KR101914834B1 - 선박 평형수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여과와 살균을 동시에 수행할 수 있는 선박 평형수 처리 장치에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치는,
하우징; 상기 하우징 내의 공간으로 평형수를 유입하는 유입부; 상기 유입된 평형수를 여과하는 중공형 필터부; 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되는 평형수 가이드부; 상기 중공형 필터부에 의해 여과된 후, 상기 평형수 가이드부에 의해 가이드된 평형수를 살균하는 평형수 살균부; 상기 평형수 살균부에 의해 살균된 평형수를 상기 하우징 외부로 배출하는 배출부를 포함한다.

Description

선박 평형수 처리 장치{Ballast Water Treatment System}
본 발명은 여과와 살균을 동시에 수행할 수 있는 선박 평형수 처리 장치에 관한 것이다.
통상적으로 선박은 발라스트 탱크를 구비하며, 해상에서의 균형 유지와 안정성, 더 나아가서는 방향타의 효율적인 작동을 위해 발라스트 탱크 내에 물, 더 구체적으로는, 해수를 적재, 저장하고 있으며, 발라스트 탱크에 적재되는 물은 평형수로 칭해지고 있다. 평형수는 선박의 흘수(吃水)와 트림(trim)을 통해 선박의 안정성을 높이고 균형을 유지한다.
화물선을 한 예로 들면, 선박에 화물이 만재될 경우, 평형수를 발라스트 탱크에 채우지 않아도 선박의 무게 중심이 해수면 아래에 위치하게 되어, 파도 등의 큰 외력이 작용하여도 안전하게 항해할 수 있지만, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 화물이 선적된 것과 같게 선박의 일정 부분이 해수면 아래에 위치되도록 발라스트 탱크 내에 평형수를 적재하는 것이 필요하다.
위와 같은 평형수 내에는 특정 해역의 생물과 병원균 등이 포함될 수 있고, 이 평형수의 유입/유출에 의해, 특정 해역의 해양 생물 또는 병원균이 다른 해역으로 전파될 우려가 크다. 특정 해역의 해양 생물 또는 병원균이 다른 해역으로 유출될 경우, 환경 파괴를 유발하며 생태계를 교란하는 부작용을 낳는다. 이에 따라, 평형수 내에 포함된 해양 생물이나 병원균을 살균 처리하는 설비의 도입 의무화가 국제해사기구를 통해 추진되고 있다.
평형수 처리 기술과 관련하여, 오존 살균 처리 방식, 전기 분해 처리 방식, 삼투압 필터 방식, 마이크로웨이브 살균 처리 방식, 화학 처리 방식, 자외선 살균 처리 방식 등이 제안된 바 있다. 그 중에서도 자외선 살균 방식이 환경적인 측면과 경제적인 측면에서 타 방식보다 유리하여 상대적으로 많이 시도되고 있다.
한편, 한국 등록특허 제077602호에는 여과장치와 전기분해 장치를 각각 별개로 구비한 밸러스트수 처리 시스템을 제안하고 있으나, 여러 가지 단계의 처리 장치로 구성되어 있어 지나치게 복잡한 작동 메커니즘을 가지고, 또한 처리공간을 지나치게 많이 차지하며, 간접식 방법으로 전체의 미생물을 처리하지 않고 일부만 처리하기 때문에 살균 효율이 떨어지고 살균 물질 제어의 곤란성 등 문제점을 안고 있다.
