KR101280518B1 - 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템 - Google Patents

전기분해식 밸러스트수 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101280518B1
KR101280518B1 KR1020110037831A KR20110037831A KR101280518B1 KR 101280518 B1 KR101280518 B1 KR 101280518B1 KR 1020110037831 A KR1020110037831 A KR 1020110037831A KR 20110037831 A KR20110037831 A KR 20110037831A KR 101280518 B1 KR101280518 B1 KR 101280518B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
seawater
ballast
supply pipe
ballast water
Prior art date
Application number
KR1020110037831A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120119698A (ko
Inventor
도경민
김동호
Original Assignee
삼성중공업 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 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020110037831A priority Critical patent/KR101280518B1/ko
Publication of KR20120119698A publication Critical patent/KR20120119698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101280518B1 publication Critical patent/KR101280518B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005—Valves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46155—Heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

전기분해식 밸러스트수 처리 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템은, 선박의 시-체스트로부터 냉각용 해수를 공급하는 냉각용 해수 공급 배관; 냉각용 해수 공급 배관으로부터 연장되어 선박 내의 발열장치를 냉각시키기 위한 냉각수와 열교환을 통해 가열된 해수를 공급하는 가열 해수 공급배관; 가열 해수 공급배관과 합류하도록 배치되며, 선박의 밸러스트 탱크와 선박의 시-체스트 중 어느 하나로부터 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상을 배출하는 밸러스트수 유출입 배관; 가열 해수 공급배관과 밸러스트수 유출입 배관이 합류하는 혼합수 공급배관 상에 배치되며, 가열된 해수와 밸러스트수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치; 및 혼합수 온도조절장치를 통과한 혼합수의 적어도 일부를 전기분해하는 전기분해장치를 포함한다.

Description

전기분해식 밸러스트수 처리 시스템{Ballast water treatment system using electrolysis}
본 발명은, 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템에 관한 것이다.
대형선박의 경우 선박의 안정성 및 균형을 확보하기 위하여 배의 하부에 밸러스트 탱크가 구비되어 있다. 이러한 밸러스트 탱크에는 선적물의 중량변화에 따라 해수로부터 취수한 밸러스트수가 유입 또는 유출되어 배의 균형이 유지된다.
이 과정에서 유입되는 해수에는 미세 해양생물이 포함되는데, 선박이 접안한 국가 또는 지역의 해수를 유입한 후 타국가 또는 지역으로 이동하여 해수를 방출하는 경우, 해수 유입과정에서 혼입된 해양생물이 타지역으로 전파될 수 있다. 이러한 해양생물의 이동은 자연계에서는 거의 발생하지 않는 현상으로서 대표 생물종의 변동, 적조발생 등 심각한 해양 생태계 교란 현상을 야기하고 있어 세계적으로 해양환경에 문제가 되고 있다.
이러한 문제에 대처하기 위해 밸러스트수 내에 포함된 해양생물을 사멸처리하는 밸러스트수 처리를 위한 연구가 진행되고 있으며, 현재 밸러스트수 처리 방법으로 전기분해 소독법, 자외선 소독법, 오존처리 방법, 캐비테이션 방법, 공촉매 소독법 등이 단독으로 또는 복합적으로 사용되고 있다.
이 중 전기분해 소독법은 해수를 전기분해용 전극이 설치된 전기분해장치로 펌프를 가동하여 유입하면서 전기분해장치의 전기분해에 의하여 해수 중에 함유된 염분(NaCl)을 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성하고, 생성된 차아염소산나트륨을 이용하여 밸러스트수를 처리하는 방식이다.
이러한 전기분해 방식에 있어서의 전기분해 효율은 유입되는 해수 온도와 염분 농도에 따라 달라지는데, 해수 온도의 경우 15℃ 이상의 온도에서 전기분해효율이 높은 것으로 알려져 있다.
만일 15℃보다 낮은 해수를 사용할 경우 전기분해장치를 추가로 더 구성해야 하는데, 이는 비용 증가를 유발하고 선박과 같이 설치 장소의 크기에 제한을 받는 구조에서는 그 적용이 불가능할 수도 있다.
