KR101816805B1 - 단일 tro 센서를 이용한 밸러스트수 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 단일 TRO 센서를 포함하는 밸러스트수 처리부를 이용한 밸러스트수 처리방법에 관한 것으로, 상기 밸러스트수 처리부는 전기분해 유닛을 포함하며, 처리기준 및 처리환경을 포함하는 처리정보를 파악하는 단계와; 파악된 처리정보에 기초하여 상기 밸러스트수 처리부의 운전방법을 결정하는 단계와; 결정된 운전방법에 따라 밸러스트수를 살균 처리하는 단계와; 상기 밸러스트수를 디밸러스팅하는 단계를 포함하며, 상기 살균 처리 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 살균 처리를 제어하며, 상기 디밸러스팅 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 중화 처리를 제어한다.

Description

단일 TRO 센서를 이용한 밸러스트수 처리방법{Method for treating ballast water using single TRO sensor}

본 발명은 단일 TRO 센서를 이용한 밸러스트수 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 화물을 적재하지 않은 경우 안정성과 추진력의 효율을 위해 밸러스트 탱크(Ballast Tank)를 적용하고 있는데, 화물의 선적 및 하역에 따른 선박의 무게중심 변동을 줄이고 안전한 항해가 가능하도록 밸러스트 탱크에 밸러스트수의 유입량을 조절하여 운항하게 된다.

최근 밸러스트수는 특정 해역의 생물 또는 병원균 등을 다른 해역으로 전파하는 매체로 이용되는 문제점이 대두되어 밸러스트수를 살균처리 해야 하는 필요성이 대두되었다.

밸러스트수를 처리하는 처리 유닛으로는 여러 가지가 개발되어 있으나, 복수의 처리 유닛을 채용할 경우 어떻게 운전해야 하는지에 대한 기술은 개발되어 있지 않다.

한편, 밸러스트수를 전기분해를 이용하여 살균 처리할 경우 TRO 센서를 이용하여 살균제의 농도를 측정한다. 그런데, 현재 처리방법에서는 TRO센서가 복수개 필요하여 비용이 많이 소요되며 TRO 센서의 고장으로 인해 밸러스트수 처리에 어려움이 있다.

본 발명의 목적은 단일 TRO 센서를 이용한 밸러스트수 처리방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 복수의 밸러스트수 처리 유닛과 단일 TRO 센서를 포함하는 밸러스트수 처리부를 이용한 밸러스트수 처리방법에 있어서, 상기 밸러스트수 처리부는 전기분해 유닛을 포함하며, 처리기준 및 처리환경을 포함하는 처리정보를 파악하는 단계와; 파악된 처리정보에 기초하여 상기 밸러스트수 처리부의 운전방법을 결정하는 단계와; 결정된 운전방법에 따라 밸러스트수를 살균 처리하는 단계와; 상기 밸러스트수를 디밸러스팅하는 단계를 포함하며, 상기 살균 처리 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 살균 처리를 제어하며, 상기 디밸러스팅 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 중화 처리를 제어하는 것에 의해 달성된다.

상기 디밸러스팅 단계에서, 상기 단일 TRO 센서는 중화 처리 후의 밸러스트수에 대해서만 TRO 값을 측정할 수 있다.

상기 중화 처리 제어에서는, 상기 TRO 측정값에 기초하여 중화제 투입량을 제어할 수 있다.

살균 처리된 밸러스트수는 밸러스트 탱크로 주입되며, 상기 살균 처리 단계에서 상기 단일 TRO 센서는 상기 밸러스트 탱크로 투입전 살균 처리된 밸러스트수에 대하여만 TRO값을 측정할 수 있다.

상기 처리기준은 상기 밸러스트수가 배출되는 지역별 처리기준을 포함할 수 있다.

