KR100765999B1 - 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템 - Google Patents

복합방식의 밸러스트수 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100765999B1
KR100765999B1 KR1020070019976A KR20070019976A KR100765999B1 KR 100765999 B1 KR100765999 B1 KR 100765999B1 KR 1020070019976 A KR1020070019976 A KR 1020070019976A KR 20070019976 A KR20070019976 A KR 20070019976A KR 100765999 B1 KR100765999 B1 KR 100765999B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ballast water
unit
ozone
ultraviolet
filtration
Prior art date
Application number
KR1020070019976A
Other languages
English (en)
Inventor
박윤소
임성일
박성진
빈정인
김기욱
Original Assignee
주식회사 엔케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔케이 filed Critical 주식회사 엔케이
Priority to KR1020070019976A priority Critical patent/KR100765999B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100765999B1 publication Critical patent/KR100765999B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46133Electrodes characterised by the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46171Cylindrical or tubular shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/324Lamp cleaning installations, e.g. brushes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/326Lamp control systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616Power supply
    • C02F2201/4617DC only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/78Details relating to ozone treatment devices
    • C02F2201/782Ozone generators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/78Details relating to ozone treatment devices
    • C02F2201/784Diffusers or nozzles for ozonation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

본 발명은 밸러스트수 내에 포함된 플랑크톤은 물론이며, 유해한 세균 등을 효과적으로 제거할 수 있으며, 양극판에 부착되는 각종 수중생물의 축적을 최소화함과 동시에 반응조의 내압을 증가시킬 수 있어 전기분해 효율을 증가시키며 세척 역시 용이한 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템에 대한 것으로서, 본 발명에 따른 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템은 밸러스트수 내에 포함된 수중생물을 여과하기 위한 여과부, 여과부를 세척하기 위한 세척부 및 적어도 하나 이상의 유입관과 유출관을 갖는 본체, 여과된 밸러스트수에 자외선을 조사하기 위한 자외선 처리부, 밸러스트수를 전기분해하여 생성된 생성물을 이용하여 자외선 처리된 밸러스트수를 살균처리하기 위한 전기분해부 및 여과부, 세척부, 자외선 처리부 및 전기분해부의 구동을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
밸러스트수, 여과, 자외선, 전기분해, 양극판, 봉형

Description

복합방식의 밸러스트수 처리 시스템{Ballast Water Treatment System Using Combined Process}
도 1은 본 발명에 따른 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 여과수단과 결합수단의 결합상태를 나타낸 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템의 자외선 처리부의 부분확대도,
도 4은 본 발명에 따른 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템의 전기분해부의 부분확대도,
도 5은 본 발명에 따른 복합 방식의 밸러스트수 처리 시스템의 오존 처리부의 부분확대도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 밸러스트수 처리 시스템 110: 여과부
120: 세척부 130: 자외선 처리부
140: 전기분해부 150: 오존 처리부
210a, 210b: 유입관 220a, 220b: 유출관
230: 본체 240a, 240b: 압력센서
250: 여과수단 252: 여과망
254: 다공판 260: 결합수단
262: 홀 266: 돌출판
300: 자외선 램프 310 : 몸체부
320: 구동 모터 330: 와이퍼
340: 와이퍼 축 350: 자외선 처리부 유입구
360: 자외선 처리부 유출구 370: 내부 온도 센서
380: 자외선 강도 측정 수단 410: 정류기
420: 전기분해수단 430: 제어부(160)
440: 플로우 스위치 450: 플로우 인디케이터
460: 펌프 510: 오존 발생수단
520: 오존 주입수단 540: 피처리수 유입관
550: 오존 유입관 560: 벤투리관
570: 혼합액 유출관
본 발명은 선박 등에 유입되거나 유입된 밸러스트수를 복합 방식으로 처리하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 역세척이 가능한 여과장치, 여과장치의 역세척과 동시에 자외선 램프가 세척되도록 제어되는 자외선 처리장치 및 종래와 다른 형태의 전극판을 포함하는 전기분해장치로 구성된 밸러스트수 처리 시스템을 통하여 시스템의 구동 효율 및 사용의 용이성을 더욱 향상시킨 것에 관련한 발명이다.
밸러스트수(ballast water)는 선박의 화물을 하역한 후 운항할 때 선박의 균형을 잃는 것을 방지하기 위하여 선박 내에 채우는 해수를 의미한다.
이러한 밸러스트수에는 밸러스트수를 교체한 지역의 해수에 포함되어 있는 플랑크톤을 포함한 각종 생물이 포함되어 있어 타 지역에서의 밸러스트수 교체로 인한 해양 오염 현상이 심각한 실정이다.
이에 미국에서는 1996년 국가 침입종 법률을 제정하여 외래종을 침입자로 규정, 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화 하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역 대상이 되는 수입화물로 규정하고 직접 검역을 실시하고 있다.
한편, 국제해사기구(international maritime organization, 이하 'IMO'라 한다)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트수 살균처리장치를 선박에 탑재하도록 하여 위반시 해당 선박의 입항을 전면 금지하도록 하였다.
따라서, 이러한 밸러스트수 처리장치에 관련한 다양한 기술개발이 이루어져 현재 실용화단계에 접어든 주요 기술로 오존, 전기분해, 자외선, 약품처리 등 다양한 밸러스트수 처리장치들이 안출되고 있다.
그러나, 이러한 밸러스트수 처리장치 중 여과장치는 장치 내에 플랑크톤 등의 수중생물이 침전되는데 이를 세척하기 위하여 장치를 모두 분리한 후 세척을 수행하는 과정을 수행하므로 그 세척공정이 매우 번거로운 단점이 존재하였으며, 별도의 세척액 보관용기를 필요로 하는 문제가 존재하며, 일부 플랑크톤만을 여과할 뿐 미세한 유해 세균등을 제거할 수는 없다.
또한, 자외선 처리장치는 연속적으로 처리할 경우 자외선 램프의 외표면에 붙는 침전물 때문에 자외선 램프의 효율이 낮아지는 문제가 있다.
