KR100830869B1 - 선박 밸러스트수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로 밸러스트수에 존재하는 이물질을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있도록 하기위한 것으로 내부에 원통형상의 공간이 형성된 본체와; 상기 본체의 일측에 형성되며 밸러스트수가 유입되는 유입구와; 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공이 형성된 결합부와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망이 결합된 여과부로 이루어진 여과체를 상기 본체내부에 다수개를 적층하여 상기 메쉬망을 통과한 밸러스트수가 상기 관통공을 통해 결합부 내측으로 이동하여 하측으로 흘러가도록 하는 여과수단과; 상기 여과수단을 통과한 밸러스트수를 외부로 배출하는 배출구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하게 되어 밸러스트수 내의 이물질을 제거할 수 있으며 세척이 용이하다는 효과가 있다.

Description

선박 밸러스트수 처리장치{appartus for treatment of ballast water}

본 발명은 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 메쉬망으로 이루어진 여과수단으로 밸러스트수 내의 플랑크톤을 여과시키게 되며 침전되는 이물질은 노즐을 통해 분사되는 세척수로 세척하도록 구성되는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.

선박에 화물을 적재할 경우 균형이 흐트러질 우려가 있으므로 선박의 균형을 잡기위해 선박 내에 밸러스트수를 저장하게 된다. 선박이 출항한 후 다른 항구에 기항하여 화물을 내리게 되면 상기 밸러스트수는 바다로 흘려보내야 한다.

그런데 상기 밸러스트수는 항구의 바닷물을 취수하여 저장하는 것이므로 내부에 플랑크톤 등을 포함하게 된다. 따라서 상기 밸러스트수를 바다에 바로 배출하는 경우 그 항구 내에 이전에는 존재하지 않던 플랑크톤 등의 해양생물이 유입되어 생태계에 혼란이 발생할 우려가 있다. 이를 방지하기 위해 각국에서는 법으로 상기 밸러스트수를 처리하여 플랑크톤 등을 제거한 밸러스트수 만을 배출하도록 하고 있다.

이러한 밸러스트수를 처리하기 위한 장치로 종래에는 원통형상의 부재를 다수개 적층하고 외부에서 밸러스트수를 공급하여 부재들 사이에 형성된 미세한 틈을 통해 밸러스트수가 통과하도록 하여 처리하는 장치가 개발되어 있다. 그러나 상기 장치는 미세한 틈을 이용하게 되므로 처리용량이 적어 시간이 오래걸린다는 문제점이 있다. 또한 상기 미세한 틈에 플랑크톤등이 침전될 경우 세척을 하기위해서는 상기 부재를 모두 분리한 후 세척을 하여야 한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로 밸러스트수에 포함된 플랑크톤 등의 이물질을 용이하게 제거할 수 있으며 세척이 간편하여 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 선박 밸러스트수 처리장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명은 상기의목적을 달성하기위해 내부에 원통형상의 공간이 형성된 본체와; 상기 본체의 일측에 형성되며 밸러스트수가 유입되는 유입구와; 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공이 형성된 결합부와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망이 결합된 여과부로 이루어진 여과체를 상기 본체내부에 다수개를 적층하여 상기 메쉬망을 통과한 밸러스트수가 상기 관통공을 통해 결합부 내측으로 이동하여 하측으로 흘러가도록 하는 여과수단과; 상기 여과수단을 통과한 밸러스트수를 외부로 배출하는 배출구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치를 기술적 요지로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 유입되는 밸러스트수의 압력과 배출되는 밸러스트수의 압력을 검사하여 압력차가 발생하면 본체에 부설된 노즐을 통해 여과수단측으로 세척수를 분사하여 여과수단의 메쉬망 표면을 세척하도록 하는 제어부;를 더 포함하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 노즐은 본체의 일측에 상하로 다수개 부설되며, 상기 여과수단은 세척시 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 본체는 하측에 세척시 발생한 슬러지를 배출하는 슬러지배출구를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 여과수단은 상기 메쉬망이 여과부의 말단에서 결합부 외주면측으로 경사를 이루게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 여과부는 상기 메쉬망 내측에 상기 메쉬망을 지지하는 보강부재가 부설되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 여과부는 상기 메쉬망 외측에 다수개의 통공이 형성된 다공판을 부설하게 되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 선박의 밸러스트수 처리장치는 크게 본체(10)와 유입구(20)와 여과수단(30)과 배출구(40) 그리고 제어부로 나눌 수 있다.