상기 처리환경은 유입되는 밸러스트수의 부유물 정도, 염도, 탁도 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 처리환경은 상기 각 처리 유닛의 기기상태, 선박상태, 처리시간 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리부의 운전방법의 결정은, 밸러스트수 처리시점의 결정과, 각 밸러스트수 처리시점에서 운전될 처리 유닛의 결정을 포함할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리시점은 밸러스팅 시, 운항 중 및 디밸러스팅 시 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리부의 운전방법은 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수에 대한 처리를 포함할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리부의 운전방법의 결정은, 상기 운전될 각 처리 유닛의 처리강도와 보강방안 결정을 포함할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리 유닛은 필터 유닛을 포함하며, 상기 운전될 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 부유물 정도를 기초하여 상기 필터 유닛을 선택할 수 있다.

상기 운전될 밸러스트수 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 염도에 기초하여 상기 전기분해 유닛을 선택할 수 있다.

상기 밸러스트수 처리 유닛은 자외선 유닛을 포함하며, 상기 운전될 밸러스트수 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 탁도에 기초하여 상기 자외선 유닛을 선택할 수 있다.

본 발명에 따르면 단일 TRO 센서를 이용한 밸러스트수 처리방법이 제공된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템의 운전방법을 나타낸 것이고,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 밸러스트수 처리부의 다양한 운전방법을 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 TRO 센서의 동작을 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 나타낸 것이고,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 나타낸 것이고,
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 나타낸 것이고,
도 9는 본 발명에 따른 밸러스트수 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 처리방법과 밸러스트수 처리시스템에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 나타낸 것이다.

밸러스트수 처리 시스템은 처리부(10), 밸러스트 탱크(20), 제어부(30), 데이터 베이스(40) 및 센서부(50)를 포함한다. 도시하지는 않았지만, 밸러스트수 처리 시스템은 밸러스트수의 이동 및 처리부(10)의 운전을 위한 각종 밸브, 펌프 및 추가의 배관을 포함한다. 또한 밸러스트 탱크(20) 내의 밸러스트수를 디밸러스팅하는 설비도 포함한다. 밸러스트 탱크(20)는 복수개로 마련될 수 있다.

처리부(10)은 필터 유닛(11), 자외선 유닛(12) 및 전기분해 유닛(13)을 포함한다.

필터 유닛(11)은 외부로부터 유입되는 밸러스트수의 이물질 및 비교적 큰 크기의 생물을 물리적 방법으로 제거한다. 필터 유닛(11)의 구체적인 종류 및 사이즈는 다양하게 마련될 수 있다. 실시예에서 필터 유닛(11)은 메인 스트림 상에 위치한다.

자외선 유닛(12)은 내부를 지나가는 밸러스트수에 자외선을 가하여 미생물을 사멸시킨다. 실시예에서 자외선 유닛(12)은 메인 스트림 상에 위치하며, 밸러스트수가 자외선 유닛(12)을 지나가더라도 자외선을 가하지 않으면 자외선 살균이 되지 않는다.

전기분해 유닛(13)은 유입되는 밸러스트수를 전기분해하여 발생된 차아염소산나트륨 등의 살균성분으로 미생물을 사멸시킨다. 구체적으로는, 전기분해 유닛(13)의 전극 표면에서 형성되는 HOCl, OCl-, HOBr, Obr-, O₂, H₂O₂의 산화제로 수중 미생물을 제거한다. 실시예에서 전기분해 유닛(13)은 사이드 스트림 상에 위치한다. 즉, 전기분해 유닛(13)에는 일부의 밸러스트수만 유입되며, 전기분해 유닛(13)에 의해 생성된 고농도의 살균성분을 포함하는 사이드 스트림이 메인 스트림에 혼합된다.

처리부(10)를 통과하여 살균된 밸러스트수는 밸러스트 탱크(20)로 들어간다.

제어부(30)는 데이터 베이스(40) 및 센서부(50)로부터의 입력된 처리정보에 기초하여 처리부(10)의 운전방법을 결정하고 운전한다. 처리정보는 처리기준과 처리환경이 포함된다.

