KR101581208B1 - 밸러스트수 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

밸러스트수 처리 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101581208B1
KR101581208B1 KR1020130109576A KR20130109576A KR101581208B1 KR 101581208 B1 KR101581208 B1 KR 101581208B1 KR 1020130109576 A KR1020130109576 A KR 1020130109576A KR 20130109576 A KR20130109576 A KR 20130109576A KR 101581208 B1 KR101581208 B1 KR 101581208B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seawater
salinity
concentrated water
ballast
water treatment
Prior art date
Application number
KR1020130109576A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150030397A (ko
Inventor
강홍규
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 KR1020130109576A priority Critical patent/KR101581208B1/ko
Publication of KR20150030397A publication Critical patent/KR20150030397A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101581208B1 publication Critical patent/KR101581208B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002Arrangements 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
    • 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
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • 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
    • C02F2201/001Build in apparatus for autonomous on board water supply and wastewater treatment (e.g. for aircrafts, cruiseships, oil drilling platforms, railway trains, space stations)
    • 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
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005Valves
    • 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
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46145Fluid flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05Conductivity or salinity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection

Abstract

밸러스트수 처리 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템은, 펌프를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시켜 농축수로 저장하는 농축수 처리 장치; 및 상기 농축되는 해수를 제외한 나머지 해수 또는 상기 농축수 중 적어도 하나를 전기분해하여 생성된 염소 이온을 이용하여 상기 나머지 해수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 저장하는 밸러스트수 처리 장치를 포함한다.

Description

밸러스트수 처리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF BALLAST WATER}
본 발명은 밸러스트수 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저염 해역에서 사용하기 위한 해수를 고농도로 농축시켜 저장하여 해수를 저장하는 탱크의 용량을 줄이고, 저염 해역에서 효율적으로 밸러스트수 처리를 할 수 있는 밸러스트수 처리 시스템 및 방법 에 관한 것이다.
선박의 안정성 및 균형의 확보를 위해 선박에는 밸러스트 탱크가 구비되어 있으며, 화물이 없는 경우 밸러스트 탱크에 일정량의 해수가 유입되어 선박의 균형을 유지한다. 여기에서, 밸러스트 탱크 내에 적재되는 물을 일반적으로 밸러스트수(ballast water)라 부른다.
밸러스트수는 선박의 흘수(draft)와 트림(trim)을 조절하기 위하여 적재하는 중량물로서, 선박의 균형을 유지하여 안정성을 높이고, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우에 추진기와 방향타가 수중에서 효과적으로 작동되게 역할을 수행한다.
항만이나 수로 또는 대양에서 해수 또는 담수를 취수하여 밸러스트 탱크에 적재되는 밸러스트수에는 취수된 해수 또는 담수에 포함된 여러 가지 해양생물이 포함되며, 이들이 밸러스트수와 함께 취수되어 선박의 밸러스트 탱크로 옮겨진다. 전 세계의 바다 위에서 이렇게 이동하는 밸러스트수는 매년 1백억톤에 이르는 것으로 추산되고 있다. 그런데, 밸러스트수에는 밸러스트수가 유입된 지역의 해수에 존재하는 각종 해양 생물이 포함되어 있어, 선박이 이동하고 난 후 밸러스트수를 타 지역에서 방출하면 타 지역의 해양 생물이 해당 지역의 생태계를 위협하는 문제가 발생한다.
이에, 미국에서는 1996년 국가 침입종 법률을 제정하여 외래종을 침입자로 규정, 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역대상이 되는 수입화물로 규정하고 직접 검역을 실시하고 있다. 또한, 국제해사기구(International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트 살균처리부를 선박에 탑재하도록 하여 위반시 해당 선박의 입항을 전면 금지하도록 하였다.
