KR102500175B1 - 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진룸에 설치되고, 선박으로 유입된 밸러스트수를 전기분해 처리하는 밸러스트수 처리 장치; 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하는 제1 배관; 상기 밸러스트수 처리 장치를 통해 생성된 산화제를 상기 제1 배관에 전달하는 제2 배관; 및 상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 합류 지점으로부터 상기 밸러스트 탱크로 연장되고, 상기 제2 배관의 산화제가 포함된 상기 제1 배관의 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 전달하는 제3 배관을 포함하여, 엔진룸이나 펌프룸에 별도의 별도의 밸러스트수 처리 장비들을 설치할 필요가 없어 시스템의 구조를 단순하게 구성할 수 있는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템에 관한 것이다.

Description

선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템{Ballast water treatment system of afterpeak tank}
본 발명은 선박의 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 처리하여 밸러스트 탱크 또는 선박 외부로 배출하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 해상에서 운송하는 화물 선박은 유사한 화물의 상호 교환을 위하여 왕복 항해하는 선박을 제외하고는 대부분 편도 운항을 한다. 그리고, 편도 운항을 만재 상태로 항해한 후 귀환 항해 시에는 선박의 균형, 안전성 및 조종 성능 향상 등을 위하여 평형수(밸러스트수; ballast water)를 선내로 유입하여 밸러스트 상태로 항해를 하게 된다.
이때, 밸러스트수는 밸러스팅 작업(ballasting operation)을 통해 한 항구에서 채워져서 다른 곳으로 이송되고, 디밸러스팅 작업(deballasting operation)을 통해 새로운 항구 내에 배출된다. 이와 같이, 먼 위치로부터 실려져 온 밸러스트수에 포함된 해양 생물 및 병원균의 방출은 새로운 환경에 유해할 뿐만 아니라, 새로운 항구에서도 사람과 동물 모두에게 위험할 수 있다.
비-천연적인 해양 생물을 신규 생태계로 도입시키면, 신규 종에 대해 자연적인 방어체계를 지니고 있지 않을 수 있는 천연 식물군 및 동물군에게 파괴적인 효과를 미칠 수 있다. 또한, 콜레라와 같은 해로운 세균성 병원균이 원래의 항구에 존재할 수 있다. 이러한 병원균은 시간이 지남에 따라 밸러스트 탱크 내에서 증식되어, 이들이 방출되는 영역에서 질병을 발생시킬 수 있다.
이러한 해양 생물 및 병원균에 의해 제기되는 위험을 제거하기 위해, 국제해사기구(IMO)는 "선박 평형수 관리 협약"을 통하여 선박 평형수, 즉 밸러스트수의 배출 조건을 규정하고 있다. 그리고, 미국의 경우 IMO의 선박 평형수 관리 협약과는 별도로 자국 법에 따라 미국 해안 경비대(USCG) 기준을 제시하며, 미국 항만에 입항하는 모든 선박은 반드시 USCG의 규정을 준수하도록 하고 있다. 최근 USCG에서는 밸러스트수 배출 규제와 관련하여 강화된 "VIDA rule" 기준을 발표하였으며, 이는 기존 밸러스트수 처리 기준보다 100 ~ 1,000배 강화된 내용을 포함하고 있다.
이러한 밸러스트수 배출에 대한 강화된 기준을 충족하기 위해서는, 필터와 같은 여과 장비를 신규로 추가하거나 종래에 사용되는 여과 장비의 엘리먼트 사이즈를 축소할 필요가 있다. 그러나, 이런 대응 방안은 장비의 수량이 많아져서 비용의 증가, 및 설치 공간의 부족 등의 문제를 초래할 수 있어, 장비의 간소화가 필요한 실정이다.
한편, 탱크선과 같은 폭발 위험구역(Hazardous Area)이 구분되는 선박의 경우, 밸러스트수 처리 장치를 펌프 룸(Pump Room)에 설치하거나 상갑판(Upper Deck)에 별도의 밸러스트 룸(Ballast Room)을 만들어 밸러스트수 처리 장치를 설치하는 경우가 많다. 이 경우, 펌프 룸과 밸러스트 룸은 모두 폭발 위험구역이므로 밸러스트수 처리 장치는 모두 방폭 장비로 설치되어야 한다.
