KR101168279B1

KR101168279B1 - 선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박

Info

Publication number: KR101168279B1
Application number: KR1020100082643A
Authority: KR
Inventors: 김선호; 조현진
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2012-07-30
Also published as: KR20120019302A

Abstract

선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치는, 밸러스트탱크가 구비되어 있는 선박에 설치되어, 밸러스트탱크로 공급되는 선박평형수 내부의 용존 산소농도를 감소시켜 선박평형수 내에 섞여있는 세균이나 동식물성 생물을 사멸시키는 것으로서, 밸브가 구비되어 있는 해수파이프를 통해 외부의 해수를 그 내부로 받아들여 통과시키는 케이싱과, 케이싱에 내장되며 케이싱을 통과하는 해수와 접하는 귀금속 촉매를 구비하는 반응처리부와; 케이싱과 밸러스트탱크를 연결하며 반응처리부를 통과한 처리수를 밸러스트탱크로 유도하고 밸브에 의해 개폐되는 처리수파이프와; 밸브가 구비되어 있는 수소파이프를 통해 케이싱에 연결되는 것으로, 케이싱내에 수소가스를 공급하여 수소가스가 해수의 분위기속에서 귀금속 촉매와의 화학반응을 통해 해수내 용존산소를 물로 전환시키게 함으로써 용존산소의 농도를 감소시키는 수소공급부와; 밸브의 동작을 제어하여 해수와 수소가스의 유동량을 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박{Apparatus for treating ballast water and Vessel having the apparatus}

본 발명은 선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박에 관한 것이다.

선박평형수(ballast water)는, 운항중인 선박이 물 위에서 충분한 복원성을 가지고 또한 흘수(吃水)와 트림각도를 적당히 유지할 수 있도록 선박 내에 채워지는 물이다. 안전한 항해를 위해서는 충분한 복원력과 적당한 흘수가 필수적이므로 출항전 선박에는 반드시 선박평형수가 채워진다. 아울러 상기한 선박평형수는 선박이 목적지에 도착했을 때 도착지점에서 배출되고 출발할 때 다시 채워진다. 이를 위해 선박에는 선박평형수가 채워지는 밸러스트탱크와 취수 및 배수시설 등이 구비된다.

한편, 상기 선박평형수로는 보통 선박 주변의 해수(海水)가 사용된다. 그런데 상기 해수에는 해당 지역 생태계를 구성하는 여러 가지 세균이나 독성미생물 또는 동식물성 생물이 포함되어 있다. 상기한 세균이나 독성조류 또는 동식물성 생물은 해수에 섞인 상태로 밸러스트탱크에 채워지며 도착지점으로 옮겨져 배출된다.

보통 유조선이나 컨테이너선 등과 같은 대규모 선박은 대양(大洋)을 가로질러 운항하므로, 가령 미국내 항구 근해에 분포하는 세균이나 동식물성 생물이, 태평양을 건너 한국의 부산 항구에 배출되어 부산 지역 해양 생태계를 파괴할 수 도 있다. 가령 상기한 독성 미생물이 콜레라균 등의 병원균일 경우에는, 육상에서 생활하는 동물이나 사람에게도 피해를 끼칠 수 있다.

이에 따라, 선박에는 선박평형수 내부의 병원성 세균이나 독성 미생물 또는 각종 동식물성 생물을 제거하기 위한 선박평형수 처리장치가 의무적으로 설치되어야 한다.

