KR101724166B1 - Filtfering unit and ballast water production equipment provided with same - Google Patents
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Abstract
선박 (S) 의 밸러스트수 제조 장치에 있어서의 여과 시스템 (1) 으로서, 선박 (S) 내에 들어온 원수 (RW) 를 여과하여 밸러스트 탱크 (6) 에 공급하는 여과 유닛 (4) 과, 여과 유닛 (4) 에 있어서의 여과막을 형성하는 뎁스 필터 (10) 에 압축 공기 (A) 를 공급하여 세정하는 기체 공급 통로 (12) 와, 여과 유닛 (4) 에 접속되고, 뎁스 필터 (10) 를 세정한 압축 공기 (A) 를, 뎁스 필터 (10) 내의 원수 (RW) 와 함께 선박 (S) 의 외부로 배출하는 배출 통로 (14) 를 구비하고, 뎁스 필터 (10) 를 형성하는 여과막의 구멍 직경이 1 ∼ 25 ㎛ 이다. A filtration system (1) in a ballast water producing system for a ship (S), comprising a filtration unit (4) for filtering raw water (RW) received in a vessel (S) and supplying it to a ballast tank (6) A gas supply passage 12 for supplying compressed air A to the depth filter 10 for forming a filtration film in the filtration unit 4 and the depth filter 10 connected to the filtration unit 4, And a discharge passage 14 for discharging the compressed air A to the outside of the ship S together with the raw water RW in the depth filter 10 and a hole diameter of the filtration film forming the depth filter 10 1 to 25 탆.
Description
본 출원은 2009 년 2 월 16 일에 출원된 일본 특허출원 2009-32872, 2009 년 8 월 7 일에 출원된 일본 특허출원 2009-185223, 2009 년 8 월 18 일에 출원된 일본 특허출원 2009-189188, 및 2009 년 9 월 7 일에 출원된 일본 특허출원 2009-205570 의 우선권을 주장하는 것으로서, 그 전체를 참조하여 본원의 일부를 이루는 것으로서 인용한다.The present application is based on Japanese Patent Application No. 2009-32872 filed on February 16, 2009, Japanese Patent Application No. 2009-185223 filed on August 7, 2009, Japanese Patent Application No. 2009-189188 filed on August 18, 2009 , And Japanese Patent Application No. 2009-205570, filed on September 7, 2009, which are hereby incorporated by reference in their entirety.
본 발명은, 예를 들어 화물선과 같은 선박에 탑재되는 밸러스트수를 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing ballast water to be mounted on a ship, for example a cargo ship.
예를 들어 선박, 특히 화물선에서는, 적하를 탑재하고 있지 않을 때에는, 배의 무게 중심을 낮추기 위해, 선내에 형성한 밸러스트 탱크에 해수 등을 실어 선체를 안정시키는 대책이 취해지고 있다. 밸러스트수는 들르는 항구에서 화물을 적재할 때에 배 밖으로 배출되는데, 외항선에서는 밸러스트수에 함유된 수생 생물이 다국 간을 오가면서 외래종으로서 생태계에 영향을 미치는 문제가 지적되고 있다.For example, in a ship, particularly a cargo ship, measures are taken to stabilize the ship by loading seawater into the ballast tank formed in the ship to lower the center of gravity of the ship when no cargo is loaded. The ballast water is discharged from the ship when the cargo is loaded at the stopping port. In the outer vessel, the aquatic organisms contained in the ballast water are pointed out as a problem affecting the ecosystem as alien species.
최근, 이와 같은 밸러스트수에 관한 문제를 해결하기 위해, 국제적으로 밸러스트수 배출 규칙에 대한 대처가 이루어지고 있다. 구체적으로는, 밸러스트수 중에 함유된 50 ㎛ 이상의 플랑크톤 (주로 동물성 플랑크톤), 10 ∼ 50 ㎛ 의 플랑크톤 (주로 식물성 플랑크톤) 및 균류 (대장균, 장구균 등) 의 수를 규제하는 것이다. 이들 규제를 만족시키기 위한 처리 방법은, 통상적으로 필트레이션, 고속ㆍ고압의 제트류에 의해 플랑크톤을 사멸시키는 캐비테이션 등의 기계적 처리와, 약제, 오존 등을 투입하는 화학적 처리를 조합하여 행해진다 (예를 들어, 비특허문헌 1).Recently, in order to solve the problem of such ballast water, international regulations on the discharge of ballast water have been made. Specifically, it regulates the number of plankton (mainly zooplankton) of 50 탆 or more, plankton (mainly phytoplankton) and fungi (E. coli, enterococci etc.) contained in ballast water. A treatment method for satisfying these regulations is usually carried out by a combination of mechanical treatment such as filtration, cavitation by which plankton is killed by high-speed and high-pressure jet, and chemical treatment by injecting medicines and ozone (for example, For example, non-patent document 1).
상기 서술한 종래의 밸러스트수 제조 장치에서는, 필트레이션용 필터의 구멍 직경은 비교적 큰 50 ㎛ 정도였다. 이것은 구멍 직경이 작으면 막힘이 일어나기 쉬워져, 이것을 피하기 위해 필터의 여과 면적을 크게 할 필요가 있으므로, 장치가 대형화되어 선박의 탑재에 불리해지기 때문이다. 그래서, 50 ㎛ 이하의 플랑크톤은, 고속 고압으로 스크린에 해수를 내뿜어 플랑크톤을 갈아 뭉개는 캐비테이션이나 약제 투여에 의해 처리하고 있다.In the above-described conventional ballast water producing apparatus, the hole diameter of the filter for filtration was about 50 탆 which is relatively large. This is because if the hole diameter is small, clogging tends to occur, and the filtering area of the filter needs to be increased in order to avoid this, so that the apparatus becomes large and becomes disadvantageous in mounting the vessel. Plankton having a diameter of 50 μm or less is sprayed with seawater at a high pressure and a high pressure, and the plankton is crushed and treated by cavitation or drug administration.
그러나, 캐비테이션에 의한 처리에서는, 고속 고압으로 해수를 내뿜기 때문에, 동력이 과대해지는 데다가 플랑크톤의 수를 필요 이상으로 줄여 버리기 때문에, 밸러스트수를 싣는 쪽의 해양의 생태계에 영향을 미칠 우려가 있다. 또, 약제 등으로 플랑크톤을 처리하는 경우에는, 다량의 약제가 필요해져, 매회 처리 비용이 고액이 되고 만다.However, in the treatment by cavitation, since the power is exaggerated and the number of plankton is reduced more than necessary because the seawater is blown out at a high pressure and high pressure, there is a fear that the ecosystem of the sea on which the ballast water is loaded is influenced. In addition, when plankton is treated with medicines or the like, a large amount of medicines are required, and the processing cost becomes high every time.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 미립자도 제거할 수 있고, 또한 초기 도입 비용 및 유지 관리 비용을 낮게 억제할 수 있는 여과 유닛과, 바다 중에 생식하는 플랑크톤을 가능한 한 손상시키지 않고 배 밖으로 돌려보낼 수 있고, 또한 소형이며 처리 비용을 낮게 억제할 수 있는 밸러스트수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a filtration unit capable of removing particulates and capable of suppressing initial introduction cost and maintenance cost to a low level, And which is small in size and can be kept at a low processing cost.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 여과 유닛은, 여과재와 그것을 수용하는 케이싱으로 이루어지는 여과 유닛으로서, 상기 케이싱이, 상기 여과재에 원수를 공급하는 원수 공급구와, 여과수의 취출구와, 상기 여과재에 역세(逆洗)용 유체를 공급하는 유체 공급구와, 상기 여과재를 역세한 유체 및 상기 원수를 배출하는 배출구를 갖고, 상기 여과재가 구멍 직경 1 ∼ 25 ㎛ 의 뎁스 필터이다. 역세용 유체로는 기체나 액체가 사용되고, 바람직하게는 기체이고, 보다 바람직하게는 공기, 질소 등의 불활성 가스이다.In order to achieve the above object, a filtration unit according to the present invention is a filtration unit comprising a filter medium and a casing for accommodating the filter medium, wherein the casing comprises a raw water supply port for supplying raw water to the filter medium, A fluid supply port for supplying a fluid for backwashing, a fluid backwashing the filter medium and an outlet for discharging the raw water, and the filter medium is a depth filter having a pore diameter of 1 to 25 μm. As the fluid for the reverse osmosis, a gas or a liquid is used, preferably a gas, more preferably an inert gas such as air or nitrogen.
구멍 직경은 이하와 같이 정의된다. 일정한 직경을 갖는 입자, 바람직하게는 구 형상 폴리스티렌 또는 유리 비드를 수중에 10000 개/ℓ 첨가한 액을, 뎁스 필터 (외경 60 ㎜, 내경 30 ㎜, 길이 250 ㎜) 에 25 ℃, 1.0 ㎥/hr 의 조건으로 통수시키고, 뎁스 필터를 투과한 입자수를 광학식 카운터로 측정하여, 통수 전후의 액 중에 존재하는 입자수의 차를 통수 전의 액에 존재하는 입자수로 나누어 얻어지는 포집률 (R%) 을 복수의 입자에 대해 측정하고, 그 측정값을 기초로 하여 하기의 근사식 (1) 에 있어서, R 이 80 이 되는 입자의 직경 (S) 의 값을 구하여, 이것을 구멍 직경으로 한다.The hole diameter is defined as follows. A solution prepared by adding 10,000 particles / liter of particles having a certain diameter, preferably spherical polystyrene or glass beads in water, was applied to a depth filter (outer diameter 60 mm,
R = 100/(1 - m × exp {-a × log (S)}) (1) R = 100 / (1 - m x exp {-a x log (S)}) (1)
여기에서, m, a 는, 뎁스 필터의 성상에 의해 정해지는 상수이다.Here, m and a are constants determined by the constants of the depth filter.
예를 들어, 입자의 직경이 1 ㎛ 인 경우에는, 구형 폴리스티렌 미립자 (10000 개/ℓ) 를 첨가한 액을, 뎁스 필터 (외경 60 ㎜, 내경 30 ㎜, 길이 250 ㎜) 에 상기의 조건으로 통수시킴으로써 측정할 수 있다.For example, when the diameter of the particles is 1 占 퐉, a solution to which spherical polystyrene fine particles (10,000 / L) is added is applied to a depth filter (outer diameter 60 mm,
이 구성에 의하면, 여과재에 구멍 직경 1 ∼ 25 ㎛ 의 뎁스 필터를 사용하고 있기 때문에, 작은 플랑크톤도 제거할 수 있는 데다가, 서피스 필터를 사용하는 경우에 비하여 초기 도입 비용을 억제할 수 있다. 또, 역류 세정을 실시함으로써, 여과재의 여과 성능을 회복시켜 사용할 수 있기 때문에, 여과재의 교환 빈도를 줄여 유지 관리 비용을 억제할 수 있다.According to this configuration, since the depth filter having a pore diameter of 1 to 25 占 퐉 is used for the filter medium, it is possible to remove the small plankton, and the initial introduction cost can be suppressed as compared with the case of using the surface filter. In addition, since the filtration performance of the filter medium can be restored and used by backwash cleaning, the frequency of replacement of the filter medium can be reduced and the maintenance cost can be suppressed.
본 발명에 있어서, 상기 유체 공급구와 상기 여과수 취출구가 동일한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 유체 공급구와 여과수 취출구를 공통화하여 구성을 간략화할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the fluid supply port and the filtrate discharge port are the same. According to this configuration, the fluid supply port and the filtrate discharge port can be made common to simplify the configuration.
본 발명에 있어서, 상기 여과재는 복수의 필터의 양단을 고정판으로 고정시켜 일체화한 것인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 복수의 뎁스 필터를 조합함으로써, 여과 면적이 커지는 데다가, 일체화에 의해 복수의 뎁스 필터가 1 개의 서브유닛이 되기 때문에, 여과재의 교환이 용이해진다.In the present invention, it is preferable that the filter medium is integrally formed by fixing both ends of a plurality of filters with a fixing plate. According to this configuration, by combining a plurality of depth filters, the filtration area becomes large, and since the plurality of depth filters become one sub-unit by integration, the replacement of the filter medium becomes easy.
본 발명에 있어서, 상기 여과재가 상기 여과수 취출구를 향하여 기울기 하방으로 20 ∼ 70°의 경사각으로 경사지도록 배치해도 된다. 이 구성에 의하면, 여과 유닛에 있어서의 여과수 취출구와 반대측이 고위(高位)가 되기 때문에, 예를 들어, 기체에 의한 역류 세정 후에 원수를 여과하는 경우, 케이싱 내의 기체가 상기 반대측으로부터 배출되기 쉬워져, 여과수에 에어가 혼입될 우려가 적어진다. 또, 경사각이 지나치게 크면, 여과 유닛의 상하 방향 치수가 커지기 때문에, 분리 등의 메인터넌스시에, 여과 유닛의 상방으로 여과재를 빼내기 위한 넓은 스페이스가 필요해지고, 지나치게 작으면, 여과 유닛 내의 유체가 잘 배출되지 않게 된다.In the present invention, the filter medium may be arranged so as to be inclined at an inclination angle of 20 to 70 DEG below the inclination toward the filtered water outlet. According to this configuration, since the filtration unit is located at the opposite side of the filtration water outlet from the filtration unit, for example, when the raw water is filtered after backwash cleaning by the gas, the gas in the casing is easily discharged from the opposite side , And there is less possibility that air is mixed into the filtered water. When the inclination angle is excessively large, the vertical dimension of the filtration unit becomes large. Therefore, a large space is required for extracting the filter medium above the filtration unit during maintenance such as separation. If the inclination angle is excessively small, .
본 발명에 있어서, 상기 여과재가 상기 여과수 취출구를 향하여 기울기 상방으로 20 ∼ 70°의 경사각으로 경사지도록 배치할 수도 있다. 이 구성에 의하면, 여과수 취출구측에 위치하는, 뎁스 필터의 개구단이 기울기 상방으로 개구되게 되기 때문에, 저위(低位)의 뎁스 필터의 폐지단 부근의 공기가 개구단으로부터 배출되기 때문에, 뎁스 필터 내에 공기가 잔류하는 것을 방지하여, 뎁스 필터 전체를 사용하여 효율적으로 여과를 실시할 수 있다.In the present invention, the filter medium may be disposed so as to be inclined at an inclination angle of 20 to 70 degrees upward from the filtration water outlet port. According to this configuration, since the opening end of the depth filter located on the side of the filtered water outlet port is opened upward, the air in the vicinity of the closed end of the lower depth filter is discharged from the opening end, The air can be prevented from remaining, and the filtration can be efficiently performed using the entire depth filter.
본 발명에 있어서, 상기 배출구가 상기 원수 공급구보다 상방에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 초동시 또는 역류 세정을 기체로 실시한 후에, 여과 유닛 내에 원수를 공급하여, 유닛 내의 이른바 「에어 배출」을 실시할 때에, 여과 유닛 내의 기체가 원활하게 배출된다.In the present invention, it is preferable that the discharge port is formed above the raw water supply port. According to this configuration, when raw water is supplied into the filtration unit at the time of initial operation or backwashing with the gas, and the so-called "air discharge" is performed in the unit, the gas in the filtration unit is smoothly discharged.
또, 본 발명에 관련된 밸러스트수 제조 장치는, 본 발명에 관련된 여과 유닛을 갖고, 상기 여과 유닛으로부터 취출한 여과수를 밸러스트수로서, 선박의 밸러스트 탱크에 공급하는 장치로서, 상기 여과 유닛에 있어서의 유체 공급구에 접속되고, 여과재를 세정하기 위한 유체를 공급하는 유체 공급 통로와, 상기 여과 유닛에 있어서의 배출구에 접속되고, 상기 여과재를 세정한 유체를, 여과 유닛 내의 원수와 함께 선박 외부로 배출하는 배출 통로를 구비하고 있다.A ballast water producing apparatus according to the present invention has a filtration unit according to the present invention and supplies filtered water taken out from the filtration unit as ballast water to a ballast tank of a ship, A fluid supply passage connected to the supply port for supplying a fluid for cleaning the filter medium; and a fluid supply passage connected to the discharge port of the filtration unit, for discharging the fluid having been washed with the raw water in the filtration unit to the outside of the vessel And a discharge passage.