데이터 베이스(40)에는 처리기준이 저장되어 있다. 예를 들어, 각 국가별로 요구되는 배출기준, 예를 들어 배출되는 밸러스트수 1ton 당 미생물 개수가 저장되어 있다. 배출기준은 USCG기준 및 IMO기준을 포함할 수 있다. 배출기준은 국가별 배출기준 뿐만 아니라 특정 처리기준의 발효 시점, 계절, 배출량, 미생물 종류 등 다양한 인자에 의하여 변화할 수 있다. 또한 데이터 베이스(40)에는 각 국가 별로 특별히 요구되는(또는 선호되는) 처리방법에 대한 정보도 포함되어 있을 수 있다.

센서부(50)는 유입되는 밸러스트수의 부유물 정도, 온도, 염도 및 탁도 등의 처리환경을 측정할 수 있다. 부유물 정도는 부유물(생물체 등)의 크기 분포 및 농도 등을 나타낸다. 이 외에 센서부(50)는 밸러스트 탱크(20) 내에 있는 밸러스트수의 온도, 염도, 탁도 및 미생물 개수 등의 처리환경도 측정할 수 있다.

한편 본 발명에서의 각 처리환경은 해당 처리환경을 간접적으로 파악할 수 있는 측정 항목/인자도 포함한다. 예를 들어, 본 발명에서의 밸러스트수의 염도는 염도의 직접 측정값과 전기전도도를 측정하여 파악한 염도를 모두 포함하다. 또한 염도와 연관되어 있는 전기전도도의 측정은 염도측정으로 본다.

제어부(30)는 별도 처리환경에 대한 정보도 입력받는다. 별도 처리환경으로는 각 처리부(10)의 상태, 선박 상태, 밸러스팅 용량 및/또는 디밸러스팅 용량 , 밸러스팅 및/또는 디밸러스팅에 허용된 시간 등이 있다. 처리유닛의 상태는 해당 처리유닛의 운전가능여부 및 운전가능정도 등을 나타낸다.

도 3을 참조하여 밸러스트수 처리 시스템의 운전방법에 대해 설명한다.

먼저, 제어부(30)가 처리정보를 파악한다(S10). 구체적으로는 데이터베이스(40)로부터 처리기준을 입력받고 센서(50)로부터 처리환경을 입력받는다. 또한 별도 처리 환경도 입력받을 수 있다.

다음으로, 제어부(30)는 처리 유닛(11 내지 13)을 어떻게 운전할지 선택한다(S20). 즉, 제어부(30)는 처리 유닛(11 내지 13) 중 몇 개를 운전하고 어떤 것을 운전할 지를 결정한다. 제어부(30)의 결정에 따라 필터 유닛(11)과 전기분해 유닛(13)만 운전될 수도 있으며, 모든 처리 유닛(11 내지 13)이 운전될 수도 있다.

제어부(30)는 처리환경을 고려하여 처리기준을 만족할 수 있도록 처리유닛(11 내지 13)을 선택한다. 제어부(30)의 고려 사항으로는, 처리 시 사용되는 에너지(특히, 전력)량, 정비편의성 및 운전편의성 등이 추가될 수 있다.

이하에서는 필터 유닛(11)은 항상 운전되는 것으로 가정하고 설명한다. 물론, 필터 유닛(11) 역시 선택적으로 운전될 수 있다.

예를 들어, 해수의 염도가 낮아 전기분해 유닛(13)의 효율이 낮다면 제어부(30)는 전기분해 유닛(13)보다 자외선 유닛(12)을 우선적으로 선택할 수 있다. 또한 해수의 탁도가 높아 자외선 유닛(12)의 효율이 낮다면 제어부(30)는 자외선 유닛(12)보다 전기분해 유닛(13)을 우선적으로 선택할 수 있다.

