CN109231369A - 压载水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及如下的压载水处理装置，即，上述压载水处理装置包括：海底门，用于使外部的水流入船舶；压载舱，用于对流入船舶的水进行储存；压载泵，以使水流入船舶的方式进行工作；电解单元，通过电解水来生成氧化剂；海水储罐，用于使海水流入并得到储存；混合泵，以使储存于海水储罐的海水与在压载配管流动的水相混合的方式进行工作；盐度测定单元，用于对流入电解单元的水的盐度进行测定；流量调节阀，用于对通过混合泵流入压载配管的海水的流量进行调节；流量测定单元，用于对流入压载配管的水的流量进行测定；以及控制部，根据盐度测定单元的测定结果来控制流量调节阀，从而对海水储罐的海水的流入量进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及压载水处理装置，更详细地，涉及即使在船舶航行在盐度低的淡水区域的情况下，也可利用电解法处理压载水的压载水处理装置。
背景技术
一般情况下，在海上进行运输的货物船舶中，除了为类似货物的互换而往返航海的船舶之外，大部分船舶进行单向航行。并且，当在以满载状态进行单向航行之后归航时，为了船舶的平衡、安全性及提高操纵性能等而向船内引入压载水(平衡水，ballastwater)，从而以压载状态进行航海。
在此情况下，压载水从一个港口被填充之后移送到其他区域，并在其区域向新的港口内排出。像这样，从远处装运过来的压载水中所含有的微生物的排放不仅有害于新的环境，而且可能对新的港口内的人和动物均造成危险。
若将外来海洋生物引入新的生态系统，则可能对不具有对外来品种的自然防御体系的土生海洋植物及动物等生物类引起破坏性的效果。并且，霍乱等有害细菌性病菌可能存在于原来的港口。这种病菌随着时间的流逝在压载舱内增殖，并可能在其被排放的区域引发疾病。因这种海洋生物及病菌而引起的危险可通过杀灭存在于压载水内的上述多种病菌来进行调节。
其中，利用电解法来处理压载水的方法或装置如下。韩国专利申请号第10-2003-0094867号的“利用次氯酸钠的电解式压载水处理方法及处理装置”为利用次氯酸钠对压载水罐内的压载水进行电解处理的技术，韩国专利申请号第10-2006-0100055号的“利用多极式电解系统的船舶压载水杀菌装置”为在压载舱内具备电解杀菌装置和用于使其强制循环的循环泵的技术，韩国专利申请号第10-2005-0103163号的“电解式压载水处理方法及处理装置”为通过将海水中所含有的NaCl转换为NaClO来向压载舱供给的方法处理压载水的方法。
但是，上述多个压载水处理装置及处理方法需要将海水中所含有的NaCl转换为NaClO，其在海水区域中易于使用，但在船舶航行在河等淡水区域(尤其，盐度低于1PSU的区域)的情况下，因作为电解质的盐度的不足而存在无法使用电解法的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题
为了解决上述问题而发明出本发明，本发明涉及即使在船舶航行在盐度低的淡水区域的情况下，也可利用电解法处理压载水的压载水处理装置及处理方法。
技术方案
为了实现上述目的，本发明的压载水处理装置包括：海底门，用于使航行中的船舶所处的海水或淡水区域的水流入船舶；压载舱，通过压载配管与上述海底门相连接，用于对从上述海底门流入船舶的水进行储存；压载泵，设置于上述压载配管，以使水从上述海底门流入船舶的方式进行工作；电解单元，设置于从上述压载配管旁通的旁通配管，通过对流入旁通配管的水进行电解来生成氧化剂；海水储罐，用于当船舶航行在海水区域时使海水通过上述海底门流入并得到储存；混合泵(新的泵或船舶内的以往压载泵以及消防/高速真空(Fire/GS)泵)，设置于上述海水储罐与上述压载配管之间，以使储存在上述海水储罐的海水流入上述压载配管并与在上述压载配管流动的水相混合的方式进行工作；盐度测定单元，在上述旁通配管中设置于上述电解单元的前端，用于对流入上述电解单元的水的盐度进行测定；流量调节阀，设置于上述混合泵与上述压载配管之间，用于对通过上述混合泵流入上述压载配管的海水的流量进行调节；流量测定单元，用于对从上述海底门和上述海水储罐流入上述压载配管的水的流量进行测定；以及控制部，根据上述盐度测定单元的测定结果来控制上述流量调节阀，从而使上述海水储罐的海水流入上述压载配管。
