KR102449982B1 - 선박평형수의 처리방법 - Google Patents

선박평형수의 처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102449982B1
KR102449982B1 KR1020210089597A KR20210089597A KR102449982B1 KR 102449982 B1 KR102449982 B1 KR 102449982B1 KR 1020210089597 A KR1020210089597 A KR 1020210089597A KR 20210089597 A KR20210089597 A KR 20210089597A KR 102449982 B1 KR102449982 B1 KR 102449982B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
treatment agent
electrolysis
concentration
base
ballast water
Prior art date
Application number
KR1020210089597A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210138519A (ko
Inventor
정붕익
김정식
신현수
Original Assignee
(주) 테크윈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 테크윈 filed Critical (주) 테크윈
Priority to KR1020210089597A priority Critical patent/KR102449982B1/ko
Publication of KR20210138519A publication Critical patent/KR20210138519A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102449982B1 publication Critical patent/KR102449982B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B13/00—Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685—Devices for dosing the additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/22—Inorganic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4618—Supplying or removing reactants or electrolyte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/42—Liquid level
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면은, 원료 물질을 제1 거점으로부터 선박이 정박 가능한 제2 거점으로 운송하는 제1 단계; 상기 제2 거점에 위치한 현장형 처리제 제조설비에 상기 원료 물질을 투입하여 처리제를 제조하는 제2 단계; 및 상기 처리제를 상기 제2 거점에 정박한 선박에 공급하고, 상기 처리제를 이용하여 평형수를 처리하는 제3 단계;를 포함하는 선박평형수의 처리방법을 제공한다.

Description

선박평형수의 처리방법{A METHOD FOR TREATING A BALLAST WATER}
본 발명은 선박평형수의 처리방법에 관한 것으로, 상세하게는, 선박이 정박 가능한 거점에서 처리제를 제조한 다음, 정박한 선박에 주입하거나, 상기 처리제를 담지한 카트리지를 상기 선박에 설치, 교체함으로써 선박평형수를 보다 신속, 간편하고 경제적으로 처리할 수 있는 방법에 관한 것이다.
차아염소산나트륨(NaOCl)은 상하수도, 폐수 처리, 해수 전해 및 선박평형수 처리, 농식품 및 식자재 살균소독 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
최근 들어, 안정성, 유지관리의 편리성, 경제성 측면에서 소규모 정수장에 적합하도록 현장형 차아염소산나트륨 제조장치가 각광받고 있다. 이러한 현장형 차아염소산나트륨 제조장치는 소금물을 전기분해하여 0.4~1.0%의 저농도의 차아염소산나트륨을 제조할 수 있으나, 이러한 차아염소산나트륨 제조장치는 공정상 부산물을 제거하기 어렵고 소금의 전환율 및 전력 효율이 낮으며, 낮은 차아염소산나트륨의 농도로 인해 대용량 설비에 적용하기 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1226640호, 한국공개특허 제10-2012-0002074호 등은 유격막 방식으로 고농도의 차아염소산나트륨을 제조할 수 있는 장치 및/또는 방법을 개시하나, 양극실로 공급되는 소금물(NaCl 수용액)의 정제 수단이 구비되지 않아 염화나트륨 내에 잔류하는 칼슘, 마그네슘 등 이온성 불순물이 전기분해조의 이온교환막을 오염시켜 전력 효율의 감소시키고 이온교환막의 수명을 단축시키는 문제가 있고, 전도도 센서, 온도 센서만으로 양극실로 공급되는 소금물의 물질 밸런스를 조절하기 어려운 문제가 있다.
또한, 이러한 유격막 방식의 전기분해조는 소금(NaCl)과 물의 전기화학적 반응 시 소금의 소모량이 물의 소모량보다 많고, 이에 따라, 양극실에 초기에 공급된 포화 소금물의 농도가 점차 감소하게 된다. 이러한 농도 감소에 대응하기 위해 포화 소금물을 주입하여 농도를 유지할 수 있으나, 양극수의 용량이 증가함에 따라 오버플로우 현상이 나타나고, 이렇게 오버플로우된 양극수는 별도의 재생공정을 거치게 되는데, 이러한 재생공정에 따른 설비, 비용, 규모가 증가할 뿐만 아니라 염산(HCl), 수산화나트륨(NaOH), 잔류 염소 중화제 등의 화학약품 사용에 따른 인적/물적 부담이 증가하는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-2074331호 등은 해수 또는 인공 염수를 이용하여 고농도의 차아염소산나트륨을 현장에서 제조하는 장치를 개시하나, 이러한 장치가 설비 또는 선박에 직접 설치되는 경우, 설비 또는 선박의 사용자가 부담해야할 비용이 증가할 수 있고, 설비 또는 선박에 직접 설치하지 않더라도 제조된 차아염소산나트륨을 설비 또는 선박에 적용하기 위한 별도의 설비가 필요하므로 효율, 경제성 측면에서 불리한 문제가 있다.