또한, 선미 피크 탱크(ATP)의 경우 폭발 안전구역(Safety Area)에 속하므로, 처리수를 저장할 때 폭발 위험구역에 설치된 밸러스트수 처리 장치를 활용할 수 없다. 이는 유체가 폭발 위험구역에서 폭발 안전구역으로 유입되지 못하게 선박의 구조를 엄격하게 규정하고 있기 때문이다. 이러한 이유로, 선미 피크 탱크의 밸러스트를 위해 폭발 안전구역에 별도의 밸러스트수 처리 장치를 추가로 설치하여 사용해야만 한다.
선행기술문헌 1: 한국등록특허공보 제10-1383699호(2014.04.09.)
선행기술문헌 2: 한국공개특허공보 제10-2010-0031998호(2010.03.25.)
본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 폭발 안전구역 및 폭발 위험구역에 각각 밸러스트수 처리 장치를 설치하지 않고, 선미 피크 탱크에 저장된 미처리수를 폭발 안전구역에 설치된 밸러스트수 처리 장치를 이용하여 처리한 후 선외로 배출할 수 있는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 밸러스트수 처리 장치에 필터가 포함된 경우, 필터의 백 플러싱(Back-flushing) 라인에서 발생하는 미처리수를 열처리하여 밸러스트 탱크에 저장하거나 선외로 배출할 수 있는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 선미 피크 탱크, 엔진룸, 펌프룸, 및 적어도 하나 이상의 밸러스트 탱크를 구비한 선박의 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 처리하는 시스템으로서, 상기 엔진룸에 설치되고, 선박으로 유입된 밸러스트수를 전기분해 처리하여 산화제를 생성하는 밸러스트수 처리 장치; 상기 선미 피크 탱크로부터 상기 엔진룸을 거쳐 상기 펌프룸으로 연장되고, 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하는 제1 배관; 상기 엔진룸과 상기 펌프룸을 연결하고, 상기 펌프룸에서 상기 제1 배관과 연결되며, 밸러스트수 처리 장치를 통해 생성된 산화제를 상기 펌프룸의 상기 제1 배관에 전달하는 제2 배관; 및 상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 합류 지점으로부터 상기 밸러스트 탱크로 연장되고, 상기 제2 배관의 산화제가 포함된 상기 제1 배관의 밸러스트수를 상기 밸러스트 탱크에 전달하는 제3 배관을 포함한다.
바람직하게는, 상기 엔진룸에 위치한 상기 제1 배관에는 화재소화 및 범용(FIRE & GS;fire&general service) 펌프가 설치되어 상기 선미 피크 탱크의 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하고, 상기 엔진룸에 위치한 상기 제1 배관에는 해수 상자(sea-chest)와 연결된 분지관을 더 포함하고, 상기 분지관에는 상기 밸러스트수 처리 장치 및 상기 밸러스트수 처리 장치로 상기 해수 상자 또는 상기 선미 피크 탱크에 저장된 해수가 유입되도록 하는 펌프가 설치된 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기 제2 배관은 일단이 상기 엔진룸의 상기 밸러스트수 처리 장치와 연결되고 타단이 상기 펌프룸의 상기 제1 배관과 연결되어, 밸러스트수를 처리하는 산화제는 상기 엔진룸에서 생성되어 상기 펌프룸에서 밸러스트수에 주입되는 것을 특징으로 한다.
부가적으로, 상기 펌프룸에 위치한 상기 제1 배관에는 상기 선미 피크 탱크에서 전달된 밸러스트수를 여과하는 필터가 설치되고, 상기 제2 배관은 상기 필터의 하류 측에서 상기 제1 배관과 연결되어 전처리된 밸러스트수가 상기 제2 배관의 산화제에 의해 처리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 본 발명은 선미 피크 탱크, 엔진룸, 펌프룸, 및 적어도 하나 이상의 밸러스트 탱크를 구비한 선박의 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 처리하는 시스템으로서, 상기 선미 피크 탱크로부터 상기 엔진룸을 거쳐 상기 펌프룸으로 연장되고, 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하는 제1 배관; 상기 제1 배관으로부터 상기 밸러스트 탱크로 연장되고, 상기 제1 배관의 밸러스트수를 상기 밸러스트 탱크에 전달하는 제3 배관; 상기 제1 배관과 상기 제3 배관 사이에 설치되고, 상기 제1 배관의 밸러스트수를 자외선 살균 처리하는 밸러스트수 처리 장치; 및 상기 펌프룸에 위치한 상기 제1 배관에 설치되어 상기 선미 피크 탱크에서 전달된 밸러스트수를 여과하는 필터를 포함한다.
