KR102041742B1

KR102041742B1 - 밸러스트수 처리 장치 및 밸러스트수 처리 방법

Info

Publication number: KR102041742B1
Application number: KR1020187014664A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 다지마
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2019-11-06
Also published as: CN108137356A; EP3369711A4; KR20180073646A; JP6884704B2; JPWO2017073513A1; US20180346088A1; EP3369711A1; CN108137356B; WO2017073513A1; EP3369711B1

Abstract

밸러스트수 처리 장치 (1) 는, 밸러스트 탱크 (60) 에 밸러스트수를 유도하는 밸러스트 배관 (11) 과, 상기 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당 일정량의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제 공급 수단 (30) 을 구비하고 있다. 밸러스트수 처리 장치 (1) 를 사용한 밸러스트수 처리 방법은, 밸러스트 배관 (11) 으로부터 밸러스트 탱크 (60) 에 밸러스트수를 공급하는 공정과, 상기 밸러스트 배관 (11) 에, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당 일정량의 살균제 (33) 를 공급하는 공정을 포함한다.

Description

밸러스트수 처리 장치 및 밸러스트수 처리 방법

본 발명은, 밸러스트수 처리 장치 및 밸러스트수 처리 방법에 관한 것이다.

종래, 화물선 등의 선박을 적하 (積荷) 가 탑재되어 있지 않은 상태에서 안정화시키기 위하여, 선박 내에 배치된 밸러스트 탱크에 해수를 밸러스트수로서 충전하는 대책이 알려져 있다. 여기서, 밸러스트수로서 이용되는 해수에는, 미생물이나 균류 등이 다수 존재하고 있다. 그 때문에, 외국간을 왕래하는 선박으로부터 밸러스트수를 배출할 때에는, 밸러스트수를 살균 처리함으로써, 미생물이나 균류에 의한 해양의 생태계에 대한 영향을 막고 있다.

밸러스트수의 살균 방법으로는, 화학 약품을 투입하는 방법이나 자외선을 조사하는 방법 등이 있다. 하기 일본 공개특허공보 2012-254402호 (특허문헌 1) 에 개시된 장치는, 밸러스트 탱크에 연결되는 주배관의 도중에 바이패스 배관이 접속되어 있고, 당해 바이패스 배관에 살균제를 유지하는 살균제 공급 장치가 배치되어 있다. 이 장치에서는, 주배관을 흐르는 원수의 일부를 바이패스 배관측에 흘리고 있다. 그리고, 바이패스 배관을 흐르는 원수에 미리 바이패스 배관에 배치된 살균제를 용해시킴으로써 살균제 용액을 얻고 있다. 이 살균제 용액을 주배관에 흐르는 원수에 합류시킴으로써 밸러스트수가 살균 처리된다.

상기 특허문헌 1 에 개시된 장치에서는, 선내에 취입한 밸러스트수를, 미리 살균제를 투입해 둔 살균제 공급 장치에 통과시킴으로써, 밸러스트수에 살균 성분을 공급하고 있다. 그리고, 살균 성분을 함유하는 밸러스트수는 밸러스트 탱크에 창수 (漲水) 된다.

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 장치에서는, 상기 창수가 완료될 때까지의 시간을 미리 추측하는 것은 곤란하다. 예를 들어, 선내에 취입하는 해수는 수온 및 수질이 불안정하기 때문에, 살균제의 해수로의 용해 거동은 변동되기 쉽다. 구체적으로는, 선내에 취입하는 해수의 온도가 높은 경우에는, 해수에 노출된 살균제가 곧바로 용해되어 버리므로 밸러스트수 중의 살균 성분의 농도가 과잉으로 높아져 버린다. 반대로, 해수의 온도가 낮은 경우에는, 해수에 노출된 살균제가 그다지 용해되지 않기 때문에, 밸러스트수 중의 살균 성분의 농도가 부족해져 버린다. 전자의 경우에는, 해수를 취입하는 속도를 빠르게 함으로써 살균 성분이 과잉 농도가 되는 것을 억제할 필요가 있다. 후자의 경우에는, 해수를 취입하는 속도를 느리게 하여 살균제가 용해되기 위한 시간을 충분히 확보할 필요가 있다. 또, 해수의 수질이 나쁜 경우에는, 다량의 살균 성분이 필요하게 되고, 해수의 수질이 양호한 경우에는, 밸러스트수에 다량의 살균 성분을 필요로 하지 않는다.

이와 같이 선내에 취입하는 해수의 온도나 수질은, 취입하는 장소에 따라서도 취입하는 시기에 따라서도 다르므로, 특허문헌 1 에 개시된 살균제 공급 장치에 대해, 미리 계산된 적당량의 살균제를 투입해 두는 것은 어렵다. 예를 들어, 살균제의 투입량이 지나치게 많아서 살균제가 용해되지 않고 잔류하거나, 살균제가 지나치게 용해되어 살균 성분이 극단적으로 고농도가 되거나, 살균제의 투입량이 지나치게 적어 밸러스트수 중의 살균 작용이 불충분하거나 하는 문제가 발생하기 쉽다.

게다가, 특허문헌 1 에 개시된 살균제 공급 장치는, 밸러스트 탱크로의 창수가 완료된 시점에서, 살균제 공급 장치 내에 살균제가 용해되지 않고 잔류하고 있는 경우에, 바이패스 배관으로부터 살균제 공급 장치를 취출할 수 없어, 살균제가 바이패스 배관 내의 해수 (밸러스트수) 에 계속 노출되게 된다. 이 때문에, 창수가 완료된 후에 해수의 취입을 정지시켜도, 바이패스 배관 내의 해수 (밸러스트수) 에 대해 살균제로부터 살균 성분이 계속 용해되어 버린다. 그 결과, 바이패스 배관 내의 살균 성분의 농도가 상정 이상으로 높아져, 살균제 공급 장치나 바이패스 배관에 대한 악영향이 우려된다.

이와 같이 용해되지 않고 잔류한 살균제가 염소계 살균제인 경우에는, 살균제의 일부가 분해되어 유효 염소 농도가 저하되는 경우도 있고, 유독한 염소 가스가 발생하는 경우도 있다. 또 살균 성분이 염소 성분인 경우에는, 당해 염소 성분에 의해 수처리 장치에 부식이 발생하는 경우도 있다.

일본 공개특허공보 2012-254402호

본 발명의 목적은, 밸러스트수의 살균 성분 농도를 원하는 범위 내로 조정하기 쉬운 밸러스트수 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 국면에 관련된 밸러스트수 처리 장치는, 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하는 밸러스트 배관과, 밸러스트 배관을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 밸러스트 배관에 단위 시간당 일정량의 살균제를 공급하는 살균제 공급 수단을 구비한다. 이 밸러스트수 처리 장치를 사용한 밸러스트수 처리 방법은, 밸러스트 배관으로부터 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하는 공정과, 상기 밸러스트 배관을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 밸러스트 배관에 단위 시간당 일정량의 살균제를 공급하는 공정을 포함한다.

본 발명에 의하면, 밸러스트수의 살균 성분 농도를 원하는 범위 내로 조정하기 쉬운 밸러스트수 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 밸러스트수 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 실시형태 1 의 살균제 공급 수단을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3 은, 실시형태 1 의 농도 측정부의 장착 위치를 변경한 밸러스트수 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4 는, 실시형태 1 의 살균제 공급 수단의 변형예를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 5 는, 도 4 의 단면도이다.
도 6 은, 비교예 1 의 밸러스트수 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.

(실시형태 1)

［밸러스트수 처리 장치］

본 발명의 일 실시형태인 실시형태 1 에 관련된 밸러스트수 처리 장치 (1) 의 구성에 대해, 도 1 을 참조하여 설명한다.