상기한 선박평형수 처리방식으로서, 예컨대 자외선조사, 공동현상을 이용한 물리적 살처리, 차아염소산염에 의한 살균, 불활성가스주입, 밸러스트탱크의 감압 등의 기술이 제안되어 있다. 그런데 상기한 기술들은 전력소모가 심하다거나 처리효율이 떨어진다는 단점을 가지며, 특히 밸러스트탱크의 감압방식은 밸러스트탱크의 완벽한 밀폐가 요구되어, 탱크에 부식 등에 의해 미세한 틈이라도 있는 경우에는 감압이 제대로 이루어지지 않아 처리효율이 매우 낮다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 선박평형수　 내부에 녹아있는 용존산소의 농도를 저하시켜, 평형수에 섞여 있는 각종 병원성 세균이나 독성 조류 또는 기타 동식물성 생물을 질식 사멸시키는 원리를 가지므로, 처리공정이 간단하고 효율이 높은 선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박평형수 처리장치는, 밸러스트탱크가 구비되어 있는 선박에 설치되어, 상기 밸러스트탱크로 공급되는 선박평형수 내부의 용존 산소농도를 감소시켜 선박평형수 내에 섞여있는 세균이나 동식물성 생물을 사멸시키는 것으로서, 밸브가 구비되어 있는 해수파이프를 통해 외부의 해수를 그 내부로 받아들여 통과시키는 케이싱과, 상기 케이싱에 내장되며 케이싱을 통과하는 해수와 접하는 귀금속 촉매를 구비하는 반응처리부와; 상기 케이싱과 밸러스트탱크를 연결하며 상기 반응처리부를 통과한 처리수를 밸러스트탱크로 유도하고 밸브에 의해 개폐되는 처리수파이프와; 밸브가 구비되어 있는 수소파이프를 통해 상기 케이싱에 연결되는 것으로, 상기 케이싱내에 수소가스를 공급하여 수소가스가 해수의 분위기속에서 귀금속 촉매와의 화학반응을 통해 해수내 용존산소를 물로 전환시키게 함으로써 용존산소의 농도를 감소시키는 수소공급부와; 상기 밸브의 동작을 제어하여 해수와 수소가스의 유동량을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 해수파이프와 처리수파이프는 직결되며, 상기 반응처리부는, 분기관을 통해 해수파이프에, 합류관을 통해 처리수파이프에 각각 연결되어, 해수파이프를 따라 유동하는 해수의 일부를 그 내부로 받아들여 처리하고, 처리된 처리수를 합류관을 통해 상기 처리수파이프로 보내는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸러스트탱크와 해수파이프는, 상기 제어부에 의해 개폐되는 밸브를 갖는 순환파이프로 연결된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 귀금속 촉매는, 팔라듐, 이리듐, 오스뮴, 로듐, 루테늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수소공급부는; 수소가 저장되며 상기 수소파이프를 통해 반응처리부의 케이싱에 연통된 수소저장탱크인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수소공급부는; 그 내부에서 물을 전기분해하여 수소를 발생하고, 발생한 수소를 상기 수소파이프를 통해 반응처리부로 공급하는 물분해수소발생기인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 수소공급부는; 수소가 저장되며 수소파이프를 통해 반응처리부의 케이싱에 연통된 수소저장탱크와, 그 내부에서 물을 전기분해하여 수소를 발생하고, 발생한 수소를 상기 수소파이프를 통해 반응처리부로 공급하는 물분해수소발생기로 조합 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸러스트탱크의 내부에는 밸러스트탱크 내부에 공급되어 있는 선박평형수내의 용존산소농도를 체크하고 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고, 상기 제어부는, 상기 용존산소의 농도정보를 기초로, 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 처리수파이프에는, 반응처리부를 통과한 처리수내부의 용존산소농도를 체크하고, 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 용존산소의 농도정보를 기초로 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박평형수 처리장치를 갖는 선박은, 외부로부터 공급된 선박평형수가 수용되는 밸러스트탱크와; 상기 밸러스트탱크로 공급할 해수를 취수하는 취수부와; 밸브가 구비되어 있는 해수파이프를 통해 상기 취수부와 연결되고, 취수부에 의해 취수된 해수를 그 내부로 통과시키는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 구비되며 케이싱을 통과하는 해수와 접하는 귀금속 촉매를 갖는 반응처리부와; 상기 케이싱과 밸러스트탱크를 연결하며 밸브에 의해 개폐되고 상기 반응처리부를 통과한 처리수를 밸러스트탱크로 연결하는 처리수파이프와; 밸브가 구비되어 있는 수소파이프를 통해 상기 케이싱에 연결되는 것으로, 상기 케이싱내에 수소가스를 공급하여 수소가스가 해수의 분위기속에서 귀금속 촉매와의 화학반응을 통해 해수내 용존산소를 물로 전환시키게 함으로써 용존산소의 농도를 감소시키는 수소공급부와; 상기 밸브의 동작을 제어하여 해수와 수소가스의 유량을 조절하는 제어부를 포함하는 선박평형수 처리장치를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 선박평형수 처리장치 및 이를 갖는 선박은, 선박평형수 내부에 녹아있는 용존산소의 농도를 저하시켜, 평형수에 섞여 있는 각종 병원성 세균이나 독성 조류 또는 동식물성 생물을 질식 사멸시키는 원리를 가지므로, 처리공정이 간단하고 효율이 높다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 다른 예를 나타내 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 예를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 다른 구성예를 나타내 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치를 갖는 선박을 개략적으로 도시한 구성도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 일 예를 도시한 구성도이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 선박 평형수 처리장치(11)는, 해수가 그 내부를 통과하는 반응처리부(17)와, 상기 반응처리부(17)에 수소를 공급하도록 수소파이프(31)를 통해 반응처리부(17)에 연결되는 수소저장탱크(15a)를 포함한다. 상기 반응처리부(17)를 통과한 처리수는 처리수파이프(35)를 통해 밸러스트탱크(13)로 공급된다.

