KR101486501B1 - 선박평형수 처리 시스템 - Google Patents
선박평형수 처리 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101486501B1 KR101486501B1 KR20130031154A KR20130031154A KR101486501B1 KR 101486501 B1 KR101486501 B1 KR 101486501B1 KR 20130031154 A KR20130031154 A KR 20130031154A KR 20130031154 A KR20130031154 A KR 20130031154A KR 101486501 B1 KR101486501 B1 KR 101486501B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ballast water
- filter
- unit
- sensor unit
- tio
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 180
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 16
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B13/00—Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers
-
- 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
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- 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
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- 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
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- 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
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
본 발명은 선박평형수 처리 시스템에 관한 것이다. 이러한 선박평형수 처리시스템은 외부로부터 선박평형수를 유입 받고, 선박평형수를 필터링하고 전기분해하는 필터 및 전기분해부, 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수의 해수 특성을 측정하여 해수 특성 측정값을 출력하는 제1센서부, 제1 센서부와 연결되어 위치하고, 제1 센서부로부터 해수 특성 측정값을 전달받으며, 해수 특성 측정값에 따라 선박평형수의 오염 정도를 판단하여 전기분해 강도를 제어하는 제어신호를 발생하는 제어부, TiO2 코팅된 판을 포함하고 있고, 자외선과 TiO2의 상호작용으로부터 OH 라디칼을 생성하여 OH 라디칼이 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 상기 선박평형수에 포함된 잔류 미생물을 살균하는 UV/TiO2 시스템, 중화제를 구비하고, 제어부로부터 중화제 토출신호를 전달받아 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 상기 선박평형수를 중화하는 자동 중화 처리장치, 그리고 자동 중화 처리장치에서 중화 처리된 선박평형수의 총 잔류 산화물질(total residual oxidant, TRO) 농도를 측정하고, 총 잔류 산화물질 농도 측정결과를 제어부로 전달하는 제2 센서부를 포함하고 제어부는 제2 센서부로부터 전달받은 총 잔류 산화물질 농도 측정결과에 따라 자동 중화처리장치에서 토출되는 중화제 토출량을 제어하는 중화제 토출 제어신호를 발생한다. 이로 인해, 선박평형수의 밸러스팅 단계에서 선박평형수의 살균 효율이 USCG 기준을 만족하게 된다. 또한, 선박평형수의 디밸러스팅 단계에서 선박평형수의 중화 효율이 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 선박평형수 처리 시스템에 관한 것이다.
운행 중인 선박은, 외부로부터 선박평형수(ballast water)를 유입 받아 선박의 균형을 유지한다. 이와 같이, 선박에 유입된 선박평형수는 살균 처리되어 선박에 저장되고, 선박평형수를 외부로 배출할 때는 중화제를 투입하여 중화 처리한 후 외부로 배출한다.
선박에 유입된 선박평형수는 기계적, 물리적, 또는 화학적 방법 중 어느 하나의 방법을 통해, 선박평형수에 포함되어 있는 고형물이나 미생물 등을 제거한다. 이 때, 기계적 방법으로는 미생물 사멸 처리 대상 선박평형수를 필터에 거르는 방법일 수 있다.
선박평형수를 거르는 필터로는 에지 와이어(edged wire), 메시 형상의 와이어(wire mesh), 또는 디스크(disk) 형태를 갖는 필터일 수 있다.
그리고, 물리적 방법으로는 미생물 사멸 처리 대상 선박평형수에 자외선(UV, ultraviolet rays)를 조사하는 방법과 OH 라디칼(radical)을 발생시키는 AOP'(advanced oxidation process) 방법일 수 있다.
또한, 화학적 방법으로는 염소계 살균제 또는 전기분해를 이용하여 하이포아염소산(Hypochlorite, HClO), 하이포아염소산 이온(Hypochlorite ion, OCl-)을 생성하여 미생물 사멸 처리 대상 선박평형수를 처리하는 방법이 있다.
화학적 방법의 또 다른 예로서, 오존(O3), 이산화염소(ClO2)와 같은 화학물질을 첨가하는 방법 등을 사용할 수 있다.
그러나, 위와 같은 방법을 이용한 선박평형수의 살균 처리방법들 중 기계적방법은 필터에 끼인 찌꺼기의 세척이 어렵다는 단점과, 이로 인해 에지 와이어 필터 또는 메시 형상의 와이어 필터와 같이 스크린 필터를 사용하는 경우, 고형물에 의해 클로깅(clogging) 현상이 발생하는 단점이 있다.
그리고, 물리적 방법은 미생물 사멸의 잔류성이 없어 선박평형수 내의 미생물이 재성장 할 가능성이 있다는 단점과, 화학적 방법은 선박평형수 내의 잔류 화학물질을 중화시켜야 하는 추가 공정이 필요하다는 단점과 같이 각각 미생물 사멸 능력의 한계가 있다는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 선박평형수의 미생물 사멸 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 선박평형수의 미생물 사멸 기준이 USCG(United States Coast Guard) 기준에 부합하는 선박평형수 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 선박평형수 처리 시스템은 외부로부터 선박평형수를 유입 받고, 상기 선박평형수를 필터링하고 전기분해하는 필터 및 전기분해부, 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 상기 선박평형수의 해수 특성을 측정하여 해수 특성 측정값을 출력하는 제1센서부, 상기 제1 센서부와 연결되어 위치하고, 상기 제1 센서부로부터 상기 해수 특성 측정값을 전달받으며, 상기 해수 특성 측정값에 따라 상기 선박평형수의 오염 정도를 판단하여 전기분해 강도를 제어하는 제어신호를 발생하는 제어부, TiO2 코팅된 판을 포함하고 있고, 자외선과 상기 TiO2의 상호작용으로부터 OH 라디칼을 생성하여 상기 OH 라디칼이 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 상기 선박평형수에 포함된 잔류 미생물을 살균하는 UV/TiO2 시스템, 중화제를 구비하고, 상기 제어부로부터 중화제 토출신호를 전달받아 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 상기 선박평형수를 중화하는 자동 중화 처리장치, 그리고 상기 자동 중화 처리장치에서 중화 처리된 상기 선박평형수의 총 잔류 산화물질(total residual oxidant, TRO) 농도를 측정하고, 상기 총 잔류 산화물질 농도 측정결과를 상기 제어부로 전달하는 제2 센서부를 포함하고 상기 제어부는 상기 제2 센서부로부터 전달받은 상기 총 잔류 산화물질 농도 측정결과에 따라 상기 자동 중화처리장치에서 토출되는 상기 중화제 토출량을 제어하는 상기 중화제 토출 제어신호를 발생한다.