한국 등록특허 제077602호
본 발명은 하나의 장치 내에서 평형수의 여과와 살균을 동시에 수행할 수 있으며, 필터부에 누적되는 이물질을 용이하게 제거할 수 있는 선박 평형수 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치는,
하우징; 상기 하우징 내의 공간으로 평형수를 유입하는 유입부; 상기 유입된 평형수를 여과하는 중공형 필터부; 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되는 평형수 가이드부; 상기 중공형 필터부에 의해 여과된 후, 상기 평형수 가이드부에 의해 가이드된 평형수를 살균하는 평형수 살균부; 상기 평형수 살균부에 의해 살균된 평형수를 상기 하우징 외부로 배출하는 배출부를 포함한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 하우징 내부에는 상기 평형수 살균부에 의해 살균되는 평형수의 흐름 방향을 기설정된 방향으로 유도하는 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 평형수 가이드부는, 상기 중공형 필터부를 에워 싸는 원형 실린더 형상으로, 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 평형수 흐름을 역류시켜서 상기 중공형 필터부에 부착된 이물질을 제거하는 세척부를 더 포함하며, 상기 세척부는, 상기 하우징의 중심축을 관통하여 형성되는 회전축과, 상기 회전축의 상단에 형성되는 기어모터와, 상기 회전축의 하단에 형성되는 제1 드레인관과, 상기 제1 드레인관의 단부와 연결되며 제2 조절밸브를 구비한 제2 드레인관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 기어모터의 동작에 따라 상기 회전축이 회전하면 상기 제1 드레인관이 회전하여 상기 중공형 필터부와 연통하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 중공형 필터부와 상기 평형수 가이드부와 상기 평형수 살균부는 하나의 단위유닛을 형성하여 평형수 처리 모듈을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 평형수 처리 모듈은 상기 하우징 내에 추가로 설치 가능하거나, 상기 하우징으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 오폐수 여과 및 살균 장치는,
하우징; 상기 하우징 내의 공간으로 오폐수를 유입하는 유입부; 상기 유입된 오폐수를 여과하는 중공형 필터부; 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되는 오폐수 가이드부; 상기 중공형 필터부에 의해 여과된 후, 상기 가이드부에 의해 가이드된 평형수를 살균하는 오폐수 살균부; 상기 오폐수 살균부에 의해 살균된 오폐수를 상기 하우징 외부로 배출하는 배출부를 포함한다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 여과와 살균을 하나의 처리 장치 내에서 한 번에 수행할 수 있어, 평형수 처리를 위한 처리공간이 줄어들고, 하나의 제어설비로 평형수 처리를 제어할 수 있다.
또한, 하나의 처리 장치에서 세척도 용이하게 수행할 수 있고, 세척을 위한 구동 부분이 적으므로, 고장의 원인이나 사후관리 비용이 적게 발생한다.
또한, 평형수 처리를 위한 밸러스트 과정을 진행하면서 동시에 중공형 필터부를 세척하는 과정을 진행할 수 있으므로, 별도로 세척을 위한 공정이나 시간을 들일 필요가 없는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 중공형 필터부와 평형수 가이드부와 평형수 살균부는 하나의 평형수 처리 모듈로 제조될 수 있으며, 평형수 처리 모듈은 하우징과는 별도로 설계 제조할 수 있어서, 선박 평형수 처리 장치의 제작을 용이하게 하고, 또한, 하우징 내에 필요한 개수만큼 설치 가능하므로, 선박 평형수 처리 장치의 스케일 업/다운이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치가 도시된 평단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치가 도시된 측단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 밸러스트 과정(ballast)이 도시된 도면으로, 도 3은 평단면도, 도 4는 측단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 디밸러스트 과정(deballast)이 도시된 도면으로, 도 5는 평단면도, 도 6은 측단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 세척 과정(back flushing)이 도시된 도면으로, 도 7은 평단면도, 도 8은 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 평형수 처리 모듈(M)이 도시된 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 평형수 처리 모듈(M)이 도시된 측단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 내용을 부연하여 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치가 도시된 평단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치가 도시된 측단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치는, 하우징(10), 유입부(20), 중공형 필터부(30), 평형수 가이드부(40), 평형수 살균부(50), 배출부(60)를 포함한다. 또한, 배플(70)과 세척부(80)와 디밸러스트 유입부(90)를 더 포함할 수 있다.
