KR100946544B1

KR100946544B1 - 선박 밸러스트수의 처리 장치

Info

Publication number: KR100946544B1
Application number: KR1020097008715A
Authority: KR
Inventors: 야스요 후쿠요; 타케아키 키쿠치; 준 와키; 세이지 키노; 카즈노부 히라오; 카츠미 요시다; 슈지 우에키
Original assignee: 미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2010-03-11
Also published as: JP4272669B2; CN101522576A; US8038875B2; WO2008038803A1; JP2008086892A; US20100006490A1; CN101522576B; KR20090061670A

Abstract

선박의 기 설치된 밸러스트수계 배관에 용이하게 장착하여 밸러스트수에 포함된 수생생물을 살멸할 수 있는 실용적인 선박 밸러스트수의 처리 장치를 제공하는 것이다.

고 유량·저 압력의 제 1 밸러스트 펌프(4)에 의해 밸러스트수를 선박 내에 끌어들여 밸러스트 탱크(2)에 이송하는 기 설치된 밸러스트수계 배관에서 분기된 분기관(131)에 오존 발생기에 의해 생성된 오존을 혼입시키는 오존 혼합 장치(133)와, 상기 밸러스트수를 상기 제 1 밸러스트 펌프보다 저 유량·고 압력으로 토출하는 제 2 밸러스트 펌프(134)와, 상기 제 2 밸러스트 펌프(134)의 2차측에 설치되어 상기 밸러스트수를 통과시킴으로써 복수의 슬릿 형상의 개구를 가지는 슬릿판(135)와, 밸러스트수에서 미용해 오존을 탈기하기 위한 탈기조(136)을 마련해 상기 탈기조(136)로부터 배출된 탈기 후의 밸러스트수를 상기 밸러스트수계 배관에 반송하도록 구성한다.

Description

선박 밸러스트수의 처리 장치{APPARTUS FOR TREATING SHIP BALLAST WATER}

본 발명은 선박 밸러스트수(ballast water) 처리 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 선박의 기 설치된 밸러스트수계 배관에 용이하게 장착하여 밸러스트수에 포함된 수생생물을 살멸할 수 있는 선박 밸러스트수의 처리 장치에 관한 것이다.

원유나 컨테이너 등을 수송하는 화물용 선박에는 항행 시의 선체의 안정성을 유지하기 위해서 밸러스트 탱크가 설치되어 있다. 통상적으로 원유 등이 적재되어 있지 않을 때에는 밸러스트 탱크 내를 밸러스트수로 채워 원유나 컨테이너 등을 실을 때에 밸러스트수를 배출함으로써 선체의 부력을 조정해 선체를 안정화시키고 있다.

이와 같이 밸러스트수는 선박의 안전한 항행을 위해 필요한 물로서 통상적으로 하역을 실시하는 항만의 해수가 이용된다. 그 양은 세계적으로 보면 연간 30~40억톤으로 추계되고 있다.

그런데, 밸러스트수에는 그것을 취수한 항만에 생식하는 수생생물이 혼입되어 있어 선박의 이동에 수반해 이런 수생생물이 동시에 이국에 옮겨지게 된다.

따라서, 원래 그 해역에는 생식하고 있지 않았던 생물종이 기존 생물종을 대신한다고 하는 생태계의 파괴가 심각화 되고 있다.

이러한 배경하에 국제해사기관(IMO)의 외교회의에서 선박의 밸러스트수 및 침전물의 규제 및 관리를 위한 조약(이하, 조약이라고 함)이 채택되어 밸러스트수 처리 장치를 이용한 밸러스트수 관리의 실시 의무가 2009년 이후의 건조선부터 적용될 예정이다.

또, 조약에 의해 밸러스트수의 배출 기준은 이하의 표 1에 나타내는 바와 같이 정해져 있다.

항목		밸러스트 수질 기준	크기
수생 생물		10개/ml	10~50㎛
수생 생물		10개/㎥	50㎛이상
지표 세균류	대장균	250cfu/100ml
	병원성 콜레라균(01,0139)	1cfu/100ml
	장구균	100cfu/100ml

이상과 같은 배경으로 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 밸러스트수의 처리 기술 개발이 급무가 되고 있다.

종래, 플랑크톤 등 수생생물을 포함한 물을 물리적으로 처리하는 방법으로는 밸러스트수에 오존 가스를 주입하여 밸러스트수 중의 수생생물을 살균 혹은 제균 하는 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다.

또, 수생생물이 포함된 물을 고압 펌프에 의해 슬릿판에 통과시켜 수생생물을 기계적으로 파괴해 살멸하는 기술이 특허문헌 2에 개시되어 있다.