또한, 통상적으로 선박이 운행하는 항로와 항구에는 15℃ 이하의 해수 온도를 가지는 구역이 많으므로 전기분해 방식을 적용한 선박은 그 운용 가능한 항구의 제약으로 선박의 가치 하락과 해운선사의 경영에 기회손실을 초래할 수 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전기분해장치로 유입되는 해수의 온도를 일정하게 유지하여 저온 해수의 해양 또는 항구에서도 안정적으로 밸러스트수를 처리할 수 있는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 시-체스트로부터 냉각용 해수를 공급하는 냉각용 해수 공급 배관; 상기 냉각용 해수 공급 배관으로부터 연장되며, 상기 선박 내의 발열장치를 냉각시키기 위한 냉각수와 열교환을 통해 가열된 해수를, 공급하는 가열 해수 공급배관; 상기 가열 해수 공급배관과 합류하도록 배치되며, 선박의 밸러스트 탱크와 상기 선박의 시-체스트 중 어느 하나 이상으로부터 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상을 배출하는 밸러스트수 유출입 배관; 상기 가열 해수 공급배관과 상기 밸러스트수 유출입 배관이 합류하는 혼합수 공급배관 상에 배치되며, 상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치; 및 상기 혼합수 온도조절장치를 통과한 상기 혼합수의 적어도 일부를 전기분해하는 전기분해장치를 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
상기 혼합수 온도조절장치는, 상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수의 혼합량을 조절함으로써 상기 혼합수의 온도를 조절할 수 있다.
상기 혼합수 온도조절장치는, 상기 가열 해수 공급배관 상에 마련되는 가열 해수 공급밸브; 상기 밸러스트수 유출입배관 상에 마련되는 밸러스트수 유출입밸브; 상기 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터 수신되는 상기 혼합수의 온도정보에 따라 상기 가열 해수 공급밸브와 상기 밸러스트수 유출입밸브의 개방량을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 온도센서의 상류 측에 설치되어 상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수를 혼합시키기는 유체 혼합기를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합수 공급배관상에 배치되며, 상기 전기분해장치의 상류 측에 설치되어 상기 혼합수를 여과시키는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 전기분해장치는, 상기 혼합수 공급배관 상에 설치될 수 있다.
상기 전기분해장치를 우회하도록 상기 혼합수 공급배관으로부터 분기되어 배치되며, 상기 전기분해장치에 공급되는 상기 혼합수의 공급량을 조절하는 바이패스 배관을 더 포함할 수 있다.
상기 전기분해장치는, 상기 혼합수를 상기 밸러스트 탱크에 공급하거나 선박 외부로 배출하는 혼합수 공급배관으로부터 분기되는 분기배관 상에 설치될 수 있다.
상기 분기배관 상에 설치되어 상기 혼합수 공급배관을 흐르는 상기 혼합수의 일부를 상기 전기분해장치로 공급하는 부스터 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 밸러스트수 유출입 배관은, 선박의 시체스트에 연결되어 해수를 공급하는 밸러스트수 공급배관; 및 상기 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수를 배출하는 밸러스트수 배출배관을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 시-체스트로부터 전기분해용 해수를 공급하는 전기분해용 해수 공급배관; 상기 전기분해용 해수 공급배관으로부터 분기하여 선박 내의 발열장치의 냉각수와 열교환을 한 후 상기 전기분해용 해수와 재합류하는 가열된 해수를 공급하는 가열 해수 공급배관; 상기 가열 해수 공급배관과 상기 전기분해용 해수 공급배관이 합류하는 혼합수 공급배관 상에 배치되며, 상기 가열된 해수와 상기 전기분해용 해수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치; 및 상기 혼합수 공급배관 상에 설치되어 상기 혼합수 온도조절장치를 통과한 상기 혼합수를 전기분해하여 전해수를 생성하는 전기분해장치; 상기 전기분해장치로부터 생성된 전해수를 이용하여 밸러스트 탱크로 유입되거나 상기 밸러스트 탱크와 상기 선박의 시-체스트 중 어느 하나 이상으로부터 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상의 이송을 위한 밸러스트수 유출입 배관을 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
상기 전기분해장치는 가연성 가스가 존재하지 않는 선박의 안전구역에 설치되고, 상기 밸러스트수 유출입 배관은 가연성 가스의 누출 위험이 존재하는 선박의 위험구역에 설치될 수 있다.
상기 혼합수 온도조절장치는, 상기 가열 해수 공급배관 상에 마련되는 가열 해수 공급밸브; 상기 전기분해용 해수 공급배관 상에 마련되는 전기분해용 해수 공급밸브; 상기 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터 수신되는 상기 혼합수의 온도정보에 따라 상기 가열 해수 공급밸브와 상기 전기분해용 해수 공급밸브의 개방량을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 밸러스트수 유출입 배관은, 선박의 시체스트에 연결되어 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 밸러스트수 공급배관; 및 상기 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수를 배출하는 밸러스트수 배출배관을 포함할 수 있다.
