KR102159846B1 - Ship ballast water treatment system - Google Patents

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KR102159846B1 KR1020150087447A KR20150087447A KR102159846B1 KR 102159846 B1 KR102159846 B1 KR 102159846B1 KR 1020150087447 A KR1020150087447 A KR 1020150087447A KR 20150087447 A KR20150087447 A KR 20150087447A KR 102159846 B1 KR102159846 B1 KR 102159846B1
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윤성환
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한국조선해양 주식회사
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    • C02F2001/46119—Cleaning the electrodes

Abstract

선박 평형수 처리 시스템은 밸러스트 탱크; 밸러스트 탱크에 연결된 메인 밸러스트 라인; 메인 밸러스트 라인을 통해 밸러스트 탱크에 평형수를 유입시키는 밸러스트 펌프; 전기분해에 의해 살균수를 생성하여 메인 밸러스트 라인을 통해 밸러스트 탱크로 유입시키는 전해조; 및 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수를 받는 우회 라인을 포함하여, 전해조 내에 세척수를 유입시켜 세척수의 유입 압력에 의해 전해조 내 전극표면으로부터 스케일을 제거한다.
이에 따라, 산세척이나 극반전을 이용하지 않고서 전해조 스케일을 효율적으로 제거할 수 있다.The ballast water treatment system includes a ballast tank; Main ballast line connected to the ballast tank; A ballast pump for introducing ballast water into the ballast tank through the main ballast line; An electrolytic cell for generating sterilized water by electrolysis and flowing it into the ballast tank through the main ballast line; And a bypass line receiving the ballast water discharged from the ballast tank, and the washing water is introduced into the electrolyzer to remove scale from the electrode surface in the electrolyzer by the inlet pressure of the washing water.
Accordingly, it is possible to efficiently remove the electrolyzer scale without using pickling or pole inversion.

Description

선박 평형수 처리 시스템{SHIP BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM}Ship ballast water treatment system {SHIP BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 선박 평형수 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 산세척이나 극반전을 이용하지 않고서 전해조 스케일을 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 선박 평형수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship ballast water treatment system, and in particular, to a ship ballast water treatment system capable of efficiently removing electrolyzer scale without using pickling or polar inversion.

일반적으로 선박을 운용하는 경우 선체의 균형을 유지하기 위해 선박의 밸러스트 탱크에 평형수(Ballast Water)를 저장하며, 화물의 선적 상황에 따라 밸러스트 탱크에 평형수를 채워넣거나 밸러스트 탱크로부터 평형수를 배출한다.In general, when a ship is operated, ballast water is stored in the ballast tank of the ship to maintain the balance of the ship, and the ballast tank is filled with ballast water or discharged from the ballast tank according to the cargo loading conditions. do.

선박은 대양을 운항하여 여러 나라를 목적지로 항해하기 때문에 평형수에 포함된 미생물 등에 의해 해양을 오염시킬 우려가 있으며, 평형수에 의한 해양오염을 방지하기 위해 선박의 평형수 처리방식에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.Since ships navigate the ocean and sail to destinations in various countries, there is a risk of contamination of the ocean by microorganisms contained in ballast water, and various studies on ballast water treatment methods of ships to prevent marine pollution by ballast water. Is in progress.

이 중 전기분해를 이용한 평형수 처리방식은 선박의 밸러스트 탱크에 평형수를 채워넣을 때(밸러스팅 운전시), 해수를 전기분해하여 살균수(차아염소산수)를 생성하고, 생성된 살균수를 밸러스트 탱크로 유입되는 평형수에 섞어 평형수에 포함된 해양 미생물을 살균한다.Among them, the ballast water treatment method using electrolysis is to generate sterilized water (hypochlorous acid water) by electrolyzing seawater when filling the ballast tank of a ship (during ballasting operation), and to generate sterilized water. It is mixed with ballast water flowing into the ballast tank to sterilize marine microorganisms contained in the ballast water.

그리고, 밸러스트 탱크의 평형수를 해양에 배출하는 경우에는(디밸러스팅 운전시), 해당 평형수를 중화시켜 배출함으로써 평형수로 인한 해양오염을 방지한다.And, in the case of discharging the ballast water from the ballast tank to the ocean (during deballasting operation), the ballast water is neutralized and discharged to prevent marine pollution due to the ballast water.

이와 같은 전기분해를 이용한 평형수 처리방식에서는, 해수를 전기분해하는 전해조 내부에 위치한 전극(음극) 반응에 의해 CaCO3, Mg(OH)2 등의 스케일이 생성된다.In such a ballast water treatment method using electrolysis, scales such as CaCO3 and Mg(OH)2 are generated by an electrode (cathode) reaction located inside an electrolyzer that electrolyzes seawater.