먼저 상기 반응처리부(17)는, 해수를 통과시키는 케이싱(17a)과, 상기 케이싱(17a)의 내부에 설치되는 다량의 금속촉매(17b)로 이루어진다. 상기 케이싱(17a)의 크기나 금속촉매(17b)의 양은 처리할 해수의 수량에 따라 다르게 설계됨은 물론이다.

여하튼, 상기 금속촉매(17b)는 해수에 잠긴 상태로 상기 수소저장탱크(15a)로부터 공급된 수소와 전기화학 반응하여 해수내의 용존산소를 물로 바꾼다. 상기 금속촉매로서 팔라듐(Pd)을 사용한 경우의 전기화학반응식은 다음과 같다.

(1) H₂ + Pd⁰ ->Pd⁰ + 2H⁺

(2) 2H⁺ + ^-O-O^- -> 2HO-OH

(3) 2H⁺ + 2HO-OH -> 2H₂O

상기한 전기화학 반응을 통하여 1g 의 수소로 8g 의 용존산소를 제거할 수 있다. 용존산소를 제거하는 이유는 해수내의 미생물이나 독성조류 등을 질식시키기 위한 것이다.

상기 금속촉매(17b)로서는 귀금속이 사용되며, 가령 팔라듐, 이리듐, 오스뮴, 로듐, 루테늄 등을 선택적으로 사용할 수 있으며 특히 팔라듐을 사용함이 좋다. 공지의 사실과 같이 전기화학에서의 팔라듐은, 이온화 경향이 크고 산에 녹아서 수소를 발생하는 성질을 갖는다.

상기 수소저장탱크(15a)는, 고압의 수소가 저장되어 있는 공간으로서 수소파이프(31)를 통해 케이싱(17a)에 연결된다. 상기 수소저장탱크(15a)에 저장되어 있는 수소는 수소파이프(31)를 통해 케이싱(17a) 내부로 도입되어 해수속의 금속촉매(17b)와 반응한다. 아울러 상기 수소저장탱크(15a)를 대신하는 것으로서 수소저장금속을 적용할 수 도 있다.

상기 수소파이프(31)에는 제어부(19)에 의해 제어되는 밸브(29b)와 수소공급부(25)가 설치된다. 상기 밸브(29b)는 수소파이프(31)를 개폐하거나 유동 단면적을 조절하는 역할을 하고, 수소공급부(25)는 수소를 적절한 양으로 공급하는 역할을 담당한다. 상기 제어부(19)에 의한 밸브(29b)와 수소공급부(25)의 조절을 통해 적정량의 수소를 일정하게 공급할 수 있는 것이다.

도면부호 51은 취수부이다. 상기 취수부(51)는 선박 주변의 해수를 끌어올리는 것으로서 해수파이프(33)를 통해 반응처리부(17)에 연결된다. 상기 취수부(51)의 내부에는 필터(미도시) 등이 내장되어 있다. 상기 해수파이프(33)는 취수부(51)에서 취수된 해수를 내부 유동시키며 상기 반응처리부(17)의 케이싱(17a) 내부로 유도한다.