국제해사기구(IMO)의 "선박 밸러스트수 관리 협약"발효에 맞춰, 2009년부터 우리나라도 연안에 외래 수중 생물의 유입을 방지하기 위해 밸러스트수 배출을 통제하고 있다. 그리하여, 선박의 밸러스트수를 처리하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. 예를 들어, 밸러스트 탱크 내부의 미세 해양 생물을 처리하기 위해 유입되는 해수를 필터를 통하여 거르는 방법, 자외선 처리, 오존 처리, 전기분해, 유입된 해수에 약품을 투입하는 방법 등을 사용하고 있다.
이 중에서 전기분해를 이용한 방법은 해수를 전기분해하여 염소를 생성하고, 생성된 염소를 통하여 해수를 처리하는 것이나, 저염도 시 염소를 생산하기에 충분한 소금을 얻지 못할 수 있다. 이를 해결하기 위해 평소에 바닷물을 저장해 두었다가 저염 해역에서 저장해둔 바닷물을 사용하고 있다. 이에, 대해서는 도 1을 참조하여 후술하여 살펴 보도록 한다.
도 1은 종래의 밸러스트수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서, 종래의 밸러스트수 처리 시스템(1)은 펌프(4)가 시-체스트(Sea-chest, 3)를 통해 해수를 취수하여 밸러스트수 처리기(5)에서 전기분해하여 염소를 생성한 후, 밸러스트수를 소독하여 밸러스트 탱크(6)에 저장한다. 이때, 저염 해역에서는 염소를 생산하기에 충분한 소금을 얻지 못할 수 있어, 고염 해역의 바닷물을 저장해 두기 위한 별도의 저장 탱크(7)를 이용한다. 그리고, 밸러스트수 처리기(5)로 인입되는 해수에 고염도의 해수를 공급하기 위해, 저장 탱크(7)와 연결되는 두 개의 관에 각각 밸브(8, 9)가 연결된다.
그러나, 도 1에 도시된 종래의 밸러스트수 처리 시스템(1)을 통해 저염도 시에도 염소를 생산하기에 충분한 소금을 얻을 수 있으나, 평소에 해수를 저장하는 저장 탱크(7)의 크기가 커서 많은 부피를 차지하는 문제가 여전히 상존한다.
한국공개특허 제2012-0035305호 (2012.4.16. 공개)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저염 해역에서 사용하기 위한 해수를 고농도로 농축시켜 저장하여 해수를 저장하는 탱크의 용량을 줄일 수 있는 밸러스트수 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 해수를 고농도로 농축시켜 저장하여 저염 해역에서도 효율적으로 밸러스트수 처리를 할 수 있는 밸러스트수 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템은, 펌프를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시켜 농축수로 저장하는 농축수 처리 장치; 및 상기 농축되는 해수를 제외한 나머지 해수 또는 상기 농축수 중 적어도 하나를 전기분해하여 생성된 염소 이온을 이용하여 상기 나머지 해수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 저장하는 밸러스트수 처리 장치를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 방법은, 펌프를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시켜 농축수를 생성하는 단계; 상기 농축수를 저장하는 단계; 선박이 항해하는 해역의 해수 염도를 감지하는 단계; 상기 해수 염도가 기준 염도 이하인 경우, 상기 농축수를 전기분해하여 염소 이온을 생성하는 단계; 및 상기 염소 이온을 이용하여 해수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 저염 해역에서 사용하기 위한 해수를 고농도로 농축시켜 저장하여 해수를 저장하는 탱크의 용량을 줄일 수 있다.
또한, 해수를 고농도로 농축시켜 저장하여 저염 해역에서도 효율적으로 밸러스트수 처리를 할 수 있다.
도 1은 종래의 밸러스트수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 2 및 도 3의 밸러스트수 처리 시스템의 농축수 처리 장치의 농축 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템(10)은, 시-체스트(60)를 통해 펌프(70)로 취수하는 해수를 밸러스트 탱크(80)에 밸러스트수로 처리하여 저장하기 위해, 농축수 처리 장치(100), 밸러스트수 처리 장치(200), 염도 감지 장치(300), 밸브 제어 장치(400) 등을 포함한다.