하우징(10)은 내부에 공간이 형성된 원통형으로 형성될 수 있으며, 하우징(10)의 하부에는 해수가 유입되는 유입부(20)가 형성된다. 이하의 설명에서, 엄밀하게는 여과 및 살균 처리가 된 해수는 평형수이고, 처리전인 경우 해수이나, 설명의 편의를 위해 하우징(10) 내부에 유입된 해수를 평형수라고 지칭하기도 한다.
유입부(20)는 하우징(10) 내의 공간으로 해수를 유입하는 부분으로, 하우징(10)의 하방향으로 하우징(10)의 외주면 크기와 대응되는 크기의 덕트(21)와 해수가 유입되는 유입구(22)를 포함한다.
유입구(22)로 유입된 해수는 펌프(미도시)의 펌핑 작용에 의해 하우징(10)의 하방향으로부터 상방향으로 유입된다. 펌프는 유입부(20) 내부에 설치되거나, 유입부(20) 외부에 설치될 수 있다. 또한, 유입부(20)은 유입되는 해수의 양을 조절하기 위한 제1 조절밸브(23)를 더 포함할 수 있다. 도 2에서 제1 조절밸브(23)가 유입부(20) 내부에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 유입부(20) 외부에 설치될 수도 있다.
중공형 필터부(30)가 형성된 위치의 하우징(10) 저면은 유입부(20)를 통해 유입된 해수가 하우징(10) 내부로 진입하도록 하우징 개구(11)가 형성된다.
중공형 필터부(30)는, 예를 들어 원통형일 수 있으며, 중공형 필터부(30)의 저면은 하우징 개구(11)와 관통 연결되어 유입부(20)에서 유입된 해수가 중공형 필터부(30) 내부로 진입하도록 한다. 유입된 해수에 포함된 플랑크톤, 세균 등의 이물질은 해수가 중공형 필터부(30)의 내주면에서 외주면으로 이동하면서 여과된다.
중공형 필터부(30)의 여과 홀의 크기는 20 내지 80μm일 수 있으며, 20μm 미만의 경우 여과 효율이 좋지 않으며, 80μm 초과의 경우 제거되지 않는 이물질이 너무 많아지게 된다. 바람직한 여과 홀의 크기는 대략 50μm이다.
중공형 필터부(30)은 단층의 여과망일 수 있을 뿐만 아니라, 다중층의 여과망일 수 있다. 다중층의 여과망인 경우, 여과 효율이 더욱 우수해질 수 있다. 다중층의 여과망의 경우, 각 여과층은 서로 일체형으로 고정되지 않고 일정한 유격을 가지는 것일 수 있으며, 따라서 해수 통과시 여과망의 층들이 떨리게 될 수 있다. 이러한 떨림은 세척시에 이물질의 효과적인 제거를 가능하게 할 수 있다.
평형수 가이드부(40)는, 예를 들어 중공형 필터부(30)를 에워 싸는 원형 실린더 형상으로 중공형 필터부(30)의 외주면과 이격되어 형성된다. 평형수 가이드부(40)는 중공형 필터부(30)에 의해 여과된 평형수가 하방향으로 이동하도록 가이드한다. 이를 위해 평형수 가이드부(40)의 상단은 하우징(10)의 상면에 부착 형성되고, 평형수 가이드부(40)의 하단은 하우징(10)의 하면과 이격되도록 형성된다.
평형수 살균부(50)는 평형수 가이드부(40)에 의해 가이드된 평형수를 살균한다. 평형수 살균부(50)는, 예를 들어 자외선 램프를 사용할 수 있으며, 평형수 가이드부(40) 주위에 원주 방향으로 다수개의 자외선 램프가 살균효율을 극대화할 수 있도록 균등 또는 불균등한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
배출부(60)는 하우징(10)의 상부 일측에 형성되며, 평형수 살균부(50)에 의해 살균된 평형수를 하우징(10) 외부로 배출한다. 유입부(20)를 통해 유입된 평형수는 중공형 필터부(30)에서 이물질이 여과된 후, 평형수 가이드부(40)를 통해 하우징(10) 하부로 가이드되고, 평형수 가이드부(40) 하단에서 다시 하우징(10) 상부로 차오르면서 평형수 살균부(50)에 의해 살균되고, 평형수는 살균되면서 하우징(10) 내부를 채우다가 배출부(60)를 통해 하우징(10) 외부로 배출된다.
