KR102124358B1 - Apparatus for sterilizing ballast water and sterilization method using the same - Google Patents

Apparatus for sterilizing ballast water and sterilization method using the same Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 해수의 살균 및 중화 과정에서 효과적인 혼합이 가능한 공간을 제공하여 해수의 살균력이 개선되고 제작비용이 절감된 선박평형수 살균장치 및 이를 이용한 살균방법의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 선박평형수 살균 장치는 살균용액 및 중화용액이 각각 저장되도록 형성되는 저장부 및 서로 연결되는 제1 및 제2 믹서들을 포함하는 믹싱부를 포함하고, 해수는 상기 살균용액과 혼합된 후 상기 제1 믹서를 통과하며 살균 및 혼합되고, 상기 중화용액은 상기 제1 및 제2 믹서들 사이에서 상기 살균된 해수와 혼합된 후 상기 제2 믹서로 주입된다.Disclosed herein is a ballast water sterilization apparatus that improves sterilization power of sea water and reduces manufacturing cost by providing a space for effective mixing in the process of sterilization and neutralization of sea water, and provides a sterilization method using the same.
According to one embodiment of the contents disclosed in the present specification, the ballast water sterilization apparatus includes a storage unit formed to store a sterilization solution and a neutralization solution, respectively, and a mixing unit including first and second mixers connected to each other, and seawater Is mixed with the sterilization solution and then sterilized and mixed through the first mixer, and the neutralization solution is mixed with the sterilized seawater between the first and second mixers and then injected into the second mixer.

Description

선박평형수 살균장치 및 이를 이용한 살균방법{APPARATUS FOR STERILIZING BALLAST WATER AND STERILIZATION METHOD USING THE SAME}Ballast water sterilizer and sterilization method using the same{APPARATUS FOR STERILIZING BALLAST WATER AND STERILIZATION METHOD USING THE SAME}

본 명세서에 개시된 내용은 살균장치 및 이를 이용한 살균방법에 관한 것으로, 선박평형수를 선박의 내부에 유입하는 과정에서 선박평형수에 포함된 미생물 및 오염물질을 제거하는 선박평형수 살균장치 및 이를 이용한 살균방법에 관한 것이다.Disclosed herein is a sterilization device and a sterilization method using the same, wherein the ballast water sterilization device and the same are used to remove microorganisms and contaminants contained in the ballast water during the process of introducing the ballast water into the vessel. It relates to a sterilization method.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated in this specification, the contents described in this identification item are not prior art to the claims of this application, and the description in this identification item is not admitted to be prior art.

일반적으로 선박 평형수(Ballast water)는 선박의 항해시 선박의 균형유지 및 안정성을 개선하기 위해 선박에 유입되고, 이러한 선박 평형수에는 특정 해역의 박테리아, 병원균, 소형 무척추 동물 등을 포함하는 다양한 종류의 미생물 및 병원균이 유입될 수 있다.In general, ballast water enters a ship to improve the balance and stability of the vessel when the ship is sailed, and such ballast water includes various kinds of bacteria, pathogens, small invertebrates, etc. Microorganisms and pathogens can be introduced.

선박 평형수를 통해 선박의 내부에 유입되는 미생물 및 병원균은 선박의 이동으로 타 해역에서 방출될 경우 해양 생태계 교란, 수자원 피해 등의 환경 파괴와 경제적 손실을 발생시키므로 선박 평형수의 살균은 필수적이다.Sterilization of the ballast water is essential because the microorganisms and pathogens introduced into the ship through the ballast water of the ship cause environmental damage and economic loss, such as disturbance of marine ecosystems and damage to water resources, when released from other waters due to the movement of the ship.

그러나 기존의 선박평형수의 살균방법들 중 전기분해는 전력 소모 및 설치 비용이 높으며, 오존처리방식은 설치 비용 및 제작비용이 높고 구동이 복잡한 단점이 있었다.However, among the existing methods for sterilizing ballast water, electrolysis has high power consumption and installation cost, and ozone treatment has high installation cost and manufacturing cost, and has a complicated operation.

이와 관련되어 한국 등록특허공보 제10-1342285는 광촉매를 이용한 선박 평형수 살균장치를 개시하고 있고, 한국 공개특허공보 제10-2016-0108623호는 선박 평형수 살균 처리장치를 개시하고 있다.In connection with this, Korean Patent Publication No. 10-1342285 discloses a ballast water sterilization apparatus using a photocatalyst, and Korean Patent Publication No. 10-2016-0108623 discloses a ballast water sterilization treatment apparatus.

그러나 기존의 기술들은 전력소모를 최소화 하며 낮은 비용으로 선박 평형수를 효과적으로 제거하는 기술은 개시하지 않고 있다. However, the existing technologies do not disclose a technique to minimize power consumption and effectively remove ballast water at low cost.

해수의 살균 및 중화 과정에서 효과적인 혼합이 가능한 공간을 제공하여 해수의 살균력이 개선되고 제작비용이 절감된 선박평형수 살균장치 및 이를 이용한 살균방법을 제공함에 있다.It is to provide a space for effective mixing in the process of sterilization and neutralization of sea water, and to provide a ballast water sterilization apparatus and a sterilization method using the same, which improve the sterilization power of sea water and reduce manufacturing cost.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is obvious that other technical problems may be derived from the following description, not limited to the technical problems as described above.