농축수 처리 장치(100)는 펌프(70)를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시켜 농축수로 저장한다. 구체적으로, 농축수 처리 장치(100)는 밸러스트수 처리 장치(200)와 독립적으로 마련되며, 펌프(70)를 통해 밸러스트수 처리 장치(200)로 유입되는 해수 중에서 일부를 따로 빼내어 저염 해역에서 사용될 경우를 대비하여 농축시켜 저장하게 된다. 즉, 염소를 이용하여 살균 처리하기 위해, 염소보다 상대적으로 고농도의 소금물을 필요로 하는데, 이러한 필요를 농축수 처리 장치(100)에서 고농도의 소금물을 만들어 해결한다. 예를 들어, 적도 지방에서 펌프(70)를 통해 해수를 취수하여 농축, 저장한 농축수를 극지방에서 사용함으로써, 농축수를 저장하는 탱크의 공간 낭비를 막을 수 있다.
밸러스트수 처리 장치(200)는 해수를 전기분해하여 생성된 염소 이온을 이용하여 해수를 살균 처리하며, 살균 처리된 해수를 밸러스트수로 밸러스트 탱크(80)에 저장한다. 밸러스트수 처리 장치(200)에서는 펌프(70)를 통해 밸러스트수 처리 장치(200)로 인입된 해수 또는 농축수 처리 장치(100)를 통해 농축된 농축수를 전기분해한다. 예를 들어, 만일 선박이 고염 해역을 항해하는 경우, 고농도의 소금물을 바로 얻을 수 있으므로, 펌프(70)를 통해 해수를 취수하여 일부를 전기분해하고, 이로부터 얻어지는 염소 성분으로 펌프(70)를 통해 유입되는 고염 해역의 해수를 살균 처리한다. 또한, 만일 선박이 저염 해역을 항해하는 경우, 고농도의 소금물을 필요로 하며, 농축수 처리 장치(100)로부터 농축수를 전달받아, 농축수를 전기분해하거나 또는 농축수에 저염 해역의 해수를 혼합하여 전기분해하여 얻어지는 염소 성분으로 펌프(70)를 통해 유입되는 저염 해역의 해수를 살균 처리한다. 즉, 선박이 항해하는 해역의 염분 농도에 따라 적절히 농축수를 이용하여 해수를 전기분해하여 염소 성분을 획득하고, 획득된 염소 성분으로 펌프(70)를 통해 유입되는 해수를 살균 처리하여 밸러스트수를 밸러스트 탱크(60)로 취수하는 역할을 한다.
염도 감지 장치(300)는 해수의 염도를 측정하는 장치이다. 구체적으로, 염도 감지 장치(300)는 선박이 항해하고 있는 항해 해역의 해수(51)를 취수하고, 이를 분석하여 염도를 산출한다. 염도 감지 장치(300)에 의해 항해 해역의 해수(51)의 염도를 산출함으로써, 농축수 처리 장치(100)의 농축수의 사용 여부를 결정하게 된다. 예를 들어, 항해 해역의 해수(51)의 염도가 일정 염도를 넘을 경우에는 펌프(70)를 통해 유입되는 항해 해역의 해수(51)로부터 염소 성분을 얻을 수 있으므로, 농축수를 이용할 필요가 없을 것이다. 그러나, 항해 해역의 해수(51)의 염도가 일정 염도를 넘지 못할 경우에는 펌프(70)를 통해 유입되는 항해 해역의 해수(51)로부터 염소 성분을 충분이 얻기 어려우므로, 농축수 처리 장치(100)로부터 농축수를 전달받아 전기분해하여 염소 성분을 얻을 수 있을 것이다.