한편, 전기분해장치는 밸러스트수의 살균에 있어서 양극(+)판과 음극(-)판을 사용하는데 이때, 고전류가 흐르는 양극판과 음극판은 짧은 간격을 유지해야 하는데, 이러한 짧은 간격을 설정함에 있어 양극판과 음극판이 서로 접하게 되면 합선으로 인한 폭발의 위험이 존재한다. 또한 이러한 극판 표면에 각종 잔류물들이 달라붙어 전기분해의 효율을 저하시키게 되며, 이러한 이유로 극판의 잦은 교체가 요구되는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 밸러스트수에 포함된 유해 수중생물을 용이하게 제거하여 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 밸러스트수 처리 시스템을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 연속적인 구동, 자동적이고 효율적인 역세척이 가능하여 사용이 더욱 용이하고 역세척시 자외선 램프의 세척을 동시에 진행할 수 있도록 시스템을 제어함으로써 처리효율을 더욱 상승시킬 수 있으며, 여과 및 세척 동작이 계속 진행되어도 처리효율의 변화가 없는 밸러스트수 처리 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 밸러스트수 처리 시스템의 전기분해부에 형성되는 잔류물의 문제를 해결할 수 있는 밸러스트수 처리 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 선박에 유입되거나 유입된 밸러스트수를 여과하기 위한 여과부, 밸러스트수를 이용하여 여과부를 세척하기 위한 세척부 및 적어도 하나 이상의 유입관과 유출관을 갖는 본체, 여과부에서 여과된 밸러스트수에 자외선을 조사하는 자외선 처리부, 자외선 처리된 밸러스트수를 전기분해하기 위한 전기분해부 및 여과부, 세척부, 자외선 처리부 및 전기분해부의 구동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 밸러스트수 처리 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 자외선 처리부는 여과부와 연결된 자외선 처리부 유입구와 전기분해부와 연결된 자외선 처리부 유출구를 가지고, 내부로 밸러스트수가 통과하는 몸체부, 몸체부 내부에 장착되는 자외선 램프, 자외선 램프의 외표면를 세척하기 위한 와이퍼 및 와이퍼를 구동시키기 위한 구동 모터를 포함하고, 제어부는 여과부를 구동시킬 때 자외선 램프를 작동시키고, 세척부를 구동시킬 때 구동 모터를 작동시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 전기분해부는 양극과 음극이 전해조 내에 일정간격 이격되어 배치된 전기분해 수단을 포함하며, 양극은 봉형이고 음극은 봉형 또는 판형인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 여과부는 유입관을 통하여 유입된 밸러스트수를 여과시키기 위한 여과수단 및 여과수단을 지지하며, 여과수단을 통하여 여과된 밸러스트수를 배출시키기 위한 적어도 하나 이상의 홀이 형성된 관형의 결합수단을 포함하고, 그 결합수단은 관의 외주면을 따라 돌출되어 형성된 돌출판을 포함하며, 모터와 연결되어 회전구동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 돌출판의 상부 또는 하부에는 결합수단의 외주면으로부터 돌출판의 말단측으로 경사를 이루며, 여과수단을 지지하는 보강부재를 포함하며, 보강부재는 복수로 일정간격 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 유입관 및 유출관은 여과부에 밸러스트수를 유입하기 위한 제1유입관, 여과부로부터 여과된 밸러스트수를 자외선 처리부로 유출하기 위한 제1유출관, 세척부에 밸러스트수를 유입하기 위한 제2유입관 및 여과부로부터 제거된 수중생물 및 밸러스트수를 외부로 유출하기 위한 제2유출관을 포함하며, 제1유입관 및 제1유출관은 수압을 측정하기 위하여 각각 압력측정수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이때 제어부는 제1유입관의 압력과 제1유출관의 압력차를 이용하여 여과부 및 세척부의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 자외선 처리부와 전기분해부 사이에는 자외선이 조사된 밸러스트수에 오존을 공급하기 위한 오존 처리부를 더 포함하고, 제어부는 오존 처리부의 구동을 함께 제어하는 것이 바람직하다. 이때 오존 처리부에서 혼합된 혼합액을 밸러스트수에 유출시킬 경우 밸러스트수의 흐름에 대하여 경사진 방향으로 혼합액을 유출하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 제어부는 밸러스트수를 여과부에 유입시키고, 여과부, 자외선 처리부의 자외선 램프, 오존 처리부 및 전기분해부를 구동시키는 밸러스트수 처리모드 및 밸러스트수를 세정부에 유입시키고, 세정부 및 자외선 처리부의 구동 모터를 구동시키는 세정 모드를 가지고, 여과부의 유입관과 유출관간의 압력차가 소정압력 이상일 경우 세정 모드를 실행하고, 압력차가 소정압력 미만일 경우 밸러스트수 처리모드를 실행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 밸러스트수 처리 시스템 및 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하, 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 밸러스트수 처리 시스템(100)은 크게 여과부(110), 세척부(120), 자외선 처리부(130) 및 전기분해부(140)로 나눌 수 있다.
이때, 여과부와 세척부는 적어도 하나 이상의 유입관(210a, 210b) 및 유출관(220a, 220b)을 갖는 본체(230) 내부에 구비되어 있으며, 이들 여과부(110), 세척부(120) 및 전기분해부(140)는 제어부(160)(도시되지 않음)에 의하여 구동이 제어되며, 제어부(160)는 여과부(110)와 세척부(120)를 연속적으로 구동시킨다.
유입관(210a, 210b)에 있어서, 제1유입관(210a)과 제2유입관(210b)은 도 1에 도시된 바와 같이 3방향 밸브에 의하여 분리된 형태로서 밸브의 개폐 방향에 따라 밸러스트수가 여과부로 이동하거나 세척수로 이동할 수 있도록 한다.
그리고, 제2유출관(220b)은 본체(230) 하부에 구비된 배출장치 혹은 외부에 구비된 배출장치 또는 해수 배출관과 연결되어 세척으로 인하여 여과부(110)로부터 제거된 수중생물 등을 배출할 수 있도록 한다.
우선, 본체는 내부에 소정의 공간이 형성되어 있어 여과부가 구비될 수 있도록 한다.
여과부(110)는 본체의 유입관(210a)을 통하여 유입된 밸러스트수로부터 플랑 크톤 등을 여과시키는 것으로서 여과수단 및 결합수단을 포함한다.
이때, 여과수단에 밸러스트수를 유입시키는 유입관(210a)은 본체(230)의 상측에 구비되어 있으며, 수압을 측정하기 위한 압력센서(240a)가 구비되어 유입되는 밸러스트수의 압력을 감지한다.
도 2는 본 발명의 여과부(110)에 있어서, 여과수단(250)과 결합수단(260)을 확대한 것으로서 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
여과수단(250)은 밸러스트수 내에 포함된 수중생물, 예를 들어 플랑크톤 등을 여과하기 위하여 밸러스트수 내에 포함된 수중생물보다 작은 크기의 홀이 형성된 여과망(252)과 이러한 여과망(252)을 감싸 외부의 충격으로부터 여과망을 보호하고 여과망에 밸러스트수를 공급하기 위한 다수의 통공이 형성된 다공판(254)을 포함한다.
이때, 여과망(252)의 홀은 50㎛ 이하로 형성하여 플랑크톤을 용이하게 제거할 수 있도록 한다.
이러한 여과수단(250)은 결합수단(260)에 의하여 지지되며, 결합수단(260)은 여과수단(250)을 지지함과 동시에 여과수단을 통하여 여과된 밸러스트수를 배출시키기 위하여 적어도 하나 이상의 홀(262)이 형성된 관(264)형으로, 관의 외주면을 따라 돌출된 돌출판(266)을 포함하되 여과수단과 동일한 형상 및 크기를 가지도록 구성하여 여과수단을 효율적으로 지지한다.
본 발명의 결합수단의 관(264)은 본체의 유출관(220a)과 연결되어 여과수단(250)을 통하여 여과된 밸러스트수를 자외선 처리부(130)로 유출시킨다.
이때, 결합수단(260)의 관(264)과 연결된 본체의 유출관(220a)은 여과된 밸러스트수의 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브 및 여과된 밸러스트수의 수압을 측정하기 위한 압력센서(240b)가 구비되어 여과된 밸러스트수의 유출압력을 감지한다.