상기 해수파이프(33)에는 필터(23)와 밸브(29a)와 해수펌프(27)가 구비되어 있다. 상기 필터(23)는 밸브(29a)로 근접하는 해수 내부의 불순물을 제거한다. 이와같이 해수파이프(33)에 필터(23)를 설치함으로써 밸브(29a)와 해수펌프(27)를 보호할 수 있다.

상기 밸브(29a)와 해수펌프(27)는 상기한 제어부(19)에 의해 제어된다. 상기 밸브(29a)는 해수파이프(33)를 개폐하거나 유동단면적을 조절한다. 또한 해수펌프(27)는 취수된 해수를 반응처리부(17)로 압송하는 역할을 한다.

아울러 상기 반응처리부(17)와 밸러스트탱크(13)의 사이에는 처리수파이프(35)가 배관된다. 상기 처리수파이프(35)는 반응처리부(17)를 통과하며 처리된 물인 처리수를 밸러스트탱크(13)로 유도한다. 상기 처리수파이프(35)에도 밸브(29c)가 구비된다. 상기 밸브(29c)는 제어부(19)에 의해 개폐되는 밸브이다.

한편, 상기 밸러스트탱크(13)의 내부와 처리수파이프(35)에는 센서(21)가 설치된다. 상기 센서(21)는 처리수 내의 산소 농도를 감지하는 센서로서, 밸러스트탱크(13) 내부에 저장되어 있는 처리수 내부의 용존산소의 농도나, 반응처리부(17)를 통과한 직후의 처리수 내부의 용존산소의 농도를 측정하여 상기 제어부(19)로 전달한다.

상기 제어부(19)는 센서(21)로부터 전달받은 농도정보를 기초로, 반응처리부(17) 내부로의 수소 투입량을 조절하거나 해수의 유동량을 조절한다. 상기 수소의 투입량이나 해수의 유동량은 밸브(29a,29b,29c)의 개폐량을 조절한다거나 수소공급부(25)와 해수펌프(27)를 제어함으로써 조절된다. 가령 상기 수소의 투입량을 증가시키면 용존산소량이 줄어들고 투입량을 감소시키면 용존산소량이 상대적으로 증가한다.

도면부호 61은 바이패스라인이다. 상기 바이패스라인(61)은 밸러스트탱크(13)와 해수파이프(33)를 연결하는 파이프로서 밸브(61a)에 의해 개폐된다. 상기 바이패스라인(61)은 밸러스트탱크(13) 내부의 평형수 내의 산소농도가 설정치보다 높을 경우, 평형수를 해수파이프(33)로 보내어 반응처리부(17)를 다시 통과하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 다른 예를 나타내 보인 구성도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도 2에 도시한 선박 평형수 처리장치(11)의 경우, 수소공급부로서 물분해수소발생기(15b)가 적용되어 있다. 상기 물분해수소발생기(15b)는 양전극과 음전극과 전원을 가지며, 물을 수소와 산소로 분리하는 일반적인 전기분해장치를 응용한 것으로서, 수소파이프(31)를 통해 반응처리부(17)로 연결되어 있다. 상기 물분해수소발생기(15b)로부터 발생한 수소는 밸브(29b)와 수소공급부(25)를 거쳐 케이싱(17a)으로 공급되며, 케이싱(17a) 내에서 금속촉매(17b)와 반응한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 예를 도시한 구성도이다.

도 3을 통해 예를 든 선박 평형수 처리장치(11)는, 수소공급부로서 촉매식수소발생기(15c)를 적용하였다. 상기 촉매를 이용한 수소발생식은

(1) CH₄ + CO₂ -> 2CO + 2H₂

이며, 반응에 사용하는 촉매로는 니켈, 백금, 루테늄(Ru), 로듐(Rh)를 사용할 수 있다. 상기 촉매식수소발생기(15c)로부터 발생된 수소는, 수소파이프(31)를 통해 반응처리부(17)로 공급되어 해수내 용존산소를 감소시키는데 사용된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리장치(11)의 다른 구성예를 나타내 보인 도면이다.

