KR101165275B1 - Ballast water circulation disposal method and system - Google Patents

Ballast water circulation disposal method and system Download PDF

Info

Publication number
KR101165275B1
KR101165275B1 KR1020110103411A KR20110103411A KR101165275B1 KR 101165275 B1 KR101165275 B1 KR 101165275B1 KR 1020110103411 A KR1020110103411 A KR 1020110103411A KR 20110103411 A KR20110103411 A KR 20110103411A KR 101165275 B1 KR101165275 B1 KR 101165275B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ballast water
ballast
ozone
mixer
dissolved
Prior art date
Application number
KR1020110103411A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이희완
Original Assignee
원라인테크 주식회사
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 원라인테크 주식회사 filed Critical 원라인테크 주식회사
Priority to KR1020110103411A priority Critical patent/KR101165275B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101165275B1 publication Critical patent/KR101165275B1/en

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
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • 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
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • 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
    • 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
    • C02F2201/78Details 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

Abstract

PURPOSE: A method for circulating ballast water and a system for the same are provided to miniaturize an apparatus for treating ballast water and preventing the influence of ballast water treatment to the navigation of a vessel. CONSTITUTION: A plurality of ballast water tanks is filled with ballast water(S1). An apparatus for treating the ballast water is in connection with the ballast tanks using circulating pipes. Ballast water from a first ballast tank is discharged and sterilized. The treated ballast water is supplied to the first ballast water tank. Ballast water from remaining ballast water tanks is successively treated and re-supplied to the ballast water tanks(S2).

Description

밸러스트수 서큐레이션 처리방법 및 처리 시스템{BALLAST WATER CIRCULATION DISPOSAL METHOD AND SYSTEM}Ballast Water Circulation Treatment Method and Treatment System {BALLAST WATER CIRCULATION DISPOSAL METHOD AND SYSTEM}

본 발명은 선박의 항해시 밸러스트수 탱크에 저장되는 밸러스트수에 대한 살균처리를 통해 환경훼손을 방지하고자 하는 밸러스트수 처리에 관련되는 기술이다.
The present invention is a technique related to the ballast water treatment to prevent environmental damage through the sterilization treatment for the ballast water stored in the ballast water tank when the ship is sailing.

국가간 교역이 활발하게 이루어짐에 따라 수많은 선박과 비행기들이 전세계를 누비고 있는 실정이다. 비행기를 통해서도 화물이 운송되기도 하지만 대부분의 화물들은 대형 컨테이너선과 같은 선박을 통해 운송된다.As the trade between countries is active, numerous ships and planes travel around the world. Although cargo is also transported by plane, most cargo is transported by ship, such as large container ships.

컨테이너선과 같은 대형 선박에는 선박의 항해시에 선박의 밸런스를 유지하기 위하여 일정 중량의 해수를 선박 하부의 밸러스트 탱크에 저장하게 된다.In a large ship such as a container ship, a certain weight of seawater is stored in a ballast tank under the ship in order to maintain the balance of the ship when the ship is sailing.

이와 같이 선박의 밸런스 유지를 위해 밸러스트 탱크에 저장되는 해수(또는 담수)를 밸러스트수(ballast water)라고 한다.As such, the seawater (or fresh water) stored in the ballast tank for maintaining the balance of the ship is called ballast water.

일반적으로 선박의 출항지 근해에서 적정량의 밸러스트수를 탱크에 저장하여 항해한 후 도착지 근해에서 탱크에 저장된 밸러스트수를 배출하게 된다.In general, an appropriate amount of ballast water is stored in a tank near the ship's port of departure, and then the ballast water stored in the tank is discharged from the port of destination.

그러나 출항지 근해에서 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수에는 출항지 근해에 생존하고 있는 각종 미생물이나 슬러지 등을 포함하고 있기 때문에 이를 도착지 근해에 그대로 배출할 경우 도착지 근해를 심각하게 오염시켜 생태계를 교란하게 하는 문제점이 있었다.However, since the ballast water stored in the ballast tanks near the port of departure contains various microorganisms or sludges that live near the port of departure, if discharged as it is, the polluted ecosystem will be disturbed by seriously polluting the destination. .

즉, 새로운 생물종과 각종 오염원이 유입됨에 따라 기존 해양 생태계에 급격한 변화를 유발시킬 수 있다.In other words, the introduction of new species and various pollutants can cause rapid changes in existing marine ecosystems.

이러한 문제를 해결하기 위하여 선박의 밸러스트수 및 침전물의 규제.관리를 위한 국제조약이 채택되어 밸러스트수의 배출기준을 정하고, 이를 충족하지 못할 경우 밸러스트수의 배출을 거부할 수 있도록 하였다.In order to solve this problem, international treaties for the regulation and management of ship's ballast water and sediment were adopted to set the discharge standard of ballast water and to reject the discharge of ballast water.

밸러스트수로 인해 유발되는 환경오염에 대한 국제적 관심이 높아지고 있고 갈수록 밸러스트수에 대한 규제는 심해질 것이므로 선박 내부에서 밸러스트수를 처리할 수 있는 기술의 필요성이 높아지고 있다.There is a growing international interest in environmental pollution caused by ballast water, and the regulation of ballast water will become more severe. Therefore, there is an increasing need for technology capable of treating ballast water inside ships.

대표적인 종래기술로 대한민국 등록특허번호 제10-0743946호 "밸러스트수 정화 장치 및 상기 장치를 탑재한 선박"(이하, 종래기술1이라 한다)이 있었고, 종래기술1의 경우 선박의 밸러스트 탱크에 저장되는 밸러스트수를 저장단계에서 여과장치에 의하여 여과처리하고, 배출단계에서 살균장치에 의하여 살균하도록 하는 기술이다.Representative prior art was Republic of Korea Patent No. 10-0743946 "ballast water purification device and the vessel equipped with the device" (hereinafter referred to as the prior art 1), the prior art 1 is stored in the ballast tank of the vessel The ballast water is filtered by a filtration device in a storage step and sterilized by a sterilizer in a discharge step.

즉, 여과장치에서는 큰 입자의 물질을 여과처리하고, 살균장치에서는 자외선 조사에 의하여 각종 플랑크톤이나 미생물 등을 살균처리하도록 한다.In other words, the filtration apparatus filters the large particles of material, and the sterilization apparatus sterilizes various plankton, microorganisms, and the like by ultraviolet irradiation.

또 다른 종래기술로 대한민국 등록특허번호 제10-0947558호의 "밸러스트수 수처리 시스템"(이하, 종래기술2라 한다)이 있으며, 종래기술2는 원심분리기, 초음파 살균장치 및 자외선 살균 장치를 포함하여 이루어진다.Another conventional technique is a "ballast water treatment system" (hereinafter referred to as the prior art 2) of the Republic of Korea Patent No. 10-0947558 No. 2, the prior art 2 comprises a centrifuge, an ultrasonic sterilizer and an ultraviolet sterilizer. .

한편, 또 하나의 종래기술로 대한민국 등록특허번호 제10-0797186호의 "밸러스트수 살균정화 방법 및 장치"(이하, 종래기술3이라 한다)가 있으며, 종래기술3은 원심분리기로 밸러스트수를 여과한 후 자외선으로 살균하도록 하되, 자외선 조사전에 밸러스트수에 마이크로 버블을 용해시켜서 자외선이 보다 효과적으로 밸러스트수에 작용할 수 있도록 한다.On the other hand, there is another conventional technology is "Korean ballast water purification method and apparatus" (hereinafter, referred to as the prior art 3) of the Republic of Korea Patent No. 10-0797186, the prior art 3 is filtered the ballast water by centrifugal separator After the sterilization by ultraviolet light, but before the ultraviolet irradiation to dissolve the micro bubble in the ballast water so that the ultraviolet light can act on the ballast water more effectively.

그 외에도 다수의 밸러스트수 처리에 관련되는 기술들이 알려져 있지만, 대부분 그 효율이 떨어지기 때문에 밸러스트수 배출기준을 충족시키기에 부족함이 많이 있었다.In addition, a number of techniques related to ballast water treatment are known, but most of them are insufficient to meet ballast water emission standards because of their poor efficiency.

흔히, 알려진 밸러스트수 처리공법에는 오존(O3)공법, 전기분해공법, UV 공법이 있다.Commonly known ballast water treatment methods include ozone (O3), electrolysis, and UV.

오존 공법은 오존 가스를 이용하여 밸러스트수를 살균 처리하는 공법이며, 전기분해공법은 전기분해에 의한 밸러스트수 살균 처리 공법이고, UV 공법은 자외선을 이용하여 밸러스트수를 살균 처리하는 공법이다.The ozone method is a method of sterilizing ballast water using ozone gas, the electrolysis method is a ballast water sterilization method by electrolysis, and the UV method is a method of sterilizing ballast water using ultraviolet rays.

표 1은 공지의 수처리 공법과 본 발명에서 적용되는 밸러스트수 처리장치의 개략적인 비교표이다.Table 1 is a schematic comparison table of the known water treatment method and the ballast water treatment apparatus applied in the present invention.

구분division 오존(O3)Ozone (O3) 전기분해Electrolysis UVUV 본 발명Invention 초기 투자비Initial investment 다소 높음Rather high 다소 높음Rather high 다소 높음Rather high 아주 낮음Very low 전처리 여과의 필요성Necessity of Pretreatment Filtration 반드시 필요Absolutely necessary 반드시 필요Absolutely necessary 반드시 필요Absolutely necessary 없어도 무방Without need 특성characteristic 오존 가스를 이용한 살균Sterilization with Ozone Gas 전기분해에 의한 살균Sterilization by Electrolysis 자외선 살균UV sterilization O3+초음파+미세기포(버블)O3 + Ultrasonic + Mini Century Cannon (Bubble) 동일용량 구축시 오존 투입량Ozone input at the same capacity 100%100% 없음none 없음none 30% 미만Less than 30% 전기소모Electricity consumption 아주 높음Very high 가장 높음Highest 아주 높음Very high 낮음lowness 설치면적비교Comparison of installation area 100%100% 140%140% 110%110% 40%40% 처리효율Processing efficiency 85%85% 85%85% 80%80% 100%100% 소음구분Noise classification U radish radish radish 유지보수Maintenance The The The that 전처리 여과기 스펙Pretreatment filter specification 20㎛ 정도의 정밀 여과기20μm precision filter 20㎛ 정도의 정밀 여과기20μm precision filter 20㎛ 정도의 정밀 여과기20μm precision filter 50㎛ 정도의 BAG 여과기BAG filter about 50㎛ 전처리 여과기 유지보수Pretreatment Strainer Maintenance 카트리지 또는 여과재의 잦은 교체Frequent replacement of cartridges or filter media 카트리지 또는 여과재의 잦은 교체Frequent replacement of cartridges or filter media 카트리지 또는 여과재의 잦은 교체Frequent replacement of cartridges or filter media 반영구적 사용가능Semi-permanent use 전처리 여과기의 정밀여과 요구조건Microfiltration Requirements of Pretreatment Filters 정밀 여과도 요구Precision Filtration Requirement 정밀 여과도 요구Precision Filtration Requirement 정밀 여과도 요구Precision Filtration Requirement 정밀 여과도 낮아도 관계없음Even fine filtration is low 전처리 여과 불량시 주 장치에 주는 영향Effect on the main unit in case of poor pretreatment filtration 아주 높음Very high 효율이 상당히 떠어짐Efficiency falls considerably 가장 높음Highest 관계없음Irrelevant

공지된 오존 공법, 전기분해공법, UV 공법 각각은 처리효율이 낮을 뿐 아니라 정밀한 전처리 여과기가 요구되고, 유지보수에도 어려움이 많은 등 단점이 많이 있었다.Known ozone method, electrolysis method, UV method each has a number of disadvantages, such as low processing efficiency, requires a precise pre-treatment filter, difficult to maintain.