상기 밸러스트수 유출입 배관상에 배치되며, 상기 전기분해장치로부터 생성된 전해수와, 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상이 합류되는 합류지점의 상류 측에 설치되어 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상을 여과시키는 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 전기분해장치로 유입되는 해수의 온도를 일정하게 유지하여 해수의 전기분해 효율을 높임으로써 저온 해수의 해양 또는 항구에서도 안정적으로 밸러스트수를 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
이를 참조하면, 본 실시예의 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템(100)은, 선박 내의 발열장치(미도시)를 냉각시키기 위한 냉각수(21)와 열교환을 통해 가열된 해수를 공급하는 가열 해수 공급배관(113)과, 선박의 밸러스트 탱크(30)에 연결되는 밸러스트수 유출입 배관(120)과, 가열된 해수와 밸러스트수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치(140)와, 혼합수 온도조절장치(140)를 통과한 혼합수를 전기분해하는 전기분해장치(150)를 포함한다.
가열 해수 공급배관(113)은 선저에 마련된 시-체스트(Sea-chest, 10)에 연결되는 냉각용 해수 공급배관(110)과 연결된다. 냉각용 해수 공급배관(110)은 해수펌프(111)를 이용하여 냉각수(21)를 냉각시키기 위한 냉각용 해수를 냉각장치(20)에 공급한다.
여기서 냉각장치(20)는 엔진, 발전기, 전동기 등 선박 내에서 가동 시 열을 발생시키는 발열장치를 냉각시키는 장치로서, 발열장치를 냉각시키기 위한 냉각수(21)가 냉각장치(20)를 통과하여 순환하고, 냉각수(21)는 냉각용 해수와의 열교환을 통해 냉각시키는 방식이 사용된다.
냉각장치(20) 내에서 냉각수(21)와 열교환을 통해 가열된 냉각용 해수는 가열 해수 공급배관(113)을 따라 이송되며, 밸러스트수 유출입 배관(120)을 통해 이송되는 밸러스트수와 합류한다.
밸러스트수 유출입배관(120)에는 선저에 마련된 시-체스트(10)에 연결되는 밸러스트수 공급배관(121)과, 밸러스트 탱크(30)로부터 밸러스트수를 배출하는 밸러스트수 배출배관(122)이 연결된다.
밸러스트수 공급배관(121)과 밸러스트수 배출배관(122)에는 각각 개폐밸브가 구비되어 있어 선택적으로 개폐된다. 예를 들어 밸러스트 탱크(30)에 밸러스트수를 보충하는 경우 밸러스트수 배출배관(122)의 개폐밸브를 닫고 밸러스트수 공급배관(121)의 개폐밸브를 개방한 상태에서 밸러스트 펌프(123)가 가동된다.
한편, 밸러스트수 유출입배관(120)을 통해서 밸러스트 탱크(30)로부터 배출되거나 밸러스트 탱크(30)로 유입되는 밸러스트수는 가열된 냉각용 해수와 혼합수 공급배관(130)에서 합류되어 혼합수를 형성한다.
여기서 혼합수가 밸러스트 탱크(30)에 채워지는 경우라면, 밸러스트용으로 필요한 해수의 일부를 가열된 냉각용 해수를 이용하여 충당할 수 있게 된다. 따라서 종래에 선박 외부로 가열된 냉각용 해수를 배출하던 것에 비하여 밸러스트 펌프(123)에서 감당해야 할 해수용량이 줄어들어 밸러스트 펌프(123) 구동에 필요한 동력원의 소비전력을 줄일 수 있다.
밸러스트수 유출입배관(120)과 가열 해수 공급배관(113)이 합류하는 지점에는 혼합수 온도조절장치(140)가 설치된다. 혼합수 온도조절장치(140)는 혼합수의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 장치로서, 가열 해수 공급배관(113) 상에 마련되는 가열 해수 공급밸브(141)와, 밸러스트수 유출입배관(120) 상에 마련되는 밸러스트수 유출입밸브(142)와, 혼합수의 온도를 측정하기 위한 온도센서(143)와, 제어부(144)를 포함한다.
제어부(144)는 온도센서(143)로부터 수신되는 혼합수의 온도와 미리 설정된 혼합수 온도를 비교하고, 혼합수의 온도가 미리 설정된 온도에 도달할 수 있도록 가열 해수 공급밸브(141)와 밸러스트수 유출입밸브(142)의 개방량을 조절한다. 제어부(144)에 의해 설정되는 혼합수의 온도는 전술한 바와 같이 15℃ 이상의 온도범위에서 혼합수 온도조절장치(140)에 공급되는 가열된 냉각용 해수와 밸러스트수의 온도를 고려하여 결정할 수 있다. 그리고 도면에 도시되지 않았으나 혼합수의 정확한 온도 측정을 위하여 온도센서(143)의 상류 측에 냉각용 해수와 밸러스트수를 혼합시키기 위한 유체 혼합기를 추가로 설치할 수 있다.