도 4에 도시한 선박 평형수 처리장치(11)의 경우, 수소저장탱크(15a)와 물분해수소발생기(15b)와 촉매식수소발생기(15c)가 병렬 연결되어 하나의 유니트를 이루는 수소공급부(15)가 적용되어 있다. 상기 수소저장탱크(15a)와, 물분해수소발생기(15b)와, 촉매식수소발생기(15c)로부터 발생한 수소는 밸브(29d,29e,29f)를 통해 수소파이프(31)로 공급된다. 특히 상기 수소저장탱크(15a)와 물분해수소발생기(15b)와 촉매식수소발생기(15c)는 선택적으로 또는 동시에 동작할 수 있다.

여하튼 상기 수소공급부(15)에서 생산된 수소는, 수소파이프(31)를 통해 반응처리부(17)로 이동하여 용존 산소를 물로 전환시키는 반응을 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 구성 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 해수파이프(33)와 밸러스트탱크(13)가 순환파이프(45)로 연결되어 있음을 알 수 있다. 상기 순환파이프(45)는 밸브(29m)에 의해 개폐되는 파이프로서, 밸러스트탱크(13) 내부의 처리수를 반응처리부(17)로 다시 보내는 통로이다. 처리수를 반응처리부(17)로 다시 보내는 이유는, 밸러스트탱크(13) 내부의 처리수의 용존산소량이 높기 때문이다. 상기 용존산소량은 센서(21)에 의해 체크된 것이다.

상기 순환파이프(45)를 통해 해수를 순환시키기 위해, 해수파이프(33)의 밸브(29a)를 차단하여야 함은 물론이다. 즉 상기 밸브(29a)를 잠궈 해수의 새로운 유입을 차단한 상태에서, 순환파이프(45)의 밸브(29m)를 개방하고 해수펌프(27)를 가동하면 밸러스트탱크(13)에 공급되어 있는 처리수가 순환파이프(45)와 해수펌프(27)와 반응처리부(17)와 처리수파이프(35)를 거쳐 밸러스트탱크(13)로 귀환한다.

처리수를 상기와 같이 순환시킴에 의해, 처리수는 반응처리부(17)를 거쳐 다시 한번 처리되어 처리수내 용존산소가 더욱 희박해진다. 이러한 순환운동을 반복함으로써 밸러스트탱크(13) 내부의 용존산소를 거의 제로 수준으로 떨어뜨릴 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치의 또 다른 구성예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 상기 해수파이프(33)와 처리수파이프(35)가 밸브(29n)를 통해 직결되어 있다. 또한 상기 해수파이프(33)에는 분기관(41)이 이어져 있고, 처리수파이프(35)에는 합류관(43)이 접속되어 있다. 아울러 상기 분기관(41)과 합류관(43)의 사이에는 상기 반응처리부(17)가 배치되어 있다.

따라서 상기 밸브(29n)를 완전히 잠근 상태에서 해수파이프(33)를 통해 해수를 공급하면, 해수파이프(33)를 따라 흐르던 해수는 전량 분기관(41)으로 빠져 반응처리부(17)에서 처리된 후 합류관(43)을 거쳐 처리수파이프(35)로 유동한다.

그런데 상기 밸브(29n)의 개방정도를 조절하면 분기관(41)으로 빠지는 해수의 유량을 조절할 수 있다. 즉 해수파이프(33)를 통해 공급되는 해수의 일부는 분기관(41)으로 빠지고 나머지는 밸브(29n)를 거쳐 밸러스트탱크(13)로 바로 들어갈 수 있는 것이다.