그리고, 돌출판(266)이 여과수단을 지지하는 것은 돌출판(266)의 상부 혹은 하부에 결합수단(260)의 관(264)의 외주면으로부터 돌출판(266)의 말단측으로 경사를 이루며 형성되어 있는 보강부재(268)에 의한 것으로 이러한 보강부재(268)는 복수로 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
보강부재(268)가 경사를 이루도록 하는 것은, 보강부재(268)가 지지하고 있는 여과망(252) 또한 경사를 이루도록 하기 위한 것으로서, 이와 같이 경사를 이루도록 구비된 여과망(252)은 세척시 분사노즐로부터 분사된 세척수가 여과망의 전 표면에 골고루 분사될 수 있도록 하여 세척효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
여과수단(250)과 결합수단(260)은 도 1에 도시된 바와 같이 결합된 형태로 존재하며, 이러한 결합된 형태가 복수 적층되어 존재한다. 이때, 여과수단(250)에 포함된 여과망(252)에는 여과구멍이 형성되어 있으며, 여과구멍의 크기는 서로 동일하도록 구성되거나 상이하게 구성될 수 있다.
한편, 결합수단(260)은 모터(270)와 연결되어 회전구동이 가능하며, 이러한 결합수단과 결합된 여과수단 또한 회전구동할 수 있으므로 밸러스트수의 여과를 더욱 효율적으로 할 수 있다.
이와 더불어 세척부(120)를 통하여 여과부를 세척할 경우에도 결합수단 및 여과수단을 모터(270)를 이용하여 회전구동시킴으로써 세척공정을 더욱 효율적으로 수행할 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 여과부의 여과수단(250)과 결합수단(260)은 밸러스트수에 노출되어 있으므로 밸러스트수에 의한 부식방지를 위하여 스테인레스 재질 등으로 형성하는 것이 바람직하다.
세척부(120)는 세척수를 여과수단 상에 고압으로 분사하기 위한 분사노즐(280)을 포함하도록 구성된 것으로서, 여과수단(250)의 외주면에 근접한 높이로 설치되어 세척수를 여과수단(250)의 외주면 측으로부터 중심측으로 분사하도록 하여 여과수단 상에 존재하는 수중생물 등을 제거한다.
즉, 본 발명은 여과수단(250)을 상술한 바와 같이 경사지도록 형성하고 이를 세척하기 위하여 구비한 분사노즐을 여과수단(250)의 외주면에 근접한 높이로 설치하되, 세척수를 여과수단(250)의 외주면으로부터 중심측으로 분사될 수 있도록 함으로써, 세척수가 여과수단(250)에 형성된 경사면 방향으로 분사될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템은 종래의 판형 여과망에 수직방향으로 세척수를 살포함으로써 수중생물이 여과망 내부를 통과하여 여과된 밸러스트수 내에 재유입되는 문제를 해결할 수 있는 것이다.
한편, 분사노즐은(280)은 상·하 또는 좌·우로 회전가능하도록 하여 여과 수단(250)의 전면에 존재하는 수중생물을 더욱 효과적으로 제거하며, 상술한 바와 같이 여과부의 여과수단과 결합수단이 결합된 형태가 복수로 적층되었을 경우, 분사노즐(280) 또한 복수개가 일렬로 정렬된 형태로 각각의 여과수단의 일측 상단 혹은 하단에 위치하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 세척수는 여과하기 위하여 여과부측으로 유입되는 밸러스트수 중 일부를 이용한다. 따라서, 세척수를 유입하기 위한 유입관(210b)은 여과부에 밸러스트수를 유입하기 위하여 본체의 상측에 형성된 유입관(210a)과 서로 연결되도록 구성하며, 각각의 유입관에는 밸브가 구비되어 유입된 밸러스트수의 흐름을 제어할 수 있도록 한다.
한편, 세척부의 분사노즐(280)을 이용하여 여과수단으로부터 제거된 수중생물은 본체의 하부면에 형성된 수중생물 유출관(220b)을 통하여 제거된 수중생물 및 세척에 사용된 밸러스트수 등을 외부로 배출한다. 수중생물 유출관(220b)에도 밸브가 형성되어 있다.
수중생물 유출관(220b)에 형성된 밸브는 여과공정이 수행되는 동안에는 닫혀 있으며, 세척공정이 수행되는 동안에만 개방되어 제거된 수중생물 및 세척에 사용된 밸러스트수 등을 외부로 배출한다.
제어부(160)는 유입관(210a) 및 유출관(220a)에 설치된 압력센서를 통해 유입관(210a) 및 유출관(220a)간의 압력차를 산출하고 이를 이용하여 여과부와 세척부의 구동을 제어한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 여과수단에서 수중생물을 계속하여 여과하는 경우 여과망에 수중생물이 침전되어 여과망의 홀을 막게 되면 유입되는 밸러스트수의 양보다 여과되는 밸러스트수의 양이 적어지게 되고 이로 인하여 유입되는 밸러스트수측의 압력이 증가하게 되어 여과 시스템에 무리가 발생하게 되어 파손될 우려가 있으므로 여과망을 세척할 필요가 있다.
따라서, 제어부(160)는 이러한 상태를 파악하기 위하여 유입관(210a) 및 유출관(220a)에 설치된 압력센서로부터 감지된 압력에 대한 신호를 받아 그 압력차를 산출한다. 그리고 산출된 압력차를 미리 설정된 값과 비교하여 산출된 값이 미리 설정된 값보다 클 경우, 여과부의 구동을 중지함과 동시에 세척부를 구동하여 정해진 시간동안 여과부의 여과수단상에 존재하는 수중생물을 제거하며, 산출된 값이 미리 설정된 값보다 작을 경우, 여과부를 계속 구동하여 밸러스트수의 여과가 지속적으로 수행될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(160)는 여과부와 세척부의 구동을 제어함과 동시에 각각의 여과부와 세척부에 구비된 유입관 및 유출관의 밸브를 개폐하여 각각에 해당하는 밸러스트수 혹은 제거된 수중생물 등의 흐름을 원활하게 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 위 압력차는 적어도 1kg/cm2이상으로 설정한다.
도 3에서는 본 발명의 일실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 자외선 처리부(130)를 도시하였다. 자외선 처리부(130)는 여과된 밸러스트수가 유출되는 유출관(220a)의 일측에 구비되어 여과된 밸러스트수에 자외선를 조사함으로써 살균 처리한다. 자외선 처리부(130)는 여과부측과 연결된 자외선 처리부(130) 유입구를 통해 밸러스트수를 자외선 램프(300)가 설치된 몸체부(310)로 유입시켜 밸러스트수가 몸체부(310)를 통과하면서 자외선에 의해 살균되도록 하고 전기분해부측과 연결된 자외선 처리부(130) 유출구로 유출시키도록 한다.
이러한 몸체부(310)에는 자외선 램프(300) 이외에 자외선 램프(300)를 세척하기 위한 와이퍼(330) 및 와이퍼 구동 모터(320), 자외선 램프(300)에 의한 자외선 강도를 측정하기 위한 자외선 강도 측정 수단(380), 몸체 내부의 온도를 측정하기 위한 내부 온도 센서(370) 그리고 상기 내부 온도 센서(370)로부터 받은 온도 신호를 통해 몸체가 한계 온도에 도달했을 때 자외선 램프(300)의 작동을 중지시키고 그 중지 신호를 제어부(160)에 보내는 한계 온도 스위치를 더 설치하는 것이 바람직하다. 자외선 처리부(130)의 몸체부(310)는 원통형인 것이 바람직하고 자외선 램프(300)는 하나 또는 복수개가 설치될 수 있으며, 몸체부(310)의 축방향으로 배치하는 것이 바람직하다. 자외선 램프(300)에서 조사되는 자외선의 강도는 250mJ/cm2인 것이 바람직하다.