한편, 기존에 알려진 밸러스트수 처리방법이나 처리장치들은 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 저장할 때나 혹은 배출할 때 일괄적으로 밸러스트수에 대한 살균처리를 실시하도록 하고 있다.On the other hand, known ballast water treatment methods or treatment devices are to perform the sterilization treatment for the ballast water at the time of storing or discharging the ballast water in the ballast tank.

따라서 종래의 기술들의 경우 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 완전히 저장 한 후 혹은 밸러스트수를 완전히 배출한 다음에야 본격적인 선박의 운항이 가능하다는 문제점이 있었다.Therefore, the related arts have a problem that full-scale ballast water is stored in the ballast tank or the ballast water is completely discharged before the operation of the ship is made in earnest.

특히, 밸러스트수에 대한 처리능력이 낮을 경우에는 선박의 운항 일정에도 막대한 지장을 초래할 수 있고, 결국 운항일정을 맞추기 위해서는 제대로 밸러스트수를 처리하지 않은 채 방출하게 되는 문제점이 있었다.
In particular, when the processing capacity for the ballast water is low, it may cause enormous obstacles to the operation schedule of the ship, and eventually there was a problem that the ballast water is released without properly treating the ballast water to meet the operation schedule.

1. 대한민국 등록특허번호 제10-0743946호1. Republic of Korea Patent No. 10-0743946 2. 대한민국 등록특허번호 제10-0947558호2. Republic of Korea Patent No. 10-0947558 3. 대한민국 등록특허번호 제10-0797186호3. Republic of Korea Patent No. 10-0797186

따라서 본 발명은 복수의 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 일단 채우도록 한 다음 순차적으로 각 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 살균처리할 수 있도록 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리방법 및 처리 시스템을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is to provide a ballast water circulating treatment method and processing system to be able to fill the ballast water once in a plurality of ballast tanks and then sequentially sterilize the ballast water stored in each ballast tank.

그리고 본 발명은 보다 효율적으로 밸러스트수를 살균 처리하여 밸러스트수 배출기준을 충족시킬 수 있도록 오존, 초음파 및 미세기포를 복합적으로 사용하는 밸러스트수 서큐레이션 처리방법 및 처리 시스템을 제공하고자 한다.
In addition, the present invention is to provide a ballast water circulating treatment method and treatment system using a combination of ozone, ultrasonic waves and micro-bubbles to more efficiently sterilize the ballast water to meet the ballast water emission standards.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리방법은, 구분된 복수의 밸러스트 탱크에 소정량의 밸러스트수를 채우도록 하는 밸러스트수 저장단계; 각각의 밸러스트 탱크와 순환배관으로 연결되는 밸러스트수 처리장치를 이용하여 첫번째 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 배출시켜 살균처리한 후 상기 첫번째 밸러스트 탱크로 처리된 밸러스트수를 공급하고, 두번째 밸러스트 탱크부터 N번째 밸러스트 탱크까지 순차적으로 각 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 배출시켜 살균한 후 재공급하도록 하는 밸러스트수 순차처리단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Ballast water circulating treatment method of the present invention for achieving the problem as described, the ballast water storage step to fill a predetermined amount of ballast water in a plurality of divided ballast tanks; Using a ballast water treatment device connected to each ballast tank and circulation pipe, the ballast water stored in the first ballast tank is discharged and sterilized, and the ballast water treated with the first ballast tank is supplied, and the second ballast tank is supplied from the Nth. And a ballast water sequential treatment step of discharging and resupply the ballast water of each ballast tank sequentially up to the ballast tank.

또한 본 발명의 밸러스트수 처리 시스템은, 구분되는 복수의 밸러스트 탱크; 상기 각각의 밸러스트 탱크와 연결되는 순환배관; 상기 각 순환배관과 연결되되 미세기포 발생기, 오존 용존 믹서기, 초음파 발생기를 포함하여 이루어져 순차적으로 각 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 상기 순환배관을 통해 공급받은 후 살균처리하여 다시 해당 밸러스트 탱크로 돌려보내는 밸러스트수 처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ballast water treatment system of the present invention, a plurality of ballast tanks divided; Circulation pipes connected to the respective ballast tanks; The ballast water is connected to each circulation pipe but comprises a microbubble generator, an ozone dissolved mixer, and an ultrasonic generator. Processing device; characterized in that it comprises a.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 동시에 운전되는 2개 이상의 메인 밸러스트수 처리장치와 예비적으로 마련되는 하나 이상의 보조 밸러스트수 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ballast water treatment system of the present invention is characterized in that it comprises at least two main ballast water treatment device and at least one auxiliary ballast water treatment device provided in advance.

그리고 본 발명의 밸러스트수 처리장치는, 밸러스트수 인입펌프; 상기 밸러스트수 인입펌프에 의해 공급되는 밸러스트수에 산소를 공급하기 위한 미세기포 발생기; 미세기포가 용존된 1차 처리된 밸러스트수와 오존이 유입되어 상기 1차 처리된 밸러스트수에 상기 오존이 균일하게 혼합되게 함으로써 2차 처리된 밸러스트수를 생성 토출시키는 오존 용존 믹서기; 상기 오존 용존 믹서기로 공급되는 오존을 생성하는 오존발생기; 상기 오존 용존 믹서기의 토출측에 연결되며, 상기 2차 처리된 밸러스트수에 초음파가 전달되도록 하는 초음파발생기; 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the ballast water treatment apparatus of the present invention, the ballast water inlet pump; A fine bubble generator for supplying oxygen to the ballast water supplied by the ballast water inlet pump; An ozone dissolved mixer for generating and discharging the second-processed ballast water by uniformly mixing the first-treated ballast water and ozone into which fine bubbles are dissolved and allowing the ozone to be uniformly mixed with the first-treated ballast water; An ozone generator for generating ozone supplied to the ozone dissolved mixer; An ultrasonic generator connected to the discharge side of the ozone dissolved mixer and configured to transmit ultrasonic waves to the secondary treated ballast water; A control unit; Characterized in that it comprises a.

그리고 본 발명에서 상기 오존 용존 믹서기는, 상기 1차 처리된 밸러스트수가 유입되는 입구측과 상기 2차 처리된 밸러스트수가 토출되는 토출측을 갖는 몸체; 상기 몸체의 상부에 결합되는 모터; 상기 몸체의 내부에 마련되며, 상기 모터와 연결되는 중공 샤프트와 상기 중공 샤프트의 하단에 결합되는 원판으로 이루어지되, 상기 원판의 외주면에는 상기 중공 샤프트의 중공부와 연통되는 복수의 배출구가 형성되어 회전가능한 믹싱로터; 상기 오존 발생기로부터 공급되는 오존을 상기 중공 샤프트의 중공부로 제공하기 위한 오존밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And in the present invention, the ozone dissolved mixer, the body having an inlet side through which the first treated ballast water is introduced and a discharge side through which the second treated ballast water is discharged; A motor coupled to the upper portion of the body; It is provided inside the body, and made of a hollow shaft connected to the motor and a disk coupled to the lower end of the hollow shaft, the outer peripheral surface of the disk is formed with a plurality of outlets in communication with the hollow portion of the hollow shaft is rotated Possible mixing rotors; And an ozone valve for providing ozone supplied from the ozone generator to the hollow portion of the hollow shaft.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 1차 처리된 밸러스트수가 유입되는 제1오존 용존 믹서기; 상기 제1오존 용존 믹서기를 거친 2차 처리된 밸러스트수에 초음파를 전달하는 제1초음파 발생기; 상기 제1초음파 발생기 후단에 연결되는 제2오존 용존 믹서기; 상기 제2오존 용존 믹서기 후단에 연결되는 제2초음파 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the ballast water circulating treatment system of the present invention, the first ozone dissolved mixer to which the first ballast water treated; A first ultrasonic generator for delivering ultrasonic waves to the second treated ballast water which has passed through the first ozone dissolved mixer; A second ozone dissolved mixer connected to the rear end of the first ultrasonic generator; And a second ultrasonic generator connected to the rear end of the second ozone dissolved mixer.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 처리된 밸러스트수가 밸러스트 탱크로 들어가기 전에 Ph센서, 온도센서, 염분센서, 유량센서, 잔류 산화물 측정센서를 거치도록 구성되며, 로컬 판넬 지시부를 통해서 측정된 각종 수치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ballast water suspending treatment system of the present invention is configured to pass through a Ph sensor, a temperature sensor, a salinity sensor, a flow sensor, a residual oxide measuring sensor before the treated ballast water enters the ballast tank, and is measured through a local panel indicator. It is characterized in that the various numerical values can be confirmed.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 중앙제어실과 상기 제어부 및 상기 로컬 판넬 지시부가 연결되어 원격으로 운전할 수 있도록 하고, 밸러스트수의 처리상황을 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ballast water suspend processing system of the present invention is characterized in that the central control room, the control unit and the local panel indicating unit can be connected to operate remotely, and to grasp the processing status of the ballast water.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 잔류 산화물 저감을 위해 상기 잔류 산화물 측정센서를 통해 측정되는 수치를 바탕으로 상기 오존 용존 믹서기로 투입되는 오존량을 밸러스트수의 유량에 비례하여 제어할 수 있도록 PID 비례제어 콘트롤러가 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ballast water suspending treatment system of the present invention, so as to control the amount of ozone introduced into the ozone dissolved mixer in proportion to the flow rate of the ballast water based on the value measured through the residual oxide measuring sensor to reduce the residual oxide. PID proportional control controller is provided.