특히, 선박평형수의 처리에 사용되는 차아염소산나트륨 용액의 농도는, 선박의 국적뿐만 아니라 정박한 국가의 법률과 국제 조약 등에 의한 제약을 받기 때문에, 종래의 현장형 장치로는 다양한 농도의 차아염소산나트륨을 제조하여 이러한 제약을 해소하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 처리제의 제조 및 이를 이용한 선박평형수의 처리에 있어서 경제성과 효율이 개선되고, 특히, 선박의 국적뿐만 아니라 정박한 국가의 법률과 국제 조약과 같은 다양한 변수와 제약에 간편하고 원활하게 대응할 수 있는 선박평형수의 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 원료 물질을 제1 거점으로부터 선박이 정박 가능한 제2 거점으로 운송하는 제1 단계; 상기 제2 거점에 위치한 현장형 처리제 제조설비에 상기 원료 물질을 투입하여 처리제를 제조하는 제2 단계; 및 상기 처리제를 상기 제2 거점에 정박한 선박에 공급하고, 상기 처리제를 이용하여 평형수를 처리하는 제3 단계;를 포함하는 선박평형수의 처리방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 원료 물질은 염소 화합물, 옥소산염, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 원료 물질은 고체, 액체, 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 단계는 육로, 해로, 공로 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 통해 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 거점은 항구, 항만, 또는 연안일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 현장형 처리제 제조설비는 전기분해설비일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기분해설비는, 하기 (i) 내지 (iii) 중 하나를 포함할 수 있다.
(i) 양극 및 음극을 포함하는 무격막 전기분해장치; (ii) 양극, 음극 및 격막을 포함하는 유격막 전기분해장치; 및 (iii) 상기 (i) 및 (ii)의 조합.
일 실시예에 있어서, 상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 농도에 따라, 제1 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 농도는 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리제의 농도는 상기 선박의 국적, 상기 제1 및 2 거점이 위치한 국가, 법률, 조약, 사용자의 주문 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의해 제공된 데이터베이스에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 종류에 따라, 제1 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 처리제의 종류는 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리제의 농도는 0.01~50%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리제는 염소산 화합물, 과옥소산염, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 염소산 화합물은 차아염소산염일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 단계에서, 제조된 상기 처리제를 온도, 습도, 압력 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 제어된 밀폐된 저장소에 보관할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 단계에서, 상기 처리제를 카트리지에 주입하고, 상기 제3 단계에서, 상기 카트리지를 상기 제2 거점에 정박한 상기 선박에 설치할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박평형수의 처리방법은, 선박이 정박 가능한 거점에서 처리제를 제조한 다음, 정박한 선박에 주입하거나, 상기 처리제를 담지한 카트리지를 상기 선박에 설치, 교체함으로써 선박평형수를 보다 신속, 간편하고 경제적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수의 처리방법을 도식화한 것이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해설비를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해라인을 도식화한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기분해라인을 도식화한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기분해라인을 도식화한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 처리제가 적용된 선박을 도식화한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해설비의 운용 메커니즘을 도식화한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박평형수의 처리방법을 도식화한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따른 선박평형수의 처리방법은, 원료 물질을 제1 거점(A, A')으로부터 선박(X)이 정박 가능한 제2 거점(B)으로 운송하는 제1 단계; 상기 제2 거점에 위치한 현장형 처리제 제조설비에 상기 원료 물질을 투입하여 처리제를 제조하는 제2 단계; 및 상기 처리제를 상기 제2 거점(B)에 정박한 선박(X)에 공급하고, 상기 처리제를 이용하여 평형수를 처리하는 제3 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 단계에서, 원료 물질을 제1 거점(A, A')으로부터 선박(X)이 정박 가능한 제2 거점(B)으로 운송할 수 있다.
종래 살균소독 기술의 경우, 대규모 화학단지의 화학공정에서 전기분해설비를 이용하여 제조된 기체상의 염소, 즉, 염소 가스를 고압가스 보관용기에 충진하여 현장으로 운송하여 살균소독 공정에 사용하였으나, 이러한 염소 가스는 독성 물질이므로, 운반, 저장, 사용은 물론 공중 보건과 안전에 심각한 문제를 일으키고, 특히, 혼잡한 도로에서의 운반, 환경보호 지역과 인구밀집 지역에서의 사용은 더 큰 문제가 되고 있다.
또한, 항만의 내부가 아닌 대규모 화학단지에서 필요한 농도의 차아염소산나트륨 용액을 제조한 후, 항만으로 운송하여 선박에 적용하는 방법이 제안되기도 하였으나, 이 경우, 운송 및 적용에 소요되는 시간이 늘어남에 따라 차아염소산나트륨 용액이 변질될 가능성이 높아지고, 운송에 소요되는 경제적 부담이 가중되는 문제가 있다.
구체적으로, 차아염소산나트륨 용액을 제조하기 위한 원료 물질 중 하나인 소금의 전환율이 100%이고, 고체상 소금 1톤을 운반하기 위해 1대의 육상 운송수단이 필요하다고 가정하면, 고체상 소금 1톤을 이용하여 제조한 10% 농도의 차아염소산나트륨 용액을 운반하기 위해서는 10배 이상의 육상 운송수단이 필요하므로, 그에 따른 운송비도 현저히 증가할 수 밖에 없다.