이와 같이 혼합수의 온도를 일정온도 이상으로 승온시키는 이유는 앞서 설명한 바와 같이 전기분해의 효율을 적정수준으로 유지하기 위함이다. 따라서 해수의 온도가 높은 지역을 항해하는 경우에는 전기분해장치(150)로 유입되는 해수의 온도를 승온시킬 필요가 없게 된다. 이러한 경우에는 혼합수 공급배관(130)으로 유입되는 가열 해수 공급밸브(141)는 닫히게 되고, 가열된 냉각용 해수는 냉각용 해수 배출배관(112)을 통해 종래와 같이 선박 외부로 배출된다. 이때에는 밸러스트 유출입배관(120)을 흐르는 밸러스트수 만이 전기분해장치(150)로 유입된다.
혼합수 온도조절장치(140)를 통하여 일정 온도로 승온된 혼합수는 혼합수 공급배관(130) 상에 설치되는 전기분해장치(150)로 유입된다.
전기분해장치(150)를 통하여 해수로 이루어진 혼합수를 전기분해하면 혼합수에 포함된 염화나트륨성분은 차아염소산나트륨(NaOCl)이나 차아염소산(HClO)으로 전환되며, 이러한 살균, 소독 물질에 의하여 해수 중에 함유되어 있는 해양생물이 제거된다.
본 실시예의 전기분해장치(150)는 혼합수 공급배관(130) 상에 설치되어 차아염소산나트륨을 포함하는 전해수를 연속적으로 생성하도록 하고, 이를 이용하여 밸러스트수를 처리하는 직접방식이 사용된다. 다만, 이러한 직접방식에 의한 경우에도 전기분해장치(150)를 통과할 필요가 없을 정도로 혼합수의 오염도가 낮거나 혼합수에 포함되는 전해수의 농도를 조절할 필요가 있는 경우에는 전기분해장치(150)로 유입되는 혼합수의 공급량을 조절할 필요가 있다.
보통 해수 속에 포함된 전해수의 농도가 높으면 해양생물을 사멸시키는 효과가 증가하나, 전해수의 농도가 지나치게 높으면 배관계통에 부식이 발행할 수 있기 때문이다. 이를 위해 본 실시예에서는 전기분해장치(150)를 우회하도록 배치되는 바이패스 배관(151)이 설치된다. 바이패스 배관(151)은 전기분해장치(150)의 상류 측에서 혼합수 공급배관(130)으로부터 분기되고 전기분해장치(150)의 하류 측에서 다시 합류하도록 설치된다.
바이패스 배관(151)으로 이송되는 혼합수의 양은 오염도 센서(131)와, 바이패스 배관(151)이 혼합수 공급배관(130)으로부터 분기되는 지점에 설치되는 3방 밸브(133)와, 혼합수 공급량 제어부(132)에 의해 조절된다.
오염도 센서(131)는 발광부(미도시)에서 혼합수 내에 일정량의 빛을 조사하고 수광부(미도시)에서 감지되는 빛의 강도를 측정하는 방식이 사용될 수 있다.
오염도 센서(131)로부터 측정된 오염도에 따라 혼합수 공급량 제어부(132)는 3방 밸브(133)의 개폐량을 조절하여 전기분해장치(150)으로 유입되는 혼합수 량을 조절하게 된다. 혼합수의 오염도가 밸러스트수의 배출기준보다 낮은 경우에는 혼합수는 모두 바이패스 배관(151)을 통해 이송된다.
전기분해장치(150)를 통과한 혼합수는 밸러스트 탱크(30)에 채워지거나 밸러스트수 배출배관(131)을 통해서 선박 외부로 배출된다. 밸러스트 탱크(30)에 채워지는 것은 시-체스트(10)로부터 밸러스트수가 공급되는 경우이고, 선박 외부로 배출되는 것은 밸러스트 탱크(30)로부터 밸러스트수가 배출되는 경우이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
본 실시예의 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템(200)은 혼합수의 일부만을 전기분해하여 이를 다시 혼합수에 혼합시키는 간접방식에 의한 밸러스트수 처리 시스템으로서, 혼합수 공급배관(130) 상에 설치되는 필터(260)와, 전기분해장치(250)를 포함하고, 그외 구성요소는 제1 실시예와 동일하다.