제어부(160)는 여과부를 구동시킬 때 자외선 램프(300)를 작동시키고, 세척부를 구동시킬 때 구동 모터(320)를 작동시켜 세척부의 세정 동작시 자외선 램프(300)의 세정동작을 동시에 진행하도록 제어하는 것이 바람직하다. 한편 자외선 처리부(130)가 한계 온도에 다달아 한계 온도 스위치에 의해 작동이 중지되면 여과부의 구동을 중지시키고 세척부의 세정동작이 진행되도록 할 수도 있다.
도 4에서는 본 발명의 일실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 전기분해부(140)를 도시하였다. 전기분해부(140)는 자외선 처리된 밸러스트수가 유출되는 자외선 처리부(130) 유출구측에 연결되어 밸러스트수를 전기분해 함으로써 살균처리한다.
본 발명에 있어서, 전기분해부(140)는 전기분해수단(420), 플로우 스위치(440), 플로우 인디케이터(450), 정류기(410) 및 제어부(160)를 포함하며, 이때, 전기분해부로 여과된 밸러스트수를 유입하기 위하여 펌프(460)를 더 포함할 수 있다.
자외선 처리부(130)와 연결되는 부분에는 복수의 밸브(470a, 470b, 470c)를 포함하여 여과된 밸러스트수를 전위차를 이용하여 직접 살균처리를 수행하거나, 전기분해에 의해 생성되는 물질을 이용하여 간접 살균처리를 수행할 수 있다.
이러한 전기분해수단(420)은 전기분해가 일어나는 전해조와 전해조 내에 일정간격 이격되어 다른 극성을 나타내는 양극과 음극을 포함하되 본 발명에 따른 양극을 봉(棒)형으로 형성하고, 음극은 마찬가지로 봉형으로 형성하거나 금속판으로 형성할 수 있다.
밸러스트수인 해수를 전기분해할 경우, 양극과 음극에는 하기의 반응식(1)과 같은 주반응과 반응식(2)와 같은 부반응이 진행되는데, 이와 같이 전기분해가 일어나는 동안 양극에서는 살균용 차아염소산 혹은 차아염소산나트륨이 생성되고, 음극에서는 수소 발생과 아울러 생성된 수산화 이온(OH-)으로 인하여 강알카리성으로 변하게 되고, 생성된 수산화 이온은 해수 중 용존되어 있는 나트륨이온과 반응하여 NaOH를 생성되게 된다.
양극반응: 2Cl-2 → Cl2 + 2e-
음극반응: 2H2O + 2Na+ + 2e- → 2NaOH + H2↑ 반응식(1)
양극반응: Cl2 + H2O → HCl + HOCl/NaOCl
음극반응: 2NaOH + 2MgCl2 → Mg(OH)2 + NaCl
2NaOH + 2CaCl2 → Ca(OH)2 + NaCl 반응식(2)
이때, 해수 중 다량 용존되어 있는 마그네슘이온(Mg2+)와 칼슘이온(Ca2+)등이 NaOH와 반응하여 불용성 침전물이 생성되는데 이러한 물질이 음극의 전극 표면에 부착되는 현상이 나타난다.
따라서, 본 발명은 이와 같이 차아염소산, 차아염소산나트륨 등의 발생부인 양극판을 봉형으로 형성하여 극판에 부착되는 각종 수중생물의 축적을 최소화함과 함께 세척 역시 용이하도록 한 것이다. 또한, 봉형 극판을 사용함으로써 반응조의 내압을 종래의 판형 전극보다도 증가시키는 효과가 존재한다. 한편 음극은 판형 혹은 봉형으로 형성할 수 있다.
전해조는 절연체로 형성하되 일예로 유리섬유강화플라스틱(FRP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC)등과 같은 수지로 형성하며, 적정한 강도와 내구성 및 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 전해조는 여과된 밸러스트수의 유입을 위한 관 및 전기분해 결과 생성된 차아염소산, 차아염소산나트륨 등을 여과 된 밸러스트수에 재유입하기 위한 관과 각각 연결되어 있다.
플로우 스위치(flow switch, 440)는 전기분해 수단측으로 상기 여과된 밸러스트수를 유입하는데, 유입되는 유체의 수위에 의하여 상하로 이동하는 플로우의 높이에 따라 온/오프 상태를 작동하는 전기 스위치를 포함하고, 이러한 전기 스위치의 작동에 따라 전기분해 수단측으로 여과된 밸러스트수를 공급하는 파이프에 설치된 밸브를 개폐함으로써 밸러스트의 유입을 조절한다.
그리고, 플로우 인디케이터(flow indicator, 450)는 밸러스트수가 잘 유입되고 있는지 즉, 밸러스트수의 흐름을 관찰하기 위한 것으로서 플로우 스위치측으로 여과된 밸러스트수의 유입여부를 확인하기 위한 것이다.
한편, 전기분해 수단의 양 전극에 유입되는 전압은 직류전압으로서 이와 같이 전기분해 수단에 직류전압을 인가하기 위하여 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 정류기(410)를 도 4에 도시된 바와 같이 구비할 수 있으며, 이러한, 정류기, 플로우 인디케이터 및 플로우 스위치를 제어하기 위한 제어부(160)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서는 오존 처리부(150)가 더 추가될 수 있다. 오존 처리부는 여과부와 자외선 처리부(130) 사이 또는 자외선 처리부(130)와 전기분해부(140) 사이, 또는 전기분해부 이후에 설치될 수 있으며, 도 5는 본 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 오존 처리부(150)를 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 오존 처리부를 제외한 다른 구성은 위(도 1 내지 도 4)에서 설명한 실시예와 동일하다.
오존 처리부(150)는 오존을 발생시키는 오존 발생수단(510), 오존 발생수단으로부터 유입된 오존을 밸러스트수 흐름에 주입하기 위한 오존 주입수단(520)을 포함하고, 제어부(160)는 오존의 주입속도 및 주입량을 제어한다.
본 발명에 있어서, 오존 주입수단(520)은 자외선 처리된 밸러스트수의 일부를 유입하는 피처리수 유입관(540), 오존 발생수단(510)으로부터 발생된 오존을 유입하는 오존 유입관(550), 피처리수 유입관(540) 및 오존 유입관(550)과 연결되어 피처리수 유입관(540)으로부터 유입된 밸러스트수에 오존 유입관으로부터 유입된 오존을 혼합하는 벤투리관(560) 및 벤투리관(560)과 연결되어 밸러스트수와 오존의 혼합액을 자외선 처리된 밸러스트수에 혼합시키는 혼합액 유출관(570)을 포함한다.