취수된 해수를 전량 반응처리부(17)로 유도하는 것이 아니라 일부만 반응처리부(17)로 이동시키는 것은 해수의 고도처리를 위한 것이다. 이는 해수의 일부분만 취하고, 그대신 취해진 해수의 용존산소량을 거의 제로에 가깝게 고도 처리하여 밸러스트탱크(13)로 보냄으로써 밸러스트탱크(13) 내부의 평균 용존산소농도를 설정된 농도 이하로 맞출 수 있다는 견해에 기초한 것이다. 도면부호 37은 이러한 의미의 고도처리부이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수 처리장치를 갖는 선박(47)을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도면을 참조하면, 선박의 하측부에 격벽(55)으로 격리된 밸러스트탱크(13)가 위치하고, 상기 밸러스트탱크(13)의 상부에 기계실(49)이 마련되어 있음을 알 수 있다. 상기 기계실(49)은 선박 평형수 처리장치(11)가 설치된 공간이다.

상기 기계실(49)에 설치된 선박 평형수 처리장치(11)는, 반응처리부(17)와, 상기 반응처리부(17)에 수소를 공급하는 수소공급부(15)와, 제어부(19)를 포함한다.

상기 반응처리부(17)는, 해수파이프(33)를 통해 취수부(51)와 연결되어 있다. 상기 취수부(51)는 선박(47) 주변의 해수를 취수하여 반응처리부(17)로 유도한다. 또한 상기 반응처리부(17)에는 처리수파이프(35)와 순환파이프(45)가 이어져 있다.

상기 처리수파이프(35)는 반응처리부(17)를 통과하며 처리된 상태의 물을 밸러스트탱크(13)로 공급하는 통로이다. 특히 상기 처리수파이프(35)에는 센서( 21)가 설치되어 있다. 상기 센서(21)는 처리수파이프(35)를 통과하는 처리수 내부의 용존산소 농도를 체크하는 역할을 한다. 상기 센서(21)가 감지한 산소농도 정보는 제어부(19)로 전달되어 제어부(19)로 하여금 적절한 제어동작을 하게 한다.

또한 상기 순환파이프(45)에는 펌프(53)가 설치되어 있다. 상기 펌프(53)는 밸러스트탱크(13) 내부에 저장되어 있는 평형수내의 산소 용존량이 목표치보다 높을 경우 작동하여, 평형수를 반응처리부(17)로 돌려보내는 역할을 한다. 상기 펌프(53)는 센서(21)로부터 용존산소의 농도 정보를 전달 받은 제어부(19)에 의해 동작한다. 밸러스트탱크(13) 내부의 용존산소의 농도가 적절하다면 펌프(53)는 동작하지 않는다.

결국 상기 선박평형수 처리장치를 갖는 선박(47)은, 선박 하부의 해수를 밸러스트탱크(13)로 펌핑하되, 밸러스트탱크로 이동하는 해수에 수소를 가하여 해수내부의 용존산소량을 떨어뜨림으로써 평형수 내부에 미생물이나 독성조류 또는 기타의 동식물성 생물이 살 수 없게 한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:평형수 처리장치　　　　　　　　　　　　　　　 13:밸러스트탱크
15:수소공급부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 15a:수소저장탱크
15b:물분해수소발생기　　　　　　　　　　　　　 15c:촉매식수소발생기
17:반응처리부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 17a:케이싱
17b:금속촉매　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 19:제어부
21:센서　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 23:필터
25:수소공급부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 27:해수펌프
29a,29b,29c,29d,29e,29f,29m,29n:밸브
31:수소파이프　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 33:해수파이프
35:처리수파이프　　　　　　　　　　　　　　　　　　 37:고도처리부
41:분기관　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 43:합류관
45:순환파이프　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 47:선박
49:기계실　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 51:취수부
53:펌프　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 55:격판
61:바이패스라인 61a:밸브