상기 필터 및 전기분해부의 상기 필터는 디스크 필터(disk filter)인 것이 좋다.
상기 필터 및 전기분해부는, 원 형태의 판 형상을 갖는 복수개의 전극 모듈을 적층하여 구비하는 것이 좋다.
상기 센서부에서 측정하는 상기 해수 특성은, 전도도, 온도 또는 총 잔류 산화물질 농도 중 어느 하나일 수 있다.
상기 UV/TiO2 시스템의 상기 TiO2 코팅된 판은, 메시(mesh) 구조 또는 타공된 판 형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 좋다.
이러한 특징에 따르면, 필터 및 전기분해부가 선박평형수에 포함된 미생물 및 고형물을 제거 또는 사멸 처리하고, 밸러스팅 단계에서 선박평형수의 전도도, 온도 및 잔류산화물질농도 값에 따라 전기분해 강도를 조절하여 효율적으로 선박평형수의 미생물을 사멸 처리한다.
그리고, 디밸러스팅 단계에서 UV/TiO2시스템은 선박평형수의 잔류 미생물을 추가적으로 사멸 처리하고, 자동 중화 처리장치를 통해 선박평형수를 중화시킨다.
이로 인해, 선박평형수의 밸러스팅 단계에서 선박평형수의 미생물 사멸 효율이 USCG 기준을 만족하게 된다. 또한, 선박평형수의 디밸러스팅 단계에서 선박평형수의 잔류 미생물을 추가 사멸을 실시하므로 처리된 선박평형수의 미생물 사멸 기준이 USCG 기준에 더욱 부합하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부를 나타낸 분해사시도이다.
도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부를 나타낸 분해사시도이다.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부인 전극을 나타낸 사시도이다.
도 3d는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부인 전극 스페이서를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부를 나타낸 분해사시도이다.
도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부를 나타낸 분해사시도이다.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부인 전극을 나타낸 사시도이다.
도 3d는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 필터 및 전기분해부의 일부인 전극 스페이서를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수처리 시스템에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템은 외부로부터 선박평형수를 유입받는 유입부(1), 유입부(1)에 유입된 선박평형수의 유량을 측정하는 유량측정부(20), 선박평형수를 필터링하고 전기분해하는 필터 및 전기분해부(10), 필터 및 전기분해부(10)를 통과한 선박평형수의 특징을 측정하는 제1 센서부(30), 제1 센서부(30)로부터 선박평형수 측정 결과를 전달받고 전달받은 결과를 모니터링하여 필터 및 전기분해부(10), 및 자동 중화 처리 장치(40)를 제어하는 제어부(100), 제1 센서부(30) 를 통과한 선박평형수를 저장하는 밸러스트 탱크(50), 밸러스트 탱크(50)에 저장되었다가 외부로 배출되는 선박평형수에 UV를 조사하고 TiO2를 반응시키는 UV/TiO2 시스템(60), 밸러스트 탱크(50)에 저장되었다가 외부로 배출되는 선박평형수에 중화제를 투입하는 자동 중화 처리 장치(40), 자동 중화 처리 장치(40)에 의해 중화처리된 선박평형수의 잔류 산화물질 농도를 측정하는 제2 센서부(31), 그리고 선박평형수를 외부로 배출하는 배출구(2)를 구비한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템은 선박 외부로부터 해수(이하, 선박평형수라 함)를 유입 받는다. 이 때, 유입구(해수 유입구, sea chest)(1) 및 배관을 통해 외부의 선박평형수가 선박평형수 처리 시스템에 유입된다.
그리고, 유량측정부(20)는 유입구(2)를 통해 유입된 선박평형수의 유량을 측정하고, 측정된 유량값을 제어부(100)에 전달한다.
필터 및 전기분해부(10)는 기계적 방법 및 화학적 방법을 통해 외부로부터 유입된 선박평형수를 살균한다.
도 2a 및 도 2b와 도 3a 내지 도3d를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 필터 및 전기분해부(10)을 더욱 자세하게 설명하면, 필터 및 전기분해부(10)은 선박평형수를 유입받는 유입 및 유출구(이하 '유입/유출구'라 명기함)(11)와, 유입된 선박평형수를 전기분해 처리하는 복수의 전극(121)을 포함하는 전기분해부(12), 그리고 전기분해부(12)를 보호하도록 위치하는 커버(13)를 구비한다.
도 2a를 참고로 하면, 필터 및 전기분해부(10)의 유입/유출구(11)는 외부로부터 선박평형수를 유입받기 위한 통로인 유입구(112)와 필터 및 전기분해부(10)에서 필터링(filtering) 및 전기분해 처리된 선박평형수를 외부로 배출하기 위한 유출구(111)를 구비한다.
그리고, 커버(13)는 유입/유출구(11)의 한 단부와 고정 연결되는 구조를 갖는다. 이 때, 전기분해부 커버(13)와 유입/유출구(11)가 고정 연결 되는 경우, 커버(13) 내부에는 필터 엘리먼트가 위치하고, 필터 엘리먼트 내부에 전기분해부(12)가 위치하게 된다.