자외선 유닛(12) 및 전기분해 유닛(13)의 운전효율이 모두 일정기준 이상이며, 어느 하나의 운전만으로도 처리기준을 만족한다고 판단될 수도 있다. 이때 제어부(30)는 사전에 정해진 처리 유닛을 선택하거나, 처리 시 사용되는 에너지(특히, 전력)량, 정비편의성 및 운전편의성 등을 고려하여 처리 유닛을 선택한다.

그러나 자외선 유닛(12)이나 전기분해 유닛(13) 만으로 처리기준을 만족하기 어렵다면 제어부(30)는 2가지 처리 유닛(12, 13)을 모두 선택하여 운전한다. 이 경우 유입되는 밸러스트수의 염도가 낮다면, 제어부(30)는 염도 보강부(도시하지 않음)를 가동하여 전기분해 유닛(13)도 가동시킬 수 있다. 여기서 염도 보강 장치란 소금, 고농도의 소금물 또는 미리 저장해 둔 해수를 이용하는 구성을 나타낸다. 또한 해수의 온도가 낮아 전기분해 유닛(13)의 효율이 떨어진다면 온도 보강 장치를 이용하여 전기분해 유닛(13)의 효율을 증가시킬 수 있다. 즉 제어부(30)는 각 처리 유닛의 보강 방안도 결정한다.

이 외에도 제어부(30)는 운전 초기, 운전 중간 및 운전 말기 등 밸러스트수 처리의 시간적 경과에 따라 운전방법을 변경하거나, 밸러스트 탱크(20) 별로 운전방법을 변경할 수도 있다.

또한 제어부(30)는 운항 도중 및/또는 디밸러스팅 시의 살균운전을 감안하여 밸러스팅 시의 운전방법을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 운항 도중에 밸러스트 탱크(20)에 살균을 위해 별도의 조치를 취하는 경우 밸러스팅 시의 살균 조건은 완화되고 운전방법도 완화될 수 있다. 예를 들어, 디밸러스팅 시에 자외선 유닛(12)을 통과시키는 것으로 결정되면 밸러스팅 시의 살균 조건은 완화될 수 있다.

처리환경에 따라 처리기준을 만족하는 처리 방법이 결정되면, 이에 따라 평형수를 처리한다(S30).

여기서의 처리는 밸러스팅 시의 처리, 운항 중의 처리 및 디밸러스팅 시의 처리 중 적어도 하나를 포함한다.

도 4a 내지 도 4f를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 밸러스트수 처리부의 다양한 운전방법을 설명한다.

도 4a는 필터 유닛(11)과 전기분해 유닛(13)만을 선택하여 운전하는 것을 나타낸다. 이는 전기분해 유닛(13) 만으로 처리기준을 만족할 수 있으며, 자외선 유닛(12)보다는 전기분해 유닛(13)의 처리가 선호되는 처리환경에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 밸러스트수의 탁도가 높아 자외선 유닛(12)의 효율이 낮을 경우 도 4a와 같은 운전방법을 실시할 수 있다.

도 4b는 필터 유닛(11)과 자외선 유닛(12)만을 선택하여 운전하는 것을 나타낸다. 이는 자외선 유닛(12) 만으로 처리기준을 만족할 수 있으며, 전기분해 유닛(13)보다는 자외선 유닛(12)의 처리가 선호되는 처리환경에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 밸러스트수의 온도가 낮거나 염도가 낮아 전기분해 유닛(13)의 효율이 낮을 경우, 도 4b와 같은 운전방법을 실시할 수 있다.

도 4c는 자외선 유닛(12)만을 선택하여 운전하는 것을 나타낸다. 밸러스트수는 필터 유닛(11)을 바이패스하여 자외선 유닛(12)으로 공급된다. 예를 들어, 밸러스트수의 부유물(생물 포함)의 정도(크기 또는 농도)가 과도하여 필터 유닛(11)의 운전에 어려움이 예상되거나 필터 유닛(11)의 손상이 예상되는 경우 도 4c와 같은 운전방법을 실시할 수 있다. 이 경우, 밸러스팅 시의 자외선 유닛(12)의 운전 만으로 처리기준을 만족하지 못 한다면 운항 중 또는/및 디밸러스팅 시에 추가의 살균 운전을 진행할 수 있다.