현재, 해양을 항행하는 선박 내에는 밸러스트수를 끌어들이기 위한 밸러스트 펌프와, 그 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 공급하기 위한 밸러스트수계 배관이 설치되어 있다. 기 설치된 밸러스트 펌프는 일례로 보면 600m³/h, 0.25MPa의 사양으로 고 유량·저 압력의 펌프가 사용되고 있다.

본 발명자들은 상기 밸러스트수계 배관에 특허 문헌 2에 기재된 슬릿판을 적용하는 것을 시도했지만 기 설치된 밸러스트 펌프에서는 압력 부족으로 슬릿판이 기능하지 않는 것을 알았다. 처리수량을 줄이는 방법도 생각할 수 있지만, 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하려면 시간적인 제약이 있어(예를 들어 항만에 정박할 수 있는 시간 제약 등), 처리수량을 극단적으로 줄이는 것은 곤란하다.

또 기 설치된 밸러스트 펌프에는 밸러스트수를 끌어들이기 위한 배관이나 밸러스트수를 배출하기 위한 배관 등이 복잡하게 설치되어 있어 처리수량을 줄이면 이러한 배관의 지름도 바꾸지 않으면 안 되며, 밸브에 의해 유량을 바꾸려고 해도 밸브를 설치하는 것은 좁은 공간에서 작업상 곤란하여 비용도 상승하는 문제가 있다.

그래서, 본발명자들은 기 설치된 밸러스트 펌프나 기 설치된 밸러스트수계 배관을 그대로 유효하게 이용해 필요 최소한의 개조로 밸러스트수를 효율적으로 처리해 실용성이 뛰어난 기술의 개발을 시도해, 본 발명에 이르렀다.

특허 문헌 1 : 특개 2004－160437호 공보

특허 문헌 2 : 특개 2003－200156호 공보

본 발명은 선박의 기 설치된 밸러스트수계 배관에 용이하게 장착하여 밸러스트수에 포함된 수생생물을 살멸할 수 있는 실용적인 선박 밸러스트수의 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 다른 과제는 이하의 기재에 의해 분명해진다.

상기 과제는 이하의 각 발명에 의해 해결된다.

청구항 1에 기재된 발명은 고 유량·저 압력의 제 1 밸러스트 펌프에 의해 밸러스트수를 선박 내에 끌어들여 밸러스트 탱크에 이송하는 기 설치된 밸러스트수계 배관으로부터 분기된 분기관에 상기 밸러스트수에 오존 발생기에 의해 생성된 오존을 혼입시키는 오존 혼합 장치와, 상기 밸러스트수를 상기 제 1 밸러스트 펌프보다 저 유량·고 압력으로 토출하는 제 2 밸러슨트 펌프와, 상기 제 2 밸러스트 펌프의 2차측에 마련되어 상기 밸러스트수를 통과시킴으로써 이 밸러스트수 중의 수생생물을 전단력에 의해 파괴하기 위한 복수의 슬릿 형상의 개구를 가지는 슬릿판과, 상기 슬릿판의 2차측에 마련되어, 상기 오존 혼합 장치에 의해 오존이 혼입된 밸러스트수 중에서 미 용해 오존을 탈기하기 위한 탈기조를 마련해 상기 탈기조로부터 배출된 탈기 후의 밸러스트수를 상기 밸러스트수계 배관에 반송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수의 처리 장치이다.

청구항 2에 기재된 발명은 상기 탈기조로부터 배출된 밸러스트수를 상기 밸러스트수계 배관에 유입시키는 관의 도중으로부터 밸러스트수를 상기 오존 혼합 장치의 1차측에 반송해 순환시키는 반송관을 마련함과 동시에, 상기 슬릿판보다 2차측의 라인 중에 소정의 압력 이상의 압력이 가해졌을 경우에 밸브를 여는 안전 밸브를 상기 반송관에 마련한 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 선박 밸러스트수의 처리 장치이다.

청구항 3에 기재된 발명은 상기 탈기조에 의해 밸러스트수로부터 분리된 오존을 분해해 대기 중에 배출하는 배출 오존 분해탑을 가지는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 선박 밸러스트수의 처리 장치이다.

청구항 4에 기재된 발명은 상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 배출하는 상기 밸러스트수계 배관 중에 배수관을 가지고, 이 배수관에 밸러스트수 중의 브롬 산화물을 포함한 옥시던트를 활성탄에 의해 제거하는 제거장치를 마련한 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 선박 밸러스트수의 처리 장치이다.

본 발명에 의하면 선박의 기 설치된 밸러스트수계 배관에 용이하게 장착하여 밸러스트수에 포함된 수생생물을 살멸할 수 있는 실용적인 선박 밸러스트수의 처리 장치를 제공할 수가 있다.