그리고 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은, 상기 밸러스트수 인입펌프, 미세기포 발생기, 오존 발생기, 오존 용존 믹서기, 초음파 발생기, 제어부가 선박의 구분 격실에 하나 이상씩 분산 배치되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the ballast water circulating treatment system of the present invention is characterized in that the ballast water inlet pump, microbubble generator, ozone generator, ozone dissolved mixer, ultrasonic wave generator, and control unit are distributed in one or more division compartments of the vessel.

본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법 및 처리 시스템은 복수의 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 일단 채워두고 선박의 항해시나 정박시 순차적으로 각 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 처리하도록 하기 때문에 밸러스트수 문제로 인한 선박의 운항에 어떠한 영향도 미치지 않는다는 효과가 있다.The ballast water circulating treatment method and processing system according to the present invention fills a plurality of ballast tanks in a plurality of ballast tanks so that the ballast water of each ballast tank may be sequentially processed at the time of sailing or berthing of the ship, and thus, due to the ballast water problem. It has no effect on the operation of the aircraft.

그리고 본 발명은 복수의 밸러스트 탱크를 순차적으로 처리하기 때문에 밸러스트 처리장치를 소형화할 수 있다는 효과도 있다.In addition, the present invention also has the effect of miniaturizing the ballast processing apparatus because the plurality of ballast tanks are processed sequentially.

그리고 본 발명에서 사용되는 밸러스트수 처리장치는 미세 기포, 오존 및 초음파를 복합적으로 이용하여 밸러스트수를 단계적으로 살균 처리하기 때문에 거의 완벽하게 밸러스트수를 살균 처리할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the ballast water treatment apparatus used in the present invention has the effect of sterilizing the ballast water almost completely because the ballast water is sterilized step by step using a combination of fine bubbles, ozone and ultrasonic waves.

또한, 본 발명은 최소한의 오존 투입으로 운전이 가능하고 소음도 거의 없고 전처리 여과기 없이 혹은 전처리 여과기의 여과특성이 정밀하지 않아도 되기 때문에 기존의 밸러스트수 처리장치에 비교하여 품질 및 가격 경쟁력이 우수하다는 효과가 있다.
In addition, the present invention can be operated with a minimum amount of ozone, there is little noise, and because the filtration characteristics of the pretreatment filter without or without pretreatment filter need not be precise, compared with the existing ballast water treatment device, the quality and price competitiveness is excellent. have.

도 1은 본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법의 공정도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템의 개략적인 구성도.
도 3은 밸러스트수 처리장치의 구성도.
도 4는 오존 용존 믹서기의 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process chart of a ballast water circulating treatment method according to the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a ballast water suspending treatment system according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a ballast water treatment apparatus.
4 is a block diagram of an ozone dissolved mixer.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions throughout the specification.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Whenever a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법 및 처리 시스템은 선박용 밸러스트수에 포함된 각종 미생물을 살균처리하며, 밸러스트수의 COD, BOD, T-N(Total Nitrogen), T-P(Total Phosphrous), 탁도 등을 개선시켜서 환경오염을 방지할 수 있도록 하기 위한 기술이다.The ballast water circulating treatment method and treatment system according to the present invention sterilizes various microorganisms contained in ship ballast water, and improves COD, BOD, TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphrous), turbidity, etc. of ballast water. It is a technology to prevent the environmental pollution by making.

특히, 본 발명은 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 순차적으로 서큐레이션 방식으로 살균처리하며, 살균 효과를 높이기 위해 미세기포, 오존 및 초음파를 복합적으로 활용하는 밸러스트수 처리장치를 이용한다.In particular, the present invention sterilizes the ballast water stored in the ballast tank in a sequential manner, and uses a ballast water treatment apparatus that uses a combination of microbubbles, ozone and ultrasonic waves to increase the sterilization effect.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법에 대해서 먼저 설명하도록 한다.First, a ballast water circulating method according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

복수의 밸러스트 탱크를 갖는 대형 선박을 예로 하여 설명하며, 보통 컨테이너선과 같은 대형 선박들은 선체의 하부쪽 좌현과 우현에 복수의 밸러스트 탱크를 갖추고 있다.Large vessels having a plurality of ballast tanks will be described as an example, and large vessels such as container ships have a plurality of ballast tanks in the port and starboard at the lower side of the hull.

도 1은 본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법의 공정도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process chart of a ballast water circulating treatment method according to the present invention.

본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리방법은 크게 밸러스트수 저장단계(S1)와 밸러스트수 순차처리단계(S2)로 이루어진다.The ballast water circulating treatment method according to the present invention comprises a ballast water storing step (S1) and a ballast water sequential processing step (S2).

밸러스트수 저장단계(S1)는 구분된 복수의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)에 소정량의 밸러스트수를 각각 채우도록 하는 단계이다. 각각의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)에 밸러스트수를 채울 때에는 밸러스트 펌프(미도시)를 이용하며 후술될 순환배관을 통해 각 밸러스트 탱크로 밸러스트수를 공급할 수도 있고, 기타 다양한 방법을 통해 밸러스트수를 각 밸러스트 탱크에 공급할 수 있다.The ballast water storing step S1 is a step of filling a predetermined amount of ballast water into the plurality of divided ballast tanks T-1 to T-10, respectively. When filling ballast water in each ballast tank (T-1 to T-10), a ballast pump (not shown) may be used, and ballast water may be supplied to each ballast tank through a circulation pipe which will be described later, or through various other methods. Ballast water can be supplied to each ballast tank.

즉, 밸러스트수 저장단계(S1)는 어떠한 방법과 장치에 의하여 각각의 밸러스트 탱크에 소정량의 밸러스트수를 채우도록 하면 된다.That is, in the ballast water storing step S1, a predetermined amount of ballast water may be filled in each ballast tank by any method and apparatus.

바람직하게 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 채울 때에는 밸러스트 펌프에 전처리 여과기를 설치하여 크기가 큰 입자상 물체는 걸러지도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, when the ballast water is filled in the ballast tank, it is preferable to install a pretreatment filter in the ballast pump so as to filter large particulate matter.

그리고 밸러스트수 저장단계(S1)의 경우 취수되는 밸러스트수에 특별한 처리를 하지 않기 때문에 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 신속하게 채울 수 있다.And in the case of the ballast water storage step (S1) it is possible to quickly fill the ballast tank in the ballast tank because the ballast water is not specially treated.

각각의 밸러스트 탱크에 밸러스트수가 채워지면 밸러스트수 순차처리단계(S2)가 실시된다.When the ballast water is filled in each ballast tank, the ballast water sequential processing step S2 is performed.

본 발명의 장점 중 하나는 일단 복수의 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 채워놓고 선박의 운항이 가능한 상태하에서 밸러스트수 순차처리단계(S2)가 뒤따르기 때문에 밸러스트수에 대한 살균처리로 인한 선박 운항 스케줄에 어떠한 지장도 주지 않는다는 점이다.One of the advantages of the present invention is that once the ballast water is filled in a plurality of ballast tanks, the ballast water sequential processing step (S2) is followed in the state in which the ship can be operated. It does not interfere with it.

즉, 본 발명은 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 저장한 상태에서 선박의 운항 중에도 각 밸러스트 탱크를 순차적으로 살균처리하기 때문에 충분한 시간을 갖고 완전하게 밸러스트수를 살균처리할 수 있다는 장점이 있다.That is, the present invention has the advantage that it is possible to completely sterilize the ballast water with sufficient time because the ballast tank is sterilized sequentially during the operation of the vessel in the state in which the ballast water is stored in the ballast tank.

각각의 밸러스트 탱크는 순환배관에 의해 소정의 밸러스트수 처리장치와 연결된다.Each ballast tank is connected to a predetermined ballast water treatment apparatus by a circulation pipe.

도 2에 도시된 바와 같이 선박의 좌현과 우현에는 복수의 밸러스트 탱크가 마련되며, 첫번째 밸러스트 탱크로부터 N번째 밸러스트 탱크가 있다.As shown in Figure 2, the port and starboard of the ship is provided with a plurality of ballast tanks, there is an N-th ballast tank from the first ballast tank.

바람직하게는 두 개의 밸러스트수 처리장치를 이용하여 좌현과 우현의 밸러스트 탱크를 동시에 처리할 수 있도록 한다.Preferably, two ballast water treatment devices are used to simultaneously treat the ballast tanks of the port and starboard.

순환배관을 통해 각각의 밸러스트 탱크와 연결된 하나 이상의 밸러스트수 처리장치를 이용하여 먼저 첫번째 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 배출시켜서 살균처리한 후 다시 첫번째 밸러스트 탱크로 공급한다.By using one or more ballast water treatment devices connected to each ballast tank through a circulation pipe, the ballast water stored in the first ballast tank is first discharged and sterilized, and then supplied to the first ballast tank.

소정의 시간에 걸쳐서 첫번째 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 살균처리한 다음에는 두번째 밸러스트 탱크에 대한 살균처리를 하고, 순차적으로 N번째 밸러스트 탱크까지 반복적인 처리작업을 하도록 한다.After the ballast water stored in the first ballast tank is sterilized over a predetermined time, the second ballast tank is sterilized, and the Nth ballast tank is sequentially processed repeatedly.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 밸러스트수 서큐레이션 처리방법에 의하면 복수의 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 충분한 시간을 가지고 순차적으로 살균할 수 있고, 특히 선박의 운항 중일 때 살균처리를 하면 선박엔진의 동력을 활용하여 밸러스트수 처리장치를 운전할 수 있어 추가적인 연료의 낭비를 방지할 수 있다.
According to the ballast water circulating treatment method of the present invention as described above, the ballast water stored in a plurality of ballast tanks can be sterilized sequentially with sufficient time, and in particular, if the sterilization treatment is performed while the ship is in operation, the power of the ship engine is increased. It can be used to operate the ballast water treatment system, thus preventing additional fuel waste.

다음으로 본 발명의 또 다른 사상에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템에 대해 설명하도록 한다.Next, a description will be given of a ballast water document processing system according to another aspect of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템의 개략적인 구성도이며, 도 3은 밸러스트수 처리장치의 구성도이고, 도 4는 오존 용존 믹서기의 구성도이다.2 is a schematic diagram of a ballast water treatment system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram of the ballast water treatment apparatus, Figure 4 is a block diagram of an ozone dissolved mixer.