优选地，本发明的特征在于，在上述盐度测定单元的测定值小于1PSU的情况下，上述控制部以使从船舶外部流入的水的流量与上述海水储罐的海水的流量之比达到95:5的方式控制上述流量调节阀，或者以使上述盐度测定单元的测定值至少达到1PSU的方式控制上述流量调节阀。
优选地，本发明的特征在于，上述海水储罐为船舶的船尾尖舱(APT)，但根据需要，也可利用压载舱(BWT)。
优选地，本发明的特征在于，上述压载水处理装置还包括：采样配管，用于对注入有生成在上述电解单元的氧化剂的压载水进行采样；空气泵，设置于上述采样配管；以及残留氯(TRO)测定传感器单元，用于对借助上述空气泵被采样并流入上述采样配管的压载水的氧化剂浓度进行测定，上述控制部根据上述残留氯(TRO)测定传感器单元的测定结果对上述电解单元的工作进行控制。
优选地，本发明的特征在于，上述压载水处理装置还包括：残留水排出配管，从上述压载舱的前端朝向上述旁通配管的前端侧旁通；喷射器，设置于上述残留水排出配管；以及压力泵，通过向上述喷射器供给压力流体来使上述压载舱与上述喷射器之间形成真空，从而排出上述压载舱内部的残留水。
有益效果
根据本发明，本发明具有如下效果：除了船舶航行在海水区域的情况之外，即使在航行在淡水区域的情况下，也可利用电解方式生成氧化剂，从而可处理压载水。
附图说明
图1为简要示出本发明的压载水处理装置的侧面结构图。
图2为简要示出本发明的压载水处理装置的平面结构图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的压载水处理装置的优选实施例进行说明。
图1为简要示出本发明的压载水处理装置的侧面结构图，图2为简要示出本发明的压载水处理装置的平面结构图。参照图1和图2，本发明的压载水处理装置包括：海底门(sea-chest)10，用于使航行中的船舶所处的区域的水(海水或淡水)流入；压载舱20，用于对从海底门10流入的水进行储存；压载泵30；电解单元40，用于生成氧化剂，以对储存于压载舱20的水进行杀菌处理；海水储罐50，用于储存海水；混合泵60，用于使海水储罐50的海水与从海底门10流入的水相混合；盐度测定单元70，用于对流入电解单元40的水的盐度进行测定；流量调节阀80，用于对从海水储罐50流入压载配管A的水的流量进行调节；流量测定单元90；以及控制部(未示出)，用于对压载泵30、电解单元40、流量调节阀80及多个各种阀的工作进行控制。
海底门10设置于船舶的船尾，起到使航行中的船舶所处的海水或淡水区域的水流入船舶的作用。海底门10包括船舶的左舷流入口11及右舷流入口12。
压载舱20通过压载配管A与海底门10相连接，当进行空载(in-ballasting)工作时，通过储存从海底门10流入的水来起到使船舶保持平衡的作用。上述压载舱20包括左舷压载舱21及右舷压载舱22，左舷压载舱及右舷压载舱分别可分为多个罐。
压载泵30设置于压载配管A的前端侧，当进行空载工作时，上述压载泵30以使水从海底门10流入并储存于压载舱20的方式进行工作。
电解单元40在压载泵30与压载舱20之间设置于从以往的压载配管A旁通的旁通配管B。即，电解单元40通过使压载水以完全流通(Full-flow)的方式流入来进行电解处理。上述电解单元40利用设置于内部的多个电极来将被流入的海水中所含有的NaCl转换为NaClO，从而生成氧化剂。从电解单元40生成的氧化剂通过压载配管A注入于压载舱20，从而杀灭存在于储存在压载舱20的压载水中的海洋生物及病菌。