하우징(10) 내부에는 평형수 살균부(50)에 의해 살균되는 평형수의 흐름 방향을 기설정된 방향, 예를 들어 시계 방향으로 유도하는 배플(70)이 형성된다. 배플(70)은 평형수를 선체 내부로 유입하는 밸러스트(ballast) 과정에서는 유입된 평형수가 반시계 방향으로 유동하는 것을 최소화하여 시계 방향으로의 유동을 유도한다. 또한 배플(70)은 평형수를 선체 외부로 배출하는 디밸러스트(deballast) 과정에서는 디밸러스트 유입부(90)를 통해 유입된 평형수가 반시계 방향으로 유동하여 곧바로 배출부(60)로 배출되지 못하도록 시계 방향으로의 유동을 유도한다. 배플(70)은 디밸러스트 과정에서 평형수가 배출부(60)과 거리가 먼 시계 방향으로 유동하면서 가능한 오래 하우징(10) 내부에서 평형수 살균부(50)에 의해 살균되어 배출부(60)를 통해 배출되게 한다.
평형수 처리 진행에 따라 중공형 필터부(30)에 이물질이 계속 누적되며, 누적되는 이물질은 중공형 필터부(30)의 여과 작용을 저하시키게 되므로, 주기적으로 중공형 필터부(30)에 누적된 이물질을 제거할 필요가 있다.
세척부(80)는 중공형 필터부(30) 내부의 평형수 흐름을 역류시켜서 평형수가 중공형 필터부(30) 외주면에서 내주면으로 향하도록 하여 이물질을 제거하게 한다. 이를 위해, 세척부(80)는, 하우징(10)의 중심축을 관통하여 형성되는 회전축(81)과, 회전축의 상단에 형성되는 기어모터(82)와, 회전축의 하단에 형성되는 회전 가능한 제1 드레인관(83)과, 제1 드레인관(83)의 단부와 연결되며 제2 조절밸브(85)를 구비한 제2 드레인관(84)을 포함한다.
제1 드레인관(83)은 하우징(10)의 하부에 회전축(81)의 하단과 연결되어 형성된다. 제1 드레인관(83)의 개구(83a)는 하우징(10) 하면의 개구(11)와 연통하도록 형성된다.
기어모터(82)의 동작에 따라 회전축(81)이 회전하면 제1 드레인관(83)은 회전하여 하우징 하면의 개구(11)에 위치하게 된다. 도면에 도시된 바와 같이 중공형 필터부(30)가 상하 좌우 4개 형성되면, 하우징의 개구(11)도 이에 대응하여 4개 형성되고, 제1 드레인관의 개구(83a)는 기어모터(82)의 동작에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 일정 시간 간격으로 순차적으로 4개의 하우징 개구(11)와 연통하게 된다.
제1 드레인관의 개구(83a)와 하우징 개구(11)가 연통한 후, 제2 조절밸브(85)를 오픈하면 연통된 부분의 중공형 필터부(30) 내부의 평형수는 압력 저하로 하우징(10)로부터 제1 드레인관(83) 및 제2 드레인관(84)으로 흐르게 된다. 이 과정에서 평형수는 중공형 필터부(30) 외주면에서 내주면으로 향하여 흐르게 되고, 이에 따라 중공형 필터부(30)에 누적된 이물질은 제거된다.
제1 드레인관(83)은 4개의 중공형 필터부(30)과 일정 시간 간격으로 순차적으로 연통하여 세척 과정을 진행한다. 세척 과정은 밸러스트 과정과 별도로 진행될 수 있으나, 밸러스트 과정과 동시에 진행될 수도 있다.