이 구성에 의하면, 여과재를 형성하는 뎁스 필터의 구멍 직경이 1 ∼ 25 ㎛ 이기 때문에, 대부분의 플랑크톤을 살린 채로 포착하여 배 밖으로 배출할 수 있어, 밸러스트수를 싣는 쪽의 해양의 생태계를 망가뜨리지 않는 데다가, 종래와 같은 플랑크톤을 처리하기 위한 캐비테이션이나 약제 투여의 필요가 없어지기 때문에, 동력의 소비 전력량이나 약제의 사용량을 줄일 수 있다. 그 결과, 소형이며 처리 비용이 저렴한 시스템을 구축할 수 있다. 또, 여과재를 역류 세정하고 있기 때문에, 여과재의 여과 성능을 회복시켜 사용할 수 있어, 처리 비용을 더욱 삭감할 수 있다.According to this configuration, since the depth of the depth filter forming the filter medium is 1 to 25 占 퐉, most of the plankton can be captured while being picked up and discharged out of the boat, thereby preventing the marine ecosystem In addition, since there is no need for cavitation or drug administration for treating plankton as in the prior art, the power consumption of the power and the amount of medicine used can be reduced. As a result, it is possible to construct a system that is small and has a low processing cost. Further, since the filter material is backwashed and cleaned, the filtration performance of the filter material can be recovered and used, and the processing cost can be further reduced.
본 발명에 관련된 밸러스트수 제조 장치에 있어서, 추가로, 상기 여과 유닛에 의해 여과된 여과수에 자외선을 조사하는 자외선 조사 유닛을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하여 플랑크톤을 처리하는 경우, 해수 중의 부유 입자 등으로 인하여 자외선의 강도가 저하되면, 그 대책으로서 자외선 램프의 개수를 늘릴 필요가 있어, 장치의 대형화 및 소비 전력의 증대로 이어진다. 이 구성에 의하면, 상기 서술한 바와 같이 해수 중의 플랑크톤 대부분이 뎁스 필터에 의해 미리 제거됨으로써, 자외선의 강도가 저하되는 것이 억제되기 때문에, 자외선의 조사량이 적어도 되므로, 예를 들어 자외선 램프의 개수를 줄임으로써, 장치의 소형화 및 소비 전력의 감소가 달성된다.In the ballast water producing apparatus according to the present invention, it is further preferable that the ballast water producing apparatus further comprises an ultraviolet irradiating unit for irradiating the filtered water filtered by the filtration unit with ultraviolet rays. In the case of treating plankton by irradiating ultraviolet rays, when the intensity of ultraviolet rays is lowered due to suspended particles or the like in seawater, it is necessary to increase the number of ultraviolet lamps as a countermeasure thereto, leading to an increase in size of apparatus and increase in power consumption. According to this constitution, as described above, most of the plankton in the seawater is removed beforehand by the depth filter, so that the intensity of the ultraviolet rays is suppressed from being lowered, so that the irradiation amount of ultraviolet rays is reduced. Thereby achieving downsizing of the device and reduction in power consumption.
상기 자외선 조사 유닛을 사용하는 경우, 상기 여과재가 구멍 직경 1 ∼ 10 ㎛ 의 뎁스 필터인 것이 바람직하다. 일반적으로, 대형 플랑크톤일수록 살멸하는 데에 다량의 자외선 에너지가 필요하고, 플랑크톤류의 살멸에는 박테리아류의 살멸에 비하여 매우 다량의 조사 에너지가 필요해진다. 따라서, 자외선을 조사하기 전에 플랑크톤류를 가능한 한 제거하는 것은, 자외선 조사 유닛의 소형화 및 소비 전력의 감소에 있어서 매우 중요하다. 이 구성의 여과 유닛에서는, 50 ㎛ 이상의 대형 플랑크톤을 거의 전체량 제거할 수 있고, 10 ㎛ 이상의 소형 플랑크톤 대부분을 제거할 수 있다. 또, 플랑크톤뿐만 아니라 1 ㎛ 정도까지의 크기의 부유 입자 (SS 성분) 도 제거할 수 있다. 이로써, 원수 중의 탁도는 대폭 저하되어, 투명도가 현격히 상승한다. 그 결과, 자외선의 조사시에, 자외선의 원수 중의 투과도가 크게 향상되고, 자외선의 투과도가 향상됨으로써, 자외선의 조사량을 저감시킬 수 있기 때문에, 유닛의 소형화 및 소비 전력의 감소가 달성된다. 또, 자외선 램프 표면에 부착되는 오염이 현저히 감소하여, 유닛의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.When the ultraviolet irradiation unit is used, it is preferable that the filter material is a depth filter having a pore diameter of 1 to 10 mu m. Generally, large plankton requires a large amount of ultraviolet energy to be killed, and a large amount of irradiation energy is required to kill planktonic species, as compared with the killing of bacteria. Therefore, it is very important to remove planktonic substances as much as possible before irradiating ultraviolet rays, in order to miniaturize the ultraviolet irradiation unit and to reduce power consumption. In the filtration unit having this structure, it is possible to remove almost all the large plankton of 50 mu m or more, and to remove most of the small plankton of 10 mu m or more. In addition, not only plankton but also suspended particles (SS component) having a size up to about 1 mu m can be removed. As a result, the turbidity in the raw water is greatly lowered, and the transparency remarkably increases. As a result, at the time of irradiating ultraviolet rays, the transmittance of ultraviolet rays is greatly improved and the transmittance of ultraviolet rays is improved, so that the irradiation amount of ultraviolet rays can be reduced, so that miniaturization of unit and reduction of power consumption are achieved. In addition, contamination adhering to the surface of the ultraviolet lamp is remarkably reduced, and the maintenance of the unit can be improved.
본 발명에 관련된 밸러스트수 제조 장치에 있어서, 추가로, 상기 여과 유닛에 의해 여과된 여과수에 고형 차아염소산칼슘을 투입하는 화학 처리 유닛을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 염소나 차아염소산나트륨 등의 약제를 투입하여, 차아염소산을 발생시켜 플랑크톤을 처리하는 경우, 플랑크톤을 살멸하는 데에 다량의 약제가 필요해질 뿐만 아니라, 밸러스트수를 해양으로 배출할 때에는 티오황산나트륨 등의 환원제를 투여하여 중화시킬 필요가 있어, 환경 측면에서도 부하가 높은 데다가, 매회 처리 비용이 고액이 된다. 이 구성에 의하면, 뎁스 필터의 구멍 직경이 1 ∼ 25 ㎛ 이기 때문에, 대부분의 플랑크톤을 살린 채로 포착하여 배 밖으로 배출할 수 있고, 종래와 같은 플랑크톤을 처리하기 위한 다량의 약제를 투여할 필요가 없어지기 때문에, 차아염소산칼슘의 사용량이 적어도 되며, 밸러스트수를 해수로 돌려보낼 때의 환원제에 의한 중화 공정도 불필요해진다. 그 결과, 소형이며 처리 비용이 저렴한 시스템을 구축할 수 있다. In the ballast water producing apparatus according to the present invention, it is preferable to further include a chemical processing unit for inputting the solid calcium hypochlorite into the filtered water filtered by the filtration unit. When chemicals such as chlorine or sodium hypochlorite are added to generate hypochlorous acid to treat plankton, a large amount of medicines are required to kill plankton, and when ballast water is discharged to the ocean, sodium hypochlorite It is necessary to neutralize by the administration of a reducing agent, which results in a high load on the environment and a high treatment cost each time. According to this configuration, since the depth of the depth filter is 1 to 25 占 퐉, most of the plankton can be captured while being picked up and discharged out of the boat, and it is not necessary to administer a large amount of medicament for treating plankton Therefore, the amount of calcium hypochlorite to be used is reduced, and the neutralization process by the reducing agent when returning the ballast water to the seawater becomes unnecessary. As a result, it is possible to construct a system that is small and has a low processing cost.
상기 화학 처리 유닛을 사용하는 경우, 상기 화학 처리 유닛이, 고형 차아염소산칼슘을 수납한 용기와, 이 용기로부터 취출된 고형 차아염소산칼슘을 용해시킨 농축액을 상기 여과수에 투입하여, 발생되는 차아염소산에 의해 미생물을 처리하는 유닛인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 고형 차아염소산칼슘을 사용하고 있기 때문에, 액체 약제와는 달리, 육상 해상을 불문하고 수송이 용이하고 또한 경제적이며, 수송에 관한 법규상의 제약이 완화된다. 또, 차아염소산칼슘은 융점이 높기 때문에, 고온이 되기 쉬운 선내에서도 보관이 용이하다. 또한, 고형이기 때문에 용적이 작아 보관 장소가 작아도 되고, 동시에 장치 자체도 소형화할 수 있어, 한정된 선내 스페이스에 설치하는 경우에 유리하다.When the chemical treatment unit is used, the chemical treatment unit may include a container in which solid calcium hypochlorite is contained and a concentrated liquid in which solid sodium hypochlorite extracted from the container is dissolved, into the filtrate, It is preferable that the unit is a unit for treating microorganisms. According to this constitution, since calcium hypochlorite is used, transportation is easy and economical regardless of land and sea, unlike liquid medicines, and restrictions on transportation are relaxed. In addition, since calcium hypochlorite has a high melting point, it is easy to store even in a high temperature line. In addition, since it is solid, the volume is small and the storage place can be small. At the same time, the apparatus itself can be miniaturized, which is advantageous in a case where the space is limited.
상기 화학 처리 유닛을 사용하는 경우, 상기 화학 처리 유닛은, 상기 여과수를 공급하는 송수 통로로부터 분기하여 취출한 여과수의 일부에 상기 고형 차아염소산칼슘을 용해시켜, 상기 송수 통로의 여과수에 합류시키는 것으로서, 상기 분기 지점과 합류 지점 사이에, 상기 송수 통로의 여과수의 유량을 감소시키는 스로틀 수단이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 유량을 감소시킴으로써 잉여가 된 여과수가, 분기 지점으로부터 고형 차아염소산칼슘에 공급되기 때문에, 전용 펌프와 같은 공급 수단이 불필요해져 구성이 간단해지는 데다가, 필요한 전력을 줄일 수 있다. 상기 스로틀 수단 대신에, 소용량의 소형 주입 펌프를 형성하여, 여과수의 일부를 상기 송수 통로로부터 취출해도 된다.Wherein when the chemical processing unit is used, the chemical processing unit dissolves the solid calcium hypochlorite in a part of the filtered water branching off from the water feed passage for feeding the filtered water to join the filtered water in the water feed passage, And throttle means for reducing the flow rate of the filtered water in the water supply passage is preferably formed between the branch point and the confluence point. According to this configuration, since the surplus filtered water is supplied from the branch point to the solid hypochlorous acid by reducing the flow rate, a supply means such as a dedicated pump is not required, which simplifies the construction and reduces power required. Instead of the throttle means, a small-sized small injection pump may be formed, and a part of the filtered water may be taken out from the water supply passage.
상기 화학 처리 유닛을 사용하는 경우, 상기 고형 차아염소산칼슘은 밀폐된 용기에 수납되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 염소의 악취가 선내로 새어나가는 것이 억제된다. 또, 고형 차아염소산칼슘을 교환할 때에는 용기마다 교환하면 되기 때문에, 차아염소산칼슘이 사람이나 선내의 공기에 직접 닿는 경우가 없다.When the chemical treatment unit is used, it is preferable that the solid calcium hypochlorite is contained in a closed container. According to this configuration, the odor of chlorine is prevented from leaking into the ship. When the solid calcium hypochlorite is exchanged, the calcium hypochlorite does not directly contact the air in the person or the ship because it can be exchanged for each container.
본 발명에 관련된 여과수의 제조 방법은, 원수를 구멍 직경 1 ∼ 25 ㎛ 의 뎁스 필터에 의해 여과하여 여과수를 제조하는 방법으로서, 상기 뎁스 필터에 원수를 공급하면서, 여과수측으로부터 뎁스 필터에 유체를 공급하고, 이 유체를 상기 원수와 함께 배출하는 역세 공정을 구비하고 있다.A method for producing filtered water according to the present invention is a method for producing filtered water by filtering raw water with a depth filter having a pore diameter of 1 to 25 탆 and supplying raw water to the depth filter and supplying a fluid from the filtered water side to the depth filter And discharging the fluid together with the raw water.
이 구성에 의하면, 역류 세정을 실시함으로써, 여과재의 여과 성능을 회복시켜 사용되기 때문에, 유지 관리 비용을 억제할 수 있다. 또, 역류 세정 중에도 여과 유닛에 원수가 항상 공급되고 있기 때문에, 역세용 유체를 원수 공급측으로 역류시키는 일 없이 순조롭게 배수할 수 있다. 또, 뎁스 필터는, 피여과 물질을 필터의 표면만으로 포집하는 서피스 필터와 달리, 필터의 두께 방향 전체에서 피여과 물질을 포집할 수 있기 때문에 포집량이 많아, 필터가 장시간 막히는 경우가 없다.According to this configuration, since the filtration performance of the filter material is restored by using the reverse flow cleaning, the maintenance cost can be suppressed. Also, since the raw water is always supplied to the filtration unit during backwashing, it is possible to smoothly drain the backwash fluid without flowing backward to the raw water supply side. Further, unlike the surface filter, which collects the substance to be adsorbed only on the surface of the filter, the depth filter can collect the substance to be entrapped in the entire thickness direction of the filter, so that the amount of trapping is large and the filter is not clogged for a long time.
본 발명에 관련된 밸러스트수의 제조 방법은, 본 발명의 밸러스트수 제조 장치를 사용한 밸러스트수 제조 방법으로서, 상기 여과재로부터 밸러스트 탱크로의 여과수의 공급 및 여과재로의 유체의 공급을 정지한 상태에서, 상기 여과 유닛을 거쳐 상기 배출구로부터 유체를 원수와 함께 배출하는 준비 공정과, 여과재로부터의 원수의 배출과 여과재로의 유체 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛에 원수를 공급하여, 여과수를 상기 여과수 취출구로 보내는 여과 공정과, 밸러스트 탱크로의 여과수의 공급을 정지한 상태에서, 여과재에 원수를 공급하면서, 여과수측으로부터 여과재에 유체를 공급하고, 이 유체를 상기 원수와 함께 상기 배출구로부터 상기 배출 통로를 거쳐 선박 외부로 배출하는 역세 공정을 구비하고 있다.The method for producing ballast water according to the present invention is a method for producing ballast water using the ballast water producing apparatus of the present invention, wherein, in a state in which the supply of the filtered water from the filter medium to the ballast tank and the supply of the fluid to the filter medium are stopped, The raw water is supplied to the filtration unit while the supply of the raw water from the filter medium and the supply of the fluid to the filter medium are stopped and the filtered water is supplied to the filtrate discharge port And supplying the raw water to the filter medium from the filtration water side while feeding the raw water to the filter medium while feeding the filtration water to the ballast tank is stopped and supplying the fluid to the filter medium from the discharge port through the discharge pathway And discharging it to the outside of the ship.
이 구성에 의하면, 바다 중에 생식하는 플랑크톤을 가능한 한 손상시키지 않고 배 밖으로 돌려보낼 수 있고, 또한 소형이며 처리 비용을 낮게 억제할 수 있다. 또, 여과 유닛으로는 원수가 항상 공급되고 있기 때문에, 통로 내에 급격한 압력 변동이 일어나는 것을 피할 수 있어, 수격의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 역세 공정에서도 원수가 여과 유닛에 공급되기 때문에, 역세용 유체를 원수 공급측으로 역류시키는 일 없이 순조롭게 배수할 수 있다.According to this configuration, the plankton that reproduces in the sea can be returned to the ship without damaging it as much as possible, and it is small and the processing cost can be suppressed to a low level. Since the raw water is always supplied to the filtration unit, it is possible to avoid a sudden pressure fluctuation in the passage, thereby preventing the generation of the water hammer. In addition, since the raw water is supplied to the filtration unit in the backwash process, the backwash fluid can be drained smoothly without flowing back to the raw water supply side.
이 발명은 첨부한 도면을 참고로 한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로부터 보다 명료하게 이해될 것이다. 그러나, 실시예 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것으로서, 이 발명의 범위를 정하기 위해 이용되어야 하는 것은 아니다. 이 발명의 범위는 첨부한 청구 범위에 의해 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에 있어서의 동일한 부품 번호는, 동일 부분을 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 여과 유닛을 구비한 밸러스트수 제조 장치의 계통도이다.
도 2 는 상기 여과 유닛의 확대 단면도이다.
도 3 은 상기 여과 시스템의 운전 공정표이다.