밸러스트수 처리 장치 (1) 는, 선내에 배치되고, 선내에 퍼올려진 밸러스트수를 살균 처리하여 선내에 배치된 밸러스트 탱크 (60) 로 유도하는 장치이다. 밸러스트수 처리 장치 (1) 는, 밸러스트 배관 (11) 과, 밸러스트 펌프 (10) 와, 여과 장치 (20) (필터) 와, 살균제 공급 수단 (30) 과, 공급 배관 (36) 과, 유량 측정부 (41) 와, 농도 측정부 (42) 와, 믹서 (50) 와, 제어부 (70) 를 주로 구비하고 있다.

밸러스트 배관 (11) 은, 밸러스트 탱크 (60) 에 연결되어 있고, 선내에 퍼올려진 해수를 밸러스트 탱크 (60) 로 유도하기 위한 공급 유로를 구성하고 있다. 밸러스트 배관 (11) 은, 해수가 유입되는 일방의 배관구와, 밸러스트 탱크 (60) 에 연결되는 타방의 배관구를 가지고 있다. 밸러스트수가 되는 원수 (일반적으로는 「해수」) 는, 일방의 배관구로부터 밸러스트 배관 (11) 내에 유입되고, 상기 타방의 배관구를 향해 밸러스트 배관 (11) 내를 흐르는 것에 의해 밸러스트 탱크 (60) 로 유도된다. 그리고, 이 원수 (해수) 는, 밸러스트 탱크 (60) 에 있어서 선체를 안정화시키기 위한 밸러스트수로서 저류된다. 이하에 있어서, 밸러스트 배관 (11) 에 취입한 후의 원수 (해수) 를 「밸러스트수」라고 기재하는 경우도 있다.

밸러스트 펌프 (10) 는, 밸러스트 배관 (11) 에 있어서 일방의 배관구측에 배치되어 있고, 밸러스트 배관 (11) 내에 유입시킨 밸러스트수를 밸러스트 탱크 (60) 에 공급한다.

여과 장치 (20) 는, 밸러스트 배관 (11) 에 있어서 밸러스트 펌프 (10) 보다 밸러스트수의 흐름 방향의 하류측 (밸러스트 탱크 (60) 측) 에 배치되어 있다. 여과 장치 (20) 는, 여과에 의해 해수에 함유되는 이물질 및 미생물 등을 제거한다. 여과 장치 (20) 는, 살균제 공급 수단 (30) 보다 상류측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 여과 장치 (20) 를 통과한 후의 해수 (밸러스트수) 는, 탁도가 낮아 수질이 향상되어 있기 때문에, 살균제를 안정적으로 용해시킬 수 있기 때문이다. 또한, 여과 장치 (20) 는, 밸러스트 펌프 (10) 에 대해 상류측에 배치되어 있어도 된다.

유량 측정부 (41) 는, 밸러스트 배관 (11) 에 있어서의 여과 장치 (20) 보다 하류측에 배치되어 있고, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수 (해수) 의 유량을 측정하는 부위이다. 유량 측정부 (41) 는, 여과 장치 (20) 의 하류측에 배치되는 형태에만 한정되지 않고, 여과 장치 (20) 의 상류측에 배치되어 있어도 되고, 믹서 (50) 의 하류측에 배치되어 있어도 된다. 유량 측정부 (41) 에 의해 측정된 유량의 정보는, 후술하는 제어부 (70) 에 전달된다.

살균제 공급 수단 (30) 은, 밸러스트 배관 (11) 으로부터 떨어진 위치에 형성되고, 여과 장치 (20) 보다 하류측의 밸러스트 배관 (11) 에 공급 배관 (36) 을 개재하여 접속되어 있다. 살균제 공급 수단 (30) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 칸막이에 의해 상면에서 보았을 때 격자상으로 구획된 용기 (31) 를 복수 구비하고, 이 용기로부터 적당량의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 투입 가능하게 구성되어 있다. 여기서의 용기 (31) 는, 청구항에서 서술하는 「수용부」에 상당한다.

각 용기 (31) 의 내부 용적은 거의 동일하게 되어 있고, 각 용기 (31) 의 하측에는 개폐 가능하게 바닥판 (34) 이 장착되어 있다. 각 용기 (31) 에 살균제 (33) 를 충전함으로써 1 회분의 공급에 적당한 일정량의 살균제 (33) 를 유지할 수 있다. 그리고, 바닥판 (34) 을 여는 것에 의해 용기 (31) 내의 일정량의 살균제 (33) 가 낙하한다. 용기 (31) 로부터 낙하한 살균제 (33) 는, 공급 배관 (36) 을 경유하여 밸러스트수의 흐름에 흡인되는 형태로 밸러스트 배관 (11) 에 공급된다. 즉, 살균제 (33) 는, 용기 (31) 에 수납된 상태에서는, 밸러스트수에 노출되지 않고, 바닥판 (34) 을 엶으로써 비로소 밸러스트수에 투입되는 것으로 되어 있다. 상기 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 의 개폐는, 후술하는 제어부 (70) 에 의해 소정의 시간 간격으로 열리도록 제어되어 있다. 이 제어에 의해 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당으로 일정량의 살균제를, 공급 배관 (36) 을 경유하여 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다.

여기서, 「단위 시간당 일정량의 살균제를 공급한다」란, 수처리 중의 단위 시간당으로 일정한 중량의 살균제를 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 것인 한, 그 공급 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 5 분마다 30 g 의 살균제를 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급해도 되고, 1 초마다 0.1 g 의 살균제를 연속적으로 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급해도 된다.

상기 「단위 시간당으로 일정한 중량의 살균제」에 있어서의 단위 시간은, 밸러스트 탱크의 용적, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량, 요구되는 살균 성분의 농도, 및 살균제의 유효 염소 농도 등에 따라 설정된다. 예를 들어 단위 시간을 1 분으로 설정하는 경우, 1 분마다 밸러스트 배관 (11) 에 공급되는 살균제의 중량이 일정한 것을 의미한다. 이 단위 시간이 짧을수록 밸러스트 배관 (11) 에 대해 살균제를 균일하게 공급할 수 있어, 밸러스트수 중의 살균 성분의 농도를 안정화시킬 수 있다. 요컨대, 1 분마다 6 g 의 살균제를 모아서 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 것보다도, 1 초마다 0.1 g 의 살균제를 연속적으로 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 것이 바람직하다. 상기 단위 시간은 10 분 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 분 이하이며, 더욱 바람직하게는 3 분 이하, 특히 바람직하게는 1 분 이하이다. 상기와 같이 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 도입함으로써, 밸러스트수에 존재하는 미생물이나 균류 등을 박멸할 수 있다.

공급 배관 (36) 은, 여과 장치 (20) 보다 하류측의 밸러스트 배관 (11) 과 살균제 공급 수단 (30) 을 연결하여, 살균제 공급 수단 (30) 내의 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 배관이다. 본 실시형태에서는, 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 공급 배관 (36) 을 경유하여 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 공급하도록 구성되어 있지만, 공급 배관 (36) 은 필수가 아니고, 예를 들어 밸러스트 배관 (11) 에 살균제 공급 수단 (30) 을 접속해도 된다. 살균제 공급 수단 (30) 을 밸러스트 배관 (11) 에 직접 접속하는 경우, 살균제 공급 수단 (30) 의 밸러스트 배관 (11) 과의 접속 부분 (요컨대 살균제 공급 수단 (30) 의 선단 부분) 을, 밸러스트 배관측을 향하여 끝이 오므라진 형상으로 하여 밸러스트 배관 (11) 의 내경보다 작게 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 살균제 공급 수단 (30) 의 형상으로 함으로써, 밸러스트 배관 (11) 내를 흐르는 밸러스트수가 살균제 공급 수단 (30) 내에 진입하는 것을 방지할 수 있다. 살균제 공급 수단 (30) 의 선단 부의 내경은, 밸러스트 배관 (11) 의 내경의 5 분의 1 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 분의 1 이하이다.