바람직하게는, 상기 필터에서 백 플러싱(back flushing)된 미처리수를 선외로 배출하거나 상기 밸러스트 탱크로 전달하는 백 플러싱 배관을 더 포함하고, 상기 백 플러싱 배관에는 미처리수를 저온 살균하는 열처리 수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열처리 수단은, 일단에 미처리수 입구가 형성되고 타단에 미처리수 출구가 형성되고, 스팀 유입구와 스팀 배출구를 구비하며, 상기 필터에서 백 플러싱된 미처리수가 통과하는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 소정 패턴으로 배치되고, 상기 스팀 유입구로부터 상기 스팀 배출구로 스팀이 통과하게 하는 스팀 배관을 포함하여, 상기 하우징을 통과하는 미처리수가 상기 스팀 배관과 접촉하여 저온 살균되도록 하는 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 상기 열처리 수단은, 일단에 스팀 유입구가 형성되고 타단에 스팀 배출구가 형성되고, 미처리수 입구와 미처리수 출구를 구비하며, 스팀이 통과하는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 소정 패턴으로 배치되고, 상기 미처리수 입구로부터 상기 미처리수 출구로 미처리수가 통과하게 하는 미처리수 배관을 포함하여, 미처리수 배관을 지나는 미처리수가 스팀에 의해 저온 살균되도록 하는 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 상기 열처리 수단은, 하우징; 상기 하우징에 내장되고, 일단에 미처리수 입구가 형성되며 타단에 미처리수 출구가 형성되어 미처리수가 통과하는 미처리수 배관; 및 상기 미처리수 배관 내부에 삽입되어 미처리수를 가열함으로써 미처리수가 저온 살균되도록 하는 방폭 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 상기 열처리 수단은, 선박 내부의 폐열 또는 별도의 열원을 공급받아 백 플러싱 배관과 스팀 배관 또는 하우징을 간접 가열함으로써 미처리수가 저온 살균되도록 하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 선미 피크 탱크에 저장된 미처리수를 펌프룸의 밸러스트 탱크에 전달하거나 선수 피크 탱크를 경유하여 선박 외부로 배출할 수 있고, 엔진룸의 밸러스트수 처리 장치로부터 생성된 고농도의 산화제가 펌프룸을 흐르는 밸러스트수에 주입됨으로써, 엔진룸이나 펌프룸에 별도의 별도의 밸러스트수 처리 장비들을 설치할 필요가 없어 시스템의 구조를 단순하게 구성할 수 있다.
또한, 필터가 포함된 시스템의 경우, 열처리 수단을 이용하여 필터의 백 플러싱된 미처리수를 가열 살균함으로써, 필터의 백 플러싱 미처리수를 처리하여 바로 선외로 배출하거나 밸러스트 탱크에 저장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템의 작동을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템의 작동을 개략적으로 도시한 블록도,
도 5는 필터의 백 플러싱 배관에 설치되는 열처리 수단의 하나의 예를 도시한 측면도,
도 6은 필터의 백 플러싱 배관에 설치되는 열처리 수단의 또 하나의 예를 도시한 측면도,
도 7은 필터의 백 플러싱 배관에 설치되는 열처리 수단의 또 하나의 예를 도시한 측면도,
도 8은 필터의 백 플러싱 배관에 설치되는 열처리 수단의 또 하나의 예를 도시한 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 선미 피크 탱크(10), 엔진룸(20), 펌프룸(30), 및 적어도 하나 이상의 밸러스트 탱크(40)를 구비한 선박에 있어서, 선미 피크 탱크(10)에 저장된 밸러스트수를 처리하기 위한 시스템이다.
먼저, 선박의 선미 피크 탱크(Afterpeak Tank; ATP)(10)는 선박의 후미에 구비되는 탱크로서, 엔진룸(20) 측에 구비된 해수 상자(Sea Chest; SC)(21)로부터 유입된 해수, 즉 밸러스트수를 저장한다. 여기서, 해수 상자(21)의 해수는 화재소화 및 범용(FIRE & GS;fire&general service) 펌프(22)의 펌핑 작동에 의해 선미 피크 탱크(10)에 전달된다.