도 4 는 뎁스 필터의 구멍 직경을 바꾸었을 때의 원수의 공급 유량과 압력 손실의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 여과 유닛의 사시도이다.
도 6 은 제 2 실시형태에 관련된 여과 유닛의 고정판의 평면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 계통도이다.
도 8 은 제 3 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 일방의 여과 유닛으로 여과할 때의 계통도이다.
도 9 는 제 3 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 타방의 여과 유닛으로 여과할 때의 계통도이다.
도 10 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 여과 유닛의 사시도이다.
도 11 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 계통도이다.
도 12 는 제 5 실시형태에 관련된 여과 시스템의 운전 공정표이다.
도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 계통도이다.
도 14 는 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치에 있어서의 화학 처리 유닛의 계통도이다.The present invention will be more clearly understood from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the drawings and drawings are for the purpose of illustration and description only and are not to be construed as limiting the scope of the invention. The scope of the invention is defined by the appended claims. In the accompanying drawings, the same part numbers in the plural drawings denote the same parts.
1 is a block diagram of a ballast water producing apparatus provided with a filtration unit according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of the filtration unit.
3 is a driving process chart of the filtration system.
4 is a graph showing the relationship between the supply flow rate of the raw water and the pressure loss when the hole diameter of the depth filter is changed.
5 is a perspective view of a filtration unit according to a second embodiment of the present invention.
6 is a plan view of the fixing plate of the filtration unit according to the second embodiment.
7 is a block diagram of a ballast water producing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a flow chart when filtering with one of the filtration units of the ballast water producing apparatus according to the third embodiment. Fig.
Fig. 9 is a flow chart for filtering with the other filtration unit of the ballast water producing apparatus according to the third embodiment. Fig.
10 is a perspective view of a filtration unit according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a block diagram of a ballast water producing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a driving process chart of the filtration system according to the fifth embodiment.
13 is a block diagram of a ballast water producing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
Fig. 14 is a block diagram of a chemical treatment unit in a ballast water producing apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. Fig.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 여과 유닛을 구비한 선박의 밸러스트수 제조 장치의 개략 계통도이다. 밸러스트수 제조 장치 (1) 는 선박 (S) 내에 설치되어 있고, 원수 (RW) 를 선박 (S) 내로 도입하는 밸러스트 펌프 (2) 와, 선박 내에 들어온 원수 (RW) 를 여과하는 여과 유닛 (4) 을 구비하고 있다. 여과 유닛 (4) 에는, 밸러스트 펌프 (2) 에 의해 원수 (RW) 가 공급되는 원수 통로 (5) 와, 여과 유닛 (4) 으로부터의 여과수 (FW) 를 선박 (S) 내에 설치된 밸러스트 탱크 (6) 에 공급하는 송수 통로 (8) 와, 여과 유닛 (4) 내의 원수 (RW) 를 후술하는 압축 공기 (A) 와 함께 배 밖으로 배출하는 배출 통로 (14) 가 접속되고, 송수 통로 (8) 에는 여과 유닛 (4) 에 압축 공기 (A) 를 공급하는 기체 공급 통로 (12) 가 접속되어 있다. 이로써, 이미 선박 (S) 에 탑재되어 있는 기존의 밸러스트수 제조 장치에 대해, 그 여과 유닛을 본 발명의 여과 유닛 (4) 으로 교환하고, 추가로 기존의 송수 통로에 기체 공급 통로 (12) 를 접속시킴으로써, 기존의 밸러스트수 제조 장치에도 본 발명을 용이하게 적용할 수 있다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram of a ballast water producing apparatus for a ship having a filtration unit according to a first embodiment of the present invention; FIG. The ballast
각 통로 (5, 8, 12, 14) 는 배관에 의해 형성되어 있다. 여과 유닛 (4) 은, 통형의 케이싱 (9) 내에 여과막을 형성하는 여과재인 뎁스 필터 (10) 가 수납되어 있다. 본 실시형태에서는, 밸러스트 펌프 (2) 는 선박에 탑재되어 있지만, 배 밖에 형성되어도 되고, 예를 들어 항구에 설치되어 있어도 된다.The
원수 통로 (5) 에는 원수 유량의 조정 밸브로서 기능하는 제 1 자동 개폐 밸브 (MV1) 가 접속되고, 원수 통로 (5) 에 있어서의 제 1 자동 개폐 밸브 (MV1) 와 여과 유닛 (4) 사이, 요컨대 여과 유닛 (4) 의 1 차측에 1 차 압력 센서 (P1) 가 형성되어 있다. 송수 통로 (8) 에는 여과수 (FW) 의 송수 밸브로서 기능하는 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 가 접속되고, 송수 통로 (8) 에 있어서의 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 와 여과 유닛 (4) 사이, 요컨대 여과 유닛 (4) 의 2 차측에 2 차 압력 센서 (P2) 가 형성되어 있다. 또한, 송수 통로 (8) 에 있어서의 밸러스트 탱크 (6) 의 상류측에 믹서 (26) 가 형성되고, 이 믹서 (26) 에 의해 약제 탱크 (28) 로부터 투입된 살균용 약제와 여과수 (FW) 가 교반되고 있다. 투입되는 약제는, 예를 들어 차아염소산류, 과산화물이다. 또, 약제를 투입하는 방법 대신에, 밸러스트수 관리 조약에서 규정된 기준에 적합한 처리수를 제조하기 위한 그 밖의 공지된 살균 수단을 사용해도 된다. 구체예로서, 오존과 접촉시키는 방법, 자외선을 조사하는 방법 등이다.The first automatic opening and closing valve MV1 functioning as a regulating valve for the raw water flow rate is connected to the
기체 공급 통로 (12) 에는 압축 공기 도입 밸브로서 작용하는 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 가 접속되고, 배출 통로 (14) 에는 배수 밸브로서 작용하는 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 가 접속되어 있다. 상기 기체 공급 통로 (12) 의 일단(一端)은 도시되지 않은 공기 압축기에 접속되어 있고, 타단(他端)이 여과 유닛 (4) 의 하부의 2 차측에 접속되어 있다. 또한, 기체 공급 통로 (12) 의 타단은, 송수 통로 (8) 에 있어서의 여과 유닛 (4) 근방, 보다 구체적으로는 여과 유닛 (4) 과 2 차 압력 센서 (P2) 사이에 접속해도 된다. 밸러스트 펌프 (2) 및 제 1 ∼ 4 자동 개폐 밸브 (MV1 ∼ MV4) 의 구동은, 컨트롤러 (30) 에 의해 제어되고 있다. 또, 1 차 압력 센서 (P1) 및 2 차 압력 센서 (P2) 의 출력은, 컨트롤러 (30) 에 입력되고 있다.The
공기 압축기는 선박에 다른 용도로 탑재되어 있는 것을 사용해도 되고, 전용인 것을 설치해도 된다. 또, 각 자동 개폐 밸브 (MV1 ∼ 4) 로는, 에어 구동 밸브, 전동 밸브, 전자 (電磁) 밸브 혹은 컨트롤러를 사용하지 않는 수동 밸브 등이 사용된다. The air compressor may be mounted on a ship for another purpose or may be provided exclusively for use. As each of the automatic opening / closing valves MV1 to MV4, an air drive valve, an electrically operated valve, an electromagnetic valve or a manual valve which does not use a controller is used.
뎁스 필터 (10) 는, 일단이 개구되고, 타단이 폐지 부재 (13) 에 의해 폐색된 중공 원통 형상이고, 그 일단인 개구단 (10a) 을 여과수 취출구 (16) 를 향하게 함으로써, 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 를 여과수 취출구 (16) 에 연통시키고 있다. 원수 (RW) 는, 뎁스 필터 (10) 를 직경 방향으로 통과할 때에, 필터 내부의 공공(空孔)에 의해 이물질이 포착되어 여과수 (FW) 가 얻어진다. 뎁스 필터 (10) 는 또한, 여과 유닛 (4) 의 케이싱 (9) 내에 자유롭게 착탈할 수 있게 수납되고, 개구단 (10a) 이 타단인 폐지단 (10b) 보다 아래가 되도록, 요컨대, 여과 유닛 (4) 이 여과수 취출구 (16) 를 향하여 기울기 하방으로 경사지도록 배치되어 있다. 뎁스 필터 (10) 의 길이 방향의 중심선 (C) 과 수평면 (H) 이 이루는 각인 경사각 (α) 은 20 ∼ 70°가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ∼ 60°이다. The
여과 유닛 (4) 의 확대 단면도인 도 2 에 나타내는 바와 같이, 경사진 여과 유닛 (4) 의 케이싱 (9) 의 하측의 일단벽 (9a) 에 여과수 취출구 (16) 가 형성되고, 여과 유닛 (4) 의 케이싱 (9) 의 둘레벽 (9b) 에 있어서의 일단벽 (9a) 근처의 하부에 원수 공급구 (18) 가 형성되고, 원수 공급구 (18) 보다 상방이고, 케이싱 (9) 의 둘레벽 (9b) 에 있어서의 타단벽 (9c) 근처의 상부에 배출구 (22) 가 형성되어 있다.2, which is an enlarged sectional view of the
상기 원수 통로 (5) 가 원수 공급구 (18) 에 접속되고, 송수 통로 (8) 가 여과수 취출구 (16) 에 접속되고, 배출 통로 (14) 가 배출구 (22) 에 접속되어 있다. 여과수 취출구 (16) 에는 기체 공급 통로 (12) 가 접속되어 있고, 여과수 취출구 (16) 는, 여과 유닛 (4) 에 있어서의 압축 공기 (A) 의 기체 공급구 (24) 도 겸하고 있기 때문에, 기체 공급구 (24) 가, 압축 공기 (A) 및 원수 (RW) 의 도출구인 배출구 (22) 보다 낮은 위치에 형성되어 있게 된다. 이로써, 압축 공기 (A) 의 압력에 의한 에어 리프트 효과를 이용하여, 즉 에어에 의해 배출 통로 (14) 내의 원수 (RW) 를 밀어 올려 원수 (RW) 를 배수하기 때문에, 원수 (RW) 및 압축 공기 (A) 를 순조롭게 배출할 수 있다. 원수 공급구 (18) 및 배출구 (22) 는, 뎁스 필터 (10) 의 1 차측에 형성되어 있고, 여과수 취출구 (16) 는 2 차측에 형성되어 있다.The
뎁스 필터 (10) 는 외압 방식의 원통 형상 필터이고, 종단면 형상이 コ 자 형상이다. 그 뎁스 필터 (10) 는, 예를 들어 합성 섬유나 화학 섬유를 웹, 부직포, 종이, 직물 등의 형태로 하여 용착ㆍ성형 등을 실시하여, 원통 형상으로 가공한 적층 타입이라고 하는 것이 예시된다. 합성 섬유로는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 혹은 나일론이나 에틸렌비닐알코올 공중합체 등의 열용융성 폴리머 또는 폴리비닐알코올이나 폴리아크릴로니트릴 등의 폴리머를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 기체에 의한 역류 세정을 실시하는 경우, 필터 교환시의 액 배수성의 관점에서, 폴리올레핀 및 폴리에스테르, 구체적으로는 폴리프로필렌이 바람직하다. 또, 필터는 그 두께 방향에 있어서, 섬유의 밀도나 섬도를 변경하여, 필터의 외측 (원수 유입측) 에 있어서 섬유 밀도가 낮거나 혹은 섬도가 큰 구조가 바람직하다. 그 뎁스 필터 (10) 로는, 이 밖에도 필라멘트나 방적사를 스파이럴 형상으로 감은 실패 필터라고 불리는 것이나, 스펀지와 같은 수지 성형체인 수지 성형 타입이라고 불리는 것이 있다.The
여과막의 구멍 직경은 1 ∼ 25 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛ 이다. 구멍 직경이 지나치게 작으면 막힘이 발생하여, 압력 손실이 커진다. 구멍 직경이 지나치게 크면 작은 플랑크톤이 통과해 버리기 때문에, 이것을 줄이기 위해 캐비테이션 등의 별도의 수단이 필요해져, 밸러스트수 제조 비용이 높아진다.The pore diameter of the filtration membrane is 1 to 25 탆, more preferably 1 to 10 탆. If the pore diameter is too small, clogging occurs and the pressure loss becomes large. If the pore diameter is too large, small plankton will pass through. Therefore, in order to reduce this, another means such as cavitation is required, which increases the manufacturing cost of the ballast water.
뎁스 필터 (10) 는 당해 여과 유닛 (4) 에 있어서는 역세할 수 있고, 역세에 의해 여과 성능을 회복시켜, 여과시의 차압이 상승하는 일 없이 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 역세는 컴프레서 (도시 생략) 로부터 기체 공급 통로 (12) (도 1) 를 통과하여 공급되는 압축 공기 (A) 에 의해 실시하고 있으며, 기체 공급구 (24) 로부터의 압축 공기 (A) 의 공급압은, 1 차 압력 센서 (P1) 의 지시 압력보다 0.05 ∼ 0.2 ㎫ 높은 압력이다. 역세에 사용되는 유체는 공기 이외의 기체, 예를 들어 질소 등이어도 되고, 또 담수, 여과된 해수 등의 액체여도 된다.The
다음으로, 도 1 및 도 3 을 이용하여 밸러스트수 제조 장치의 운전 방법, 요컨대, 본 실시형태에 관련된 여과 유닛에 의한 여과수 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 밸러스트수 제조 장치의 운전 방법은, 여과의 준비 공정인 에어 배출 공정, 제 1 전환 공정, 여과 공정, 제 2 전환, 제 3 전환 및 역세 공정으로 이루어진다.Next, an operation method of the ballast water producing apparatus, that is, a filtration water producing method using the filtration unit according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 1 and 3. Fig. As shown in Fig. 3, the operation method of the ballast water producing apparatus is composed of an air discharging step, a first converting step, a filtering step, a second converting step, a third converting step and a backwashing step.