여기서, 「살균제 공급 수단이 밸러스트 배관에 살균제를 공급한다」란, 밸러스트 배관 (11) 과는 별개로 구성된 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 공급하는 형태를 의미하고, 밸러스트 배관 (11) 내에 살균제 공급 수단을 배치하는 형태를 포함하지 않는다. 즉, 살균제 공급 수단 (30) 은, 밸러스트 탱크에 창수시에 있어서, 건조한 상태로 유지하고 있는 살균제 (33) 를 적절하게 일정 간격으로 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 것으로, 미리 소정량의 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 에 유지하여 창수에 수반하여 밸러스트수에 살균 성분을 용해시키는 것에 의해 살균 성분을 밸러스트 탱크에 공급하는 것은 포함되지 않는다.

밸러스트 배관 (11) 의 내경의 크기는, 공급 배관 (36) 의 내경의 크기보다 충분히 크고, 예를 들어 공급 배관 (36) 의 내경은, 밸러스트 배관 (11) 의 내경의 5 분의 1 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 분의 1 이하이다. 이로써 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수가 공급 배관 (36) 을 통해서 살균제 공급 수단 (30) 에 유입되는 것을 억제할 수 있다.

살균제 (33) 는, 해양성 미생물 및 해양성 세균류 등에 작용하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 차아염소산 등을 발생시키는 화합물을 사용할 수 있다. 차아염소산 등을 발생시키는 화합물로는, 차아염소산칼슘, 염소화 이소시아누르산염 등을 들 수 있다. 염소화 이소시아누르산염의 예로는, 디클로로이소시아누르산염 및/또는 트리클로로이소시아누르산을 사용하는 것이 바람직하다.

염소화 이소시아누르산염은, 이소시아누르산의 질소 원자에 결합한 수소 원자가 염소 원자로 치환된 구조를 갖는 화합물로서, 3 개의 염소 원자에 의해 수소 원자가 치환된 트리클로로이소시아누르산 (하기 구조식 (1)) 및 2 개의 염소 원자에 의해 수소 원자가 치환된 디클로로이소시아누르산염 (하기 구조식 (2) 에서는, 대표적인 디클로로이소시아누르산나트륨을 예시하고 있다) 을 포함한다. 이들 이소시아누르산 염화물은, 수중에 용출시킴으로써 살균성을 갖는 차아염소산 (HOCl) 을 발생시킨다.

[화학식 1]

[화학식 2]

살균제 (33) 는, 상기 구조식 (1) 로 나타내는 트리클로로이소시아누르산, 또는 상기 구조식 (2) 로 나타내는 디클로로이소시아누르산나트륨 등의 디클로로이소시아누르산염을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 살균제 (33) 는, 물에 용출시킴으로써 살균성을 갖는 차아염소산 (HOCl) 을 발생시킬 수 있고, 이 차아염소산에 의해 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수를 살균 처리할 수 있다. 트리클로로이소시아누르산은, 물에 대한 용해도가 낮기 때문에, 고농도의 용액을 조제하는 것이 용이하지 않지만, 장기간에 걸쳐 유효 성분을 소량씩 공급할 수 있고, 유효 염소 농도가 90 ％ 전후로 매우 높기 때문에 소량으로 살균 효과를 얻기 쉽다. 게다가, 트리클로로이소시아누르산 및 디클로로이소시아누르산염은 모두 온도 안정성이 높기 때문에 40 ℃ 정도의 고온 하에서 보관한 경우에도 잘 열화되지 않아, 안전하게 사용할 수 있다. 또, 트리클로로이소시아누르산 및 디클로로이소시아누르산염은, 차아염소산칼슘 등과는 달리, 물에 용해시켰을 때에 침전물이 잘 발생하지 않는다는 이점도 있다. 또 디클로로이소시아누르산염은, 물에 대한 용해도가 높아, 살균제 (33) 를 함유하는 밸러스트수를 단시간에 조제할 수 있다는 이점이 있다.

살균제 (33) 로서 트리클로로이소시아누르산을 사용하는 경우, 그대로 사용 해도 되고, 필요에 따라 붕괴 보조제를 첨가해도 된다. 살균제 (33) 에 붕괴 보조제를 첨가함으로써 붕괴 보조제가 먼저 물에 용해되어 용이하게 살균제 (33) 의 형상이 붕괴되기 쉬워진다. 이와 같이 살균제 (33) 가 수중에서 붕괴되는 것에 의해 살균제 (33) 가 물에 용해되기 쉬워진다. 붕괴 보조제로는 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있고, 예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스염 등을 들 수 있다. 붕괴 보조제는, 살균제 (33) 전체의 0.1 ∼ 10 ％ 의 질량 비율로 함유되는 것이 바람직하다.

살균제 (33) 의 전체 투입량은, 밸러스트 탱크 (60) 에 창수하는 밸러스트수량 및 그 살균 성분의 농도에 기초하여 산출된다. 예를 들어 밸러스트 탱크 (60) 에 창수하는 밸러스트수량이 1000 톤이고, 염소 농도 설정치가 10 ㎎/ℓ 이며, 염소 농도를 10 ㎎/ℓ 로 하기 위해서 필요한 살균제 (33) 의 농도가 12 ㎎/ℓ 인 경우, 살균제 (33) 의 투입량은, 하기 식에 의해 12 ㎏ 으로 산출된다.

12 (㎎/ℓ) × 1000 (톤) × 1000 (ℓ/톤) = 12 ㎏

상기에서 산출된 살균제 (33) 는, 용기 (31) 의 용량에 맞추어 1 회 또는 복수 회로 나누어 밸러스트 배관 (11) 에 공급된다. 예를 들어 살균제 공급 수단 (30) 이 20 개의 용기 (31) 를 포함하여, 각 용기 (31) 가 각각 100 g 의 살균제를 유지할 수 있는 내부 용적인 경우, 모든 용기 (31) 에 살균제를 충전하면 1 회의 충전 작업으로 100 g × 20 = 2 ㎏ 의 살균제 (33) 를 살균제 공급 수단 (30) 에 충전할 수 있다. 이 살균제 공급 수단 (30) 의 각 용기 (31) 의 바닥판을 2 분마다 1 개씩 여는 것에 의해 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 100 g 씩 공급하는 경우, 40 분 후에 모든 용기의 살균제 (33) 가 밸러스트 배관 (11) 에 공급된다. 이 때문에, 40 분마다 2 ㎏ 의 살균제를 살균제 공급 수단 (30) 에 충전하는 작업을 실시하게 된다. 이 작업을 6 회 반복함으로써, 12 ㎏ 의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다.

또한, 상기의 예에서는 살균제 공급 수단 (30) 이 2 분마다 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 1 개씩 여는 구성을 설명했지만, 공급 배관 (36) 의 내경 및 경사 각도를 조정하는 공급량 조정 기구를 형성하는 것이 바람직하다. 이 공급량 조정 기구에 의해 공급 배관 (36) 의 내경이나 경사 각도를 조정함으로써, 바닥판 (34) 을 열었을 때에 용기 (31) 내의 모든 살균제 (33) 를 서서히 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있으므로, 살균제 (33) 의 공급 속도를 조정할 수 있다. 또 용기 (31) 로부터 낙하한 살균제 (33) 를 일정한 속도로 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다.

본 실시형태의 살균제의 공급 방법과 같이, 소정량의 살균제를 일정 간격으로 밸러스트수에 피드함으로써, 밸러스트수의 수량에 대해 살균제 (33) 가 차지하는 비율을 적게 할 수 있으므로, 살균제 (33) 의 용해되지 않은 잔류물이 잘 발생하지 않게 된다는 장점도 있다.

살균제 (33) 의 형태는, 특별히 한정되지 않고, 과립상, 분말상, 정제상 및/또는 펠릿상의 어느 형태여도 되지만, 취급의 간편성을 고려하면, 직경이 0.1 ∼ 10 ㎜ 인 과립상이 바람직하다. 0.1 ㎜ 이상의 직경의 과립상의 살균제를 사용함으로써, 분진을 잘 발생하지 않게 할 수 있으므로 취급이 용이하고, 또 입도가 10 ㎜ 이하인 직경의 살균제를 사용함으로써 계량시의 사용적 (死容積) 을 줄일 수 있음과 함께, 용해 속도가 지나치게 느려지는 것을 억제할 수 있다.