이에 대해, 상기 제1 단계에서 제1 거점(A, A')에서 제공되거나, 생산, 제조된 상기 원료 물질을 선박(X)이 정박 가능한 제2 거점(B)으로 운송하고, 상기 제2 단계에서 상기 제2 거점(B)에 위치한 현장형 처리제 제조설비를 이용하여 상기 원료 물질 및/또는 해수를 처리제로 전환시키므로, 종래 제안된 방법에 비해 안전성, 운반성, 경제성, 생산성이 현저히 개선될 수 있다.
상기 원료 물질은 염소 화합물, 옥소산염, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 염소 화합물은, 예를 들어, 염화칼륨, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 원료 물질은 고체, 액체, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 제1 거점이 육상에 존재하는 경우(A), 상기 원료 물질은, 예를 들어, 고체 소금일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 사용된 용어, "소금"은 염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 포함하는 고체상 염을 의미하는 것으로서, 상기 염화나트륨(NaCl) 외에도 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘(MgCl2)과 같은 염화물을 더 포함할 수도 있다.
상기 제1 거점이 해상에 존재하거나 항구, 항만, 연안인 경우(A'), 상기 원료 물질은, 예를 들어, 액체상 해수, 그 농축물, 및/또는 그 정제물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 단계는 육로, 해로, 공로 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 통해 이루어질 수 있고, 바람직하게는, 육로를 통해 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1 단계에서의 운송수단은 육상, 해상, 공중 운송수단 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 육상 운송수단일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 거점(B)은 선박(X)이 정박할 수 있는 시설을 갖춘 곳이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는, 항구, 항만, 또는 연안일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1 거점(A, A') 및 상기 제2 거점(B)은 동일한 대륙에 위치할 수 있고, 상기 제1 거점(A, A') 및 상기 제2 거점(B) 중 적어도 하나가 인접한 도서 지역 또는 타 대륙에 위치할 수도 있다. 상기 제1 거점(A, A') 및 상기 제2 거점(B) 중 적어도 하나가 인접한 도서 지역에 위치한 경우, 상기 제1 단계에서 상기 원료 물질이 해상 및/또는 공중 운송수단에 의해 도서 간에 운송될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 단계에서, 상기 제2 거점(B)에 위치한 현장형 처리제 제조설비에 상기 원료 물질 및/또는 해수를 투입하여 미리 정해진 농도를 가지는 처리제를 제조할 수 있다. 상기 현장형 처리제 제조설비는 전기분해설비일 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어, "전기분해설비"는 하나 이상의 전기분해라인을 포함하는 설비를 의미한다. 특히, 상기 전기분해라인이 2 이상인 경우, 각각의 전기분해라인은 제조하고자 하는 처리제의 농도에 따라 상호 독립적으로 구성될 수 있으며, 각각의 전기분해라인은 직렬적 및/또는 병렬적으로 연결된 단위 전기분해조 또는 단위 전기분해장치를 포함할 수 있다.
상기 처리제는 염소산 화합물, 과옥소산염, 또는 이들의 조합을 포함하는 용액일 수 있고, 바람직하게는, 수용액일 수 있다. 상기 염소산 화합물은 차아염소산염, 바람직하게는, 차아염소산나트륨일 수 있다. 또한, 상기 처리제는 고체상으로 제조될 수 있고, 이러한 고체상 처리제는 별도의 용해장치를 통해 미리 정해진 농도의 용액으로 제조되어 사용될 수 있다. 상기 용해장치는 상기 제2 거점 및/또는 선박에 설치될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해설비를 도식화한 것이다. 도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 전기분해설비는, 하기 (i) 내지 (iii) 중 하나를 포함할 수 있다. (i) 양극 및 음극을 포함하는 무격막 전기분해장치; (ii) 양극, 음극 및 격막을 포함하는 유격막 전기분해장치; 및 (iii) 상기 (i) 및 (ii)의 조합. 필요에 따라, 상기 유격막 전기분해장치는 상기 양극과 상기 음극에서 생성된 물질이 반응하여 처리제를 생성하는 반응부를 더 포함할 수도 있다.
상기 원료 물질인 염소 화합물의 전기분해에 의해 생성되는 처리제인 차아염소산염의 생성 과정은 다음과 같다.
상기 염소 화합물이 전기분해장치로 유입되면, 양극에서는 상기 염소 화합물 중 음이온인 염소이온(Cl-)이 염소가스(Cl2)로 전환되는 산화반응이 일어나고, 음극에서는 물(H2O)이 수소가스(H2)와 수산화이온(OH-)으로 전환되는 환원반응이 일어난다.
양극과 음극에서 각각 생성된 염소가스와 수산화이온은 전기분해장치의 내부 및/또는 외부에 구비된 반응부에서 화학반응을 통해 차아염소산이온(OCl-)이나 차아염소산(HOCl)을 형성한다. 이 때, 차아염소산이온 및 차아염소산은 pH에 따라 화학적 평형상태를 유지한다. 상기 원료 물질로 염화나트륨(NaCl)을 사용하면, 차아염소산이온(OCl-)이 나트륨이온(Na+)과 결합하여 차아염소산나트륨(NaOCl)이 생성된다.