밸브 제어 장치(400)는 시체스트(60), 밸러스트 탱크(80), 농축수 처리 장치(100), 밸러스트수 처리 장치(200) 등 각각의 장치들 사이에 연결되는 배관에 설치된 밸브들을 제어한다. 예를 들어, 밸브 제어 장치(400)는 농축수 처리 장치(100)의 농축수가 기준량 이하인 경우, 농축수 처리 장치(100)로 해수로 유입시키도록 제1 밸브(412)를 열고, 농축수가 충분한 경우 밸드(412)를 닫는다. 또한, 밸브 제어 장치(400)는 밸러스트수 처리 장치(200)에서 염소를 생산할 수 있을 정도로 해수가 고염도인 경우, 제2 밸브(414)를 닫아 농축수가 농축수 처리 장치(100)에서 밸러스트수 처리 장치(200)로 흐르는 것을 막고, 해수가 저염도인 경우에는 제2 밸브(414)를 열어 농축수 처리 장치(100)에서 밸러스트수 처리 장치(200)로 농축수가 흐르도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템(15)은, 시-체스트(60)를 통해 펌프(70)로 취수하는 해수를 밸러스트 탱크(80)에 밸러스트수로 처리하여 저장하기 위해, 해수 농축부(110) 및 농축수 탱크(120)를 포함하는 농축수 처리 장치(100), 밸러스트수 처리부(210) 및 해수 여과부(220)를 포함하는 밸러스트수 처리 장치(200), 센서부(310) 및 염도 분석부(320)를 포함하는 염도 감지 장치(300), 밸브 제어부(420)와 제1 및 제2 밸브(412, 414)를 포함하는 밸브 제어 장치(400) 등을 포함한다.
농축수 처리 장치(100)는, 펌프(70)를 통해 들어오는 해수의 일부를 농축시키는 해수 농축부(110) 및 상기 농축수를 저장하는 농축수 탱크(120)를 더 포함한다.
해수 농축부(110)는 역삼투 방식 등을 이용하여 저염도의 해수를 고염도의 농축수로 농축시킬 수 있으며, 상기 역삼투 방식 외에 당업자가 채택 가능한 여러 농축 방식도 본 발명의 권리 범위에 속한다 할 것이다. 또한, 해수 농축부(110)는 해수를 30% 정도의 농도까지 농축시킬 수 있을 것이나, 이에만 제한되지 않고, 이 이상으로 농축시킬 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
농축수 탱크(120)는 해수 농축부(110)에서 농축된 해수인 농축수를 별도로 저장하는 탱크이며, 밸러스트 탱크(80)와는 독립적으로 배치된다. 이때, 해수 농축부(110)에 의해 해수를 고농도로 농축시킬 수 있으므로, 농축수 탱크(120)의 부피를 줄일 수 있을 것이다. 농축수 탱크(120)의 크기나 구조 등의 스펙은 밸러스트수 처리 장치(200)의 처리 용량과 관련하여 적절히 결정될 수 있을 것이다.
밸러스트수 처리 장치(200)는, 염소 이온을 생성하고, 이를 이용하여 밸러스트 탱크(80)로 유입되는 해수를 살균 처리하는 밸러스트수 처리부(210) 및 펌프를 통해 유입되는 해수를 여과하는 해수 여과부(220)를 더 포함한다.