도 4d는 모든 처리 유닛(11, 12, 13)을 모두 사용하는 경우이다. 처리기준이 높아 모든 처리 유닛(11, 12, 13)의 운전이 필요하거나, 처리 유닛(11, 12, 13)의 처리효율이 낮은 경우 선택할 수 있다. 앞선 설명과 같이 각 처리 유닛(11, 12, 13)의 처리효율을 증가시키기 위한 별도의 보강 장치가 운전될 수 있다.

도 4e는 밸러스팅 시 모든 처리 유닛(11, 12, 13)을 모두 사용하고 디밸러스팅 시에 자외선 유닛(12)을 추가로 운전하는 것이다. 디밸러스팅 시의 운전은 처리기준이 매우 높은 경우에 실시되거나, 밸러스팅 시 처리환경이 좋지 않아 충분한 살균운전이 되지 않은 경우에 실시할 수 있다. 또한 운항 중에 밸러스팅 탱크의 미생물수를 측정하여 디밸러스팅 시의 운전을 결정할 수 있다.

도 4f는 밸러스팅 시 필터 유닛(11)과 자외선 유닛(12)을 사용하고 운항 중에 자외선 유닛(12)을 이용하여 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 살균하는 것이다. 밸러스트수의 온도가 낮거나 염도가 낮아 전기분해 유닛(13)의 효율이 낮지만 밸러스팅 시의 자외선 유닛(12)운전만으로는 충분한 살균이 되지 않을 경우 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸러스트수 처리 시스템에서 TRO 센서의 동작을 나타낸 것이다. 도 5에는 이전 도면에서는 도시하지 않았던 펌프(30), TRO 센서(40) 및 중화 유닛(50)을 도시하였다.

도 5의 (a)는 밸러스팅 시에 밸러스트수를 살균처리하는 것을 나타낸 것이다. 밸러스트수는 펌프(30)에 의해 필터 유닛(11)과 전기분해 유닛(13)을 거쳐 밸러스트 탱크(20)로 들어간다. 전기분해 유닛(13)에서는 염수의 전기분해로 인해 살균제가 생성되는데, 밸러스트수의 살균처리를 위해서는 일정한 수준의 살균제 농도가 유지되어야 한다.

TRO 센서(40)는 전기분해 유닛(13)에서 생성된 살균수와 메인 라인을 따라 공급된 밸러스트수가 혼합된 후 밸러스트 탱크(20)로 주입되기 전의 지점(예를 들어, A 지점)에서 살균처리된 밸러스트수의 TRO농도, 즉 살균제 농도를 측정한다.

측정 결과에 기초하여 일정한 수준의 살균제 농도가 유지되도록 살균 처리를 제어하게 된다. 살균 처리 제어의 대상은 밸러스트수의 유량 및/또는 전기분해 유닛(13)의 운전강도일 수 있다. 전기분해 유닛(13)의 운전강도는 밸러스트수의 체류시간, 인가된 에너지량, 밸러스트수의 온도 및/또는 밸러스트수의 염분 농도 등일 수 있다.

도 5의 (b)는 디밸러스팅 시에 밸러스트수를 중화처리하는 것을 나타낸 것이다. 밸러스트 탱크(20)에서 배출되는 밸러스트수는 중화처리 유닛(50)에서 공급되는 중화제와 혼합되어 중화된다. 중화된 밸러스트수는 펌프(30)에 의해 선박 외부로 배출된다.

이러한 디밸러스팅 과정에서는 밸러스트수 내의 살균제가 중화되어 기준값 이하로 유지되는 것이 중요하다. 따라서 중화된 밸러스트수의 살균제 농도를 측정하고 관리해야만 한다.