본 발명에 있어서, 혼합액 유출관(570)은 밸러스트수의 흐름에 경사지게 혼합액을 유출하도록 구성되며, 피처리수 유입관(540)은 밸러스트수의 일부를 유입하기 위한 펌프(580)와 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 혼합액 유출관(570)은 자외선 처리된 밸러스트수의 흐름을 제공하는 관에 끝단(590)이 삽입되고, 노즐(600)을 통해 혼합액을 밸러스트수의 흐름으로 유출한다. 벤투리관은 일측에 유량계(도시하지 않음) 및 유량 조절밸브(도시하지 않음)와 연결되어 있다. 한편, 오존 유입관(550)은 가스 조절밸브(610)에 의하여 벤투리관에 유입되는 오존의 양을 제어할 수 있다.
오존(ozone, O3)은 산소와 산소원자가 불안정하게 결합된 순수한 산소의 동소체로서, 쉽게 산소로 환원되므로 다른 가스처럼 저장하여 사용하는 것이 불가능 하고 필요시 현장에서 만들어 사용하여야 하므로 오존 발생수단(510)을 구비한다. 오존 발생수단(510)은 오존을 발생시키되 오존은 대기압보다 약 10 내지 12 psi 이상의 압력에서 발생하도록 하여 오존 생성에 역효과가 나타나는 것을 방지하도록 한다.
이와 같이 오존 발생수단을 통하여 발생된 오존을 직경이 대략 18 inch 정도의 밸러스트 흐름관 내에 직접 주입할 경우 대형장치를 준비하여야 하므로 비용이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명은 피처리수 유입관(540) 및 오존 유입관(550)과 연결되어 피처리수 유입관(540)으로부터 유입된 밸러스트수에 오존 유입관으로부터 유입된 오존을 혼합하는 벤투리관(560)을 이용하여 여과된 밸러스트수에 오존과 밸러스트수의 혼합액을 주입하고, 이때, 혼합액은 정확한 계산에 의하여 오존 용해율을 설정하여 주입하는 것이 바람직하다.
벤투리관(560)은 고부피의 액체로 혼합가스를 주입하기 위하여 사용된 것으로 높은 오존 용해도를 달성할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 벤추리관은 오존 발생수단으로부터 오존을 유입하고, 펌프로부터 여과된 밸러스트수의 일부를 유입하여 밸러스트수 흐름에 오존을 유입된 밸러스트수에 혼합하여 내보낼 수 있도록 한다.
본 실시예에 있어서 오존 주입수단은 여과된 밸러스트수 내에 오존 혼합액을 경사지도록 유입할 수 있는 형태로 구성하여 밸러스트수 내의 오존의 용해율을 더욱 증가시키며, 비록 도시하지는 않았으나, 벤투리관(560)에 이어 분산기를 추가로 구비하여 오존의 혼합율을 더욱 증가시킬 수 있다. 이때, 분산기의 내부 형상은 갈 퀴형, 차단물 삽입형 등 다양한 형태를 적용할 수 있다.
한편, 벤투리관의 일측에는 유량계와 유량조절밸브를 연결하여 제어부(160)가 벤투리관으로 유입되는 밸러스트수의 유량 또는 유속을 제어할 수 있도록 구성하며, 이로 인하여 보다 효율적으로 오존 처리를 할 수 있게 한다.
이렇게 여과, 자외선 처리 및 오존 처리된 밸러스트수는 전기분해부로 유입되어 전기분해 처리가 이루어진다.
-구동방법의 일실시예-
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구동방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구동방법은 우선 처리하고자 하는 밸러스트수를 본체의 상측에 구비된 유입관을 통해 유입한다.
이때, 제어부(160)는 유입관(210a)의 압력과 유출관(220a)의 압력차이를 산출한 후, 여과부 혹은 세척부의 구동여부를 결정한다.
만약, 유입관(210a)의 압력과 유출관(220a)의 압력차이가 미리 설정된 값보다 작을 경우, 여과부와 연결된 유입관(210a) 및 유출관(220a)을 개방하고, 세척부와 연결된 유입관(210b) 및 유출관(220b)을 차단하여, 처리를 위한 밸러스트수를 여과부로 유입시킨다. 여과부는 모터에 의하여 회전구동 하도록 할 수도 있다.
유입된 밸러스트수는 여과 수단 및 결합 수단을 거쳐 여과된 밸러스트수를 유출관(220a)을 통하여 유출시키고, 유출된 밸러스트수는 자외선 처리부(130)를 통 과하면서 자외선 램프(300)에 의해 살균 처리된다. 자외선 처리부(130)를 통과한 밸러스트수는 전기분해부로 유입된다.
오존 처리부가 더 설치된 경우에는 자외선 처리된 밸러스트수의 일부를 유입하여 그 일부 유입된 밸러스트수와 오존을 벤츄리관에서 혼합하고, 그 혼합액을 다시 자외선 처리된 밸러스트수에 유출함으로써 자외선 처리된 밸러스트수를 오존 처리하여 전기분해부로 보내게 된다.
전기분해부는 유입된 밸러스트수를 전기분해하는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 도 4의 제1밸브(470a)를 차단하여 자외선 처리되어 유입되는 밸러스트수를 전기분해부의 전기분해수단(420)측으로 모두 유입한다.
이때, 전기분해부로 유입된 밸러스트수가 전기분해수단측으로 이동하는 관에 배치된 제2밸브(470b)는 개방하고 제3밸브(470c)는 차단하여 유입된 밸러스트수가 모두 전기분해수단(420)으로 유입되도록 하며, 플로우 스위치와 플로우 인디케이터 및 제어부(160)를 이용하여 밸러스트수의 유입량, 속도 등을 제어할 수도 있다.
이후, 전기분해수단(420)으로 유입된 밸러스트수는 상술한 바와 같은 주반응 혹은 부반응을 거쳐 살균되며, 밸러스트수 흐름에 배출된다.
한편, 유입관의 압력과 유출관의 압력차이가 미리 설정된 값보다 클 경우, 여과부와 연결된 유입관 및 유출관을 차단하고, 세척부와 연결된 유입관 및 유출관을 개방하여 밸러스트수를 세척부의 분사노즐에 유입시키고, 분사노즐에 유입된 밸러스트수는 여과부의 여과수단 상에 분사되어 여과수단 상에 존재하는 수중생물을 제거하도록 한다.
이때, 여과부는 모터에 의해 회전구동하며, 분사노즐은 상·하 또는 좌·우로 회전하여 밸러스트수를 분사시킨다.
제거된 수중생물 및 세척시 사용된 밸러스트수는 세척부와 연결된 유출관을 통하여 외부로 배출된다.
위와 같은 세척부의 동작시 자외선 처리와 전기분해 동작은 중단되고 자외선 처리부(130)의 와이퍼(330)를 이용한 자외선 램프(300) 세척작업이 이루어진다.
-구동방법의 다른 실시예-
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구동방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구동방법은 우선 처리하고자하는 밸러스트수를 본체의 상측에 구비된 유입관을 통해 유입한다.
이때, 제어부(160)는 유입관(210a)의 압력과 유출관(220a)의 압력차이를 산출한 후, 여과부 혹은 세척부의 구동여부를 결정한다.