컨트롤러 (30) 에 설치된 시동 버튼 (도시 생략) 을 조작하여 밸러스트수 제조 장치 (1) 를 작동시키면, 먼저 밸러스트 펌프 (2) 가 기동되어, 제 1 자동 개폐 밸브 (MV1) 와 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 열어 에어 배출 공정에 들어간다. 에어 배출 공정에서는, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 와 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 를 닫아, 뎁스 필터 (10) 로부터 밸러스트 탱크 (6) 로의 여과수 (FW) 의 공급 및 뎁스 필터 (10) 로의 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 을 거쳐 배출 통로 (14) 로 원수 (RW) 를 흘려 배 밖으로 배출함으로써, 원수 통로 (5) 및 여과 유닛 (4) 의 에어 배출을 실시한다.When the ballast
다음으로, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 열어 제 1 전환 공정에 들어간다. 제 1 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 을 거쳐, 배출 통로 (14) 에 원수 (RW) 를, 송수 통로 (8) 에 여과수 (FW) 를 각각 공급한다.Next, the second automatic opening / closing valve MV2 is opened to enter the first switching step. The raw water RW is supplied to the
계속해서, 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 닫아 여과 공정에 들어간다. 여과 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 로부터의 배수와 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 에 원수 (RW) 를 공급하여, 여과수 (FW) 를 송수 통로 (8) 로 보낸다. 이 때, 원수 (RW) 는 뎁스 필터 (10) 의 외측으로부터 뎁스 필터 (10) 의 여과막을 통과하여 중공부 (11) 로 유입됨으로써, 원수 (RW) 중의 이물질이 제거되어 여과된다. 여과수 (FW) 는 송수 통로 (8) 를 통과하여, 밸러스트 탱크 (6) 에 공급된다. Subsequently, the fourth automatic on-off valve MV4 is closed to enter the filtration step. In the filtration step, raw water (RW) is supplied to the filtration unit (4) while the supply of compressed air to the depth filter (10) and the depth filter is stopped, (8). At this time, the raw water RW passes through the filtration film of the
다음으로, 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 열어 제 2 전환 공정에 들어간다. 제 2 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 원수 (RW) 를 여과 유닛 (4) 에 공급함으로써, 여과수 (FW) 를 송수 통로 (8) 로 흘리고, 원수 (RW) 를 배출 통로 (14) 로 흘린다.Next, the fourth automatic opening / closing valve MV4 is opened to enter the second switching step. In the second switching step, the raw water RW is supplied to the
계속해서, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 닫아 제 3 전환 공정에 들어간다. 제 3 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 로부터 밸러스트 탱크 (6) 로의 여과수 (FW) 의 공급 및 뎁스 필터 (10) 로의 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 원수 (RW) 를 배출 통로 (14) 로 흘린다. 이렇게 하여 뎁스 필터 (10) 로부터의 여과수 (FW) 의 공급을 정지함으로써, 다음의 역세 공정에 있어서의 여과수 (FW) 의 흐름 방향과 역방향으로의 압축 공기 (A) 의 공급 개시에 대비한다.Subsequently, the second automatic opening / closing valve MV2 is closed to enter the third switching step. In the third switching step, the supply of the filtered water FW from the
다음으로, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 닫은 채로, 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 를 열어 역세 공정에 들어간다. 역세 공정에서는, 밸러스트 탱크 (6) 에 대한 여과수 (FW) 의 공급이 정지되어 있는 상태에서, 여과 유닛 (4) 에 원수 (RW) 를 공급하면서 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 에 압축 공기 (A) 를 공급하여, 이 압축 공기 (A) 를 원수 (RW) 와 함께 배출 통로 (14) 로 흘린다. 이로써, 압축 공기 (A) 가 여과 공정과는 역방향으로 뎁스 필터 (10) 를 통과하여, 뎁스 필터 (10) 에 부착된 이물질 및 케이싱 (9) 내에 쌓인 이물질을 여과 유닛 (4) 밖으로 도출시켜, 배출 통로 (14) 로부터 선박 (S) 의 외부로 배출한다.Next, while the second automatic on-off valve MV2 is closed, the third automatic on-off valve MV3 is opened to enter the backwash process. In the backwash process, raw water (RW) is supplied to the filtration unit (4) while the supply of the filtration water (FW) to the ballast tank (6) The compressed air A is supplied to the
역세 공정이 완료되면, 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 를 닫아 에어 배출 공정으로 되돌아간다. 이후, 이 루프가 반복된다. 에어 배출 공정의 계속 시간은, 타이머와 같은 시한 장치에 의해 가변 설정된다. 설정 시간은 처리 설비의 규모에 따라 상이하지만, 예를 들어 수 초 ∼ 1 분 정도이다. 제 1, 제 2 및 제 3 전환 공정은 매우 단시간, 예를 들어 수 초 정도이고, 이것도 타이머와 같은 시한 장치에 의해 가변 설정된다. 이와 같이, 여과 공정 및 역세 공정에 들어가기 전에, 제 1, 제 2 및 제 3 전환 공정을 경유시킴으로써, 통로 내에 급격한 압력 변동이 일어나는 것을 피할 수 있다. 여과 공정 및 역세 공정의 시간은, 원수의 수질이나 설비의 규모에 따라 상이하지만, 예를 들어 10 분 정도이고, 이것도 타이머와 같은 시한 장치에 의해 가변 설정된다. 여과 공정에서 제 2 전환 공정으로의 이행은, 1 차 압력 센서 (P1) 와 2 차 압력 센서 (P2) 의 차압 (△P) (= P1 - P2) 이 규정값보다 커진 시점에서 실시하도록 해도 된다.When the backwashing process is completed, the third automatic opening / closing valve MV3 is closed to return to the air discharging process. Then, this loop is repeated. The duration time of the air discharge process is variably set by a time limit device such as a timer. The set time varies depending on the scale of the treatment facility, but is, for example, several seconds to one minute. The first, second, and third switching processes are very short times, for example, several seconds, and this can be variably set by a time limit device such as a timer. In this way, by passing through the first, second, and third conversion steps before entering the filtration step and backwashing step, rapid pressure fluctuation in the passage can be avoided. The time of the filtration process and the backwash process varies depending on the water quality of the raw water and the scale of the facility, but is, for example, about 10 minutes, which is variably set by a timekeeping device such as a timer. The transition from the filtration step to the second switching step may be carried out at a time point when the pressure difference? P (= P1 - P2) between the primary pressure sensor P1 and the secondary pressure sensor P2 becomes larger than the specified value .
여과 공정 중에는 컨트롤러 (30) 가 항상 차압 (△P) 을 감시하고 있으며, 차압 (△P) 이 경보값 (H1) 을 상회하면, 예를 들어 버저와 같은 경보를 발하여 주의를 촉구한다. 이 시점에서는 밸러스트수 제조 장치 (1) 는 운전을 계속한다. 또한, 차압 (△P) 이 커져 비상 정지값 (H2) 을 상회하면, 예를 들어 벨과 같은 경보를 발하여, 밸러스트수 제조 장치 (1) 가 긴급 정지한다. 구체적으로는, 컨트롤러 (30) 가 밸러스트 펌프 (2) 를 정지시켜, 모든 자동 개폐 밸브 (MV1 ∼ 4) 를 폐지시킨다.During the filtration process, the
급격한 압력 변화나 유속 변화는 플랑크톤에 손상을 줄 뿐만 아니라, 밸러스트 펌프 (2), 각 자동 개폐 밸브 (MV1 ∼ 4), 각 통로 (5, 8, 12, 14) 에 수격 (워터 해머) 이 발생해 버리지만, 도 3 의 운전 방법과 같이, 밸러스트 펌프 (2) 가 항상 운전하여 밸러스트 펌프 (2) 로부터의 원수 (RW) 의 공급이 멈추는 경우가 없고, 게다가 각 자동 개폐 밸브 (MV1 ∼ 4) 의 개폐 타이밍을 조절하고 있기 때문에, 마일드한 운전을 실시할 수 있다. 또, 원수 (RW) 를 흘리면서 역세를 실시하기 때문에, 밸러스트 펌프 (2) 의 토출압과 압축 공기 (A) 의 공기압에 의해 순조롭게 배수할 수 있는 데다가, 별도의 드레인 펌프나 드레인 배관이 불필요해져 시스템을 간소화할 수 있다. Sudden changes in pressure and velocity change not only damage the plankton but also cause water hammer to occur in the
상기 구성에 있어서, 뎁스 필터 (10) 를 형성하는 여과막의 구멍 직경이 1 ∼ 25 ㎛ 이기 때문에, 필터의 막힘에 의한 압력 손실을 억제하면서, 대부분의 플랑크톤을 살린 채로 포착할 수 있어, 밸러스트수를 싣는 쪽의 해양의 생태계를 망가뜨리지 않는 데다가, 종래와 같은 플랑크톤을 처리하기 위한 캐비테이션이나 약제 투여를 할 필요가 없어지기 때문에, 동력의 소비 전력량이나 약제의 사용량을 줄일 수 있다. 그 결과, 소형이며 처리 비용이 저렴한 밸러스트수 제조 장치를 구축할 수 있다. 또, 뎁스 필터 (10) 를 역류 세정하고 있기 때문에, 뎁스 필터 (10) 의 여과 성능을 회복시켜 사용할 수 있어, 처리 비용을 더욱 삭감할 수 있다. 또한, 저렴한 뎁스 필터 (10) 를 사용하고 있기 때문에, 평막과 같은 필터 표면에서 이물질을 포착하는 서피스 필터를 사용하는 경우에 비하여 초기 도입 비용을 억제할 수 있다.In the above configuration, since the filtration membrane forming the
기체 공급구 (24) 와 여과수 취출구 (16) 가 동일하기 때문에, 기체 공급구 (24) 와 여과수 취출구 (16) 를 공통화하여 구성을 간단하게 할 수 있다.Since the gas supply port 24 and the
또한, 여과 유닛 (4) 이 여과수 취출구 (16) 를 향함에 따라서 하방으로 경사지도록 배치되어 있기 때문에, 여과 유닛 (4) 에 있어서의 여과수 취출구 (16) 와 반대측이 고위가 되어, 기체에 의한 역류 세정 후에 원수 (RW) 를 여과할 때에, 여과 유닛 (4) 내의 공기 (A) 가 배출되기 쉬워져, 여과수 (FW) 에 에어가 혼입될 우려가 적어진다. 또, 이 수평 방향에 대한 경사각 (α) 이 지나치게 크면, 여과 유닛 (4) 의 상하 치수가 커지기 때문에, 분해 등의 메인터넌스시에, 여과 유닛 (4) 의 상방에 뎁스 필터 (10) 를 빼내기 위한 넓은 스페이스가 필요해지고, 지나치게 작으면, 여과 유닛 (4) 내의 공기 (A) 가 잘 배출되지 않게 된다. 따라서, 이 경사각 (α) 은 20 ∼ 70°인 것이 바람직하다.Since the
배출구 (22) 가 원수 공급구 (18) 보다 상방에 형성되어 있기 때문에, 여과 운전을 위해 원수를 공급하기 시작하는 초동(初動)시, 또는 역류 세정 후에 원수의 공급을 재개함으로써 여과 유닛 (4) 내의 에어 배출을 실시할 때에, 여과 유닛 (4) 내의 공기 (A) 가 원활하게 배출된다.Since the
또한, 상기 운전 방법에 의하면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시스템 가동 중에는 밸러스트 펌프 (2) 가 항상 운전하고 있는, 요컨대, 여과 유닛 (4) 으로는 원수 (RW) 가 항상 공급되고 있기 때문에, 통로 내에 급격한 압력 변동이 일어나는 것을 피할 수 있어, 수격의 발생을 방지할 수 있다. 또, 역세 공정에 있어서도 원수 (RW) 가 여과 유닛 (4) 으로 공급되기 때문에, 압축 공기 (A) 의 공급압과 원수 (RW) 의 공급압에 의해, 압축 공기 (A) 를 원수 통로 (5) 내로 역류시키는 일 없이, 원수류에 실어 순조롭게 배수할 수 있다.3, the
또, 뎁스 필터는, 피여과 물질을 필터의 표면만으로 포집하는 서피스 필터와 달리, 필터의 두께 방향 전체에서 피여과 물질을 포집할 수 있기 때문에, 포집량이 많아 필터가 장시간 막힘을 일으키는 경우가 없다.Further, unlike the surface filter, which collects the substance to be adsorbed only on the surface of the filter, the depth filter can collect the substance to be entrapped in the entire thickness direction of the filter, so that the filter does not cause clogging for a long time due to a large amount of trapping.
본 실시형태에 있어서의 뎁스 필터 (10) 를 사용하여 검증 실험을 실시하였다. 원수는 해수이고, 원수의 공급 압력, 유량은 각각 0.03 ㎫, 0.037 ㎥/min 이다. 역세용 유체에는 압축 공기를 사용하고, 압축 공기의 공급 압력, 유량은 각각 0.13 ㎫, 0.4 N㎥/min 이다. 사용한 뎁스 필터는 길이 25 ㎝ 이고, 구멍 직경은 1 ㎛, 25 ㎛ 로 하였다. 또, 뎁스 필터의 축심을 수평면에 대해 45°경사지게 하여 배치하였다.A verification experiment was performed using the
검증 1 : 초기 압력 손실Verification 1: Initial pressure loss
표 1 은 원수 온도가 25 ℃ 일 때의 구멍 직경 0.5 ㎛, 1 ㎛ 및 25 ㎛ 인 뎁스 필터에 있어서, 원수를 공급했을 때의 뎁스 필터의 1 차측과 2 차측의 압력의 차를 나타낸 것이고, 도 4 는 원수의 공급 유량과 압력 손실의 관계를 나타낸 그래프이다. 표 1 및 도 4 로부터 분명한 바와 같이, 1 ㎛ 및 25 ㎛ 의 뎁스 필터에 있어서는 압력 손실이 작지만, 0.5 ㎛ 의 뎁스 필터에 있어서는 압력 손실이 매우 커서 거의 원수가 흐르지 않게 되었다. 따라서, 뎁스 필터의 구멍 직경은 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. Table 1 shows the difference in pressure between the primary side and the secondary side of the depth filter when raw water is supplied in a depth filter having a pore diameter of 0.5 mu m, 1 mu m, and 25 mu m when the raw water temperature is 25 DEG C, 4 is a graph showing the relationship between the supply flow rate of the raw water and the pressure loss. As is evident from Table 1 and Fig. 4, the pressure loss was small in the depth filters of 1 mu m and 25 mu m, but in the depth filter of 0.5 mu m, the pressure loss was very large, and almost no raw water flowed. Therefore, it is preferable that the hole diameter of the depth filter is 1 占 퐉 or more.
검증 2 : 역세 효과 Verification 2: Backwash effect
표 2 는 구멍 직경 1 ㎛ 와 25 ㎛ 인 뎁스 필터 각각에 있어서, 연속 여과 운전한 경우와, 여과 운전ㆍ역세 운전을 교대로 실시한 경우의 뎁스 필터의 상태 (차압의 상황) 를 나타낸 것이다. 여과ㆍ역세의 교대 운전은, 여과 운전과 역세 운전을 5 분마다 교대로 반복하였다. 연속 여과 운전을 한 경우, 25 ㎛ 의 뎁스 필터에서는 약 2 시간에, 1 ㎛ 의 뎁스 필터에서는 약 40 분간에 차압이 상승하여, 뎁스 필터가 폐색되었다. 여과ㆍ역세의 교대 운전에서는, 1 ㎛, 25 ㎛ 중 어느 뎁스 필터에서나 5 시간 연속 운전 후에도 차압의 상승은 없어, 뎁스 필터의 폐색은 없었다.Table 2 shows the state of the depth filter (differential pressure state) in the continuous filtration operation and the filtration operation and the backwash operation alternately in the depth filters having the pore diameters of 1 mu m and 25 mu m, respectively. In alternate operation of filtration and backwash, filtration operation and backwash operation were alternately repeated every 5 minutes. When the continuous filtration operation was performed, the differential pressure rises in about 2 hours in the depth filter of 25 mu m and in the pressure filter of 1 mu m in about 40 minutes, and the depth filter is closed. In alternate operation of filtration and backwashing, the differential pressure did not increase even after 5 hours continuous operation in either depth filter of 1 탆 or 25 탆, and the depth filter was not blocked.
검증 3 : 여과수의 수질Verification 3: Water quality of filtered water
표 3 은 구멍 직경 1 ㎛, 10 ㎛, 25 ㎛ 인 뎁스 필터 각각에 있어서의, 원수 및 여과수 1 ㎖ 중에 함유되는 사이즈별 입자의 수 (수중 파티클수) 와 제거율을 나타내고 있다. 각 데이터의 분모가 원수에 있어서의 수중 파티클수, 분자가 여과수에 있어서의 수중 파티클수를 나타내고, 괄호 안의 수치는 제거율을 나타내고 있다. 구멍 직경이 25 ㎛ 인 뎁스 필터에서는, 입자 직경이 25 ㎛ 이상인 입자의 약 96 %, 10 ㎛ 이상인 입자의 약 88 % 가 제거되고, 1 ㎛ 이상인 입자에서도 60 % 이상이 제거되어 있다. 또한, 구멍 직경이 1 ㎛ 인 뎁스 필터에서는, 입자 직경이 25 ㎛ 이상인 입자의 99 % 이상, 10 ㎛ 이상인 입자의 약 94 % 가 제거되고, 1 ㎛ 이상인 입자에서도 90 % 이상이 제거되어 있다. Table 3 shows the number of particles (number of particles in the water) contained in raw water and 1 ml of filtered water in each of the depth filters having pore diameters of 1 탆, 10 탆 and 25 탆 and the removal rate. The denominator of each data represents the number of particles in the water in the raw water, the number of particles in the water in the molecule of the filtered water, and the numerical value in the parentheses represents the removal rate. In the depth filter having a pore diameter of 25 탆, about 96% of particles having a particle diameter of 25 탆 or more and about 88% of particles having a particle diameter of 10 탆 or more are removed, and 60% or more of particles having a particle diameter of 1 탆 or more are removed. In the depth filter having a pore diameter of 1 탆, about 99% or more of particles having a particle diameter of 25 탆 or more, about 94% of particles having a particle diameter of 10 탆 or more are removed, and 90% or more of particles having a particle diameter of 1 탆 or more are removed.