도 1은 본 발명과 관련되는 선박 밸러스트수의 처리 장치가 설치된 선박의 주요부의 개략을 평면으로 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명과 관련되는 선박 밸러스트수의 처리 장치가 설치된 선박의 주요부의 개략을 측면에서 나타낸 구성도이다.

도 3은 도 1중의 a－a선 단면도이다.

도 4는 분기관 내의 슬릿판을 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 4의 b－b선 단면도이다.

도 6은 슬릿판의 개구의 다른 모양을 나타내는 단면도이다.

도 7은 슬릿판의 개구의 또 다른 모양을 나타내는 단면도이다.

도 8은 분기관 내의 슬릿판의 다른 모양을 나타내는 단면도이다.

부호의 설명:

1：선체

2：밸러스트 탱크

3：시 체스트

4：밸러스트 펌프( 제 1 밸러스트 펌프)

5：취수관

6：스트레너

7：배수관

8：배수구

9：주배관

10：주 배수 노즐

11：바이패스관

12a~12i：개폐 밸브

13：처리 장치

13a, 13b, 13c, 13e：개폐밸브

13d：안전밸브

131：분기관

132：프리필터유닛

132a：필터

133：오존 혼합 장치

133a：오존 발생기

133b：이송관

134：밸러스트 펌프( 제 2 밸러스트 펌프)

135, 135A, 135B：슬릿판

135a：슬릿 형상의 개구

136：탈기조

137：배출 오존 분해탑

138：반송관

139：제거 장치

139a：활성탄조

139b：배관

100：짐칸

200：기관실

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 이용해 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련되는 선박 밸러스트수의 처리 장치가 마련된 선박의 주요부의 개략을 평면으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 측면에서 나타낸 구성도이며, 도 3은 도 1중의 a－a선 단면도이다. 여기에서는 선박으로서 컨테이너를 적재하는 콘테이너선을 예시하고 있다. 도면에서, 1은 선체, 2는 선체(1)의 뱃머리 부 근에 설치된 밸러스트 탱크, 100은 컨테이너를 수용하는 짐칸, 200은 기관실이다.

각 밸러스트 탱크(2)에는, 배 밑바닥부 부근에 마련된 시 체스트(3)으로부터 밸러스트 펌프(제1 밸러스트 펌프)(4)의 운전에 의해 밸러스트수(해수 또는 담수)가 들어온다. 밸러스트수에는 동물 플랑크톤, 식물 플랑크톤, 세균류 등 수생생물이 포함되어 있다. 밸러스트 펌프(4)는 시 체스트(3)로부터 선체(1) 내에 밸러스트수를 끌어들이는 취수관(5)에 설치되어 있고, 그 1차측(밸러스트 펌프(4)의 입구, 흡입측)에는 스트레너(6)가 사이에 설치되어 있다.

이 스트레너(6)는 밸러스트 펌프(4)에 유입하는 밸러스트수 중의 비교적 큰 협잡물을 제거하기 위한 것으로, 예를 들어 5~10 mmφ, 바람직하게는 8 mmφ의 구멍이 5~15mm 피치, 바람직하게는 11 mm 피치로 열려 있는 것을 사용할 수 있다.

7은 선체(1)를 횡단하도록 설치된 배수관으로, 양단이 선체(1)의 양측부에 각각 설치된 배수구(8, 8')에 접속되어 있다. 밸러스트 펌프(4)의 2차측(출구측, 토출측)의 취수관(5')은 이 배수관(7)의 중도부분에 접속되어 있다.

9는 밸러스트수를 이송하는 주배관으로, 그 일단은 상기 배수관(7)의 중도부분에 접속되어 있다. 그 타단에는 각 밸러스트 탱크(2)의 물 공급 및 배수를 실시하기 위해 각 밸러스트 탱크(2) 내에 설치된 주(注) 배수 노즐(10)이 각각 접속되어 있다.

11은 각 밸러스트 탱크(2) 내의 밸러스트수를 밸러스트 펌프(4)의 운전에 의해 선체(1) 외부에 배수하기 위해 사용하는 바이패스관으로, 주배관(9)과 밸러스트 펌프(4)의 1차측(입구측, 흡입측)의 취수관(5)과의 사이를 접속하도록 배치되어 있 다.

또한 부호 12a~12i의 구성부품은 개폐 밸브이다.