만약, 유입관(210a)의 압력과 유출관(220a)의 압력차이가 미리 설정된 값보다 작을 경우, 여과부와 연결된 유입관(210a) 및 유출관(220a)을 개방하고, 세척부와 연결된 유입관(210b) 및 유출관(220b)을 차단하여, 처리를 위한 밸러스트수를 여과부로 유입시킨다. 여과부는 모터에 의하여 회전구동하도록 할 수도 있다.
유입된 밸러스트수는 여과 수단 및 결합 수단을 거쳐 여과된 밸러스트수를 유출관(220a)을 통하여 유출시키고, 유출된 밸러스트수는 자외선 처리부(130)를 통 과하면서 자외선 램프(300)에 의해 살균 처리된다. 자외선 처리부(130)를 통과한 밸러스트수는 전기분해부로 유입된다.
오존 처리부(150)가 더 설치된 경우에는 자외선 처리된 밸러스트수의 일부를 유입하여 그 일부 유입된 밸러스트수와 오존을 벤츄리관에서 혼합하고, 그 혼합액을 다시 자외선 처리된 밸러스트수에 유출함으로써 자외선 처리된 밸러스트수를 오존 처리하여 전기분해부로 보내게 된다.
전기분해부(140)는 유입된 밸러스트수를 전기분해하는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 도 4의 제1밸브(470a)를 개방하고, 자외선 처리되어 유입되는 밸러스트수의 일부를 전기분해부의 전기분해수단(420)측으로 유입한다.
그리고, 전기분해부로 유입된 밸러스트수가 전기분해수단측으로 이동하는 관에 배치된 제2밸브(470b)를 개방하여 유입된 밸러스트수를 전기분해수단(420)으로 유입하도록 하며, 플로우 스위치와 플로우 인디케이터 및 제어부(160)를 이용하여 밸러스트수의 유입량, 속도 등을 제어할 수도 있다.
이후, 전기분해수단(420)으로 유입된 밸러스트수는 상술한 바와 같은 주반응 혹은 부반응을 거쳐 살균되며, 밸러스트수의 흐름으로 배출된다.
이때, 배출되는 것은 전기분해된 밸러스트수 더욱 상세하게는 해수로부터 전기분해되어 생성된 차아염소산나트륨 등과 같은 살균제로서, 이를 여과된 밸러스트수가 흐르는 유출관(220a)에 재유입함으로써 차아염소산나트륨에 의한 살균을 수행하도록 한다.
한편, 유입관의 압력과 유출관의 압력차이가 미리 설정된 값보다 클 경우, 여과부와 연결된 유입관 및 유출관을 차단하고, 세척부와 연결된 유입관 및 유출관을 개방하여 밸러스트수를 세척부의 분사노즐에 유입시키고, 분사노즐에 유입된 밸러스트수는 여과부의 여과수단상에 분사되어 여과수단상에 존재하는 수중생물을 제거하도록 한다.
이때, 여과부는 모터에 의해 회전구동하며, 분사노즐은 상·하 또는 좌·우로 회전하여 밸러스트수를 분사시킨다.
제거된 수중생물 및 세척시 사용된 밸러스트수는 세척부와 연결된 유출관을 통하여 외부로 배출된다.
위와 같은 세척부의 동작시 자외선 처리와 전기분해 동작은 중단되고 자외선 처리부(130)의 와이퍼(330)를 이용한 자외선 램프(300) 세척작업이 이루어진다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 여과 장치, 자외선 처리장치, 전기분해장치를 복합적으로 이용한 밸러스트수 처리 시스템 및 그의 구동방법을 제공함으로써 밸러스트수 내에 포함된 플랑크톤은 물론이고, 유해한 세균 등을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이와 더불 어 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템은 연속적인 구동, 자동적이고 효율적인 역세척이 가능함으로써 사용을 더욱 용이하게 하며, 역세척시 자외선 램프(300)의 세척을 동시에 진행할 수 있도록 시스템을 제어함으로써 처리효율을 더욱 상승시킬 수 있고, 여과 및 세척 동작이 계속 진행되어도 처리효율이 거의 변화가 없는 효과가 있다.
본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템은 전기분해부에 있어서, 양극판을 종래와 상이한 봉(棒)형태로 구비함으로써, 양극판에 부착되는 각종 수중생물의 축적을 최소화함과 함께 전해조의 내압을 증가시킬 수 있어 전기분해 효율을 증가시키며 세척 역시 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명은 밸러스트수 처리 시스템의 전기분해부에 있어서, 양극판을 불용성 전극으로 형성하여, 극판에 수중생물이 달라붙는 현상을 최소화할 수 있으며 이로 인하여 극판의 교체시기를 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 선박에 유입되거나 유입된 밸러스트수를 여과하기 위한 여과부, 상기 밸러스트수를 이용하여 상기 여과부를 세척하기 위한 세척부 및 적어도 하나 이상의 유입관과 유출관을 갖는 본체;
    상기 여과부에서 여과된 상기 밸러스트수에 자외선을 조사하는 자외선 처리부;
    자외선 처리된 상기 밸러스트수를 전기분해하기 위한 전기분해부; 및
    상기 여과부, 상기 세척부, 상기 자외선 처리부 그리고 상기 전기분해부를 제어하되 상기 여과부와 상기 세척부를 연속하여 서로 교대로 구동시키는 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 처리부는
    상기 여과부와 연결된 자외선 처리부 유입구와 상기 전기분해부와 연결된 자외선 처리부 유출구를 가지고, 내부로 밸러스트수가 통과하는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 장착되는 자외선 램프;
    상기 자외선 램프의 외표면를 세척하기 위한 와이퍼; 및
    상기 와이퍼를 구동시키기 위한 구동 모터
    를 구비하고, 상기 제어부는 상기 여과부를 구동시킬 때 상기 자외선 램프를 작동시키고, 상기 세척부를 구동시킬 때 상기 구동 모터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 처리부는 상기 몸체부에
    자외선 강도 측정 수단;
    내부 온도 센서; 및
    상기 내부 온도 센서와 연결된 한계 온도 스위치
    를 더 포함하는 밸러스트수 처리 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 처리부에서 상기 몸체부는 원통형이고 상기 자외선 램프는 상기 몸체부의 축방향 위치에 장치되는 밸러스트수 처리 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 처리부에서 상기 몸체부는 원통형이고 상기 자외선 램프는 상기 몸체부의 축방향으로 복수 개가 서로 일정 간격으로 이격되어 장치되는 밸러스트수 처리 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기분해부는 양극과 음극이 전해조 내에 일정간격 이격되어 배치된 전기분해 수단을 포함하며, 상기 양극은 봉형이고 상기 음극은 봉형 또는 판형인 밸러스트수 처리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기분해부는
    상기 전기분해 수단측으로 자외선이 조사된 상기 밸러스트수를 유입하는 플로우 스위치;
    상기 플로우 스위치측으로 상기 자외선이 조사된 상기 밸러스트수 유입 여부를 확인하기 위한 플로우 인디케이터; 및
    상기 전기분해 수단에 직류전압을 인가하기 위한 정류기
    를 포함하고 밸러스트수 처리 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 양극의 재질은 불용성 전극이며, 상기 음극의 재질은 스텐레스인 밸러스트수 처리 시스템.