검증 4 : 약제 투입량Verification 4: Drug dosage
표 4 는 뎁스 필터 (10) 를 통과 후의 여과수에 잔류한 균 및 미생물을 처분하는 데에 필요한 약제 (차아염소산) 의 농도를 나타내고 있다. 「없음」은 여과를 실시하지 않은, 즉 자연 해수이고, 구멍 직경 50 ㎛ 인 뎁스 필터 (10) 는, 종래의 밸러스트수 제조용으로 사용되고 있는 것이다. 표 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 구멍 직경이 30 ㎛ 인 경우에는, 종래의 50 ㎛ 인 것과 비교하여 효과가 적지만, 25 ㎛ 인 뎁스 필터 (10) 를 사용하면, 종래의 50 ㎛ 의 3 분의 1 정도의 농도이면 되고, 10 ㎛ 인 경우에서는, 8 분의 1 이하의 농도이면 된다. 따라서, 뎁스 필터의 구멍 직경은 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.Table 4 shows the concentration of the agent (hypochlorous acid) necessary for disposing the bacteria and microorganisms remaining in the filtered water after passing through the
검증 1 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에 사용하는 뎁스 필터 (10) 는, 구멍 직경이 1 ㎛ 이더라도 압력 손실이 거의 없기 때문에, 뎁스 필터 (10) 의 투영 면적이 적어도 되어, 여과 유닛 (4) 이 대형화되는 것을 억제할 수 있다. 또, 검증 2 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 역세를 실시함으로써 반복 사용할 수 있게 된다. 이로써, 수명이 현격히 길어진다. 또한, 검증 3 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 구멍 직경이 25 ㎛ 인 것으로 50 ㎛ 이상의 플랑크톤의 90 % 이상, 10 ㎛ 이상의 플랑크톤의 80 % 이상을 제거하고 있다. 또, 검증 4 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 구멍 직경을 25 ㎛ 로 한 것으로, 종래의 구멍 직경 50 ㎛ 인 필터를 사용하는 경우와 비교하여, 3 분의 1 농도의 약제로 해결된다. 따라서, 뎁스 필터 (10) 의 구멍 직경은 1 ∼ 25 ㎛ 로 할 수 있다.As can be seen from the result of the
도 5 는 복수의 뎁스 필터 (10) 를 구비한, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 여과 유닛 (4A) 을 나타내는 사시도이다. 제 1 실시형태와 마찬가지로, 여과 유닛 (4A) 은, 여과재 (38) 와 그것을 수용하는 원통 형상의 케이싱 (9A) 으로 이루어지고, 케이싱 (9A) 은 여과수 취출구 (16A) 와, 원수 공급구 (18A) 와, 배출구 (22A) 와, 기체 공급구 (24A) 를 갖고 있으며, 여과수 취출구 (16A) 와 기체 공급구 (24A) 는 공통으로 하고 있다. 이들 여과수 취출구 (16A), 원수 공급구 (18A), 배출구 (22A) 및 기체 공급구 (24A) 의 배치, 기능은, 제 1 실시형태와 동일하다.Fig. 5 is a perspective view showing the
케이싱 (9A) 의 상부에는 덮개부 (9Ac) 가 자유롭게 개폐할 수 있게 형성되고, 하부에는 바닥판 (9Ad) 이 형성되어 있다. 바닥판 (9Ad) 에는 각 뎁스 필터 (10) 에 대응하는 위치에 원형의 관통공 (52) 이 형성되고, 각 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 가 여과수 취출구 (16A) 및 기체 공급구 (24A) 와 연통되어 있다. 제 2 실시형태에서는, 여과재 (38) 로서 복수의 뎁스 필터 (10) 의 양단을 고정판 (40) 으로 고정시켜 일체화한 서브유닛을 사용하고 있다. 고정 수단은, 예를 들어 접착제에 의한 고착인데, 이것에 한정되지 않는다. 각 뎁스 필터 (10) 는, 폐지 부재 (13) (도 2) 로 일단을 폐색시키고 있지 않은 것, 즉, 양단이 개구된 중공 원통 형상인 것을 제외하고, 제 1 실시형태와 동일한 것이다. 이 실시형태에서는 19 개의 뎁스 필터 (10) 를 사용하고 있는데, 뎁스 필터 (10) 의 수는 이것에 한정되지 않는다.A cover 9Ac is formed on the upper portion of the
도 6 은 고정판 (40) 의 평면도이다. 고정판 (40) 은, 예를 들어 수지제 판재로 이루어지고, 각 뎁스 필터 (10) 에 대응하는 위치에 원형의 개구 (46) 가 형성되어 있다. 개구 (46) 의 직경은 뎁스 필터 (10) 의 외경보다 작게 설정되어 있다. 이 실시형태에서는, 고정판 (40) 은 육각형이지만, 다른 다각형 혹은 원형이어도 된다. 고정판 (40) 의 일측부에는 피걸어맞춤홈 (48) 이 형성되어, 케이싱 (9A) 의 걸어맞춤판 (44) 에 걸어맞춰져, 케이싱 (9A) 에 대한 여과재 (38) 의 둘레 방향의 위치 결정이 이루어지고 있다.6 is a plan view of the fixing
다음으로, 도 5 를 사용하여 제 2 실시형태의 여과 유닛 (4A) 의 조립 방법을 설명한다. 먼저, 접착제 등을 사용하여, 뎁스 필터 (10) 의 양단이 개구 (46) 에 합치되도록, 각 뎁스 필터 (10) 를 고정판 (40) 에 고정시킴으로써 일체화시켜, 여과재 (38) 를 서브유닛으로서 완성시킨다.Next, a method of assembling the
계속해서, 도 5 에 나타내는 고정판 (40) 의 피걸어맞춤홈 (48) 을 케이싱 (9A) 의 걸어맞춤판 (44) 에 걸어맞춘 상태에서, 여과재 (38) 를 케이싱 (9A) 에 삽입한다. 또한, 덮개부 (9Ac) 를 닫음으로써, 여과재 (38) 가 덮개부 (9Ac) 와 바닥판 (9Ad) 에 의해 사이에 놓여져 강고하게 지지된다.Subsequently, the
여기에서, 뎁스 필터 (10) 의 상부는 덮개부 (9Ac) 에 의해 폐지되기 때문에, 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 내의 여과수 (FW) 는, 하부의 바닥판 (9Ad) 의 관통공 (52) 을 통과하여 여과수 취출구 (16A) 로부터 도출된다. 또, 기체 공급구 (24A) 로부터 여과 유닛 (4A) 으로 도입된 역류 세정용 압축 공기 (A) 는, 바닥판 (9Ad) 의 관통공 (52) 으로부터 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 로 유도되어, 뎁스 필터 (10) 를 세정한다.Since the upper part of the
제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있는 데다가, 복수의 뎁스 필터 (10) 를 조합하여 여과재 (38) 를 형성하고 있기 때문에, 여과 면적이 커져 효율적으로 여과를 실시할 수 있다. 또한, 복수의 뎁스 필터 (10) 를 서브유닛으로서 일체화시키고 있기 때문에, 일체화된 여과재 (38) 를 교환함으로써 복수의 뎁스 필터 (10) 를 용이하게 교환할 수 있다.According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and since the plurality of depth filters 10 are combined to form the
도 7 은 제 3 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 개략 계통도이다. 도 1 의 실시형태와의 차이는, 2 개의 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 을 구비하고 있으며, 일방의 여과 유닛 (4B) (4C) 으로 여과하고 있는 동안에 타방의 여과 유닛 (4C) (4B) 을 역류 세정하는 점이고, 그 밖의 구조, 동작은 도 1 의 장치와 동일하다. 여과 유닛 (4B, 4C) 은, 제 1 실시형태의 여과 유닛 (4) 이어도 되고, 제 2 실시형태의 여과 유닛 (4A) 이어도 된다.7 is a schematic diagram of a ballast water producing apparatus according to a third embodiment. 1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that it has two first and
제 3 실시형태에서는, 밸러스트 펌프 (2) 로부터 원수 (RW) 가 공급되는 원수 통로 (5) 가 2 개의 원수 브랜치 통로 (5B, 5C) 로 분기되어, 제 1 및 제 2 원수 브랜치 통로 (5B, 5C) 가 각각 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 의 원수 공급구 (18B, 18C) 에 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 원수 브랜치 통로 (5B, 5C) 에는, 각각 제 1 및 제 2 원수 유입 밸브 (B1, C1) 가 형성되어 있다. 믹서 (26), 약제 탱크 (28) 를 경유하여 여과수 (FW) 를 밸러스트 탱크 (6) 로 보내는 송수 통로 (8) 도, 2 개의 제 1 및 제 2 여과수 브랜치 통로 (8B, 8C) 로 분기되어, 제 1 및 제 2 여과수 브랜치 통로 (8B, 8C) 가 각각 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 의 여과수 취출구 (16B, 16C) 에 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 여과수 브랜치 통로 (8B, 8C) 에는, 각각 제 1 및 제 2 여과수 송수 밸브 (B2, C2) 가 형성되어 있다.The
역류 세정용 압축 공기 (A) 를 공급하는 공기 공급 통로 (12) 도 2 개의 제 1 및 제 2 공기 브랜치 통로 (12B, 12C) 로 분기되어, 제 1 및 제 2 공기 브랜치 통로 (12B, 12C) 가 각각 제 1 및 제 2 여과수 브랜치 통로 (8B, 8C) 에 있어서의 제 1 및 제 2 여과수 송수 밸브 (B2, C2) 의 상류측, 즉 여과 유닛 (4B, 4C) 측에 접속된다. 제 1 및 제 2 공기 브랜치 통로 (12B, 12C) 에는, 각각 제 1 및 제 2 공기 공급 밸브 (B3, C3) 가 형성되어 있다. 각 여과 유닛 (4B, 4C) 내의 원수 (RW) 를 압축 공기 (A) 와 함께 배출하는 배출 통로 (14) 도 2 개의 제 1 및 제 2 배출 브랜치 통로 (14B, 14C) 로 분기되어, 제 1 및 제 2 배수 브랜치 통로 (14B, 14C) 가 각각 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 의 배출구 (22B, 22C) 에 접속된다. 제 1 및 제 2 배출 브랜치 통로 (14B, 14C) 에는, 각각 제 1 및 제 2 배출 밸브 (B4, C4) 가 형성되어 있다.The
이 실시형태에서도, 밸러스트 펌프 (2), 밸러스트 탱크 (6), 믹서 (26), 약제 탱크 (28) 및 원수 통로 (5), 송수 통로 (8), 공기 공급 통로 (12), 배출 통로 (14) 는, 선박에 기존의 것을 사용할 수 있고, 본 실시형태에 관련된 여과 유닛 (4B, 4C) 과, 이것에 접속되는 각 브랜치 배관만을 기존의 것과 교환할 수도 있다. 또, 각 밸브 (B1 ∼ 4 및 C1 ∼ 4) 로는, 에어 구동 밸브, 전동 밸브, 전자 밸브 혹은 컨트롤러를 사용하지 않는 수동 밸브 등이 사용된다.In this embodiment, the
다음으로, 도 8 및 도 9 를 사용하여, 본 실시형태의 밸러스트수 제조 장치의 운전 방법을 설명한다. 도 8 은 제 1 여과 유닛 (4B) 으로 여과를 실시하고, 제 2 여과 유닛 (4C) 을 역류 세정하고 있을 때의 계통도이다. 이 때, 제 1 원수 유입 밸브 (B1), 제 1 여과수 송수 밸브 (B2), 제 2 원수 유입 밸브 (C1), 제 2 공기 공급 밸브 (C3) 및 제 2 배출 밸브 (C4) 가 열려 있고, 제 1 공기 공급 밸브 (B3), 제 1 배출 밸브 (B4) 및 제 2 여과수 송수 밸브 (C2) 가 닫혀 있다. 밸러스트 펌프 (2) 에 의해 공급되는 원수 (RW) 는, 제 1 및 제 2 원수 브랜치 통로 (5B, 5C) 를 통과하여, 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 에 공급된다. 제 1 여과 유닛 (4B) 에 공급된 원수 (RW) 는 뎁스 필터 (10) 에 의해 여과되고, 제 1 송수 브랜치 통로 (8B) 로부터 송수 통로 (8) 를 통과하여 밸러스트 탱크 (6) 로 보내진다. 한편, 공기 압축기 (도시 생략) 로부터 공급된 압축 공기 (A) 는, 제 2 공기 브랜치 통로 (12C) 를 통과하여 제 2 여과 유닛 (4C) 에 공급되어, 뎁스 필터 (10) 를 역류 세정하고, 원수 (RW) 와 함께 제 2 배출 브랜치 통로 (14C) 로부터 배출 통로 (14) 를 통과하여 선박 밖으로 배출된다. 도면 중의 화살표 RA 는 원수 (RW) 의 흐름을, 화살표 FA 는 여과수 (FW) 의 흐름을, 화살표 AA 는 압축 공기 (A) 의 흐름을 각각 나타내고 있다.Next, a method of operating the ballast water producing apparatus of the present embodiment will be described with reference to Figs. 8 and 9. Fig. Fig. 8 is a flow chart when filtration is performed with the
도 9 는 제 2 여과 유닛 (4C) 으로 여과를 실시하고, 제 1 여과 유닛 (4B) 을 역류 세정하고 있을 때의 계통도이다. 이 때, 제 1 원수 유입 밸브 (B1), 제 1 공기 공급 밸브 (B3), 제 1 배출 밸브 (B4), 제 2 원수 유입 밸브 (C1) 및 제 2 여과수 송수 밸브 (C2) 가 열려 있고, 제 1 여과수 송수 밸브 (B2), 제 2 공기 공급 밸브 (C3) 및 제 2 배출 밸브 (C4) 가 닫혀 있다. 밸러스트 펌프 (2) 에 의해 공급되는 원수 (RW) 는, 제 1 및 제 2 원수 브랜치 통로 (5A, 5B) 를 통과하여, 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 에 공급된다. 제 2 여과 유닛 (4C) 에 공급된 원수 (RW) 는 뎁스 필터 (10) 에 의해 여과되고, 제 2 송수 브랜치 통로 (8C) 로부터 송수 통로 (8) 를 통과하여 밸러스트 탱크 (6) 로 보내진다. 한편, 공기 압축기 (도시 생략) 로부터 공급된 압축 공기 (A) 는, 제 1 공기 브랜치 통로 (12B) 를 통과하여 제 1 여과 유닛 (4B) 에 공급되어, 뎁스 필터 (10) 를 역류 세정하고, 원수 (RW) 와 함께 제 1 배출 브랜치 통로 (14B) 로부터 배출 통로 (14) 를 통과하여 선박 밖으로 배수된다.FIG. 9 is a flow chart when filtration is performed with the
타이머 등의 시한 장치에 의해, 도 8 과 도 9 의 각 밸브 (B1 ∼ 4 및 C1 ∼ 4) 의 개폐 상태를 교대로 반복함으로써, 일방의 여과 유닛 (4B) (4C) 이 역류 세정 중이라 하더라도, 타방의 여과 유닛 (4C) (4B) 으로 여과를 실시할 수 있다. 본 실시형태에서는, 2 개의 여과 유닛 (4B, 4C) 을 형성하고 있지만, 3 개 이상이어도 된다.By alternately repeating the opening and closing states of the valves B1 to 4 and C1 to 4 of Figs. 8 and 9 by a timer such as a timer, even if one of the
제 3 실시형태에 의하면, 제 1 및 제 2 여과 유닛 (4B, 4C) 의 세정, 여과가 동시에 실시되기 때문에, 항상 여과를 계속할 수 있게 되어, 밸러스트수 제조 시간을 단축시킬 수 있다. 또, 만일 일방의 여과 유닛 (4B) (4C) 에 이상이 발생한 경우라 하더라도, 타방의 여과 유닛 (4C) (4B) 을 여과와 역류 세정을 교대로 실시하도록 하여 사용함으로써 밸러스트수를 제조할 수 있기 때문에, 시스템 전체의 신뢰성이 향상된다.According to the third embodiment, since the cleaning and filtration of the first and
도 10 은 제 4 실시형태의 여과 유닛 (4D) 을 나타낸다. 이 실시형태에서는, 경사진 여과 유닛 (4D) 의 원통 형상의 케이싱 (9D) 은, 하측의 일단벽 (9Da) 과, 둘레벽 (9Db) 과, 상측의 타단벽 (9Dc) 으로 이루어지고, 축심 (C) 이 경사져, 일단벽 (9Da) 으로부터 타단벽 (9Dc) 을 향하여 기울기 상방으로 경사지도록 배치되어 있다. 뎁스 필터 (10) 의 길이 방향의 중심선 (C) 과 수평면 (H) 이 이루는 각인 경사각 (α) 은 20 ∼ 70°가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ∼ 60°이다. 경사각 (α) 이 지나치게 크면, 여과 유닛 (4D) 의 상하 치수가 커지기 때문에, 분해 등의 메인터넌스시에, 여과 유닛 (4D) 의 상방에 뎁스 필터 (10D) 를 빼내기 위한 넓은 스페이스가 필요해지고, 지나치게 작으면, 케이싱 (9D) 내의 공기 (A) 가 잘 배출되지 않게 된다. Fig. 10 shows the
케이싱 (9D) 의 일단벽 (9Da) 에 배출 통로 (14) 에 접속되는 배출구 (22D) 가, 둘레벽 (9Db) 에 있어서의 일단벽 (9Da) 부근에 원수 통로 (5) 에 접속되는 원수 공급구 (18D) 가, 둘레벽 (9Db) 에 있어서의 타단벽 (9Dc) 부근에 기체 공급 통로 (12) 에 접속되는 기체 공급구 (24D) 및 송수 통로 (8) 에 접속되는 여과수 취출구 (16D) 가 각각 형성되어 있다. 여과수 취출구 (16) 는, 경사진 둘레벽 (9b) 에 있어서의 둘레 방향의 최상부에 배치되어 있다. The
케이싱 (9D) 의 둘레벽 (9Db) 에 있어서의 기체 공급구 (24D) 및 여과수 취출구 (16D) 보다 축 방향의 하방에 고리형의 바닥판 (9Dd) 이 형성되고, 뎁스 필터 (10D) 의 개구단 (10Da) 이 그 바닥판 (9Dd) 에 지지되어 있다. 요컨대, 케이싱 (9D) 에 있어서의 타단벽 (9Dc) 과 바닥판 (9Dd) 사이에는 공간 (S) 이 형성되고, 이 공간 (S) 에 기체 공급구 (24D), 여과수 취출구 (16D) 및 뎁스 필터 (10D) 의 개구단 (10Da) 이 향하고 있고, 뎁스 필터 (10D) 의 중공부 (11D) 와 공간 (S) 이 연통되고 있다. 케이싱 (9D) 과 동심의 뎁스 필터 (10D) 도 경사져 있어, 개구단 (10Da) 이 폐지단 (10Db) 보다 위가 되게 배치되어 있다. 그 밖의 구성은, 제 1 실시형태와 동일하다. An annular bottom plate 9Dd is formed below the
제 4 실시형태에 의하면, 뎁스 필터 (10D) 의 개구단 (10Da) 이 기울기 상방으로 개구되어 있기 때문에, 역세 공정에서 에어 배출 공정으로 전환했을 때에, 뎁스 필터 (10D) 의 폐지단 (10Db) 부근의 공기가 개구단 (10Da) 으로부터 배출되기 때문에, 뎁스 필터 (10D) 에 공기가 잔류하는 것을 방지하여, 여과 공정에 있어서 뎁스 필터 (10D) 전체를 사용하여 효율적으로 여과를 실시할 수 있다. According to the fourth embodiment, since the opening end 10Da of the