상기 밸러스트수계 배관에 의해 각 밸러스트 탱크(2)에 밸러스트수를 공급하는 경우, 개폐 밸브(12a, 12b, 12c, 12e, 12f, 12h)를 각각 열린 상태로, 개폐밸브(12d, 12g, 12i)를 각각 닫힌 상태로 한 후, 밸러스트 펌프(4)를 운전시켜, 시 체스트(3)으로부터 취수관(5, 5')을 통해 밸러스트수를 취수한다. 시 체스트(3)으로부터 취수관(5)에 유입한 밸러스트수는 스트레너(6)에 의해 큰 이물이 제거된 후, 배수관(7)을 통해 주배관(9)에 유입한다. 주배관(9)에 유입한 밸러스트수는 각 밸러스트 탱크(2) 내에 마련된 주 배수 노즐(10)로부터 각 밸러스트 탱크(2) 내에 공급된다.

또, 각 밸러스트 탱크(2) 내의 밸러스트수를 배수하는 경우, 이번에는 개폐밸브(12b, 12c, 12d, 12g, 12i)를 열린 상태로, 개폐밸브(12a, 12e, 12f)를 닫힌 상태로 한 후 개폐밸브(12h)를 열린상태로 하고, 밸러스트 펌프(4)를 운전시키면 각 밸러스트 탱크(2) 내의 밸러스트수는 주 배수 노즐(10)으로부터 주배관(9), 바이패스관(11), 취수관(5, 5'), 스트레너(6), 밸러스트 펌프(4)를 통해 배수관(7)에 유입해, 선체(1)의 양측부의 배수구(8, 8')로부터 외부에 배수된다.

상기 기 설치된 밸러스트수계 배관에 본 발명과 관련되는 선박 밸러스트수의 처리 장치(13)가 설치된다.

처리 장치(13)는 상기 설명한 밸러스트수계 배관의 배수관(7)의 중도 부분에서 분기된 분기관(131)에 차례로 프리필터유닛(132), 오존 혼합 장치(133), 밸러스 트 펌프(제 2 밸러스트 펌프)(134), 슬릿판(135) 및 탈기조(136)가 사이에 설치되어 있다.

분기관(131)은 배수관(7)에 각각 접속된 취수관(5')과 주배관(9) 사이의 배수관(7)으로부터 분기되고, 그 타단은 탈기조(136)로부터 배출된 밸러스트수를 다시 배수관(7)에 반송하기 위해 상기 분기부분과 주배관(9) 사이의 배수관(7)에 접속되어 있다.

프리필터유닛(132)은 병렬로 접속된 복수의 필터(132a)(도 1에서는 4개를 나타냄.)로 구성되어 있고, 취수관(5)에 마련된 스트레너(6)에서는 다 제거되지 않고 처리 장치(13)에 끌어들여진 협잡물을 밸러스트수로부터 제거한다. 특히, 밸러스트수가 후단에 설치된 슬릿판(135)의 슬릿형상의 개구를 통과할 때에 막힘이 발생하는 일이 없도록 각 필터(132a)의 메시는 스트레너(6)보다 미세한 필터가 사용되며, 예를 들어 200~300㎛, 바람직하게는 250㎛의 메시의 필터가 사용된다.

복수의 필터(132a)는 그 중의 어느 하나를 예비로 하고 나머지 필터(132a)에 의해 밸러스트수에서 협잡물을 제거하며, 그 사이에 하나의 예비필터(132a)의 역 세정을 실시함으로써 막힘을 해소시키도록 동작시키는 것이 바람직하다. 복수의 필터(132a)중에서 예비로 역 세정하는 필터(132a)를 정기적으로 교대함으로써 장기적으로 막힘없이 연속 운전할 수 있다.

오존 혼합 장치(133)는 프리필터유닛(132)을 통과한 밸러스트수에 오존 발생기(133a)에 의해 생성된 오존을 혼입시킨다. 오존 발생기(133a)에는 무성 방전형, 자외선 조사형 등을 이용할 수 있으며, 도 2에 나타내듯이, 선체(1) 내의 선미에 배치되어 도시하지 않는 펌프에 의해 이송관(133b)을 통해 오존 혼합 장치(133)에 이송되게 되어 있다.

이 오존 혼합 장치(133)는 프리필터유닛(132)을 통과한 후의 분기관(131') 내 이송되는 밸러스트수와 오존 혹은 오존과 산소의 혼합기체를 기액혼합할 기액혼합 장치(오존 인젝터)를 이용한 예를 나타내고 있지만, 밸러스트수에 소정 농도의 오존을 혼입시킬 수가 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 스태틱 믹서, 라인 믹서 등 정적 혼합기를 사용할 수도 있다. 또 미리 밸러스트수에 소정의 농도가 되도록 오존 혹은 오존과 산소의 혼합기체를 혼입시킨 오존수를 만들어 두고, 이 오존수를 프리필터유닛(132)를 통과한 후의 분기관(131')내 이송되는 밸러스트수에 소정의 비율이 되도록 혼합시킴으로써 밸러스트수에 소정 농도의 오존이 혼입되도록 할 수 있다.