海水储罐50为在船舶航行在海水区域时，对通过海底门10流入的海水进行储存的空间。海水储罐50可通过设置于右舷流入口11与左舷流入口12之间的多个阀11a、12a来控制海水的流入流出，这些多个阀11a、12a基本上在船舶航行在海水区域时在规定时间内被开放，使得海水流入，在海水储罐50填充规定量以上的海水之后被封闭。并且，当船舶航行在淡水区域时，多个阀11a、12a被开放，从而使海水流入压载配管A。其中，海水储罐50可以为设置于船舶的船尾尖舱。作为替代方案或补充，海水储罐50可由多个压载舱中的至少一个形成。
混合泵60设置于从海水储罐50沿着压载配管A延伸的混合配管C，海水储罐50的海水通过混合配管C流入压载配管A。从混合配管C注入于压载配管A的海水可被注入于压载泵30的后端或前端。在此情况下，从海底门10流入压载配管A的水与从混合配管C注入于压载配管A的海水可借助混合泵60的压力在压载配管A顺畅地相混合。
盐度测定单元70在旁通配管B中设置于电解单元40的前端，起到对从海底门10流入电解单元40的水的盐度进行测定的作用。
流量调节阀80在混合配管C中设置于混合泵60与压载配管A之间，起到对通过混合泵60流入压载配管A的海水的流量进行调节的作用。
流量测定单元90设置于压载配管A，用于对通过海底门10流入的水和从海水储罐50流入的水的混合物的流量进行测定。即，流量测定单元90用于对从船舶外部和海水储罐50流入压载配管A的水量进行测定。
并且，控制部以盐度测定单元70的盐度测定结果为基础来控制混合泵60和流量调节阀80，从而对从海水储罐50流入压载配管A的海水的水量进行适当的调节。并且，控制部根据空载/卸压载工作来控制压载泵30及多个各种阀的工作，并根据后述的残留氯测定传感器单元100的测定结果控制电解单元40的工作。
根据上述结构，在船舶的航行过程中，盐度测定单元200对从海底门10流入的水的盐度进行测定，若测定出的盐度值在预设值以下，则控制部判断为船舶在淡水区域航行，从而以使预先储存于海水储罐50的海水及船舶外部的淡水一同流入压载配管A并相混合的方式对多个阀及混合泵60的工作进行控制。在此情况下，海水及淡水借助混合泵60的工作得到混合，上述经过混合的水流入电解单元40。并且，由于流入电解单元40的水含有海水中的盐分，因此可以进行电解处理。在此情况下，流入旁通配管B的水在流入电解单元40之前经过滤网或过滤器110(strainer或filter)。上述滤网或过滤器10通过去除流体中所含有的固体物质来防止异物流入电解单元40。
并且，控制部根据盐度测定单元70的盐度测定值来以使海水储罐50的海水以适当量流入压载配管A的方式控制流量调节阀80。
其中，在盐度测定单元70的盐度测定值小于1PSU的情况下，控制部以使从船舶外部流入的水(淡水)的流量与从海水储罐50流入的海水的流量之比优选地达到95:5(至少能够以1PSU以上进行混合的比例)程度的方式控制流量调节阀80的开放度。即，流量调节阀80以使从混合配管C流入压载配管A内部的海水的流量大致达到淡水流量的3～5％的方式得到调节。在此情况下，通过设置于压载配管A的流量测定单元90对全部海水和淡水的流量进行测定，并以测定出的全部流量及压载泵30的容量为基础来控制流量调节阀80，从而调节海水的流量。
通过上述控制工作，可使通过混合泵C混合的淡水和海水的混合物的盐度大致维持1PSU以上。因此，从海底门10流入压载配管A的淡水与海水储罐50的海水相混合，从而可在电解单元40进行电解处理。
作为替代方案，控制部能够以使通过混合泵60混合的水的盐度大致达到1.5PSU以上(至少达到1PSU)的方式控制流量调节阀80。在此情况下，控制部以盐度测定单元70的测定值为基础，以使盐度达到设定值1.5PSU以上(至少达到1PSU)的方式调节流量调节阀80的开闭角度。
另一方面，经过上述过程来处理的压载水流入左舷压载舱21及右舷压载舱22，从而维持船舶的平衡。并且，流入多个压载舱之后剩余的水通过排出口120向船舶外部排出。
像这样，在本发明的压载水处理装置中，当船舶航行在海水区域时，船舶外部的水直接流入电解单元40并得到处理，当船舶航行在淡水区域时，船舶外部的水与海水储罐50的海水借助混合泵60来相混合，从而确保生成氧化剂所需的盐分，之后在电解单元40中得到处理，从而即使航行在淡水区域时也可通过电解压载水来生成氧化剂。