도 2b를 참고로 하여 필터 및 전기분해부(10)의 커버(13) 내부에 위치하는 구성들을 상세하게 설명하면, 필터 및 전기분해부(10)는 고정판(152), 필터 압착 커버(132), 필터 압착 커버(132) 내부에 위치하는 필터 하우징(131), 복수개의 전극 모듈(121), 복수개의 전극 모듈(121) 외부를 감싸도록 위치하는 전극 모듈 하우징(125), 전극 모듈 하우징(125)의 외부에 위치하는 필터 엘리먼트(130), 복수개의 전극 모듈(121) 사이에 위치하는 스페이서(122), 지지대(150)에 감겨있는 필터 압착 스프링(151), 지지대(150)에 위치하는 유로 유도부(114), 그리고 유입/유출구(11) 내부에 위치하는 회전 유도체(113)를 구비한다.
먼저, 복수개의 전극 모듈(121)을 포함하는 전기분해부(12)를 도 3a 내지 도 3d를 참고로 하여 자세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b를 참고로 하면, 전극 모듈 하우징(125)은 복수개의 전극 모듈(121) 외부를 감싸도록 위치하고 있고, 이때, 전극 모듈 하우징(125)의 한 단부는 전극 부스바(bus bar)(126)를 구비한다.
또한, 전극 모듈 하우징(125)은 필터 엘리먼트(130)를 지지하기 위한 서포트(support) 역할도 수행한다.
그리고, 전극 모듈 하우징(125)은 필터 엘리먼트(130)의 역세척을 위한 역세수 파이프(160)를 구비한다. 역세수 파이프(160)는 복수개의 역세수 배출공(161)을 갖도록 형성된다.
전극 부스바(126)는 전극 모듈 하우징(125)에 두 개 위치하고, 외부의 정류기(미도시)와 연결되어 전류를 전달받을 수 있다. 이러한 전극 부스바(126)는 정류기(미도시)로부터 전달받은 전류를 각 전극 모듈(121)에 전달한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 전극 부스바(126)는 두 개 구비되는데, 하나의 전극 부스바(126)는 양(+)의 전류를 전달받고, 다른 하나의 전극 부스바(126)는 음(-)의 전류를 전달받는 것이 좋다.
그리고, 전극 모듈 하우징(125) 내부에 위치하는 복수개의 전극 모듈(121)은 지지대(150)의 길이 방향을 따라 적층되어 위치하고, 이때 복수의 전극 모듈(121) 사이에 전극 간격 스페이서(spacer)(122)가 위치할 수 있다.
이와 같이, 전극 모듈 하우징(125) 내부에 위치하고 전극 부스바(126)로부터전류를 전달받는 복수개의 전극 모듈(121)은 유입/유출구(11)에 유입되어 전기분해부(12)로 흐르는 선박평형수를 전기분해 처리한다.
이러한 전극 모듈(121)을 도 3c를 참고로 하여 더욱 자세하게 설명하면, 전극(121)은 제3 지름(121c)을 갖는 원판 형상을 갖고 있고, 원판의 가운데에 제2 지름(121a)만큼 뚫려 있도록 형성된다.
그리고, 전극 모듈(121)은 원판의 둘레를 따라 반원 형상으로 뚫려 있는 제1 홈(121b)을 두 개 구비한다. 두 개의 제1 홈(121b)은 전극 모듈 하우징(125)의 역세수 파이프(160)가 지나가는 자리이다. 이로 인해, 전극 모듈 하우징(125) 내부에 복수개의 전극 모듈(121)이 적층하여 위치할 때, 전극 모듈(121)의 제1 홈(121b)에 역세수 파이프(160)가 위치하게 되므로, 전극 모듈 하우징(125) 내부에 전극 모듈(121)이 결합되게 된다.
또한, 전극 모듈(121)은 사각 형상의 홈인 제2 홈(121d)과, 제2 홈(121d)과 마주보도록 위치하는 제3 홈(121e)을 더 구비한다.
제3 홈(121e)은 원판의 둘레에 수직하는 방향으로 얇은 사각 형상의 뚫린 부분을 구비하고, 제3홈(121e)은 두 개의 사각 형상의 뚫린 부분의 사이에 원 형상의 뚫린 부분을 더 포함하며, 이 때, 원 형상의 뚫린 부분은 전극 모듈(121)의 둘레에 접하지 않도록 위치한다.
이러한 제2 홈(121d) 및 제3홈(121e)을 갖는 전극 모듈(121)이 전극 모듈 하우징(125) 내부에 결합되었을 때, 전극 부스바(126)는 제2 홈(121d) 및 제3 홈(121e)을 관통하도록 위치한다. 이에 따라, 전극 모듈(121)은 전극 부스바(126)로부터 전류를 인가받게 된다.
다음으로, 도 3d를 참고로 하여 전극 간격 스페이서(122)에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 간격 스페이서(122)는 전극 모듈(121)과 전극 모듈(121) 사이에 위치하거나, 또는 전극 모듈 하우징(125)의 윗면(또는 밑면)과 인접하는 전극 모듈(121) 사이에 위치할 수 있다.
이와 같이 전극 모듈(121) 사이에 위치하는 전극 간격 스페이서(122)는 물의 회전을 유도하는 스페이서로서, 제1 지름(122a)을 갖는 원 형상의 고리를 갖고, 일정 간격을 따라 고리의 둘레에 연결되어 형성된 날개(122b)를 구비한다.
이 때, 하나의 날개(122b) 및 반대 쪽에 위치하는 다른 하나의 날개(122b)의 거리(122c), 즉 전극 간격 스페이서(122)의 길이(122c)는 도 3d에 도시된 전극(121)의 길이(제3 지름)(121c)보다 짧은 길이를 갖는다.
그리고, 전극 간격 스페이서(122)의 제1 지름(122a)은 도 3d에 도시된 전극(121)에 형성된 제2 지름(121a)의 길이보다 길게 형성된다.