필터(260)는 혼합수를 여과하여 전기분해장치(250)에 유입되는 혼합수에 포함된 이물질과 미생물을 제거하기 위한 것이다. 필터(260)를 통해서 대부분의 미생물이 여과되므로 밸러스트수의 처리에 필요한 전해수의 양이 감소될 수 있다. 만약 필터(260)를 통과할 필요가 없을 정도로 오염도가 낮은 혼합수가 유입되는 경우에 혼합수는 필터(260)를 통과하지 않고 바이패스 배관(261)을 통해 이송될 수 있다.
필터(260)를 통과한 혼합수의 일부는 전기분해장치(250)에 유입된다. 전기분해장치(250)는 혼합수 공급배관(130)으로부터 분기되는 분기배관(251) 상에 설치되며, 부스터 펌프(252)를 이용하여 혼합수가 전기분해장치(250)에 공급된다.
전기분해장치(250)에 공급되는 혼합수의 양은 제1 실시예와 같이 오염도 센서(131)와, 3방 밸브(133)와, 혼합수 공급량 제어부(132)에 의해 조절된다. 여기서 3방 밸브(133)는 분기배관(251)이 혼합수 공급배관(130)으로부터 분기되는 지점에 설치되며, 혼합수 공급량 제어부(132)의 신호에 의해 밸브 개폐량이 조절된다.
전기분해장치(250)로부터 생성된 전해수는 혼합수 공급배관(130)과 합류하는 전해수 공급배관(253)을 통해 혼합수에 공급된다.
이와 같이 혼합수의 일부만을 전기분해하여 밸러스트수를 처리하는 간접방식은 밸러스트수의 오염도가 크지 않은 경우에 혼합수의 일부만을 전기분해하여 신속하게 밸러스트수를 처리할 수 있다. 그리고 제1 실시예와 같이 일정온도로 승온된 혼합수를 이용하여 전기분해함으로써 전기분해 효율을 높일 수 있어 밸러스트수 처리가 신속히 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템의 계통도이다.
본 실시예는 밸러스트수 유출입 배관(320)이 위험구역(50)에 설치된 경우, 안전구역(40)에 설치된 전기분해장치(350)를 통해서 밸러스트수를 효율적으로 처리하기 위한 실시예이다.
여기서 위험구역(50)은 탄화수소 계열의 가스가 발생되는 원유나 정제된 기름을 수송하는 선박에 있어서 가연성 가스가 누출될 우려가 있는 구역을 의미하며, 안전구역(40)은 그러한 염려가 없는 구역을 의미한다. 위험구역(50)에 전기시설을 설치하는 경우 누출된 가스의 폭발을 방지하기 위한 방폭시설이 의무화되어 있으므로, 본 실시예에서는 전기시설인 전기분해장치(350)를 안전구역에 설치하고, 전기분해장치(350)에 의해 생산된 전해수를 위험구역에 위치하는 밸러스트수 유출입배관(320)에 공급하는 방식이 사용된다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템(300)은 제2 실시예와 같이 간접방식에 의해 밸러스트수를 처리하나, 전기분해장치(350)에 유입되는 해수는 제2 실시예와 달리 냉각용 해수만을 이용한다. 그리고 전기분해용 해수 공급배관(310)과 전기분해장치(350)는 안전구역(40)에 배치되고 밸러스트수 유출입배관(320)은 위험구역(50)에 배치된다.
먼저, 전기분해장치(350)가 설치되는 안전구역의 배관 구조에 대하여 설명한다.
전기분해용 해수를 해수펌프(311)에 의해 공급하는 전기분해용 해수 공급배관(310)이 선저에 마련된 시-체스트(10)에 연결된다.
전기분해용 해수의 일부는 냉각수(21)를 냉각시키기 위한 냉각용 해수로서 전기분해용 해수 공급배관(310)으로부터 분기되는 냉각용 해수 공급배관(312)을 통해 냉각장치(20)에 공급된다.
냉각용 해수는 냉각장치(20)에서 냉각수(21)와 열교환을 통해 가열된 후, 가열 해수 공급배관(313)을 통해 다시 전기분해용 해수 공급배관(310)과 합류한다.
냉각수(21)와의 열교환을 통해 가열된 냉각용 해수가 합류한 전기분해용 해수는 일정온도로 승온된 혼합수로서 혼합수 공급배관(330)을 통해 이송된다.