이 밸러스트수에의 오존의 혼입에 의해 밸러스트수 중의 수생생물을 살균한다. 밸러스트수 중의 오존 농도는 살균 효과를 발휘하는데 있어서 최대로 5 ppm(g오존/m³밸러스트수)로 하는 것이 바람직하다. 5 ppm를 넘게 되면 오존에 의해 밸러스트 탱크(2) 등의 부식이 염려된다. 보다 바람직하게는 0.5~5 ppm의 범위로 하는 것이다.

분기관(131')의 밸러스트수는 밸러스트 펌프(제 2 밸러스트 펌프)(134)의 운전에 의해 이송된다.

취수관(5)에 설치된 기 설치된 밸러스트 펌프(제 1 밸러스트 펌프)(4)는 고 유량·저 압력 펌프이다. 이 기 설치된 밸러스트 펌프(4)는 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 이송할 수 있으면 되기 때문에 압력 손실을 일으키는 부위는 적기 때문에 저 압력으로 충분했다. 또, 밸러스트수의 이송을 단시간에 실시하기 위해서 고 유량으로 설정되어 있었다. 구체적으로는 하나의 기 설치된 선박의 예로 보면, 600 m³/h, 0.25 MPa였다. 일반적으로는 4만~6만톤의 벌크 캐리어로 500~700 m³/h, 0.2~0.3 MPa의 범위이다.

한편, 제 2 밸러스트 펌프(134)는 제 1 밸러스트 펌프(4)에 비해 저 유량·고 압력의 것이 사용된다. 유량은, 본 발명에 의한 처리에 의해 얻어진 이미 처리된 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 채우기 위해서 필요한 시간, 예를 들어 선박이 항만에 정박 가능한 시간의 한도 내에서 적당하게 결정할 수 있지만, 기 설치된 제 1 밸러스트 펌프(4)에 비하면 저 유량으로 설정된다. 이것에 의해 분기관의 지름을 작게 해 저비용화도 도모할 수 있다.

제 2 밸러스트 펌프(134)의 토출 압력은 제 1 밸러스트 펌프(4)에 비하면 고압이다. 슬릿판(135)에 의한 압력 손실분을 보충하고, 더욱이 그 외의 압력 손실분을 고려할 필요가 있기 때문이다. 구체적으로는, 하나의 개조예로 보면, 300m³/h,1.35 MPa의 사양의 제 2 밸러스트 펌프(134)에 의해 양호한 처리 결과가 얻어진다. 바람직한 범위는, 150~450 m³/h, 0.5~2.0 MPa이다.

제 2 밸러스트 펌프(134)를 제 1 밸러스트 펌프(4)와 같은 유량으로 고압력으로 하면 펌프가 제 1 밸러스트 펌프(4)보다 대형화 해 큰 설치 스페이스가 필요 하다. 그러나, 좁은 선박 내에서는 설치 스페이스를 확보하는 것은 매우 어렵다. 이 제 2 밸러스트 펌프(134)를 제 1 밸러스트 펌프(4)보다 저 유량으로 함으로써 펌프의 대형화를 방지하여 설치 스페이스의 확보도 용이해진다.

본 발명에서 제 2 밸러스트 펌프(134)의 저 유량·고 압력의 사양은 구체적인 예에서 든 수치로 한정되는 것이 아니며, 기 설치된 제 1 밸러스트 펌프(4)와의 대비에 있어서 기술적 의의를 가지는 것이다.

슬릿판(135)은 오존 혼합 장치(133)에 의해 오존이 혼입된 밸러스트수를 고압으로 통과시킴으로써 밸러스트수 중의 수생생물을 더욱 전단력에 의해 파괴한다.

이 슬릿판(135)의 상세를 도 4~도 8에 나타낸다.

도 4는 분기관(131')내의 슬릿판(135)을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 b－b선 단면도이며, 이들에 나타내듯이 슬릿판(135)은 분기관(131')의 내부에 이 분기관(131')의 유로 전체를 막듯이 해 설치되어 있다.

슬릿판(135)에는 복수의 슬릿형상의 개구(135a)가 형성되어 있다. 개구(135a)의 개구 폭은 밸러스트수 중의 수생생물을 전단력에 의해 파괴하는 효과가 충분히 발휘될 수 있는 폭으로 설정되지만 바람직하게는 200㎛~500㎛로 하는 것이다.