개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 선박평형수 살균 장치는 살균용액 및 중화용액이 각각 저장되도록 형성되는 저장부 및 서로 연결되는 제1 및 제2 믹서들을 포함하는 믹싱부를 포함하고, 해수는 상기 살균용액과 혼합된 후 상기 제1 믹서를 통과하며 살균 및 혼합되고, 상기 중화용액은 상기 제1 및 제2 믹서들 사이에서 상기 살균된 해수와 혼합된 후 상기 제2 믹서로 주입된다.According to one embodiment of the disclosed content, the ballast water sterilization apparatus includes a mixing unit including first and second mixers connected to each other and a storage unit formed to store a sterilization solution and a neutralization solution, respectively, and seawater sterilizes the water. After being mixed with the solution, the mixture is sterilized and mixed through the first mixer, and the neutralization solution is mixed with the sterilized seawater between the first and second mixers and then injected into the second mixer.

또한, 상기 살균용액은 과산화수소, 과초산 및 카탈라아제를 포함하고, 상기 중화용액은 티오황산나트륨 및 아황산소다를 포함할 수 있다.Further, the sterilizing solution may include hydrogen peroxide, peracetic acid, and catalase, and the neutralizing solution may include sodium thiosulfate and sodium sulfite.

또한, 상기 제1 및 제2 믹서들 각각은 일 방향으로 길게 연장되도록 형성되고, 내부에 스크류 형태의 가이드가 형성될 수 있다.In addition, each of the first and second mixers is formed to extend long in one direction, and a screw-shaped guide may be formed therein.

또한, 상기 제1 및 제2 믹서들 사이에서 사이클론 형태로 상기 제1 및 제2 믹서를 연결하고, 유입되는 상기 해수에서 사멸한 생물을 분리하여 상기 제2 믹서로 주입하는 살균조를 더 포함할 수 있다.In addition, the first and second mixers may further include a sterilizing tank that connects the first and second mixers in the form of a cyclone, separates dead organisms from the incoming seawater, and injects them into the second mixer. Can be.

또한, 상기 살균용액은 이온화된 과산화수소 에어로졸 형태로 상기 해수에 분무되고, 상기 중화용액은 상기 살균조 및 제2 믹서 사이에서 상기 해수로 주입될 수 있다.In addition, the sterilization solution is sprayed onto the seawater in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol, and the neutralization solution can be injected into the seawater between the sterilization tank and the second mixer.

개시된 내용의 다른 실시예에 의하면, 선박평형수 살균 장치를 이용하는 살균방법은 상기 제1 믹서에 해수 및 살균용액을 공급하는 단계, 상기 제1 믹서에서 배출되는 해수와 미생물 및 오염물질을 분리하는 단계, 상기 살균조에서 공급되는 해수에 중화용액을 혼합시켜 상기 제2 믹서를 통해 상기 살균용액을 중화하는 단계 및 상기 제2 믹서에서 배출되는 해수를 평형수 탱크에 공급하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the disclosed content, the sterilization method using the ballast water sterilization apparatus comprises supplying seawater and a sterilization solution to the first mixer, separating microorganisms and pollutants from seawater discharged from the first mixer. , Neutralizing the sterilization solution through the second mixer by mixing a neutralization solution with the seawater supplied from the sterilization tank and supplying the seawater discharged from the second mixer to the ballast tank.

본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 선박평형수 살균장치는 선박평형수 살균을 위해 선박 내부 체적의 변경을 포함하는 설계변경이 불필요하고, 인라인 믹서를 이용하여 살균 및 중화를 하기 때문에 상대적으로 탱크 용량의 크기가 소형화되어 선박평형수의 공급 또는 배출에 관한 선박 설계의 효율이 개선되는 장점이 있다.According to one embodiment of the contents disclosed in the present specification, the ballast water sterilization device is not necessary to change the design including the change in the interior volume of the ship to sterilize the ballast water, and is relatively sterilized and neutralized using an inline mixer. As a result, the size of the tank is reduced in size, thereby improving the efficiency of ship design for supply or discharge of ballast water.

또한, 선박평형수 살균장치는 살균용액만으로도 효과적인 해수의 살균이 가능하여 살균비용이 저감되고, 일 방향으로 길게 연장되도록 형성되는 믹서들을 통해 해수의 이동이 이루어지므로 해수의 살균을 위해 해수를 미리 저장시키는 별도의 탱크가 불필요한 장점이 있다.In addition, the ballast water sterilization device is capable of effectively sterilizing seawater using only a sterilizing solution, thereby reducing sterilization cost and moving seawater through mixers that are formed to extend in one direction to store seawater in advance for sterilization of seawater. It has the advantage of not requiring a separate tank.

또한, 선박평형수 살균장치는 인라인믹서를 통해 해수가 살균용액 또는 중화용액과 완전히 혼합될 수 있도록 하여 해수의 살균 및 중화가 효과적으로 처리되는 장점이 있다.In addition, the ballast water sterilization apparatus has an advantage in that sterilization and neutralization of seawater is effectively processed by allowing seawater to be completely mixed with a sterilization solution or a neutralization solution through an inline mixer.

