KR101834488B1

KR101834488B1 - 배기 오염물질 저감장치

Info

Publication number: KR101834488B1
Application number: KR1020160141411A
Authority: KR
Inventors: 이승재; 박희준
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-03-05

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 배기오염물질 저감장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기오염물질 저감장치는, 연소기관의 배기가스를 공급하는 배기관과, 배기관으로부터 공급되는 배기가스에 세정수를 분무하는 스크러버와, 스크러버에 세정수를 공급하는 세정수공급관과, 스크러버에 연결되어 배기가스에 분무된 세정수를 배출시키는 세정수배출관, 및 세정수배출관과 연결되고 스크러버를 통과한 염(salt)이 함유된 세정수를 저장하는 제1 저장부와, 중화제공급관과 연결되고 중화제를 저장하는 제2 저장부가 내부에 형성된 통합처리탱크를 포함하되, 제1 저장부와 제2 저장부의 부피는 통합처리탱크의 저장용량 범위 내에서 가변될 수 있다.

Description

배기 오염물질 저감장치{Apparatus for reducing air pollutant}

본 발명은 배기오염물질 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박 내 공간활용을 극대화할 수 있는 배기오염물질 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 설치되는 각종 엔진은 화석연료를 연소하여 동력을 생성한다. 이 때, 연료의 연소과정에서 발생되는 배기가스는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 미세분진(PM) 등의 유해물질을 포함하고 있으며, 이로 인해, 배기가스를 그대로 배출할 경우 대기오염을 초래할 수 있다. 이러한 이유로, 선박의 대기오염에 대한 환경규제가 강화되고 있으며, 각종 규제를 만족시키기 위해 다양한 처리장치가 선박에 적용되고 있다.

대기오염에 관한 환경규제 중 해양 배기가스 배출통제지역(ECA; Emission Control Area)의 운항 및 정박 시 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물을 0.1% 이하로 규정하는 규제가 발효되어 있으며, 황산화물의 제거를 위한 방법으로 황함유량이 0.1%이하인 초저유황유(ultra low sulfur fuel)를 사용하거나 습식 스크러버(wet scrubber)를 적용할 수 있다. 그러나, 초저유황유는 가격이 매우 높고 생산설비 등의 시스템이 부족한 상황이므로, 통상적으로, 습식 스크러버를 사용하고 있다. 습식 스크러버는 해수, 청수 또는 알칼리 용액과 배기가스를 기액 접촉하여 황산화물을 제거하는데, 배기가스와 기액 접촉한 해수, 청수 또는 알칼리 용액을 그대로 해상에 배출할 경우, 심각한 해상오염을 유발할 수 있다. 이에, 스크러버를 통과한 해수, 청수 또는 알칼리 용액에 중화제를 주입하여 일정 pH로 중화시킨 후 해상에 배출하고 있다.

그러나, 종래의 시스템은 배기가스에서 제거된 염(salt)을 저장하는 탱크와 중화제를 저장하는 탱크가 각각 마련되어 시스템의 배치를 위해 넓은 공간이 요구되므로 선박 내 공간 활용도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 염과 중화제를 저장하기 위해서는 부식에 강하고 강도가 큰 소재로 탱크를 제작해야 하므로, 제작 비용이 증가하는 문제점도 있다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0042861호 (2015.04.21)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선박 내 공간활용을 극대화할 수 있는 배기오염물질 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 오염물질 저감장치는, 연소기관의 배기가스를 공급하는 배기관과, 상기 배기관으로부터 공급되는 상기 배기가스에 세정수를 분무하는 스크러버와, 상기 스크러버에 상기 세정수를 공급하는 세정수공급관과, 상기 스크러버에 연결되어 상기 배기가스에 분무된 상기 세정수를 배출시키는 세정수배출관, 및 상기 세정수배출관과 연결되고 상기 스크러버를 통과한 염(salt)이 함유된 세정수를 저장하는 제1 저장부와, 중화제공급관과 연결되고 중화제를 저장하는 제2 저장부가 내부에 형성된 통합처리탱크를 포함하되, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부의 부피는 상기 통합처리탱크의 저장용량 범위 내에서 가변된다.