분기관(131') 내 이송되는 밸러스트수는 밸러스트 펌프(134)에 의해 이 슬릿판(135)을 향해 고압으로 압송된다. 압송된 밸러스트수는 난류 상태인 채 슬릿판(135)의 슬릿 형상의 개구(135a)를 통과하려고 하여, 이 개구(135a)를 통과할 때에 전단현상이 생겨, 밸러스트수 중의 수생생물을 파괴해 살멸한다.

상기 전단력에 의한 파괴, 살멸효과를 보다 발휘시키기 위해서, 슬릿판(135)은 밸러스트수의 흐름방향에 대해서 직교하는 방향으로 장착하는 것이 바람직하다.

또, 슬릿판(135)은 분기관(131') 안에 밀접해 장착되지만, 도시하지 않지만, 용이하게 분리가능하게 해 세정할 수 있도록 플랜지 등에 의해 분기관(131') 내에 설치하는 것이 바람직하다.

슬릿판(135)에 형성되는 복수의 슬릿형상의 개구(135a)의 형상은 도 5에 예시하듯이 가늘고 긴 직사각형상으로 이루어지는 것을 바람직한 모양으로서 제시하고 있다. 개구(135a)의 갯수는 특히 한정되지 않으며, 밸러스트수의 압력 손실, 전단현상의 발생 상황에 따라 적당하게 설정된다.

또 각 개구(135a)는 도 5에 나타내듯이 모두 같은 길이로 형성할 수도 있지만, 도 6에 나타내듯이 분기관(131')의 단면 형상에 맞추어 중앙부의 개구(135a)를 길게, 단부로 갈수록 짧게 형성할 수도 있다.

또, 각 개구(135a)의 형상은 직선 모양으로 한정하지 않고, 도 7에 나타내듯이 곡선 형상일 수도 있다. 도 7은 곡선 형상의 일례인 원호 형상으로 배치한 모양을 나타내고 있다.

더욱이, 분기관(131') 내에 설치된 슬릿판(135)의 매수는 1매에 한정하지 않고, 복수매를 간격을 두어 설치 할 수도 있다. 도 8은 분기관(131) 내에 2매의 슬릿판(135A, 135B)을 설치한 예를 나타내고 있다. 이와 같이 복수매의 슬릿판(135)을 설치하는 경우, 각 슬릿판(135)의 각 개구(135a)의 폭, 크기, 갯수, 형상을 다르게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전단 현상을 보다 한층 효과적으로 발휘 시킬 수가 있어 밸러스트수 중의 수생생물의 파괴, 살멸 효과를 보다 향상시킬 수가 있다.

이와 같이 해 분기관(131') 내 이송되는 밸러스트수 중의 수생생물은 오존 혼합 장치(133)에 의한 밸러스트수 중에의 오존 혼입 및 슬릿판(135)에 의한 전단력에 의해 살멸된다.

탈기조(136)는 슬릿판(135)을 통과한 밸러스트수 중에서 미 용해 오존을 탈기, 분리한다. 이것에 의해 밸러스트 탱크(2) 등에 미 용해 오존 함유의 밸러스트수가 이송되는 것이 방지되어 밸러스트 탱크(2) 등의 부식을 피할 수 있다.

탈기조(136)에 의해 밸러스트수에서 분리된 오존을 포함한 가스는 탈기조(136)로부터 대기에 배출된다. 이 배출 라인에는 배출 오존을 분해하기 위한 배출 오존 분해탑(137)을 마련해 두어 이 배출 오존 분해탑(137)에 의해 배출 가스 중의 오존을 분해한 후에 선체(1)의 데크 상에서 대기중에 배출하는 것이 바람직하다.

탈기조(136)에 의해 미 용해 오존을 포함한 가스가 탈기, 분리된 밸러스트수는 다시 배수관(7)에 반송된다. 분기관(131')과 배수관(7)이 접속되는 2곳의 분기부분 사이에는 개폐밸브(13a)가 설치되어 있어 이 개폐밸브(13a)가 닫혀짐으로써 취수관(5)으로부터 끌어 들여진 밸러스트수가 분기관(131)측에 유입되게 되어 있다.

또, 분기관(131')의 유입단 부근 및 유출단 부근에도 각각 개폐밸브(13b, 13c)가 설치되어 취수관(5, 5')으로부터 배수관(7)에 이송된 밸러스트수를 처리 장 치(13)에 유입시킬 것인지를 전환하게 되어 있다.