또한, 선박평형수 살균장치는 단순한 구조를 통해 기존 선박의 살균 및 중화 제조설비의 금액이 현저하게 낮으며, 과산화수소, 과초산, 카탈라아제, 티오황산나트륨 및 아황산나트륨을 통해 해수를 살균 및 중화하므로 안정적인 촉매 효율은 물론 효과적인 중화 처리가 가능한 장점이 있다.In addition, the ballast water sterilizer is a stable catalyst because the amount of sterilization and neutralization manufacturing facilities of existing ships is significantly lower through simple structure, and sterilization and neutralization of seawater through hydrogen peroxide, peracetic acid, catalase, sodium thiosulfate and sodium sulfite There is an advantage that an effective neutralization treatment is possible as well as efficiency.

아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.In addition, since the effects of the present invention described above are naturally exerted by the composition of the contents regardless of whether the inventor recognizes them or not, the above-described effects are only a few effects according to the contents described, and all effects that the inventors grasp or exist. It should not be admitted that it is written.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.In addition, the effects of the present invention will have to be further understood by the overall description of the specification, even if it is not described in an explicit sentence, those skilled in the art to which the described content belongs may have such an effect through this specification. If it can be recognized as an effect, it should be regarded as the effect described in this specification.

도 1은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선박평형수 살균장치의 개략도.
도 2는 도 1의 선박평형수 살균장치의 블록도.
도 3은 도 1의 제1 또는 제2 믹서를 나타내는 단면도.
도 4는 도 1의 살균조의 모식도.
도 5는 도 1의 공급장치의 블록도.
도 6은 도 1의 플라즈마 정수부의 단면도.
도 7은 선박평형수 살균장치를 이용한 살균방법을 나타내는 순서도.1 is a schematic view of a ballast water sterilization apparatus according to an embodiment of the contents disclosed herein.
Figure 2 is a block diagram of the ballast water sterilization apparatus of Figure 1;
3 is a cross-sectional view showing the first or second mixer of FIG. 1.
Figure 4 is a schematic view of the sterilization tank of Figure 1;
5 is a block diagram of the supply of FIG. 1;
6 is a cross-sectional view of the plasma purification unit of FIG. 1.
7 is a flow chart showing a sterilization method using a ballast water sterilization device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 선박평형수 살균장치 및 이를 이용한 살균방법의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다. Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the ballast water sterilization apparatus and sterilization method using the same will be described with reference to the accompanying drawings. For reference, in the following drawings, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size, and the same reference numerals refer to the same components throughout the specification. Reference numerals for the same components in the individual drawings will be omitted.

도 1은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선박평형수 살균장치의 개략도를 도시한다. 도 2는 도 1의 선박평형수 살균장치의 블록도를 도시한다. 도 3은 도 1의 제1 또는 제2 믹서를 나타내는 단면도를 도시한다. 도 4는 도 1의 살균조의 모식도를 도시한다.1 shows a schematic view of a ballast water sterilization apparatus according to an embodiment of the contents disclosed herein. Figure 2 shows a block diagram of the ballast water sterilization apparatus of Figure 1; 3 is a sectional view showing a first or second mixer of FIG. 1. 4 shows a schematic view of the sterilizing tank of FIG. 1.

도 1 내지 4들에 도시된 바와 같이, 선박평형수 살균장치(100)는 저장부(200), 믹싱부(400), 평형수 탱크(500) 및 밸브부(600)를 포함한다.1 to 4, the ballast water sterilization apparatus 100 includes a storage unit 200, a mixing unit 400, a ballast water tank 500 and a valve unit 600.

선박평형수 살균장치(100)는 기존의 살균장치와 달리 전력의 소모를 최소화하고, 기존 선박 내의 체적 또는 구조 변경이 필요없으며, 믹서들 및 살균용액을 사용하여 해수를 살균하기 때문에 공간활용성이 증가하는 장점이 있다.The ballast water sterilizer 100 minimizes power consumption, and does not need to change the volume or structure of the existing ship, and sterilizes seawater using mixers and sterilizing solutions, unlike conventional sterilizers. It has an increasing advantage.

선박평형수 살균장치(100)는 믹싱부(400), 살균조(500) 및 평형수 탱크(500) 들이 순차적으로 연결되고, 밸브부(600)는 외부에서 유입되는 해수를 믹싱부(400)로 공급하거나 평형수 탱크(500) 내부의 해수를 외부로 배출하는 기능을 가진다.Ballast water sterilization device 100 is a mixing unit 400, the sterilization tank 500 and the ballast tank 500 are sequentially connected, the valve unit 600 is a mixing unit 400 of the seawater flowing from the outside It has a function to supply to or discharge the seawater inside the ballast tank 500 to the outside.

저장부(200)는 믹싱부(400)와 연결되어 살균용액을 믹싱부(400)에 해수가 유입되기 전에 해수로 공급하고, 중화용액은 믹싱부(400)로 주입되어 상기 살균용액과 1차 혼합된 해수에 공급한다.The storage unit 200 is connected to the mixing unit 400 to supply the sterilizing solution to the mixing unit 400 before seawater flows into the seawater, and the neutralizing solution is injected into the mixing unit 400 to primary the sterilizing solution. It is fed to the mixed seawater.