본 발명에서는 밸러스트수의 살균과정에서 살균제 농도를 측정했던 TRO센서(40)를 이용하여 중화된 밸러스트수(예를 들어, B지점에서의 밸러스트수)의 살균제 농도를 측정한다. 즉 복수가 아닌 단일의 TRO 센서(40)를 이용하여 밸러스팅 시의 살균에 필요한 살균제 농도 데이터와 디밸러스팅 시의 중화에 필요한 살균제 농도 데이터를 제공하는 것이다.

도시하지는 않았지만 TRO 센서(40)가 밸러스팅 시와 디밸러스팅 시에 다른 지점의 밸러스트수(A지점의 밸러스트수와 B지점의 밸러스트수)를 샘플링(접촉)하기 위한 3-웨이 밸브를 더 포함할 수 있으며, 3-웨이 밸브를 구동하고 제어하는 수단도 더 포함할 수 있다.

디밸러스팅 시에는 중화된 밸러스트수의 산화제 농도만을 측정하며, 측정된 산화제 농도와 밸러스트수 유량에 기초하여 중화제의 투입량 등을 제어할 수 있다. 디밸러스팅 초기에 중화제 투입량은 계산에 의한 값을 사용하거나 계산에 의한 값에 일정한 팩터(예를 들어, 계산값의 1.2배 등)를 적용하여 사용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 TRO 센서(40)의 고장으로 인한 문제를 감소시킬 수 있다. 기존에는 디밸러스팅 시에 2개의 TRO 센서를 사용하여 중화 처리를 제어하였다. 즉 어느 하나의 TRO 센서는 중화되기 전(예를 들어, A지점)의 밸러스트수의 살균제 농도를 측정하고 다른 하나의 TRO 센서는 중화 후(예를 들어, B지점)의 밸러스트수의 살균제 농도를 측정하였다. 이와 같이 2개의 TRO센서를 사용하였기 때문에 2개 중 어느 하나가 고장나면 중화 처리에 문제가 발생하였다. 본 발명에 따르면 단일의 TRO 센서를 사용하기 때문에 2개를 사용할 경우에 비해 고장의 확률이 감소한다.

한편, 본 발명에 따르면 2개의 TRO센서를 사용하는 경우와 유사한 수준이거나 더 효율적인 살균제 농도 제어가 가능하다. 밸러스트수의 중화 시에는 살균제 농도 외에도 밸러스트수의 온도나 수질에 따라 필요한 중화제의 양이 많이 차이난다. 예를 들어, 저온의 밸러스트수인 경우, 더 많은 중화제가 필요하며, 고온의 밸러스트수인 경우, 더 적은 중화제만이 필요하다.

그런데, 기존 2개의 TRO센서를 사용하는 경우, 전단 TRO 센서(A지점에서 측정)의 측정값을 기초로 중화제 투입량을 조절하고, 후단 TRO 센서(B지점에서 측정)는 중화처리한 후 살균제의 농도가 기준 범위를 만족하는지 확인하는 용도로만 사용되었다. 그런데, 앞에서 설명한 바와 같이 전단 TRO 센서의 측정값만으로 중화제 투입량을 조절하면 밸러스트수의 온도나 수질 등이 반영되지 않아 중화 후 살균제 농도를 기준 범위에 만족하도록 제어하기 어려웠다.

반면, 본 발명에 따르면 중화된 밸러스트수에 대해서만 TRO 센서로 살균제 농도를 측정하고, 측정값을 기초로 중화제 투입량을 결정하므로 밸러스트수의 온도나 수질이 모두 고려된 중화 처리 제어가 가능하다. 따라서 밸러스트수의 중화 처리가 효과적으로 이루어진다. 또한, 일반적으로 TRO센서는 고농도보다 저농도에서 더 측정값이 더 정확하다. 따라서 중화로 인해 전단보다 살균제 농도가 낮아진 후단에서의 살균제 농도치를 기초로 하면 더 정밀한 제어가 가능하다.