먼저 본체(10)에 대해 설명하기로 한다. 상기 본체(10)는 내부에 원통 형상의 공간이 형성되어 있어 여과수단(30)이 수납될 수 있도록 구성된다. 상기 본체(10)의 내주면에는 세척수를 분사하는 노즐(70)이 부설된다. 그리고 본체(10)의 하부에는 후술하게 될 여과수단(30)의 표면에 침전된 이물질을 세척할 때 발생하는 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출구(60)가 형성된다. 상기 슬러지배출구(60)는 여과작업 동안에는 닫혀있으며 세척시에만 개방되어 슬러지를 배출하도록 하여 밸러스트수가 슬러지배출구(60)로 배출되는 것을 방지하게 된다.

다음으로 유입구(20)에 대해 설명하기로 한다. 상기 유입구(20)는 본체(10)의 상측에 형성되어 처리하고자 하는 밸러스트수가 본체(10)의 내부로 유입되도록 한다. 상기 유입구(20)에는 압력센서(22)가 구비되어 유입되는 밸러스트수의 압력을 감지하게 된다.

다음으로 여과수단(30)에 대해 설명하기로 한다. 상기 여과수단(30)은 납작한 원통형상의 결합부(32)와 상기 결합부(32)의 외주면에서 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망(80)이 결합된 여과부(34)로 이루어진 여과체를 다수개 적층하여 유입된 밸러스트수가 상기 메쉬망(80)에 여과되어 플랑크톤등의 이물질을 제거할 수 있도록 한다.

이때 상기 결합부(32)의 외주면에는 관통공(38)이 형성되어 있어 상기 메쉬망(80)을 통해 여과부(34) 내로 들어온 밸러스트수가 상기 관통공(38)을 통해 결합부(32) 내측으로 유입되도록 구성한다.

상기 여과부(34)의 메쉬망(80)은 도에 도시된 것과 같이 경사를 이루도록 한다. 즉 상측의 메쉬망(80)은 내측으로 갈수록 상향경사를 이루게 되며 하측의 메쉬망(80)은 내측으로 갈수록 하향경사를 이루게 된다. 이와 같이 경사를 이루는 이유는 세척시 상기 본체(10)의 노즐(70)로부터 분사되는 세척수에 의해 세척이 보다 잘 이루어지도록 하기 위함이다.

이때 세척수의 압력에 의해 상기 메쉬망(80)의 변형을 방지하기 위해 상기 여과부(34)와 메쉬망(80) 사이에는 보강부재(36)를 부설하게 된다. 상기 보강부재(36)는 결합부(32)의 둘레를 따라 외측으로 일정한 각도를 이루면서 다수개가 형성되어 상기 메쉬망(80)을 지지하게 된다.

그리고 상기 메쉬망(80)의 외측에는 다공판(90)이 부설된다. 상기 다공판(90)은 상기 메쉬망(80)을 덮게 되며 다수개의 통공이 형성되어 상기 통공을 통해 내부로 밸러스트수가 흘러들어가도록 구성된다. 상기 다공판(90)은 메쉬망(80)을 감싸 외부의 충격으로부터 메쉬망(80)을 보호하게 된다.

