颗粒数以及粒径分布更适当的状态的环境水的微塑料试样，能够实现误差更少的准确的试样采集方法。
120.另外，本实施方式的过滤装置46还具有收容过滤器53的壳体54，壳体54构成为相对于过滤装置46装卸自如。
121.由此，能够与捕捉有微塑料的过滤器53一起将壳体54从过滤装置46取下，能够使回收到的微塑料的管理更容易化。
122.另外，在本实施方式中，过滤装置46a还具有：反洗机构60，其向与被过滤的环境水流动的方向相反的方向对过滤装置46a通水，并对过滤装置46a进行反洗；以及反洗水贮存部70，其贮存由反洗机构60对过滤装置46a进行了反洗后的反洗水。
123.由此，通过相对于过滤器53的正向的通水量使清水反洗控制中的过滤器53的反向的通水量较低，从而能够对包含微塑料的微塑料含有水进行浓缩。另外，也能够利用反洗水贮存部70保管微塑料含有水。
124.另外，在本实施方式中，反洗水贮存部70构成为相对于过滤装置46a装卸自如。
125.由此，能够更容易地保管以及管理从环境水采集到的微塑料含有水。
126.另外，在本实施方式中，微塑料回收装置40还具备通过控制流量调整部42从而控制由过滤装置46、46a进行的过滤的开始以及结束的流量控制部111。
127.由此，实现微塑料回收装置40的自动采样。通过预先设定进行采样的区域、日程，从而能够使各种场所、时间段中的微塑料的回收处理更进一步效率化，也能够防止因人为的错误引起的回收错误。
128.另外，在本实施方式中，直线部50的内径a2为直管部l40的内径a1的2分之1至3分之2。
129.由此，能够利用采水部41取得为了取得微塑料试样所必需且优选的量的环境水。
130.在本实施方式中，直线部50的直线部分的长度d构成为比直管部l40的内径a1长。
131.由此，位于采水部41的入口附近的直线部50的形状成为确保实现理想的等速吸引的长度的形状，因此能够更准确地将环境水作为微塑料试样采集。
132.本实施方式的过滤器53的过滤精度的粒径为200μm～800μm。
133.由此，能够抑制由来自自然的生物、有机物等引起的过滤器孔眼堵塞，并且可靠地回收作为回收的对象物质的微塑料。
134.另外，本实施方式的微塑料回收系统1具备：取水线l1，其将环境水向船舶2取入；第一取水泵11以及第二取水泵12，其配置于取水线l1；中心冷却器(热交换器)4，其将在取水线l1流通的环境水作为冷却水来利用；排水线l3，其将由中心冷却器4进行了热交换后的环境水排出；以及微塑料回收装置40，其对通过取水线l1而取得的环境水进行回收。
135.由此，能够利用作为冷却水而向船舶取入的环境水高效地采样采集微塑料。即使在难以使用浮游生物网(neuston net)的大型的货船、油轮等船舶中，也能够从向该船舶取入的环境水高效且适当地采集微塑料。
136.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不被上述的实施方式限制，而
能够进行适当变更。
137.例如图5所示的流程只是一例，能够进行调换处理的顺序等适当变更。另外，在图5所示的流程的例子中，说明了控制装置100进行自动采样的例子，但并不限定于该结构。也可以设为通过用户的操作而开始采样的结构(手动采样)。
138.另外，上述实施方式中，流量调整部42是在不执行采样时被控制为关闭状态的结构，但并不限定于该结构。也可以分开设置使流量调整部在采样开始时成为全开且在结束时成为全闭的开闭阀、以及在采样时以使通过采水部41的直线部50的环境水的速度u0与环境水线l4的直管部l40的流速相等的方式进行调整的调整阀。另外，为利用流量检测部43自动控制等速吸引的结构，但也可以设为用户通过手动操作流量调整部42而实现等速吸引的结构。根据情况，也可以仅利用配管结构实现等速吸引。
139.另外，上述的一系列处理能够由硬件执行，也能够由软件执行。在由软件执行一系列处理的情况下，构成该软件的程序从网络、记录介质安装于计算机等。另外，控制装置100也可以是组装于专用的硬件的计算机。另外，控制装置100也可以是通过安装各种程序从而能够执行各种功能的计算机、例如通用的个人计算机。
140.附图标记说明
[0141]1ꢀꢀꢀ
微塑料回收系统
[0142]2ꢀꢀꢀ
船舶
[0143]
11
ꢀꢀ
取水泵
[0144]
40
ꢀꢀ
微塑料回收装置
[0145]
41
ꢀꢀ
采水部
[0146]
46a 过滤装置
[0147]
50
ꢀꢀ
直线部
[0148]
51
ꢀꢀ
弯折部
[0149]
53
ꢀꢀ
过滤器
[0150]
54
ꢀꢀ
壳体
[0151]
60
ꢀꢀ
反洗机构
[0152]
70
ꢀꢀ
反洗水贮存部
[0153]
100 控制装置(信息管理装置)
[0154]
111 流量控制部
[0155]
113 采水信息取得部
[0156]
115 试样识别信息输出部
[0157]
l3
ꢀꢀ
排水线
[0158]
l4
ꢀꢀ
环境水线。