Claims

밸러스트탱크가 구비되어 있는 선박에 설치되어, 상기 밸러스트탱크로 공급되는 선박평형수 내부의 용존 산소농도를 감소시켜 선박평형수 내에 섞여있는 세균이나 동식물성 생물을 사멸시키는 것으로서,
밸브가 구비되어 있는 해수파이프를 통해 외부의 해수를 그 내부로 받아들여 통과시키는 케이싱과, 상기 케이싱에 내장되며 케이싱을 통과하는 해수와 접하는 귀금속 촉매를 구비하는 반응처리부와;
상기 케이싱과 밸러스트탱크를 연결하며 상기 반응처리부를 통과한 처리수를 밸러스트탱크로 유도하고 밸브에 의해 개폐되는 처리수파이프와;
밸브가 구비되어 있는 수소파이프를 통해 상기 케이싱에 연결되는 것으로, 상기 케이싱내에 수소가스를 공급하여 수소가스가 해수의 분위기속에서 귀금속 촉매와의 화학반응을 통해 해수내 용존산소를 물로 전환시키게 함으로써 용존산소의 농도를 감소시키는 수소공급부와;
상기 밸브의 동작을 제어하여 해수와 수소가스의 유동량을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 해수파이프와 처리수파이프는 직결되며,
상기 반응처리부는, 분기관을 통해 해수파이프에, 합류관을 통해 처리수파이프에 각각 연결되어, 해수파이프를 따라 유동하는 해수의 일부를 그 내부로 받아들여 처리하고, 처리된 처리수를 합류관을 통해 상기 처리수파이프로 보내는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸러스트탱크와 해수파이프는, 상기 제어부에 의해 개폐되는 밸브를 갖는 순환파이프로 연결된 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 귀금속 촉매는, 팔라듐, 이리듐, 오스뮴, 로듐, 루테늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수소공급부는;
수소가 저장되며 상기 수소파이프를 통해 반응처리부의 케이싱에 연통된 수소저장탱크인 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수소공급부는;
그 내부에서 물을 전기분해하여 수소를 발생하고, 발생한 수소를 상기 수소파이프를 통해 반응처리부로 공급하는 물분해수소발생기인 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수소공급부는;
수소가 저장되며 수소파이프를 통해 반응처리부의 케이싱에 연통된 수소저장탱크와,
그 내부에서 물을 전기분해하여 수소를 발생하고, 발생한 수소를 상기 수소파이프를 통해 반응처리부로 공급하는 물분해수소발생기로 조합 구성된 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 밸러스트탱크의 내부에는 밸러스트탱크 내부에 공급되어 있는 선박평형수내의 용존산소농도를 체크하고 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고,
상기 제어부는, 상기 용존산소의 농도정보를 기초로, 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 처리수파이프에는, 반응처리부를 통과한 처리수내부의 용존산소농도를 체크하고, 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고,
상기 제어부는 상기 용존산소의 농도정보를 기초로 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치.
외부로부터 공급된 선박평형수가 수용되는 밸러스트탱크와;
상기 밸러스트탱크로 공급할 해수를 취수하는 취수부와;
밸브가 구비되어 있는 해수파이프를 통해 상기 취수부와 연결되고, 취수부에 의해 취수된 해수를 그 내부로 통과시키는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 구비되며 케이싱을 통과하는 해수와 접하는 귀금속 촉매를 갖는 반응처리부와;
상기 케이싱과 밸러스트탱크를 연결하며 밸브에 의해 개폐되고 상기 반응처리부를 통과한 처리수를 밸러스트탱크로 연결하는 처리수파이프와;
밸브가 구비되어 있는 수소파이프를 통해 상기 케이싱에 연결되는 것으로, 상기 케이싱내에 수소가스를 공급하여 수소가스가 해수의 분위기속에서 귀금속 촉매와의 화학반응을 통해 해수내 용존산소를 물로 전환시키게 함으로써 용존산소의 농도를 감소시키는 수소공급부와;
상기 밸브의 동작을 제어하여 해수와 수소가스의 유량을 조절하는 제어부를 포함하는 선박 평형수 처리장치를 갖는 선박.
제 10항에 있어서,
상기 밸러스트탱크의 내부에는 밸러스트탱크 내부에 공급되어 있는 선박평형수내의 용존산소농도를 체크하고 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고,
상기 제어부는, 상기 용존산소의 농도정보를 기초로, 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치를 갖는 선박.
제 10항에 있어서,
상기 처리수파이프에는, 반응처리부를 통과한 처리수내부의 용존산소농도를 체크하고, 체크한 내용을 상기 제어부로 보내는 센서가 더 구비되고,
상기 제어부는 상기 용존산소의 농도정보를 기초로 상기 수소공급부로부터 반응처리부로 공급되는 수소의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리장치를 갖는 선박.