제 4 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태와 같이 뎁스 필터 (10D) 를 복수로 할 수도 있고, 또 제 3 실시형태와 같이 여과 유닛 (4D) 을 2 개로 한 장치를 구성할 수도 있고, 또한 이들을 조합할 수도 있다. In the fourth embodiment, a plurality of
도 11 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 개략 계통도이다. 본 실시형태의 밸러스트수 제조 장치 (1A) 는, 도 1 의 밸러스트수 제조 장치 (1) 와는 달리, 여과수 (FW) 에 자외선을 조사하는 자외선 조사 유닛 (3) 을 구비하고 있다. 또, 여과 유닛 (4) 에는, 도 10 에 나타내는 제 4 실시형태의 여과 유닛 (4D) 이 사용되고, 송수 통로 (8) 가 여과 유닛 (4) 에 접속되는 여과수 취출구 (16) 에는, 배출 통로 (14) 에 이어지는 에어 배출용 통로 (19) 가 접속되어 있다. 에어 배출용 통로 (19) 에는 에어 배출 밸브로서 작용하는 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 가 접속되고, 이 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 의 구동은, 컨트롤러 (30) 에 의해 제어되고 있다. 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 로서, 에어 구동 밸브, 전동 밸브, 전자 밸브 혹은 컨트롤러를 사용하지 않는 수동 밸브 등이 사용된다. 그 밖의 구성은, 도 1 의 밸러스트수 제조 장치 (1) 와 동일하다. 11 is a schematic block diagram of a ballast water producing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. Unlike the ballast
자외선 조사 유닛 (3) 은, 송수 통로 (8) 에 있어서의 밸러스트 탱크 (6) 의 상류측에 형성되어 있다. 자외선 조사 유닛 (3) 은, 여과 유닛 (4) 에 의해 여과된 여과수 (FW) 내에 잔류한 플랑크톤이나 균류를 자외선을 조사하여 처리하는 것으로서, 복수의 자외선 램프 (34) 가 수납된 유닛 케이스 (36) 를 갖고 있다. 유닛 케이스 (36) 는 원통 형상이고, 그 둘레벽에 있어서의 일단 부근에 여과수 (FW) 의 유입구 (29) 가 형성되고, 타단 부근에 유출구 (31) 가 형성되어 있다. 각 자외선 램프 (34) 는, 예를 들어 석영 유리와 같은 보호관 (도시 생략) 으로 덮여 있다. 유입구 (29) 로부터 유닛 케이스 (36) 내로 들어간 여과수 (FW) 는, 자외선 램프 (34) 사이의 통로를 통과할 때에, 잔류한 플랑크톤, 균류 등이 처리되어, 유출구 (31) 로부터 송수 통로 (8) 로 되돌아간다. The ultraviolet irradiation unit 3 is formed on the upstream side of the
다음으로, 도 11 및 도 12 를 사용하여, 제 5 실시형태의 밸러스트수 제조 장치의 운전 방법, 요컨대, 본 실시형태에 관련된 여과 유닛에 의한 여과수 제조 방법 및 자외선 조사 유닛 (3) 에 의한 처리 방법에 대하여 설명한다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 5 실시형태의 밸러스트수 제조 장치의 운전 방법은, 도 1 의 실시형태와 마찬가지로, 여과의 준비 공정인 에어 배출 공정, 제 1 전환 공정, 여과 공정, 제 2 전환, 제 3 전환 및 역세 공정으로 이루어진다.Next, the operation method of the ballast water producing apparatus of the fifth embodiment, that is, the filtration water producing method by the filtration unit according to the present embodiment and the processing method by the ultraviolet irradiating unit 3 Will be described. As shown in Fig. 12, the operation method of the ballast water producing apparatus of the fifth embodiment is similar to that of the embodiment of Fig. 1 except that the air discharge step, the first switching step, the filtration step, And a third conversion and backwash process.
컨트롤러 (30) 에 설치된 시동 버튼 (도시 생략) 을 조작하여 밸러스트수 제조 장치 (1A) 를 작동시키면, 먼저 밸러스트 펌프 (2) 가 기동되어, 제 1 자동 개폐 밸브 (MV1) 와 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 를 열어 에어 배출 공정에 들어간다. 에어 배출 공정에서는, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2), 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 및 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 닫아, 뎁스 필터 (10) 로부터 밸러스트 탱크 (6) 로의 여과수 (FW) 의 공급 및 뎁스 필터 (10) 로의 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 의 여과수 취출구 (16) 로부터 에어 배출 통로 (19) 를 거쳐 배출 통로 (14) 로 여과수 (FW) 를 흘려 배 밖으로 배출함으로써, 원수 통로 (5) 및 여과 유닛 (4) 의 에어 배출을 실시한다. 여과수 취출구 (16) 는, 여과 유닛 (4) 의 최상부 부근에 위치하고 있기 때문에, 여과 유닛 (4) 내의 공기가 여과수 취출구 (16) 로부터 에어 배출 통로 (19) 로 원활하게 배출된다. When the ballast
다음으로, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 열어 제 1 전환 공정에 들어간다. 제 1 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 을 거쳐, 배출 통로 (14) 및 송수 통로 (8) 에 여과수 (FW) 를 각각 공급한다. Next, the second automatic opening / closing valve MV2 is opened to enter the first switching step. In the first switching step, filtered water (FW) is supplied to the discharge passage (14) and the water supply passage (8) via the filtration unit (4) while the supply of the compressed air to the depth filter (10) Respectively.
계속해서, 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 를 닫아 여과 공정에 들어간다. 여과 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 로부터의 배수와 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛 (4) 에 원수 (RW) 를 공급하여, 여과수 (FW) 를 송수 통로 (8) 로 보낸다. 이 때, 원수 (RW) 는 뎁스 필터 (10) 의 외측으로부터 뎁스 필터 (10) 의 여과막을 통과하여 중공부 (11) 로 유입됨으로써, 원수 (RW) 중의 이물질이 제거되어 여과된다. 여과수 (FW) 는 유입구 (29) 를 통과하여, 자외선 조사 유닛 (3) 으로 공급된다. Subsequently, the fifth automatic on-off valve MV5 is closed to enter the filtration step. In the filtration step, raw water (RW) is supplied to the filtration unit (4) while the supply of compressed air to the depth filter (10) and the depth filter is stopped, (8). At this time, the raw water RW passes through the filtration film of the
자외선 조사 유닛 (3) 에 있어서, 유닛 케이스 (36) 에 들어간 여과수 (FW) 는, 유닛 케이스 (36) 내를 통과할 때에 자외선 램프 (34) 에 의해 자외선이 조사되어 플랑크톤, 균류 등이 처리된 후, 밸러스트 탱크 (6) 로 공급된다. In the ultraviolet irradiation unit 3, the filtered water FW entered into the
다음으로, 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 열어 제 2 전환 공정에 들어간다. 제 2 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 에 대한 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 원수 (RW) 를 여과 유닛 (4) 에 공급함으로써, 여과수 (FW) 를 송수 통로 (8) 로 흘리고, 원수 (RW) 를 배출 통로 (14) 로 흘린다. Next, the fourth automatic opening / closing valve MV4 is opened to enter the second switching step. In the second switching step, the raw water RW is supplied to the
계속해서, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 닫아 제 3 전환 공정에 들어간다. 제 3 전환 공정에서는, 뎁스 필터 (10) 로부터 밸러스트 탱크 (6) 로의 여과수 (FW) 의 공급 및 뎁스 필터 (10) 로의 압축 공기 (A) 의 공급을 정지한 상태에서, 원수 (RW) 를 배출 통로 (14) 로 흘린다. 이렇게 하여 뎁스 필터 (10) 로부터의 여과수 (FW) 의 공급을 정지함으로써, 다음의 역세 공정에 있어서의 여과수 (FW) 의 흐름 방향과 역방향으로의 압축 공기 (A) 의 공급 개시에 대비한다.Subsequently, the second automatic opening / closing valve MV2 is closed to enter the third switching step. In the third switching step, the supply of the filtered water FW from the
다음으로, 제 2 자동 개폐 밸브 (MV2) 를 닫은 채로, 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 를 열어 역세 공정에 들어간다. 역세 공정에서는, 밸러스트 탱크 (6) 에 대한 여과수 (FW) 의 공급이 정지되어 있는 상태에서, 여과 유닛 (4) 에 원수 (RW) 를 공급하면서 뎁스 필터 (10) 의 중공부 (11) 에 압축 공기 (A) 를 공급하여, 이 압축 공기 (A) 를 원수 (RW) 와 함께 배출 통로 (14) 로 흘린다. 이로써, 압축 공기 (A) 가 여과 공정과는 역방향으로 뎁스 필터 (10) 를 통과하여, 뎁스 필터 (10) 에 부착된 이물질 및 케이싱 (9) 내에 쌓인 이물질을 여과 유닛 (4) 밖으로 도출시켜, 배출 통로 (14) 로부터 선박 (S) 의 외부로 배출한다. 역세 공정이 완료되면, 제 3 자동 개폐 밸브 (MV3) 및 제 4 자동 개폐 밸브 (MV4) 를 닫고, 제 5 자동 개폐 밸브 (MV5) 를 열어 에어 배출 공정으로 되돌아간다. 이후, 이 루프가 반복된다. Next, while the second automatic on-off valve MV2 is closed, the third automatic on-off valve MV3 is opened to enter the backwash process. In the backwash process, raw water (RW) is supplied to the filtration unit (4) while the supply of the filtration water (FW) to the ballast tank (6) The compressed air A is supplied to the
제 5 실시형태에 의하면, 도 1 의 밸러스트수 제조 장치 (1) 와 동일한 효과를 나타낸다. 또한, 해수 중의 플랑크톤 대부분이 뎁스 필터 (10) 에 의해 미리 제거됨으로써, 자외선의 강도가 저하되는 것이 억제되기 때문에, 자외선 램프 (34) 의 개수가 적어도 되어, 자외선 조사 유닛 (3) 의 소형화 및 소비 전력의 감소가 달성된다. According to the fifth embodiment, the same effects as those of the ballast
또한, 여과막의 구멍 직경을 1 ∼ 10 ㎛ 로 하면, 플랑크톤뿐만이 아니라 1 ㎛ 정도까지의 크기의 부유 입자 (SS 성분) 도 제거되기 때문에, 원수 (RW) 중의 탁도는 대폭 저하되어, 투명도가 현격히 상승한다. 그 결과, 자외선의 조사시에, 자외선의 원수 (RW) 중의 투과도가 크게 향상되고, 자외선의 투과도가 향상됨으로써, 자외선의 조사량이 적어도 되기 때문에, 예를 들어, 자외선 램프 (34) 의 개수를 줄임으로써, 자외선 조사 유닛 (3) 의 소형화 및 소비 전력의 감소가 달성된다. 보호관의 오염을 제거하여 자외선의 오염에 의한 흡수를 방지하기 위해, 보호관에 와이퍼를 형성한 것도 있지만, 본 실시형태에서는, 자외선 램프 (34) 표면에 부착되는 오염이 현저히 감소되기 때문에, 이와 같은 와이퍼를 형성할 필요가 없어져 소비 전력을 한층 더 억제할 수 있는 데다가, 자외선 조사 유닛 (3) 의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.If the pore diameter of the filtration membrane is 1 to 10 탆, not only the plankton but also the suspended particles (SS component) of the size up to about 1 탆 are removed, so turbidity in the raw water RW is significantly lowered, do. As a result, when the ultraviolet light is irradiated, the transmittance of the ultraviolet light in the raw water (RW) is greatly improved and the transmittance of the ultraviolet light is improved. As a result, The miniaturization of the ultraviolet irradiating unit 3 and the reduction in power consumption are achieved. Although some wipers are formed on the protective pipe in order to prevent contamination of the protective tube and absorption of ultraviolet rays due to contamination, the contamination adhering to the surface of the
또한, 뎁스 필터 (10) 의 개구단 (10a) 이 기울기 상방으로 개구되어 있기 때문에, 역세 공정에서 에어 배출 공정으로 전환했을 때에, 뎁스 필터 (10) 의 폐지단 (10b) 부근의 공기가 개구단 (10a) 으로부터 배출되기 때문에, 뎁스 필터 (10) 에 공기가 잔류하는 것을 방지하여, 여과 공정에 있어서 뎁스 필터 (10) 전체를 사용하여 효율적으로 여과를 실시할 수 있다. 이 수평 방향에 대한 경사각 (α) 이 지나치게 크면, 여과 유닛 (4) 의 상하 치수가 커지기 때문에, 분해 등의 메인터넌스시에, 여과 유닛 (4) 의 상방에 뎁스 필터 (10) 를 빼내기 위한 넓은 스페이스가 필요해지고, 지나치게 작으면, 여과 유닛 (4) 내의 폐지단 (10b) 부근의 공기 (A) 가 잘 배출되지 않게 된다. 따라서, 이 경사각 (α) 은 20 ∼ 70°인 것이 바람직하다. In addition, since the opening
실시예Example
실시예 1 ∼ 6, 비교예 1Examples 1 to 6, Comparative Example 1
본 실시형태에 있어서의 뎁스 필터 (10) 를 사용하여 검증 실험을 실시하였다. 사용한 뎁스 필터는 길이 250 ㎜, 외경 60 ㎜, 내경 30 ㎜ 의 중공 원주 형상이고, 구멍 직경은 1 ㎛ (실시예 1), 3 ㎛ (실시예 2), 5 ㎛ (실시예 3), 10 ㎛ (실시예 4), 15 ㎛ (실시예 5), 25 ㎛ (실시예 6), 30 ㎛ (비교예 1) 로 하고, 뎁스 필터 (10) 의 축심을 수평면에 대해 45°경사지게 하여 배치하였다. 원수로서 자연 해수 (수온 26 ℃) 를 유량 25 ℓ/분으로 여과시켰을 때의 탁도 변화 (원해수 (原海水) 탁도는 5.5 NTU) 를 측정하였다. 측정 결과를 표 5 에 나타낸다. 구멍 직경이 커질수록 차압은 저하되지만, 구멍 직경이 25 ㎛ 를 초과하면 처리수의 탁도가 높아져 실용적이지 않다. A verification experiment was performed using the
계속해서, 원해수 중과, 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 의 여과수 중에 존재하는 10 ㎛ 이상의 입자를 파티클 카운터로 각각 측정하여, 제거율을 구하였다. 또한, 이 여과수를 광로 길이 30 ㎜ 의 석영 셀에 넣고, 자외선 (20 W 램프) 을 조사하여, 석영 셀을 투과한 자외선 조도 (파장 254 ㎚) 를 UV 강도계로 측정하였다. 이들의 결과를 표 6 에 나타낸다. 표 2 로부터 부유 입자가 제거될수록 자외선 투과도가 향상됨을 알 수 있다. Subsequently, particles of 10 mu m or more existing in the raw water and in the filtrate of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were measured with particle counters, respectively, and the removal ratios were determined. The filtered water was placed in a quartz cell having an optical path length of 30 mm, irradiated with ultraviolet rays (20 W lamp), and the ultraviolet illuminance (wavelength 254 nm) transmitted through the quartz cell was measured with a UV intensity meter. The results are shown in Table 6. From Table 2, it can be seen that the ultraviolet transmittance is improved as the suspended particles are removed.