技术特征：
1.一种微塑料回收装置，其安装于船舶并对向该船舶取入的环境水所含的微塑料进行回收，其中，所述微塑料回收装置具备：采水部，其从供环境水流通的环境水线取得环境水；流量调整部，其调整由所述采水部取得的环境水的流量；流量检测部，其检知由所述采水部取得的环境水的流量；过滤装置，其具有过滤由所述采水部取得的环境水的过滤器；以及信息管理装置，其管理与借助过滤装置而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息。2.根据权利要求1所述的微塑料回收装置，其中，所述信息管理装置具备：采水信息取得部，其取得包含微塑料取得时的时间信息、场所信息以及由所述过滤装置过滤的过滤水量的所述采水信息；存储部，其存储所述采水信息取得部所取得的所述采水信息；以及试样识别信息输出部，其输出用于确定与所述采水信息对应的微塑料试样且与所述采水信息建立了关联的试样识别信息。3.根据权利要求2所述的微塑料回收装置，其中，在所述采水信息中还包含基于船舶的种类的船舶识别信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的微塑料回收装置，其中，所述采水部具有：直线部，其在所述环境水线的圆管状的直管部的内部与该直管部同轴配置，一端侧朝向所述环境水线的上游侧开口，且所述直线部向该环境水线的下游侧延伸；以及弯折部，其与该直线部的另一端侧连续并相对于直线部弯折地延伸。5.根据权利要求4所述的微塑料回收装置，其中，利用所述流量调整部，以使在所述环境水线中的所述直线部的外侧流动的水流的速度与所述直线部内的水流的速度等速的方式调整环境水的流量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的微塑料回收装置，其中，所述过滤装置还具有收容所述过滤器的过滤器壳体，所述过滤器壳体构成为相对于所述过滤装置装卸自如。7.根据权利要求1至6中任一项所述的微塑料回收装置，其中，所述过滤装置还具有：反洗机构，其向与被过滤的环境水流动的方向相反的方向对所述过滤装置通水，并对所述过滤装置进行反洗；以及反洗水贮存部，其贮存由所述反洗机构对所述过滤装置进行了反洗后的反洗水。8.根据权利要求7所述的微塑料回收装置，其中，所述反洗水贮存部构成为相对于所述过滤装置装卸自如。9.根据权利要求1至8中任一项所述的微塑料回收装置，其中，所述微塑料回收装置还具备通过控制所述流量调整部从而控制由过滤装置进行的过滤的开始以及结束的流量控制部。10.一种微塑料回收系统，其安装于船舶并对向该船舶取入的环境水所含的微塑料进
行回收，其中，所述微塑料回收系统具备：取水线，其将环境水向所述船舶取入；取水泵，其配置于所述取水线；热交换器，其将在所述取水线流通的环境水作为冷却水来利用；排水线，其将由所述热交换器进行了热交换后的环境水排出；以及微塑料回收装置，其对通过所述取水线而取得的环境水进行回收，所述微塑料回收装置具有：采水部，其从供环境水流通的环境水线取得环境水；流量调整部，其调整由所述采水部取得的环境水的流量；流量检测部，其检知由所述采水部取得的环境水的流量；过滤装置，其具有过滤由所述采水部取得的环境水的过滤器；以及信息管理装置，其管理与借助过滤装置而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息。

技术总结
本发明的课题在于提供能够采集从取入到船舶的环境水回收的微塑料试样并适当且高效地管理的微塑料回收装置以及微塑料回收系统。本发明的微塑料回收装置(40)具备：采水部(41)，其从供环境水流通的环境水线(L4)取得环境水；流量调整部(42)，其调整由采水部(41)取得的环境水的流量；流量检测部(43、45)，其检知由采水部(41)取得的环境水的流量；过滤装置(46)，其具有过滤由采水部(41)取得的环境水的过滤器(53)；以及控制装置(信息管理装置)(100)，其管理与借助过滤装置而取得的微塑料的取得状况相关的采水信息。的取得状况相关的采水信息。的取得状况相关的采水信息。


技术研发人员：真锅敦行 菊地将司 竹内健
受保护的技术使用者：株式会社商船三井
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2023/5/13