저장부(200)는 제1 탱크(210), 제2 탱크(220) 및 공급장치(230)를 포함한다.The storage unit 200 includes a first tank 210, a second tank 220 and a supply device 230.

저장부(200)는 살균용액 및 중화용액을 각각 분리시켜 저장하도록 형성되고, 선박의 내부로 유입되는 해수에 상기 살균용액 및 중화용액을 순차적으로 주입시켜 해수를 살균한다.The storage unit 200 is formed to separate and store the sterilization solution and the neutralization solution, respectively, and sterilizes the seawater by sequentially injecting the sterilization solution and the neutralization solution into the seawater flowing into the ship.

구체적으로, 제1 탱크(210)는 살균용액(과산화수소, 과초산 및 카탈라아제)을 저장하고, 해수의 유입을 조절하는 밸브부(600)와 믹싱부(400)의 사이에서 믹싱부(400)이 일단에 형성되는 파이프 또는 호스에 상기 살균용액을 공급한다.Specifically, the first tank 210 stores a sterilizing solution (hydrogen peroxide, peracetic acid and catalase), the mixing unit 400 between the valve unit 600 and the mixing unit 400 to control the inflow of sea water The sterilizing solution is supplied to a pipe or hose formed at one end.

상기 살균용액은 30% 희석된 과산화수소(H2O2), 과초산(C2H4O3) 및 카탈라아제(Catalase)를 포함하고, 제1 탱크(210)는 과산화수소, 과초산 및 카탈라아제들을 각각 분리하여 저장할 수 있으며, 과산화수소, 과초산 및 카탈라아제들을 각각 개별적으로 믹싱부(400)에 공급할 수 있다.The sterilization solution contains 30% diluted hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), peracetic acid (C2H4O3) and catalase, and the first tank 210 can store hydrogen peroxide, peracetic acid and catalase separately, respectively. , Hydrogen peroxide, peracetic acid and catalase can be supplied to the mixing unit 400 individually.

제2 탱크(220)는 중화용액(티오황산나트륨 및 아황산소다)을 저장하고, 믹싱부(400)에서 상기 살균용액과 1차 혼합된 해수에 중화용액을 공급하여 상기 살균용액을 중화시킨다.The second tank 220 stores a neutralizing solution (sodium thiosulfate and sodium sulfite), and neutralizes the sterilizing solution by supplying a neutralizing solution to the seawater first mixed with the sterilizing solution in the mixing unit 400.

상기 중화용액은 티오황산나트륨(Na2S2O3) 및 아황산소다(Na2SO3)를 포함하고, 제2 탱크(220)는 티오황산나트륨 및 아황산소다를 각각 분리하여 저장할 수 있으며 티오황산나트륨 및 아황산소다를 각각 개별적으로 믹싱부(400)에 공급할 수 있다.The neutralizing solution includes sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ) and sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), and the second tank 220 can separately store sodium thiosulfate and sodium sulfite, and store sodium thiosulfate and sodium sulfite Soda can be supplied to the mixing unit 400 individually.

공급장치(230)는 제1 탱크(210)와 상기 파이프 사이에 형성되어 제1 탱크(210)에서 공급되는 상기 살균용액을 이온화된 과산화수소 에어로졸 형태로 분무하여 해수와 상기 살균용액의 효과적인 혼합을 유도할 수 있다.The supply device 230 is formed between the first tank 210 and the pipe to spray the sterilizing solution supplied from the first tank 210 in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol to induce effective mixing of seawater and the sterilizing solution. can do.

공급장치(230)는 상황에 따라 선박평형수 살균장치(100)에서 분리시킬 수 있고, 이 경우, 제1 탱크(210) 내부의 상기 살균용액은 용액 형태로 상기 해수와 혼합되어 믹싱부(400)로 유입된다.The supply device 230 may be separated from the ballast water sterilization device 100 according to the situation. In this case, the sterilization solution inside the first tank 210 is mixed with the seawater in a solution form and the mixing unit 400 ).

밸브부(600)는 원수 공급 밸브(620) 및 평형수 배출 밸브(640)를 포함한다.The valve unit 600 includes a raw water supply valve 620 and a ballast water discharge valve 640.

밸브부(600)는 밸브의 제어를 통해 믹싱부(400)로 유입되는 해수의 유입량을 제어하고, 평형수 탱크(500)에서 외부로 배출되는 해수의 배출량을 제어한다.The valve unit 600 controls the inflow amount of seawater flowing into the mixing unit 400 through the control of the valve, and controls the discharge amount of seawater discharged from the ballast tank 500 to the outside.