1 ℓ 당 동물성 플랑크톤 (가장 작은 부분이 50 ㎛ 이상) 을 3.0 × 102 개, 또 1 cc 당 식물성 플랑크톤을 (크기 8 ∼ 12 ㎛) 1.5 × 104 개 포함하는 해수 (수온 25 ℃) 를, 유량 25 ℓ/분으로 표 5 의 실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 의 뎁스 필터 및 구멍 직경이 50 ㎛ (비교예 2) 인 뎁스 필터로 여과하여, 여과수 중에 존재하는 플랑크톤수를 실측하였다. 그 결과를 표 7 에 나타낸다. 실시예 1 ∼ 6 에서는, 동물성 플랑크톤은 거의 모두 제거되어 있지만, 비교예 1 에서는 20 % 이상, 비교예 2 에서는 약 40 % 의 동물성 플랑크톤이 각각 잔류하고 있었다. 또, 식물성 플랑크톤에 있어서도, 실시예 1, 2 에서는 거의 제거되어 있고, 실시예 3 에서 99 % 이상이, 실시예 4 에서 약 99 % 가, 실시예 5 에서 96 % 이상이, 실시예 6 에서 약 92 % 가 각각 제거되어 있었다. 이에 대해, 비교예 1 에서는 60 % 이상이, 비교예 2 에서는 90 % 이상이 각각 잔류하고 있었다. Sea water (
또한, 여과수 중에 식물성 플랑크톤이 100 개/cc 이상 관찰된 경우에, 이 여과수를 광로 길이 10 ㎜ 의 석영 셀에 넣고, 자외선 램프 (20 W) 를 조사하였다. 동물성, 식물성 플랑크톤의 각 생존수가 각각 여과수 중의 100 분의 1 이하가 될 때까지 자외선을 조사하고, 조사한 자외선량도 표 7 에 나타냈다. 비교예 1 및 2 에서는, 동물성 플랑크톤이 여과수 중에 상당량 잔존하고 있기 때문에, 플랑크톤수를 감소시키는 데에 비교예 1 에서도 실시예 6 의 5 배 이상, 비교예 2 에서는 6 배 이상의 자외선 에너지가 필요했다. In the case where phytoplankton was observed in the filtered water at a rate of 100 / cc or more, the filtered water was placed in a quartz cell having an optical path length of 10 mm and irradiated with an ultraviolet lamp (20 W). The survival counts of animal and phytoplankton were each irradiated with ultraviolet light until the survival number of each of the animal and phytoplankton was one hundredth or less of the filtered water, and the irradiated ultraviolet dose was also shown in Table 7. In Comparative Examples 1 and 2, since a considerable amount of zooplankton remained in the filtered water, ultraviolet energy of more than 5 times in Example 6 and more than 6 times in Comparative Example 2 was required in Comparative Example 1 to reduce the number of plankton.
실시예 7, 비교예 3Example 7, Comparative Example 3
자연 해수 (수온 26 ℃) 를 구멍 직경 3 ㎛ 의 뎁스 필터 (외경 60 ㎜, 내경 30 ㎜, 길이 250 ㎜ 의 중공 원주 형상) 를 사용하여, 유량 25 ℓ/분으로 연속 여과 시험을 실시하였다. 그 때에, 여과를 연속으로 실시한 경우 (비교예 3) 와 여과를 3 분간 실시할 때마다 에어 역세 (에어압 100 ㎪, 5 초간) 시킨 경우 (실시예 7) 를 비교하였다. 결과를 표 8 에 나타낸다. 여과를 연속으로 실시한 경우에는 필터가 폐색되어 30 분에 차압이 급격하게 상승하여 이후에는 거의 해수가 흐르지 않게 되었지만, 에어 역세를 실시한 경우에는 600 분 경과 후에도 차압은 안정되어 있었다. The continuous filtration test was carried out at a flow rate of 25 l / min using natural water (
도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치의 개략 계통도이다. 제 6 실시형태의 밸러스트수 제조 장치 (1B) 는, 도 11 의 자외선 조사 유닛 (3) 대신에, 여과수 (FW) 에 차아염소산칼슘을 투입하는 화학 처리 유닛 (33) 을 구비하고 있는 점에서, 도 11 의 제 5 실시형태와 상이하고, 그 밖의 구성, 운전 방법은 제 5 실시형태와 동일하다. 13 is a schematic block diagram of a ballast water producing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. The ballast
화학 처리 유닛 (33) 은, 송수 통로 (8) 에 있어서의 밸러스트 탱크 (6) 의 상류측에 형성되어 있다. 화학 처리 유닛 (33) 은, 여과 유닛 (4) 에 의해 여과된 여과수 (FW) 내에 잔류한 플랑크톤이나 균류를 차아염소산칼슘으로 처리하는 것으로, 고형 차아염소산칼슘이 수납된 용기 (35) 를 가지고 있다. The
용기 (35) 는 고형 차아염소산칼슘이 수납된 밀폐식 용기이다. 화학 처리 유닛 (33) 은, 추가로 송수 통로 (8) 의 분기점 (8a) 으로부터 여과수 (FW) 의 일부를 분기시켜 용기 (35) 에 여과수 (FW) 를 공급하는 분기 통로 (15) 와, 용기 (35) 내의 고형 차아염소산칼슘을 용해시킨 농축액을 송수 통로 (8) 에 있어서의 분기점 (8a) 의 하류의 합류점 (8b) 에 합류시키는 합류 통로 (17) 를 갖고 있다. 여과수 (FW) 의 일부는 분기 통로 (15) 를 통과하여 용기 (35) 에 들어가고, 용기 (35) 내에 수납된 과립 형상의 고형 차아염소산칼슘 사이를 통과하는 동안에 고형 차아염소산칼슘을 서서히 용해시켜, 고농도의 차아염소산 용액이 된다. 이로써, 예를 들어 포화 농도에 대해 90 % 농도의 차아염소산칼슘 농축액이 얻어지고, 이것이 합류 통로 (17) 를 통과하여 송수 통로 (8) 의 여과수 (FW) 와 합류된다. 합류된 여과수 (FW) 와 차아염소산 농축액은, 송수 통로 (8) 에 형성한 믹서 (39) 에 의해 교반되어 균일화되어, 여과수 (FW) 내에 잔류한 플랑크톤, 균류 등을 처리한다. The
분기점 (8a) 과 합류점 (8b) 사이에는, 송수 통로 (8) 를 통과하는 여과수 (FW) 의 유량을 감소시키는, 오리피스와 같은 스로틀 수단 (25) 이 형성되어 있다. 스로틀 수단 (25) 은, 통로 면적을 작게 줄이기 때문에, 이로써, 스로틀 수단 (25) 의 입구의 압력이, 출구의 압력보다 높아진다. 그 압력차는 1 ∼ 10 ㎪ 정도가 바람직하다. 이 압력차에 의해, 고압력측의 분기점 (8a) 의 여과수 (FW) 의 일부가, 분기 통로 (15) 로 유입되고, 용기 (35) 및 합류 통로 (17) 를 경유하여, 저압력측의 합류점 (8b) 으로 되돌아간다. 따라서, 송수 통로 (8) 로부터 용기 (35) 로 여과수 (FW) 를 공급하기 위한 펌프는 불필요하다. A throttle means 25 such as an orifice is formed between the
합류 통로 (17) 에는 농축액의 유량을 조정하는 제 6 자동 조정 밸브 (MV6) 가 형성되고, 송수 통로 (8) 에 있어서의 믹서 (39) 의 하류측에는, 여과수 (FW) 내의 잔류 염소 농도를 계측하는 잔류 염소계 (M) 가 형성되고, 제 6 자동 조정 밸브 (MV6) 로 농축액의 유량을 조정함으로써, 여과수 (FW) 내의 잔류 염소 농도가 설정값이 되도록 제어되고 있다. 제 6 자동 개폐 밸브 (MV6) 의 구동은, 컨트롤러 (30) 에 의해 제어되고, 제 6 자동 개폐 밸브 (MV6) 로는, 에어 구동 밸브, 전동 밸브, 전자 밸브 혹은 컨트롤러를 사용하지 않는 수동 밸브 등이 사용된다.A sixth automatic regulating valve MV6 for regulating the flow rate of the concentrated liquid is formed in the
제 6 실시형태에 있어서도, 도 1 의 밸러스트수 제조 장치 (1) 와 동일한 효과를 나타낸다. 또한, 대부분의 플랑크톤을 살린 채로 포착함으로써, 종래와 같은 플랑크톤을 처리하기 위해 다량의 약제 투여를 할 필요가 없어지기 때문에, 약제의 사용량을 줄일 수 있게 되어, 밸러스트수를 해수로 돌려보낼 때의 환원제에 의한 중화 공정도 불필요해진다. 그 결과, 소형이며 처리 비용이 저렴한 밸러스트수 제조 장치를 구축할 수 있다. The sixth embodiment also has the same effect as the ballast
또, 화학 처리 유닛 (33) 은, 고형 차아염소산칼슘을 사용하고 있기 때문에, 액체의 약제와는 달리 수송이 용이하다. 또, 차아염소산칼슘은 융점이 높기 때문에, 고온이 되기 쉬운 선내에서도 보관이 용이하다. In addition, since the
또한, 송수 통로 (8) 의 분기점 (8a) 과 합류점 (8b) 사이에, 여과수 (FW) 의 유량을 감소시키는 스로틀 수단 (25) 이 형성되어 있어, 유량을 감소시킴으로써 잉여가 된 여과수 (FW) 가, 분기점 (8a) 으로부터 고형 차아염소산칼슘을 수납한 용기 (35) 에 공급되기 때문에, 전용 펌프와 같은 공급 수단이 불필요하여, 구성이 간단해지는 데다가 필요한 전력을 줄일 수 있다. The throttle means 25 for reducing the flow rate of the filtered water FW is formed between the
또, 고형 차아염소산칼슘은 밀폐된 용기 (35) 에 수납되어 있기 때문에, 염소의 악취가 선내로 새어나가는 것이 억제된다. 또한, 고형 차아염소산칼슘을 교환할 때에는, 용기 (35) 마다 교환하면 되기 때문에, 차아염소산칼슘이 사람이나 선내의 공기에 직접 닿는 경우가 없다. Further, since the solid calcium hypochlorite is contained in the
도 14 는 제 7 실시형태에 관련된 밸러스트수 제조 장치에 있어서의 화학 처리 유닛 (33A) 의 계통도이다. 제 7 실시형태는 제 6 실시형태의 화학 처리 유닛 (33) 을 화학 처리 유닛 (33A) 으로 치환한 것으로서, 그 이외의 구성은 제 6 실시형태와 동일하다. 제 6 실시형태에서는, 사용하는 과립 형상 고형 차아염소산칼슘의 전체량을 한번에 용해시키도록 구성되어 있는데, 동 도면에 있어서의 화학 처리 유닛 (33A) 에서는, 과립 형상의 고형 차아염소산칼슘 대부분은 호퍼 (50) 에 과립 형상인 채로 보관되고, 적절히 계량관 (51) 으로 계량된 일부가 용해조 (53) 에서 용해되게 되어 있다. 이 실시형태에서는, 계량관 (51) 은 중량 센서 (도시 생략) 를 가지고 있어, 과립 형상의 고형 차아염소산칼슘이 원하는 중량에 이른 것을 검지할 수 있게 되어 있다. 계량관 (51) 의 구성은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 소정의 용적에 이른 것을 검지하는 것과 같은 것이어도 된다. 호퍼 (50) 의 하부와 그 하방의 계량관 (51) 이 제 1 밸브 (54) 를 개재하여 접속되고, 계량관 (51) 과 그 하방의 용해조 (53) 가 제 2 밸브 (55) 를 개재하여 접속되어 있다. 14 is a systematic view of the
제 7 실시형태에서는, 호퍼 (50) 에 다량 (예를 들어, 1000 g) 의 과립 형상 고형 차아염소산칼슘이 충전되고, 임의의 타이밍에 제 1 밸브 (54) 가 열려, 계량관 (51) 에 과립 형상 고형 차아염소산칼슘이 도입된다. 계량관 (51) 으로 필요량 (예를 들어, 45 g) 의 과립 형상 고형 차아염소산칼슘을 측정하고, 제 1 밸브 (54) 가 닫힌 후에 제 2 밸브 (55) 가 열려, 용해조 (53) 에 필요량의 과립 형상 고형 차아염소산칼슘이 도입된다. 도입 후, 제 2 밸브 (55) 는 닫힌다. 용해조 (53) 에는, 송수 통로 (8) 로부터 분기된 분기 통로 (15) 를 통과하여 여과수 (FW) 가 유입되고, 용해조 (53) 에 형성된 교반기 (56) 로 교반함으로써 과립 형상 고형 차아염소산칼슘을 여과수 (FW) 에 용해시켜 고농도 (예를 들어, 3000 ㎎/ℓ) 의 차아염소산칼슘을 제조하고, 합류 통로 (17) 를 경유하여 송수 통로 (8) 에 합류시킨 후, 믹서 (39) 로 교반하여, 예를 들어 유효 염소 농도 1 ㎎/ℓ 의 처리수를 조제하고 있다. 과립 형상 고형 차아염소산칼슘을 투입하는 타이밍, 즉 제 1 밸브 (54) 를 여는 타이밍은, 본 실시형태에서는, 잔류 염소계 (M) 의 수치로 결정하고 있는데, 타이머와 같은 시한 장치로 설정해도 되고, 그 밖의 수단을 사용해도 된다. In the seventh embodiment, a large amount (for example, 1000 g) of granular solid hypochlorous acid calcium is charged into the
제 7 실시형태에 의하면, 제 6 실시형태와 동일한 효과를 나타내는 데다가, 고농도의 차아염소산칼슘 용액이 필요량만 제조되기 때문에, 고농도의 차아염소산칼슘 용액이 용해조 (53) 내에 장시간 체류하는 경우가 없어져, 용해조 (53) 의 부식이 경감된다. 또한, 호퍼 (50) 가 완전한 드라이 공간에 형성되어 있기 때문에, 과립 형상 고형 차아염소산칼슘의 보충도 용이하다. According to the seventh embodiment, since the same effect as that of the sixth embodiment is exhibited and only a required amount of the high-concentration calcium hypochlorite solution is produced, the high-concentration calcium hypochlorite solution does not stay in the
실시예 8 ∼ 12, 비교예 4 ∼ 5Examples 8 to 12 and Comparative Examples 4 to 5
본 실시형태에 있어서의 뎁스 필터 (10) 를 사용하여 검증 실험을 실시하였다. 사용한 뎁스 필터는 길이 250 ㎜, 외경 60 ㎜, 내경 30 ㎜ 의 중공 원주 형상이고, 구멍 직경은 1 ㎛ (실시예 8), 3 ㎛ (실시예 9), 10 ㎛ (실시예 10), 15 ㎛ (실시예 11), 25 ㎛ (실시예 12), 30 ㎛ (비교예 4), 50 ㎛ (비교예 5) 로 하고, 뎁스 필터의 축심을 수평면에 대해 45°경사지게 하여 배치하였다. 원수로서 1 ℓ 당 동물성 플랑크톤 (가장 작은 부분이 50 ㎛ 이상) 을 3.0 × 102 개, 또 1 cc 당 식물성 플랑크톤을 (크기 8 ∼ 12 ㎛) 1.5 × 104 개 포함하는 해수 (수온 25 ℃) 를 유속 25 ℓ/분으로 여과하여, 여과수 중에 존재하는 플랑크톤수를 실측하였다. 그 결과를 표 9 에 나타낸다. A verification experiment was performed using the
실시예 8 ∼ 12 에서는, 동물성 플랑크톤은 거의 모두 제거되어 있었지만, 비교예 4 에서는 20 % 이상, 비교예 5 에서는 40 % 의 동물성 플랑크톤이 잔류하고 있었다. 또, 식물성 플랑크톤에 있어서도, 실시예 8 에서는 거의 제거되어 있고, 실시예 9 에서는 99 % 이상이, 실시예 10 에서는 약 99 % 가, 실시예 11 에서는 96 % 이상이, 실시예 12 에서도 약 92 % 가 각각 제거되어 있었다. 이에 대해, 비교예 4 에서는 60 % 이상이 잔류하고, 비교예 5 에서는 90 % 이상이 잔류하고 있었다. In Examples 8 to 12, almost all of the zooplankton was removed, but the zooplankton remained in 20% or more in Comparative Example 4 and 40% in Comparative Example 5. In addition, 99% or more of the phytoplankton was removed in Example 8, 99% or more in Example 9, 96% or more in Example 11, and about 92% in Example 12, Respectively. In contrast, in Comparative Example 4, at least 60% remained, while in Comparative Example 5, at least 90% remained.