본 발명의 실시예에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은 복수의 밸러스트 탱크(T-1~T-10), 순환배관(A), 밸러스트수 처리장치(B)를 포함하여 이루어진다.The ballast water suspending treatment system according to an embodiment of the present invention comprises a plurality of ballast tanks (T-1 to T-10), circulation pipe (A), ballast water treatment device (B).

복수의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)는 각각 구분되며, 선박의 좌현과 우현에 균등하게 마련된다.A plurality of ballast tanks (T-1 ~ T-10) are each divided, are equally provided in the port and starboard of the vessel.

각각의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)에는 순환배관(A)이 연결되며, 각각의 순환배관(A)은 밸러스트수 처리장치(B)와 연결된다.Each ballast tank (T-1 ~ T-10) is connected to the circulation pipe (A), each circulation pipe (A) is connected to the ballast water treatment device (B).

밸러스트수 처리장치(B)는 복수의 밸러스트 탱크(T-1~T-10) 중 순차적으로 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 살균처리하는 기능을 한다. 즉, 밸러스트수에 포함된 각종 플랑크톤, 미생물 등을 포함한 오염원을 처리하게 된다.The ballast water treatment apparatus B functions to sterilize the ballast water of the ballast tanks sequentially among the plurality of ballast tanks T-1 to T-10. That is, contaminants including various plankton, microorganisms, and the like contained in the ballast water are treated.

밸러스트수 처리장치(B)는 복수의 밸러스트 탱크(T-1~T-10) 중 어느 하나의 밸러스트 탱크에 대해 먼저 살균처리를 한 후 해당 밸러스트 탱크로 밸러스트수를 보내게 되며, 순차적으로 나머지 밸러스트 탱크에 대해서도 살균처리를 한다.The ballast water treatment apparatus B first sterilizes one of the ballast tanks of the plurality of ballast tanks T-1 to T-10, and then sends the ballast water to the corresponding ballast tanks, and sequentially the remaining ballasts. The tank is also sterilized.

한편, 밸러스트수 처리장치(B)는 미세기포 발생기(200), 오존 용존 믹서기(300), 초음파 발생기(500)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the ballast water treatment device (B) comprises a fine bubble generator 200, ozone dissolved mixer 300, ultrasonic generator 500.

그리고 본 실시예의 경우 밸러스트수 처리장치(B)는 복수의 메인 밸러스트수 처리장치(B1)와 보조 밸러스트수 처리장치(B2)로 이루어지는 것으로 한다.In the present embodiment, the ballast water treatment apparatus B includes a plurality of main ballast water treatment apparatuses B1 and an auxiliary ballast water treatment apparatus B2.

보다 구체적으로 2개의 메인 밸러스트수 처리장치(B1)를 두고 예비적으로 하나의 보조 밸러스트수 처리장치(B2)를 마련하도록 한다.More specifically, two auxiliary ballast water treatment devices B1 are provided to preliminarily provide one auxiliary ballast water treatment device B2.

2개의 메인 밸러스트수 처리장치(B1) 중 어느 하나는 좌현 또는 우현측의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)와 순환배관(A)을 통해 연결되며, 또 하나의 메인 밸러스트수 처리장치는 타측의 밸러스트 탱크와 순환배관으로 연결된다.One of the two main ballast water treatment apparatus B1 is connected to the ballast tanks T-1 to T-10 on the port or starboard side and the circulation pipe A, and the other main ballast water treatment apparatus is It is connected to the other ballast tank and circulation pipe.

설명의 편의상 좌현측 밸러스트 탱크(T-1~T-5)와 연결되는 메인 밸러스트수 처리장치를 제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)라 하며, 우현측 밸러스트 탱크(T-6~T-10)와 연결되는 것을 제2메인 밸러스트수 처리장치(B1-2)라 한다.For convenience of description, the main ballast water treatment device connected to the port side ballast tanks T-1 to T-5 is called the first main ballast water treatment device B1-1, and the starboard side ballast tanks T-6 to T -10) is called the second main ballast water treatment apparatus B1-2.

한편, 어느 하나의 메인 밸러스트수 처리장치(B1)가 고장이거나 수리중인 경우에 대비하여 보조 밸러스트수 처리장치(B2)를 마련하는데, 보조 밸러스트수 처리장치(B2)는 각각의 메인 밸러스트수 처리장치(B1)와 연결되는 순환배관과 연결되도록 한다.On the other hand, the auxiliary ballast water treatment device (B2) is provided in case of any one of the main ballast water treatment device (B1) is broken or under repair, the auxiliary ballast water treatment device (B2) is each main ballast water treatment device It is to be connected to the circulation pipe connected to (B1).

그리고 각각의 밸러스트수 탱크(T-1~T-10)로 연결되는 순환배관(A)과 각 메인 밸러스트수 처리장치(B1)와 보조 밸러스트수 처리장치(B2)에는 밸러스트수의 흐름을 차단할 수 있는 차단밸브(V)가 마련된다.The ballast water flow can be blocked in the circulation pipe A connected to each ballast water tank T-1 to T-10, and each main ballast water treatment device B1 and the auxiliary ballast water treatment device B2. Shut-off valve V is provided.

도시된 바와 같이 각 차단밸브(V)는 각각 구분하여 제1차단밸브(V1)부터 제26차단밸브(V26)까지 마련된다.As shown, each cutoff valve (V) is provided separately from the first cutoff valve (V1) to the 26th cutoff valve (V26).

제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)와 제2메인 밸러스트수 처리장치(B1-2)가 정상적으로 작동하는 경우 제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)는 좌현측 밸러스트 탱크(T-1~T-5)에 대한 처리를 담당하고, 제2메인 밸러스트수 처리장치(B1-2)는 우현측 밸러스트 탱크(T-6~T-10)에 대한 처리를 담당하게 된다.When the first main ballast water treatment device B1-1 and the second main ballast water treatment device B1-2 operate normally, the first main ballast water treatment device B1-1 is configured as a port side ballast tank T-. 1 to T-5), and the second main ballast water treatment apparatus B1-2 is responsible for the starboard side ballast tanks T-6 to T-10.

바람직하게 제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)와 제2메인 밸러스트수 처리장치(B1-2)는 동시에 작동되어 각각 첫번째 밸러스트 탱크(T-1)와 여섯번째 밸러스트 탱크(T-6)에 대한 살균처리를 하게 된다.Preferably, the first main ballast water treatment apparatus B1-1 and the second main ballast water treatment apparatus B1-2 are operated at the same time to respectively operate the first ballast tank T-1 and the sixth ballast tank T-6. Will be sterilized.

이때 첫번째 밸러스트 탱크(T-1)와 연결되는 순환배관(A)의 제1차단밸브(V1)와 제2차단밸브(V2) 및 여섯번째 밸러스트 탱크(T-6)와 연결되는 순환배관의 제11차단밸브(V11)와 제12차단밸브(V12)는 열리고, 나머지 밸러스트 탱크와 연결된 순환배관의 차단밸브는 닫히게 된다.At this time, the first shutoff valve (V1) and the second shutoff valve (V2) of the circulation pipe (A) connected to the first ballast tank (T-1) and the sixth ballast tank (T-6) of the circulation pipe connected to the The 11th shutoff valve V11 and the 12th shutoff valve V12 are opened, and the shutoff valve of the circulation pipe connected to the remaining ballast tank is closed.

물론, 제1메인 밸러스트 처리장치(B1-1)와 연결되는 제23차단밸브(V23)는 열리고 제2메인 밸러스트수 처리장치(B1-2)와 연결되는 제24차단밸브(V24)는 열린다.Of course, the twenty-third blocking valve V23 connected to the first main ballast treatment apparatus B1-1 is opened and the twenty-fourth blocking valve V24 connected to the second main ballast water treatment apparatus B1-2 is opened.

따라서 소정의 시간, 예를 들어 1시간 정도의 시간을 두고 첫번째 밸러스트 탱크(T-1)와 여섯번째 밸러스트 탱크(T-6)에 대한 살균처리를 하도록 한다. 규정된 처리시간이 종료되면 자동적으로 두번째 밸러스트 탱크(T-2)와 일곱번째 밸러스트 탱크(T-7)에 대한 살균처리가 이루어지는데, 이때에는 제1차단밸브(V1)와 제2차단밸브(V2) 및 제11차단밸브(V11)와 제12차단밸브(V12)는 닫히고 제3차단밸브(V3)와 제4차단밸브(V4) 및 제13차단밸브(V13)와 제14차단밸브(V14)는 열리게 된다.Therefore, the first ballast tank T-1 and the sixth ballast tank T-6 are sterilized at a predetermined time, for example, about 1 hour. At the end of the prescribed treatment time, the second ballast tank (T-2) and the seventh ballast tank (T-7) are automatically sterilized. In this case, the first shutoff valve (V1) and the second shutoff valve ( V2) and 11th shutoff valve (V11) and 12th shutoff valve (V12) are closed, and 3rd shutoff valve (V3), 4th shutoff valve (V4), 13th shutoff valve (V13) and 14th shutoff valve (V14). ) Is opened.

한편, 제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)가 고장인 경우에는 보조 밸러스트수 처리장치(B2)가 가동되어 좌현측 밸러스트 탱크(T-1~T-5)에 대한 살균처리가 이루어질 수 있도록 한다.On the other hand, when the first main ballast water treatment device (B1-1) is broken, the auxiliary ballast water treatment device (B2) is operated to perform sterilization treatment on the port side ballast tanks (T-1 to T-5). Make sure

제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)가 고장인 경우 제23번째 차단밸브(V23)는 닫히게 되고 제25번째 차단밸브(V25)와 제21번째 차단밸브(V21)가 열려 좌현측 밸러스트 탱크(T-1~T-5)의 밸러스트수는 제1메인 밸러스트수 처리장치(B1-1)를 거치지 않고 보조 밸러스트수 처리장치(B2)로 향하게 된다.If the first main ballast water treatment apparatus B1-1 is broken, the twenty-third shutoff valve V23 is closed and the twenty-fifth shutoff valve V25 and the twenty-first shutoff valve V21 are opened to open the port ballast tank. The ballast water of (T-1 to T-5) is directed to the auxiliary ballast water treatment device B2 without passing through the first main ballast water treatment device B1-1.

본 발명의 실시예에 적용되는 밸러스트수 처리장치(B)의 구성은 아래와 같다.The configuration of the ballast water treatment apparatus B applied to the embodiment of the present invention is as follows.

밸러스트수 처리장치(B)는 밸러스트수 인입펌프(100), 미세기포 발생기(200), 오존 용존 믹서기(300), 오존 발생기(400), 초음파 발생기(500), 제어부(600)를 포함하여 이루어진다.The ballast water treatment apparatus B includes a ballast water inlet pump 100, a micro bubble generator 200, an ozone dissolved mixer 300, an ozone generator 400, an ultrasonic generator 500, and a controller 600. .