상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 각각 유연한 재질로 형성된 파우치로 이루어질 수 있다.

상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 폴리프로필렌 소재로 이루어질 수 있다.

상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 복수 개의 파우치가 중첩되어 다중벽체 구조로 이루어질 수 있다.

상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 상기 통합처리탱크에 고정되는 입구단과 출구단을 각각 포함할 수 있다.

상기 배기오염물질 저감장치는, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 중 적어도 하나에 형성되며, 일단부는 상기 입구단에 연결되고 타단부는 상기 출구단에 연결되며 적어도 일부가 투명재질로 이루어진 튜브 형상의 수위측정부를 더 포함할 수 있다.

상기 배기오염물질 저감장치는, 상기 통합처리탱크는 내부의 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부로 접근할 수 있는 맨홀을 더 포함할 수 있다.

상기 배기오염물질 저감장치는, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 사이에 설치되며, 상기 통합처리탱크 내부에서 슬라이딩 이동하여 상기 제1 저장부 또는 상기 제2 저장부를 가압하는 격벽부를 더 포함할 수 있다.

상기 배기오염물질 저감장치는, 상기 통합처리탱크 전단의 상기 세정수배출관에 연결되어 상기 스크러버로부터 배출되는 세정수를 일시적으로 저장하는 버퍼탱크를 더 포함하되, 상기 중화제공급관은 상기 버퍼탱크에 상기 중화제를 공급할 수 있다.

상기 배기오염물질 저감장치는, 상기 버퍼탱크와 상기 통합처리탱크 사이에 설치되어 상기 세정수에 포함된 미세분진을 분리하는 필터유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 배기가스에서 제거된 염(salt)을 저장하는 탱크와 중화제를 저장하는 탱크가 통합되므로, 선박 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다.

또한, 탱크 내부에 마련된 두 개의 파우치에 각각 염과 중화제를 저장하므로, 탱크 제작에 요구되는 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기오염물질 저감장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 통합처리탱크의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 배기오염물질 저감장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합처리탱크의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기오염물질 저감장치에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기오염물질 저감장치는 배기가스에 포함된 각종 오염물질(질소산화물, 황산화물, 분진 등)의 농도를 줄여 배기기준에 적합한 공기를 배출할 수 있는 장치로서, 주로 선박에 탑재되어 사용될 수 있다.

배기오염물질 저감장치는 배기가스에서 제거된 염(salt)을 저장하는 탱크와 중화제를 저장하는 탱크가 통합되므로, 선박 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한, 탱크 내부에 마련된 두 개의 파우치에 각각 염과 중화제를 저장하므로, 탱크 제작에 요구되는 비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 배기오염물질 저감장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기오염물질 저감장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 통합처리탱크의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 배기오염물질 저감장치(1)는 배기관(10)과, 스크러버(20)와, 세정수공급관(30)과, 세정수배출관(40) 및 통합처리탱크(50)를 포함한다.

배기관(10)은 연소기관(도시되지 않음)의 배기가스를 공급하는 관으로, 후술할 스크러버(20)에 연결된다. 배기관(10)은 연소기관의 배기구에 직접 연결되어 고온의 배기가스가 직접 이동하는 통로가 되거나, 각종 열교환기를 통과하여 배기열의 대부분을 재활용하고 남은 폐가스가 이동하는 통로가 될 수 있다. 여기서, 연소기관이라 함은, 연료를 연소하여 선박에 필요한 각종 동력을 발생시키는 장치로서, 예를 들어, 메인 엔진, 발전기 등으로 형성될 수 있다. 배기관(10)은 복수 개의 연소기관의 배기구에 연결될 수 있으며, 복수 개의 연소기관은 선택적으로 동작하여 배기가스를 배출할 수 있다. 이러한 연소기관은 통상, 화석 연료를 연소하여 동력을 발생시키므로, 화석 연료의 연소에 따른 배기가스를 발생시킨다. 발생된 배기가스는 다량의 질소산화물, 황산화물, 및 미세분진 등을 포함하고 있으며, 연소기관의 배기구에 연결된 배기관(10)을 통해 스크러버(20)로 공급된다.