도 2를 참고하면, 상기 전기분해설비는, 양극 및 음극을 포함하는 무격막 전기분해장치를 포함할 수 있다. 상기 무격막 전기분해장치에서, 전술한 산화 및 환원반응이 각각 양극과 음극에서 이루어지고, 상기 무격막 전기분해장치 내부의 벌크상에서 염소가스와 수산화이온의 반응이 일어나 차아염소산염이 생성될 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 전기분해설비는, 양극을 포함하는 양극실, 음극을 포함하는 음극실, 상기 양극실과 음극실을 구획하는 격막 및 상기 양극과 상기 음극에서 생성된 물질이 반응하여 처리제를 생성하는 반응부를 포함하는 유격막 전기분해장치를 포함할 수 있다. 상기 반응부는, 양극, 음극 및 격막을 포함하는 전기분해조의 외부에 별도로 구비될 수 있고, 양극 및 음극에서 각각 생성된 염소가스와 수산화이온은 상기 반응부에서 반응하여 차아염소산염이 생성될 수 있다. 필요에 따라, 상기 양극실과 상기 반응부의 사이, 및 상기 음극실과 상기 반응부의 사이에는 각각 양극수 저장조 및 음극수 저장조가 구비될 수 있고, 상기 양극수 저장조 및 상기 음극수 저장조에 저장된 양극수 및 음극수는 각각 상기 양극실과 상기 양극수 저장조, 및 상기 음극실과 상기 음극실 저장조를 순환할 수 있다.
상기 양극수 저장조 및 상기 음극수 저장조는 상기 유격막 전기분해조의 상기 양극실 및 상기 음극실과 순환되도록 한 양극수 및 음극수가 저장되는 구성으로, 상기 양극수 저장조 및/또는 상기 음극수 저장조는 전도도 센서 및/또는 수위 센서를 구비할 수 있다. 바람직하게는, 상기 전도도 센서는 양극수 순환관로 및/또는 음극수 순환관로 상에 구비될 수 있고, 상기 수위 센서는 상기 양극수 저장조 및/또는 상기 음극수 저장조 내에 구비될 수 있다.
상기 전도도 센서에 의해 전도도 밸브를 개폐함으로써 양극수 및/또는 음극수의 농도를 제어할 수 있고, 상기 수위 센서에 의해 수위 밸브를 개폐함으로써 순수의 공급과 그에 따른 양극수 및/또는 음극수의 수위를 제어할 수 있다. 즉, 상기 전도도 센서 및 상기 수위 센서를 통해 양극수 및/또는 음극수의 수위와 농도를 동시에 제어함으로써 상기 양극수 저장조 및/또는 상기 음극수 저장조의 물질 밸런스를 조절할 수 있다.
도 4를 참고하면, 도 3의 상기 반응부가 양극, 음극 및 격막을 포함하는 전기분해조와 일체형으로 구성될 수 있고, 이러한 일체형 전기분해조에서 상기 양극수 저장조 및/또는 상기 음극수 저장조는 필요에 따라 적절히 생략될 수 있다.
한편, 상기 제1 단계에서 상기 원료 물질로 옥소산염을 사용하는 경우, 상기 제2 단계에서 상기 옥소산염을 전기분해하여 과옥소산염, 바람직하게는, 과옥소산염을 포함하는 용액, 더 바람직하게는, 과옥소산염을 포함하는 수용액을 제조할 수 있다.
*구체적으로, 상기 과옥소산염 중 과황산염은 고체상으로 제조될 수 있고, 필요 시 고체상 과황산염을 용액으로 제조하여 사용하는 경우, 고체상 과황산염의 보관에 필요한 부피를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 용액을 장기간 보관함에 따른 용액의 변성, 농도 변화에 따른 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 상기 고체상 과황산염이 과황산나트륨인 경우, 용매로 물을 사용할 수 있다.
상기 고체상 과황산나트륨을 처리제 저장조에 보관하고, 필요 시 선박에 별도로 설치된 용해장치에서 물에 용해시켜 처리제 주입부를 통해 평형수 탱크로 공급할 수 있다. 또한, 상기 고체상 과황산나트륨을 상기 제2 거점(B)에 위치한 후술할 저장소에 보관하고, 필요 시 상기 제2 거점(B)에 별도로 설치된 용해장치에서 물에 용해시켜 선박의 처리제 저장조에 주입할 수도 있다.
상기 용해장치는 일반적으로 용해조, 고체상 처리제 이송라인, 교반기, 용매 공급라인, 생성된 액체상 처리제 주입라인을 포함할 수 있다. 또한, 상기 용해장치는 용해 시 발생할 수 있는 발열 및/또는 흡열로 인한 온도 변화를 제어할 수 있는 온도 조절장치 등을 더 포함할 수도 있다.상기 옥소산염은, 예를 들어, 황산염(sulfate), 황산수소염(hydrogen sulfate), 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는, 황산암모늄(ammonium sulfate, (NH4)2SO4)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 과옥소산염은 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8), 과황산나트륨(sodium persulfate, Na2S2O8), 과황산칼륨(potassium persulfate, K2S2O8) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 전기분해효율이 상대적으로 높은 과황산암모늄일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 황산염은 양극의 표면에서 산화되어 전자를 내어주며 과황산이온으로 전환된다. 반응식은 다음과 같다.