밸러스트수 인입펌프(100)는 각각의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)로부터 밸러스트수를 흡입하기 위한 것이다.The ballast water inlet pump 100 is for sucking the ballast water from each ballast tanks T-1 to T-10.

본 발명의 실시예에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템에 사용되는 밸러스트수 처리장치(B)에는 전처리 여과기(10)가 더 마련될 수 있다.A pretreatment filter 10 may be further provided in the ballast water treatment apparatus B used in the ballast water treatment system according to the embodiment of the present invention.

전처리 여과기(10)는 밸러스트수에 포함된 비교적 큰 입자상 물질들을 걸러내기 위한 것이며, 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수의 수질 상태에 따라 전처리 여과기를 사용하거나 사용하지 않을 수 있다.The pretreatment filter 10 is for filtering relatively large particulate matter contained in the ballast water, and may or may not use the pretreatment filter depending on the water quality of the ballast water stored in the ballast tank.

공지기술로 제시하였던 기존의 오존, 전기분해, 자외선을 이용한 밸러스트수 처리 공법의 경우 반드시 전처리 여과기를 마련해야 하며, 20㎛ 정도의 정밀 여과기가 사용되었다.In the conventional ballast water treatment method using ozone, electrolysis, and ultraviolet rays, which have been proposed by a known technology, a pretreatment filter must be provided, and a precision filter of about 20 μm is used.

이에 반해 본 발명의 경우에는 수질 상태에 따라 전처리 여과기를 거치지 않고 밸러스트수를 바로 취수하여도 무방하며, 대략 50㎛ 정도의 입자상 물질을 걸러줄 수 있는 여과기면 충분하다.On the other hand, in the case of the present invention, the ballast water may be taken directly without passing through the pretreatment filter depending on the water quality, and a filter capable of filtering particulate matter of about 50 μm is sufficient.

전처리 여과기(10)가 마련되는 경우 전처리 여과기(10) 다음에 밸러스트수 인입펌프(100)가 마련된다. 밸러스트수 인입펌프(100)는 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 흡입하여 주배관으로 공급하는 펌프가 된다.When the pretreatment filter 10 is provided, the ballast water inlet pump 100 is provided after the pretreatment filter 10. The ballast water inlet pump 100 is a pump that sucks the ballast water stored in the ballast tank and supplies it to the main pipe.

밸러스트수 인입펌프(100)에 의해 공급되는 밸러스트수에 산소를 공급하기 위한 미세기포 발생기(200)가 마련되며, 미세기포 발생기(200)는 외부 공기를 이용하여 나노 버블 형태로 밸러스트수 내에 미세기포가 용존되도록 한다.The microbubble generator 200 for supplying oxygen to the ballast water supplied by the ballast water inlet pump 100 is provided, and the microbubble generator 200 is microbubbles in the ballast water in the form of nano bubbles using external air. To be dissolved.

빠른 유속으로 흐르는 밸러스트수에 미세기포를 공급되게 하면 미세기포의 용존량을 증가시킬 수 있고, 이렇게 밸러스트수에 미세기포가 용존된 상태를 1차 처리된 밸러스트수라 부르도록 한다.When the microbubble is supplied to the ballast water flowing at a high flow rate, the dissolved amount of the microbubbles can be increased, and thus the state in which the microbubbles are dissolved in the ballast water is called a ballast water that has been treated first.

밸러스트수에 다량의 산소가 용존되면 그 자체로 1차적인 정화가 이루어진 상태가 되고, 1차 처리된 밸러스트수가 빠르게 흐르게 되면 캐비테이션 현상에 의해 일부 미세기포들이 터지면서 미생물에 대한 살균작용을 하게 된다.When a large amount of oxygen is dissolved in the ballast water, it becomes a state of primary purification by itself, and when the first treated ballast water flows rapidly, some micro-bubbles burst by the cavitation phenomenon to sterilize the microorganisms.

미세기포 발생기(200) 다음에 오존 용존 믹서기(300)가 마련되며, 오존 용존 믹서기(300)에서는 1차 처리된 밸러스트수와 오존이 균일하게 혼합되어 2차 처리된 밸러스트수가 생성된다.The ozone dissolved mixer 300 is provided next to the microbubble generator 200, and the ozone dissolved mixer 300 generates a first-treated ballast water and ozone to be uniformly mixed to generate a second-treated ballast water.

첨부되는 도 4는 오존 용존 믹서기의 구성도이며, 몸체(310), 모터(320), 믹싱로터(330), 오존밸브(340)를 포함하여 이루어진다.4 is a block diagram of the ozone dissolved mixer, and includes a body 310, a motor 320, a mixing rotor 330, and an ozone valve 340.

몸체(310)는 입구측(311)과 토출측(312)을 가지며 내부에 빈 공간이 형성된다. 입구측(311)을 통해서 1차 처리된 밸러스트수가 유입되며, 토출측(312)을 통해서는 2차 처리된 밸러스트수가 토출된다.The body 310 has an inlet side 311 and a discharge side 312 and an empty space is formed therein. Firstly processed ballast water is introduced through the inlet side 311, and secondly processed ballast water is discharged through the discharge side 312.

몸체(310)의 상부에 모터(320)가 결합되며, 몸체(310)의 내부에 믹싱로터(330)가 배치된다.The motor 320 is coupled to the upper portion of the body 310, and the mixing rotor 330 is disposed inside the body 310.

믹싱로터(330)는 모터(320)와 연결되어 회전동작하게 되며, 바람직하게 믹싱로터(330)는 몸체(310)의 내부 중심부에 수직상방을 향해 배치된다.The mixing rotor 330 is connected to the motor 320 to be rotated. Preferably, the mixing rotor 330 is disposed vertically upward in the inner center of the body 310.

보다 구체적으로 믹싱로터(330)는 모터(320)와 연결되는 중공샤프트(331)와 중공샤프트(331)의 하단에 결합되는 원판(332)으로 이루어지며, 원판(332)의 외주면에는 중공샤프트(331)의 중공부와 연통되는 복수의 배출구(333)가 형성된다.More specifically, the mixing rotor 330 is composed of a hollow shaft 331 connected to the motor 320 and a disc 332 coupled to a lower end of the hollow shaft 331, and a hollow shaft ( A plurality of outlets 333 are formed in communication with the hollow portion 331.

즉, 원판(332)은 소정의 두께를 가지며, 그 내부에는 중공샤프트(331)의 중공부와 이어지는 공동부가 형성되고, 원판(332)의 가장자리 외주면을 따라 대략 0.1 ~ 0.2mm 정도의 직경을 갖는 복수의 배출구(333)가 형성되는 것이다. 각 배출구(333)는 공동부와 연통되기 때문에 중공샤프트(331)로 공급되는 오존은 중공부, 공동부를 거쳐서 배출구(333)를 통해서 몸체(310) 내부로 배출된다.That is, the disc 332 has a predetermined thickness, and a cavity part connected to the hollow part of the hollow shaft 331 is formed therein, and has a diameter of about 0.1 to 0.2 mm along the outer peripheral surface of the disc 332. A plurality of outlets 333 are formed. Since each outlet 333 communicates with the cavity, ozone supplied to the hollow shaft 331 is discharged into the body 310 through the outlet 333 via the hollow part and the cavity.

본 발명의 처리장치에는 오존을 생성하기 위한 오존 발생기(400)가 마련되며, 오존 발생기 자체에 대해서는 구체적인 설명을 생략하는 것으로 한다.The ozone generator 400 for generating ozone is provided in the treatment apparatus of the present invention, and the detailed description of the ozone generator itself is omitted.

오존 발생기(400)로부터 공급되는 오존을 중공 샤프트(331)의 중공부로 제공하기 위한 오존밸브(340)가 마련된다. 오존밸브(340)의 개폐 정도를 제어함으로써 공급되는 오존의 양을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.An ozone valve 340 is provided to provide ozone supplied from the ozone generator 400 to the hollow portion of the hollow shaft 331. It is preferable to control the amount of ozone supplied by controlling the opening and closing degree of the ozone valve 340.

오존 용존 믹서기(300)의 입구측(311)을 통해서 1차 처리된 밸러스트수가 유입되고, 믹싱로터(330)의 배출구(333)를 통해서 오존이 배출된다. 특히, 1차 처리된 밸러스트수가 토출측(312)을 향해 흐르는 상태에서 믹싱로터(330)가 고속으로 회전되면서 배출구(333)에서는 오존이 배출되기 때문에 오존은 보다 원활하게 1차 처리된 밸러스트수에 용해될 수 있다.The first ballasted water is introduced through the inlet side 311 of the ozone dissolved mixer 300, and ozone is discharged through the outlet 333 of the mixing rotor 330. In particular, since the mixing rotor 330 rotates at a high speed while the first ballast water flows toward the discharge side 312, ozone is discharged from the discharge port 333, so that ozone is dissolved in the first ballast water more smoothly. Can be.

또한, 이러한 과정 중에 발생되는 캐비테이션 현상으로 오존 기포는 보다 미세하게 깨어지고 따라서 더욱 더 밸러스트수에 쉽게 용해되어 오존에 의한 미생물의 살균이 잘 이루어질 수 있게 된다.In addition, due to the cavitation phenomenon generated during this process, the ozone bubbles are more finely broken and thus more easily dissolved in the ballast water, so that microorganisms can be sterilized by ozone.

오존 용존 믹서기(300)의 토출측(312)에 초음파 발생기(500)가 연결되며, 초음파 발생기(500)에 의해 생성되는 초음파를 이용하여 2차 처리되어 유입되는 밸러스트수에 대한 처리를 하도록 한다.The ultrasonic generator 500 is connected to the discharge side 312 of the ozone dissolved mixer 300, and processes the ballast water introduced by the secondary treatment using the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 500.

초음파 발생기(500) 자체는 공지된 기술인 바 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하도록 한다.The ultrasonic generator 500 itself is a well-known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

초음파 발생기(500)에 의해 만들어지는 초음파는 밸러스트수의 흐름 방향에 대해 직각 방향으로 작용하도록 하며, 초음파가 밸러스트수에 전달되면 강력한 캐비테이션 현상이 유발된다.The ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 500 act in a direction perpendicular to the flow direction of the ballast water, and when the ultrasonic waves are delivered to the ballast water, a strong cavitation phenomenon is caused.