밸러스트수 처리부(210)는 펌프(70)를 통해 바로 얻어진 해수 또는 농축수를 전기분해하거나, 상기 해수 및 농축수를 혼합한 혼합수를 전기분해하며, 이러한 전기분해로 생성된 염소 이온을 이용하여 는 펌프(70)를 통해 유입되는 해수를 살균 처리한다. 전기분해를 통하여 해수, 농축수, 또는 혼합수에 포함된 염화나트륨(NaCl) 성분은 차아염소산나트륨(NaOCl)이나 차아염소산(HClO)으로 전환되며, 상기 살균 소독 물질로 해수 중에 있는 해양 생물을 제거하게 된다. 이때, 시체스트(60), 펌프(70), 밸러스트 탱크(80)로 이루어진 유로에 밸러스트 처리부(210)가 간접적으로 연결되는 간접식 및 밸러스트 처리부(210)가 유로에 직접 연결되는 직접식으로 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
해수 여과부(220)는 펌프(70) 다음에 설치되어, 밸러스트 처리부(210)로 유입되는 해수에서 이물질과 미생물 등을 필터로 여과하는 역할을 한다. 그리하여, 해수 여과부(220)에 의해 미생물을 1차적으로 여과시킬 수 있어, 밸러스트수의 처리를 위한 염소의 양을 줄일 수 있다. 이를 통해, 농축수 탱크(120)의 부피를 줄일 수 있는 효과까지 얻을 수 있다.
염도 감지 장치(300)는 선박이 항해하는 해역의 해수 염도를 감지하는 역할을 하며, 선박이 항해하는 해역의 해수(51)에 접촉하여 염분을 측정하는 센서부(310) 및 센서부(310)로부터 획득된 염분을 분석하여 해수 염도를 산출하는 염도 분석부(320)를 더 포함한다.
센서부(310)는 선박이 항해하는 해역의 해수(51)에 직접 접촉하여 해수의 염분을 확인하게 된다. 센서부(310)는 1개의 센서만을 이용할 수도 있으나, 정확한 측정을 위해 복수개의 단위 센서가 선박이 항해하는 해역의 해수(51)에 직접 접촉하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 선박이 항해하는 전방 및 후방, 양 측면 등 여러 곳에서 해수의 염분을 획득함으로써 보다 정확한 염분을 측정할 수 있다.
염도 분석부(320)는 센서부(310)로부터 획득한 염분 데이터로부터 항해 해역의 해수(51)의 염도를 산출하게 된다. 이때, 염도 분석부(320)는 센서부(310)로부터 수 많은 데이터를 전달받아 이를 분석하여 해수 염도를 산출함으로써 보다 정확한 해수 염도를 산출할 수 있다.
밸브 제어 장치(400)는 해수 농축부(110) 측으로 분기되어 흐르는 해수의 유입을 차단 및 허용하는 제1 밸브(412) 및 농축수 탱크(120)에서 밸러스트수 처리 장치(200) 측으로 흐르는 농축수의 유입을 차단 및 허용하는 제2 밸브(414)와, 상기 제1 및 제2 밸브(412, 414)의 개폐를 제어하는 밸브 제어부(420)를 더 포함한다.
구체적으로, 밸브 제어부(420)는 농축수 탱크(120)의 농축수 저장량이 기준 저장량 이하인 경우 제1 밸브(412)를 개방하고, 농축수 탱크(120)의 농축수 저장량이 기준 저장량을 초과하는 경우 제1 밸브(412)를 폐쇄함으로써, 해수 농축부(110) 측으로 분기되어 흐르는 해수의 유입을 차단 및 허용한다.