즉, 유입부(20)의 제1 조절밸브(23)를 잠근 상태에서 제2 조절밸브(85)를 열어서 세척 과정만을 진행할 수 있고, 제1 조절밸브(23)를 오픈한 상태에서 제2 조절밸브(85)를 열어서 평형수 처리 과정과 동시에 세척 과정을 진행할 수 있다. 도 7 및 도 8은 밸러스트 과정과 세척 과정이 동시에 진행되는 경우를 예시하고 있다.
제1 드레인관(83)과 제2 드레인관(84) 사이에는 베어링이 설치되고, 베어링에 의해 제1 드레인관(83)만 회전하고, 제2 드레인관(84)은 고정되도록 한다. 또한, 제1 드레인관(83)과 제2 드레인관(84)이 연결되는 부위에는 평형수의 누수를 방지하는 씰링(86)이 형성될 수 있다.
디밸러스트 유입부(90)는 하우징(10)의 하부 일측에 형성되어, 선체 외부로 배출되는 평형수를 하우징(10) 내부로 유입한다. 디밸러스트 과정에서는 이미 여과된 평형수가 배출되는 것이므로, 디밸러스트 유입부(90)를 통해 유입된 평형수는 중공형 필터부(30)를 거칠 필요가 없고, 평형수 살균부(50)에 의해 살균된 다음 배출부(60)를 통해 배출된다.
한편, 중공형 필터부(30)와 평형수 가이드부(40)와 평형수 살균부(50)는 하나의 평형수 처리 모듈(M)로 제조될 수 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 지지부재(12)와 하부 지지부재(13) 사이에 중공형 필터부(30)와 평형수 가이드부(40)와 평형수 살균부(50)를 형성하여 평형수 처리 모듈(M)을 제조할 수 있다.
상부 지지부재(12)와 하부 지지부재(13)는 필터모형에 따라 원형, 삼각형 또는 사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 하우징(10) 내부에 고정 설치될 수 있도록 결합부재(미도시)를 포함한다. 결합부재는, 예를 들어 볼트/너트 결합에 의해 체결되도록 형성된 결합공(미도시)일 수 있다.
이때, 평형수 가이드부(40)의 상단은 상부 지지부재(12)에 부착 형성되고, 평형수 가이드부(40)의 하단은 하부 지지부재(13)와 이격되어 형성된다. 평형수 처리 모듈(M)의 측면은 평형수가 자유로이 유동할 수 있도록 오픈되어 형성된다.
이와 같은 평형수 처리 모듈(M)은 하우징(10)과는 별도로 설계 제조할 수 있어서, 본 발명의 선박 평형수 처리 장치의 제작을 용이하게 하고, 또한, 하우징(10) 내에 필요한 개수만큼 설치하거나, 하우징(10)으로부터 분리할 수 있으므로, 선박 평형수 처리 장치의 스케일 업/다운이 용이한 장점이 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 동작 과정을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
1. 밸러스트(ballast) 과정
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 밸러스트 과정(ballast)이 도시된 도면으로, 도 3은 평단면도, 도 4는 측단면도이다.
밸러스트 과정은 평형수를 취수하여 선체 내부로 유입하는 과정이다. 제1 조절밸브(23)의 오픈에 의해 유입부(20)로 유입된 해수는 중공형 필터부(30) 및 평형수 살균부(50)을 거쳐 여과 및 살균되어 배출부(60)로 배출된다.
즉, 도 3 및 도 4에 화살표로 예시된 바와 같이, 유입부(20)을 통해 유입된 평형수는 중공형 필터부(30)에서 이물질이 여과된 후, 평형수 가이드부(40)을 통해 하우징(10) 하부로 가이드되고, 평형수 가이드부(40) 하단에서 다시 하우징(10) 상부로 차오르면서 평형수 살균부(50)에 의해 살균되고, 평형수는 살균되면서 하우징(10) 내부를 채우다가 배출부(60)을 통해 하우징(10) 외부로 배출된다.
2. 디밸러스트(deballast) 과정
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 디밸러스트 과정(deballast)이 도시된 도면으로, 도 5는 평단면도, 도 6은 측단면도이다.