믹서 (50) 는, 밸러스트 배관 (11) 에 있어서의 공급 배관 (36) 과의 접속 부분보다 하류측에 배치되어 있다. 믹서 (50) 를 사용하여 살균제를 공급한 후의 밸러스트수를 교반함으로써, 살균제를 밸러스트수에 용해시키기 쉬워짐과 함께, 당해 밸러스트수에 있어서의 살균 성분의 농도를 균일화시킬 수 있다.

농도 측정부 (42) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 밸러스트 탱크 (60) 에 장착되어, 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 측정하는 농도 측정계이다. 살균제로서 염소계의 것을 사용하는 경우, 살균 성분의 농도는 염소 농도와 상관이 있다. 이 염소 농도 (㎎/ℓ) 는, 밸러스트수의 총 잔류 산화물 (TRO : Total Residual Oxidant) 농도로서 측정된다. TRO 농도는, DPD 시약을 사용한 계측기 등에 의해 측정할 수 있다. 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 농도 측정부 (42) 에서 측정한다. 이 측정 결과를 후술하는 제어부 (70) 에 피드백함으로써, 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 관리할 수 있다. 이로써 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 적정한 분량의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다. 그리고, 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 적당히 높일 수 있다. 또한, 농도 측정부 (42) 는, 밸러스트 탱크 (60) 에 저류된 살균 성분의 농도를 검지 가능한 것이면 되고, 다른 종류의 센서도 동일하게 사용할 수 있다.

제어부 (70) 는, 살균제 공급 수단 (30), 유량 측정부 (41) 및 농도 측정부 (42) 에 각각 접속되어, 연산부, 기억부 등을 구비한 퍼스널 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 제어부 (70) 는, 유량 측정부 (41) 에 의해 측정된 밸러스트수의 유량의 정보를 취득함과 함께 농도 측정부 (42) 에 의해 측정된 밸러스트수의 농도의 정보를 취득한다. 다음으로, 제어부 (70) 는, 이들 정보에 기초하여 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 여는 시간 간격을 산출한다. 그리고, 제어부 (70) 는, 그 산출된 시간 간격에 기초하여 살균제 공급 수단 (30) 의 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 순차 연다. 이와 같이 제어부 (70) 에 의해 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 여는 타이밍을 산출하고, 그 산출 결과에 기초하여 바닥판 (34) 을 순차 여는 것에 의해, 밸러스트 배관 (11) 에 적확한 타이밍으로 살균제를 공급할 수 있다. 이로써 밸러스트수 중의 살균 성분의 농도를 원하는 범위로 조정할 수 있다.

［밸러스트수 처리 방법］

다음으로, 상기 밸러스트수 처리 장치 (1) 를 사용하여 실시되는 본 실시형태에 관련된 밸러스트수 처리 방법에 대해 설명한다.

먼저, 밸러스트 펌프 (10) 를 동작시킴으로써, 해수가 밸러스트 배관 (11) 내에 밸러스트수로서 퍼올려진다. 퍼올려진 밸러스트수는, 여과 장치 (20) 에서 여과됨으로써 이물질 등이 제거된다. 다음으로, 밸러스트수가 유량 측정부 (41) 를 통과할 때에 유량 측정부 (41) 는 밸러스트수의 유량을 계측한다. 유량 측정부 (41) 에 의해 측정된 정보는 제어부 (70) 에 보내진다.

제어부 (70) 는, 유량 측정부 (41) 에서 측정한 밸러스트수의 유량, 및 미리 설정되어 있는 살균제의 유효 농도 등의 값에 기초하여, 제어부 (70) 의 연산부에 의해 살균제 공급 수단 (30) 의 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 여는 시간 간격을 산출한다. 예를 들어, 밸러스트수의 유량이 300 ㎥/시간 (5000 ℓ/분) 이고, 각 용기 (31) 내에 유지되는 살균제의 중량이 100 g 이고, 살균제의 유효 염소 농도가 50 ％ 이며, 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 유효 염소 농도를 10 mg－TRO/ℓ 로 설정하는 경우, 제어부 (70) 에 있어서의 연산부는, 하기 식에 의해 1 분마다 100 g 의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하도록 산출한다.

100000 × 0.5/(5000 × 10) = 1 (분)

그리고, 제어부 (70) 는, 밸러스트수의 취입 개시와 함께, 연산부에서 산출한 시간 간격으로 살균제 공급 수단 (30) 의 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 1 개씩 순차 열도록 자동 프로그램을 짠다. 그리고, 이 자동 프로그램에 준하여, 제어부 (70) 는, 각 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 순차 연다. 이와 같이 하여 단위 시간당으로 일정량의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급한다. 그리고, 살균제는 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수와 함께 믹서 (50) 에 유입된다. 이 믹서 (50) 에 있어서 밸러스트수 및 살균제를 교반한다. 이로써 살균 성분의 농도가 균일화된 밸러스트수를 밸러스트 탱크 (60) 에 창수할 수 있다.

밸러스트 탱크 (60) 에 창수된 밸러스트수는 농도 측정부 (42) 에 의해 정기적으로 살균 성분의 농도가 측정되고, 그 측정 결과는 제어부 (70) 에 보내진다. 제어부 (70) 는 농도 측정부 (42) 에서 측정된 농도가 기준 범위 내인지의 여부를 판정한다. 이 기준 범위는 밸러스트수 처리 장치의 처리 능력 및 선박의 설계에 의해 미리 설정되어 있다. 농도 측정부 (42) 에서 측정된 농도가 기준 범위 외가 되는 경우에는, 그 취지를 제어부 (70) 가 도면 외의 경보기로 전달한다. 이 정보가 전달된 경보기는, 사용자를 향하여 경고를 발한다. 이 경고를 받은 사용자는 살균제를 투입하는 단위 시간을 조정한다. 이와 같이 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 측정한다. 그리고, 농도 측정부 (42) 에서 측정된 측정 결과를 살균제의 공급량에 피드백함으로써, 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 적정한 범위 내로 조정할 수 있다.

＜변형예＞

상기 실시형태에 있어서는, 복수의 용기 (31) 의 각 바닥판을 일정 시간 간격으로 여는 구성의 살균제 공급 수단 (30) 을 설명했지만, 밸러스트 배관 (11) 에 단위 시간당으로 일정량의 살균제를 공급할 수 있는 것이면 상기 실시형태에서 사용한 살균제 공급 수단 (30) 에만 한정되지 않고, 각종의 수법을 이용할 수 있다. 예를 들어 일정한 용적을 갖는 용기 (31) 내에 살균제 (33) 를 충전하고, 그 용기 (31) 내의 살균제 (33) 의 전체량을 밸러스트 배관 (11) 에 공급해도 되고, 소정량의 살균제 (33) 를 용기 (31) 에 칭량하여, 칭량한 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 에 공급해도 된다. 용기 (31) 는, 일정한 용적을 계량할 수 있는 것이면, 도 2 에 나타내는 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 양단을 밸브로 개폐 가능한 배관이어도 된다. 배관을 사용하여 살균제를 공급하는 경우, 배관의 하방의 밸브를 1 분 간격으로 5 초씩 여는 것에 의해 단위 시간당으로 일정량의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서는, 밸러스트 배관 (11) 의 내경을, 공급 배관 (36) 의 내경보다 크게 함으로써, 밸러스트수가 공급 배관 (36) 내에 유입되는 것을 방지하고 있었지만, 이와 같은 수법에만 한정되지 않고, 밸러스트수가 살균제 공급 수단 (30) 에 유입되는 것을 방지하는 유입 방지 밸브를 형성하거나 하는 각종 방법을 채택해도 된다.

상기 실시형태에 있어서는, 살균제를 그대로 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 경우를 설명했지만, 살균제를 적당량의 용매에 일단 투입하고, 당해 용매 중에서 살균제를 용해시킨 후에 그 살균제가 용해된 용매를 송액 펌프에 의해 밸러스트 배관 (11) 에 주입해도 된다.