또한 본 발명과 같이 단일 TRO 센서를 사용할 경우, TRO 센서 설치비용이 감소하며, 시약 교체와 같은 TRO센서 운영비용도 크게 줄어든다.

이상 설명한 밸러스트수 처리 방법은 주어진 처리환경에서 최적의 처리방법으로 처리 기준을 만족시키기 위한 것으로, 처리환경에 따라 다양하게 변화할 수 있다.

이하 제1 실시예와 다른 구성의 처리부(10)를 가진 실시예에 대해 설명한다.

도 6은 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 살균하는 추가의 처리 유닛을 갖춘 경우이다. 처리부(10)는 탱크 처리 유닛(14)을 더 포함한다. 탱크 처리 유닛(14)은 밸러스트 탱크(20) 내에 있는 밸러스트수를 대상으로 살균 처리를 한다. 탱크 처리 유닛(14)은 자외선 조사, 오존 공급, 살균약품 공급 등의 다양한 방법으로 살균 처리 할 수 있다.

도 7은 오존 유닛을 갖춘 경우이다. 처리부(10)는 오존 유닛(15)을 더 포함한다. 오존 유닛(15)의 위치는 필터 유닛(11)과 자외선 유닛(12) 사이 등 다양하게 변화할 수 있다. 오존 유닛(15)은 대기의 산소로부터 오존을 제조하고, 제조된 오존을 밸러스트수에 공급하여 살균 처리한다. 오존 유닛(15)은 밸러스트수의 처리환경(염도, 탁도 등)에 둔감하며, 예를 들어, 밸러스트수의 탁도가 높고 염도가 낮아 자외선 유닛(12)과 전기분해 유닛(13)의 효율이 낮을 때 우선 사용될 수 있다.

도 8은 별도 케미칼을 공급하는 케미칼 유닛을 갖춘 경우이다. 처리부(10)는 살균 케미칼을 포함하는 케미칼 유닛(16)을 더 포함한다. 케미칼 유닛(16)은 NaDCC(이염화이소시아뉼산나트륨) 및/또는 ClO₂(이산화염소) 등의 살균 케미칼을 보관하고 밸러스트수에 이를 공급하여 살균을 수행한다.

이상 설명한 제2실시예 내지 제4실시예의 경우에도 각 처리부(10)는 처리기준 및 처리환경에 따라 다양한 운전이 가능하다.

이상 설명에서 각 처리유닛(11, 12, 13)은 복수개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 자외선 유닛(12)은 2개 이상이 마련될 수 있으며, 밸러스팅 용과 디밸러스팅 용이 별도로 마련될 수 있다. 특정 처리유닛(11, 12, 13)이 복수개 마련될 경우 복수의 특정 처리유닛(11, 12, 13) 중 어떤 것을 운전하는지도 선택될 수 있다.

도 9는 본 발명에서의 밸러스트수 처리방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 밸러스트수 처리방법은 처리환경을 기초로 처리기준을 만족하는 최적의 처리방법을 찾아 실시하는 것이다.

처리기준은 밸러스팅 되는 국가의 처리기준 및/또는 디밸러스팅 되는 국가의 처리기준을 모두 포함할 수 있으며, USCG기준 및 IMO기준 등을 포함할 수 있다. 처리환경은 밸러스트수의 온도, 염도, 부유물 정도 및 탁도 등을 포함한다. 처리환경에는 각 처리유닛의 상태, 선박 상태, 밸러스팅 용량 및/또는 디밸러스팅 용량, 밸러스팅 및/또는 디밸러스팅에 허용된 시간 등도 포함될 수 있다.