이와 같이, 전극 간격 스페이서(122)가 날개(122b)를 구비함으로서, 필터 엘리먼트(130)에서 필터링되어 전기분해부(12)로 이동하는 선박평형수에 의해 전극 간격 스페이서(122)가 회전하게 된다. 이에 따라, 전극 모듈(121) 주변의 선박평형수가 더욱 회전하면서 전극 모듈(121)에서 전기분해 처리 효율이 높아지게 되고, 선박평형수의 잔류 산화물질 발생효율이 증대된다.
또한, 전극 간격 스페이서(122)를 구비함으로서, 전극 모듈(121)에서 전기분해 처리되는 선박평형수가 회전하게 되어, 필터 엘리먼트(130)에 쌓일 수 있는 스케일(금속 산화물 등의 불순물, scale)을 제거할 수 있다는 효과가 있다.
이러한 전극 간격 스페이서(122)는 플라스틱과 같은 절연물질로 형성되는 것이 좋다.
다시 도 2b를 참고로 하여 필터 및 전기분해부(10)를 계속해서 설명하면, 필터 엘리먼트(130)는 전극 모듈 하우징(125)의 외부에 위치한다.
필터 엘리먼트(130)는 디스크(disk) 형태를 갖는 디스크 필터일 수 있다. 이러한 디스크 형태의 필터 엘리먼트(130)가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 필터 엘리먼트(130)는 전극 모듈 하우징(125)의 외부에 적층되어 위치할 수 있다.
복수개의 필터 엘리먼트(130)가 적층되어 위치하는 경우, 필터 엘리먼트(130)는 압착 스프링(151)에 의해 일정 압력으로 고정되고, 이때, 디스크 형태의 필터 엘리먼트(130)는 50㎛ ~ 100㎛ 범위의 홈을 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 필터 엘리먼트(130)는 유입/유출구(11)를 통해 유입된 선박평형수를 1차적으로 필터링(filtering)하며 선박평형수에 포함되어 있는 50㎛ ~ 100㎛ 범위의 고형물 또는 미생물을 필터링한다.
이와 같이, 디스크 필터로 구성되는 필터 엘리먼트(130)는 역세수 파이프(160)를 이용한 백 플러싱(back flushing) 과정을 수행하므로, 필터의 와이어에 먼지가 끼는 클로깅(clogging) 현상이 영구적으로 발생하지 않는다는 효과가 있다.
그리고, 유입/유출구(11) 내부에 위치하는 회전 유도체(113)는 고리 형상을 갖도록 형성되고, 한 방향으로 회전한다.
도 2b에 도시된 것과 같이, 회전 유도체(113)는 한 단면에 일정 간격으로 돌출된 부분을 구비한다. 이때, 회전 유도체(113)에 형성된 돌출된 부분으로 인해, 회전 유도체(113)가 한 방향으로 회전할 때 회전 유도체(113) 주변의 선박평형수가 한 방향으로 회전하게 된다.
이때, 회전 유도체(113)의 회전으로 인해 한 방향으로 회전하는 선박평형수에 포함되어 있는 고형물 및 미생물 등이 선박평형수에 고르게 분포하게 되어, 필터 엘리먼트(130)에서 선박평형수의 필터링 효율이 좋아지게 된다는 효과가 있다.
이러한 회전 유도체(113)는 외부의 모터부(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다.
그리고, 회전 유도체(113) 주변에 위치하여 회전 유도체(113)의 회전에 따라 한 방향으로 회전하는 선박평형수는 유입구(112)를 통해 외부로부터 유입된 선박평형수일 수 있다.
유로 유도부(114)는 회전 유도체(113)와 인접하여 위치하고 있고, 고무 재질으로 형성되는 루버(rubber)이다. 더욱 상세하게는, 유로 유도부(114)는 큐방(흡방 또는 빨판)과 같은 형상을 갖고, 이때, 유로 유도부(114)의 볼록한 부분은 유입/유출구(11)의 반대방향을 향하고, 유로 유도부(114)의 오목한 부분은 유입/유출구(11)를 향하도록 위치한다.
유로 유도부(114)가 이와 같이 한 방향으로 볼록한 형상을 가짐으로서, 필터링 및 전기분해 처리가 완료되어 필터 엘리먼트(130)로부터 유입/유출구(11) 방향으로 내려오는 선박평형수가 용이하게 유로 유도부(114)를 통과하여 유입/유출구(11)로 흐를 수 있다.
또한, 유로 유도부(114)는 복수개의 홈(slit)을 형성하고 있고, 유로 유도부(114)의 홈을 통해 필터링 및 전기분해 완료된 선박평형수가 유입/유출구(11)의 유출구(111)로 흐르게 된다.
유로 유도부(114)는 전극 모듈(121) 방향 또는 그 반대방향을 향하도록 위치할 수 있다.
한 예로서, 필터 및 전기분해부(10) 내부를 흐르는 물이 필터 엘리먼트(130)로부터 유입/유출구(11) 방향으로 흐르는 경우, 유로 유도부(114)는 도 2b에 도시된 것과 같이 전극 모듈(121)의 반대 방향을 향하도록 위치한다.
이와 같이, 유로 유도부(114)가 전극 모듈(121)의 반대 방향을 향하도록 위치하는 경우, 유로 유도부(114)가 도 2b에 도시된 것과 같이 오무려지도록 위치함으로서 유로 유도부(114)에 형성된 빈 공간을 통해 물이 유입/유출구(11)로 흐른다.
그러나, 다른 한 예로서, 필터 엘리먼트(130)의 세척을 위해서 필터 및 전기분해부(10) 내부를 흐르는 물이 유입/유출구(11)로부터 필터 엘리먼트(130) 방향으로 흐르는 경우, 유로 유도부(114)에 형성된 빈 공간이 서로 붙게 되어 유로 유도부(114)는 펼쳐진 상태가 된다. 이로 인해 필터 및 전기분해부(10) 내부에 위치하는 물이 유입/유출구(11)로 흐를 수 있는 유로가 차단된다. 따라서, 역세수 파이프로만 물이 이동할 수 있게 된다.
이와 같이 유로 유도부(114)가 펴지도록 위치할 때, 유로 유도부(114)와 인접하여 위치하는 필터 압착 스프링(151)이 압착되고, 필터 압착 스프링(151)의 구동에 따른 압력차이로 인해 역세수가 역세수 파이프(160)로 인입된다.
이때, 역세수 파이프(160)에 인입된 역세수는 역세수 배출공(161)을 따라 전극 모듈 하우징(125)에서 필터 엘리먼트(130) 방향으로 배출된다. 이로 인해, 필터 엘리먼트(130)에 끼어있던 먼지 등의 이물질 등이 세척되게 된다.
그리고, 역세수 파이프(160)로부터 배출되어 필터 엘리먼트(130)를 세척한 역세수는 유로 유도부(114) 방향으로 떨어지게 되고, 역세수는 유로 유도부(114)에 형성된 홈을 따라 흘러들어 유출구(111)를 통해 필터 및 전기분해부(10) 외부로 배출된다.
필터 및 전기분해부(10)이 위와 같은 구성을 가짐에 따라, 외부로부터 유입된 선박평형수는 필터 엘리먼트(130)에서 1차적으로 필터링되고, 복수개의 전극 모듈(121)으로부터 전기분해 처리된다. 따라서, 필터 및 전기분해부(10)은 필터 또는 전기분해모듈 중 어느 하나만을 이용할 때보다 선박평형수에 포함된 고형물 또는 미생물을 효과적으로 제거할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 필터 및 전기분해부(10)이 필터와 전기분해를 함께 수행함에 따라 필터 및 전기분해부(10)에서 배출되는 선박평형수는 USCG(미국 해양 경비대)의 기준에 따른 선박평형수 살균 기준에 부합할 수 있다.
다시 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 선박평형수 처리 시스템을 설명하면, 제1 센서부(30)는 필터 및 전기분해부(10)와 연결되어 위치하고, 필터 및 전기분해부(10)에서 필터링 및 전기분해 처리된 선박평형수를 전달받고, 전달받은 선박평형수의 전도도, 온도, 및 TRO(total residual oxidant)(잔류 산화물질) 농도를 측정한다.
이때, 제1 센서부(30)는 필터 및 전기분해부(10)에서 배출된 선박평형수의 일부만을 바이패스(bypass)하여 전달받을 수 있다.
이러한 제1 센서부(30)는 제어부(100)와 연결되어 위치하여, 제1 센서부(30)에서 측정한 선박평형수의 전도도, 온도 및 TRO 농도를 제어부(100)에 전달한다.
밸러스트 배관은 필터 및 전기분해부(10)와 밸러스트 탱크(50)를 연결하는 배관 또는 필터 및 전기분해부(10)와 제1 센서부(30)를 연결하는 배관일 수 있다.
이러한 제어신호를 발생하는 제어부(100)는 이후에서 더욱 자세하게 설명하도록 한다.
계속해서 도 1을 참고로 하여 설명하면, 밸러스트 탱크(50)는 제1 센서부(30)와 연결되어 위치한다. 이때, 제1 센서부(30)가 필터 및 전기분해부(10)로부터 바이패스되는 구성인 경우, 밸러스트 탱크(50)는 필터 및 전기분해부(10)와 연결되어 위치한다.
이러한 밸러스트 탱크(50)는 필터링 및 전기분해로부터 미생물을 사멸 처리하고 전기분해 과정에서 발생한 산화물질을 중화 처리하는 과정인 밸러스팅(ballasting) 과정이 완료된 선박평형수를 전달받아 이를 저장하는 탱크이다.
그리고, 배출구(2)는 밸러스트 탱크(50)에 저장되어 있던 선박평형수를 선박 외부로 배출하는 구성으로서, 밸러스트 탱크(50)에 저장되어 있는 선박평형수를 선박 외부로 배출하기 위해서는 선박평형수를 중화하는 과정이 필요하다.
따라서, 자동 중화 처리 장치(40)는 밸러스트 탱크(50)에 저장되어 있는 선박평형수를 중화시키기 위한 중화제를 포함하고 있고, 제어부(100)로부터 전달받은 중화제 투입 제어신호에 따라 자동 중화 처리 장치(40) 내부의 중화제를 디밸러스팅 배관에 투입한다.
이에 따라, 밸러스트 탱크(50)에 저장되어 있는 선박평형수에 잔류하던 ClO2(이산화염소)또는 Br2(브롬)이 중화된다.
이때, 디밸러스팅 배관은 밸러스트 탱크(50)와 배출구(2)를 연결하는 배관이거나 밸러스트 탱크(50)와 제2 센서부(31)를 연결하는 배관일 수 있다.
그리고, UV/TiO2 시스템(60)은 제어부(100)와 연결되어 위치하고 있고, 밸러스트 탱크(50)에서 유출구(2)로 이어지는 디밸러스팅 배관에 연결되어 위치할 수 있다.
UV/TiO2 시스템(60)은 TiO2 코팅된 판을 포함하고 있고, 밸러스트 탱크(50)에 저장되어 있는 미생물 사멸 처리된 선박평형수에 자외선(UV, ultra violet ray)를 조사한다. 이때, 선박평형수에 자외선이 조사됨에 따라, TiO2 판 표면에서 수산기(OH radical, 이하 'OH 라디칼'이라 함)가 발생하고, OH 라디칼에 의해 선박평형수에 생존하고 있거나 재성장(regrowth)한 미생물이 사멸된다.
이때, TiO2 코팅된 판은 메쉬형 또는 타공형상으로 형성될 수 있다.
또한, 선박평형수의 잔류 산화물질 또는 전기분해 과정에서 발생한 산소(O2)가 자외선 및 TiO2와 반응함으로서, 높은 농도의 OH 라디칼이 발생되므로, UV/TiO2로 인한 선박평형수의 미생물 사멸 효율이 높다.