엔진룸(Engine Room; ER)(20)은 선미 피크 탱크(10)와 펌프룸(30) 사이에 위치하고, 폭발 안전구역(Safety Area)으로 구성된다. 그리고, 펌프룸(Pump Room; PR)(30)에는 적어도 하나 이상의 밸러스트 탱크(WBT)(40)로 선미 피크 탱크(10)에 저장된 밸러스트수가 전달되도록 하는 펌프와 배관 그리고 이 밸러스트수를 처리하는 장치들이 구비된다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 밸러스트수 처리 장치(23), 제1 배관(200), 제2 배관(300), 및 제3 배관(400)을 포함하여 구성된다.
밸러스트수 처리 장치(23)는 엔진룸(20)에 설치되고, 선박으로 유입된 밸러스트수를 전기분해 처리하여 고농도의 산화제를 생성한다. 구체적으로, 밸러스트수 처리 장치(23)는 전기분해모듈을 포함하고, 해수 상자(21) 또는 선미 피크 탱크(10)에 저장된 해수를 전기분해하여 고농도의 산화제(TRO)를 생성한다.
제1 배관(100)은 도 1에서 붉은색으로 표시된 배관에 해당한다. 이 제1 배관(100)은 선미 피크 탱크(10)로부터 엔진룸(20)을 거쳐 펌프룸(30)으로 연장되고, 선미 피크 탱크(10)에 저장된 밸러스트수를 펌프룸(30) 측으로 이송한다. 여기서, 폭발 안전구역인 엔진룸(20)과 폭발 위험구역인 펌프룸(30)은 직접 연결되지 않아야 하므로, 제1 배관(100)은 엔진룸(20)과 펌프룸(30) 사이에서 상갑판(Upper Deck) 위로 연장되어 형성된다.
제2 배관(200)은 도 1에서 녹색으로 표시된 배관에 해당한다. 이 제2 배관(200)은 엔진룸(20)과 펌프룸(30)을 연결하고, 밸러스트수 처리 장치(23), 즉 전기분해장치를 통해 생성된 고농도의 산화제를 펌프룸(30)의 제1 배관(100) 측으로 전달하는 역할을 한다. 여기서, 제2 배관(200)은 제1 배관(100)과 마찬가지로 엔진룸(20)과 펌프룸(30) 사이에서 상갑판(Upper Deck) 위로 연장되어 형성된다.
제3 배관(300)은 도 1에서 보라색으로 표시된 배관에 해당한다. 이 제3 배관(300)은 펌프룸(30) 내의 제1 배관(100)과 제2 배관(200)이 합류하는 지점으로부터 밸러스트 탱크(40)로 연장된다. 이 제3 배관(300)은 제2 배관(200)의 산화제가 포함된 제1 배관(100)의 밸러스트수를 밸러스트 탱크(40) 또는 선수 피크 탱크(Forepeak Tank; FPT)(50)에 전달하는 역할을 한다. 여기서, 제3 배관(100)의 유체 흐름은 제1 배관(100)의 상류측에 설치된 밸러스트 펌프(31)의 작동에 의해 수행된다.
이러한 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은, 선미 피크 탱크(10)에 저장된 해수, 즉 미처리수를 제1 배관(100)을 통해 펌프룸(30)의 밸러스트 탱크(40)에 전달하거나 선수 피크 탱크(50)를 경유하여 선박 외부로 배출할 수 있고, 엔진룸(20)의 밸러스트수 처리 장치(23)로부터 생성된 고농도의 산화제가 펌프룸(30)을 흐르는 밸러스트수에 주입됨으로써, 엔진룸(20)이나 펌프룸(30)에 별도의 밸러스트수 처리 장비들을 설치할 필요가 없어 시스템의 구조를 단순하게 구성할 수 있다.
한편, 엔진룸(20)에 위치한 제1 배관(100)에는 전술한 화재소화 및 범용(FIRE & GS;fire&general service) 펌프(22)가 설치되어 선미 피크 탱크(10)의 밸러스트수가 펌프룸(30)으로 이송될 수 있다. 또한, 이 펌프(22)는 해수 상자(21)의 해수가 선미 피크 탱크(10)에 저장되도록 하는 역할도 수행할 수 있다. 이 경우, 제1 배관(100)의 밸브들의 on/off 전환이 필요하다.