이러한 스케일은 전극표면에 고착되어 전극 수명을 단축시키고 살균 효율을 저하시키므로, 종래 스케일을 제거하기 위해 주기적인 산세척 및 극반전 방법이 주로 사용되고 있다.Since these scales adhere to the electrode surface to shorten electrode life and reduce sterilization efficiency, periodic pickling and polar inversion methods are mainly used to remove scale.

그러나, 산세척 방법은 별도의 산(황산 또는 염산 등) 이송 펌프, 산 보관 탱크 및 폐산 처리를 위한 2차 처리가 필요하고, 전극의 극성을 전환해 주는 극반전 방법은 전극에 코팅된 백금족 금속산화물 코팅물질이 용출되어 전극의 수명을 단축시키는 원인이 된다.However, the pickling method requires a separate acid (sulfuric acid or hydrochloric acid) transfer pump, an acid storage tank, and a secondary treatment for waste acid treatment, and the polar inversion method of changing the polarity of the electrode is a platinum group metal coated on the electrode. The oxide coating material is eluted, which shortens the life of the electrode.

한국 등록특허공보 제10-1070948호 (공고일: 2011.10.06.)Korean Patent Publication No. 10-1070948 (Announcement date: 2011.10.06.)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 설치 및 유지보수 비용의 증가, 폐산 발생, 전극 수명 단축 등의 한계를 가지는 산세척이나 극반전을 이용하지 않고서 전해조 스케일을 효율적으로 제거할 수 있는 선박 평형수 처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and its object is to increase installation and maintenance costs, generate waste acid, and shorten electrode life without using pickling or pole inversion. It is intended to provide a ballast water treatment system that can efficiently remove electrolyzer scale.

본 발명의 다른 목적은 밸러스팅 및 디밸러스팅 운전시 사용되는 종래의 구조를 최대한 활용하여 설계 용이성을 높이고 경제성을 향상시킬 수 있는 선박 평형수 처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ballast water treatment system capable of improving design ease and economy by making full use of the conventional structure used during ballasting and deballasting operations.

본 발명의 또 다른 목적은 폐산 등 추가적인 해양오염의 원인을 제공하지 않고서 전해조 스케일을 제거할 수 있는 선박 평형수 처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ballast water treatment system capable of removing electrolyzer scale without providing additional causes of marine pollution such as waste acid.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 평형수를 저장하는 밸러스트 탱크; 상기 밸러스트 탱크에 연결된 메인 밸러스트 라인; 상기 메인 밸러스트 라인을 통해 상기 밸러스트 탱크에 평형수를 유입시키는 밸러스트 펌프; 전기분해에 의해 살균수를 생성하여 상기 메인 밸러스트 라인을 통해 상기 밸러스트 탱크로 유입시키는 전해조; 및 상기 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수를 받는 우회 라인을 포함하며, 상기 전해조 내에 세척수를 유입시켜 세척수의 유입 압력에 의해 상기 전해조 내 전극표면으로부터 스케일을 제거한다.Ballast water treatment system according to the present invention for achieving the above object is a ballast tank for storing ballast water; A main ballast line connected to the ballast tank; A ballast pump for introducing ballast water into the ballast tank through the main ballast line; An electrolytic cell for generating sterilized water by electrolysis and flowing it into the ballast tank through the main ballast line; And a bypass line receiving the ballast water discharged from the ballast tank, wherein washing water is introduced into the electrolyzer to remove scale from the electrode surface in the electrolyzer by the inlet pressure of the washing water.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 밸러스트 탱크로부터 평형수를 배출하는 디밸러스팅 운전시에 상기 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수 일부를 상기 전해조 내에 유입시켜 세척수로 사용함으로써 세척수의 유입 압력에 의해 상기 전해조 내 전극표면으로부터 스케일을 제거할 수 있다.In the ballast water treatment system of the present invention, during the deballasting operation of discharging ballast water from the ballast tank, a part of the ballast water discharged from the ballast tank is introduced into the electrolyzer and used as washing water by the inlet pressure of the washing water. Scale can be removed from the electrode surface in the electrolyzer.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 메인 밸러스트 라인으로부터 분기되어 상기 전해조의 전단으로 연결되는 전해조 유입라인을 더 포함하여, 밸러스팅 운전시에는 상기 밸러스트 탱크로 유입되는 평형수 일부를 상기 전해조 유입라인을 통해 분기시켜 전해용으로 상기 전해조에 공급하여 살균수로 전환하고, 디밸러스팅 운전시에는 상기 밸러스트 탱크로부터 배출되는 평형수 일부를 세척수로서 상기 전해조 유입라인을 통해 분기해 상기 전해조로 재순환시켜 세척수 유입 압력에 의해 스케일을 제거할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention further comprises an electrolyzer inlet line branched from the main ballast line and connected to the front end of the electrolyzer, and during ballasting operation, part of the ballast water flowing into the ballast tank is introduced into the electrolyzer. By branching through a line and supplying it to the electrolyzer for electrolysis, converting it into sterilized water, and during deballasting operation, part of the ballast water discharged from the ballast tank is branched through the electrolyzer inlet line as washing water and recycled to the electrolyzer. Scale can be removed by the pressure of the washing water inlet.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 전해조 유입라인에 설치된 가압 펌프를 더 포함할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may further include a pressure pump installed in the inlet line of the electrolyzer.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 전해조 후단으로부터 상기 우회 라인으로 연결된 전해조 배출라인을 더 포함할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may further include an electrolyzer discharge line connected to the bypass line from the rear end of the electrolyzer.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 전해조 후단에 설치되며 디밸러스팅 운전시에 외부에서 세척수를 공급받는 기액 분리기; 및 상기 기액 분리기로 공급되는 세척수를 상기 전해조로 유입시키는 유입 펌프를 더 포함하여, 상기 유입 펌프, 상기 전해조 및 상기 기액 분리기를 거쳐 순환하는 세척수를 사용하여 순환되는 세척수의 유입 압력에 의해 상기 전해조 내 전극표면으로부터 스케일을 제거할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention includes a gas-liquid separator installed at the rear end of the electrolyzer and receiving washing water from the outside during deballasting operation; And an inlet pump for introducing the washing water supplied to the gas-liquid separator into the electrolyzer, the inlet pump, the electrolyzer, and the washing water circulating through the gas-liquid separator, Scale can be removed from the electrode surface.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 시스템 비운전시 또는 상기 밸러스트 탱크로부터 평형수를 배출하는 디밸러스팅 운전시에 상기 전해조 내에 세척수를 유입시켜 세척수의 유입 압력에 의해 상기 전해조 내 전극표면으로부터 스케일을 제거할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention introduces washing water into the electrolyzer when the system is not in operation or during a deballasting operation in which ballast water is discharged from the ballast tank, thereby removing scale from the electrode surface in the electrolyzer by the inlet pressure of the washing water. Can be removed.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 세척수가 상기 유입 펌프, 상기 전해조 및 상기 기액 분리기를 거쳐 일정 유속 이상으로 복수 회 고속 순환되도록 할 수 있다.The ballast water treatment system according to the present invention may allow washing water to be circulated at high speed a plurality of times at a predetermined flow rate or higher through the inflow pump, the electrolyzer, and the gas-liquid separator.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 세척수를 선박 외부로 배출하는 전해조 배출라인을 더 포함할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may further include an electrolyzer discharge line for discharging the washing water to the outside of the ship.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 스케일 제거를 위해 상기 전해조에 공기를 추가로 주입하는 공기 주입라인을 더 포함할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may further include an air injection line for additionally injecting air into the electrolyzer to remove scale.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 공기 주입라인에 미세기포를 생성하는 미세기포 발생기를 더 포함할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may further include a microbubble generator for generating microbubbles in the air injection line.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 상기 전해조에 공급된 전원이 차단된 후 기 설정된 시간 이내에 상기 전해조 내에 세척수를 유입시켜 스케일 제거를 수행할 수 있다.The ship ballast water treatment system according to the present invention may perform scale removal by introducing washing water into the electrolyzer within a preset time after power supplied to the electrolyzer is cut off.

본 발명의 선박 평형수 처리 시스템에 따르면, 설치 및 유지보수 비용의 증가, 폐산 발생, 전극 수명 단축 등의 한계를 가지는 산세척이나 극반전을 이용하지 않고서 전해조 스케일을 효율적으로 제거할 수 있다.According to the ballast water treatment system of the present invention, it is possible to efficiently remove the scale of an electrolyzer without using pickling or pole inversion, which has limitations such as an increase in installation and maintenance costs, generation of waste acid, and reduction of electrode life.

또한, 본 발명의 선박 평형수 처리 시스템에 따르면, 밸러스팅 및 디밸러스팅 운전시 사용되는 종래의 구조를 최대한 활용하여 설계 용이성을 높이고 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the ballast water treatment system of the present invention, it is possible to increase design ease and improve economy by maximizing the conventional structure used during ballasting and deballasting operations.

또한, 본 발명의 선박 평형수 처리 시스템에 따르면, 폐산 등 추가적인 해양오염의 원인을 제공하지 않고서 전해조 스케일을 제거할 수 있다.In addition, according to the ballast water treatment system of the present invention, it is possible to remove the scale of the electrolyzer without providing additional causes of marine pollution such as waste acid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 밸러스팅 운전을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 디밸러스팅 운전시 스케일 제거 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 스케일 제거 동작을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining the ballasting operation of the ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an operation of removing scale during a deballasting operation of the ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the scale removal operation of the ballast water treatment system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a ship ballast water treatment system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 밸러스팅 운전을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the ballasting operation of the ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 해수 유입구(Sea Chest)(11)와 밸러스트 탱크(30)를 메인 밸러스트 라인(60)으로 연결하고, 메인 밸러스트 라인(60)에 밸러스트 펌프(10), 필터 장치(20)를 설치하며, 중화 장치(15)와 전해조(40)를 구비하고, 메인 밸러스트 라인(60), 제1 우회 라인(70), 제2 우회 라인(75)을 설치한 구조로 이루어진다.1, the ship ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention connects a sea water inlet (Sea Chest) 11 and a ballast tank 30 to a main ballast line 60, and the main ballast line ( A ballast pump 10 and a filter device 20 are installed in 60, and a neutralization device 15 and an electrolyzer 40 are provided, and the main ballast line 60, the first bypass line 70, and the second bypass It consists of a structure in which lines 75 are installed.

이러한 선박 평형수 처리 시스템은 밸러스트 펌프(10)를 통해 해수를 펌핑하여 밸러스트 탱크(30)에 채워넣는 밸러스팅 운전을 수행하거나 밸러스트 탱크(30)에 채워진 선박 평형수를 배출하는 디밸러스팅 운전을 수행하도록 구성된다.Such a ballast water treatment system performs a ballasting operation in which seawater is pumped through the ballast pump 10 and filled into the ballast tank 30 or a deballasting operation to discharge the ballast water filled in the ballast tank 30 Is configured to perform.

밸러스트 펌프(10)는 펌핑 작용에 의해 해수 유입구(11)로부터의 해수를 흡입하여 흡입된 해수를 평형수로서 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 밸러스트 탱크(30)에 유입시킨다.The ballast pump 10 sucks seawater from the seawater inlet 11 by a pumping action and introduces the sucked seawater as ballast water into the ballast tank 30 through the main ballast line 60.

밸러스트 탱크(30)는 메인 밸러스트 라인(60)에 연결되어 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 충진되는 평형수를 저장한다.The ballast tank 30 is connected to the main ballast line 60 to store ballast water that is filled through the main ballast line 60.

밸러스팅 운전시에, 선박 평형수 처리 시스템은 밸러스트 펌프(10)의 펌핑 작용으로 해수를 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 밸러스트 탱크(30)로 보내며, 그 과정에서 필터 장치(20)에서 이물질을 여과하고, 전해조(40)에서 만들어진 살균수를 메인 밸러스트 라인(60)에 주입하여 해수를 살균 처리한다.During ballasting operation, the ballast water treatment system sends seawater to the ballast tank 30 through the main ballast line 60 through the pumping action of the ballast pump 10, and in the process, the filter device 20 removes foreign matter. After filtering, the sterilizing water produced in the electrolytic cell 40 is injected into the main ballast line 60 to sterilize the seawater.

전술한 밸러스트 펌프(10)가 해수 유입구(11)로부터의 해수를 평형수로 사용하기 위하여 흡입하여서 필터 장치(20)로 이송할 때, 필터 장치(20)는 밸러스트 펌프(10)로부터 밸러스트 탱크(30)에 유입되는 평형수를 여과하여 평형수에 포함된 불순물을 제거한다.When the above-described ballast pump 10 sucks seawater from the seawater inlet 11 in order to use it as ballast water and transfers it to the filter device 20, the filter device 20 is from the ballast pump 10 to the ballast tank ( The ballast water flowing into 30) is filtered to remove impurities contained in the ballast water.

이때 해수 유입구(11)로부터 해수 일부가 전해조 유입라인(81)을 통해 전해조(40)로 이송된다. 전해조 유입라인(81)은 도시된 바와 같이 메인 밸러스트 라인(60)으로부터 분기되어 전해조(40)의 전단으로 연결된다.At this time, a portion of seawater from the seawater inlet 11 is transferred to the electrolyzer 40 through the electrolyzer inlet line 81. The electrolyzer inlet line 81 is branched from the main ballast line 60 and connected to the front end of the electrolyzer 40 as shown.

전해조(40)는 전기분해에 의해 살균수를 생성하여 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 밸러스트 탱크(30)로 유입시킨다.The electrolyzer 40 generates sterilized water by electrolysis and flows it into the ballast tank 30 through the main ballast line 60.

이때 전해조(40)는 전해조 유입라인(81)을 통해 공급되는 해수를 전기분해하되 해수 중의 염화나트륨(NaCl)을 전해질로 하여 해수 내에 포함된 해양 미생물(세균, 플랑크톤 등)을 살균하기 위한 살균수(차아염소산수)를 생성한다.At this time, the electrolyzer 40 electrolyzes seawater supplied through the electrolyzer inlet line 81, but uses sodium chloride (NaCl) in seawater as an electrolyte to sterilize marine microorganisms (bacteria, plankton, etc.) contained in the seawater. Hypochlorous acid water) is produced.

전해조(40)의 후단에는 기액 분리기(50)가 배치되어 전해조(40)에서 생성된 물질 중 평형수 처리와 무관한 부산물인 수소 및 염소기체를 제거한다. 즉 전해조(40)에서 생성된 살균수는 메인 밸러스트 라인(60)으로 통과시키고, 생성된 수소기체 및 염소기체만 분리하여 외부로 배출시키게 된다.A gas-liquid separator 50 is disposed at the rear end of the electrolyzer 40 to remove hydrogen and chlorine gas, which are by-products irrelevant to the ballast water treatment among the substances generated in the electrolyzer 40. That is, the sterilizing water generated in the electrolyzer 40 passes through the main ballast line 60, and only the generated hydrogen gas and chlorine gas are separated and discharged to the outside.

밸러스팅 운전시에, 전해조(40)에서 생성된 살균수는 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 밸러스트 탱크(30)로 주입되어 밸러스트 탱크(30) 내 평형수에 포함된 해양 미생물을 살균한다.During the ballasting operation, the sterilizing water generated in the electrolytic cell 40 is injected into the ballast tank 30 through the main ballast line 60 to sterilize marine microorganisms contained in the ballast water in the ballast tank 30.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 디밸러스팅 운전시 스케일 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an operation of removing scale during a deballasting operation of the ballast water treatment system according to an embodiment of the present invention.

밸러스트 탱크(30)로부터 평형수를 배출하는 디밸러스팅 운전시에는, 밸러스트 탱크(30)에 있는 평형수가 제1 우회 라인(70)을 통해 유출되어 밸러스트 펌프(10)를 경유하고, 이어서 제2 우회 라인(75)을 통해 필터 장치(20)를 우회한 다음 선박 외부로 배출된다.During the deballasting operation in which ballast water is discharged from the ballast tank 30, the ballast water in the ballast tank 30 flows out through the first bypass line 70 and passes through the ballast pump 10, followed by the second After bypassing the filter device 20 through the bypass line 75, it is discharged to the outside of the ship.

평형수가 선박 외부로 배출되는 과정에서는, 평형수 내에 잔존하는 살균수에 의한 해양오염을 방지하기 위해 중화 장치(15)를 통해 평형수에 중화제를 투입하여 해당 평형수를 중화시킨다. 중화 장치(15)에 의해 중화된 평형수는 밸러스트 펌프(10)를 통해 가압되어 필터 장치(20)를 우회하여 선박 외부로 배출된다.In the process of discharging the ballast water to the outside of the ship, in order to prevent marine pollution due to the sterilizing water remaining in the ballast water, a neutralizing agent is introduced into the ballast water through the neutralization device 15 to neutralize the ballast water. The ballast water neutralized by the neutralization device 15 is pressurized through the ballast pump 10 and bypasses the filter device 20 and is discharged to the outside of the ship.

이와 같은 구성에 있어서, 선박 평형수 처리 시스템은 전해조(40) 내에 세척수를 유입시켜 세척수의 유입 압력, 즉 수력(Hydraulic Force)에 의해 전해조(40) 내 전극표면으로부터 스케일을 제거한 후 선외로 배출하게 된다.In this configuration, the ship's ballast water treatment system introduces washing water into the electrolyzer 40 to remove scale from the electrode surface in the electrolyzer 40 by the inlet pressure of the washing water, that is, hydraulic force, and then discharge it outboard. do.

일 실시예에서는, 선박 외부로 배출되는 평형수 일부를 세척수로 사용해 해당 평형수의 일정 유량 이상을 세척수로서 전해조(40)에 도입하고, 이때 전해조(40)로 유입되는 평형수의 유속에 의해 발생하는 수력을 이용해 전해조(40) 내 전극표면으로부터 스케일을 탈리하여 제거한다.In one embodiment, a part of the ballast water discharged to the outside of the ship is used as washing water, and more than a certain flow rate of the ballast water is introduced into the electrolyzer 40 as washing water, and at this time, it is generated by the flow rate of the ballast water flowing into the electrolyzer 40 The scale is removed and removed from the electrode surface in the electrolyzer 40 using the hydraulic power.

전해조(40)는 밸러스팅시 밸러스트 탱크(30)로 유입되는 평형수를 살균하기 위해 사용되는 것으로, 디밸러스팅 운전시에는 전해조(40)가 사용되지 않으므로, 세척수 제공을 위한 별도의 라인을 설비할 필요없이 전해조 유입라인(81)을 활용해 세척수로 사용할 평형수 일부를 전해조(40) 내에 유입시킬 수 있다.The electrolyzer 40 is used to sterilize the ballast water flowing into the ballast tank 30 during ballasting, and since the electrolyzer 40 is not used during the deballasting operation, a separate line for providing washing water is installed. It is not necessary to use the electrolyzer inlet line 81 to introduce part of the ballast water to be used as washing water into the electrolyzer 40.

이 경우, 밸러스팅 운전시에는 밸러스트 탱크(30)로 유입되는 평형수 일부를 해당 전해조 유입라인(81)을 통해 분기한 후 전해용으로 전해조(40)에 공급하여 살균수로 전환한다.In this case, during the ballasting operation, part of the ballast water flowing into the ballast tank 30 is branched through the corresponding electrolyzer inlet line 81 and then supplied to the electrolyzer 40 for electrolysis to convert it into sterilized water.

그리고, 디밸러스팅 운전시에는 동일한 전해조 유입라인(81)을 통해 밸러스트 탱크(30)로부터 배출되는 평형수 일부를 분기해 세척수로서 전해조(40)로 재순환시켜 세척수의 유입 압력에 의해 전해조(40) 내 스케일을 탈리/제거할 수 있다.In addition, during the deballasting operation, part of the ballast water discharged from the ballast tank 30 through the same electrolyzer inlet line 81 is branched and recycled to the electrolyzer 40 as washing water, and the electrolyzer 40 is I can tally/remove my scale.

이때 전해조(40) 전단의 유입라인(81)에는 세척수의 유입 압력을 높여 주는 별도의 가압 펌프(85)를 두어 전해조(40)에 생성된 스케일의 제거를 보다 용이하게 할 수 있다.At this time, a separate pressure pump 85 that increases the inlet pressure of the washing water is provided in the inlet line 81 in front of the electrolyzer 40 to make it easier to remove the scale generated in the electrolyzer 40.

전해조(40)의 전극표면으로부터 제거된 스케일 및 처리된 세척수는 전해조(40)의 후단에 설치된 전해조 배출라인(83)을 통해 선외로 배출될 수 있다.The scale and the treated washing water removed from the electrode surface of the electrolyzer 40 may be discharged outboard through the electrolyzer discharge line 83 installed at the rear end of the electrolyzer 40.

일 실시예에서, 전해조 배출라인(83)은 도시된 바와 같이 전해조(40) 후단으로부터 제1 우회 라인(70)으로 연결되도록 설치되며, 이 경우 전해조(40)에서 처리된 세척수는 제1 우회 라인(70)을 통과하는 평형수에 혼합되어 선박 외부로 배출된다.In one embodiment, the electrolyzer discharge line 83 is installed to be connected to the first bypass line 70 from the rear end of the electrolyzer 40 as shown, in this case, the washing water treated in the electrolyzer 40 is the first bypass line It is mixed with ballast water passing through (70) and discharged to the outside of the ship.

또한, 스케일 제거 동작시에 공기 주입라인(82)을 통해 전해조(40)에 외부 공기를 주입하거나 공기 주입라인(82)에 미세기포를 생성하는 미세기포 발생기(84)를 구비하여 미세기포의 공기를 추가로 주입함으로써 스케일 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, by providing a microbubble generator 84 that injects external air into the electrolyzer 40 through the air injection line 82 or generates microbubbles in the air injection line 82 during the scale removal operation, It is possible to further increase the scale removal efficiency by additionally injecting.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 스케일 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a scale removal operation of the ballast water treatment system according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은 유입 펌프(91), 세척수 유입라인(92), 세척수 순환라인(93), 공기 유입라인(94) 및 전해조 배출라인(96)을 더 포함한다.3, a ship ballast water treatment system according to another embodiment of the present invention includes an inlet pump 91, a washing water inlet line 92, a washing water circulation line 93, an air inlet line 94, and an electrolyzer discharge line. (96) further includes.

다른 실시예에서, 선박 평형수 처리 시스템은 외부에서 세척수로 사용할 해수 또는 청수를 전해조(40) 후단에 설치된 기액 분리기(50)로 유입시킨다.In another embodiment, the ship's ballast water treatment system introduces seawater or fresh water to be used as washing water from the outside into the gas-liquid separator 50 installed at the rear end of the electrolyzer 40.

기액 분리기(50)는 스케일 제거를 위해 세척수 유입라인(92)을 통해 외부에서 세척수를 공급받는다.The gas-liquid separator 50 receives washing water from the outside through the washing water inlet line 92 to remove scale.

기액 분리기(50)로부터 전해조(40)로 우회하는 세척수 순환라인(93) 상에는 유입 펌프(91)가 설치된다.An inlet pump 91 is installed on the washing water circulation line 93 which is bypassed from the gas-liquid separator 50 to the electrolytic cell 40.

유입 펌프(91)는 기액 분리기(50)로 공급되는 세척수를 흡입하여 세척수 순환라인(93)을 통해 전해조(40)로 순환시킨다.The inlet pump 91 sucks the washing water supplied to the gas-liquid separator 50 and circulates the washing water to the electrolyzer 40 through the washing water circulation line 93.

이와 같은 구성에 있어서, 유입 펌프(91), 전해조(40) 및 기액 분리기(50)를 거쳐 순환하는 세척수를 사용하여 순환되는 세척수의 유입 압력, 즉 수력에 의해 전해조(40) 내 전극표면으로부터 스케일을 탈리/제거할 수 있다.In this configuration, the inlet pressure of the washing water circulated using the washing water circulating through the inlet pump 91, the electrolytic bath 40 and the gas-liquid separator 50, that is, the scale from the electrode surface in the electrolyzer 40 by hydraulic power. Can be removed/removed.

세척수를 전해조(40) 내에 일정 이상의 유속으로 유입시켜 수력을 발생시키고, 이를 재순환시켜 전극표면으로부터 스케일을 탈리하여 전해조(40) 내에 스케일 생성을 제어하는 것이다.The washing water is introduced into the electrolyzer 40 at a flow rate of at least a certain amount to generate hydraulic power, and recirculated to remove the scale from the electrode surface to control the generation of scale in the electrolyzer 40.

이와 같은 스케일 제거 처리는 전해조(40)가 사용되지 않는 경우, 즉 선박 평형수 처리 시스템의 디밸러스팅 운전시에(도 3 참조) 또는 선박 평형수 처리 시스템의 비운전시에 이루어질 수 있다.Such descaling treatment may be performed when the electrolyzer 40 is not used, that is, during the deballasting operation of the ballast water treatment system (see FIG. 3) or when the ballast water treatment system is not operated.

또한, 스케일 제거 동작시에 세척수를 유입 펌프(91), 전해조(40) 및 기액 분리기(50)를 거쳐 일정 유속 이상으로 복수 회 고속 순환시켜 스케일 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, during the scale removal operation, the washing water may be circulated at high speed a plurality of times at a predetermined flow rate or higher through the inlet pump 91, the electrolytic cell 40 and the gas-liquid separator 50 to further increase the scale removal efficiency.

또한, 스케일 제거 효율을 높이기 위해 공기 주입라인(94)을 설치하거나 공기 주입라인(94)에 미세기포를 생성하는 미세기포 발생기(97)를 추가할 수도 있다.In addition, in order to increase the scale removal efficiency, an air injection line 94 may be installed or a fine bubble generator 97 for generating fine bubbles in the air injection line 94 may be added.

스케일 제거 동작이 완료되면 전해조(40)에서 처리된 세척수는 전해조 배출라인(96)을 통해 선박 외부로 배출된다.When the scale removal operation is completed, the washing water treated in the electrolyzer 40 is discharged to the outside of the ship through the electrolyzer discharge line 96.

전술한 실시예들을 통해 설명한 바와 같이, 본 발명은 산세척이나 극반전을 이용하지 않고서 전해조(40) 내에 일정 유량의 세척수를 유입시켜 세척수의 유입 압력에 의해 전해조(40) 내 전극표면으로부터 스케일을 제거할 수 있다.As described through the above-described embodiments, the present invention introduces a constant flow of washing water into the electrolyzer 40 without using pickling or polar inversion to remove the scale from the electrode surface in the electrolyzer 40 by the inlet pressure of the washing water. Can be removed.

이때, 공기로 가압하거나 미세기포의 공기를 주입하여 스케일의 탈리/제거를 촉진할 수도 있다.At this time, it is also possible to promote desorption/removal of scale by pressurizing with air or injecting air of fine bubbles.

한편, 일 실시예 및 다른 실시예에서, 전해조(40)의 전기분해시 초기 생성되는 스케일은 소프트한 상태여서 전극표면으로부터의 탈리/제거가 비교적 용이하다.On the other hand, in one embodiment and another embodiment, the scale initially generated during electrolysis of the electrolyzer 40 is in a soft state, so that it is relatively easy to remove/remove from the electrode surface.

밸러스팅 운전시에는 전해조(40)에 전원이 공급되고 전해조(40)에 전원이 공급됨에 따라 전기분해 반응이 일어나 살균수가 생성되는 반면, 디밸러스팅 운전시에는 전해조(40)의 미사용으로 전원 공급이 차단된다.During the ballasting operation, power is supplied to the electrolyzer 40 and the electrolysis reaction occurs as power is supplied to the electrolyzer 40 to generate sterilized water, whereas in the deballasting operation, power is supplied by not using the electrolyzer 40 Is blocked.

따라서, 밸러스팅 작업이 완료되어 전해조(40)로의 전원 공급이 차단되고 난 후 기 설정된 시간 이내에 전해조(40) 내에 세척수를 유입시켜 스케일 제거를 수행하면, 스케일이 비교적 소프트한 상태로 남아 있어 스케일 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.Therefore, after the ballasting operation is completed and the power supply to the electrolyzer 40 is cut off, if the washing water is introduced into the electrolyzer 40 to remove the scale, the scale remains in a relatively soft state and the scale is removed. The efficiency can be further increased.

본 발명에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The configuration of the ballast water treatment system according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented by various modifications within the scope permitted by the technical idea of the present invention.

10: 밸러스트 펌프, 30: 밸러스트 탱크,
40: 전해조, 50: 기액 분리기,
60: 메인 밸러스트 라인, 70: 제1 우회 라인,
75: 제2 우회 라인, 81: 전해조 유입라인,
83, 96: 전해조 배출라인, 82, 94: 공기 유입라인,
85: 가압 펌프 84, 97: 미세기포 발생기,
91: 유입 펌프, 92: 세척수 유입라인,
93: 세척수 순환라인10: ballast pump, 30: ballast tank,
40: electrolyzer, 50: gas-liquid separator,
60: main ballast line, 70: first bypass line,
75: second bypass line, 81: electrolyzer inlet line,
83, 96: electrolyzer discharge line, 82, 94: air inlet line,
85: pressure pump 84, 97: microbubble generator,
91: inlet pump, 92: washing water inlet line,
93: washing water circulation line

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 평형수를 저장하는 밸러스트 탱크(30);
상기 밸러스트 탱크(30)에 연결된 메인 밸러스트 라인(60);
상기 메인 밸러스트 라인(10)을 통해 상기 밸러스트 탱크(30)에 평형수를 유입시키는 밸러스트 펌프(10);
전기분해에 의해 살균수를 생성하여 상기 메인 밸러스트 라인(60)을 통해 상기 밸러스트 탱크(30)로 유입시키는 전해조(40);
상기 전해조(40) 후단에 설치되는 기액 분리기(50);
상기 기액 분리기(50)에 외부에서 세척수를 공급하기 위한 세척수 유입라인(92);
상기 기액 분리기(50)로부터 전해조(40)로 우회하여 연결되어 상기 기액 분리기(50)에 공급된 세척수를 상기 전해조(40)로 순환시키는 세척수 순환라인(93);
상기 세척수 순환라인(93)에 설치되어 상기 전해조(40) 내에 세척수를 고압으로 유입시켜 세척수의 유입 압력에 의해 상기 전해조(40) 내 전극표면으로부터 스케일을 제거하는 유입 펌프(91)를 포함하며,
세척수의 공급이, 상기 외부 유입라인(92) → 기액분리기(50) → 세척수 순환라인(93) → 유입펌프(91) → 전해조(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.
Ballast tank 30 for storing ballast water;
A main ballast line 60 connected to the ballast tank 30;
A ballast pump 10 for introducing ballast water into the ballast tank 30 through the main ballast line 10;
An electrolytic bath 40 for generating sterilized water by electrolysis and flowing it into the ballast tank 30 through the main ballast line 60;
A gas-liquid separator 50 installed at the rear end of the electrolyzer 40;
A washing water inlet line 92 for supplying washing water to the gas-liquid separator 50 from the outside;
A washing water circulation line 93 connected by bypassing from the gas-liquid separator 50 to the electrolyzer 40 to circulate the washing water supplied to the gas-liquid separator 50 to the electrolyzer 40;
It includes an inlet pump 91 installed in the washing water circulation line 93 to introduce washing water into the electrolyzer 40 at a high pressure to remove scale from the electrode surface in the electrolyzer 40 by the inlet pressure of the washing water,
The supply of the washing water, the external inlet line 92 → gas-liquid separator 50 → washing water circulation line 93 → inlet pump 91 → ship ballast water treatment system, characterized in that consisting of the electrolyzer (40).
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
스케일 제거를 위해 상기 전해조(40)에 공기를 추가로 주입하는 공기 주입라인(94)과,
상기 공기 주입라인(94)에 미세기포를 생성하는 미세기포 발생기(97)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템.The method of claim 6,
An air injection line 94 for additionally injecting air into the electrolyzer 40 to remove scale,
A ship ballast water treatment system, characterized in that a microbubble generator (97) for generating microbubbles is further installed in the air injection line (94). 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115784382B (en) * 2022-11-28 2023-10-13 宁夏金裕海化工有限公司 Method for treating circulated water electrochemical water

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006763B1 (en) * 2002-05-02 2011-01-10 피터 드러몬드 맥널티 System and method of water treatment
KR101287570B1 (en) * 2013-05-27 2013-07-19 한라아이엠에스 주식회사 Electrolytic cell apparatus for ship ballast water treatment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006763B1 (en) * 2002-05-02 2011-01-10 피터 드러몬드 맥널티 System and method of water treatment
KR101287570B1 (en) * 2013-05-27 2013-07-19 한라아이엠에스 주식회사 Electrolytic cell apparatus for ship ballast water treatment

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