-2SO4 2- → S2O8 2- + 2e-
-2HSO4 - → S2O8 2- + 2H+ + 2e-
상기 과황산염의 생성 메카니즘은 다음과 같다.
-과황산암모늄: (NH4)2SO4 + H2SO4 → (NH4)2S2O8 + H2
-과황산나트륨: (NH4)2S2O8 + 2NaOH → Na2S2O8 + 2NH4
-과황산칼륨: (NH4)2S2O8 + 2KOH → K2S2O8 + 2NH4
과황산암모늄은 황산암모늄과 황산수용액을 사용하여 전기화학적 방법으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 양극실과 음극실의 사이에 격막, 예를 들어, 이온교환막을 설치하여 전기분해조를 구성하고, 상기 양극실 및 상기 음극실에 각각 황산암모늄 및 황산수용액을 주입한 후 전기를 인가하여 과황산암모늄을 제조할 수 있다. 과황산나트륨 및 과황산칼륨의 경우, 전기화학적으로 제조된 과황산암모늄을 각각 수산화나트륨(NaOH) 및 수산화칼륨(KOH) 수용액과 반응시켜 암모늄을 나트륨(Na+) 또는 칼륨(K+)으로 치환함으로써 제조할 수 있다. 한편, 황산나트륨(Na2SO4)이나 황산칼륨(K2SO4)을 직접 전기분해반응시켜 과황산나트륨이나 과황산칼륨을 제조할 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해라인을 도식화한 것이다. 먼저, 도 5를 참고하면, 상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 농도에 따라, 제1 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 농도는 상이할 수 있다.
상기 처리제의 농도는 0.01~50%(중량 기준)일 수 있다. 예를 들어, 상기 처리제의 제1 및 제2 농도를 각각 0.01~1.5% 및 1.5~50%로 설정하고, 설정된 농도를 바탕으로 상기 제1 및 제2 전기분해라인을 운용할 수 있다.
상기 전기분해설비는 제조하고자 하는 상기 처리제의 농도에 따라 3개 이상의 전기분해라인으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 전기분해설비가 3개의 전기분해라인으로 구성되는 경우, 상기 처리제의 제1 내지 제3 농도를 각각 0.01~1.5%, 1.5~15% 및 15~50%로 설정하고, 설정된 농도를 바탕으로 제1 내지 제3 전기분해라인을 운용할 수 있다. 이와 같이, 상기 전기분해라인의 수는 상기 처리제의 농도인 0.01~50%를 n개의 세부 범위로 구분함에 따라 n개로 결정될 수 있다.
또한, 상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 종류에 따라, 제1 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 처리제의 종류는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 처리제는 염소산 화합물 중 하나인 차아염소산나트륨일 수 있고, 상기 제2 처리제는 과옥소산염 중 하나인 과황산나트륨일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2 단계에서, 제조된 상기 처리제를 온도, 습도, 압력 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 제어된 밀폐된 저장소에 보관할 수 있다. 상기 저장소는 각각의 전기분해라인에 독립적으로 구비될 수 있다.
상기 제3 단계에서, 상기 처리제를 상기 제2 거점에(B) 정박한 선박(X)에 공급하고, 상기 처리제를 이용하여 평형수를 처리할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 처리제가 적용된 선박을 도식화한 것이다. 도 8을 참고하면, 상기 저장소에 보관된 상기 처리제는 상기 제2 거점에 정박한 선박의 내부에서 처리제 주입부(200)의 전단에 구비된 처리제 저장조(100)에 주입될 수 있다.
필요에 따라, 상기 처리제 저장조(100)와 상기 처리제 주입부(200)는 일체형으로 이루어질 수 있고, 상기 처리제 저장조(100)에는 상기 처리제의 주입량과 상태를 확인, 제어할 수 있는 제어장치가 더 구비될 수 있다.
상기 처리제 저장조(100)에는 상기 처리제의 안정성을 확보하기 위한 온도 센서, 온도 조절장치, 외기 차단장치, 누출 방지장치 등이 더 구비될 수 있다. 상기 누출 방지장치는, 예를 들어, 누설경보기, 방류턱, 누출된 처리제를 무해화하는 촉매반응기 및/또는 중화기, 흡수 및/또는 흡착을 통해 확산을 방지하는 장치 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제2 단계에서, 상기 처리제를 카트리지에 주입하고, 상기 제3 단계에서, 상기 카트리지를 상기 제2 거점(B)에 정박한 상기 선박(X)에 설치할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "카트리지"는 필요한 내용물(예를 들어, 처리제)을 담아 기계, 장치, 또는 설비(예를 들어, 선박에 설치된 평형수 처리시스템)에 용이하게 설치 및 탈거할 수 있는 용기를 의미한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해라인을 도식화한 것이다. 도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 전기분해설비는 상기 처리제의 농도에 따라, 제1 농도를 가지는 처리제를 포함하는 제1 카트리지를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 농도를 가지는 처리제를 포함하는 제2 카트리지를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 농도는 상이할 수 있다.