따라서, UV/TiO2 시스템(60)으로 인해 디밸러스팅 선박평형수의 미생물을 효과적으로 사멸할 수 있고, 잔류 산화물질을 이용하여 OH 라디칼을 생성하게 되므로 디밸러스팅 선박평형수의 중화 처리에 필요한 중화제와 같은 약품을 최소화 할 수 있다는 효과가 있고, 선박평형수의 미생물 사멸 효율이 USCG에 더욱 부합할 수 있게 된다.
그리고, 제2 센서부(31)는 중화 처리된 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질(TRO) 농도를 측정하는 구성으로서, 밸러스트 탱크(50)에서 배출구(2)로 흐르는 선박평형수의 잔류 산화물질 농도를 측정하고, 측정된 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질(TRO) 농도값을 제어부(100)로 전달한다.
그리고, 제어부(100)는 유량측정부(20), 필터 및 전기분해부(10), 제1 센서부(30), 제2 센서부(31), UV/TiO2 시스템(60), 그리고 자동 중화처리장치(40)와 연결되어 위치한다. 제어부(100)는 유량측정부(20), 제1 센서부(30) 및 제2 센서부(31)로부터 측정값 등을 전달받고, 측정값에 따라 제어신호를 발생하며, 발생한 제어신호를 필터 및 전기분해부(10), UV/TiO2 시스템(60) 또는 자동 중화처리장치(40) 중 어느 하나로 전달한다.
제어부(100)의 제어신호 발생을 좀더 자세하게 설명하면, 제어부(100)는 유량측정부(20)로부터 전달받은 선박평형수의 유량값에 따라 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 제어한다.
한 예로서, 유량측정부(20)로부터 전달받은 선박평형수의 유량값이 많은 경우, 제어부(100)는 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 높이도록 제어하는 제어신호를 발생하고, 반면 유량측정부(20)로부터 전달받은 선박평형수의 유량값이 적은 경우, 제어부(100)는 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 낮추도록 제어하는 제어신호를 발생한다.
그리고, 제어부(100)는 제1 센서부(30)로부터 전달받은 선박평형수의 특성 측정결과값에 따라 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 제어하는 제어신호를 발생한다.
한 예로서, 제1 센서부(30)에서 측정한 선박평형수의 전도도가 기준값보다 높은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 낮추기 위해 전류 인가값을 낮추도록 제어하는 제어신호를 발생하고, 반면 제1 센서부(30)에서 측정한 선박평형수의 전도도가 기준값보다 낮은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 필터 및 전기분해부(10)의 전기분해 강도를 높이기 위해 전류 인가값을 높이도록 제어하는 제어신호를 발생한다.
또한, 제어부(100)는 제2 센서부(31)로부터 전달받은 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 TRO(잔류 산화물질) 농도값에 따라서, UV/TiO2 시스템(60)의 UV 조사량을 제어한다. 한 예로서, 제2 센서부(31)에서 측정한 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질 농도가 높은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 선박평형수에 자외선을 많이 조사하도록 UV/TiO2 시스템(60)을 제어하는 제어신호를 발생하고, 반면 제2 센서부(31)에서 측정한 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질 농도가 낮은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 선박평형수에 자외선을 적게 조사하도록 UV/TiO2 시스템(60)을 제어하는 제어신호를 발생한다.
그리고, 제어부(100)는 제2 센서부(31)로부터 전달받은 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 TRO(잔류 산화물질) 농도값에 따라서, 자동 중화처리장치(40)의 중화제 투입량을 제어한다. 한 예로서, 제2 센서부(31)에서 측정한 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질 농도가 높은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 선박평형수에 중화제를 많이 투입하도록 자동 중화처리장치(40)를 제어하는 제어신호를 발생하고, 반면, 제2 센서부(31)에서 측정한 디밸러스팅 선박평형수의 잔류 산화물질 농도가 낮은 값을 갖는 경우, 제어부(100)는 선박평형수에 중화제를 적게 투입하도록 자동 중화처리장치(40)를 제어하는 제어신호를 발생한다.
다음으로, 도 4를 참고로 하여 본 발명의 선박평형수 처리 시스템의 동작을 설명한다.
도 4에 도시한 것과 같이, 먼저, 유량 측정부(20)는 외부로부터 선박평형수 처리 시스템에 유입된 선박평형수의 유량을 측정한다(S201). 유량측정부(20)가 외부로부터 유입된 선박평형수의 일부만을 바이패스 하여 유량을 측정하는 경우, 유량측정부(20)는 측정유량을 필터 및 전기분해부(10)로 전달하고(S212), 유량측정부(20)가 외부로부터 유입된 선박평형수의 전체를 전달받아 유량을 측정하는 경우, 유량측정부(20)는 유량측정부(20)에 유입된 선박평형수를 필터 및 전기분해부(10)에 전달하고(S211), 동시에 측정유량을 필터 및 전기분해부(10)로 전달한다(S212).
필터 및 전기분해부(10)은 외부(또는 유량측정부(20))로부터 선박평형수를 유입받고, 유입된 선박평형수를 필터링한다(S101). 이 때, 필터 및 전기분해부(10)에 구비되는 필터 엘리먼트(130)를 이용하여 선박평형수의 고형물 이물질 및 미생물을 필터링하고, 역세수 파이프(160)를 통해 필터 엘리먼트(130)에 낀 먼지 등의 이물질을 세척한다.
그리고, 필터 및 전기분해부(10)은 복수개의 전극 모듈(121)을 이용하여 필터 엘리먼트(130)에서 1차적으로 걸러진 선박평형수를 전기분해 처리하고(S102), 전기분해 처리된 선박평형수를 배관을 따라 제1 센서부(30)로 전달한다(S111).
이때, 필터 및 전기분해부(10)에서 필터링 및 전기분해 처리된 선박평형수는 밸러스트 배관을 따라 밸러스트 탱크(50)로 전달하여 저장한다(S112).
제1 센서부(30)는 필터 및 전기분해부(10)으로부터 배출된 선박평형수의 전도도, 온도, 및 TRO(잔류 산화물질) 농도를 측정하고(S301), 해수 특성 측정값을 제어부(100)로 전달한다(S3011).
이 때, 제1 센서부(30)에서 선박평형수 특성이 측정된 선박평형수는 밸러스트 탱크(50)로 전달되어 밸러스트 탱크(50)에 저장된다(S3012).
다음으로, 제어부(100)는 제1 센서부(30)로부터 전달받은 선박평형수의 특성 측정값에 따라, 선박평형수의 오염정도를 판단한다(S1001).
그리고, 제어부(100)는 선박평형수 처리 과정이 디밸러스팅 단계인지를 판단한다(S1002). 이때, 선박평형수 처리 과정이 디밸러스팅 단계가 아닌 경우, 제어부(100)는 별도의 단계를 수행하지 않는다. 반면, 선박평형수 처리 과정이 디밸러스팅 단계로 판단되는 경우, 제어부(100)는 자동 중화처리장치(40)가 중화제를 토출하도록 제어하는 제어신호를 자동 중화처리장치(40)로 전달한다(S1012).
이때, 선박평형수 처리장치가 디밸러스팅 단계인 경우, 밸러스트 탱크(50)는디밸러스팅 선박평형수를 자동 중화처리장치(40)로 전달한다(S501).
이에 따라, 자동 중화 처리장치(40)는 밸러스트 탱크(50)에서 배출된 디밸러스팅 선박평형수로 중화제를 토출하여 디밸러스팅 선박평형수를 중화한다(S401). 이 때, 자동 중화 처리장치(40)에서 토출되는 (S401) 중화제는 밸러스트 탱크(50)로 직접 투입되지 않고, 밸러스트 탱크(50)에서 밸러스트수 유출구(2)에 이르도록 위치하는 디밸러스팅 배관으로 투입하는 것이 좋다.
그리고, UV/TiO2 시스템(60)은 밸러스트 탱크(50)로부터 전달받은(S501) 디밸러스팅 선박평형수에 자외선을 조사하여 OH 라디칼을 생성하여 잔류 미생물을 사멸한다(S601).
UV/TiO2 시스템(60)에서 미생물이 사멸된 디밸러스팅 선박평형수는 자동 중화처리장치(40)로 전달된다(S611).
그런 다음, 제2 센서부(31)는 자동 중화처리장치(40)에서 중화 처리된 디밸러스팅 선박평형수의 TRO 농도를 측정하고(S311), 측정된 TRO 농도를 제어부(100)로 전달한다(S3111).
제2 센서부(31)에서 측정된 TRO 농도값을 전달받은 제어부(100)는 측정결과를 판단하여(S1003), UV/TiO2 시스템(60)의 자외선 조사 강도를 제어하는 제어신호 및 자동 중화 처리장치(40)에서 토출되는 중화제의 양을 제어하는 제어신호를 발생한다(S1013).
이러한 과정에 따라, 선박평형수를 효율적으로 밸러스팅 및 디밸러스팅 처리 할 수 있고, 처리된 선박평형수의 살균 기준이 USCG 기준을 만족하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 해수 유입구 2 : 밸러스트수 유출구
10 : 필터 및 전기분해부 20 : 유량측정부
30 : 제1 센서부 31 : 제2 센서부
40 : 자동 중화 처리 장치 50 : 밸러스트 탱크
60 : UV/TiO2 시스템 100 : 제어부
121 : 전극 모듈 122 : 전극 간격 스페이서
125 : 전극 모듈 하우징 126 : 전극 부스바
10 : 필터 및 전기분해부 20 : 유량측정부
30 : 제1 센서부 31 : 제2 센서부
40 : 자동 중화 처리 장치 50 : 밸러스트 탱크
60 : UV/TiO2 시스템 100 : 제어부
121 : 전극 모듈 122 : 전극 간격 스페이서
125 : 전극 모듈 하우징 126 : 전극 부스바
Claims (5)
- 외부로부터 선박평형수를 유입 받아 전기분해하는 원판 형태의 전극 모듈, 상기 전극 모듈의 둘레방향을 감싸도록 위치하여 상기 선박평형수를 필터링하는 원형 고리 형상의 필터 엘리먼트, 그리고 복수개 적층되는 상기 전극 모듈의 사이에 위치하며 원형 고리 및 상기 원형 고리로부터 나선으로 뻗은 형상으로 형성된 날개를 포함하는 스페이서를 포함하는 필터 및 전기분해부,
상기 필터 및 전기분해부의 상기 필터엘리먼트에서 필터링되고 상기 전극 모듈에서 전기분해되어 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수의 총 잔류 산화물질(total residual oxidant, TRO) 농도를 측정하여 총 잔류 산화물질 농도 측정결과를 출력하는 제1 센서부,
상기 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수에 자외선을 조사하고, TiO2 코팅된 판을 포함하여, 상기 자외선과 상기 TiO2 코팅된 판의 상호작용으로부터 생성된 OH 라디칼이 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수에 포함된 잔류 미생물을 살균하는 UV/TiO2 시스템,
중화제를 구비하여 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수를 중화하는 중화 처리장치, 그리고
상기 중화 처리장치에서 중화 처리된 선박평형수의 총 잔류 산화물질 농도를 측정하여 총 잔류 산화물질 농도 측정결과를 출력하는 제2 센서부, 그리고
상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부와 각각 연결되고, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 상기 총 잔류 산화물질 농도 측정결과를 각각 전달받으며, 전달받은 상기 총 잔류 산화물질 농도 측정결과에 따라 선박평형수의 오염 정도를 판단하여 상기 필터 및 전기분해부의 전기분해 강도를 제어하는 제어신호를 발생하여 상기 필터 및 전기분해부로 전달하거나, 상기 중화 처리장치의 중화제 투입량을 제어하는 제어신호를 발생하여 상기 중화 처리장치로 전달하는 제어부
를 포함하는 선박평형수 처리 시스템. - 제1항에서,
상기 필터 및 전기분해부의 상기 필터 엘리먼트는 디스크 필터(disk filter)인 선박평형수 처리 시스템. - 제1항에서,
상기 필터 및 전기분해부의 상기 전극 모듈은 원 형태의 판 형상으로 형성되며 복수개 적층되어 구비되는 선박평형수 처리 시스템. - 제1항에서,
상기 제1 센서부는 상기 필터 및 전기분해부를 통과한 선박평형수의 해수 특성으로서 전도도 및 온도 중 어느 하나를 측정하여 해수 특성값을 출력하는 선박평형수 처리 시스템. - 제1항에서,
상기 UV/TiO2 시스템의 상기 TiO2 코팅된 판은 메시(mesh) 구조 또는 타공된 판 형상 중 어느 하나로 형성되는 선박평형수 처리 시스템.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130031154A KR101486501B1 (ko) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 선박평형수 처리 시스템 |
| PCT/KR2014/002417 WO2014148869A1 (ko) | 2013-03-22 | 2014-03-21 | 선박평형수 처리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130031154A KR101486501B1 (ko) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 선박평형수 처리 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140115878A KR20140115878A (ko) | 2014-10-01 |