상기 처리 장치(13)에 의해 밸러스트수의 처리를 실시하는 경우, 개폐밸브(12a, 12b, 12c, 12e, 12f, 12h, 13b, 13c)를 각각 열린 상태로, 개폐밸브(12d, 12g, 12i, 13a)를 각각 닫힌 상태로 한 후, 밸러스트 펌프(4)를 운전시켜 시 체스트(3)으로부터 취수관(5)을 통해 밸러스트수를 취수한다. 시 체스트(3)으로부터 취수관(5)에 유입한 밸러스트수는 스트레너(6)에 의해 큰 이물이 제거된 후 배수관(7)으로부터 분기관(131)에 유입해 프리필터유닛(132)에 의해 협잡물이 제거된 후 오존 혼합 장치(133)에 의해 오존이 혼입되어 밸러스트 펌프(134)의 운전에 의해 고압으로 슬릿판(135)을 향해 토출됨으로써 수생생물이 파괴, 살멸 된다. 그 후, 탈기조(136)에서 미 용해 오존이 탈기, 분리된 밸러스트수가 다시 배수관(7)에 반송되어 주배관(9)을 통해 각 밸러스트 탱크(2) 내에 설치된 주배수 노즐(10)로부터 각 밸러스트 탱크(2) 내에 공급된다.

이것에 의해, 각 밸러스트 탱크(2) 내에는 수생생물이 살멸된 밸러스트수가 저장된다. 처리 장치(13)는 배수관(7)에 분기관(131)의 일단 및 131'의 일단을 각각 접속해, 그 2곳의 분기 부분 사이에 개폐밸브(13a)를 설치하는 것만으로 설치 가능하기 때문에 기 설치된 밸러스트수계 배관에 간단하게 장비할 수가 있다.

또한 제 1 밸러스트 펌프(4)는 기 설치된 펌프로서, 이것은 시 체스트(3)로부터 취수한 밸러스트수를 각 밸러스트 탱크(2)에 이송하는데 필요 충분한 토출 압력을 가지고 있으면 되기 때문에, 상술한 것처럼, 처리 장치(13) 내에 설치된 제 2 밸러스트 펌프(134)에 비해 토출 압력은 작다. 그리고, 이 제 1 밸러스트 펌프(4) 의 운전에 의해 밸러스트수를 각 밸러스트 탱크(2)에 이송하기 위해 사용되는 배수관(7) 및 주배관(9) 등의 기 설치된 밸러스트수계 배관은 이 제 1 밸러스트 펌프(4)의 토출 압력에 응한 내압을 가지도록 설계되어 있다.

이것에 대해, 제 2 밸러스트 펌프(134)는 제 1 밸러스트 펌프(4)보다 고압이기 때문에, 밸러스트수를 제 2 밸러스트 펌프(134)를 운전시켜 처리 장치(13)에 의해 처리할 때, 제 2 밸러스트 펌프(134)의 높은 토출압이 제 1 밸러스트 펌프(4)의 토출압에 따라 비교적 저압으로 설계되어 있는 기 설치된 밸러스트수계 배관에 걸리게 된다. 이 때문에, 처리 장치(13)에는 탈기조(136)으로부터 배출된 밸러스트수를 기 설치된 밸러스트수계 배관의 배수관(7)에 유입시키는 관의 도중부터 밸러스트수를 오존 혼합 장치(133)의 1차측에 반송해 순환시키는 반송관(138)을 마련함과 동시에, 슬릿판 135보다 2차측(하류측)의 라인(131") 중에 소정의 압력 이상의 압력이 가해졌을 경우에 밸브를 여는 안전밸브(13d)를 반송관(138)에 마련해 두는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 제 2 밸러스트 펌프(134)의 운전중에, 어떠한 원인에 의해 슬릿판(135)의 2차측(하류측)의 라인의 압력이 기 설치된 밸러스트수계 배관의 설계 내압보다 높아지면 안전밸브(13d)가 열려 탈기조(136)로부터 배출된 밸러스트수의 일부를 반송관(138)을 통해 오존 혼합 장치(133)의 1차측에 반송해 순환시켜, 기 설치된 밸러스트수계 배관에 설계 내압을 넘는 높은 토출압이 걸리는 것을 회피할 수 있다.

또, 이것에 더하여, 처리 장치(13)의 분기관(131', 131")은 적어도 제 2 밸 러스트 펌프(134)와 슬릿판(135)을 연결하는 부위만이 제 2 밸러스트 펌프(134)의 토출 압력에 응한 높은 내압을 가지고 있으면 되고, 반드시 분기관(131)의 전체의 설계 내압을 제 2 밸러스트 펌프(134)의 토출 압력에 응해 높게 할 필요가 없어진다.

안전밸브(13d)는, 예를 들어 슬릿판(135)의 2차측에 밸러스트수의 압력을 계측하는 도시하지 않는 압력센서를 마련해 두어 그 계측값이 소정의 값 이상이 되었을 경우에 밸브를 여는 동작을 하도록 구성해 둘 수가 있다.