상기 처리제의 농도는 0.01~50%일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 카트리지에 포함된 처리제의 농도를 각각 0.01~1.5% 및 1.5~50%로 설정하고, 설정된 농도를 바탕으로 상기 제1 및 제2 전기분해라인을 운용할 수 있다.
상기 전기분해설비는 제조하고자 하는 상기 처리제의 농도에 따라 3개 이상의 전기분해라인으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 전기분해설비가 3개의 전기분해라인으로 구성되는 경우, 제1 내지 제3 카트리지에 포함된 처리제의 농도를 각각 0.01~1.5%, 1.5~15% 및 15~50%로 설정하고, 설정된 농도를 바탕으로 제1 내지 제3 전기분해라인을 운용할 수 있다. 이와 같이, 상기 전기분해라인의 수는 상기 처리제의 농도인 0.01~50%를 n개의 세부 범위로 구분함에 따라 n개로 결정될 수 있다.
또한, 상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 종류에 따라, 제1 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및 제2 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 처리제의 종류는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 처리제는 염소산 화합물 중 하나인 차아염소산나트륨일 수 있고, 상기 제2 처리제는 과옥소산염 중 하나인 과황산나트륨일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2 단계에서, 제조된 상기 카트리지를 온도, 습도, 압력 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 제어된 밀폐된 저장소에 보관할 수 있다.
상기 저장소는 각각의 전기분해라인에 독립적으로 구비될 수 있고, 필요에 따라, 각각의 전기분해라인에서 제조된 카트리지가 단일의 저장소로 통합 보관될 수도 있다.
상기 저장소에 보관된 상기 카트리지는 상기 제2 거점에 정박한 선박의 내부, 바람직하게는, 처리제 주입부의 전단에 설치될 수 있고, 상기 카트리지에 담지된 상기 처리제는 상기 처리제 주입부를 통해 선박의 평형수 탱크로 주입될 수 있다.
상기 제2 단계에서, 상기 처리제를 카트리지에 주입하고, 상기 제3 단계에서, 상기 카트리지를 상기 제2 거점(B)에 정박한 상기 선박(X)에 설치하는 경우, 도 8에서 상기 처리제 저장조(100)는 상기 카트리지로 대체될 수 있다. 이를 바탕으로 도 8을 다시 참고하면, 상기 선박(X)에 설치된 평형수 처리시스템은 처리제 카트리지(100), 처리제 주입부(200) 및 평형수 탱크(300)를 포함할 수 있다.
상기 저장소에 보관된 상기 처리제 카트리지(100)는 상기 제2 거점에 정박한 선박의 내부, 바람직하게는, 처리제 주입부(200)의 전단에 설치될 수 있고, 상기 카트리지(100)에 담지된 상기 처리제는 상기 처리제 주입부(200)를 통해 선박의 평형수 탱크(300)로 주입될 수 있다.
또한, 담지된 처리제가 모두 소진된 카트리지, 소위, 폐카트리지는 상기 선박으로부터 탈거되어 상기 저장소로 옮겨질 수 있고, 상기 전기분해라인에서 제조된 처리제를 상기 폐카트리지에 다시 충전하여 상기 저장소에 보관한 다음, 이를 상기 제2 거점에 정박한 선박에 적용할 수도 있다.
상기 처리제 카트리지(100) 및 상기 처리제 주입부(200)은 관로에 의해 연결, 체결 및/또는 고정될 수 있고, 상기 관로가 하나 이상의 단위 파이프로 구성되는 경우, 상기 단위 파이프 간 직경을 맞추기 위한 어답터(adapter), 단위 파이프 간 연결부를 밀폐하기 위한 가스켓(gasket) 등이 구비될 수도 있다.
상기 처리제 카트리지(100) 및 상기 처리제 주입부(200)의 연결, 체결 및/또는 고정은 상기 처리제 카트리지(100) 및 상기 처리제 주입부(200)에 구비되고/되거나, 이들과 별도로 구비되는 물리적/기계적 수단을 통해서만 이루어지므로, 즉, 접착제, 밀봉제와 같은 어떠한 화학적 수단도 동원되지 않으므로, 상기 처리제 카트리지의 설치, 교체 및/또는 탈거가 신속, 간편하게 이루어질 수 있다. 필요에 따라, 상기 처리제 주입부는 상기 카트리지와 일체형으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 선박이 정박 가능한 상기 제2 거점에서 처리제를 담지한 카트리지를 제조한 다음, 상기 카트리지를 정박한 선박에 설치된 평형수 처리시스템에 설치, 교체하는 경우, 선박의 사용자, 특히, 선주는 선박에 처리제를 제조하기 위한 설비, 평형수를 물리적, 화학적, 생물학적으로 처리하기 위한 추가의 설비를 설치하지 않아도 무방하기 때문에, 평형수를 보다 신속, 간편하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 평형수의 처리에 소요되는 경제적 부담 또한 현저히 경감될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 처리제가 소진된 폐카트리지를 수거하여 재사용하는 경우, 이러한 효과는 더 극대화될 수 있다.
한편, 상기 저장소와 독립적으로, 상기 카트리지는 그 내부에 담지된 처리제의 농도, 내부의 온도, 습도, 압력 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 미리 정해진 범위로 유지하는 센서 및/또는 컨트롤러를 더 포함할 수 있고, 상기 카트리지는 불순물, 공기, 산소 등의 유입과 처리제의 유출을 방지하도록 밀봉, 밀폐될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해설비의 운용 메커니즘을 도식화한 것이다. 도 9를 참고하면, 상기 처리제의 농도는 상기 선박의 국적, 상기 제1 및 제2 거점이 위치한 국가, 법률, 조약, 사용자의 주문 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의해 제공된 데이터베이스에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 데이터베이스와 상기 전기분해설비 사이의 명령, 신호, 또는 그와 유사한 것의 송수신과 상기 전기분해설비의 운용은 자동적으로 이루어질 수 있다.
상기 데이터베이스는 상기 전기분해설비에 구비된 제어부에 결정된 농도의 처리제를 제조하도록 명령할 수 있다. 상기 명령을 수신한 제어부는 상기 전기분해설비를 운용하여 결정된 농도의 처리제를 제조할 수 있다.
상기 데이터베이스에서 선박의 국적, 제1 및 제2 거점이 위치한 국가, 법률, 조약 등에 관한 수동적 데이터가 수동적으로 및/또는 자동적으로, 주기적으로 및/또는 비주기적으로 업데이트 및/또는 동기화될 수 있고, 상기 수동적 데이터는 능동적 데이터인 사용자의 주문이 상기 수동적 데이터에 부합하는지 여부를 판단하는 기준이 될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어, "수동적 데이터"는 사용자가 임의로 정의하거나 변경할 수 없는 것으로서, 준수 의무가 부과된 데이터를 의미하고, "능동적 데이터"는 사용자가 임의로 정의하거나 변경할 수 있는 데이터를 의미한다.
예를 들어, 사용자의 주문이 선박의 국적에 해당하는 국가의 법률이나 조약에 부합하지 않는 경우, 사용자에게 재주문이 필요하다는 피드백을 제공할 수 있다. 반대로, 사용자의 주문이 선박의 국적에 해당하는 국가의 법률이나 조약에 부합하는 경우, 상기 데이터베이스는 상기 전기분해설비에 구비된 제어부에 결정된 농도의 처리제를 제조하도록 명령할 수 있다.
이와 같이, 적어도 일부가 자동화된 방식으로 운용되는 전기분해설비에 의해 제조된 처리제 및/또는 이를 담지한 카트리지는 상기 제2 거점에 정박한 선박의 평형수 처리시스템에 신속, 간편하게 주입 및/또는 설치될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A, A': 제1 거점
B: 제2 거점
X: 선박
100: 처리제 카트리지 또는 처리제 저장조
200: 처리제 주입부
300: 평형수 탱크

Claims (10)

  1. 원료 물질을 제1 거점으로부터 선박이 정박 가능한 제2 거점으로 운송하는 제1 단계;
    상기 제2 거점에 위치한 현장형 유격막 전기분해설비에 상기 원료 물질을 투입하여 처리제를 제조하는 제2 단계; 및
    상기 처리제를 상기 제2 거점에 정박한 선박의 처리제 저장조에 주입하거나, 상기 처리제를 담지한 카트리지를 상기 선박에 설치하고, 상기 처리제를 이용하여 평형수를 처리하는 제3 단계;를 포함하고,
    상기 원료 물질은 고체인 염소화합물이고,
    상기 처리제는 차아염소산염이고,
    상기 처리제의 농도는 1.5~30%인, 선박평형수의 처리방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 농도에 따라,
    제2 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인; 및
    제3 농도를 가지는 처리제를 제조하는 제3 전기분해라인;을 포함하고,
    상기 제2 및 제3 농도는 상이한, 선박평형수의 처리방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전기분해설비는, 상기 처리제의 종류에 따라,
    제1 처리제를 제조하는 제1 전기분해라인; 및
    제2 처리제를 제조하는 제2 전기분해라인;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 처리제의 종류는 상이한, 선박평형수의 처리방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 제조된 상기 처리제를 온도, 습도, 압력 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 제어된 밀폐된 저장소에 보관하는, 선박평형수의 처리방법.