| KR101486501B1 true KR101486501B1 (ko) | 2015-01-26 |
Family
ID=51580450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20130031154A KR101486501B1 (ko) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 선박평형수 처리 시스템 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101486501B1 (ko) |
| WO (1) | WO2014148869A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3228532A1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-11 | Techcross Co., Ltd. | Ballast water treatment operating apparatus and method |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3245129A1 (en) * | 2015-01-15 | 2017-11-22 | Bawat A/S | Method for configuring a ballast water treatment system and related system |
| CN107427768A (zh) * | 2015-03-04 | 2017-12-01 | 三星重工业株式会社 | 污染物质减少装置及方法 |
| CN109368734A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种船舶压载水灭菌反应器 |
| CN109837965A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-06-04 | 四川大学 | 一种适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691380B1 (ko) * | 2005-09-23 | 2007-03-09 | 박호원 | 전해 살균 정수기 필터모듈 |
| KR100776205B1 (ko) * | 2007-02-14 | 2007-11-28 | 주식회사 엔케이 | 여과 및 전기분해 방식의 밸러스트수 처리 시스템 및 그의구동방법 |
| KR20090082196A (ko) * | 2006-09-25 | 2009-07-29 | 알파발 악티에볼라그 | Ｕｖ 방사 수단 및 촉매를 이용하여 밸러스트수를 처리하기 위한 장치 및 방법 |
| JP2012217966A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Miura Co Ltd | 水無害化処理装置 |
-
2013
- 2013-03-22 KR KR20130031154A patent/KR101486501B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-03-21 WO PCT/KR2014/002417 patent/WO2014148869A1/ko active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691380B1 (ko) * | 2005-09-23 | 2007-03-09 | 박호원 | 전해 살균 정수기 필터모듈 |
| KR20090082196A (ko) * | 2006-09-25 | 2009-07-29 | 알파발 악티에볼라그 | Ｕｖ 방사 수단 및 촉매를 이용하여 밸러스트수를 처리하기 위한 장치 및 방법 |
| KR100776205B1 (ko) * | 2007-02-14 | 2007-11-28 | 주식회사 엔케이 | 여과 및 전기분해 방식의 밸러스트수 처리 시스템 및 그의구동방법 |
| JP2012217966A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Miura Co Ltd | 水無害化処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3228532A1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-11 | Techcross Co., Ltd. | Ballast water treatment operating apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014148869A1 (ko) | 2014-09-25 |
| KR20140115878A (ko) | 2014-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10087095B2 (en) | Ballast water treatment system | |
| JP4723647B2 (ja) | 船舶用のバラスト水の電解消毒装置 | |
| KR101486501B1 (ko) | 선박평형수 처리 시스템 | |
| KR101486502B1 (ko) | 선박평형수 처리 시스템 | |
| US20130193079A1 (en) | Water Purification System | |
| JP5756634B2 (ja) | バラスト水を処理方法及び装置 | |
| KR101486503B1 (ko) | 선박평형수 처리 시스템 | |
| US20130105375A1 (en) | Ballast water treatment system using a high efficient electrolyzing apparatus | |
| KR101486499B1 (ko) | 선박평형수 처리 시스템 | |
| JPH11290848A (ja) | 濾過方法及び装置 | |
| KR101318604B1 (ko) | 마이크로 버블 살균장치 | |
| KR101468928B1 (ko) | 밸러스트수 처리 시스템 | |
| KR101567441B1 (ko) | 선박평형수 처리장치 | |
| KR101174451B1 (ko) | 복합 정수처리 시스템 | |
| KR101486500B1 (ko) | 필터 및 전기분해장치 | |
| RU2666860C1 (ru) | Установка для обезвреживания судовых балластных вод | |
| KR102120078B1 (ko) | 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇 | |
| KR102260290B1 (ko) | 미세버블 및 자외선을 이용한 수처리 장치 | |
| KR101492392B1 (ko) | 필터 일체형 전기분해장치를 구비한 선박평형수 처리 시스템 | |
| KR20090104572A (ko) | 살균처리부를 구비한 가정용 냉온수 정수기 | |
| KR101378733B1 (ko) | 살균기능을 갖는 여과장치 | |
| KR20090013357A (ko) | 전기살균 기능을 구비한 정수기 | |
| KR200428787Y1 (ko) | 살균 및 세척을 위한 라디칼 발생장치 | |
| JPH11226565A (ja) | 浄水装置 | |
| JPH11179370A (ja) | 用水中の有害微生物の殺滅処理方法およびそのシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181219 Year of fee payment: 5 |