처리 장치(13)에는, 이 처리 장치(13)에 의해 처리된 밸러스트수를 각 밸러스트 탱크(2)에서 배수관(7)의 각 배수구(8, 8')로부터 선체(1)의 외부에 배출할 때에 밸러스트수 중의 브롬 산화물을 포함한 옥시던트를 활성탄에 의해 제거하는 제거 장치(139)를 마련해 두는 것이 바람직하다. 제거 장치(139)에 의해, 이미 처리된 밸러스트수 중에 포함되는 유해한 옥시던트 등의 산화성 물질(예를 들어 브롬 산화물)을 제거할 수 있다.

도 1에서는 2개의 활성탄조(139a, 139a)가 병렬로 설치되어 있고 그것들이 배수관(7)에 접속된 배관(139b)에 설치되어 있다. 배관(139b)은, 배수관(7)으로부터 밸러스트수를 끌어들여 활성탄조(139a, 139a)를 통과시킨 후, 다시 배수관(7)에 반송하도록 설치되어 있다. 배관(139b)의 2곳의 접속 부분 사이에는 개폐밸브(13e)가 설치되어 있어 이 개폐밸브(13e)가 닫혀짐으로써 배수관(7) 내 이송되는 밸러스트수가 배관(139b) 측에 유입해 제거 장치(139)에 이송되게 되어 있다.

이 제거 장치(139)에 마련된 활성탄조(139a)는 2개로 한정되지 않는다. 또, 제거장치(139)는 배수관(7)과 주배관(9)과의 접속 부위를 사이에 두고 각 배수구(8, 8) 측에 각각 설치해 두어, 활성탄 처리된 밸러스트수의 배수를 각 배수구(8, 8')로부터 각각 실시할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.

이상 설명한 실시형태에서는, 오존 혼합 장치(133)를 프리필터유닛(132)과 밸러스트 펌프(제 2 밸러스트 펌프)(134) 사이의 분기관(131')에 설치하는 것을 통해 오존 혼입 후의 밸러스트수를 슬릿판(135)에 이송하도록 했지만 오존 혼합 장치(133)는 슬릿판(135)의 2차측(배출측)에 설치 해 슬릿판(135)을 통과한 후의 밸러스트수에 오존을 혼입하도록 할 수 있다.

Claims

선박 내에 끌어들이는 밸러스트 수(ballast water)를 제 1 밸러스트 펌프에 의해 밸러스트 탱크에 이송하는 밸러스트수계 배관에 개폐 밸브를 설치하고, 상기 개폐밸브의 일차측으로부터 분기된 분기관에,

상기 밸러스트수에서 큰 협잡물을 제거하는 프리필터유닛과,

상기 밸러스트수에 오존발생기에 의해 생성된 오존을 혼합시키는 오존 혼합 장치와,

상기 밸러스트수를 상기 제 1 밸러스트 펌프보다 고 압력으로 토출하는 제 2 밸러스트 펌프와,

상기 제 2 밸러스트 펌프의 2차측에 마련되어 상기 밸러스트수를 통과시킴으로써 이 밸러스트수 중의 수생생물을 전단력에 의해 파괴하기 위한 복수의 슬릿 형상의 개구를 가지는 슬릿판과,

상기 슬릿판의 2차측에 마련되어, 상기 오존 혼합 장치에 의해 오존이 혼입된 밸러스트수에서 미 용해 오존을 탈기하기 위한 탈기조를 마련하고,

상기 탈기조로부터 배출된 탈기 후의 밸러스트수를 상기 밸러스트수계 배관에 상기 개폐밸브의 2차측에 반송하도록 구성하고,

상기 개폐밸브를 닫음으로써, 상기 제 1 밸러스트 펌프에 의해 선박 내에 끌어들인 밸러스트수의 전량을, 상기 분기관에 유입시키게 구성된 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수의 처리 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 탈기조로부터 배출된 밸러스트수를 상기 밸러스트수계 배관에 유입시키는 관의 도중부터 밸러스트수를 상기 오존 혼합 장치의 1차측에 반송해 순환시키는 반송관을 마련함과 동시에, 상기 슬릿판보다 2차측의 라인에 소정의 압력 이상의 압력이 가해졌을 경우에 밸브를 여는 안전밸브를 상기 반송관에 마련한 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수의 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 탈기조에 의해 밸러스트수로부터 분리된 오존을 분해해 대기중에 배출하는 배출 오존 분해탑을 가지는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수의 처리 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 배출하는 상기 밸러스트수계 배관 중에 배수관을 가지고, 이 배수관에 밸러스트수 중의 브롬 산화물을 포함한 옥시던트를 활성탄에 의해 제거하는 제거 장치를 마련한 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수의 처리 장치.