바람직하게는, 엔진룸(20)에 위치한 제1 배관(100)에는 해수 상자(21)와 연결된 분지관(110)을 더 포함할 수 있다. 이 분지관(110)에는 밸러스트수 처리 장치(23) 및 밸러스트수 처리 장치(23)로 해수 상자(21) 또는 선미 피크 탱크(10)에 저장된 해수가 유입되도록 작동하는 이송 펌프(24)가 설치된다. 이에 따라, 해수 상자(21) 또는 선미 피크 탱크(10)의 해수는 제1 배관(100)의 분지관(110)을 통해 밸러스트수 처리 장치(23)로 유입되어 전기분해됨으로써 고농도의 산화제 생성이 가능하다.
여기서, 제2 배관(200)은 일단이 엔진룸(20)의 밸러스트수 처리 장치(23)와 연결되고 타단이 펌프룸(30)의 제1 배관(100)과 연결된다. 그리고, 밸러스트수를 처리하기 위한 산화제는 엔진룸(20)의 밸러스트수 처리 장치(23)에서 생성된 후, 펌프룸(30)에서 제2 배관(200)을 통해 제1 배관(100)을 흐르는 밸러스트수에 주입된다. 이에 따라, 제3 배관(300)은 제1 배관(100)의 밸러스트수와 제2 배관(200)의 산화제가 혼합되어 처리된 밸러스트수(처리수)를 밸러스트 탱크(40) 또는 선수 피크 탱크(50)를 통해 외부로 배출할 수 있다.
부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 밸러스트수(미처리수)가 산화제에 의해 처리되기 전에 전처리를 하기 위한 필터(32)를 포함할 수 있다. 이 필터(32)는 펌프룸(30)에서 제1 배관(100)에 설치되어 선미 피크 탱크(10)에서 전달된 밸러스트수 중의 상대적으로 크기가 큰 미생물을 여과하는 전처리 필터(Ex-Filter)일 수 있다. 또한, 제2 배관(200)은 필터(32)의 하류 측에서 제1 배관(100)과 연결되어 필터(32)에 의해 전처리된 밸러스트수가 제2 배관(200)으로부터 주입된 산화제에 의해 주-처리되도록 한다.
한편, 제1 배관(100)의 하류측에는 주-처리된 밸러스트수의 산화제 농도를 적정 농도로 중화시키기 위한 중화 처리 수단(33)이 설치되고, 제3 배관(300)의 상류측에는 중화 처리 수단(33)의 중화제 주입량을 결정하기 위해 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하는 TRO 센서(34)가 설치된다.
도 3과 4를 참조하면, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 밸러스트수 처리 장치가 전기분해장치가 아니라 자외선 살균 장치로 구성된다. 구체적으로, 이 시스템은 제1 배관(100), 제3 배관(300), 밸러스트수 처리 장치(231), 및 필터(32)를 포함한다.
제1 배관(100)은 도 3에서 붉은색으로 표시된 배관에 해당한다. 이 제1 배관(100)은 선미 피크 탱크(10)로부터 엔진룸(20)을 거쳐 펌프룸(30)으로 연장되어, 선미 피크 탱크(10)에 저장된 밸러스트수를 펌프룸(30) 측으로 이송한다. 여기서, 안전구역인 엔진룸(20)과 위험구역인 펌프룸(30)은 직접 연결되지 않아야 하므로, 제1 배관(100)은 엔진룸(20)과 펌프룸(30) 사이에서 상갑판(Upper Deck) 위로 연장되어 형성된다.
제3 배관(300)은 도 3에서 보라색으로 표시된 배관에 해당한다. 이 제3 배관(300)은 펌프룸(30) 내에서 제1 배관(100)으로부터 밸러스트 탱크(40)로 연장된다. 이 제3 배관(300)은 제1 배관(100)의 밸러스트수를 밸러스트 탱크(40) 또는 선수 피크 탱크(50)에 전달하는 역할을 한다. 여기서, 제3 배관(300)의 유체 흐름은 제1 배관(100)의 상류측에 설치된 밸러스트 펌프(31)의 작동에 의해 수행된다.