디밸러스트 과정은 평형수를 선체 외부로 배출하는 과정이다.
디밸러스트 과정에서는 이미 여과된 평형수가 배출되는 것이므로, 디밸러스트 유입부(90)를 통해 유입된 평형수는 중공형 필터부(30)를 거칠 필요가 없고, 평형수 살균부(50)에 의해 살균된 다음 배출부(60)를 통해 배출된다.
이때, 디밸러스트 유입부(90)를 통해 유입된 평형수 중에서 반시계 방향으로 유동하는 평형수는 배플(70)에 의해 흐름을 방해 받아서 일부는 시계 방향으로 유동하게 된다. 시계 방향으로 유동하는 평형수는 가능한 오래 하우징(10) 내부에서 평형수 살균부(50)에 의해 살균되어 배출부(60)를 통해 배출된다.
3. 세척 과정(back flushing)
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치의 세척 과정(back flushing)이 도시된 도면으로, 도 7은 평단면도, 도 8은 측단면도이다.
세척 과정은 역류(back flushing)를 이용하여 중공형 필터부(30)에 누적된 이물질을 제거하는 과정이다. 세척 과정은 밸러스트 과정과 동시에 진행될 수도 있다.
기어모터(82)의 동작에 따라 회전축(81)이 회전하면 제1 드레인관(83)은 회전하여 하우징 하면의 개구(11)에 위치하게 된다. 도면에 도시된 바와 같이 중공형 필터부(30)이 상하 좌우 4개 형성되면, 하우징의 개구(11)도 이에 대응하여 4개 형성되고, 제1 드레인관의 개구(83a)는 기어모터(82)의 동작에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 일정 시간 간격으로 순차적으로 4개의 하우징 개구(11)와 연통하게 된다.
제1 드레인관의 개구(83a)와 하우징 개구(11)가 연통한 후, 제2 조절밸브(85)를 오픈하면 연통된 부분의 중공형 필터부(30) 내부의 평형수는 압력 저하로 하우징(10)로부터 제1 드레인관(83) 및 제2 드레인관으로 흐르게 된다. 이 과정에서 평형수는 중공형 필터부(30) 외주면에서 내주면으로 향하여 흐르게 되고, 이에 따라 중공형 필터부(30)에 누적된 이물질은 제거된다.
이물질이 제거된 후, 제2 조절밸브(85)를 닫으면 세척 과정은 종료되고, 곧바로 또는 일정 시간 경과후, 다음 순서의 중공형 필터부(30) 세척을 위해 기어모터(82)가 동작하고, 동일한 과정을 반복한다.
4. 오폐수 여과 및 살균 장치로의 응용
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 장치는 평형수의 여과 및 살균 처리에 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 마을단위의 소규모 오폐수 처리장에서의 여과, 오염 물질의 제거 및 살균 등에 응용될 수 있다.
오폐수의 여과 및 살균 장치는 전술한 선박 평형수 처리 장치와 동일한 구조로, 하우징(10), 유입부(20), 중공형 필터부(30), 평형수 가이드부(40), 평형수 살균부(50), 배출부(60), 배플(70), 세척부(80)를 포함할 수 있다.