혼합수 온도조절장치(340)는 가열 해수 공급배관(313)이 전기분해용 해수 공급배관(310)에 합류하는 지점에 설치되어 혼합수의 온도를 일정하게 조절한다.
이러한 혼합수의 온도조절은 이전 실시예들과 같이 혼합수의 온도를 감지하는 온도센서(343)의 온도정보를 이용하여 가열 해수 공급밸브(341)와 전기분해용 해수 공급밸브(342)의 개방량을 조절하는 제어부(344)에 의해 이루어진다.
혼합수 온도조절장치(340)에 의해 일정한 온도로 유지되는 혼합수는 혼합수 공급배관(330)에 설치된 부스터 펌프(351)에 의해 전기분해장치(350)로 유입된다.
전기분해장치(350)로부터 생성된 차아염소산나트륨을 포함한 전해수는 격벽(51)을 통과하는 전해수 공급배관(352)을 통해 위험구역(50)에 설치된 밸러스트수 유출입배관(320)에 공급된다. 그리고 전해수 공급배관(352) 상에는 체크밸브(353)가 설치된다. 체크밸브(353)는 위험구역의 가연성 가스가 배관의 플랜지 결합부로 유입되어 전해수를 따라 안전구역으로 역류하는 것을 방지하기 위한 것이다.
밸러스트수 유출입배관(320)에 공급되는 전해수의 양은, 전해수 공급배관(352)이 밸러스트수 유출입배관(320)에 합류하는 지점의 상류 측에 설치되는 오염도 센서(324)와, 전해수 공급배관(352) 상에 설치되는 전해수 공급밸브(353)와, 오염도 센서(324)의 측정신호에 따라 전해수 공급밸브(353)의 개폐량을 조절하는 전해수 공급량 제어부(325)에 의해 조절된다.
본 실시예의 밸러스트수 유출입배관(320)의 구성은 제2 실시예에 있어서 전기분해장치(250)와 분기배관(251)을 제외한 구성과 유사하므로, 이하에서는 밸러스트수 유출입배관(320)에 대하여 간략히 설명한다.
밸러스트수 공급배관(321)이 선저에 마련된 시-체스트(10)와 연결되고, 밸러스트수 배출배관(322)이 밸러스트 탱크(30)와 연결된다. 그리고 밸러스트수 공급배관(321)과 밸러스트수 배출배관(322)이 합류하는 밸러스트수 유출입배관(320) 상에 밸러스트 펌프(323)가 설치된다.
전해수 공급배관(352)이 밸러스트수 유출입배관(320)과 합류하는 지점의 상류 측에는 필터(360)와 바이패스 배관(361)이 더 설치되어 전기분해장치(350)를 보조하여 해수 속에 포함된 미생물을 여과하여 제거하게 된다.
이와 같은 구성에 의해 본 실시예는 밸러스트 유출입배관(320)이 선적된 가스의 누출 위험이 있는 위험구역에 설치되어 있는 경우에도 승온된 해수를 통해 전해수를 생성하는 전기분해장치(350)을 이용하여 밸러스트수를 효율적으로 처리할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들은 전기분해장치(150, 250, 350)에 공급되는 해수의 온도를 일정하게 유지하는 것에 의해 저온 해수의 해양에서도 전기분해 효율을 적정수준 이상으로 유지할 수 있다.
또한, 열교환장치를 추가적으로 설치가 필요 없이 기존 발열장치에 설치된 냉각장치(20)에서 냉각수(21)와 열교환을 한 후 선박 외부로 배출되었던 고온의 해수를 열원으로 이용하는 것이므로 비용 절감과 선박의 에너지의 효율적 이용에 기여할 수 있다.