밸러스트수 처리 장치(231)는 펌프룸(30) 내부에서 제1 배관(100)과 제3 배관(300) 사이에 설치된다. 이 밸러스트수 처리 장치(231)는 자외선(UV) 살균 장치로 구성되어 제1 배관(100)을 흐르는 밸러스트수를 자외선 살균 처리한다.
필터(32)는 펌프룸(30)에 위치한 제1 배관(100)에서 밸러스트수 처리 장치(231)의 상류 측에 설치되고, 선미 피크 탱크(10)로부터 전달된 밸러스트수(미처리수)를 여과하는 전처리 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(32)는 제1 배관(100)에서 밸러스트수 처리 장치(231)의 하류 측에 설치되어 밸러스트수 처리 장치(231)에서 주-처리된 처리수를 여과하는 후처리 필터일 수 있다.
이러한 구성에 의해, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 해수 선미 피크 탱크(10)에 저장된 해수, 즉 미처리수를 제1 배관(100)을 통해 펌프룸(30)에 전달하여 처리한 후 밸러스트 탱크(40)에 전달하거나 선수 피크 탱크(50)를 경유하여 선박 외부로 배출할 수 있다.
바람직하게는, 도 1과 2에 도시된 실시예 및 도 3과 4에 도시된 실시예에 설치된 필터들(32)은 역세척, 즉 백 플러싱(back flushing)된 미처리수를 선외로 바로 배출하거나 밸러스트 탱크(40)로 전달하는 백 플러싱 배관(400)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 이 백 플러싱 배관(400)에는 필터의 백 플러싱 과정에서 흐르는 미처리수를 저온 살균처리하는 열처리 수단(60)이 설치될 수 있다. 여기서, 열처리 수단(60)은 선박 엔진의 폐열 또는 스팀을 이용하여 백 플러싱된 미처리수를 가열 살균하는 장치로 구성될 수 있다.
이러한 열처리 수단(60)에 의해, 필터의 백 플러싱 시 발생하는 미처리수를 처리하여 밸러스트 탱크(40)에 보관하거나, 선외로 바로 배출할 수 있다. 여기서, 열처리 수단(60)에 의해 처리된 처리수는 홀드 타임(hold time)이 없는 경우에는 선외(OB)로 배출되고, 홀드 타임이 있는 경우에는 밸러스트 탱크(40)에 보관된다.
도 5를 참조하면, 열처리 수단(60)은 백 플러싱 배관(400)을 흐르는 미처리수에 스팀을 공급하여 미처리수를 살균 처리하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 열처리 수단(60)은 백 플러싱 배관(400)과 직렬로 연결되어 필터(32)에서 백 플러싱된 미처리수가 통과하는 하우징(61) 및 하우징(61) 내부에 스팀을 공급하는 스팀 배관(66)을 포함한다.
하우징(61)은 일단에 미처리수가 유입되는 미처리수 입구(62)가 형성되고, 타단에 미처리수가 배출되는 미처리수 출구(63)가 형성된다. 또한, 하우징(61)의 일측에는 스팀 유입구(64)가 구비되고, 하우징(61)의 타측에는 스팀 배출구(65)가 구비된다. 스팀 배관(66)은 일단이 스팀 유입구(64)와 연결되고 타단이 스팀 배출구(65)와 연결되며, 하우징(61)의 내부에 소정의 패턴으로 배치된다. 또한, 하우징(61)의 하측에는 열교환 과정에서 발생하는 응축수가 배출되는 응축수 배출관(67)이 구비된다.
이러한 열처리 수단(60)에 의해, 스팀 유입구(64)로 공급된 스팀은 스팀 배관(66)을 경유하여 스팀 배출구(65)를 통해 하우징의 외부로 배출되고, 스팀이 스팀 배관(66)을 통과하는 동안 하우징(61)을 통과하는 미처리수는 뜨거운 스팀 배관(66)과 접촉하여 미처리수가 저온 살균될 수 있다.
바람직하게는, 스팀 배관(66)과 미처리수의 접촉 면적이 증가되도록 스팀 배관(66)은 하우징(61)의 내부에서 지그재그방향으로 절곡되는 패턴으로 형성되어, 스팀과 미처리수의 효율적인 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
대안적으로, 도 6을 참조하면, 열처리 수단(70)은 백 플러싱 배관(400)과 직렬로 연결되어 스팀이 통과하는 하우징(71) 및 하우징(71) 내부에 설치되어 필터의 미처리수가 통과하는 미처리수 배관(76)을 포함한다.