상기 여과수단(30)에는 모터(50)등이 연결되어 회전할 수 있도록 구성된다. 상기와 같이 여과수단(30)을 회전할 수 있도록 하는 이유는 세척시 상기 여과수단(30)을 회전시켜 노즐(70)에서 분사되는 세척수가 여과수단(30)의 표면을 모두 세척할 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로 배출구(40)에 대해 설명하기로 한다. 상기 배출구(40)는 본체(10)의 하측에 부설되며 상기 여과수단(30)의 결합부(32) 내측의 공간과 연결되어 여과된 밸러스트수가 상기 결합부(32) 내측의 통로를 따라 하측으로 이동하여 상기 배출구(40)를 통해 배출되도록 한다. 이때 상기 배출구(40)에는 압력센서(42)를 부설하여 배출되는 밸러스트수의 압력을 감지하게 된다.

다음으로 제어부에 대해 설명하기로 한다. 여과수단(30)에서 이물질을 계속 여과하는 경우 메쉬망(80)에 이물질이 침전되어 메쉬망(80)을 막게 되면 유입되는 밸러스트수의 양보다 여과되는 밸러스트수의 양이 적게 되면 유입되는 밸러스트수의 압력이 증가하게 되어 장치에 무리가 발생하게 되어 파손될 우려가 있으므로 메쉬망(80)을 세척할 필요가 있다.

따라서 제어부는 이러한 상태를 파악하기 위해 상기 유입구(20)의 압력센서(22)와 배출구(40)의 압력센서(42)로부터 감지된 압력에 대한 신호를 받아들이고 상기 압력의 차이를 구하게 된다. 상기 유입구(20)의 압력과 배출구(40)의 압력의 차이가 사전에 정해둔 값보다 클 경우 상기 제어부는 밸러스트수의 유입을 정지시키고 노즐(70)을 통해 세척수가 분사되도록 하며 여과수단(30)을 회전시키게 된다. 정해진 시간동안 세척이 이루어진 후 상기 제어부는 세척수의 분사와 여과수단(30)의 회전을 정지시키고 다시 밸러스트수가 유입되도록 하여 계속 여과가 이루어지도록 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 선박 밸러스트수 처리장치의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

본체(10)는 내부에 원통형상의 공간을 형성하게 된다. 상기 본체(10)는 상하측이 분리될 수 있도록 구성하여 여과수단(30)이 내부에 설치될 수 있도록 한다. 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 여과수단(30)의 메쉬망(80)은 눈의 크기를 50㎛로 하여 플랑크톤 등을 걸러낼 수 있도록 하며 다공판(90)은 5㎜ 지름의 통공을 다수개 형성하게 된다. 상기 여과수단(30)은 부식을 방지하기위해 스테인레스 재질을 사용하게 된다. 상기 여과수단(30)의 상측에는 모터(50)와 감속기가 연결되어 세척시 여과수단(30)이 회전할 수 있도록 구성한다.

또한 상기 본체(10)의 일측에는 상하로 일렬로 다수개의 노즐(70)을 부설하여 세척수를 분사할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 구성된 본체(10)는 선박의 일측에 설치되어 선박이 항구에 기항하여 선박 내부에 저장되어 있는 밸러스트수를 외부로 배출하기 전 여과시키게 된다.

먼저 펌프에 의해 공급되는 밸러스트수가 유입구(20)를 통해 본체(10) 내부로 유입된다. 상기 밸러스트수는 본체(10) 내부에 유입된 후 다공판(90)의 통공과 메쉬망(80)을 통과하게 된다. 이때 상기 메쉬망(80)의 눈이 플랑크톤보다 작으므로 상기 플랑크톤은 상기 메쉬망(80)에 의해 걸러지고 물만 내측으로 들어가게 된다. 이후 상기 물은 관통공(38)을 통해 결합공 내측으로 흘러들어가게 되며 결합공 중앙의 공간을 통해 하측으로 이동하여 배출구(40)로 배출된다.

이후 여과작업이 계속 진행되는 동안 메쉬망(80)이 플랑크톤에 의해 막히게 되면 여과되는 밸러스트수의 양이 줄어들게 되므로 배출구(40)의 배출압력은 감소하게 되며 유입압력은 증가하게 된다.