스크러버(20)는 배기관(10)으로부터 공급되는 배기가스에 세정수를 분무하여 배기가스와 세정수를 기액 접촉시키는 장치로, 통상의 습식 스크러버일 수 있다. 스크러버(20)의 일 측에는 세정수공급관(30)이 연결된다.

세정수공급관(30)은 스크러버(20)에 해수 또는 청수 또는 해수와 청수의 혼합수 중 적어도 하나인 세정수를 공급하는 관으로, 일단부가 해수공급관(31) 또는 청수공급관(도시되지 않음)에 연결되고 타단부가 스크러버(20)에 연결될 수 있다. 즉, 세정수공급관(30)은 해수와 청수를 선택적으로 공급받아 스크러버(20)에 공급한다. 이하, 세정수가 해수인 것으로 한정하여, 세정수공급관(30)을 통해 주로 해수가 유입되어 스크러버(20)로 공급되는 과정을 보다 중점적으로 설명한다.

해수공급관(31)은 해상으로부터 해수를 유입받아 공급하는 관으로, 해수를 가압하는 적어도 하나의 펌프(P1)가 설치되어 해수를 세정수공급관(30)으로 원활하게 공급할 수 있다. 그러나, 해수공급관(31)이 해상으로부터 해수를 유입받아 공급하는 것으로 한정될 것은 아니며, 필요에 따라 탱크에 저장된 해수를 공급할 수도 있다.

해수공급관(31)을 통해 유입된 해수는 세정수공급관(30)을 통해 유동하여 스크러버(20)로 공급된다. 이 때, 세정수공급관(30)은 스크러버(20) 내부에 위치한 단부가 스크러버(20)의 상부에 배치되며, 복수 개로 분지되어 세정수를 미립자 형태로 분무할 수 있다. 즉, 스크러버(20)의 상부에 배치된 세정수공급관(30)은 배기관(10)이 위치한 스크러버(20)의 하부를 향하여 세정수를 분무한다. 따라서, 스크러버(20)의 하부에 배치된 배기관(10)을 통해 유입되는 배기가스와 세정수가 효과적으로 접촉할 수 있다. 스크러버(20) 내부에서 배기가스와 세정수가 접촉함에 따라 배기가스에 포함된 질소산화물, 황산화물, 및 미세분진 등의 오염물질이 세정수에 녹아 배기가스로부터 제거될 수 있으며, 오염물질이 제거된 배기가스는 별도의 배출관(21)을 통해 스크러버(20) 외부로 배출될 수 있다. 배출관(21)을 통해 배출되는 배기가스는 질소산화물, 황산화물, 및 미세분진 등의 오염물질이 제거된 상태이므로, 배기 기준에 적합하게 되어 대기 중에 그대로 방출할 수 있다.

오염물질이 포함된 배기가스와 접촉하여 질소산화물, 황산화물, 및 미세분진 등이 포함된 세정수는 세정수배출관(40)을 통해 외부로 배출된다. 세정수배출관(40)은 스크러버(20)의 하부에 연결되며, 배기가스에 분무된 세정수를 스크러버(20)의 외부로 배출시킨다. 이 때, 스크러버(20) 내부의 세정수는 질소산화물과 황산화물이 용해되어 강산성의 질산과 황산을 형성하므로, 세정수에 포함된 미생물을 사멸시킬 수도 있다. 세정수배출관(40)은 단부에 통합처리탱크(50)가 연결된다.

통합처리탱크(50)는 염(salt)이 함유된 세정수와 중화제를 저장하는 탱크로, 내부에 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52), 및 지지프레임(53)이 형성된다.