상기 실시형태에 있어서는, 1 개의 살균제 공급 수단 (30) 을 밸러스트 배관 (11) 에 장착하는 경우를 설명했지만, 복수의 살균제 공급 수단 (30) 을 밸러스트 배관 (11) 에 장착해도 된다. 복수의 살균제 공급 수단 (30) 을 장착하는 경우, 어느 하나의 살균제 공급 수단 (30) 의 살균제의 공급을 끝낸 시점에서, 다음의 살균제 공급 수단 (30) 에 의한 살균제의 공급으로 전환할 수 있다. 이로써 살균제 공급 수단 (30) 에 살균제를 충전하는 조작의 시간을 확보하기 쉬워진다.

상기 실시형태에 있어서는, 유량 측정부 (41) 는 여과 장치 (20) 의 하류측의 밸러스트 배관 (11) 에 장착되어 있지만, 유량 측정부 (41) 는 밸러스트 배관 (11) 내를 흐르는 밸러스트수의 유속을 측정할 수 있는 위치인 한, 그 위치는 한정되지 않는다.

상기 실시형태에 있어서는, 제어부 (70) 는 유량 측정부 (41) 에 의한 밸러스트수의 유량의 측정 결과에 기초하여 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 공급하는 타이밍 및 분량을 산출하고 있지만, 이와 같은 형태에만 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부 (70) 는, 농도 측정부 (42) 에 의한 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도에 기초하여 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 공급하는 타이밍 및 분량을 산출해도 된다. 구체적으로는, 농도 측정부 (42) 가 기준 범위보다 높은 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 검출한 경우, 제어부 (70) 는 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제의 분량을 줄이도록 제어한다. 한편, 농도 측정부 (42) 가 기준 범위보다 낮은 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 검출한 경우, 제어부 (70) 는 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제의 분량을 늘리도록 제어한다.

상기 실시형태에 있어서는, 밸러스트 탱크 (60) 에 농도 측정부 (42) 를 장착하고 있지만, 살균제 (33) 로서 디클로로이소시아누르산염을 사용하는 경우, 디클로로이소시아누르산염은 신속하게 밸러스트수에 용해되므로, 도 3 에 나타내는 바와 같이 믹서 (50) 의 하류측으로서, 또한 밸러스트 탱크 (60) 의 상류측의 밸러스트 배관 (11) 에 농도 측정부 (42) 를 장착해도 된다. 도 3 에 나타내는 위치의 농도 측정부 (42) 에 의해 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 TRO 농도를 측정함으로써, 밸러스트 탱크 (60) 에 창수되는 밸러스트수의 TRO 농도를 관리할 수 있다.

상기 실시형태의 살균제 공급 수단 (30) 은, 용기 (31) 의 바닥판 (34) 을 여는 것에 의해 용기 (31) 내의 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하고 있지만, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 밸러스트 배관 (11) 에 소정량의 살균제 (33) 를 투입할 수 있는 것이면, 살균제 공급 수단 (30) 의 구체적 구성은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 도 4 에 나타내는 살균제 공급 수단 (30a) 을 밸러스트 배관 (11) 의 상부에 형성함으로써 단위 시간당으로 일정량의 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 에 공급해도 된다.

살균제 공급 수단 (30a) 은, 공급 배관 (36a) 을 통해서 밸러스트 배관 (11) 에 단위 시간당으로 일정량의 살균제 (33) 를 공급하는 것이고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 일방향 (길이 방향) 으로 연장되는 판상으로 구성되고, 표리를 관통하는 개구부 (34b) 가 형성된 사각형상의 하판 (34a) 과, 상기 하판 (34a) 의 폭 방향 양단에 하판 (34a) 의 상면에 대해 세워 설치하고, 길이 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드판 (37) 과, 1 쌍의 가이드판 (37) 사이에서 하판 (34a) 의 상면을 슬라이딩 가능하게 재치 (載置) 되는 살균제 수용 부재 (31a) 와, 개구부 (34b) 로부터 낙하한 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 공급 배관 (36a) 과, 살균제 수용 부재 (31a) 를 하판 (34a) 의 길이 방향으로 압출하는 압출 부재 (35) 를 가지고 있다.

살균제 수용 부재 (31a) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 바닥벽에 배출용 개구부를 갖는 상자상체로, 본 실시형태에서는, 통상의 복수의 수용부 (32a) 를 내부에 갖는 중공상의 부재이며, 그 평면에서 보았을 때에 있어서 전체적으로 평평한 사다리상의 프레임체를 나타내고 있다. 즉, 살균제 수용 부재 (31a) 는, 1 쌍의 가이드판 (37) 에 면 접촉하는 판상의 직사각형면판 (31b) 과, 직사각형면판 (31b) 의 단부끼리를 연결하는 1 쌍의 단면판 (31c) 과, 당해 단면판 (31c) 과 평행하게 서로 이간되어 형성되고, 직사각형면판 (31b) 끼리를 연결하는 복수의 칸막이판 (31d) 을 가지고 있다. 본 실시형태에 있어서의 각 수용부 (32a) 는 모두, 동일한 용량이 되도록 각각 각 칸막이판 (31d) 에 의해 구획되어 있다. 그리고, 각 수용부 (32a) 에 각각 동일 중량의 살균제 (33) 가 충전되어 있다.

하판 (34a) 은, 살균제 수용 부재 (31a) 및 수용부 (32a) 내의 살균제 (33) 를 하측으로부터 지지하는 판상 부재이다. 하판 (34a) 에는 상하 방향으로 관통하는 개구부 (34b) 가 형성되어 있고, 이 개구부 (34b) 의 상부에 위치하는 수용부 (32a) 내의 살균제 (33) 가 개구부 (34b) 로부터 공급 배관 (36a) 에 낙하한다.

공급 배관 (36a) 은, 하판 (34a) 의 개구부 (34b) 와 밸러스트 배관 (11) 을 연결하는 배관이며, 개구부 (34b) 로부터 낙하한 살균제 (33) 를 밸러스트 배관 (11) 으로 유도하는 유로이다. 공급 배관 (36a) 과 밸러스트 배관 (11) 의 접속 부분에 있어서의 공급 배관 (36a) 의 내경은, 밸러스트 배관 (11) 의 내경보다 충분히 작게 되어 있다. 이 때문에, 밸러스트 배관 (11) 내를 흐르는 밸러스트수가 공급 배관 (36a) 에 유입되지 않고, 공급 배관 (36a) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 살균제 (33) 를 서서히 공급할 수 있다.

1 쌍의 가이드판 (37) 은, 살균제 수용 부재 (31a) 가 하판 (34a) 의 길이 방향으로 슬라이딩하는 것을 보조하기 위해서 형성되는 동 형상의 판상 부재이다. 1 쌍의 가이드판 (37) 끼리의 간격은 살균제 수용 부재 (31a) 의 폭 방향 길이와 거의 동일하게 되어 있다. 이 가이드판 (37) 이 형성됨으로써 하판 (34a) 의 상부에 배치된 살균제 수용 부재 (31a) 가 하판 (34a) 으로부터 낙하하지 않고, 하판 (34a) 의 길이 방향의 전후로 슬라이딩 가능해진다.

압출 부재 (35) 는, 하판 (34a) 에 대해 살균제 수용 부재 (31a) 를 하판 (34a) 의 길이 방향으로 일정 속도로 압출하는 것으로, 이 압출 속도는 제어부 (70) 에 의해 제어되어 있다. 제어부 (70) 는, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량, TRO 농도, 살균제의 유효 염소 농도, 및 각 수용부 (32a) 에 충전되는 살균제 (33) 의 중량에 기초하여 압출 부재 (35) 의 압출 속도를 산출한다. 여기서 산출된 압출 속도로 압출 부재 (35) 가 살균제 수용 부재 (31a) 를 길이 방향으로 압출한다. 이로써 살균제 수용 부재 (31a) 가 하판 (34a) 의 길이 방향으로 슬라이딩한다. 그리고, 개구부 (34b) 에 가까운 쪽의 수용부 (32a) 로부터 차례로 개구부 (34b) 의 상부에 도달한다. 개구부 (34b) 의 상부에 도달한 수용부 (32a) 내의 살균제 (33) 가 개구부 (34b) 를 통해서 공급 배관 (36a) 에 낙하한다. 그리고, 공급 배관 (36a) 을 통해서 밸러스트 배관 (11) 에 단위 시간당으로 일정량의 살균제가 공급된다. 또한, 살균제 공급 수단 (30a) 은, 살균제 (33) 를 일정 시간마다 공급할 수 있는 한, 도 4 및 도 5 에 나타내는 형태에 한정되지 않는다.