하우징(71)은 일단에 스팀 유입구(72)가 형성되고 타단에 스팀 배출구(73)가 형성된다, 또한, 하우징(71)의 일측에는 미처리수 입구(74)가 구비되고, 하우징(71)의 타측에는 미처리수 출구(75)가 구비된다. 미처리수 배관(76)은 일단이 미처리수 입구(74)와 연결되고 타단이 미처리수 출구(75)와 연결되며, 하우징(71)의 내부에 소정의 패턴으로 배치된다. 또한, 하우징(11)의 하측에는 열교환 과정에서 발생하는 응축수가 배출되는 응축수 배출관(77)이 구비된다.
이러한 열처리 수단(70)에 의해, 백 플러싱된 미처리수가 통과하는 미처리수 배관(76)이 하우징(71)을 통과하는 뜨거운 스팀과 접촉하여 미처리수 배관(76)을 흐르는 미처리수를 저온 살균할 수 있다.
바람직하게는, 미처리수 배관(76)과 스팀의 접촉 면적이 증가되도록 미처리수 배관(76)은 하우징(71)의 내부에서 지그재그방향으로 절곡되는 패턴으로 형성되어, 스팀과 미처리수의 효율적인 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
부가적으로, 도 5 및 도 6에 도시된 열처리 수단(60, 70)은 유입되는 스팀의 온도를 증가시키기 위한 히트 펌프(68, 78)를 구비할 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 미처리수의 용량이 큰 경우, 전술한 열처리 수단(60)의 하우징(61)을 복수개로 구성하여 병렬로 연결하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 복수의 하우징들(61)은 미처리수와 스팀이 공급되도록 서로 연통되고, 스팀 배관(66)은 각각의 하우징(61)으로 분기된 복수의 분기관들을 포함하여 구성된다.
도 8를 참조하면, 대안적으로, 열처리 수단(80)은 스팀을 이용하지 않고 더 간단한 구성으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 이 열처리 수단(80)은 하우징(81), 미처리수 배관(86) 및 방폭 히터(89)를 포함하여 구성된다. 미처리수 배관(86)은 하우징(81)에 내장되고, 일단에 미처리수 입구(82)가 형성되며 타단에 미처리수 출구(83)가 형성되어 필터(32)에서 생성된 백 플러싱된 미처리수가 통과할 수 있게 한다. 방폭 히터(89)는 미처리수 배관(86) 내부에 삽입되어 미처리수를 가열함으로써 미처리수가 저온 살균될 수 있게 한다.
여기서, 미처리수 배관(86)은 대용량 처리를 위해 서로 연통된 복수의 배관들로 구성될 수 있고, 각각의 미처리수 배관(86)에는 방폭 히터(89)가 개별적으로 삽입될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템은 필터(32)의 백 플러싱 과정에서 발생하는 미처리수를 열처리 수단을 사용하여 가열 처리함으로써, 필터의 백 플러싱 미처리수를 밸러스트 탱크(40)에 전달하거나 선외(OB)로 배출할 수 있다.