계속해서, 소정량의 과립 형상 차아염소산칼슘을 해수 1000 ℓ 중에 첨가한 농축액을 제작하고, 이것을 표 10 에 나타내는 유효 염소 농도가 되도록, 표 9 의 실시예 8 ∼ 12 및 비교예 4 ∼ 5 의 뎁스 필터에 의해 여과된 여과수에 첨가하였다. 유효 염소 농도는, DPD 시약을 사용하여 발색시켜, 흡광 광도계 (시마즈 제조, UV-1700) 로 측정하였다. 차아염소산칼슘에 의해 처리된 물은, 현미경 관찰에 의해 생존하고 있는 플랑크톤수를 측정하고, XM-G 배지에서 25 ℃ 에서 7 일간 배양하여 대장균수를 측정, 추가로 Marine Agar 배지를 사용하여 동일 조건에서 배양하여, 종속 영양 세균수를 측정하였다. 그 결과를 표 10 에 나타낸다. Subsequently, a concentrated liquid in which a predetermined amount of granular calcium hypochlorite was added to 1000 L of seawater was prepared. The concentrate was added to the depths of Examples 8 to 12 and Comparative Examples 4 to 5 in Table 9 so as to obtain the effective chlorine concentration shown in Table 10 Was added to the filtered water filtered by a filter. The effective chlorine concentration was measured by a spectrophotometer (UV-1700, manufactured by Shimadzu) after color development using DPD reagent. The water treated with calcium hypochlorite was measured by counting the number of plankton surviving by microscopic observation and then cultured in XM-G medium at 25 DEG C for 7 days to measure the number of E. coli. Further, using Marine Agar medium, , And the number of heterotrophic bacteria was measured. The results are shown in Table 10.
실시예 8 ∼ 10 에서는, 유효 염소 농도가 1 ㎎/ℓ 라 하더라도 대장균 및 종속 영양 세균은 검출되지 않았다. 또, 실시예 11, 12 에서는 1 ㎎/ℓ 에서 대장균은 검출되지 않고, 2 ㎎/ℓ 에서 종속 영양 세균도 검출되지 않게 되었다. 이에 대해, 비교예 4 및 5 에서는, 동물성 플랑크톤이 여과수 중에 상당량 잔존하고 있었기 때문에, 플랑크톤수를 감소시키는 데에 유효 염소 농도를 5 ㎎/ℓ 로 할 필요가 있고, 또 세균류를 완전히 사멸시키기 위해서도 유효 염소 농도를 각각 2 ㎎/ℓ, 5 ㎎/ℓ 로 할 필요가 있었다. 이와 같이, 비교예 4 및 5 에서는, 실시예 8 ∼ 10 의 5 배 이상, 실시예 11, 12 의 2 배 이상의 차아염소산이 필요했다. 이상으로부터, 뎁스 필터의 구멍 직경은 1 ∼ 25 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 10 ㎛ 가 보다 바람직하다고 할 수 있다. In Examples 8 to 10, no E. coli and heterotrophic bacteria were detected even when the effective chlorine concentration was 1 mg / L. In Examples 11 and 12, no E. coli was detected at 1 mg / L and no heterotrophic bacteria were detected at 2 mg / L. On the other hand, in Comparative Examples 4 and 5, since a considerable amount of zooplankton remained in the filtered water, it is necessary to set the effective chlorine concentration to 5 mg / l in order to reduce the number of plankton, and in order to completely kill bacteria It was necessary to set the chlorine concentrations to 2 mg / L and 5 mg / L, respectively. As described above, in Comparative Examples 4 and 5, hypochlorous acid was required to be at least 5 times as high as those of Examples 8 to 10 and twice as high as Examples 11 and 12. From the above, the hole diameter of the depth filter is preferably 1 to 25 mu m, more preferably 1 to 10 mu m.
이상과 같이, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 추가, 변경 또는 삭제가 가능하다. 예를 들어, 도 11 의 제 5 실시형태, 도 13 의 제 6 실시형태에서는, 여과 유닛 (4) 과 밸러스트 탱크 (6) 사이에 자외선 조사 유닛 (3), 화학 처리 유닛 (33) 이 각각 형성되어 있는데, 밸러스트 탱크 (6) 의 배수측, 즉 밸러스트 탱크 (6) 로부터 외부로 배출하는 통로 도중에 자외선 조사 유닛 (3), 화학 처리 유닛 (33) 을 형성해도 된다. 이 위치에 자외선 조사 유닛 (3) 을 형성한 경우, 밸러스트 탱크 (6) 에 저류되어 있는 동안에 여과수 (FW) 내의 균류가 감소하기 때문에, 자외선 조사가 더욱 억제되어, 자외선 조사 유닛 (3) 의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또, 이 위치에 화학 처리 유닛 (33) 을 형성한 경우, 밸러스트 탱크 (6) 에 차아염소산을 함유한 액체가 유입되는 경우가 없어, 밸러스트 탱크 (6) 의 부식을 억제할 수 있다. 따라서, 그러한 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다. While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, various additions, modifications, and deletions may be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the fifth embodiment shown in Fig. 11 and the sixth embodiment shown in Fig. 13, an ultraviolet irradiation unit 3 and a
1 : 밸러스트수 제조 장치 (여과 시스템)
4 : 여과 유닛
6 : 밸러스트 탱크
8 : 송수 통로
9 : 케이싱
10 : 뎁스 필터 (여과재)
12 : 기체 공급 통로
14 : 배출 통로
16 : 여과수 취출구
18 : 원수 공급구
22 : 배출구
24 : 기체 공급구
38 : 여과재
A : 압축 공기
FW : 여과수
RW : 원수1: Ballast water production system (filtration system)
4: Filtration unit
6: Ballast tank
8: water channel
9: Casing
10: Depth filter (filter medium)
12: gas supply passage
14:
16: Filtrate outlet
18: The raw water supply port
22: Outlet
24: gas supply port
38: Filter media
A: Compressed air
FW: Filtrate
RW: enemies
Claims (15)
상기 케이싱이, 상기 여과재에 원수를 공급하는 원수 공급구와, 여과수의 취출구와, 상기 여과재에 역세용 유체를 공급하는 유체 공급구와, 상기 여과재를 역세한 유체 및 상기 원수를 배출하는 배출구를 갖고,
경사진 상기 케이싱의 하측의 일단벽에 상기 여과수의 취출구가 형성되고, 상기 케이싱의 둘레벽에 있어서의 일단벽의 하부에 상기 원수 공급구가 형성되고, 상기 원수 공급구보다 상방이고 상기 케이싱의 둘레벽에 있어서의 타단벽의 상부에 상기 배출구가 형성되며,
상기 유체 공급구와 상기 여과수 취출구가 동일하며,
상기 여과재가 구멍 직경 1 ~ 25 ㎛ 의 뎁스 필터이며,
상기 여과재는, 일단이 개구되고, 타단이 폐색된 중공 원통 형상이고, 그 일단인 개구단이 상기 여과수의 취출구에 연통되어 있는 여과 유닛.A filtration unit comprising a filter medium and a casing for containing the filter medium,
Wherein the casing has a raw water supply port for supplying raw water to the filter medium, a blowout port for the filtration water, a fluid supply port for supplying the cleaning fluid to the filter medium, a fluid backwashing the filter medium and a discharge port for discharging the raw water,
Wherein the water supply port of the filtration water is formed in a lower end wall of the casing and the raw water supply port is formed in a lower portion of one end wall of the peripheral wall of the casing, The discharge port is formed at an upper portion of the other end wall in the discharge port,
The fluid supply port and the filtrate discharge port are the same,
Wherein the filter medium is a depth filter having a pore diameter of 1 to 25 mu m,
Wherein the filter medium has a hollow cylindrical shape with one end opened and the other end closed, and an opening end of the filter medium communicating with the outlet of the filtration water.
상기 여과재는 복수의 뎁스 필터의 양단을 고정판으로 고정시켜 일체화한 것인 여과 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the filter medium is integrally formed by fixing both ends of a plurality of depth filters to a fixed plate.
상기 여과재가 상기 여과수 취출구를 향하여 기울기 하방으로 경사지도록 배치되어 있고, 이 경사각이 수평 방향에 대하여 20 ∼ 70°인 여과 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the filter medium is disposed so as to be inclined downwardly inclined toward the filtered water outlet, the inclined angle being 20 to 70 ° with respect to the horizontal direction.
상기 여과 유닛에 있어서의 유체 공급구에 접속되고, 여과재를 세정하기 위한 유체를 공급하는 유체 공급 통로와,
상기 여과 유닛에 있어서의 배출구에 접속되고, 상기 여과재를 세정한 유체를, 여과 유닛 내의 원수와 함께 선박 외부로 배출하는 배출 통로
를 구비한 밸러스트수 제조 장치.An apparatus for supplying filtered water taken out from the filtration unit to a ballast tank of a ship as ballast water, comprising: the filtration unit according to claim 1,
A fluid supply passage connected to the fluid supply port of the filtration unit and supplying fluid for cleaning the filter medium,
And a discharge passage connected to the discharge port of the filtration unit for discharging the fluid, which has been washed with the filter material, to the outside of the ship together with raw water in the filtration unit,
And a ballast water supply device.
추가로, 상기 여과 유닛에 의해 여과된 여과수에 자외선을 조사하는 자외선 조사 유닛을 구비한 밸러스트수 제조 장치.8. The method of claim 7,
Further comprising an ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays to the filtered water filtered by the filtration unit.
상기 여과재가 구멍 직경 1 ∼ 10 ㎛ 의 뎁스 필터인 밸러스트수 제조 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the filter medium is a depth filter having a pore diameter of 1 to 10 mu m.
추가로, 상기 여과 유닛에 의해 여과된 여과수에 고형 차아염소산칼슘을 투입하는 화학 처리 유닛을 구비한 밸러스트수 제조 장치.8. The method of claim 7,
Further comprising a chemical processing unit for inputting the solid calcium hypochlorite into the filtered water filtered by the filtration unit.
상기 화학 처리 유닛이, 고형 차아염소산칼슘을 수납한 용기와, 이 용기로부터 취출된 고형 차아염소산칼슘을 용해시킨 농축액을 상기 여과수에 투입하여, 발생되는 차아염소산에 의해 미생물을 처리하는 유닛인 밸러스트수 제조 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the chemical treatment unit is a unit that includes a vessel containing solid hypochlorous acid calcium and a concentrate obtained by dissolving the solid hypochlorous acid extracted from the vessel into the filtration water to produce a ballast water which is a unit for treating microorganisms with hypochlorous acid generated Manufacturing apparatus.
상기 화학 처리 유닛은, 상기 여과수를 공급하는 송수 통로로부터 분기하여 취출한 여과수의 일부에 상기 고형 차아염소산칼슘을 용해시켜, 상기 송수 통로의 여과수에 합류시키는 것으로서,
상기 분기 지점과 합류 지점 사이에, 상기 송수 통로의 여과수의 유량을 감소시키는 스로틀 수단이 형성되어 있는 밸러스트수 제조 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the chemical processing unit dissolves the solid calcium hypochlorite in a part of the filtered water branching off from the water feed passage for supplying the filtered water to join the filtered water in the water feed passage,
And throttle means for reducing the flow rate of the filtered water in the water supply passage is formed between the branch point and the confluence point.
상기 고형 차아염소산칼슘은 밀폐된 용기에 수납되어 있는 밸러스트수 제조 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the solid calcium hypochlorite is contained in a sealed container.
상기 뎁스 필터에 원수를 공급하면서, 여과수측으로부터 뎁스 필터에 유체를 공급하고, 이 유체를 상기 원수와 함께 배출하는 역세 공정을 구비하며,
상기 뎁스 필터를 수용하는 경사진 케이싱의 하측의 일단벽에 상기 여과수의 취출구가 형성되고, 상기 케이싱의 둘레벽에 있어서의 일단벽의 하부에 상기 원수의 공급구가 형성되고, 상기 원수의 공급구보다 상방이고 상기 케이싱의 둘레벽에 있어서의 타단벽의 상부에 역세한 유체 및 상기 원수의 배출구가 형성되고,
상기 유체의 공급구와 상기 여과수 취출구가 동일하고,
여과재는, 일단이 개구되고, 타단이 폐색된 중공 원통 형상이고, 그 일단인 개구단이 상기 여과수의 취출구에 연통되어 있는, 여과수 제조 방법.A method for producing filtered water by filtering raw water through a depth filter having a pore diameter of 1 to 25 占 퐉,
And a backwash process of supplying raw water to the depth filter while supplying the fluid to the depth filter from the filtration water side and discharging the fluid together with the raw water,
A feed port for the filtered water is formed in a lower end wall of the inclined casing for receiving the depth filter, a feed port for the raw water is formed in a lower portion of one end wall of the peripheral wall of the casing, And a discharge port of the raw water is formed in the upper part of the other end wall of the peripheral wall of the casing,
The fluid supply port and the filtrate discharge port are the same,
Wherein the filter medium is in the form of a hollow cylinder whose one end is open and the other end is closed and whose one end is communicated with the outlet of the filtration water.
상기 여과재로부터 밸러스트 탱크로의 여과수의 공급 및 여과재로의 유체의 공급을 정지한 상태에서, 상기 여과 유닛을 거쳐 상기 배출구로부터 유체를 원수와 함께 배출하는 준비 공정과,
여과재로부터의 원수의 배출과 여과재로의 유체 공급을 정지한 상태에서, 여과 유닛에 원수를 공급하여, 여과수를 상기 여과수 취출구로 보내는 여과 공정과,
밸러스트 탱크로의 여과수의 공급을 정지한 상태에서, 여과재에 원수를 공급하면서, 여과수측으로부터 여과재에 유체를 공급하고, 이 유체를 상기 원수와 함께 상기 배출구로부터 상기 배출 통로를 거쳐 선박 외부로 배출하는 역세 공정
을 구비한 밸러스트수 제조 방법.A ballast water producing method using the ballast water producing apparatus according to claim 7,
A preparation step of discharging the fluid from the discharge port together with the raw water through the filtration unit in a state in which the supply of the filtration water from the filter medium to the ballast tank and the supply of the fluid to the filter medium are stopped,
A filtration step of supplying raw water to the filtration unit and sending filtered water to the filtrate discharge port in a state in which the raw water is discharged from the filter medium and the fluid supply to the filter medium is stopped,
The raw water is supplied to the filter material while the supply of the filtered water to the ballast tank is stopped and the fluid is supplied to the filter material from the filtered water side and the fluid is discharged together with the raw water from the discharge port to the outside of the ship Backwash process
Wherein the ballast water is discharged from the ballast water tank.
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