또한, 냉각용 해수를 이용하여 밸러스트용으로 필요한 해수를 일부 충당할 수 있으므로 밸러스트 펌프(123, 223, 323)에서 감당해야 할 해수용량이 줄어들어 밸러스트 펌프(123, 223, 323) 구동에 필요한 동력원의 소비전력을 줄일 수 있어 선박 운항 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 냉각용 해수 공급배관 113 : 가열 해수 공급배관
120 : 밸러스트수 유출입배관 130 : 혼합수 공급배관
140 : 혼합수 온도조절장치 141 : 가열 해수 공급밸브
142 : 밸러스트수 유출입밸브 143 : 온도센서
144 : 제어부 150 : 전기분해장치
151 : 바이패스 배관

Claims (15)

  1. 선박의 시-체스트로부터 냉각용 해수를 공급하는 냉각용 해수 공급 배관;
    상기 냉각용 해수 공급 배관으로부터 연장되며, 상기 선박 내의 발열장치를 냉각시키기 위한 냉각수와 열교환을 통해 가열된 해수를, 공급하는 가열 해수 공급배관;
    상기 가열 해수 공급배관과 합류하도록 배치되며, 선박의 밸러스트 탱크와 상기 선박의 시-체스트 중 어느 하나 이상으로부터 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상을 배출하는 밸러스트수 유출입 배관;
    상기 가열 해수 공급배관과 상기 밸러스트수 유출입 배관이 합류하는 혼합수 공급배관 상에 배치되며, 상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치; 및
    상기 혼합수 온도조절장치를 통과한 상기 혼합수의 적어도 일부를 전기분해하는 전기분해장치를 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수 온도조절장치는,
    상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수의 혼합량을 조절함으로써 상기 혼합수의 온도를 조절하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 혼합수 온도조절장치는,
    상기 가열 해수 공급배관 상에 마련되는 가열 해수 공급밸브;
    상기 밸러스트수 유출입배관 상에 마련되는 밸러스트수 유출입밸브;
    상기 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 수신되는 상기 혼합수의 온도정보에 따라 상기 가열 해수 공급밸브와 상기 밸러스트수 유출입밸브의 개방량을 조절하는 제어부를 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도센서의 상류 측에 설치되어 상기 가열된 해수와 상기 밸러스트수를 혼합시키기는 유체 혼합기를 더 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수 공급배관상에 배치되며, 상기 전기분해장치의 상류 측에 설치되어 상기 혼합수를 여과시키는 필터를 더 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기분해장치는,
    상기 혼합수 공급배관 상에 설치되는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기분해장치를 우회하도록 상기 혼합수 공급배관으로부터 분기되어 배치되며, 상기 전기분해장치에 공급되는 상기 혼합수의 공급량을 조절하는 바이패스 배관을 더 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기분해장치는,
    상기 혼합수를 상기 밸러스트 탱크에 공급하거나 선박 외부로 배출하는 혼합수 공급배관으로부터 분기되는 분기배관 상에 설치되는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분기배관 상에 설치되어 상기 혼합수 공급배관을 흐르는 상기 혼합수의 일부를 상기 전기분해장치로 공급하는 부스터 펌프를 더 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 유출입 배관은,
    선박의 시체스트에 연결되어 해수를 공급하는 밸러스트수 공급배관; 및
    상기 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수를 배출하는 밸러스트수 배출배관을 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  11. 선박의 시-체스트로부터 전기분해용 해수를 공급하는 전기분해용 해수 공급배관;
    상기 전기분해용 해수 공급배관으로부터 분기하여 선박 내의 발열장치의 냉각수와 열교환을 한 후 상기 전기분해용 해수와 재합류하는 가열된 해수를 공급하는 가열 해수 공급배관;
    상기 가열 해수 공급배관과 상기 전기분해용 해수 공급배관이 합류하는 혼합수 공급배관 상에 배치되며, 상기 가열된 해수와 상기 전기분해용 해수가 혼합된 혼합수의 온도를 일정하게 조절하는 혼합수 온도조절장치; 및
    상기 혼합수 공급배관 상에 설치되어 상기 혼합수 온도조절장치를 통과한 상기 혼합수를 전기분해하여 전해수를 생성하는 전기분해장치;
    상기 전기분해장치로부터 생성된 전해수를 이용하여 밸러스트 탱크로 유입되거나 상기 밸러스트 탱크와 상기 선박의 시-체스트 중 어느 하나 이상으로부터 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상의 이송을 위한 밸러스트수 유출입 배관을 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기분해장치는 가연성 가스가 존재하지 않는 선박의 안전구역에 설치되고, 상기 밸러스트수 유출입 배관은 가연성 가스의 누출 위험이 존재하는 선박의 위험구역에 설치되는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 혼합수 온도조절장치는,
    상기 가열 해수 공급배관 상에 마련되는 가열 해수 공급밸브;
    상기 전기분해용 해수 공급배관 상에 마련되는 전기분해용 해수 공급밸브;
    상기 혼합수의 온도를 측정하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 수신되는 상기 혼합수의 온도정보에 따라 상기 가열 해수 공급밸브와 상기 전기분해용 해수 공급밸브의 개방량을 조절하는 제어부를 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 밸러스트수 유출입 배관은,
    선박의 시체스트에 연결되어 밸러스트 탱크에 해수를 공급하는 밸러스트수 공급배관; 및
    상기 밸러스트 탱크로부터 밸러스트수를 배출하는 밸러스트수 배출배관을 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 유출입 배관상에 배치되며, 상기 전기분해장치로부터 생성된 전해수와, 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상이 합류되는 합류지점의 상류 측에 설치되어 상기 밸러스트수와 해수 중 어느 하나 이상을 여과시키는 필터를 더 포함하는 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템.