한편, 앞에서는 백 플러싱 배관과 스팀 배관 또는 하우징을 연결한 직접 또는 직간접 가열 방식으로 구성된 열처리 수단들(60, 70, 80)을 설명하였지만, 열처리 수단은 열교환기를 이용하여 백 플러싱 배관과 스팀 배관 또는 하우징을 간접 가열 방식으로 구성된 열처리 수단이 본 발명에 적용될 수도 있다. 여기서, 열교환기는 선박 내부의 폐열 또는 별도의 열원을 공급받아 백 플러싱 배관과 스팀 배관 또는 하우징을 간접 가열함으로써 열처리할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 선미 피크 탱크 20: 엔진룸
21: 해수 상자 22: 화재소화 및 범용 펌프
23: 밸러스트수 처리 장치 24: 이송 펌프
30: 펌프룸 31: 밸러스트 펌프
32: 필터 33: 중화 처리 수단
34: TRO 센서 35: 밸러스트수 처리 장치
40: 밸러스트 탱크 50: 선수 피크 탱크
60, 70, 80: 열처리 수단 100: 제1 배관
200: 제2 배관 300: 제3 배관
400: 백 플러싱 배관

Claims (10)

  1. 선미 피크 탱크, 엔진룸, 펌프룸, 및 적어도 하나 이상의 밸러스트 탱크를 구비한 선박의 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 처리하는 시스템으로서,
    상기 엔진룸에 설치되고, 선박으로 유입된 밸러스트수를 전기분해 처리하여 산화제를 생성하는 밸러스트수 처리 장치;
    상기 선미 피크 탱크로부터 상기 엔진룸을 거쳐 상기 펌프룸으로 연장되고, 상기 선미 피크 탱크에 저장된 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하는 제1 배관;
    상기 엔진룸과 상기 펌프룸을 연결하고, 상기 펌프룸에서 상기 제1 배관과 연결되며, 밸러스트수 처리 장치를 통해 생성된 산화제를 상기 펌프룸의 상기 제1 배관에 전달하는 제2 배관; 및
    상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 합류 지점으로부터 상기 밸러스트 탱크로 연장되고, 상기 제2 배관의 산화제가 포함된 상기 제1 배관의 밸러스트수를 상기 밸러스트 탱크에 전달하는 제3 배관을 포함하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진룸에 위치한 상기 제1 배관에는 화재소화 및 범용(FIRE & GS;fire&general service) 펌프가 설치되어 상기 선미 피크 탱크의 밸러스트수를 상기 펌프룸으로 이송하고,
    상기 엔진룸에 위치한 상기 제1 배관에는 해수 상자(sea-chest)와 연결된 분지관을 더 포함하고, 상기 분지관에는 상기 밸러스트수 처리 장치 및 상기 밸러스트수 처리 장치로 상기 해수 상자 또는 상기 선미 피크 탱크에 저장된 해수가 유입되도록 하는 펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 배관은 일단이 상기 엔진룸의 상기 밸러스트수 처리 장치와 연결되고 타단이 상기 펌프룸의 상기 제1 배관과 연결되어, 밸러스트수를 처리하는 산화제는 상기 엔진룸에서 생성되어 상기 펌프룸에서 밸러스트수에 주입되는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펌프룸에 위치한 상기 제1 배관에는 상기 선미 피크 탱크에서 전달된 밸러스트수를 여과하는 필터가 설치되고, 상기 제2 배관은 상기 필터의 하류 측에서 상기 제1 배관과 연결되어 전처리된 밸러스트수가 상기 제2 배관의 산화제에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 필터에서 백 플러싱(back flushing)된 미처리수를 선외로 배출하거나 상기 밸러스트 탱크로 전달하는 백 플러싱 배관을 더 포함하고, 상기 백 플러싱 배관에는 미처리수를 저온 살균하는 열처리 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 수단은,
    일단에 미처리수 입구가 형성되고 타단에 미처리수 출구가 형성되고, 스팀 유입구와 스팀 배출구를 구비하며, 상기 필터에서 백 플러싱된 미처리수가 통과하는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부에 소정 패턴으로 배치되고, 상기 스팀 유입구로부터 상기 스팀 배출구로 스팀이 통과하게 하는 스팀 배관을 포함하여, 상기 하우징을 통과하는 미처리수가 상기 스팀 배관과 접촉하여 저온 살균되도록 하는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 수단은,
    일단에 스팀 유입구가 형성되고 타단에 스팀 배출구가 형성되고, 미처리수 입구와 미처리수 출구를 구비하며, 스팀이 통과하는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부에 소정 패턴으로 배치되고, 상기 미처리수 입구로부터 상기 미처리수 출구로 미처리수가 통과하게 하는 미처리수 배관을 포함하여, 미처리수 배관을 지나는 미처리수가 스팀에 의해 저온 살균되도록 하는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 수단은,
    하우징;
    상기 하우징에 내장되고, 일단에 미처리수 입구가 형성되며 타단에 미처리수 출구가 형성되어 미처리수가 통과하는 미처리수 배관; 및
    상기 미처리수 배관 내부에 삽입되어 미처리수를 가열함으로써 미처리수가 저온 살균되도록 하는 방폭 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 수단은,
    선박 내부의 폐열 또는 별도의 열원을 공급받아 백 플러싱 배관과 스팀 배관 또는 하우징을 간접 가열함으로써 미처리수가 저온 살균되도록 하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선미 피크 탱크의 밸러스트수 처리 시스템.
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