  9. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 여과부는
    상기 유입관을 통하여 유입된 밸러스트수를 여과시키기 위한 여과수단; 및
    상기 여과수단을 지지하며, 상기 여과수단을 통하여 여과된 상기 밸러스트수를 배출시키기 위한 적어도 하나 이상의 홀이 형성된 관형의 결합수단
    을 구비하고,
    상기 결합수단은 관의 외주면을 따라 돌출되어 형성된 돌출판을 포함하며, 모터와 연결되어 회전구동하는 밸러스트수 처리 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출판의 상부 또는 하부에는 상기 결합수단의 외주면으로부터 상기 돌출판의 말단측으로 경사를 이루며, 상기 여과수단을 지지하는 보강부재를 포함하며,
    상기 보강부재는 복수로 일정간격 이격되어 배치된 밸러스트수 처리 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유입관 및 유출관은
    상기 여과부에 밸러스트수를 유입하기 위한 제1유입관;
    상기 여과부로부터 여과된 밸러스트수를 상기 자외선 처리부로 유출하기 위한 제1유출관;
    상기 세척부에 밸러스트수를 유입하기 위한 제2유입관; 및
    상기 여과부로부터 제거된 수중생물 및 밸러스트수를 외부로 유출하기 위한 제2유출관을 구비하며,
    상기 제1유입관 및 상기 제1유출관은 수압을 측정하기 위하여 각각 압력측정수단을 포함하는 밸러스트수 처리 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1유입관의 압력과 상기 제1유출관의 압력차를 이용하여 상기 여과부 및 상기 세척부의 구동을 제어하는 밸러스트수 처리 시스템.
  13. 제 2 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외선 처리부와 상기 전기분해부 사이에는 자외선이 조사된 상기 밸러스트수에 오존을 공급하기 위한 오존 처리부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 오존 처리부의 구동을 함께 제어하는 밸러스트수 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 오존 처리부는
    오존을 발생시키는 오존 발생수단;
    상기 오존 발생수단으로부터 유입된 오존을 자외선이 조사된 상기 밸러스트수에 주입하기 위한 오존 주입수단; 및
    상기 오존의 주입속도 및 주입량을 제어하기 위한 제어부
    을 구비하는 밸러스트수 처리 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 오존 주입수단은
    자외선이 조사된 상기 밸러스트수의 일부를 유입하는 피처리수 유입관;
    상기 오존 발생장치로부터 발생된 오존을 유입하는 오존 유입관;
    상기 피처리수 유입관 및 상기 오존 유입관과 연결되어 상기 피처리수 유입관으로부터 유입된 밸러스트수에 상기 오존 유입관으로부터 유입된 오존을 혼합하는 벤투리관; 및
    상기 벤투리관과 연결되어 밸러스트수와 오존의 혼합액을 자외선이 조사된 상기 밸러스트수에 유출하는 혼합액 유출관
    을 구비하는 밸러스트수 처리 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 혼합액 유출관은 자외선이 조사된 상기 밸러스트수의 흐름에 대하여 경사진 방향으로 상기 혼합액을 유출하는 밸러스트수 처리 시스템.
  17. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는
    밸러스트수를 상기 여과부에 유입시키고, 상기 여과부, 상기 자외선 처리부의 상기 자외선 램프 및 상기 전기분해부를 구동시키는 밸러스트수 처리모드; 및
    밸러스트수를 상기 세정부에 유입시키고, 상기 세정부 및 상기 자외선 처리부의 상기 구동 모터를 구동시키는 세정 모드
    를 가지고, 상기 여과부의 유입관과 유출관 간의 압력차가 소정압력 이상일 경우 세정 모드를 실행하고, 상기 압력차가 소정압력 미만일 경우 밸러스트수 처리모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는
    밸러스트수를 상기 여과부에 유입시키고, 상기 여과부, 상기 자외선 처리부 의 상기 자외선 램프, 오존 처리부 및 상기 전기분해부를 구동시키는 밸러스트수 처리모드; 및
    밸러스트수를 상기 세정부에 유입시키고, 상기 세정부 및 상기 자외선 처리부의 상기 구동 모터를 구동시키는 세정 모드
    를 가지고, 상기 여과부의 유입관과 유출관간의 압력차가 소정압력 이상일 경우 세정 모드를 실행하고, 상기 압력차가 소정압력 미만일 경우 밸러스트수 처리모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리 시스템.
KR1020070019976A 2007-02-28 2007-02-28 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템 KR100765999B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070019976A KR100765999B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070019976A KR100765999B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100765999B1 true KR100765999B1 (ko) 2007-10-12

Family

ID=39419987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070019976A KR100765999B1 (ko) 2007-02-28 2007-02-28 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100765999B1 (ko)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989442B1 (ko) 2008-02-13 2010-10-22 김인수 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치
KR101012753B1 (ko) 2010-06-11 2011-02-08 주식회사 파나시아 배압형성부를 갖는 밸러스트수 처리시스템 및 그 방법
KR101044256B1 (ko) 2010-10-21 2011-06-28 장경환 밸러스트수 처리장치
KR101130728B1 (ko) 2009-11-06 2012-03-28 주식회사 파나시아 자외선을 이용한 밸러스트수 처리장치 및 그 장치에 사용되는 와이퍼 교체지그
KR101130731B1 (ko) * 2009-11-06 2012-03-28 주식회사 파나시아 필터와 자외선램프를 이용한 통합형 수처리장치
KR101130730B1 (ko) * 2009-10-29 2012-04-12 주식회사 파나시아 밸러스트수 처리장치
KR101149523B1 (ko) 2009-12-12 2012-05-25 신강하이텍(주) 내부관 여과층 및 외부관 여과층으로 구성된 여과장치를 구비한 선박평형수 처리장치
KR101303654B1 (ko) 2011-10-18 2013-09-04 주식회사 파나시아 배압형성을 방지하는 밸러스트수 여과장치
KR101303655B1 (ko) * 2011-10-18 2013-09-04 주식회사 파나시아 컴팩트하고 운용성을 높이는 밸러스트수 여과장치
KR101435644B1 (ko) * 2012-09-12 2014-08-29 삼성중공업 주식회사 펌프 압력으로부터 유량을 산출하는 선박 평형수 처리 장치
CN104071868A (zh) * 2014-07-17 2014-10-01 上海船研环保技术有限公司 用于船舶压载水紫外消毒处理后的生物复活抑制的方法
KR20170052065A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 삼성중공업 주식회사 밸러스트수 여과 필터 설치 장치 및 방법
KR101779119B1 (ko) * 2016-12-29 2017-09-18 주식회사 케이씨씨 선박평형수 처리 시스템 및 방법
WO2022075511A1 (ko) * 2020-10-08 2022-04-14 한국과학기술연구원 물리적 정수 시스템
KR102539609B1 (ko) * 2022-08-04 2023-06-02 에스엔시스(주) 버블 생성기를 구비하는 살균 여과 장치 및 이를 이용한 선박 평형수 처리 시스템

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS644210A (en) * 1987-03-30 1989-01-09 Kiyuno Inc Filter cartridge
JPH07100461A (ja) * 1993-10-05 1995-04-18 Nishihara Environ Sanit Res Corp 清掃手段を有する紫外線消毒装置及び紫外線発生管清掃方法
JPH1057954A (ja) 1996-08-14 1998-03-03 Nippon Photo Sci:Kk 紫外線照射装置の紫外線照射量測定装置