구체적으로, 원수 공급 밸브(620)는 제1 탱크(210)에서 상기 살균용액이 상기 믹싱부(400)로 공급되기 전에 외부에서 상기 파이프로 유입되는 해수를 제어하고, 평형수 배출 밸브(640)는 평형수 탱크(500)와 연결되어 평형수 탱크(500) 내부의 해수가 외부로 배출되는 것을 제어한다.Specifically, the raw water supply valve 620 controls the seawater flowing from the outside to the pipe before the sterilizing solution is supplied to the mixing unit 400 in the first tank 210, and the ballast water discharge valve 640 Is connected to the ballast tank 500 to control the discharge of seawater inside the ballast tank 500 to the outside.

믹싱부(400)는 제1 믹서(420) 및 제2 믹서(440)를 포함한다.The mixing unit 400 includes a first mixer 420 and a second mixer 440.

믹싱부(400)는 상기 살균용액과 함께 유입되는 해수를 일 방향으로 길게 연장된 믹서들을 통해 혼합 및 중화시켜 해수 내부의 오염물질 및 미생물을 제거하는 공간을 제공한다.The mixing unit 400 provides a space for removing contaminants and microorganisms in the seawater by mixing and neutralizing the seawater flowing with the sterilization solution through mixers extended in one direction.

구체적으로, 제1 믹서(420)의 일단은 상기 살균용액 및 해수가 혼합되는 상기 파이프와 연결되고, 타단은 일 방향으로 길게 연장되며, 내부에는 스크류 형태의 가이드가 형성되어 상기 해수 및 살균용액의 혼합이 개선된다.Specifically, one end of the first mixer 420 is connected to the pipe in which the sterilization solution and seawater are mixed, the other end is elongated in one direction, and a guide in the form of a screw is formed inside the seawater and sterilization solution. Mixing is improved.

구체적으로 살균용액은 제1 믹서(420)의 내부에서 좌우 연속으로 일정 압력의 난류유체(TURBULENT FLOW) 형태로 이동하면서 해수와 효과적으로 혼합되고, 해수에 대한 살균력이 증진된다.Specifically, the sterilizing solution is effectively mixed with seawater while moving in a turbulent fluid (TURBULENT FLOW) form of a constant pressure from the inside of the first mixer 420 to the left and right continuously, and the sterilizing power for the seawater is enhanced.

제2 믹서(440)는 제1 믹서(420)의 타단과 연결되고, 제1 믹서(420)와 동일한 구조로 형성되며, 1차 살균된 해수 및 제2 탱크(220)에서 공급되는 상기 중화용액이 동시에 내부에서 연장방향을 따라 이동하며 서로 혼합되어 해수에 잔존하는 상기 살균용액의 중화를 촉진한다.The second mixer 440 is connected to the other end of the first mixer 420, is formed in the same structure as the first mixer 420, the primary sterilized seawater and the neutralization solution supplied from the second tank 220 At the same time, they move along the extension direction from the inside and are mixed with each other to promote neutralization of the sterilizing solution remaining in the sea water.

구체적으로 중화용액은 제2 믹서(440)의 내부에서 좌우 연속으로 일정 압력의 난류유체(TURBULENT FLOW) 형태로 이동하면서 살균된 해수와 효과적으로 혼합되고, 해수 내부에 잔존하는 살균용액의 효과적인 중화가 진행된다.Specifically, the neutralizing solution is effectively mixed with the sterilized seawater while moving in the form of a turbulent flow of constant pressure from left to right in the interior of the second mixer 440, and effective neutralization of the sterilizing solution remaining in the seawater proceeds. do.

살균조(500)는 제1 믹서(420) 및 제2 믹서(440)의 사이에서 제1 믹서(420) 및 제2 믹서(440)들 각각을 연결하도록 형성되고, 사이클론 형태로 형성되어 제1 믹서(420)에서 배출되는 상기 해수에서 미생물 및 오염물질을 분리시킨다.The sterilization tank 500 is formed to connect each of the first mixer 420 and the second mixer 440 between the first mixer 420 and the second mixer 440, and is formed in a cyclone form to form the first Microorganisms and contaminants are separated from the seawater discharged from the mixer 420.

구체적으로, 제1 믹서(420)에서 1차 살균된 상기 해수가 내부로 유입되면 상기 해수는 살균조(500)의 내부에서 와류를 일으키고, 오염물질 및 미생물은 살균조(500)의 하부를 향해 이동하여 복층필터를 지나 외부로 배출되며, 오염물질 및 미생물이 분리된 해수는 상부로 이동하여 제2 믹서(440)를 향해 이동한다.Specifically, when the first sterilized seawater from the first mixer 420 flows into the inside, the seawater causes vortex in the sterilization tank 500, and contaminants and microorganisms are directed toward the bottom of the sterilization tank 500. It moves and passes through the multi-layer filter and is discharged to the outside, and the seawater in which contaminants and microorganisms are separated moves upwards and moves toward the second mixer 440.

살균조(500)에서 분리된 오염물질 및 미생물은 살균조(500)의 하부를 향해 이동하여 파이프 또는 호스를 통해 저장탱크(550)로 이동하고, 저장탱크(550)에 저장된 오염물질 및 미생물은 별도의 오염물질 배출장소에서 배출된다.The contaminants and microorganisms separated from the sterilization tank 500 move toward the lower portion of the sterilization tank 500 to move to the storage tank 550 through a pipe or hose, and the contaminants and microorganisms stored in the storage tank 550 are It is discharged from a separate pollutant discharge site.

살균조(500) 및 제2 믹서(440) 사이에 형성되는 연결관 또는 파이프는 제2 탱크(220)와 연결되어 상기 중화용액이 공급되고, 공급된 중화용액은 살균조(500)에서 배출되는 해수와 혼합되어 제2 믹서(440)의 일단으로 유입된다.The connection pipe or pipe formed between the sterilization tank 500 and the second mixer 440 is connected to the second tank 220 to supply the neutralization solution, and the supplied neutralization solution is discharged from the sterilization tank 500 It is mixed with sea water and flows into one end of the second mixer 440.

평형수 탱크(500)는 제2 믹서(440)의 타단과 연결되어 제2 믹서(440)에서 혼합되며 상기 살균용액의 중화가 완료된 해수를 저장하고, 사용자는 상황에 따라 평형수 배출 밸브(640)의 제어를 통해 해수를 외부로 배출한다.The ballast tank 500 is connected to the other end of the second mixer 440 to be mixed in the second mixer 440 to store the seawater in which the neutralization of the sterilization solution is completed, and the user can adjust the ballast water discharge valve 640 according to the situation. ) To discharge the seawater to the outside.

한편, 선박평형수 살균장치(100)는 해수의 살균력을 증진시키기 위해 플라즈마 정수부(700)를 상기 파이프의 내부에 배치하여 외부에서 유입되는 상기 해수를 플라즈마를 통해 1차 살균하고, 상기 살균용액을 통해 2차 살균시킬 수 있다.On the other hand, the ballast water sterilization apparatus 100 is disposed by placing a plasma purification unit 700 inside the pipe to enhance the sterilization power of seawater, and sterilizes the seawater flowing from the outside through plasma, and sterilizes the sterilization solution. Can be secondary sterilized.

또한, 선박평형수 살균장치(100)는 플라즈마 정수부(700)를 제2 믹서(440) 및 평형수 탱크(500)의 사이에 형성되는 파이프의 내부에 배치시켜 평형수 탱크(500)로 유입되는 해수를 플라즈마를 통해 3차로 살균할 수 있다.In addition, the ballast water sterilization apparatus 100 is placed in the interior of the pipe formed between the second water purification unit 700 and the second mixer 440 and the ballast water tank 500 to flow into the ballast water tank 500 Seawater can be sterilized through plasma thirdly.

도 5는 도 1의 공급장치의 블록도를 도시한다. 도 6은 도 1의 플라즈마 정수부의 단면도를 도시한다.FIG. 5 shows a block diagram of the feeder of FIG. 1. 6 is a sectional view of the plasma purification unit of FIG. 1.

도 5 및 6들에 도시된 바와 같이, 공급장치(230)는 에어공급부(232), 분무장치(233), 전원(236) 및 플라즈마 발생부(238)를 포함한다.5 and 6, the supply device 230 includes an air supply unit 232, a spray device 233, a power source 236 and a plasma generator 238.

공급장치(230)는 제1 탱크(210)와 연결되어 살균용액(과산화수소)를 플라즈마 발생부(238) 및 분무장치(233)를 통해 이온화된 과산화수소 에어로졸로 변환하여 해수 및 과산화수소의 효과적인 혼합이 가능하다.The supply device 230 is connected to the first tank 210 to convert the sterilizing solution (hydrogen peroxide) into ionized hydrogen peroxide aerosol through the plasma generating unit 238 and the spraying device 233 to enable effective mixing of seawater and hydrogen peroxide. Do.

구체적으로, 에어공급부(232)는 제1 탱크(210)와 함께 분무장치(233)에 연결되고, 외부의 에어를 가압시켜 분무장치(233)에 공급하면, 분무장치(233)에서 분무되는 상기 살균용액 및 이온 입자 사이즈를 상대적으로 더욱 미세한 입자 크기로 분무되도록 한다.Specifically, the air supply unit 232 is connected to the spraying device 233 together with the first tank 210, and when the outside air is pressurized and supplied to the spraying device 233, it is sprayed from the spraying device 233 The sterilization solution and ion particle size are sprayed to a relatively finer particle size.

분무장치(233)는 복수의 노즐들을 통해 상기 에어 및 살균용액을 각각 상기 파이프의 내부를 향해 주입하여 상기 살균용액을 연무 형태로 상기 파이프의 내부로 분사한다.The spraying device 233 injects the air and the sterilizing solution toward the inside of the pipe through a plurality of nozzles, respectively, and sprays the sterilizing solution into the inside of the pipe in a mist form.

구체적으로, 분무장치(233)는 제1 노즐(234) 및 제2 노즐(235)을 포함한다.Specifically, the spraying device 233 includes a first nozzle 234 and a second nozzle 235.

분무장치(233)는 상기 살균용액이 이동하고 중앙에 파이프 형태로 형성되고, 하부에 제1 노즐(234)이 결합되는 중앙관(233a), 중앙관(233a)을 둘러싸는 형태로 형성되고 하부에 제2 노즐(235)이 결합되는 제1 외부관(233b) 및 제1 외부관(233b)을 둘러싸는 형태로 형성되고 하부는 제2 노즐(235)이 외부로 노출되도록 홀이 형성되는 제2 외부관(233c)으로 구성된다.The spraying device 233 is formed in a form surrounding the central tube 233a and the central tube 233a, in which the sterilizing solution is moved and formed in the form of a pipe in the center, and the first nozzle 234 is coupled to the lower part. The first outer tube 233b to which the two nozzles 235 are coupled and the first outer tube 233b are formed in a shape surrounding the lower part, and the second outer part where the hole is formed so that the second nozzle 235 is exposed to the outside It consists of a tube (233c).

제1 노즐(234)은 제1 탱크(210)에서 공급되는 상기 살균용액을 연무 형태로 분무하도록 형성되어 제1 외부관(233b) 및 중앙관(233a)의 사이에 형성되는 공간에 상기 살균용액을 분무한다.The first nozzle 234 is formed to spray the sterilizing solution supplied from the first tank 210 in the form of a mist, and the sterilizing solution is placed in a space formed between the first outer tube 233b and the central tube 233a. Spray.

제2 노즐(235)은 제1 노즐(235)의 직하방에서 제1 외부관(233b)의 하부에 결합되고, 에어공급부(232)와 연결되어 제1 노즐(235)에서 분무되는 상기 살균용액과 고압의 에어가 서로 혼합된 상태로 상기 파이프의 내부에 분무된다.The second nozzle 235 is coupled to the lower portion of the first outer tube 233b directly below the first nozzle 235, is connected to the air supply unit 232, the sterilizing solution sprayed from the first nozzle 235 And high-pressure air are sprayed in the interior of the pipe in a mixed state.

또한, 제2 노즐(235)의 주변에는 제2 외부관(233c)을 따라 공급되는 고압의 에어가 이동하면서 제2 노즐(235)에서 분사되는 살균용액을 2차로 미세화시켜 상기 파이프의 내부에서 이동하는 해수와 살균용액의 효과적인 혼합이 이루어지는 장점이 있다.In addition, as the high pressure air supplied along the second outer tube 233c moves around the second nozzle 235, the sterilizing solution sprayed from the second nozzle 235 is secondly refined and moved inside the pipe. There is an advantage that effective mixing of the seawater and the sterilizing solution.

플라즈마 발생부(238)는 제2 노즐(235)의 하부 일측에서 일단은 분무장치(233)의 하부를 둘러싸고, 타단은 상기 파이프와 결합되어 상기 파이프의 내부공간과 연결되는 커버의 일측에 전극(239)을 통해 연결되며, 전원(236)은 상기 커버의 타측에 전극(237)을 통해 연결된다.Plasma generating unit 238 at one side of the lower side of the second nozzle 235 surrounds the lower portion of the sprayer 233, the other end is coupled to the pipe electrode on one side of the cover connected to the inner space of the pipe ( 239), and the power source 236 is connected to the other side of the cover through an electrode 237.

플라즈마 발생부(238)는 전원(236)을 통해 전력을 공급받아 제2 노즐(235)에서 연무형태로 분무되는 상기 살균용액을 활성산소종(ROS)으로 이온화 시켜 분산되도록 제2 노즐(235)의 하부에 플라즈마 방전을 발생시킨다.The plasma generating unit 238 is supplied with electric power through the power source 236 and the second nozzle 235 to ionize and disperse the sterilizing solution sprayed in the form of a mist from the second nozzle 235 into an active oxygen species (ROS) A plasma discharge is generated at the bottom of the.

플라즈마 발생부(238)는 전극(237, 239)들을 통해 제2 노즐(235)의 하부에 플라즈마 방전을 발생시켜 분무되는 상기 살균용액을 이온화된 과산화수소 분자로 전환하고, 그물 형태의 강한 양전하 장을 생성하여 에너지 장을 통해 확산이 용이하다.The plasma generating unit 238 converts the sterilizing solution to be sprayed into ionized hydrogen peroxide molecules by generating a plasma discharge at the bottom of the second nozzle 235 through the electrodes 237 and 239, and a strong positive charge field in the form of a net. It is easy to generate and diffuse through the energy field.

또한, 활성산소종은 OH-, H+, O2-로 이온화되어 상기 파이프의 내부를 멸균하고, 상기 해수와 효과적으로 혼합되는 장점이 있어 상기 해수의 지속적인 멸균이 가능한 장점이 있다.In addition, the reactive oxygen species are ionized with OH-, H+, and O2- to sterilize the inside of the pipe, and have the advantage of being effectively mixed with the seawater, thereby enabling the continuous sterilization of the seawater.

도 7은 선박평형수 살균장치를 이용한 살균방법을 나타내는 순서도를 도시한다.Figure 7 shows a flow chart showing a sterilization method using a ballast water sterilization device.

도 7에 도시된 바와 같이, 선박평형수 살균장치(100)는 원수 공급 밸브(620)의 제어를 통해 유입된 해수와 제1 탱크(210)에 저장된 상기 살균용액을 혼합시킨 후 제1 믹서(420)에 상기 해수 및 살균용액을 공급한다(S100: 제1 단계).As shown in FIG. 7, the ballast water sterilization device 100 mixes the seawater introduced through the control of the raw water supply valve 620 with the sterilization solution stored in the first tank 210, and then the first mixer ( The seawater and the sterilizing solution are supplied to 420) (S100: first step).

제1 믹서(420)에서 살균과정을 거친 상기 해수는 살균조(500)에 공급되어 살균과정에서 사멸한 미생물 및 오염물질을 저장탱크(550)로 배출하고, 남은 해수는 살균조(500)에서 제2 믹서(440)를 향해 공급된다(S110: 제2 단계).The seawater, which has been sterilized in the first mixer 420, is supplied to the sterilization tank 500 to discharge microorganisms and contaminants killed in the sterilization process to the storage tank 550, and the remaining seawater is discharged from the sterilization tank 500. It is supplied toward the second mixer 440 (S110: second step).

살균조(500)에서 배출되는 해수는 제2 탱크(220) 내부에 저장된 중화용액과 함께 혼합되고, 상기 중화용액은 제2 믹서(440)의 내부로 이동하면서 상기 해수에 남은 살균용액을 중화시킨다(S120: 제3 단계).The seawater discharged from the sterilization tank 500 is mixed with a neutralization solution stored in the second tank 220, and the neutralization solution moves to the interior of the second mixer 440 to neutralize the sterilization solution remaining in the seawater. (S120: Third step).

믹싱부(400)를 통해 중화된 상기 해수는 평형수 탱크(500)의 내부로 유입되고, 선박의 항해 또는 정박에 필요한 상황에 따라 외부로 배출되거나 믹싱부(400)를 통해 살균 및 중화된 해수를 공급받는다(S130: 제4 단계).The seawater neutralized through the mixing unit 400 flows into the inside of the ballast tank 500 and is discharged to the outside depending on the situation required for sailing or anchoring of the ship or sterilized and neutralized seawater through the mixing unit 400 Is supplied (S130: 4th step).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the embodiments described in the specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and represent all technical spirits of the present invention. It should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of application. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and ranges of the claims It should be construed that any altered or modified form derived from the equivalent concept is included in the scope of the present invention.

100: 선박평형수 살균장치 200: 저장부
400: 믹싱부 500: 살균조
600: 밸브부 100: ballast water sterilizer 200: storage unit
400: mixing unit 500: sterilization tank
600: valve unit

Claims (6)

삭제delete 과산화수소, 과초산 및 카탈라아제를 포함하는 살균용액 및 티오황산나트륨 및 아황산소다를 포함하는 중화용액이 각각 저장되도록 형성되는 저장부; 및
서로 연결되는 제1 및 제2 믹서들을 포함하는 믹싱부;를 포함하고,
해수는 상기 살균용액과 혼합된 후 상기 제1 믹서를 통과하며 살균 및 혼합되고, 상기 중화용액은 상기 제1 및 제2 믹서들 사이에서 상기 살균된 해수와 혼합된 후 상기 제2 믹서로 주입되는 것을 특징으로 하는 선박평형수 살균장치.
A storage unit formed to store a sterilizing solution containing hydrogen peroxide, peracetic acid, and catalase, and a neutralizing solution containing sodium thiosulfate and sodium sulfite, respectively; And
Mixing unit including first and second mixers connected to each other; includes,
Seawater is mixed with the sterilization solution and then sterilized and mixed through the first mixer, and the neutralization solution is mixed with the sterilized seawater between the first and second mixers and then injected into the second mixer. Ballast water sterilization device, characterized in that.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 믹서들 각각은,
일 방향으로 길게 연장되도록 형성되고, 내부에 스크류 형태의 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박평형수 살균장치.
According to claim 2, Each of the first and second mixers,
Ballast water sterilizer, characterized in that it is formed to extend long in one direction, and a screw-shaped guide is formed therein.
살균용액 및 중화용액이 각각 저장되도록 형성되는 저장부;
서로 연결되는 제1 및 제2 믹서들을 포함하는 믹싱부; 및
상기 제1 및 제2 믹서들 사이에서 사이클론 형태로 상기 제1 및 제2 믹서를 연결하도록 형성되는 살균조;를 더 포함하고,
해수는 이온화된 과산화수소 에어로졸 형태로 분무되는 상기 살균용액과 혼합된 후 상기 제1 믹서를 통과하며 살균 및 혼합되고, 살균된 상기 해수는 상기 살균조에 유입되어 사멸된 생물과 분리된 후 상기 제2믹서로 이동하며, 상기 중화용액은 상기 살균조 및 제2 믹서 사이에서 상기 해수와 혼합된 후 상기 제2 믹서로 주입되는 것을 특징으로 하는 선박평형수 살균장치.

A storage unit formed to store the sterilizing solution and the neutralizing solution, respectively;
A mixing unit including first and second mixers connected to each other; And
Further comprising a sterilization tank formed to connect the first and second mixers in a cyclone form between the first and second mixers,
Seawater is mixed with the sterilizing solution sprayed in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol, and then sterilized and mixed through the first mixer, and the sterilized seawater enters the sterilization tank and is separated from the dead organisms, then the second mixer And the neutralized solution is mixed with the seawater between the sterilization tank and the second mixer, and then injected into the second mixer.

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