상기 제어부는 압력센서(22,42)로부터 상기 배출압력과 유입압력을 계속 전달받아 압력차이를 계산하게 되며 상기 압력차이가 1㎏/㎠ 이상 되면 여과작업을 중지하고 세척작업이 수행되도록 한다. 즉 상기 제어부는 펌프를 정지시켜 밸러스트수의 유입을 차단하고, 노즐(70)을 통해 세척수를 분사하며, 여과수단(30)을 회전시키도록 모터(50)를 작동시키며 슬러지배출구(60)를 개방하게 된다. 상기 여과수단(30)의 메쉬망(80) 표면에 침전되어 있던 슬러지는 상기 세척수의 압력에 의해 메쉬망(80)으로부터 분리되어 하측으로 내려가게 되고 상기 메쉬망(80)으로부터 분리된 슬러지는 슬러지배출구(60)를 통해 배출된다.

일정시간 동안 세척이 이루어지면 상기 제어부는 세척수의 분사와 여과수단(30)의 회전을 정지시키며 슬러지배출구(60)를 폐쇄한 후 펌프를 작동시켜 밸러스트수가 유입되도록 하여 여과작업이 다시 진행되도록 한다. 상기와 같이 여과된 밸러스트수는 선박의 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 선박 밸러스트수 처리장치에 의하면 메쉬망을 통해 플랑크톤 등을 걸러내므로 밸러스트수내의 플랑크톤을 완벽하게 처리할 수 있다는 효과가 있다. 또한 여과시 걸러진 이물질을 용이하게 제거할 수 있어 장치의 상태를 최적으로 유지할 수 있다는 효과가 있다. 또한 유입되는 밸러스트수와 배출되는 밸러스트수와의 압력차이를 감지하여 자동으로 세척이 이루어지므로 편리하다는 이점이 있다.

도1 : 본 발명의 실시예에 따른 선박 밸러스트수 처리장치의 단면도

도2 : 여과수단의 분해 사시도

도3 : 여과수단의 단면도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

10 : 본체 20 : 유입구

22,42 : 압력센서 30 : 여과수단

32 : 결합부 34 : 여과부

36 : 보강부재 38 : 관통공

40 : 배출구 50 : 모터

60 : 슬러지배출구 70 : 노즐

80 : 메쉬망 90 : 다공판

Claims (7)

1. 내부에 원통형상의 공간으로 형성되며 일측에 상하로 다수개 부설되는 노즐이 구비된 본체와;

   상기 본체의 일측에 형성되며 밸러스트수가 유입되는 유입구와;

   내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공이 형성된 결합부와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망이 결합된 여과부로 이루어진 여과체를 상기 본체내부에 다수개를 적층하여 상기 메쉬망을 통과한 밸러스트수가 상기 관통공을 통해 결합부 내측으로 이동하여 하측으로 흘러가도록 하며, 세척시 회전하도록 구성되는 여과수단과;

   상기 여과수단을 통과한 밸러스트수를 외부로 배출하는 배출구;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   유입되는 밸러스트수의 압력과 배출되는 밸러스트수의 압력을 검사하여 압력차가 발생하면 본체에 부설된 노즐을 통해 여과수단측으로 세척수를 분사하여 세척 시 회전하는 여과수단의 메쉬망 표면을 세척하도록 하는 제어부;를 더 포함하게 되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 본체는,

   하측에 세척시 발생한 슬러지를 배출하는 슬러지배출구를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 여과수단은,

   상기 메쉬망이 여과부의 말단에서 결합부 외주면측으로 경사를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 여과부는,

   상기 메쉬망 내측에 상기 메쉬망을 지지하는 보강부재가 부설되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 여과부는,

   상기 메쉬망 외측에 다수개의 통공이 형성된 다공판을 부설하게 되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.