오폐수의 여과 및 살균 장치는 해수의 여과 및 살균 대신에 오폐수의 여과 및 살균을 수행한다는 차이점 이외에 전술한 선박 평형수 처리 장치와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 여기서, 평형수 가이드부(40) 및 평형수 살균부(50)는 평형수 처리에 대한 용어이고, 오폐수 처리의 경우에는 오폐수 가이드부 및 오폐수 살균부로 명칭할 수 있다. 다만, 오폐수의 여과 및 살균 장치에서 디밸러스트 과정은 필요없으므로, 디밸러스트 유입부(90)를 제외하고 구성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시 형태에 따르면, 여과와 살균을 하나의 처리 장치 내에서 한 번에 수행할 수 있어, 평형수 처리를 위한 처리공간이 줄어들고, 하나의 제어설비로 평형수 처리를 제어할 수 있다. 또한, 하나의 처리 장치에서 세척도 용이하게 수행할 수 있고, 세척을 위한 구동 부분이 적으므로, 고장의 원인이나 사후관리 비용이 적게 발생한다. 또한, 평형수 처리를 위한 밸러스트 과정을 진행하면서 동시에 중공형 필터부를 세척하는 과정을 진행할 수 있으므로, 별도로 세척을 위한 공정이나 시간을 들일 필요가 없는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 하우징 20: 유입부
30 : 중공형 필터부 40 : 평형수 가이드부
50 : 평형수 살균부 60 : 배출부
70 : 배플 80 : 세척부
90 : 디밸러스트 유입부 M : 평형수 처리 모듈

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내의 공간으로 평형수를 유입하는 유입부;
    상기 유입된 평형수를 여과하는 중공형 필터부;
    상기 중공형 필터부를 에워 싸는 실린더 형상으로 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되며, 일단은 상기 하우징의 일면에 부착 형성되고 타단은 상기 하우징의 타면과 이격 형성되어, 상기 중공형 필터부에서 여과된 평형수를 일방향으로 가이드하는 평형수 가이드부;
    상기 평형수 가이드부 주위에 원주 방향으로 다수개의 자외선 램프가 이격되어 형성되며, 상기 평형수 가이드부에 의해 일방향으로 가이드된 후, 타방향으로 차오르는 평형수를 살균하는 평형수 살균부;
    상기 평형수 살균부에 의해 살균된 평형수를 상기 하우징 외부로 배출하는 배출부
    를 포함하는 선박 평형수 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 상기 평형수 살균부에 의해 살균되는 평형수의 흐름 방향을 기설정된 방향으로 유도하는 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 평형수 가이드부는,
    상기 중공형 필터부를 에워 싸는 원형 실린더 형상으로, 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 평형수 흐름을 역류시켜서 상기 중공형 필터부에 부착된 이물질을 제거하는 세척부를 더 포함하며,
    상기 세척부는,
    상기 하우징의 중심축을 관통하여 형성되는 회전축과,
    상기 회전축의 상단에 형성되는 기어모터와,
    상기 회전축의 하단에 형성되는 제1 드레인관과,
    상기 제1 드레인관의 단부와 연결되며 제2 조절밸브를 구비한 제2 드레인관
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기어모터의 동작에 따라 상기 회전축이 회전하면 상기 제1 드레인관이 회전하여 상기 중공형 필터부와 연통하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공형 필터부와 상기 평형수 가이드부와 상기 평형수 살균부는, 상부 지지부재와 하부 지지부재 사이에 형성되어 평형수 처리 모듈을 이루는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 평형수 처리 모듈은 상기 하우징 내에 추가로 설치 가능하거나, 상기 하우징으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 장치.
  8. 오폐수 여과 및 살균 장치로서,
    하우징;
    상기 하우징 내의 공간으로 오폐수를 유입하는 유입부;
    상기 유입된 오폐수를 여과하는 중공형 필터부;
    상기 중공형 필터부를 에워 싸는 실린더 형상으로 상기 중공형 필터부의 외주면과 이격되어 형성되며, 일단은 상기 하우징의 일면에 부착 형성되고 타단은 상기 하우징의 타면과 이격 형성되어, 상기 중공형 필터부에서 여과된 오폐수를 일방향으로 가이드하는 오폐수 가이드부;
    상기 오폐수 가이드부 주위에 원주 방향으로 다수개의 자외선 램프가 이격되어 형성되며, 상기 오폐수 가이드부에 의해 일방향으로 가이드된 후, 타방향으로 차오르는 오폐수를 살균하는 오폐수 살균부;
    상기 오폐수 살균부에 의해 살균된 오폐수를 상기 하우징 외부로 배출하는 배출부
    를 포함하는 오폐수 여과 및 살균 장치.
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