상기 도 4 및 도 5 에 나타내는 살균제 공급 수단 (30a) 은, 압출 부재 (35) 의 압출 속도를 조정함으로써 밸러스트 배관 (11) 에 대해 단위 시간당으로 일정량의 살균제 (33) 를 공급할 수 있으므로, 용기의 바닥판을 1 개씩 여는 상기 실시형태에 비해, 제어 기구를 보다 간편한 구성으로 할 수 있다.

＜밸러스트수 처리 장치에 의한 작용 효과＞

다음으로, 상기 밸러스트수 처리 장치 (1) 및 밸러스트수 처리 방법에 의한 작용 효과에 대해 설명한다. 상기 밸러스트수 처리 장치 (1) 에 의하면, 밸러스트 배관 (11) 과는 별개 독립적으로 살균제 공급 수단 (30) 이 형성되어 있으므로, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수가 살균제 (33) 에 노출되는 경우가 없다. 그리고, 밸러스트 배관 (11) 과는 별개 독립적으로 형성된 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 대해, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당 일정량의 살균제를 공급하고 있다. 즉, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량이 작은 경우에는, 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제 (33) 의 양을 적게 수 있다. 그리고, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량이 큰 경우에는, 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제 (33) 의 양을 많게 할 수 있다.

이 때문에, 종래의 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 설치하는 형태와 비교하여, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량에 대해 과잉량의 살균제가 공급되는 경우도 없고, 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제의 양이 지나치게 적어지는 경우도 없다. 따라서, 밸러스트 탱크 (60) 에 창수되는 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 일정한 범위 내로 조정하기 쉽다. 이로써 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수에 미생물이나 균류가 증식하는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 또 밸러스트수의 살균 성분의 농도가 현저하게 높아지는 것도 억제할 수 있고, 살균 성분에 의한 이취 (異臭) 를 억제할 수 있으며, 밸러스트수 처리 장치 (1) 에 부식 등의 문제가 발생하는 것도 회피할 수 있다. 게다가 밸러스트 배관 (11) 에 대해 단위 시간당 일정량의 살균제를 밸러스트수에 피드함으로써, 살균제의 용해되지 않은 잔류물이 잘 발생하지 않게 할 수 있다.

또 밸러스트 배관 (11) 에 대해 살균제가 과잉으로 공급되는 것도 억제할 수 있다. 이 때문에, 살균제의 용해되지 않은 잔류물이 잘 발생하지 않게 되어, 살균제가 밸러스트수에 용출되어 밸러스트수의 살균 성분이 고농도화되는 것을 억제할 수 있다. 이로써 살균 성분에 의한 장치의 부식 및 인체에 대한 악영향을 억제할 수 있다.

또한, 상기 밸러스트수 처리 장치는, 상기 밸러스트 탱크 (60) 로의 밸러스트수의 공급을 정지시킬 때에, 상기 살균제 공급 수단 (30) 에 의한 상기 밸러스트 배관 (11) 으로의 상기 살균제 (33) 의 공급을 정지시키는 제어부 (70) 를 추가로 구비한다. 이와 같은 제어부 (70) 를 사용하는 상기 실시형태의 밸러스트수 처리 방법은, 상기 밸러스트 탱크 (60) 로의 밸러스트수의 공급을 정지시킬 때에, 상기 밸러스트 배관 (11) 에 상기 살균제 (33) 를 공급하는 공정을 정지시키는 공정을 추가로 포함한다.

상기와 같이 제어부 (70) 에 의해 밸러스트 탱크 (60) 로의 밸러스트수의 공급을 정지시킬 때에, 밸러스트 배관 (11) 에 살균제를 공급하는 것을 정지시키고 있다. 이로써 밸러스트 탱크 (60) 에 밸러스트수의 공급을 정지시킨 시점에서 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 살균제가 공급되지 않게 된다. 이 때문에, 밸러스트수의 취입을 어느 타이밍으로 정지시켜도 미사용한 살균제가 밸러스트 배관 (11) 에 공급되지 않고 미사용인 채로 살균제 공급 수단 (30) 에 유지된다. 이로써 미사용한 살균제가 밸러스트수에 의해 젖어 반용해 상태가 되는 것을 억제할 수 있고, 살균제로부터 불필요하게 살균 성분이 용출되는 것을 억제할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서는, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량을 측정하는 유량 측정부 (41) 를 추가로 구비하고 있다. 상기 실시형태의 밸러스트수 처리 방법은, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량을 측정하는 공정과, 측정한 상기 밸러스트수의 유량에 기초하여, 상기 밸러스트 배관 (11) 에 단위 시간당으로 공급하는 살균제 (33) 의 중량을 산출하는 공정과, 산출한 상기 살균제 (33) 의 중량에 기초하여, 상기 밸러스트 배관 (11) 에, 단위 시간당 일정량의 살균제 (33) 를 공급하는 공정을 추가로 포함한다. 이 유량 측정부 (41) 에 의해 밸러스트수의 유량을 계측하고, 그 계측 결과를 제어부 (70) 에 보냄으로써, 제어부 (70) 는, 밸러스트수의 유량, 살균제의 중량, 유효 염소 농도등의 정보에 기초하여 살균제를 공급하는 타이밍을 산출할 수 있다. 그리고, 제어부 (70) 는, 그 산출한 시간 간격으로 일정량의 살균제를 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있다. 이로써 밸러스트수의 취입량에 따라 필요해지는 분량의 살균제를 일정량씩 밸러스트 배관 (11) 에 공급할 수 있기 때문에, 밸러스트수의 살균제의 농도를 원하는 범위 내로 조정하기 쉽다.

본 실시형태에 있어서, 살균제 공급 수단 (30) 은, 일정량의 살균제를 유지하는 복수의 용기 (31) (수용부의 일례) 를 가지고, 제어부 (70) 는 용기 (31) 의 각각에 유지된 일정량의 살균제 (33) 를, 용기 (31) 마다 일정한 간격으로 밸러스트 배관 (11) 에 공급하도록 제어하고 있다. 이로써 밸러스트 배관 (11) 에 일정량의 살균제 (33) 를 확실하게 공급할 수 있다. 이로써 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 살균 성분의 농도를 일정한 범위 내로 조정하기 쉽다. 게다가, 밸러스트 배관 (11) 에 공급되지 않았던 살균제 (33) 가 용기 (31) 에 유지되는 것에 의해, 살균제 (33) 가 부주의하게 밸러스트수에 노출되는 것을 억제할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서는, 살균제 (33) 가 과립이기 때문에, 분진을 잘 발생시키지 않아 취급하기 쉽고, 게다가 살균제의 용해 속도가 지나치게 느려지는 것을 억제할 수 있다. 상기 밸러스트수 처리 장치에 있어서의 살균제가 차아염소산칼슘 또는 염소화 이소시아누르산염이고, 보다 바람직하게는 살균제가 트리클로로이소시아누르산 또는 디클로로이소시아누르산염이다. 이와 같은 살균제는, 살균성을 갖는 차아염소산 (HOCl) 을 발생시키기 쉽고, 이 차아염소산에 의해 밸러스트 탱크 내의 밸러스트수를 살균 처리할 수 있다.

또 살균제 (33) 가 트리클로로이소시아누르산인 것에 의해 장기간에 걸쳐 유효 성분을 소량씩 공급할 수 있고, 유효 염소 농도가 90 ％ 전후로 매우 높기 때문에 소량으로 살균 효과를 얻기 쉽다.