此外，在本发明的压载水处理装置中，对借助电解单元40来电解处理并生成的氧化剂的浓度进行测定，并以上述浓度测定值为基础来控制电解单元40的工作。
具体地，在旁通配管B与压载舱20之间的压载配管A以旁通的方式设置有采样配管D。从电解单元40生成的氧化剂流入采样配管D。并且，在采样配管D的前端设置有空气泵130。上述空气泵130以使从旁通配管B流入压载配管A的氧化剂被采样来流入配管D的方式进行工作。并且，在采样配管D的后端设置有对被空气泵130采样的氧化剂的浓度进行测定的残留氯测定传感器单元100。并且，控制部根据残留氯测定传感器单元100的残留氯浓度测定结果来控制电解单元40的工作，从而可使流入压载舱20的氧化剂的浓度保持恒定。
另一方面，本发明的压载水处理装置具有在进行卸压载(de-ballasting)工作时使残留于压载舱20的少量残留水向船舶外部排出的结构。为此，本发明的压载水处理装置包括残留水排出配管E、喷射器140及压力泵150。
残留水排出配管E以从压载舱20的前端朝向旁通配管B的前端侧旁通的方式形成。喷射器140设置于残留水排出配管E。并且，压力泵150通过向喷射器140供给压力流体来使压载舱20与喷射器140之间的残留水排出配管E形成真空，从而可使压载舱20内部的残留水顺畅地向残留水排出配管E排出。
Claims (5)
1.一种压载水处理装置，其特征在于，包括：
海底门，用于使航行中的船舶所处的海水或淡水区域的水流入船舶；
压载舱，通过压载配管与上述海底门相连接，用于对从上述海底门流入船舶的水进行储存；
压载泵，设置于上述压载配管，以使水从上述海底门流入船舶的方式进行工作；
电解单元，设置于从上述压载配管旁通的旁通配管，通过对流入旁通配管的水进行电解来生成氧化剂；
海水储罐，用于当船舶航行在海水区域时使海水通过上述海底门流入并得到储存；
混合泵，设置于上述海水储罐与上述压载配管之间，以使储存在上述海水储罐的海水流入上述压载配管并与在上述压载配管流动的水相混合的方式进行工作；
盐度测定单元，在上述旁通配管中设置于上述电解单元的前端，用于对流入上述电解单元的水的盐度进行测定；
流量调节阀，设置于上述混合泵与上述压载配管之间，用于对通过上述混合泵流入上述压载配管的海水的流量进行调节；
流量测定单元，用于对从上述海底门和上述海水储罐流入上述压载配管的水的流量进行测定；以及
控制部，根据上述盐度测定单元的测定结果来控制上述流量调节阀，从而使上述海水储罐的海水流入上述压载配管。
2.根据权利要求1所述的压载水处理装置，其特征在于，在上述盐度测定单元的测定值小于1PSU的情况下，上述控制部以使从船舶外部流入的水的流量与上述海水储罐的海水的流量之比达到95:5的方式控制上述流量调节阀，或者以使上述盐度测定单元的测定值至少达到1PSU以上的方式控制上述流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的压载水处理装置，其特征在于，上述海水储罐为船舶的船尾尖舱或多个压载舱中的一个。
4.根据权利要求1所述的压载水处理装置，其特征在于，
还包括：
采样配管，用于对注入有在上述电解单元生成的氧化剂的压载水进行采样；
空气泵，设置于上述采样配管；以及
残留氯测定传感器单元，用于对借助上述空气泵被采样并流入上述采样配管的压载水的氧化剂浓度进行测定，
上述控制部根据上述残留氯测定传感器单元的测定结果来对上述电解单元的工作进行控制。
5.根据权利要求1所述的压载水处理装置，其特征在于，还包括：
残留水排出配管，从上述压载舱的前端朝向上述旁通配管的前端侧旁通；
喷射器，设置于上述残留水排出配管；以及
压力泵，通过向上述喷射器供给压力流体来使上述压载舱与上述喷射器之间形成真空，从而排出上述压载舱内部的残留水。
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