처리방법의 결정에서는 먼저 처리시점을 선택한다. 처리시점은 밸러스팅 시, 운항 중 및 디밸러스팅 시 중 적어도 하나를 포함한다. 이후 선택된 각 처리시점 별로 운영되는 처리 유닛, 각 처리 유닛의 가동정도 및 각 처리 유닛의 보강방안을 선택하게 된다.

처리방법의 결정은 처리기준을 만족하기 위한 최적의 방법을 도출하는 것이다. 여기서 "최적"의 기준은 에너지 소비량, 정비용이성, 운전편이성 등 여러 가지가 될 수 있다.

예를 들어 100이라는 처리기준을 만족하기 위해서, 주어진 처리환경에서 가능한 여러 조합 중 최적의 운전 방법을 선택하는 것이다. 처리기준 100을 달성하는 방법이 (1) 밸러스팅 시 제1처리 유닛 운전 (2) 밸러스팅 시 제1처리 유닛과 제2처리 유닛 운전 (3) 밸러스팅 시 제1처리 유닛 운전과 디밸러스팅시 제2처리 유닛 운전 등이 있다면, 이중 최적의 처리방법을 선택하는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 복수의 밸러스트수 처리 유닛과 단일 TRO 센서를 포함하는 밸러스트수 처리부를 이용한 밸러스트수 처리방법에 있어서,
   상기 밸러스트수 처리 유닛은 전기분해 유닛을 포함하며,
   처리기준 및 처리환경을 포함하는 처리정보를 파악하는 단계와;
   파악된 처리정보에 기초하여 상기 밸러스트수 처리부의 운전방법을 결정하는 단계와;
   결정된 운전방법에 따라 밸러스트수를 살균 처리하는 단계와;
   상기 밸러스트수를 디밸러스팅하는 단계를 포함하며,
   상기 살균 처리 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 살균 처리를 제어하며,
   상기 디밸러스팅 시에는 상기 단일 TRO 센서의 TRO 측정값에 기초하여 밸러스트수의 중화 처리를 제어하며,
   상기 처리기준은 상기 밸러스트수가 배출되는 지역별 처리기준을 포함하며,
   상기 처리환경은 유입되는 밸러스트수의 부유물 정도, 염도, 탁도 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
   상기 밸러스트수 처리부의 운전방법의 결정은,
   밸러스트수 처리시점의 결정과,
   각 밸러스트수 처리시점에서 운전될 밸러스트수 처리 유닛의 결정을 포함하며,
   상기 밸러스트수 처리시점은 밸러스팅 시, 운항 중 및 디밸러스팅 시 중 적어도 어느 하나를 포함하는 밸러스트수 처리방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 디밸러스팅 단계에서,
   상기 단일 TRO 센서는 중화 처리 후의 밸러스트수에 대해서만 TRO 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 중화 처리 제어에서는,
   상기 TRO 측정값에 기초하여 중화제 투입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
4. 제1 항에 있어서,
   살균 처리된 밸러스트수는 밸러스트 탱크로 주입되며,
   상기 살균 처리 단계에서 상기 단일 TRO 센서는 상기 밸러스트 탱크로 투입전 살균 처리된 밸러스트수에 대하여만 TRO값을 측정하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 처리환경은 상기 복수의 밸러스트수 처리 유닛의 각각의 기기상태, 선박상태, 처리시간 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 처리부의 운전방법은 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수에 대한 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 처리부의 운전방법의 결정은,
    운전될 각각으 상기 밸러스트수 처리 유닛의 처리강도와 보강방안 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 처리 유닛은 필터 유닛을 포함하며,
    운전될 상기 밸러스트수 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 부유물 정도를 기초하여 상기 필터 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
13. 제1 항에 있어서,
    운전될 상기 밸러스트수 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 염도에 기초하여 상기 전기분해 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 처리 유닛은 자외선 유닛을 포함하며,
    운전될 상기 밸러스트수 처리 유닛을 선택하는 단계에서는 밸러스트수의 탁도에 기초하여 상기 자외선 유닛을 선택하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리방법.

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