한편, 디클로로이소시아누르산염은, 물에 대한 용해도가 높기 때문에, 살균제를 함유하는 밸러스트수를 단시간에 조제할 수 있다. 디클로로이소시아누르산염으로는, 디클로로이소시아누르산나트륨 등이 바람직하게 사용된다. 게다가, 트리클로로이소시아누르산 및 디클로로이소시아누르산염은 모두, 온도 안정성이 높기 때문에 40 ℃ 정도의 고온 하에서 보관한 경우에도 잘 열화되지 않고, 또한 안전하게 사용할 수 있다.

실시예

(실시예 1)

본 실시예에서는, 도 1 에 나타내는 밸러스트수 처리 장치 (1) 를 모의한 프로토 타입의 처리 장치를 사용하였다. 도 1 의 밸러스트수 처리 장치에 있어서, 여과 장치 (20) 에는 메시 40 ㎛ 의 폴리올레핀 필터를 사용하였다. 살균제 공급 수단 (30) 은, 직경 2 ㎜ 의 과립의 트리클로로이소시아누르산으로 이루어지는 살균제 2 g 을 유지할 수 있을 정도의 내부 용적의 용기를 30 개 가지고 있고, 각 용기에 2 g 의 살균제를 미리 투입하였다. 각 용기의 바닥판은, 제어부 (70) 에 의해 각각 개별적으로 개폐가 제어되어 있다. 닫힌 상태의 바닥판 (34) 은 살균제 (33) 를 용기 (31) 내에 유지하고, 바닥판이 열린 상태가 되면 용기 (31) 내의 살균제 (33) 가 낙하하여 밸러스트 배관 (11) 에 공급된다. 본 실시예에서는, 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도가 10±1 ㎎/ℓ 가 되도록 설정하고, 하기의 요령으로 30 분간 수처리를 실시하였다.

먼저, 밸러스트 배관 (11) 내에 천연 해수를 공급하고, 이 천연 해수를 여과 장치 (20) 에 통과시킴으로써 천연 해수 중의 이물질을 제거하였다. 다음으로, 유량 측정부 (41) 에 의해 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량을 측정하였다. 이 측정의 결과, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수의 유량은 167 ℓ/분 (10 톤/h) 이었다. 이 유량의 측정 결과는 유량 측정부 (41) 로부터 제어부 (70) 에 송신되었다.

제어부 (70) 는, 천연 해수의 유량 (167 ℓ/분) 그리고 미리 설정한 TRO 농도 (10 ㎎/ℓ), 트리클로로이소시아누르산의 유효 염소 농도 (90 ％) 및 각 용기에 충전되는 살균제의 중량 (2 g) 에 기초하여, 하기의 계산에 의해 2 g 의 살균제를 65 초 간격으로 밸러스트 배관 (11) 에 도입해야 하는 것으로 산출하였다.

2 (g) × 0.90/｛167 (ℓ/분) × 10 (㎎/ℓ)｝= 65 (초)

그리고, 제어부 (70) 는, 천연 해수의 공급 개시와 함께, 살균제 공급 수단 (30) 의 하나인 용기의 바닥판을 열어 용기 내의 살균제 2 g 을 밸러스트 배관 (11) 에 도입하고, 그 후, 65 초 간격으로 살균제 공급 수단 (30) 의 용기의 바닥판을 1 개씩 열도록 (요컨대 65 초 간격으로 2 g 의 살균제를 공급하도록) 자동 프로그램을 짰다.

밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수에, 살균제 공급 수단 (30) 으로부터 살균제를 공급한 후, 밸러스트수 및 살균제를 믹서 (50) 에 의해 교반하였다. 이 교반 후의 밸러스트수를 밸러스트 탱크 (60) 에 창수하였다. 밸러스트수의 취입을 개시하고 나서 5 분마다, 농도 측정부 (42) 에서 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도를 측정함으로써, 그 시간 변화를 모니터링하였다. 그 결과는 하기의 표 1 에 나타내는 바와 같다.

(실시예 2)

실시예 2 에서는, 직경 2.5 ㎜ 의 과립이고, 98 질량％ 의 트리클로로이소시아누르산과, 2 질량％ 의 카르복시메틸셀룰로오스칼슘염 (붕괴 보조제) 을 함유하는 살균제를 사용한 것이 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여 수처리를 실시하였다. 이 살균제의 유효 염소 농도는 88 ％ 였기 때문에, 제어부 (70) 에 있어서의 연산부는, 하기의 계산에 의해 2 g 의 살균제를 63 초 간격으로 밸러스트 배관 (11) 에 도입해야 하는 것으로 산출하였다. 제어부 (70) 는, 63 초의 시간 간격으로 2 g 의 살균제를 밸러스트 배관 (11) 에 공급하였다.

2 (g) × 0.88/｛167 (ℓ/min) × 10 (㎎/ℓ)｝= 63 (초)

실시예 2 에 있어서도, 실시예 1 과 마찬가지로, 농도 측정부 (42) 를 사용하여 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도의 시간 변화를 5 분 간격으로 모니터링하였다. 그 결과는 하기의 표 1 에 나타내는 바와 같다.

(실시예 3)

본 실시예에서는, 실시예 1 의 밸러스트수 처리 장치의 살균제 공급 수단 (30) 을 도 4 및 도 5 에 나타내는 형태로 변경하고, 다시 살균제 (33) 를 디클로로이소시아누르산나트륨으로 변경한 것이 상이한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 밸러스트수를 조제하였다. 또, 본 실시예에서는, 공급 배관 (36a) 의 기울기를 조정함과 함께 밸러스트 배관 (11) 과의 접속 부분에 있어서의 공급 배관 (36a) 의 내경을 밸러스트 배관 (11) 의 내경의 1/30 로 설정하고, 공급 배관 (36a) 으로부터 밸러스트 배관 (11) 에 공급하는 살균제 (33) 의 공급 속도를 조정하였다.

본 실시예에서 사용한 살균제 공급 수단 (30a) 은, 상하 방향으로 관통하는 복수의 수용부 (32a) 가 서로 이간되어 40 개 형성된 살균제 수용 부재 (31a) 를 사용하여, 각 수용부 (32a) 에 직경 2 ㎜ 의 과립의 디클로로이소시아누르산나트륨으로 이루어지는 살균제 (3g) 를 충전하였다.

제어부 (70) 는, 천연 해수의 유량 (167 ℓ/분) 그리고 미리 설정한 TRO 농도 (10 ㎎/ℓ), 디클로로이소시아누르산나트륨의 유효 염소 농도 (56 ％) 및 각 수용부 (32a) 에 충전되는 살균제의 중량 (3 g) 에 기초하여, 하기의 계산에 의해 3 g 의 살균제를 1 분 간격으로 밸러스트 배관 (11) 에 도입해야 하는 것으로 산출하였다.

3 (g) × 0.56/｛167 (ℓ/분) × 10 (㎎/ℓ)｝= 1 (분)

그리고, 제어부 (70) 는, 천연 해수의 공급 개시와 함께, 압출 부재 (35) 에 의해 살균제 수용 부재 (31a) 를 하판 (34a) 의 길이 방향으로 일정 속도로 압출을 개시하고, 1 분 간격으로 살균제 수용 부재 (31a) 의 수용부 (32a) 가 1 개씩 비도록 (요컨대 1 분 간격으로 3 g 의 살균제가 균일 속도로 공급되도록) 자동 프로그램을 짰다. 본 실시예에서는, 공급 배관 (36a) 의 내경 및 기울기를 조정하고 있으므로, 개구부 (34b) 로부터 낙하한 3 g 의 살균제 (33) 가 1 분간 균일하게 밸러스트 배관 (11) 에 공급되었다.

실시예 3 에 있어서도, 실시예 1 과 마찬가지로, 농도 측정부 (42) 를 사용하여 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도의 시간 변화를 5 분 간격으로 모니터링하였다. 그 결과는 하기의 표 1 에 나타내는 바와 같다.