언급한 미세기포 발생기(200)나 오존 용존 믹서기(300)에서도 캐비테이션 현상이 발생되지만, 미세기포 발생기(200)나 오존 용존 믹서기(300)에서 일어나는 캐비테이션 현상은 그 강도가 약할 뿐 아니라 발생 영역도 제한적이다.Although the cavitation phenomenon occurs in the microbubble generator 200 or the ozone dissolved mixer 300 mentioned above, the cavitation phenomenon occurring in the microbubble generator 200 or the ozone dissolved mixer 300 is not only weak in intensity but also limited in the generation area. to be.

이에 비해 인위적으로 밸러스트수에 초음파를 작용시키게 되면 보다 강력한 캐비테이션 현상이 발생되어 밸러스트수에 용존된 산소와 오존은 더욱 잘게 깨어져 밸러스트수와 보다 넓은 접촉 면적을 이루게 된다.On the other hand, when the ultrasonic waves are applied to the ballast water, a stronger cavitation phenomenon occurs, and oxygen and ozone dissolved in the ballast water are more finely broken to form a larger contact area with the ballast water.

즉, 밸러스트수에 오존과 산소가 보다 균일하면서 폭넓게 용존될 수 있고, 이를 통해서 밸러스트수에 대한 살균효과 및 정화효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 강력한 캐비테이션 현상시 국부적으로 발생되는 고온 고압은 각종 미생물을 보다 효과적으로 죽이는데 도움이 된다.That is, ozone and oxygen can be more uniformly and widely dissolved in the ballast water, and through this, the sterilization effect and the purification effect on the ballast water can be improved. In addition, the high temperature and high pressure generated locally during the strong cavitation phenomenon helps to kill various microorganisms more effectively.

캐비테이션 효과란 액체 중에서 국부적인 압력감소가 일어나 공동이 생기는 현상을 말하며, 밸러스트수 내부를 가로지르면서 초음파가 작용하게 되면 공동부가 형성되고, 공동부가 형성될 때 국부적인 고온 고압이 형성된다.The cavitation effect refers to a phenomenon in which a local pressure decreases in a liquid to form a cavity. When ultrasonic waves are applied across the ballast water, a cavity is formed, and a local high temperature and high pressure is formed when the cavity is formed.

순간적으로 만들어지는 공동부가 터지면서 오존 기포를 잘게 깨뜨리게 되고 오존 기포의 접촉 표면적 대 부피비를 증가시켜 오존의 용해도를 증가시킴으로써 오존에 의한 미생물의 살균효과를 높일 수 있다.The instantaneous cavities burst to break the ozone bubbles and increase the solubility of the ozone by increasing the contact surface area-to-volume ratio of the ozone bubbles, thereby enhancing the sterilizing effect of the microorganisms by ozone.

한편, 초음파에 의해 유발되는 캐비테이션 현상에 의해 밸러스트수에 용존된 산소와 오존은 보다 원활하게 터지게 되는데, 이를 통해서 밸러스트수에 대한 살균효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the oxygen and ozone dissolved in the ballast water is more smoothly burst by the cavitation phenomenon caused by the ultrasonic wave, thereby improving the sterilization efficiency for the ballast water.

초음파에 의한 캐비테이션의 발생원리 및 그 효과에 대해 개략적으로 설명하도록 한다.The principle of the generation of cavitation by ultrasonic wave and its effect will be described briefly.

밸러스트수 내에 가해준 강력한 초음파는 소밀파가 되어 압축력(정압)과 팽창력(부압)을 반복적으로 형성하게 된다. 부압 주기 때에 밸러스트수 내에 기포가 발생하며, 이 기포는 다음의 압축 주기 때에 소멸한다.The powerful ultrasonic waves applied in the ballast water become small waves and form compressive force (static pressure) and expansion force (negative pressure) repeatedly. Bubbles occur in the ballast water during the negative pressure cycle, and these bubbles disappear in the next compression cycle.

이와 같은 기포는 1초에 수만 번씩 생성과 소멸을 거듭하면서 점점 구경이 커지고, 어느 이상이 되면 기포는 수축 파열되면서 매우 큰 충격파를 일으킨다.Such bubbles are generated and disappeared tens of thousands of times a second, and the caliber is getting bigger and bigger, causing bubbles to contract and burst into a very large shock wave.

이 충격파는 큰 압력을 발생시킴과 동시에 순간적인 고열을 발생시키며, 밸러스트수 내에 여러 가지 물리적 작용을 일으키고 화학적 작용을 촉진시키게 된다.The shock wave generates a large pressure and instantaneous high heat, causing various physical and chemical reactions in the ballast water.

초음파에 의한 밸러스트수 내의 물리적 작용은 다음과 같다.The physical action in the ballast water by ultrasonic waves is as follows.

산소와 오존이 용존된 밸러스트수는 초음파의 영향으로 잘게 깨어져 산소와 오존의 기포수가 증가되며, 이로 인해 밸러스트수와 산소 및 오존의 접촉 표면적은 극대화되어 밸러스트수에 오존과 산소가 보다 원활하게 용해될 수 있도록 한다.The ballast water in which oxygen and ozone are dissolved is finely broken under the influence of ultrasonic waves, and the bubble number of oxygen and ozone is increased, thereby maximizing the contact surface area of the ballast water and oxygen and ozone, so that ozone and oxygen can be dissolved more smoothly in the ballast water. To help.

오존이 용존된 밸러스트수가 초음파를 거치게 됨으로써 오존은 밸러스트수 내에 보다 균일하게 용해될 수 있고, 따라서 불필요하게 오존의 투입량을 증가시킬 필요가 없게 된다. 즉, 적정량의 오존을 투입하여 오존의 용존율을 극대화시킴으로써 잔류 오존에 대한 처리 부담을 줄일 수 있게 된다.The ozone dissolved in the ballast water is subjected to ultrasonic waves, so that the ozone can be more uniformly dissolved in the ballast water, and thus it is not necessary to increase the amount of ozone unnecessarily increased. In other words, by adding an appropriate amount of ozone to maximize the dissolved rate of ozone can reduce the treatment burden for residual ozone.

캐비테이션 현상시에 발생되는 국지적인 고온고압은 미생물의 단백질 분자, 방향족 탄화수소 및 티올 유기화합물의 파괴를 유도하기 때문에 밸러스트수에 대한 처리효율을 높이는데 기여하게 된다.The local high temperature and high pressure generated during the cavitation phenomenon leads to the destruction of protein molecules, aromatic hydrocarbons and thiol organic compounds of microorganisms, thereby contributing to the improvement of treatment efficiency for ballast water.

한편, 밸러스트수 내에 용존되는 오존에 의한 살균효과는 익히 알려져 있는 것인 바, 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하도록 한다.On the other hand, since the sterilization effect by ozone dissolved in the ballast water is well known, detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 의한 밸러스트수 처리장치(B)에는 제어부(600)가 마련되며, 제어부(600)는 밸러스트수 인입펌프(100), 미세기포 발생기(200), 오존 용존 믹서기(300), 초음파 발생기(500), 각종 밸브 등과 전기적으로 연결되어 각 요소들에 대한 자동제어가 가능하도록 한다.Ballast water treatment apparatus (B) according to an embodiment of the present invention is provided with a control unit 600, the control unit 600 is a ballast water inlet pump 100, microbubble generator 200, ozone dissolved mixer 300, It is electrically connected to the ultrasonic generator 500, various valves, etc. to enable automatic control of each element.

본 발명에 의한 밸러스트수 처리장치(B)를 구성함에 있어서, 보다 바람직하게 오존 용존 믹서기(300)와 초음파 발생기(500)는 각각 2개 이상으로 구성시킬 수도 있다.In constituting the ballast water treatment apparatus B according to the present invention, more preferably, the ozone dissolved mixer 300 and the ultrasonic wave generator 500 may be composed of two or more.

오존 용존 믹서기(300)는 제1오존 용존 믹서기(300a)와 제2오존 용존 믹서기(300b)로 이루어지도록 하고, 초음파 발생기(500)는 제1초음파 발생기(500a)와 제2초음파 발생기(500b)로 이루어지도록 한다.The ozone dissolved mixer 300 is composed of a first ozone dissolved mixer 300a and a second ozone dissolved mixer 300b, and the ultrasonic generator 500 includes a first ultrasonic generator 500a and a second ultrasonic generator 500b. To be done.

미세기포 발생기(200) 다음에 제1오존 용존 믹서기(300a)를 두고, 그 다음에 제1초음파 발생기(500a)를 두며, 연이어 제2오존 용존 믹서기(300b)를 두고, 다음에 제2초음파 발생기(500b)를 마련하도록 한다.A first ozone dissolved mixer 300a is placed next to the microbubble generator 200, followed by a first ultrasonic generator 500a, followed by a second ozone dissolved mixer 300b, followed by a second ultrasonic generator. (500b).

미세기포 발생기(200)를 거쳐서 흐르게 되는 1차 처리된 밸러스트수가 제1오존 용존 믹서기(300a)로 들어오게 되고, 제1오존 용존 믹서기(300a)를 거쳐 2차 처리된 밸러스트수는 제1초음파 발생기(500a)로 유입된다.The first processed ballast water flowing through the microbubble generator 200 enters the first ozone dissolved mixer 300a, and the second processed ballast water passes through the first ozone dissolved mixer 300a. Flows into 500a.

제1초음파 발생기(500a)를 거친 밸러스트수는 제2오존 용존 믹서기(300b)로 들어가게 되고, 제2오존 용존 믹서기(300b)에서 다시 한번 소정량의 오존이 투입된다.The ballast water that has passed through the first ultrasonic generator 500a enters the second ozone dissolved mixer 300b, and a predetermined amount of ozone is introduced again from the second ozone dissolved mixer 300b.

제2오존 용존 믹서기(300b) 후단에 제2초음파 발생기(500b)가 마련되고, 제2오존 용존 믹서기(300b)를 거친 밸러스트수는 제2초음파 발생기(500b)에서 다시 한번 초음파에 의한 처리가 이루어진다.A second ultrasonic generator 500b is provided at the rear end of the second ozone dissolved mixer 300b, and the ballast water having passed through the second ozone dissolved mixer 300b is treated by ultrasonic waves in the second ultrasonic generator 500b again. .

이처럼 오존 용존 믹서기(300)와 초음파 발생기(500)를 반복적으로 마련하여 밸러스트수를 연속적으로 처리함으로써 밸러스트수에 대한 처리효율과 처리능력을 향상시킬 수 있다.As described above, the ozone dissolved mixer 300 and the ultrasonic generator 500 may be repeatedly provided to continuously treat the ballast water, thereby improving treatment efficiency and processing capacity of the ballast water.

초음파 발생기(500)를 통과한 밸러스트수는 순환배관(A)을 따라 밸러스트 탱크(T-1~T-10)로 공급된다.The ballast water passing through the ultrasonic generator 500 is supplied to the ballast tanks T-1 to T-10 along the circulation pipe A.

본 발명에 의한 밸러스트수 처리장치(B)에 의해 처리된 밸러스트수의 수질은 향상되며, 밸러스트수에 포함되었던 각종 미생물들은 대부분 살균처리되어 사멸된다.The water quality of the ballast water treated by the ballast water treatment apparatus B according to the present invention is improved, and various microorganisms included in the ballast water are sterilized and killed.

바람직하게 처리가 완료된 밸러스트수가 밸러스트 탱크로 들어가기 전에 각종 센서를 이용하여 밸러스트수의 처리정도를 확인할 수 있도록 할 수 있다.Preferably, the treated ballast water can be used to check the degree of treatment of the ballast water using various sensors before entering the ballast tank.

이를 위해 각각의 밸러스트 탱크(T-1~T-10)로 연결되는 순환배관(A)에 Ph센서, 온도센서, 염분센서, 유량센서, 산화잔류물 측정센서, COD 측정센서, BOD 측정센서, 탁도측정센서 등을 마련하도록 하고, 제어부(600)와 연결되는 로컬 판넬 지시부(700)를 통해서 각종 센서(K)에 의해 측정된 각종 수치를 확인할 수 있도록 한다.To this end, a Ph sensor, a temperature sensor, a salinity sensor, a flow sensor, an oxide residue measuring sensor, a COD measuring sensor, a BOD measuring sensor, and a circulating pipe (A) connected to each ballast tank (T-1 to T-10) To provide a turbidity measurement sensor and the like, it is possible to check the various values measured by the various sensors (K) through the local panel indicator 700 connected to the control unit 600.

또한 바람직하게 본 발명의 밸러스트수 처리장치(B)는 중앙제어실(800)에서 원격으로 운전할 수 있도록 하는 것이 보다 합리적이다.In addition, it is preferable that the ballast water treatment apparatus B of the present invention can be operated remotely from the central control room 800.

이를 위해 제어부(600) 및 로컬 판넬 지시부(700)를 중앙제어실(800)과 연결되게 하여 중앙제어실(800)에서 원격으로 본 처리장치의 운전을 제어할 수 있도록 하며, 밸러스트수의 처리상황을 감시할 수 있도록 한다.For this purpose, the control unit 600 and the local panel indicating unit 700 are connected to the central control room 800 so that the operation of the processing apparatus can be controlled remotely from the central control room 800, and the processing status of the ballast water is monitored. Do it.

또한 바람직하게 잔류 산화물 측정센서를 통해 측정되는 잔류 산화물의 수치를 바탕으로 하여 오존 용존 믹서기(300)로 투입되는 오존의 량을 밸러스트수의 유량에 비례하여 제어하도록 하는 PID 비례제어 콘트롤러(C)를 마련하도록 한다.In addition, the PID proportional control controller (C) for controlling the amount of ozone introduced to the ozone dissolved mixer 300 in proportion to the flow rate of the ballast water based on the residual oxide value measured through the residual oxide measuring sensor. Get ready.

PID 제어란 Proportional Integral Differential 제어의 약자로서, 비례 적분 미분 제어란 뜻이이고, 이들 3가지를 적절하게 조합하여 피드백 제어를 하는 것이다.PID control is an abbreviation of Proportional Integral Differential control, which means proportional integral derivative control, and feedback control is performed by combining these three properly.

PID 제어의 기본적인 방법은 (1)제어대상의 출력값을 측정하고, (2)목표치와 비교하여 (3)오차를 측정한 후 이를 통해 (4)제어를 하는 방식이다.The basic method of PID control is to (1) measure the output value of the control target, (2) compare the target value, (3) measure the error, and then (4) control it.

즉, 적정한 범위로 잔류 산화물의 목표치를 규정해두고 잔류 산화물 측정센서에 의해 측정되는 수치와 목표치를 비교하면서 밸러스트수의 유량을 고려하여 오존의 투입량을 결정하도록 한다.That is, the target value of the residual oxide is defined in an appropriate range, and the input amount of ozone is determined in consideration of the flow rate of the ballast water while comparing the target value with the value measured by the residual oxide measuring sensor.

PID 비례제어를 통해 불필요하게 잔류 산화물이 증가되는 것을 방지하며, 오존의 과다한 사용을 방지할 수 있다.PID proportional control prevents unnecessary oxides from increasing and prevents excessive use of ozone.

더욱 바람직하게 본 발명의 밸러스트수 처리장치(B)를 구성함에 있어서 밸러스트수 인입펌프(100), 미세기포 발생기(200), 오존 발생기(400), 오존 용존 믹서기(300), 초음파 발생기(500), 제어부(600) 등 본 처리장치를 구성하는 각 요소들을 선박에 마련되는 다수의 구분 격실에 분산 배치한 후 서로 연결되게 하여 운용할 수 있도록 한다.More preferably, in configuring the ballast water treatment apparatus B of the present invention, the ballast water inlet pump 100, the microbubble generator 200, the ozone generator 400, the ozone dissolved mixer 300, the ultrasonic generator 500 Each of the elements constituting the present processing apparatus, such as the control unit 600, is distributed in a plurality of division compartments provided in the vessel, and then connected to each other so as to be operated.

다수의 구분 격실에 본 처리장치를 구성하는 구성요소들 중 하나 혹은 하나 이상을 하나의 구분 격실에 마련할 수 있도록 한다.It is possible to provide one or more of the components constituting the processing apparatus in one division compartment in a plurality of division compartments.

대체로 대형 선박일수록 밸러스트 탱크의 수도 많아지기 때문에 밸러스트수 처리장치의 용량도 이에 맞게 대형화되어야 한다. 하지만 대형화된 밸러스트수 처리장치를 선박의 구분 격실에 설치하기는 용이치 못하고, 구분 격실을 통폐합하게 되면 선박의 구조적 안정에 문제를 일으킬 수 있다.In general, the larger the vessel, the greater the number of ballast tanks, so the capacity of the ballast water treatment system should be increased accordingly. However, it is not easy to install an enlarged ballast water treatment device in a compartment of a ship, and consolidation of the compartment may cause problems in the structural stability of the ship.

이러한 측면에서 본 발명에서는 선박의 다수의 구분 격실에 본 처리장치를 이루는 구성요소들을 분산배치한 후 연결되게 함으로써 선박의 기본적인 구조에 손상을 주지 않으면서 유지보수도 편리한 밸러스트수 처리장치를 제공할 수 있도록 한다.In this aspect, the present invention can provide a ballast water treatment device that is convenient for maintenance without damaging the basic structure of the ship by distributing the components constituting the treatment device in a plurality of division compartments of the ship and then connecting them. Make sure

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은 기존과는 다른 밸러스트수 처리장치를 통해서 밸러스트수에 대한 살균처리 효율을 향상시킬 수 있으며, 각 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 순차적으로 처리하도록 함으로써 선박의 항해 스케줄에 지장을 주지 않으면서 충분한 시간적 여유를 갖고 밸러스트수를 살균처리 할 수 있다는 장점이 있다.
As described above, the ballast water circulating treatment system according to the present invention can improve the sterilization efficiency for the ballast water through a ballast water treatment device different from the conventional one, and to sequentially process the ballast water stored in each ballast tank. As a result, the ballast water can be sterilized with sufficient time without disturbing the ship's sailing schedule.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are intended to be illustrative, but not limiting, in all respects. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

본 발명은 선박에 설치되어 밸러스트수에 대한 살균처리에 이용될 수 있다.
The present invention may be installed in a ship and used for sterilization of ballast water.

S1 : 밸러스트수 저장단계
S2 : 밸러스트수 순차처리단계
T-1~T-10 : 밸러스트 탱크 A : 순환배관
B : 밸러스트수 처리장치 B1 : 메인 밸러스트수 처리장치
B2 : 보조 밸러스트수 처리장치
B1-1 : 제1메인 밸러스트수 처리장치 B1-2 : 제2메인 밸러스트수 처리장치
V : 차단밸브
100 : 밸러스ㅌ수 인입펌프 200 : 미세기포 발생기
300 : 오존 용존 믹서기 300a: 제1오존 용존 믹서기
300b: 제2오존 용존 믹서기 310 : 몸체
311 : 입구측 312 : 토출측
320 : 모터 330 : 믹싱로터
331 : 중공샤프트 332 : 원판
333 : 배출구 340 : 오존밸브
400 : 오존 발생기 500 : 초음파 발생기
500a: 제1초음파 발생기 500b: 제2초음파 발생기
600 : 제어부 700 : 로컬 판넬 지시부
800 : 중앙 제어실 C : PID 비례제어 콘트롤러
K : 각종 센서
10 : 전처리 여과기
S1: Ballast water storage step
S2: Ballast Water Sequential Processing Step
T-1 ~ T-10: Ballast tank A: Circulation piping
B: Ballast Water Treatment B1: Main Ballast Water Treatment
B2: Auxiliary Ballast Water Treatment System
B1-1: first main ballast water treatment device B1-2: second main ballast water treatment device
V: Shut-off valve
100: ballast water pump 200: fine bubble generator
300: ozone dissolved mixer 300a: first ozone dissolved mixer
300b: the second ozone dissolved mixer 310: the body
311: inlet side 312: discharge side
320: motor 330: mixing rotor
331: hollow shaft 332: disc
333: outlet 340: ozone valve
400: ozone generator 500: ultrasonic generator
500a: first ultrasonic generator 500b: second ultrasonic generator
600: control unit 700: local panel indicating unit
800: central control room C: PID proportional controller
K: Various sensors
10: pretreatment filter

Claims (10)

밸러스트수 처리방법에 있어서,
구분된 복수의 밸러스트 탱크에 소정량의 밸러스트수를 채우도록 하는 밸러스트수 저장단계;
각각의 밸러스트 탱크와 순환배관으로 연결되는 밸러스트수 처리장치를 이용하여 첫번째 밸러스트 탱크에 저장된 밸러스트수를 배출시켜 살균처리한 후 상기 첫번째 밸러스트 탱크로 처리된 밸러스트수를 공급하고, 두번째 밸러스트 탱크부터 N번째 밸러스트 탱크까지 순차적으로 각 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 배출시켜 살균한 후 재공급하도록 하는 밸러스트수 순차처리단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리방법.
In the ballast water treatment method,
A ballast water storage step of filling a plurality of divided ballast tanks with a predetermined amount of ballast water;
Using a ballast water treatment device connected to each ballast tank and circulation pipe, the ballast water stored in the first ballast tank is discharged and sterilized, and the ballast water treated with the first ballast tank is supplied, and the second ballast tank is supplied from the Nth. Ballast water sequential processing step of discharging the ballast water of each ballast tank sequentially to the ballast tank to sterilize and resupply the ballast water.
밸러스트수 처리시스템에 있어서,
구분되는 복수의 밸러스트 탱크;
상기 각각의 밸러스트 탱크와 연결되는 순환배관;
상기 각 순환배관과 연결되되 미세기포 발생기, 오존 용존 믹서기, 초음파 발생기를 포함하여 이루어져 순차적으로 각 밸러스트 탱크의 밸러스트수를 상기 순환배관을 통해 공급받은 후 살균처리하여 다시 해당 밸러스트 탱크로 돌려보내는 밸러스트수 처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
In the ballast water treatment system,
A plurality of ballast tanks separated;
Circulation pipes connected to the respective ballast tanks;
The ballast water is connected to each circulation pipe but comprises a microbubble generator, an ozone dissolved mixer, and an ultrasonic generator. Ballast water document processing system comprising a; processing apparatus.
제 2 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
동시에 운전되는 2개 이상의 메인 밸러스트수 처리장치와 예비적으로 마련되는 하나 이상의 보조 밸러스트수 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 2,
The ballast water document processing system,
A ballast water treatment processing system comprising at least two main ballast water treatment device that is operated at the same time and at least one auxiliary ballast water treatment device provided in advance.
제 2 항에 있어서,
상기 밸러스트수 처리장치는,
밸러스트수 인입펌프;
상기 밸러스트수 인입펌프에 의해 공급되는 밸러스트수에 산소를 공급하기 위한 미세기포 발생기;
미세기포가 용존된 1차 처리된 밸러스트수와 오존이 유입되어 상기 1차 처리된 밸러스트수에 상기 오존이 균일하게 혼합되게 함으로써 2차 처리된 밸러스트수를 생성 토출시키는 오존 용존 믹서기;
상기 오존 용존 믹서기로 공급되는 오존을 생성하는 오존발생기;
상기 오존 용존 믹서기의 토출측에 연결되며, 상기 2차 처리된 밸러스트수에 초음파가 전달되도록 하는 초음파발생기;
제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 2,
The ballast water treatment device,
Ballast water inlet pump;
A fine bubble generator for supplying oxygen to the ballast water supplied by the ballast water inlet pump;
An ozone dissolved mixer for generating and discharging the second-processed ballast water by uniformly mixing the first-treated ballast water and ozone into which fine bubbles are dissolved and allowing the ozone to be uniformly mixed with the first-treated ballast water;
An ozone generator for generating ozone supplied to the ozone dissolved mixer;
An ultrasonic generator connected to the discharge side of the ozone dissolved mixer and configured to transmit ultrasonic waves to the secondary treated ballast water;
A control unit; Ballast water document processing system comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 오존 용존 믹서기는,
상기 1차 처리된 밸러스트수가 유입되는 입구측과 상기 2차 처리된 밸러스트수가 토출되는 토출측을 갖는 몸체;
상기 몸체의 상부에 결합되는 모터;
상기 몸체의 내부에 마련되며, 상기 모터와 연결되는 중공 샤프트와 상기 중공 샤프트의 하단에 결합되는 원판으로 이루어지되, 상기 원판의 외주면에는 상기 중공 샤프트의 중공부와 연통되는 복수의 배출구가 형성되어 회전가능한 믹싱로터;
상기 오존 발생기로부터 공급되는 오존을 상기 중공 샤프트의 중공부로 제공하기 위한 오존밸브;를 포함하는 것을 특징으로 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 4, wherein
The ozone dissolved mixer,
A body having an inlet side through which the first treated ballast water is introduced and a discharge side through which the second processed ballast water is discharged;
A motor coupled to the upper portion of the body;
It is provided inside the body, and made of a hollow shaft connected to the motor and a disk coupled to the lower end of the hollow shaft, the outer peripheral surface of the disk is formed with a plurality of outlets in communication with the hollow portion of the hollow shaft is rotated Possible mixing rotors;
And an ozone valve for providing ozone supplied from the ozone generator to the hollow portion of the hollow shaft.
제 4 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
1차 처리된 밸러스트수가 유입되는 제1오존 용존 믹서기;
상기 제1오존 용존 믹서기를 거친 2차 처리된 밸러스트수에 초음파를 전달하는 제1초음파 발생기;
상기 제1초음파 발생기 후단에 연결되는 제2오존 용존 믹서기;
상기 제2오존 용존 믹서기 후단에 연결되는 제2초음파 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 4, wherein
The ballast water document processing system,
A first ozone dissolved mixer in which first treated ballast water flows;
A first ultrasonic generator for delivering ultrasonic waves to the second treated ballast water which has passed through the first ozone dissolved mixer;
A second ozone dissolved mixer connected to the rear end of the first ultrasonic generator;
And a second ultrasonic generator connected to the rear end of the second ozone dissolved mixer. 2.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
처리된 밸러스트수가 밸러스트 탱크로 들어가기 전에 Ph센서, 온도센서, 염분센서, 유량센서, 잔류 산화물 측정센서를 거치도록 구성되며, 로컬 판넬 지시부를 통해서 측정된 각종 수치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The ballast water document processing system,
The ballast, which is configured to go through Ph sensor, temperature sensor, salinity sensor, flow sensor and residual oxide measuring sensor before the ballast water enters the ballast tank, is characterized in that it is possible to check various values measured through the local panel indicator. Can circulating processing system.
제 7 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
중앙제어실과 상기 제어부 및 상기 로컬 판넬 지시부가 연결되어 원격으로 운전할 수 있도록 하고, 밸러스트수의 처리상황을 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 7, wherein
The ballast water document processing system,
A ballast water succulent processing system, characterized in that the central control room, the control unit and the local panel indicating unit is connected to enable remote operation and to grasp the processing status of the ballast water.
제 7 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
잔류 산화물 저감을 위해 상기 잔류 산화물 측정센서를 통해 측정되는 수치를 바탕으로 상기 오존 용존 믹서기로 투입되는 오존량을 밸러스트수의 유량에 비례하여 제어할 수 있도록 PID 비례제어 콘트롤러가 마련되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method of claim 7, wherein
The ballast water document processing system,
Ballast, characterized in that the PID proportional control controller is provided to control the amount of ozone introduced to the ozone dissolved mixer in proportion to the flow rate of the ballast water based on the value measured by the residual oxide measuring sensor to reduce the residual oxide Can circulating processing system.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템은,
상기 밸러스트수 인입펌프, 미세기포 발생기, 오존 발생기, 오존 용존 믹서기, 초음파 발생기, 제어부가 선박의 구분 격실에 하나 이상씩 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 서큐레이션 처리 시스템.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The ballast water document processing system,
The ballast water inlet pump, microbubble generator, ozone generator, ozone dissolved mixer, ultrasonic generator, the control unit is distributed one or more ballast water suspension treatment system, characterized in that arranged in one or more compartments of the vessel.
KR1020110103411A 2011-10-11 2011-10-11 Ballast water circulation disposal method and system KR101165275B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110103411A KR101165275B1 (en) 2011-10-11 2011-10-11 Ballast water circulation disposal method and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110103411A KR101165275B1 (en) 2011-10-11 2011-10-11 Ballast water circulation disposal method and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101165275B1 true KR101165275B1 (en) 2012-07-19

Family

ID=46716744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110103411A KR101165275B1 (en) 2011-10-11 2011-10-11 Ballast water circulation disposal method and system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101165275B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115231681A (en) * 2022-06-20 2022-10-25 大连海事大学 Ship ballast water treatment system and method based on micro-nano bubble technology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263563A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for sterilizing microbe or the like in ballast water
JP2008086892A (en) 2006-09-29 2008-04-17 Nippon Kainan Boshi Kyokai Ship balast water treatment arrangement
JP4209728B2 (en) * 2003-07-03 2009-01-14 株式会社ササクラ Ballast water treatment method and apparatus
KR101050396B1 (en) * 2010-09-29 2011-07-19 박제만 Device for injecting ozone into ballast water for a ship

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4209728B2 (en) * 2003-07-03 2009-01-14 株式会社ササクラ Ballast water treatment method and apparatus
JP2006263563A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for sterilizing microbe or the like in ballast water
JP2008086892A (en) 2006-09-29 2008-04-17 Nippon Kainan Boshi Kyokai Ship balast water treatment arrangement
KR101050396B1 (en) * 2010-09-29 2011-07-19 박제만 Device for injecting ozone into ballast water for a ship

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115231681A (en) * 2022-06-20 2022-10-25 大连海事大学 Ship ballast water treatment system and method based on micro-nano bubble technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101066674B1 (en) Electrolysis unit, apparatus for treatment of ballast water of ship with the same
US8038875B2 (en) Treatment apparatus for ship ballast water
US20040099608A1 (en) Ballast water treatment system
KR100743946B1 (en) Apparatus for purifying ballast water and ship mounted the same
TWI423933B (en) Wasseraufbereitungsanlage
AU2007311685B2 (en) Ballast water treatment methods and apparatus
EA031608B1 (en) System and method for cleaning and sterilizing a water flow
WO2002068343A1 (en) Wastewater treatment system
JP2006263563A (en) Apparatus for sterilizing microbe or the like in ballast water
CN108218047B (en) Ocean vessel ballast water treatment barge for harbor operation
JP4209728B2 (en) Ballast water treatment method and apparatus
WO2005061388A1 (en) Ballast water treatment system
KR20070043110A (en) Apparatus for treatment of ships' ballast water
US11643343B2 (en) Ballast water treatment system and method
JP2007130563A (en) Utilization system of ballast water
KR101165275B1 (en) Ballast water circulation disposal method and system
KR101494678B1 (en) Ballast water treatment apparatus
KR20110097713A (en) Ballast water treating apparatus
JP4365331B2 (en) Method for removing residual ozone in water and method for removing residual ozone in ballast water
JP2007245034A (en) Membrane treatment method and membrane treatment equipment using membrane module
KR101050396B1 (en) Device for injecting ozone into ballast water for a ship
WO2005061396A1 (en) Wastewater treatment system
KR101148753B1 (en) Method of membrane treatment for ship ballast water
KR101150275B1 (en) Ballast water diposal method and apparatus
KR102292402B1 (en) Water treatment apparatus using ozone bubble

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: 20150706

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160705

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee