KR102204377B1 - 유수분리장치를 이용한 방제시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해상에서 유분유출사고가 발생할 경우, 해수면에 부유하는 유분을 신속하게 제거할 수 있는, 유수분리장치를 이용한 방제시스템에 관한 것이다. 그 구성은, 선박; 상기 선박에 설치되는 흡입펌프; 일단이 상기 흡입펌프에 연결되는 흡수관; 상기 흡수관의 타단에 연결되는 것으로서, 해수면 위에 설치되는 포집부; 상기 포집부에 의해 포집된 해수로부터 유분을 분리하는 유수분리장치; 상기 선박에 설치되는 것으로서 회수된 상기 유분을 저장하는 유분저장조를 포함하되, 상기 포집부는; 부력체에 의해 해수면에 부상하는 데크프레임; 상기 데크프레임 상에 설치되는 것으로서 아래가 넓고 위가 좁게 되어 있으며, 위에는 상기 흡수관이 연결되어 있는 호퍼; 및 상기 호퍼의 설치높이를 조절하기 위한 호퍼높이조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유수분리장치를 이용한 방제시스템{Disaster Proof System Using Apparatus for Separating Oil From Water}

본 발명은 방제시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 해상에서 유분유출사고가 발생할 경우, 해수면에 부유하는 유분을 신속하게 제거할 수 있는, 유수분리장치를 이용한 방제시스템에 관한 것이다.

해상에서는 종종 유분유출사고가 생긴다. 이는 선박간의 충돌이나 선박과 암초의 충돌 등에 의해 발생하기도 하며 선박 자체에서 생기는 문제에 의해 발생하기도 한다. 유조선의 유분탱크가 파열되는 경우에는 심각한 해양오염 및 생태계의 혼란을 불러올 수 있다.

그래서 유분유출사고의 발생시 해수면으로부터 유분을 신속하게 제거하기 위한 조치가 필요하게 된다.

해상에서 유분유출사고가 생기면, 유분이 부유하는 지역에 오일펜스를 설치한 다음, 상기 오일펜스에 의하여 둘러싸인 부분의 유분을 흡입하여 제거하는 방법 또는 별도의 흡착제를 살포하여 오일을 제거하게 된다. 그러나 상술한 종래의 오일펜스를 이용하는 경우, 오일펜스의 설치에 따른 시간이 많이 소요되며, 조류 및 바람에 의하여 유출된 오일이 상기 오일펜스를 넘어서 확산되는 등 효과적으로 유출된 오일을 제거하지 못하는 단점이 있다. 또한 흡착제를 이용하는 경우 흡착제 자체에 의한 해양의 2차 오염이 발생될 수 있는 문제점이 있다. 이러한 문제에 대하여 대한민국 특허출원 제10-2014-0024814호의 오일 방제선이 제안된 바 있다.

이 종래기술에 의하면, 해수면에 유출된 오일을 회수할 수 있도록 한 오일 회수장치와, 상기 오일 회수장치에 의해 회수된 오일과 해수를 분리할 수 있도록 한 분리장치 및 상기 해수와 분리한 오일을 저장할 수 있도록 한 저장탱크를 포함하는 오일 방제선이 제안된다. 이 종래기술에 의하면 오일의 회수는 회수관을 이용하고 있다.

그러나 회수관의 직경에 제한이 있기 때문에 오일의 회수속도 내지 처리속도에도 제한이 있을 수밖에 없다. 회수관의 수를 늘려서 회수속도를 높이고자 하는 경우 장치가 거대해지고 제작비용이 상승하게 되는 문제가 있다.

이 종래기술 외에도 다양한 제안이 있어왔지만, 처리속도라든가 작업의 편의성 등에서 개선의 여지가 여전히 남아있다.

대한민국 특허출원 제10-2014-0024814호 대한민국 특허출원 제10-2014-0033938호 대한민국 특허출원 제10-2016-0039385호

본 발명의 목적은 유분유출사고로 인해 해상에 부유하게 된 유분을 신속히 효과적으로 제거하기 위한 방제시스템을 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 유분이 혼합되어 있는 해수를 빠른 속도로 수거하고, 수거된 혼합액에서 유분을 고속으로 분리하여 별도로 저장하고 남는 해수는 즉시 바다로 보낼 수 있는, 유수분리장치를 이용한 방제시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 선박; 상기 선박에 설치되는 흡입펌프; 일단이 상기 흡입펌프에 연결되는 흡수관; 상기 흡수관의 타단에 연결되는 것으로서, 해수면 위에 설치되는 포집부; 상기 포집부에 의해 포집된 해수로부터 유분을 분리하는 유수분리장치; 상기 선박에 설치되는 것으로서 회수된 상기 유분을 저장하는 유분저장조를 포함하되, 상기 포집부는;

부력체에 의해 해수면에 부상하는 데크프레임; 상기 데크프레임 상에 설치되는 것으로서 아래가 넓고 위가 좁게 되어 있으며, 위에는 상기 흡수관이 연결되어 있는 호퍼; 및 상기 호퍼의 설치높이를 조절하기 위한 호퍼높이조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 호퍼높이조절부는 상기 호퍼의 하단이 해수면에서 상방향으로 이격되도록 유지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 호퍼높이조절부는 상기 데크프레임의 저부에 설치되는 것으로서 공기의 유입에 따라 높이가 조절될 수 있는 에어튜브; 상기 에어튜브에 공기압을 주입하기 위한 에어펌프;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 호퍼의 하단에서 하방향으로 이격되게 설치되며, 해수면 아래에 위치되는 분리판;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 유수분리장치는,

처리하고자 하는 피처리액이 투입되는 저액조; 상기 저액조의 하부에 설치되는 것으로서, 상기 저액조에 투입된 피처리액을 유분과 수분으로 분리하여 배출하는 유수분리부를 포함하되; 상기 유수분리부는,

상기 저액조의 하부에 위치되는 것으로서 수분배출구와 유분배출구가 각각 마련되어 있는 유수분리조; 상기 피처리액이 상기 유수분리조로 공급될 수 있도록 상기 저액조와 유수분리조를 연결하는 피처리액공급관;

상기 유수분리조 내부에 직립 설치되는 것으로서 상기 유수분리조에서 처리된 피처리액이 유입되는 피처리액유입공과 상기 피처리액유입공으로 들어온 피처리액이 다시 배출되는 피처리액배출공이 마련되는 1개 이상의 단위처리튜브;

를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 단위처리튜브는 직립된 복수 개의 단위처리튜브로 구성되며, 상기 복수 개의 단위처리튜브는 배출관에 의해 직렬로 연결되어 있을 수 있다.

여기서 상기 단위처리튜브의 내부 상측에는 출렁임을 완화시켜줄 수 있는 액안정화부재가 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 단위처리튜브의 어느 한곳 이상의 내부 하측에 기포가 공급될 수 있도록 하기 위한 기포공급수단을 포함하며; 상기 기포공급수단은, 에어펌프와, 일단은 상기 에어펌프에 연결되고 타단은 상기 단위처리튜브의 하측에 연장되는 에어호스와, 상기 에어호스의 연장방향을 따라 설치되는 기포발생기를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 유수분리조의 내부에는 액체의 출렁임을 완화 또는 억제하기 위한 제2액안정화부재가 설치됨으로써 피처리액이 제2액안정화부재를 통과한 다음 상기 단위처리튜브로 유입되도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면 유분유출사고로 인해 해상에 부유하게 된 유분을 신속히 효과적으로 제거하기 위한 선박을 이용한 방제시스템이 제공된다. 좀 더 구체적으로는 흡입구가 넓게 되어 있는 호퍼를 이용함으로써 유분이 혼합되어 있는 해수를 빠른 속도로 수거할 수 있으며, 유체를 흘려보내면서 유분과 수분을 분리할 수 있는 유수분리장치에 의해 유분을 고속으로 분리하여 별도로 저장하고 남는 해수는 즉시 바다로 보낼 수 있는, 유수분리장치를 이용한 방제시스템이 제공된다.

본 발명에 의하면, 여러 차례에 걸친 유수분리 작용이 연속적으로 시행됨으로써 완전한 유수분리가 가능한 고효율 유수분리장치가 제공된다. 본 발명에 의하면, 선박의 요동이 있는 상황에서 오히려 작업효과를 향상시킬 수 있는 방제시스템이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 측부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 포집부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 포집부의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 포집부의 사용상태 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템의 유수분리장치의 일부절개 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치의 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 유수분리장치의 평단면구성도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유수분리장치의 단면 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 우선 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 기본적 내용을 설명한다.

본 발명에 의한 유수분리장치를 이용한 방제시스템은 선박(100), 흡입펌프(110), 포집부(120) 및 유수분리장치(130)를 포함한다.

선박(100)의 규모라든가 구체적인 구조는 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다. 선박(100)은 복수의 작업인력이 선박에 승선하여 작업할 수 있으며 각종 장비들이 탑재될 수 있으면 족하다. 선박에는 크레인(101)이 설치될 수 있다. 크레인(101)을 이용하여 포집부(120)를 원하는 지점에 설치하거나 이동시킬 수 있다.

흡입펌프(110)가 선박(100)에 설치된다. 흡입펌프(110)는 선박(100)의 엔진으로부터 동력을 얻을 수도 있고 탑재된 별도의 엔진으로부터 동력을 얻을 수 있다. 흡입펌프(110)는 큰 흡입력을 제공한다. 포집부(120)가 선박(100)에 인접한 해수면(F) 위에 설치된다.

흡수관(140)이 일단은 흡입펌프(110)에 연결되고 타단은 포집부(120)에 연결된다. 흡수관(140)은 전체적으로 또는 부분적으로 주름관을 포함할 수 있다.

포집부(120)에 의해 포집된 해수로부터 유분(16)을 분리하는 유수분리장치(130)가 선박(100)에 탑재된다. 분리된 유분(16)을 저장하는 유분저장조(176)가 선박에 설치된다.

상기 포집부(120)는 해수면(F)에 부상한 상태에서 유분(16)이 혼합되어 있는 해수가 진공압에 의해 흡입되는 흡입구를 제공한다. 포집부(120)는 데크프레임(121), 호퍼(122), 및 호퍼높이조절부(180)를 포함한다. 데크프레임(121)은 부력체에 의해 해수면(F)에 부상하는 플레이트 형태의 프레임이다. 도시된 바에 의하면 데크프레임(121)은 장방형으로 되어 있다. 경우에 따라서 데크프레임(121)은 소형 추진체와 리모트콘크롤러에 의해 작업자가 원하는 대로 이동되게끔 할 수 있다.

본 실시예에 의하면 추진체에 대응되는 호퍼 이동수단이 마련된다. 호퍼 이동수단은 데크프레임(121)의 길이방향을 따라 설치되는 체인(171)과, 체인(171)을 무한궤도식으로 회전구동시키기 위한 체인구동부(172)와, 호퍼(122)와 체인(171)의 일지점을 연결하여 체인구동에 따라 호퍼(122)를 체인(171)의 설치방향을 따라 이동시키는 체인연결부(173)와, 체인연결부(173)와 데크프레임(121)을 매개하여 호퍼(122)가 원활하게 움직일 수 있도록 하는 주행롤러(174,175)를 포함한다.

체인구동부(172)는 구동모터(172-1), 감속기어(172-2), 구동스프로킷(172-3), 및 종동스프로킷(172-4)을 포함할 수 있으며 도시된 것처럼 좌우 대칭으로 마련될 수 있다.

데크프레임(121)은 주행롤러(174,175)를 가이드하기 위한 가이드레일의 기능을 수행할 수 있다. 상부주행롤러(174)는 데크프레임의 상면(121a)에 지지되어 구름운동하고, 하부주행롤러(175)는 데크프레임의 저면(121b)에 지지되어 구름운동한다(도 5 참조).

호퍼(122)는 데크프레임(121) 상에 설치되는 것으로서 아래가 넓고 위가 좁게 되어 있으며, 위로는 흡수관(140)이 연결되어 있다. 호퍼높이조절부(180)는 호퍼의 설치높이를 조절하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 호퍼높이조절부(180)는 호퍼의 하단(122a)이 해수면(F)에서 상방향으로 이격되도록 유지할 수 있다. 이격높이(H)는 작을수록 좋지만, 한계가 있으므로 5 ~ 10cm로 유지되면 좋다.

본 발명의 실시예에 의하면, 호퍼의 하부 일부 구간은 주름관(122-1)의 형태로 되어 있을 수 있다. 상방향향으로의 충격에 대한 완충작용을 위함이다.

호퍼높이조절부(180)는 데크프레임(121)의 저부에 설치되는 것으로서 공기의 유입에 따라 높이가 조절될 수 있는 에어튜브(123,123')와, 에어튜브(123,123')에 공기압을 주입하기 위한 에어펌프(124,124')를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 호퍼의 하단(122a)에서 하방향으로 이격되게끔 분리판(150)이 설치된다. 분리판(150)은 호퍼의 하단(122a)과 평행을 이룬다. 분리판(150)은 해수면(F) 아래에 위치된다. 바람직하게는 분리판(150)은 해수면(F)에서 5 ~ 10cm 정도의 깊이로 유지되면 좋다. 분리판(150)은 깊은 곳에 있는 해수가 호포로 유입되는 것을 방지하기 위하여 마련된다. 유분(16)은 해수면 깊은 곳에는 없으므로 불필요한 해수가 너무 많이 흡입되는 것을 방지하기 위하여 분리판(150)이 마련된다. 분리판(150)은 호퍼의 하단(122a) 넓이보다 넓게 되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 에어튜브(123,123')는 장방형의 데크프레임(121)의 전후방에 각각 설치될 수 있다. 그리고 이들은 독립적으로 에어펌프(124,124')에 연결될 수 있다. 이에 의하면 에어튜브(123,123')의 공기압은 서로 다르게 조정될 수 있으며, 이는 데크프레임(121), 호퍼(122) 및 분리판(150)을 경사지게도 할 수 있다는 것을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이 조류의 방향(W)에 대하여 분리판(150)과 호퍼를 경사지게 하는 경우에는 보다 신속하고 편리하게 처리를 필요로 하는 해수를 흡입할 수 있게 된다.

본 발명의 시스템에 의하면, 오일펜스(160)가 더 포함될 수 있다. 오일펜스(160)는 조류를 향해 개구되어 있게끔 배치된다. 그러면 오일펜스(160)의 오목한 부위에 유분(16)이 도 1에 도시된 것처럼 적체되게 된다. 이 상태에서 포집부(120)를 유분(16)이 적체되어 있는 부분에 설치하게 되면 보다 신속하고 용이하게 유분을 흡입, 제거할 수 있다. 오일펜스(160)는 소정의 부력체에 의해 해수면(F)에 부상해 있으며 종래의 방식을 따라 설치하면 될 것이다.

이하에서는 흡입된 해수에서 유분(16)을 분리하기 위한 유수분리장치(130)를 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 유수분리장치(130)는 처리규모에 따라 복수개가 병렬로 설치될 수도 있다.

본 발명의 유수분리장치(130)는 처리하고자 하는 피처리액이 투입되는 저액조(1)와, 저액조(1)에 투입된 피처리액을 유분과 수분으로 분리하여 즉시적으로 배출하는 유수분리부를 포함한다. 그리고 처리용량의 증대를 위하여 피처리액에 압력을 가하는 가압부와, 피처리액의 출렁임을 억제하기 위한 안정화부를 포함한다. 본 발명의 유수분리장치는 이동성을 가질 수 있고 차량이나 선박폐수의 자체처리를 위해 선박에 탑재될 수도 있다. 경우에 따라서는 원유유출 사고시 해수면에 부유하는 대량의 원유를 수거하기 위한 해난 방제정에 설치될 수도 있다.

유수분리부는 저액조(1)의 하부에 설치되는 것으로서 저액조(1)에서 중력에 의해 아래로 떨어지는 피처리액을 받아서 처리하도록 되어 있다. 저액조(1)에는 액위감지센서(27)가 설치되어 있다. 피처리액은 피처리액공급원(32)으로부터 피처리액공급관(19), 피처리액공급펌프(17) 및 피처리액공급밸브(15-2)를 통해 저액조(1)에 공급된다. 저액조(1)의 상부덮개(25)에는 통풍구(21)가 마련될 수 있다.

본 발명에 의하면, 피처리액공급원(32)은 유분(16)이 부유하는 해수면이 될 것이다.

유수분리부의 하부에는 처리가 완료된 물을 담기 위한 처리수저장조(2)가 설치되어 있다. 본 발명의 유수분리장치는 외형상 도 1에 도시된 것처럼 일체형으로 구성될 수 있으며, 이동성을 위한 바퀴가 설치될 수 있다.

유수분리부는 저액조(1)의 하부에 위치되는 것으로서 하나의 유수분리조(3)와 복수 개의 단위처리튜브(4)를 포함한다.

유수분리조(3)에는 수분배출구(3-1)와 유분배출구(3-2)가 하부와 상부에 각각 마련되어 있다. 유분배출구(3-2)로 배출되는 유분은 유분저장조(176)로 공급되어 저장된다.

피처리액이 유수분리조(3)로 공급될 수 있도록 피처리액공급관(12)이 저액조(1)와 유수분리조(3)를 연결한다. 피처리액공급관(12)은 도시된 바와 같이 유트랩과 같은 유(U)자형 관일 수 있는데 이는 역류방지를 위한 것이다. 피처리액공급관(12)은 중간이 접힌 형태인데 그 접힌 길이(L)는 유수분리조(3)의 전체높이에 대하여 30~60%가 되도록 하는 것이 바람직하다.

피처리액공급관(12)에는 관로를 선택적으로 차단하기 위한 가압밸브(13)가 설치될 수 있다. 또한 피처리액을 대기압 보다 높은 상태로 강제로 이송하기 위한 가압펌프(13-1)가 설치될 수 있다. 이 가압펌프(13-1)는 필요에 따라서 처리용량을 배가시킬 때 사용된다.

또한 가압펌프(13-1)는 피처리액공급관(12)에 설치되는 것으로 도시되었지만 이에 한정되지는 않으며 유수분리조(3) 내부의 압력을 상승시키되 피처리액이 역류하지 않는 조건에서 설치되면 된다.

유수분리조(3)에서 1차적으로 처리된 피처리액을 재차 처리하기 위한 단위처리튜브(4)가 유수분리조(3) 내부에 설치된다. 단위처리튜브(4)는 수직방향으로 길게 연장되어 있다. 본 발명의 유수분리장치는 도 에 도시된 것처럼 하나의 단위처리튜브(4)만 구비할 수도 있고, 도 6 내지 도 7에 도시된 것처럼 여러 개의 단위처리튜브(4)를 구비할 수도 있다. 본 실시예에 의하면 복수 개의 단위처리튜브(4)를 포함하는 것으로 예시하고 있다.

복수 개로 구성되는 경우에 각 단위처리튜브(4)는 직렬로 연결된다. 모든 단위처리튜브(4)는 수직으로 설치된다. 피처리액은 화살표로 표시된 방향을 따라 이송되면서 처리된다.

선두에 설치되는 제1단위처리튜브(4-1)로 유입되는 피처리액은 중간 단위처리튜브를 연속적으로 통과한 다음 후미에 설치되는 제4단위처리튜브(4-4)를 통과하면서 완전히 처리되게 된다. 중간 단위처리튜브의 개수는 필요에 따라 선택될 수 있다. 도 8에 도시된 바에 의하면 본 발명의 실시예에 의한 단위처리튜브(4)는 총 8개이며, 이중 중간 단위처리튜브는 6개가 된다.

이하, 도 7을 주로 참조하여 설명한다. 도 6은 작용설명을 위하여 간략하게 표현한 것이다. 도 7에 도시된 바에 의하면 단위처리튜브(4)는 제1,2,3,4단위처리튜브(4-1,4-2,4-3,4-4)로 구성되는 것으로 간략하게 표현되어 있다.

제1단위처리튜브(4-1)의 하부에는 피처리액유입공(9)이 마련되어 있고 상측에는 피처리액배출공(9-1)이 마련되어 있다. 피처리액배출공(9-1)에는 제1배출관(5)의 일단이 연결되어 있다. 제1단위처리튜브(4-1)의 상단에는 기포가 빠져나가게 되는 제1에어배출공(9-2)이 마련되어 있다. 피처리액은 제1단위처리튜브(4-1)의 하부에서 유입되어 상측으로 흐른 다음 상부에 측방향으로 나있는 피처리액배출공(9-1)을 통해 배출된다.

피처리액배출공(9-1)의 설치 위치는 제1단위처리튜브(4-1)의 천장에서 어느 정도 떨어진 지점에 설치되어야 한다. 제1단위처리튜브(4-1)의 천장과 피처리액배출공(9-1) 간의 거리(K)는 제1단위처리튜브(4-1) 전체 길이에 비하여 20 ~ 30%가 적당하다. 제1단위처리튜브(4-1)의 상부공간에 유분(16)이 모일 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 이 내용은 다른 단위처리튜브(4-2,4-3,4-4)의 피처리액 유입공의 설치위치를 결정할 때도 동일하게 적용된다(도 7 참조).

제2단위처리튜브(4-2)는 제1단위처리튜브(4-1)에서 배출되는 1차처리수를 공급받아 2차로 처리한다. 제2단위처리튜브(4-2)의 상부에는 상기 제1배출관(5)의 타단이 연결되며 하부에는 제2배출관(5-1)의 일단이 연결되어 있다. 제2단위처리튜브(4-2)의 상단에는 제2에어배출공(9-3)이 마련되어 있으며 기포가 이를 통해 배출된다.

제3단위처리튜브(4-3)는 제2단위처리튜브(4-2)에서 배출되는 2차처리수를 공급받아 3차로 처리한다. 제3단위처리튜브(4-3)의 상부에는 제2배출관(5-1)의 타단이 연결되며 하부에는 제3배출관(5-2)의 일단이 연결되어 있다. 제3단위처리튜브(4-3)의 상단에는 기포 배출을 위한 제3에어배출공(9-4)이 마련되어 있다.

이 제2,3단위처리튜브(4-2,4-3)는 중간 단위처리튜브에 해당한다.

제4단위처리튜브(4-4)는 제3단위처리튜브(4-3)에서 배출되는 3차처리수를 공급받아 최종적으로 처리한다. 제4단위처리튜브(4-4)의 상부에는 제3배출관(5-2)의 타단이 연결되며 하부에는 처리수방출관(5-3)의 일단이 연결된다. 제4단위처리튜브(4-4)의 상단에는 기포가 배출되는 제4에어배출공(9-5)이 마련되어 있다.

처리수방출관(5-3)은 역유자(∩) 형태로 한번 절곡된 다음 수분배출구(3-1)로 향하게끔 연장된다. 처리수방출관(5-3)의 절곡된 길이(J)는 단위처리튜브(4)의 길이에 준한다.

그리고 단위처리튜브(4)의 상부에는 유분(16)을 흡착하기 위한 제1액안정화부재(7)가 설치된다. 제1액안정화부재(7)는 액상물질이 어렵지 않게 통과될 수 있게끔 금속사(絲)에 의한 망상구조로 되어 있다. 제1액안정화부재(7)는 보통 스테인리스로 된 가느다란 선재를 성기게 뭉쳐놓은 것과 같은 구성으로 되어 있다. 후술되는 제2액안정화부재(11)도 마찬가지이다.

타공망(30)이 제1액안정화부재(7)가 단위처리튜브(4)의 상부의 일정한 공간에 위치되어 있도록 단위처리튜브(4)의 상측에 설치된다.

처리수방출관(5-3)의 타단은 유수분리조(3)의 바닥에 마련되어 있는 수분배출구(3-1)에 연결된다.

제1,2,3,4에어배출공(9-1,9-2,9-3,9-4)은 하나의 집기관(31)에 합류될 수 있으며, 이 집기관(31)을 통해 유수분리조(3)의 측벽 상단에 마련되어 있는 에어홀(31-1)에 연결될 수 있다. 집기관(31)의 끝에는 에어잔류배출밸브(29)가 설치될 수 있다.

제2,3배출관(5-1,5-2)은 수직방향으로 설치되어 있으며, 피처리액이 유입되는 입구가 출구보다 낮은 위치에 오도록 설치되어 있다.

피처리액은 이렇듯 중력에 거스르는 방향으로 힘을 받아 각 단위처리튜브(4)를 관류하면서 정화되게 된다. 단위처리튜브(4)를 통과하는 중에 유분(16)은 각 단위처리튜브(4)의 상부 공간인 잔류조(8)와 집기관(31)을 통해 외부로 빠져나가게 된다.

이러한 과정을 반복하는 중에 유분은 깨끗하게 정화되고 처리수방출관(5-3)에서 마지막으로 배출되는 액은 깨끗한 처리수가 된다.

본 실시예에 의하면 유수분리조(3)의 하부에는 제2액안정화부재(11)가 설치될 수 있다. 하층에 있는 피처리액의 출렁임을 완화 또는 방지하기 위한 것이다. 제2액안정화부재(11)가 유동하는 것을 방지하기 위하여 유수분리조(3)의 내부에는 타공판(30-1)이 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 유수분리조(3)의 하부에는 분리된 처리수를 저장하는 처리수저장조(2)가 설치된다. 처리수저장조(3)에는 수위감지센서(26)가 설치되고, 처리수를 배출하기 위한 배수관(2-1)이 설치된다. 처리수는 수위감지센서(26)와 연동되어 있는 배수펌프(18)와 처리수배출밸브(15-1)를 통해 외부로 공급 내지 배출된다.

한편 유수분리조(3)에서는 유분과 수분의 비중차이에 의한 분리작용이 일어난다. 유분(16)은 유수분리조(3)의 상층에 부유하게 될 것이고 수분(10)은 하층에 가라앉게 될 것이다.

유수분리조(3)의 상측에는 상층에 분리되어 있는 유분을 배출하기 위한 유분배출구(3-2)와 유분배출밸브(15)가 설치될 수 있다. 유분배출구(3-2)의 직하부에는 수분감지센서(14)가 설치되어 수분이 많아질 경우 유분배출밸브(15)가 폐쇄되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 단위처리튜브(4)의 어느 한곳 이상의 내부 하측에 기포가 공급될 수 있도록 하기 위한 기포공급수단을 포함할 수 있다. 그리고 기포공급수단은 유수분리조(3) 내부에도 기포가 공급되도록 할 수 있다.

기포공급수단은 에어펌프(33) 및 일단은 상기 에어펌프(33)에 연결되고 타단은 단위처리튜브(4)의 하측에 연장되는 에어호스(34)를 포함할 수 있다. 에어호스(34)는 기포를 공급하고자 하는 각 부위까지 연장 설치된다. 에어호스(34)는 유수분리조(3)에도 설치될 수 있다. 에어호스(34)는 단위처리튜브(4)의 측벽을 관통하여 설치될 수 있다.

그리고 에어호스(34)의 연장방향을 따라서 중간 중간에 기포발생기(35)가 설치된다. 기포발생기(35)는 기포를 발생시키고자 하는 곳에 놓인다. 기포발생기(35)는 일부 또는 전부의 단위처리튜브(4) 내에 설치될 수 있다. 기포발생기(35)는 유수분리조(3) 내부의 하측 곳곳에 설치될 수도 있다. 기포발생기(35)는 물고기를 키우기 위한 어항에서 널리 사용되는 것으로서 구형으로 되어 있으며 표면으로부터 기포가 발생되도록 한다.

본 발명의 실시예에 의하면 발생된 기포가 제1,2,3배출관의 타단으로 유입되는 것을 방지하기 위한 가이드플레이트(39)가 단위처리튜브(4)의 상측에 있는 처리액 배출구 인접한 곳에 마련될 수 있다.

각 처리공간에 발생하는 기포는 당연히 상승하게 되어 있으며 이 과정에서 유수분의 분리작용이 더 신속하고 효과적으로 일어날 수 있도록 보조하게 된다.

발생된 기포는 하단은 유수분리조(3)에 연결되고 상단은 저액조(1)를 관통하여 그의 상부까지 연장되는 잔유에어혼합배출관(38)을 통해 저액조(1) 상부에 이르게 된다.

한편, 저액조(1)의 상부에는 단위처리튜브(4)의 상부 공간, 즉 잔류조(8)와 연결되어 있는 잔유분리탱크(36)가 설치되어 있다. 단위처리튜브(4)와 잔유분리탱크(36)는 잔유에어혼합배출관(38)을 통해 연결되어 있으며, 단위처리튜브(4)가 여러 개인 경우에는 이들 사이에 집기관(31)이 개입될 수 있다.

잔유분리탱크(36)에서 떨어지는 수분 내지 유분은 잔유배출관(37)을 통해 다시 저액조(1) 또는 유수분리조(3)로 떨어지도록 하고, 에어는 에어배기호스(29-3)을 통해 대기로 배출되도록 구성된다. 잔유에어혼합배출관(38)의 하단은 집기관(31)에 연결된다.

결국 집기관(31)을 통해 배출되는 에어 및 소량의 유분은 유수분리조(3)의 외부에 설치되어 있는 잔유분리탱크(36)로 모이게 되며, 에어는 외부로 빠져 나가고, 소량의 유분은 외부로 별도 배출되거나 도시된 것처럼 저액조(1, 또는 유수분리조(3))에 투입된다.

한편, 피처리액 또는 처리수가 배출될 때 저장공간에 부압이 작용하여 액이 원활히 배출되지 않을 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 에어공급관(20,20-1,20-2)이 설치될 수 있다. 에어공급관(20,20-1,20-2)은 처리수저장조(2),유수분리조(3) 및 처리수방출관(5-3)에 각각 설치될 수 있다. 에어공급관(20,20-1,20-2)의 상단은 에어공급관 지지판(24)에 지지된다. 피처리액은 에어공급관 지지판(24)에 차단됨으로써 에어공급관(20,20-1,20-2)으로 유입되지 못하도록 구성되어 있다. 특히 처리수방출관(5-3)에 설치되는 에어공급관(20-2)은 처리수방출관(5-3)의 최상단에 연결되며, 저액조(1) 내부의 피처리액이 다 소모된 경우에, 단위처리튜브(4) 내에 있는 내용물이 자연적으로 흘러나오는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 한 개의 단위처리튜브(4)가 설치된 구성을 예시한 것이다. 기본적인 구성과 작용은 위에서 설명한 것과 같으므로 반복 설명을 생략한다. 다만 본 실시예에 의하면 이전 실시예에서의 처리수저장조(2)가 없이 처리된 물은 바로 처리수방출관(5-3)을 통해 외부로 배출된다. 예를 들어 처리수는 따로 저장하지 않고서 바다로 즉시로 되돌려질 수 있는 것이다. 도면부호에 대하여는 이전 실시예의 설명을 참조하면 된다.

한 개의 단위처리튜브(4)가 설치되는 경우에는 이전 실시예에 비하여 많은 구성요소를 생략할 수 있으며 이는 도면을 참조하여 보면 알 수 있을 것이다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 저액조 2 : 처리수저장조
3 : 유수분리조 4 : 단위처리튜브
4-1, 4-2, 4-3, 4-4 : 제1,2,3,4단위처리튜브
5, 5-1, 5-2 : 제1,2,3처리수배출관 5-3 : 처리수방출관
7 : 제1액안정화부재 8 : 잔류조
9 : 피처리액유입공 9-1 : 제1배출공
9-2,9-3,9-4,9-5 : 제1,2,3,4에어배출공 10 : 수분
11 : 제2액안정화부재 12 : 피처리액공급관
13 : 가압밸브 13-1 : 가압펌프
14 : 수분감지센서 15 : 유분배출밸브
15-1 : 수분배출밸브 15-2 : 피처리액공급밸브
16 : 유분 17 : 피처리액공급펌프
18 : 배수펌프 19 : 피처리액공급관
20,20-1,20-2 : 에어공급관 21 : 통풍구
24 : 에어공급관 보조판 25 : 상부덮개
26 : 수위감지센서 27 : 액위감지센서
29 : 에어잔류 배출밸브 30 : 타공판
30-1 : 타공망 31 : 집기관
32 : 피처리액공급원 33 : 에어펌프
34 : 에어호스 35 : 기포발생기
36 : 잔유분리탱크 37 : 잔유배출관
38 : 잔유에어혼합배출관 39 : 가이드플레이트
100 : 선박 110 : 흡입펌프
120 : 포집부 121 : 데크프레임
122 : 호퍼 123,123' : 에어튜브
124,124' : 에어펌프 130 : 유수분리장치
140 : 흡수관 150 : 분리판
160 : 오일펜스(oil fence) 171 : 체인
176 : 유분저장조 180 : 호퍼높이조절부
W : 조류

Claims (9)

1. 선박; 상기 선박에 설치되는 흡입펌프; 일단이 상기 흡입펌프에 연결되는 흡수관; 상기 흡수관의 타단에 연결되는 것으로서, 해수면 위에 설치되는 포집부; 상기 포집부에 의해 포집된 해수로부터 유분을 분리하는 유수분리장치; 상기 선박에 설치되는 것으로서 회수된 상기 유분을 저장하는 유분저장조를 포함하되, 상기 포집부는;
   부력체에 의해 해수면에 부상하는 데크프레임; 상기 데크프레임 상에 설치되는 것으로서 아래가 넓고 위가 좁게 되어 있으며, 위에는 상기 흡수관이 연결되어 있는 호퍼; 및 상기 호퍼의 설치높이를 조절하기 위한 호퍼높이조절부;를 포함함으로써;
   상기 포집부가 해수면으로부터 부상한 상태에서 유분이 혼합되어 있는 해수를 진공압으로 흡입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 호퍼높이조절부는 상기 호퍼의 하단이 해수면에서 상방향으로 이격되도록 유지하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 호퍼높이조절부는 상기 데크프레임의 저부에 설치되는 것으로서 공기의 유입에 따라 높이가 조절될 수 있는 에어튜브; 상기 에어튜브에 공기압을 주입하기 위한 에어펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 호퍼의 하단에서 하방향으로 이격되게 설치되며, 해수면 아래에 위치되는 분리판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
5. 제1항에 있어서,
   조류(W)를 향해 개구되어 있게끔 배치되는 오일펜스(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 유수분리장치는,
   처리하고자 하는 피처리액이 투입되는 저액조; 상기 저액조의 하부에 설치되는 것으로서, 상기 저액조에 투입된 피처리액을 유분과 수분으로 분리하여 배출하는 유수분리부를 포함하되; 상기 유수분리부는,
   상기 저액조의 하부에 위치되는 것으로서 수분배출구와 유분배출구가 각각 마련되어 있는 유수분리조; 상기 피처리액이 상기 유수분리조로 공급될 수 있도록 상기 저액조와 유수분리조를 연결하는 피처리액공급관;
   상기 유수분리조 내부에 직립 설치되는 것으로서 상기 유수분리조에서 처리된 피처리액이 유입되는 피처리액유입공과 상기 피처리액유입공으로 들어온 피처리액이 다시 배출되는 피처리액배출공이 마련되는 1개 이상의 단위처리튜브;
   일단이 상기 피처리액배출공에 연결되고 타단은 처리수를 저장하는 처리수저장조 또는 외부로 연장되는 처리수방출관; 및
   상기 저액조의 상부에 설치되는 것으로서, 상기 단위처리튜브의 상부 공간인 잔류조(8)와 연결되어 있는 잔유분리탱크(36);를 포함하되;
   상기 잔유분리탱크(36)는, 유분은 상기 저액조(1) 또는 유수분리조(3)로 떨어지도록 하는 잔유배출관(37)과, 에어는 대기로 배출되도록 하는 에어배기호스(29-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 단위처리튜브의 내부 상측에는 출렁임을 완화시켜줄 수 있는 제1액안정화부재가 설치되되;
   상기 제1액안정화부재는 망상구조를 이루고 있는 금속사(絲)인 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 단위처리튜브는;
   하부에 피처리액유입공이 마련되어 있고 상부에 피처리액이 배출되는 피처리액배출공이 마련되고, 상기 피처리액배출공에 제1배출관의 일단이 연결되어 있으며, 상단에는 제1에어배출공이 마련되는 제1단위처리튜브;
   상부에 상기 제1배출관의 타단이 연결되며 하부에는 제2배출관의 일단이 연결되어 있으며, 상단에는 제2에어배출공이 마련되는 것으로서 상기 제1단위처리튜브에서 배출되는 1차처리수를 공급받아 2차로 처리하는 제2단위처리튜브;
   상부에 상기 제2배출관의 타단이 연결되며 하부에는 제3배출관의 일단이 연결되어 있으며, 상단에는 제3에어배출공이 마련되는 것으로서, 상기 제2단위처리튜브에서 배출되는 2차처리수를 공급받아 3차로 처리하는 제3단위처리튜브;
   상부에 상기 제3배출관의 타단이 연결되며 하부에는 처리수방출관의 일단이 연결되어 있으며, 상단에는 제4에어배출공이 마련되는 것으로서, 상기 제3단위처리튜브에서 배출되는 3차처리수를 공급받아 4차로 처리하는 제4단위처리튜브;를 포함하며;
   상기 처리수방출관의 타단은 상기 수분배출구에 연결되며;
   상기 제1,2,3,4유분배출공은 하나의 집기관에 합류되며;
   상기 집기관은 상기 유수분리조의 외부에 설치되어 있는 상기 잔유분리탱크(36)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.
9. 제6항에 있어서,
   상기 단위처리튜브의 어느 한곳 이상의 내부 하측에 기포가 공급될 수 있도록 하기 위한 기포공급수단을 포함하되, 상기 기포공급수단은;
   에어펌프(33);
   일단은 상기 에어펌프(33)에 연결되고 타단은 상기 단위처리튜브의 하측에 연장되는 에어호스(34); 및
   상기 에어호스(34)의 연장방향을 따라 설치되는 기포발생기(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리장치를 이용한 방제시스템.

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