KR20000063475A (ko) * 2000-07-14 2000-11-06 원철희 오존수기
JP2002079195A (ja) 2000-09-07 2002-03-19 Ebara Corp 紫外線反応装置の洗浄装置及び洗浄方法
KR20040066971A (ko) * 2003-01-21 2004-07-30 김인수 선박용 발라스트수 처리장치
KR100549838B1 (ko) 2004-02-09 2006-02-13 한국해양연구원 선박의 발라스트수 처리장치 및 방법
US7045102B2 (en) 2002-10-09 2006-05-16 Trojan Technologies Inc. Fluid treatment system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS644210A (en) * 1987-03-30 1989-01-09 Kiyuno Inc Filter cartridge
JPH07100461A (ja) * 1993-10-05 1995-04-18 Nishihara Environ Sanit Res Corp 清掃手段を有する紫外線消毒装置及び紫外線発生管清掃方法
JPH1057954A (ja) 1996-08-14 1998-03-03 Nippon Photo Sci:Kk 紫外線照射装置の紫外線照射量測定装置
KR20000063475A (ko) * 2000-07-14 2000-11-06 원철희 오존수기
JP2002079195A (ja) 2000-09-07 2002-03-19 Ebara Corp 紫外線反応装置の洗浄装置及び洗浄方法
US7045102B2 (en) 2002-10-09 2006-05-16 Trojan Technologies Inc. Fluid treatment system
KR20040066971A (ko) * 2003-01-21 2004-07-30 김인수 선박용 발라스트수 처리장치
KR100549838B1 (ko) 2004-02-09 2006-02-13 한국해양연구원 선박의 발라스트수 처리장치 및 방법

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989442B1 (ko) 2008-02-13 2010-10-22 김인수 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치
KR101130730B1 (ko) * 2009-10-29 2012-04-12 주식회사 파나시아 밸러스트수 처리장치
US8501004B2 (en) 2009-10-29 2013-08-06 Panasia Co., Ltd. Ballast water treatment device
KR101130728B1 (ko) 2009-11-06 2012-03-28 주식회사 파나시아 자외선을 이용한 밸러스트수 처리장치 및 그 장치에 사용되는 와이퍼 교체지그
KR101130731B1 (ko) * 2009-11-06 2012-03-28 주식회사 파나시아 필터와 자외선램프를 이용한 통합형 수처리장치
KR101149523B1 (ko) 2009-12-12 2012-05-25 신강하이텍(주) 내부관 여과층 및 외부관 여과층으로 구성된 여과장치를 구비한 선박평형수 처리장치
US8980103B2 (en) 2010-06-11 2015-03-17 Panasia Co., Ltd. Ballast water treatment system having a back-pressure formation part and control method thereof
KR101012753B1 (ko) 2010-06-11 2011-02-08 주식회사 파나시아 배압형성부를 갖는 밸러스트수 처리시스템 및 그 방법
KR101044256B1 (ko) 2010-10-21 2011-06-28 장경환 밸러스트수 처리장치
KR101303654B1 (ko) 2011-10-18 2013-09-04 주식회사 파나시아 배압형성을 방지하는 밸러스트수 여과장치
KR101303655B1 (ko) * 2011-10-18 2013-09-04 주식회사 파나시아 컴팩트하고 운용성을 높이는 밸러스트수 여과장치
KR101435644B1 (ko) * 2012-09-12 2014-08-29 삼성중공업 주식회사 펌프 압력으로부터 유량을 산출하는 선박 평형수 처리 장치
CN104071868A (zh) * 2014-07-17 2014-10-01 上海船研环保技术有限公司 用于船舶压载水紫外消毒处理后的生物复活抑制的方法
KR20170052065A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 삼성중공업 주식회사 밸러스트수 여과 필터 설치 장치 및 방법
KR102404260B1 (ko) * 2015-11-03 2022-05-30 삼성중공업 주식회사 밸러스트수 여과 필터 설치 장치 및 방법
KR101779119B1 (ko) * 2016-12-29 2017-09-18 주식회사 케이씨씨 선박평형수 처리 시스템 및 방법
WO2022075511A1 (ko) * 2020-10-08 2022-04-14 한국과학기술연구원 물리적 정수 시스템
KR20220047413A (ko) * 2020-10-08 2022-04-18 한국과학기술연구원 물리적 정수 시스템
KR102488876B1 (ko) * 2020-10-08 2023-01-18 한국과학기술연구원 물리적 정수 시스템
CN116601119A (zh) * 2020-10-08 2023-08-15 韩国科学技术研究院 物理净水系统
KR102539609B1 (ko) * 2022-08-04 2023-06-02 에스엔시스(주) 버블 생성기를 구비하는 살균 여과 장치 및 이를 이용한 선박 평형수 처리 시스템
WO2024029905A1 (ko) * 2022-08-04 2024-02-08 에스엔시스(주) 버블 생성기를 구비하는 살균 여과 장치 및 이를 이용한 선박 평형수 처리 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100765999B1 (ko) 복합방식의 밸러스트수 처리 시스템
KR100776205B1 (ko) 여과 및 전기분해 방식의 밸러스트수 처리 시스템 및 그의구동방법
KR101066674B1 (ko) 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치
JP4478159B2 (ja) 電解式バラスト水処理装置および処理方法
JP4723647B2 (ja) 船舶用のバラスト水の電解消毒装置
JP3153473B2 (ja) 医療器具用消毒装置
US7704390B2 (en) Wastewater treatment system
JP5475775B2 (ja) バラスト水処理装置および方法
KR100769834B1 (ko) 여과 및 오존 처리 방식의 밸러스트수 처리 장치 및 그의 구동방법
KR101334330B1 (ko) 발라스트 수 처리 시스템 및 발라스트 수 처리 방법
KR100663332B1 (ko) 선박 밸러스트수 전해살균시스템의 제어장치
KR101349314B1 (ko) 선박용 밸러스트수 처리장치 및 처리방법
WO2002090266A1 (fr) Dispositif de traitement d&#39;eau
KR101466113B1 (ko) 이산화탄소를 이용한 고효율 전기분해 선박평형수 처리장치 및 처리방법
EP2767513B1 (en) Method for purifying water without the use of salts, and water-purification reactor
KR20100076193A (ko) 밸러스트 수를 이용한 방오시스템 및 그 제어방법
KR101118055B1 (ko) 선박평형수의 인라인 처리 장치
US20130105375A1 (en) Ballast water treatment system using a high efficient electrolyzing apparatus
KR100675375B1 (ko) 해산어 양식장의 수질관리시스템
KR102172075B1 (ko) 튜브타입의 오·폐수 처리 전기 분해 장치 및 이를 포함하는 분뇨 마쇄 소독 장치
KR100840762B1 (ko) 복극식 전기분해시스템을 이용한 선박 밸러스트수 살균장치
KR20080076176A (ko) 자동 세척 여과와 해수 전해 염소 주입기술 및 초음파를이용한 밸러스트수 처리 시스템
JP5431208B2 (ja) バラスト水処理装置
KR100989442B1 (ko) 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치
KR100841102B1 (ko) 전해수 생성장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120726

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130913

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140919

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150910

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160923

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180910

Year of fee payment: 12