제1 저장부(51)는 세정수배출관(40)과 연결되어 스크러버(20)를 통과한 염이 함유된 세정수를 저장하는 것으로, 유연한 재질로 형성된 파우치로 이루어질 수 있다. 제2 저장부(52)는 제1 저장부(51)와 같이 유연한 재질로 형성된 파우치로 이루어져 중화제를 저장하며, 중화제공급관(42)과 연결될 수 있다. 즉, 염이 함유된 세정수는 세정수배출관(40)을 통해 통합처리탱크(50)의 제1 저장부(51)에 저장되고, 제2 저장부(52)에 저장된 중화제는 중화제공급관(42)을 통해 스크러버(20)에 공급되어 스크러버(20) 내부의 강산성의 세정수를 중화시킬 수 있다. 이 때, 중화제는 알칼리 용액, 예를 들어, 수산화나트륨(NaOH) 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)일 수 있으며, 중화제공급관(42) 상에는 적어도 하나의 펌프(P2)가 설치되어 중화제를 스크러버(20)로 원활하게 공급할 수 있다. 한편, 제1 저장부(51)에 저장된 염이 함유된 세정수는 배출구(41)를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 제2 저장부(52)는 유입구(43)를 통해 중화제를 공급받을 수 있다. 지지프레임(53)은 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)를 지지하는 것으로, 통합처리탱크(50) 내부에 복수 개가 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 도면 상에는 지지프레임(53)이 바(bar) 형태로 형성되어 수평 및 수직 방향으로 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 지지프레임(53)의 형상 및 설치 방향은 다양하게 변형될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)는 각각 유연한 재질로 형성된 파우치로 이루어지므로, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)의 부피는 통합처리탱크(50)의 저장용량 범위 내에서 가변될 수 있다. 예를 들어, 제1 저장부(51)에 저장되는 세정수의 양이 증가할 경우, 제2 저장부(52)의 부피는 감소되며, 반대로, 제2 저장부(52)에 저장되는 중화제의 양이 증가할 경우, 제1 저장부(51)의 부피는 감소할 수 있다. 염이 함유된 세정수와 중화제는 저장되는 시점이 일치하지 않고 서로 어긋나므로, 하나의 통합처리탱크(50)를 이용하여 세정수와 중화제를 저장할 수 있으며, 이로 인해, 좁은 선박 내 공간 활용도를 높일 수 있다. 이러한 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)는 각각 내약품성과 내열성이 우수하고 기계적 강도가 큰 폴리프로필렌(polypropylene) 소재로 이루어져, 세정수와 중화제에 의한 부식 등의 문제를 예방할 수 있다. 또한, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)는 각각 복수 개의 파우치가 중첩되어 이루어진 다중벽체 구조로 형성될 수도 있다. 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)가 다중벽체 구조로 형성됨으로써, 기계적 충격에 의한 손상에 대비할 수 있으며, 이로 인해, 장치 수명이 연장될 수 있다.

또한, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)는 통합처리탱크(50)에 고정되는 입구단(51a, 52a)과 출구단(51b, 52b)을 포함할 수 있다. 도면 상에는 입구단(51a, 52a)과 출구단(51b, 52b)이 각각 통합처리탱크(50)에 직접 고정된 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 별도의 고정장치를 통해 통합처리탱크(50)에 고정될 수도 있다. 입구단(51a, 52a)과 출구단(51b, 52b)은 세정수 또는 중화제가 실질적으로 저장되는 중간부에 비해 상대적으로 단단한 구조로 형성될 수 있으며, 수위측정부(60)의 일 측과 타 측을 고정할 수 있다. 수위측정부(60)는 제1 저장부(51) 또는 제2 저장부(52)에 저장된 세정수 또는 중화제의 양을 측정하기 위한 것으로, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 수위측정부(60)는 적어도 일부가 투명재질로 이루어진 튜브 형상으로 형성되며, 일단부가 통합처리탱크(50)의 상측을 관통하여 입구단(51a, 52a)에 연결되고 타단부가 통합처리탱크(50)의 하측을 관통하여 출구단(51b, 52b)에 연결될 수 있다. 수위측정부(60)가 설치됨으로써, 제1 저장부(51) 또는 제2 저장부(52)에 저장된 세정수 또는 중화제의 양을 외부에서도 용이하게 인지할 수 있으며, 이로 인해, 효율적으로 장치를 구동할 수 있다. 또한, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)의 수위측정은 제1 저장부(51)의 입구단(51a)에 설치된 펌프와 제2 저장부(52)의 출구단(52b)에 설치된 펌프에 연결된 적산계(미도시)로 유입/유출량을 각각 측정해 저장부의 잔량을 계산해 사용할 수 있다.

도면 상에 도시하지는 않았으나, 통합처리탱크(50)에는 내부의 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)에 접근할 수 있는 맨홀(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 맨홀은 통합처리탱크(50)를 관통하여 형성될 수 있으며, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)의 입구단(51a, 52a) 또는 출구단(51b, 52b)의 외측으로 형성될 수 있다. 통합처리탱크(50)에 맨홀이 형성됨으로써, 작업자의 접근이 가능하여 제1 저장부(51) 또는 제2 저장부(52)의 교환 및 수리가 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 통합처리탱크(50) 전단의 세정수배출관(40)에는 버퍼탱크(70)가 연결될 수 있다. 버퍼탱크(70)는 스크러버(20)로부터 배출되는 세정수를 일시적으로 저장하는 것으로, 해수공급관(31)과 세정수공급관(30)과 세정수배출관(40), 및 중화제공급관(42)은 각각 버퍼탱크(70)에 연결될 수 있다. 즉, 해수공급관(31)을 통해 유입된 세정수는 버퍼탱크(70)를 통과하여 세정수공급관(30)으로 공급되고, 세정수배출관(40)을 통해 배출된 세정수는 버퍼탱크(70)를 통과한 후 통합처리탱크(50)로 이동한다. 이 때, 중화제공급관(42)은 버퍼탱크(70)에 중화제를 공급하여 스크러버(20)로부터 배출된 강산성의 세정수를 중화시킬 수 있다. 버퍼탱크(70)에서 중화된 세정수는 통합처리탱크(50)로 이동하기 전 필터유닛(80)을 통과한다.

필터유닛(80)은 버퍼탱크(70)와 통합처리탱크(50) 사이에 설치되어 스크러버(20)를 통과한 세정수로부터 미세분진을 분리하는 것으로, 원심분리기, 중력분리기, 필터 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 즉, 버퍼탱크(70)에서 중화된 세정수는 필터유닛(80)에서 미세분진이 제거되며, 염이 함유된 세정수 중 일부는 세정수배출관(40)을 통해 통합처리탱크(50)로 이동하거나 순환관(45)을 통해 버퍼탱크(70)로 순환될 수 있다. 한편, 미세분진이 분리되고 염 배출 허용치를 함유한 세정수는 해수배출관(44)을 통해 해상으로 배출될 수 있다. 필터유닛(80)에서 분리된 미세분진은 별도의 슬러지탱크(도시되지 않음)에 저장될 수 있다.

순환관(45)은 단부가 각각 해수공급관(31)과 해수배출관(44)에 연결될 수 있으며, 해수공급관(31)과 순환관(45)의 연결 부분, 및 해수배출관(44)과 순환관(45)의 연결 부분에는 각각 삼방 밸브(3-way valve) 형태의 제어밸브가 마련되어 세정수의 유동량을 조절할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 배기오염물질 저감장치(1)의 동작에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5는 배기오염물질 저감장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명에 따른 배기오염물질 저감장치(1)는 배기가스에서 제거된 염(salt)을 저장하는 탱크와 중화제를 저장하는 탱크가 통합되므로, 선박 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한, 탱크 내부에 마련된 두 개의 파우치에 각각 염과 중화제를 저장하므로, 탱크 제작에 요구되는 비용을 절감할 수 있다.

도 3은 해수가 스크러버를 통과한 후 외부로 배출되는 개루프(open loop) 방식을 도시한 도면이고, 도 4는 통합처리탱크 동작을 도시한 도면이며, 도 5는 해수가 스크러버를 통과한 후 순환관을 통해 재순환되는 폐루프(closed loop) 방식을 도시한 도면이다.

먼저, 도 3과 4를 참조하여 설명하면, 해수공급관(31)을 통해 유입된 해수는 버퍼탱크(70)를 통과한 후 세정수공급관(30)을 통해 스크러버(20)로 공급된다. 세정수는 스크러버(20) 상부에서 하부를 향하여 분사되며, 이로 인해, 스크러버(20)에는 세정수가 점차 채워질 수 있다. 이 때, 배기관(10)을 통해 공급되는 배기가스는 스크러버(20)에 채워진 세정수 속에서 분사되며, 이로 인해, 1차로 질소산화물, 황산화물, 및 미세분진 등의 오염물질이 제거될 수 있다. 또한, 스크러버(20) 상부에서 분사되는 세정수에 의해 추가로 오염물질이 제거될 수 있다. 이러한 과정을 통해 배기가스 내부의 오염물질을 제거되며, 오염물질이 제거된 배기가스는 배출관(21)을 통해 외부로 배출된다.

스크러버(20)를 통과한 세정수는 질소산화물, 황산화물, 미세분진 등의 오염물질을 포함하고 있으며, 세정수배출관(40)을 통해 스크러버(20) 외부로 배출된다. 세정수배출관(40) 상에는 버퍼탱크(70)와 필터유닛(80)이 설치되므로, 세정수는 버퍼탱크(70)와 필터유닛(80)을 차례로 통과한다. 필터유닛(80)은 공급된 세정수에 포함된 미세분진, 슬러지 등을 분리하며, 염이 함유된 세정수 중 일부는 통합처리탱크(50)로 공급하고, 나머지 일부 중 염 배출 허용치를 함유한 세정수는 해수배출관(44)을 통해 해상으로 배출시킨다.

한편, 염이 함유된 세정수가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 통합처리탱크(50)의 제1 저장부(51)에 저장되면, 제2 저장부(52)에 저장된 중화제가 중화제공급관(42)을 통해 버퍼탱크(70)에 공급되므로, 해상으로 배출되는 세정수의 pH, 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH), 탁도(turbidity) 및 질산염(nitrate) 값을 기준치 이내로 맞춘 후 배출할 수 있다.

제1 저장부(51)에 일정량 이상의 세정수가 저장된 경우, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 세정수배출관(40)과 중화제공급관(42)은 폐쇄하고 배출구(41)와 유입구(43)를 개방하여 제1 저장부(51)에 저장된 세정수를 배출시킴과 동시에 제2 저장부(52)에 중화제를 저장할 수 있다.

이어서, 도 5를 참조하여 설명하면, 해수공급관(31)을 통해 유입된 해수는 세정수공급관(30)을 통해 스크러버(20)로 공급되고, 배기관(10)을 통해 스크러버(20)로 공급된 배기가스와 접촉하여 배기가스에 포함된 오염물질을 제거한다. 스크러버(20)를 통과한 세정수는 오염물질을 포함한 상태로 세정수배출관(40)을 통해 배출되며, 버퍼탱크(70)와 필터유닛(80)을 차례로 통과한다. 필터유닛(80)은 미세분진을 분리한 후 염이 함유된 세정수를 통합처리탱크(50)로 공급하며, 통합처리탱크(50)의 용량을 초과하는 일부의 염이 함유된세정수는 순환관(45)을 통해 버퍼탱크(70)로 순환시킨다. 즉, 도 5의 과정은 세정수배출관(40)을 통해 배출된 세정수가 선외로 배출되지 않고 염이 농축된 상태로 순환관(45)을 통해 재순환하는 것을 제외하면 나머지 과정은 도 3의 과정과 동일하다.

도 5의 과정은 해수의 배출이 제한되는 지역을 통과하는 경우와 같이, 외부로 해수를 배출할 수 없는 경우에 운용될 수 있으며, 도 3과 도 5의 과정은 필요에 따라 선택적으로 또는 순차적으로 운용될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합처리탱크(50)에 관하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합처리탱크의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 통합처리탱크(50)는 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52) 사이에 격벽부(90)가 설치된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합처리탱크(50)는 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52) 사이에 격벽부(90)가 설치되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.