또한, 밸브 제어부(420)는 염도 감지 장치(300)에 의해 측정된 항해 해역의 해수 염도가 기준 염도 이하인 경우 제2 밸브(414)를 개방하고, 해수 염도가 기준 염도를 초과하는 경우 제2 밸브(414)를 폐쇄함으로써, 농축수 탱크(120)에서 밸러스트수 처리 장치(200) 측으로 흐르는 농축수의 유입을 차단 및 허용한다. 즉, 선박이 항해하는 해역의 해수(51)의 염분을 측정하여 밸러스트수 처리 장치(200)로 농축수를 유입시키게 되고, 해수 염도에 따라 농축수의 양을 조절할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 2 및 도 3의 밸러스트수 처리 시스템의 농축수 처리 장치의 농축 원리를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 농축수 처리 장치(200)에서 바닷물을 농축시키기 위한 여러 방식이 있지만, 멤브레인(Membrane)을 이용한 역삼투 방식을 채택할 수 있다. 이는 역삼투 방식이 에너지 소비가 가장 적고 조작이 용이하기 때문이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 해수 농축부(110)는 내부에 해수를 수용할 수 있는 하우징(115)과 상기 하우징(115)을 두 영역(A, B)로 분리하는 삼투막(117)을 포함할 수 있다. 두 영역 중 한 영역(A)에는 해수, 다른 영역(B)에는 청정수를 두고, 중간에 멤브레인(membrane)의 역할을 하는 삼투막(117)을 배치하게 되면, 일반적으로 염도가 높은 해수 쪽으로 물이 이동한다. 그러나, 해수의 상부에 압력을 가하면, 압력에 의해 A 영역에서 B 영역으로 물이 이동한다. 이러한 방식으로 해수를 농축하고, 농축수를 농축수 탱크(120)에 저장하는 것이다. 이러한 박막을 이용한 역삼투 방식을 통해, 에너지 소비가 적고 조작이 용이해지는 장점이 있다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 펌프를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시켜 농축수를 생성하고(S110), 농축수를 저장하며(S120), 선박이 항해하는 해역의 해수 염도를 감지하여(S130), 해수 염도가 기준 염도 이하인 경우(S140, Yes), 농축수를 전기분해하여(S150), 염소 이온을 생성한다(S160). 이때, 해수 염도가 기준 염도를 초과하는 경우(S140, No), 선박이 항해하는 해역의 해수를 전기분해하여(S155), 염소 이온을 생성한다(S160). 그런 후에, 염소 이온을 이용하여 해수를 살균 처리하고(S170), 살균 처리된 해수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 저장한다(S180).
극지방 같은 저염 해역에서는 해수의 소금 농도가 낮기 때문에 해수를 소독하기에 충분한 염소를 얻는데 어려움이 있으나, 원하는 양의 소금을 얻기 위하여 해수를 농축하여 저장함으로써, 밸러스트 탱크와 별도로 마련되는 저장 탱크의 비효율적인 공간 낭비를 막고, 저염 해역에서의 BWTS(BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM)의 효율적인 운영에 활용할 수 있을 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 밸러스트수 처리 시스템
100: 농축수 처리 장치
200: 밸러스트수 처리 장치
300: 염도 감지 장치
400: 밸브 제어 장치

Claims (10)

  1. 펌프를 통해 유입되는 해수의 일부를 농축시키는 해수 농축부와, 농축수를 저장하는 농축수 탱크를 포함하는 농축수 처리 장치;
    상기 농축되는 해수를 제외한 나머지 해수 또는 상기 농축수 중 적어도 하나를 전기분해하여 생성된 염소 이온을 이용하여 상기 나머지 해수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 저장하는 밸러스트수 처리 장치;
    상기 해수 농축부 측으로 분기되어 흐르는 해수의 유입을 차단 및 허용하는 제1 밸브;
    상기 농축수 탱크에서 상기 밸러스트수 처리 장치 측으로 흐르는 농축수의 유입을 차단 및 허용하는 제2 밸브; 및
    상기 제1 및 제2 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 제어부를 포함하되,
    상기 밸브 제어부는,
    상기 농축수 탱크의 농축수 저장량이 기준 저장량 이하인 경우 상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 농축수 탱크의 농축수 저장량이 기준 저장량을 초과하는 경우 상기 제1 밸브를 폐쇄하는, 밸러스트수 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    선박이 항해하는 해역의 해수 염도를 감지하는 염도 감지 장치를 더 포함하는, 밸러스트수 처리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 염도 감지 장치는, 상기 선박이 항해하는 해역의 해수에 접촉하여 염분을 측정하는 센서부 및 상기 센서부로부터 획득된 염분을 분석하여 해수 염도를 산출하는 염도 분석부를 포함하는, 밸러스트수 처리 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브 제어부는, 상기 해역의 해수 염도가 기준 염도 이하인 경우 상기 제2 밸브를 개방하고, 상기 해역의 해수 염도가 기준 염도를 초과하는 경우 상기 제2 밸브를 폐쇄하는, 밸러스트수 처리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 밸러스트수 처리 장치는, 상기 염소 이온을 생성하여 상기 나머지 해수를 살균 처리하는 밸러스트수 처리부 및 상기 펌프를 통해 유입되는 해수를 여과하는 해수 여과부를 더 포함하는, 밸러스트수 처리 시스템.