(비교예 1)

비교예 1 에서는, 도 1 에 나타내는 밸러스트수 처리 장치의 구성 대신에, 도 6 에 나타내는 밸러스트수 처리 장치 (1') 를 사용하였다. 도 6 은, 비교예 1 의 밸러스트수 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 6 에 있어서의 각 부의 참조 번호의 표기에 관하여, 도 1 의 각 부와 동일한 것에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 일부 변경을 더한 것에는 참조 부호의 말미에 데쉬 (') 를 부여함으로써 그 차이를 명확하게 하고 있다. 비교예 1 의 밸러스트수 처리 장치 (1') 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 살균제 공급 수단 (30) 대신에 살균제 용해 장치 (30') 를 바이패스 라인 (12) 에 장착하였다.

바이패스 라인 (12) 은, 유량 측정부 (41) 의 하류측의 분류 지점 (2D) 에서 밸러스트 배관 (11) 과 분기하여, 믹서 (50) 의 상류측의 합류 지점 (2E) 에서 밸러스트 배관 (11) 과 합류하도록 되어 있다. 바이패스 라인 (12) 을 흐르는 천연 해수 (밸러스트수) 는, 살균제 용해 장치 (30') 를 통과하여 밸러스트 배관 (11) 으로 되돌아온다. 살균제 용해 장치 (30') 에는, 직경 2 ㎜ 의 과립의 트리클로로이소시아누르산 60 g 의 살균제 (33) 가 충전되어 있고, 밸러스트 배관 (11) 을 흐르는 밸러스트수가 살균제 용해 장치 (30') 의 내부를 통과함으로써 살균 성분이 밸러스트수에 용출되도록 되어 있다.

분류 지점 (2D) 의 하류측의 밸러스트 배관 (11) 및 바이패스 라인 (12) 의 각각에 개폐 밸브 (25) 를 장착하고 있다. 이 개폐 밸브 (25) 에 의해 밸러스트 배관 (11) 및 바이패스 라인 (12) 에 흘리는 밸러스트수의 유량을 조정한다.

비교예 1 에서는, 실시예 1 과 마찬가지로, 천연 해수 10 톤을 유량 167 ℓ/분 (10 톤/h) 으로 밸러스트 배관 (11) 에 취입하고, 개폐 밸브 (25) 의 개도를 조정함으로써 분류 지점 (2D) 에 있어서, 취입한 천연 해수의 2/3 에 해당되는 111 ℓ/분을 밸러스트 배관 (11) 에 흘리는 한편, 취입한 천연 해수의 1/3 에 해당되는 56 ℓ/분을 바이패스 라인 (12) 에 흘렸다. 바이패스 라인 (12) 을 흐르는 밸러스트수는, 살균제 용해 장치 (30') 를 통과함으로써 살균 성분을 용해시키고, 그 후, 합류 지점 (2E) 에서 밸러스트 배관 (11) 과 합류하여 믹서 (50) 로 교반되어 밸러스트 탱크 (60) 에 창수되었다.

비교예 1 에 있어서도, 실시예 1 과 마찬가지로, 농도 측정부 (42) 를 사용하여 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도의 시간 변화를 5 분마다 모니터링하였다. 그 결과는 하기의 표 1 에 나타내는 바와 같다.

＜평가 결과＞

표 1 에 나타내는 결과로부터, 실시예 1, 2 및 3 에 있어서는, 천연 해수의 취입을 개시하고 나서 30 분 경과 후까지 밸러스트 탱크 (60) 내의 밸러스트수의 TRO 농도가 10±1 ㎎/ℓ 의 범위 내에서 추이한 것에 대해, 비교예 1 에 있어서는, 목표가 되는 밸러스트수의 TRO 농도 (10 ㎎/ℓ) 에 이르지 않았다. 이 결과로부터, 본 발명 (실시예 1, 2 및 3) 에 의하면, 밸러스트수의 살균 성분 농도를 원하는 범위 내로 조정하기 쉬워지는 것이 분명해졌다.

또, 실시예 1, 2 및 3 의 밸러스트수 처리 장치에서는, 30 분의 수처리를 끝낸 후에도, 밸러스트 배관 (11) 에 미투입된 살균제에 전혀 이상은 발생하지 않고, 또 밸러스트 탱크 (60) 내에 미용해된 살균제도 잔존하지 않았다. 이 때문에, 수처리 종료로부터 1 시간이 경과된 후여도 밸러스트수 처리 장치에 이상은 보이지 않았다. 이에 반해, 비교예 1 의 밸러스트수 처리 장치 (1') 에서는, 30 분의 수처리를 끝낸 후에 살균제 용해 장치 (30') 내에 반용해 상태의 살균제 (33) 가 잔존하고 있었다. 이 상태인 채로 수처리 종료로부터 1 시간 경과 후까지 방치한 결과, 밸러스트수 처리 장치에 강한 염소취가 주위에 감돌고, 또 접액되어 있던 장치 부분 (소재 : 폴리프로필렌) 이 부식에 의해 변형되어 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면 수처리 종료 후에 반용해 상태의 살균제를 잔존하기 어렵게 할 수 있음과 함께, 살균 성분에 의해 수처리 장치에 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 밸러스트수 처리 장치를 제공할 수 있는 것이 분명해졌다.

Claims

밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하는 밸러스트 배관과,
각각이 일정량의 고체상의 살균제를 유지하는 복수의 수용부를 갖고, 상기 밸러스트 배관을 흐르는 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당 일정량의 상기 살균제를 상기 밸러스트 배관에 공급하는 살균제 공급 수단과,
복수의 상기 수용부의 각각에 유지된 일정량의 상기 살균제가, 일정한 시간 간격으로 상기 밸러스트 배관에 순차 공급되도록, 상기 살균제 공급 수단을 제어하는 제어부를 구비하는, 밸러스트수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 밸러스트 탱크로의 밸러스트수의 공급을 정지시킬 때에, 상기 살균제 공급 수단에 의한 상기 밸러스트 배관으로의 상기 살균제의 공급을 정지시키는, 밸러스트수 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 밸러스트 배관을 흐르는 밸러스트수의 유량을 측정하는 유량 측정부를 추가로 구비하고,
상기 제어부는, 상기 유량 측정부에 의한 측정 결과에 기초하여, 상기 살균제 공급 수단으로부터 상기 밸러스트 배관에 공급하는 단위 시간당의 살균제의 중량을 산출하고, 산출된 상기 살균제의 중량을, 상기 살균제 공급 수단으로부터 상기 밸러스트 배관에 공급하도록 제어하는, 밸러스트수 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 살균제는, 과립인, 밸러스트수 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 살균제는, 차아염소산칼슘 및/또는 염소화 이소시아누르산염인, 밸러스트수 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 살균제는, 트리클로로이소시아누르산인, 밸러스트수 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 살균제는, 디클로로이소시아누르산염인, 밸러스트수 처리 장치.
밸러스트 배관으로부터 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하는 공정과,
복수의 수용부의 각각에 유지된 일정량의 고체상의 살균제를, 일정한 시간 간격으로 상기 밸러스트 배관에 순차 공급함으로써, 상기 밸러스트 배관을 흐르는 상기 밸러스트수의 유량에 따라 단위 시간당 일정량의 살균제를 상기 밸러스트 배관에 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 밸러스트 탱크에 밸러스트수를 공급하는 공정을 정지시켰을 때에, 상기 밸러스트 배관에 상기 살균제를 공급하는 공정을 정지시키는 공정을 포함하는, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 밸러스트 배관을 흐르는 밸러스트수의 유량을 측정하는 공정과,
측정한 상기 밸러스트수의 유량에 기초하여, 상기 밸러스트 배관에 단위 시간당으로 공급하는 살균제의 중량을 산출하는 공정과,
산출한 상기 살균제의 중량에 기초하여, 상기 밸러스트 배관에 단위 시간당 일정량의 살균제를 공급하는 공정을 추가로 포함하는, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 살균제는, 과립인, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 살균제는, 차아염소산칼슘 및/또는 염소화 이소시아누르산염인, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 살균제는, 트리클로로이소시아누르산인, 밸러스트수 처리 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 살균제는, 디클로로이소시아누르산염인, 밸러스트수 처리 방법.
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