KR1020110037831A 2011-04-22 2011-04-22 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템 KR101280518B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110037831A KR101280518B1 (ko) 2011-04-22 2011-04-22 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110037831A KR101280518B1 (ko) 2011-04-22 2011-04-22 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120119698A KR20120119698A (ko) 2012-10-31
KR101280518B1 true KR101280518B1 (ko) 2013-07-01

Family

ID=47286907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110037831A KR101280518B1 (ko) 2011-04-22 2011-04-22 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101280518B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101605954B1 (ko) * 2014-05-07 2016-03-23 금오공과대학교 산학협력단 플라즈마 발생장치를 이용한 막증발법 수처리 시설의 온수공급장치
KR20160079327A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비
KR20160079341A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비
KR20160079340A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050104001A (ko) * 2004-04-27 2005-11-02 김수영 선박용 밸러스트 수 처리방법 및 장치
KR20070045646A (ko) * 2005-10-28 2007-05-02 삼성중공업 주식회사 선박의 발라스트 수 침전물 처리기능을 갖는 다목적해수교환장치
KR100883444B1 (ko) 2008-07-24 2009-02-17 (주) 테크윈 발라스트수 처리 장치 및 방법
KR20100130439A (ko) * 2009-06-03 2010-12-13 현대중공업 주식회사 해수 전기분해를 이용한 선박 평형수 처리장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050104001A (ko) * 2004-04-27 2005-11-02 김수영 선박용 밸러스트 수 처리방법 및 장치
KR20070045646A (ko) * 2005-10-28 2007-05-02 삼성중공업 주식회사 선박의 발라스트 수 침전물 처리기능을 갖는 다목적해수교환장치
KR100883444B1 (ko) 2008-07-24 2009-02-17 (주) 테크윈 발라스트수 처리 장치 및 방법
KR20100130439A (ko) * 2009-06-03 2010-12-13 현대중공업 주식회사 해수 전기분해를 이용한 선박 평형수 처리장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101605954B1 (ko) * 2014-05-07 2016-03-23 금오공과대학교 산학협력단 플라즈마 발생장치를 이용한 막증발법 수처리 시설의 온수공급장치
KR20160079327A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비
KR20160079341A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비
KR20160079340A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120119698A (ko) 2012-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101066674B1 (ko) 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치
EP3266702B1 (en) Pollutant reduction device and method
CN102105406B (zh) 压舱水处理装置及方法
RU2486137C2 (ru) Система для очистки воды
KR101070948B1 (ko) 해수 전기분해를 이용한 선박 평형수 처리장치
KR101313625B1 (ko) 평형수 순환 시스템 및 이를 갖춘 선박
KR101280518B1 (ko) 전기분해식 밸러스트수 처리 시스템
KR20050063460A (ko) 차아염소산나트륨을 이용한 전해식 밸러스트수 처리방법및 처리장치
KR20090103993A (ko) 밸러스트 물의 처리 시스템, 방법 및 제어 유닛
KR101758830B1 (ko) 전기분해방식 선박평형수 처리장치 및 방법
KR101331688B1 (ko) 선박 평형수 처리장치의 전기분해유닛용 염수 공급장치
KR101335264B1 (ko) 전기분해방식 선박평형수 처리장치
KR101258940B1 (ko) 발라스트 수 처리시스템
KR101118055B1 (ko) 선박평형수의 인라인 처리 장치
KR101564356B1 (ko) 살균제 저장탱크를 가지는 선박 평형수 처리 장치 및 처리 방법
KR101168914B1 (ko) 선박 평형수 처리장치
KR20170047516A (ko) 선박 평형수 처리 장치
JP5592036B2 (ja) 船舶の爆発防止のための電気分解方式のバラスト水処理装置及びこれを用いた船舶の爆発防止制御方法
KR101050396B1 (ko) 선박용 평형수의 오존주입장치
KR101784916B1 (ko) 밸러스트수 처리 시스템
KR101462221B1 (ko) 전기분해식 밸러스트 수 처리 장치 및 방법
KR101614585B1 (ko) 선박 평형수 처리 시스템의 전해조 해수 공급장치
KR101163344B1 (ko) 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법
US10322945B2 (en) Water purifying apparatus for purifying cooling water of power generator
KR101589240B1 (ko) 해수 공급 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for 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: 20180601

Year of fee payment: 6