  10. 삭제
KR1020130109576A 2013-09-12 2013-09-12 밸러스트수 처리 시스템 및 방법 KR101581208B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130109576A KR101581208B1 (ko) 2013-09-12 2013-09-12 밸러스트수 처리 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130109576A KR101581208B1 (ko) 2013-09-12 2013-09-12 밸러스트수 처리 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150030397A KR20150030397A (ko) 2015-03-20
KR101581208B1 true KR101581208B1 (ko) 2015-12-30

Family

ID=53024447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130109576A KR101581208B1 (ko) 2013-09-12 2013-09-12 밸러스트수 처리 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101581208B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102489012B1 (ko) 2016-05-19 2023-01-16 대우조선해양 주식회사 극지방 운항선의 평형수 결빙방지 장치 및 방법
CN113727948A (zh) * 2019-04-25 2021-11-30 日本邮船株式会社 压载水处理系统以及具备该系统的船舶

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011092899A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Jfe Engineering Corp バラスト水処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110109299A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 현대중공업 주식회사 선박용 조수기를 이용한 전기분해방식 선박 평형수 처리장치
KR101258940B1 (ko) 2010-10-05 2013-04-29 삼성중공업 주식회사 발라스트 수 처리시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011092899A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Jfe Engineering Corp バラスト水処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150030397A (ko) 2015-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5691768B2 (ja) 水無害化処理装置
JP4723647B2 (ja) 船舶用のバラスト水の電解消毒装置
KR100542895B1 (ko) 차아염소산나트륨을 이용한 전해식 밸러스트수 처리방법및 처리장치
KR101066674B1 (ko) 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치
JP5475775B2 (ja) バラスト水処理装置および方法
KR101758830B1 (ko) 전기분해방식 선박평형수 처리장치 및 방법
WO2005077833A1 (ja) 液体の無害化処理方法及びその装置
KR101349314B1 (ko) 선박용 밸러스트수 처리장치 및 처리방법
KR101258940B1 (ko) 발라스트 수 처리시스템
KR100928069B1 (ko) 선박용 밸러스트 수 전처리 필터 및 그 처리 방법
KR101564356B1 (ko) 살균제 저장탱크를 가지는 선박 평형수 처리 장치 및 처리 방법
KR101763351B1 (ko) 선박 평형수 처리 장치
KR101581208B1 (ko) 밸러스트수 처리 시스템 및 방법
WO2012125175A1 (en) Field of the invention
KR100549838B1 (ko) 선박의 발라스트수 처리장치 및 방법
KR101538501B1 (ko) 밸러스트 수 처리 장치
CN110902774A (zh) 一种船用冷却水防海生物处理方法
KR20150055929A (ko) 담수지역에서 사용가능한 전기분해 방식 선박평형수 처리장치
KR20150014714A (ko) 육상 선박평형수 처리장치
KR101462221B1 (ko) 전기분해식 밸러스트 수 처리 장치 및 방법
KR101518678B1 (ko) 밸러스트수 처리 장치의 운전방법
CN110902896A (zh) 一种压载水防海生物处理系统及其控制方法
KR102640097B1 (ko) 밸러스트수 처리 시스템 및 그것을 구비한 선박
KR101163344B1 (ko) 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법
KR102333211B1 (ko) 간접 전기 분해 방식의 밸러스트수 처리 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