통합처리탱크(50)는 내부에 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52)가 형성되며, 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52) 사이에는 격벽부(90)가 설치된다. 격벽부(90)는 일정 두께를 갖는 판 상의 부재로, 통합처리탱크(50) 내부에서 슬라이딩 이동하여 제1 저장부(51) 또는 제2 저장부(52)를 가압할 수 있다. 예를 들어, 세정수배출관(40)을 통해 공급된 세정수가 제1 저장부(51)에 저장되는 경우, 격벽부(90)는 슬라이딩 이동하여 제2 저장부(52)를 가압할 수 있다. 반대로, 유입구(43)를 통해 공급된 중화제가 제2 저장부(52)에 저장되는 경우, 격벽부(90)는 슬라이딩 이동하여 제1 저장부(51)를 가압할 수 있다. 제1 저장부(51)와 제2 저장부(52) 사이에 슬라이딩 이동 가능한 격벽부(90)가 설치됨으로써, 제1 저장부(51) 또는 제2 저장부(52)가 균일한 압력으로 가압될 수 있으며, 이로 인해, 세정수 또는 중화제가 배출구(41) 또는 중화제공급관(42)을 통해 일정한 압력으로 배출될 수 있다. 또한 구체적으로 도시하지는 않았으나, 격벽부(90)의 원활한 이동을 위해 통합처리탱크(50) 내부에는 슬라이딩 레일(sliding rail), 요철(凹凸) 등이 설치될 수 있으며, 이 때, 격벽부(90)와의 간섭을 방지하기 위해 지지프레임(53)은 생략될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 배기오염물질 저감장치
10: 배기관 20: 스크러버
21: 배출관 30: 세정수공급관
31: 해수공급관 40: 세정수배출관
41: 배출구 42: 중화제공급관
43: 유입구 44: 해수배출관
45: 순환관 50: 통합처리탱크
51: 제1 저장부 52: 제2 저장부
53: 지지프레임 60: 수위측정부
70: 버퍼탱크 80: 필터유닛
90: 격벽부

Claims

연소기관의 배기가스를 공급하는 배기관;
상기 배기관으로부터 공급되는 상기 배기가스에 세정수를 분무하는 스크러버;
상기 스크러버에 상기 세정수를 공급하는 세정수공급관;
상기 스크러버에 연결되어 상기 배기가스에 분무된 상기 세정수를 배출시키는 세정수배출관; 및
상기 세정수배출관과 연결되고 상기 스크러버를 통과한 염(salt)이 함유된 세정수를 저장하는 제1 저장부와, 중화제공급관과 연결되고 중화제를 저장하는 제2 저장부가 내부에 형성된 통합처리탱크를 포함하되,
상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부의 부피는 상기 통합처리탱크의 저장용량 범위 내에서 가변되는 배기오염물질 저감장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 각각 유연한 재질로 형성된 파우치로 이루어진 배기오염물질 저감장치.
제2 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 폴리프로필렌 소재로 이루어진 배기오염물질 저감장치.
제2 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 복수 개의 파우치가 중첩되어 다중벽체 구조로 이루어진 배기오염물질 저감장치.
제2 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부는 상기 통합처리탱크에 고정되는 입구단과 출구단을 각각 포함하는 배기오염물질 저감장치.
제5 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 중 적어도 하나에 형성되며, 일단부는 상기 입구단에 연결되고 타단부는 상기 출구단에 연결되며 적어도 일부가 투명재질로 이루어진 튜브 형상의 수위측정부를 더 포함하는 배기오염물질 저감장치.
제1 항에 있어서, 상기 통합처리탱크는 내부의 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부로 접근할 수 있는 맨홀을 더 포함하는 배기오염물질 저감장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 사이에 설치되며, 상기 통합처리탱크 내부에서 슬라이딩 이동하여 상기 제1 저장부 또는 상기 제2 저장부를 가압하는 격벽부를 더 포함하는 배기오염물질 저감장치.
제1 항에 있어서, 상기 통합처리탱크 전단의 상기 세정수배출관에 연결되어 상기 스크러버로부터 배출되는 세정수를 일시적으로 저장하는 버퍼탱크를 더 포함하되,
상기 중화제공급관은 상기 버퍼탱크에 상기 중화제를 공급하는 배기오염물질 저감장치.
제9 항에 있어서, 상기 버퍼탱크와 상기 통합처리탱크 사이에 설치되어 상기 세정수에 포함된 미세분진을 분리하는 필터유닛을 더 포함하는 배기오염물질 저감장치.