KR1020210089597A 2020-05-12 2021-07-08 선박평형수의 처리방법 KR102449982B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210089597A KR102449982B1 (ko) 2020-05-12 2021-07-08 선박평형수의 처리방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200056537 2020-05-12
KR1020210089597A KR102449982B1 (ko) 2020-05-12 2021-07-08 선박평형수의 처리방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200056537 Division 2020-05-12 2020-05-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210138519A KR20210138519A (ko) 2021-11-19
KR102449982B1 true KR102449982B1 (ko) 2022-10-04

Family

ID=78524773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210089597A KR102449982B1 (ko) 2020-05-12 2021-07-08 선박평형수의 처리방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230055791A1 (ko)
EP (1) EP4112442A4 (ko)
JP (1) JP2023523895A (ko)
KR (1) KR102449982B1 (ko)
CN (1) CN115298090A (ko)
WO (1) WO2021230458A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102640697B1 (ko) * 2023-10-30 2024-02-23 구영민 선박 배관용 오염물질 흡착장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102025559B1 (ko) * 2018-12-20 2019-09-26 (주) 테크로스 전기분해를 이용한 선박평형수 및 선박 배기 가스 처리 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005077833A1 (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 液体の無害化処理方法及びその装置
SG10201610076SA (en) * 2007-08-15 2017-01-27 Evoqua Water Technologies Llc Method and system for treating ballast water
KR20120002074A (ko) 2010-06-30 2012-01-05 주식회사 욱영전해씨스템 고농도 차아염소산나트륨 수용액 제조장치
KR20130135254A (ko) * 2010-10-22 2013-12-10 파나소닉 주식회사 밸러스트수 처리 시스템 및 밸러스트수 처리 방법
KR101411397B1 (ko) * 2012-06-19 2014-06-25 삼성중공업 주식회사 선박 평형수 처리장치를 장착한 차량
KR101226640B1 (ko) 2012-08-14 2013-01-25 주식회사 제이텍 고농도의 차아염소산나트륨 발생장치
KR101564356B1 (ko) * 2013-11-15 2015-10-30 삼성중공업 주식회사 살균제 저장탱크를 가지는 선박 평형수 처리 장치 및 처리 방법
KR101618609B1 (ko) * 2014-07-29 2016-05-09 삼성중공업 주식회사 전해조 시스템 및 그 운용 방법
KR101906640B1 (ko) * 2014-12-26 2018-10-10 현대중공업 주식회사 평형수 서비스 전용 육상 설비
KR101709638B1 (ko) * 2015-06-03 2017-03-08 (주) 테크로스 이염화이소시아눌산나트륨을 이용한 선박평형수 처리장치
KR101763351B1 (ko) * 2015-10-23 2017-07-31 한국해양대학교 산학협력단 선박 평형수 처리 장치
KR102074331B1 (ko) 2018-05-18 2020-02-06 (주)하이클로 해수를 이용하여 고농도 차아염소산나트륨을 생성하는 현장제조염소생성장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102025559B1 (ko) * 2018-12-20 2019-09-26 (주) 테크로스 전기분해를 이용한 선박평형수 및 선박 배기 가스 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN115298090A (zh) 2022-11-04
EP4112442A1 (en) 2023-01-04
KR20210138519A (ko) 2021-11-19
US20230055791A1 (en) 2023-02-23
JP2023523895A (ja) 2023-06-08
WO2021230458A1 (ko) 2021-11-18
EP4112442A4 (en) 2023-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9650721B2 (en) Highly efficient sodium hypochlorite generation apparatus capable of decreasing disinfection by-products
CA1197489A (en) Electrolytic swimming pool chlorination
JP6588768B2 (ja) 電解装置及び電解方法
KR101092818B1 (ko) 이산화염소 발생장치와 그 방법
US9108844B2 (en) Method for producing hydrogen chloride or an aqueous solution thereof using untreated salt water, thus produced product, use of the product and electrodialysis system
KR101269948B1 (ko) 질소 폐수 처리장치 및 그 방법
US5935393A (en) Apparatus for producing hypochlorite
KR102449982B1 (ko) 선박평형수의 처리방법
KR101835629B1 (ko) 공정 유연성을 지닌 차아염소산나트륨 제조장치
KR20200001254A (ko) 브롬이온을 제거하는 차아염소산나트륨 생성장치
JP2023534615A (ja) 次亜塩素酸ナトリウム製造システム及びこれを用いた水処理方法
JPS5933193B2 (ja) 水処理用薬剤の製法
WO2022254878A1 (ja) 次亜塩素酸ナトリウム溶液の製造方法および製造装置
KR102031322B1 (ko) 3실형 전해수 생성장치
EP4316977A1 (en) Treatment system for ship ballast water
JPS6118495A (ja) 水処理薬剤の製法
KR102433195B1 (ko) 수산화나트륨 생성장치 및 이를 포함하는 차아염소산나트륨 생성장치
KR101587193B1 (ko) 소금속의 브롬이온을 제거하는 전처리장치가 부착된 현장제조형 염소발생기
AU2022267947B2 (en) Method and device for manufacturing sodium hypochlorite solution
US20210169053A1 (en) Method for Neutralizing and Removing Ammonia from an Aqueous Solution
US20230051291A1 (en) Carbon dioxide fixation system and method by seawater electrolysis
KR102433006B1 (ko) 차아염소산나트륨의 제조방법 및 차아염소산나트륨의 제조장치
KR20230099318A (ko) 차아염소산나트륨의 제조방법 및 차아염소산나트륨의 제조장치
JPH0118155B2 (ko)
O’Brien et al. Alternative Processes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant