KR102670446B1 - 선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법 - Google Patents

선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 외부로부터 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 유입라인을 통하여 필터부로 유입시켜 여과하고, 여과된 해수를 유출라인을 통해 선박평형수 메인라인으로 배출하여 밸러스트 탱크로 이송하는 밸러스팅 운전을 수행하는 선박평형수 처리시스템에 있어서, 필터부를 우회하도록 해수 공급라인과 선박평형수 메인라인 사이에 연결되는 바이패스라인, 상기 바이패스라인, 유입라인 및 유출라인을 선택적으로 개폐하도록 구비되는 복수의 밸브 및 복수의 밸브의 동작을 제어하고, 필터부의 역세척 시, 해수 유입에 의한 필터부 내 압력 부하를 저감시킬 수 있도록, 복수의 밸브의 개폐량을 조절하여, 해수 공급라인을 통해 유입라인으로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 우회시키는 제어부를 포함하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.

Description

선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법{A BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM AND A OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터부 청소를 위해 분해하는 일 없이, 필터부의 압력 부하를 줄이면서 역세척을 원활하게 수행할 수 있는 선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 화물의 선적 및 하역에 따른 선박의 무게중심 변동을 줄이고 안전한 항해가 가능하도록 선체 내 밸러스트 탱크에 선박평형수로서 해수를 유입시켜 운항하고 있다.
밸러스트 탱크에 채워지는 선박평형수에는 각종 해양 생물 및 병원균 등이 포함될 수 있어, 해양에 그대로 유출되게 되면 환경과 생태계를 교란시킬 수 있으므로, 밸러스트 탱크로 유입되는 해수를 여과 및 살균 처리하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 선박평형수 처리시스템(10)은, 선박평형수 메인라인(12), 필터부(13) 및 전기분해부(14)를 포함하고 있다.
구체적으로, 해수 유입부(11)를 통해 선박평형수 메인라인(12)으로 유입되는 해수는 선박평형수 메인라인(12) 상에 구비된 필터부(13)에 의해 해수 내 유기물 및 무기물 등의 이물질이 여과되고, 전기분해부(14)에서 공급되는 살균물질에 의해 살균 처리되어 밸러스트 탱크(15)에 저장될 수 있다.
이때, 지속적인 필터부(13) 사용 시, 이물질로 인하여 필터부(13)의 막힘 현상이 발생하게 되는데, 종래에는 필터부(13)의 막힘 현상을 해결하기 위해, 필터부(13)를 분해하여 별도의 필터 청소 작업을 수행해야 하는 문제가 있었다.
또한, 필터 청소를 수행하는 시간 동안 선박평형수 처리시스템(10)의 운용이 중단되고, 이로 인하여 선박의 운항이 정체되는 문제가 있었다.
공개특허 제2017-0052027호(공개일: 2017.05.12) "선박 평형수 처리 시스템"
본 발명에서는 선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법, 구체적으로는 밸러스팅 운전 중에 필터부 내 차압이 높아지면, 필터부로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 분기시켜, 필터부의 압력 부하를 줄이면서 필터부 내 역세척을 수행함으로써, 필터부의 막힘 현상을 억제하고, 필터부를 분해하는 일 없이 용이하게 역세척을 수행할 수 있는 선박평형수 처리시스템 및 이의 운용방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선박 외부로부터 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 유입라인을 통하여 필터부로 유입시켜 여과하고, 여과된 해수를 유출라인을 통해 선박평형수 메인라인으로 배출하여 밸러스트 탱크로 이송하는 밸러스팅 운전을 수행하는 선박평형수 처리시스템에 있어서, 필터부를 우회하도록 해수 공급라인과 선박평형수 메인라인 사이에 연결되는 바이패스라인, 상기 바이패스라인, 유입라인 및 유출라인을 선택적으로 개폐하도록 구비되는 복수의 밸브 및 복수의 밸브의 동작을 제어하고, 필터부의 역세척 시, 해수 유입에 의한 필터부 내 압력 부하를 저감시킬 수 있도록, 복수의 밸브의 개폐량을 조절하여, 해수 공급라인을 통해 유입라인으로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 우회시키는 제어부를 포함하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 필터부 내 해수가 유입되는 부분과 여과된 해수가 배출되는 부분의 차압을 측정하는 차압센서를 더 포함하고, 제어부는, 밸러스팅 운전 중에, 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 필터부의 역세척을 결정하고 복수의 밸브를 제어하여, 해수 공급라인을 통해 유입라인으로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 우회시키는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 제어부는, 필터부의 역세척 과정에서 차압센서에 의해 측정되는 차압값이 기준 범위를 만족하도록 복수의 밸브를 제어함으로써, 압력 부하를 저감시키는 범주 내에서 바이패스라인으로 우회되는 해수의 양을 최소화시키는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 필터부 내 해수가 유입되는 부분과 여과된 해수가 배출되는 부분의 차압을 측정하는 차압센서 및 해수 공급라인에 구비되어, 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하는 센서부를 더 포함하고, 제어부는, 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값과, 센서부에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양을 이용하여 복수의 밸브를 제어하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 제어부는, 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 필터부의 역세척을 수행하되, 센서부에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준량 미만이면, 바이패스라인으로 우회하는 해수의 비율을 증대시키는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 필터부 내 해수가 유입되는 부분과 여과된 해수가 배출되는 부분의 차압을 측정하는 차압센서를 더 포함하고, 제어부는, 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 한계값을 초과하면, 복수의 밸브를 제어하여, 유입라인을 폐쇄하고 유출라인을 개방하여, 해수 공급라인과 바이패스라인을 통하여 이송되는 해수 중 일부를 유출라인을 통해 필터부의 후단으로 유입시켜, 필터부 내 역방향으로 유입되는 해수를 통해 내부 역세척을 수행하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 해수 공급라인에 구비되어, 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하는 센서부를 더 포함하고, 제어부는, 센서부에 의해 검출된 이물질의 양이 기 설정된 범위를 초과하면 밸러스트 탱크로의 해수 유입을 차단하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 해수 내 이물질 중 상대적으로 부피가 큰 이물질을 여과하는 보조 필터부, 보조 필터부로 해수를 유입시키고, 여과된 해수를 배출시키기 위해 해수 공급라인 상에 각각 연결되는 보조 유입라인과 보조 배출라인 및 보조 유입라인과 보조 유출라인을 선택적으로 개폐하는 복수의 보조 밸브를 더 포함하고, 제어부는, 필터부의 역세척 시, 복수의 보조 밸브를 제어하여, 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 보조 필터부로 유입시켜 사전에 여과하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 유입라인에 구비되고, 유입라인으로 유입되는 해수 내 이물질 중 상대적으로 부피가 큰 이물질을 여과하는 보조 필터부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 해수 공급라인에 구비되어, 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하는 센서부, 일측과 타측이 유입라인에 연결되고 개폐 가능하도록 밸브가 구비되는 보조 필터링라인 및 보조 필터링라인에 구비되고, 보조 필터링라인으로 유입되는 해수 내 이물질을 여과하는 보조 필터부를 더 포함하고, 제어부는, 센서부에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양에 따라 선택적으로 보조 필터부와 필터부를 이용하도록, 밸브 제어를 통해 유입라인, 보조 필터링라인 및 유출라인을 개폐하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 제어부는, 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위를 초과하면, 밸브 제어를 통해 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 유입라인과 보조 필터링라인을 통하여 보조 필터부를 경유하여 필터부로 이송하고, 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 이내이면, 밸브 제어를 통해 보조 필터링라인을 폐쇄하여, 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 유입라인을 통하여 필터부로 이송하며, 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 미만이면, 밸브 제어를 통해 유입라인과 유출라인을 폐쇄하여, 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 밸러스트 탱크로 이송하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 필터부 내부에 흡착된 유기물을 제거하도록, 필터부로 산성물질을 순환시키는 순환라인 및 순환라인으로 산성물질을 공급하는 산성물질 공급부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
또한, 해수를 전기분해하여 살균물질을 생산하고, 살균물질을 선박평형수 메인라인으로 유입시키는 전기분해부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템을 제공한다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 선박 외부로부터 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 필터부로 유입시켜 여과하고, 여과된 해수를 선박평형수 메인라인으로 배출하여 밸러스트 탱크로 이송하는 밸러스팅 운전을 수행하며, 필터부의 역세척 수행 시, 해수 유입에 의한 필터부 내 압력 부하를 저감시킬 수 있도록, 해수 공급라인을 통해 필터부로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인을 통하여 선박평형수 메인라인으로 우회시키는 선박평형수 처리시스템의 운용방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템은, 밸러스팅 운전 중에 필터부 내 차압이 높아지면, 밸브 제어를 통해 필터부로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 분기시켜, 필터부의 압력 부하를 줄이면서 필터부 내 역세척을 수행함으로써, 필터부의 막힘 현상을 사전에 억제할 수 있고, 필터부를 분해하는 일 없이 용이하게 역세척을 수행할 수 있다.
또한, 밸러스팅 운전 중에, 필터부 내 막힘 등으로 인하여 필터부 내 차압이 과도하게 높아지는 경우, 해수 공급라인을 통하여 이송되는 해수 중 일부를 유출라인을 통해 역방향으로 필터부의 후단으로 주입하여 필터부 내 복수의 필터부재를 역세척함으로써, 필터부 내 차압 증가 요인을 제거하고, 펌프 부하를 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 필터부의 전단에 하이드로싸이클론(hydrocyclone) 형태의 보조 필터부를 구비하여, 보조 필터부를 이용하여 필터부의 주요 부하 원인인 모래 또는 자갈 등의 이물질을 사전에 제거함으로써, 필터부의 부하를 줄이고 여과 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 센서부를 이용하여 해수 유입부를 통해 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하고, 검출된 이물질의 양에 따라, 필터부를 선택적으로 이용할 수 있고, 필터부의 역세척 시 이용되는 해수량을 제어할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템에 구비되는 필터부의 구성을 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성 및 운전 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템에서 필터부 내 막힘 발생시 운전 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터부 내 막힘 발생시 역세척 과정을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 산성물질이 순환되는 필터부를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(100)의 구성을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(100)은, 해수 공급라인(110), 유입라인(120), 바이패스라인(130), 필터부(140), 역세수 배출라인(150), 유출라인(160), 선박평형수 메인라인(170), 전기분해부(180), 차압센서(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
해수 공급라인(110)은 해수 유입부(111)를 통해 선박 외부로부터 유입되는 해수를 유입라인(120) 또는 바이패스라인(130)으로 이송할 수 있고, 해수 공급라인(110) 상에는 해수를 이송하기 위한 펌프(P)가 구비될 수 있다.
이때, 해수 공급라인(110)의 후단에는 유입라인(120)과 바이패스라인(130)이 분기되어 연결될 수 있다.
유입라인(120)은 해수 공급라인(110)으로 유입된 해수를 필터부(140)로 이송할 수 있다.
즉, 유입라인(120)은 일측이 해수 공급라인(110)과 연결되고 타측이 필터부(140)와 연결될 수 있다.
바이패스라인(130)은 해수 공급라인(110)으로 유입된 해수를 선박평형수 메인라인(170)으로 이송할 수 있는데, 일측이 해수 공급라인(110)에 연결되고 타측이 선박평형수 메인라인(170)에 연결될 수 있다.
또한, 해수 공급라인(110) 후단의 유입라인(120)과 바이패스라인(130)이 분기되는 분기지점에는 제1 밸브(V1)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 제1 밸브(V1)는 삼방밸브 형태로 형성되어, 해수 공급라인(110)을 통해 이송되는 해수를 유입라인(120)으로 또는 바이패스라인(130)으로 유입시킬 수 있다
더욱이, 제1 밸브(V1)은 후술되는 제어부(미도시)에 의해 개폐량이 조절되어, 해수 공급라인(110)을 통해 이송되는 해수를 소정 비율로 유입라인(120)과 바이패스라인(130)으로 분기시켜 유입시킬 수 있다.
필터부(140)는 유입라인(120)을 통하여 유입되는 해수 내 이물질을 걸러낼 수 있고, 역세척 기능을 통해 해수를 이용하여 내부의 필터부재를 역세척할 수 있다.
일 예로써, 본 실시예의 필터부(140)는 필터부의 본체하우징 내부에 복수의 필터부재를 구비하여, 내부로 유입된 해수 내 이물질을 필터부재를 통해 여과하여 배출할 수 있고, 복수의 필터부재 중 역세척이 필요한 필터부재에 대해 역세척 노즐을 연결하여 해당 필터부재를 세척할 수 있으며, 이러한 필터부(140)의 구체적인 구성은 후술한다.
역세수 배출라인(150)은 필터부(140)와 연결되어 필터부(140) 내 역세척에 사용된 해수를 별도의 저장소나 외부로 배출할 수 있다.
유출라인(160)은 필터부(140)에 의해 여과된 해수를 선박평형수 메인라인(170)으로 유입시킬 수 있다.
또한, 유출라인(160)은 필요에 따라 필터부(140)의 내부 역세척을 위해 필터부(140)의 후단으로 해수를 공급하는데 이용될 수 있다.
구체적으로, 유출라인(160)은 일측이 필터부(140)에 연결되고 타측이 선박평형수 메인라인(170)과 연결될 수 있으며, 유출라인(160), 바이패스라인(130) 및 선박평형수 메인라인(170)이 분기되는 분기지점에는 제2 밸브(V2)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 제2 밸브(V2) 역시 삼방밸브 형태로 형성될 수 있고, 후술되는 제어부(미도시)에 의해 개폐량이 조절될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 해수 공급라인(110), 유입라인(120) 및 바이패스라인(130)이 분기되는 분기지점과, 바이패스라인(130), 유출라인(160) 및 선박평형수 메인라인(170)이 분기되는 분기지점에, 각각 삼방밸브 형태의 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)를 구비하여 해수의 유동을 제어하도록 형성되어 있으나, 다른 예로써, 유입라인 상에 제1 밸브를 구비하고, 유출라인 상에 제2 밸브를 구비하며, 바이패스라인 상에 제3 밸브를 구비하여, 유입라인, 유출라인 및 바이패스라인을 각각 개폐함으로써 해수의 유동을 제어할 수도 있음은 자명하다.
선박평형수 메인라인(170)은 유출라인(160)과 바이패스라인(130)을 통해 유입되는 해수를 밸러스트 탱크(T)로 이송하거나 외부로 배출할 수 있다.
전기분해부(180)는 선박평형수 메인라인(170)과 연결될 수 있고, 해수를 전기분해하여 살균물질(잔류산화물, TRO; Total Residual Oxidant)을 생산할 수 있다.
일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 간접식 전기분해 방식을 이용하는 경우, 선박평형수 메인라인(170)으로 이송되는 해수 중 일부가 주입라인(181)을 통해 전기분해부(180)로 공급될 수 있고, 전기분해부(180)에 의해 생성된 살균물질은 처리수라인(182)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입될 수 있다.
이때, 주입라인(181)과 처리수라인(182)에는 각각 개폐를 위한 밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
다른 예로써, 직접식 전기분해 방식을 이용하는 경우에는, 선박평형수 메인라인 상에 전기분해부가 구비되어, 선박평형수 메인라인으로 이송되는 해수를 직접적으로 전기분해하여 살균물질을 생성할 수 있다.
차압센서(미도시)는 필터부(140) 내 차압을 측정하고 측정된 차압값을 제어부(미도시)로 전달할 수 있다.
즉, 차압센서(미도시)는 필터부(140)에 구비되어, 필터부(140) 내 해수가 유입되는 부분과, 여과된 해수가 배출되는 부분의 압력차를 차압값으로 측정할 수 있다.
일 예로써, 필터부(140)의 차압값이 과도하게 높아진 경우, 필터부(140) 내 복수의 필터부재에 이물질이 축적되거나 막힘을 의심할 수 있고, 이 경우, 역세척이 필요한 것으로 판단될 수 있다.
이때, 제어부(미도시)는 차압센서(미도시)에 의해 측정된 차압값에 따라 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)의 개폐량을 제어할 수 있고, 이를 통해 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스하여 필터부(140)로 유입되는 해수량을 조절함으로써, 필터부(140)의 압력 부하를 줄이면서 필터부(140)의 역세척을 수행할 수 있다.
일 예로써, 종래의 선박평형수 처리시스템의 경우, 장기간 운용 시 이물질로 인하여 필터부의 막힘 현상이 발생하게 되는 문제가 있었으며, 이 경우 필터부를 분해하여 별도의 필터 청소 작업을 수행해야 함으로써, 필터 청소 시간 동안 선박평형수 처리시스템의 운용이 중단되고, 이로 인하여 선박의 운항이 정체되는 문제가 있었다.
이에 본 실시예에서는 밸러스팅 운전 중에 필터부(140) 내 차압을 측정하고, 측정된 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면 역세척이 필요한 것으로 판단하여, 역세척 과정을 수행하되, 밸브 제어를 통해 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 분기시켜, 필터부(140)의 압력 부하를 줄이면서 필터부(140) 내 역세척을 수행할 수 있다.
이에 따라, 필터부(140)의 막힘을 사전에 억제할 수 있고, 필터부(140)의 막힘이 발생하더라도 필터부(140)를 분해하는 일 없이, 필터부(140)의 압력 부하를 줄이면서 용이하게 역세척을 수행할 수 있다.
또한, 역세척 과정에서 필터부(140)의 차압값이 증가하는 경우, 바이패스라인(130)의 개방량을 증가시켜 바이패스라인(130)으로의 해수량을 증가시킴으로써, 필터부(140)의 압력 부하를 감소시키고, 반대로 차압값이 감소하는 경우, 바이패스라인(130)의 개방량을 감소시킴으로써, 필터부(140)에 의해 여과되지 않은 해수의 유입을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 밸러스팅 운전 중에 차압센서(미도시)를 이용하여 필터부(140) 내 차압을 측정하고, 제어부(미도시)는 측정된 차압값에 따라, 밸브 제어를 통해 유입라인(120)과 바이패스라인(130)의 개방량을 조절할 수 있다.
일 예로써, 제어부(미도시)는 차압센서(미도시)에 의해 측정된 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 필터부(140)의 역세척을 수행할 수 있는데, 제1 밸브(V1)의 제어를 통해 유입라인(120)과 바이패스라인(130)의 개방량을 조절하여, 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 우회시킴으로써, 유입라인(120)을 통해 유입되는 해수에 의한 필터부(140) 내 압력부하를 낮추는 동시에 필터부(140)의 역세척을 용이하게 수행할 수 있다.
즉, 차압이 높은 상태의 필터부(140)에 고압의 해수가 유입되면, 필터부(140) 내부의 필터부재에 무리를 줄 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 필터부(140) 내 압력 부하를 낮추기 위해, 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 우회시켜 선박평형수 메인라인(170)으로 이송할 수 있다.
또한, 필터부(140)로 유입되어 필터부(140)의 역세척에 이용된 해수는 역세수 배출라인(150)을 통해 배출되고, 필터부(140)를 통과하여 여과된 해수는 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입될 수 있다.
필터부(140)의 역세척 수행 후에는, 차압센서(미도시)에 의해 측정된 필터부(140) 내 차압값이 기 설정된 기준값 미만으로 떨어질 수 있는데, 이때에는 제1 및 제2 밸브(V1,V2)를 제어하여, 바이패스라인(130)을 차단하고 유입라인(120)과 유출라인(160)을 개방함으로써, 해수 유입부(111)를 통해 유입되는 해수를 모두 필터부(140)로 여과할 수 있으며, 여과된 해수는 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입될 수 있다.
또한, 선박평형수 메인라인(170)으로 유입되어 이송되는 해수는 외부로 배출되거나 밸러스트 탱크(T)로 공급될 수 있다.
일 예로써, 선박평형수 메인라인(170)을 통해 이송되는 해수를 밸러스트 탱크(T)로 공급하는 경우, 이송되는 해수 중 일부가 주입라인(181)을 통해 전기분해부(180)로 공급되고, 전기분해부(180)에서는 해수의 전기분해에 의해 생성된 살균물질을 처리수라인(182)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 배출함으로써, 살균물질이 밸러스트 탱크(T)로 유입되어 밸러스트 탱크(T) 내 해수가 살균될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템에 구비되는 필터부(140)의 구성을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 일 예로써, 필터부(140)는 본체하우징(141), 복수의 필터부재(145), 상부 플레이트(146), 하부 플레이트(147) 및 역세척 노즐부(148)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 필터부(140)를 통한 해수의 여과 시, 유입라인(120)을 통해 유입되는 해수를 본체하우징(141)의 유입구(142)로 유입시켜 필터부재(145)를 통해 해수 내 이물질을 여과하고, 필터부재(145)의 역세척 시에는, 역세수 공급관(144)을 통해 공급되는 해수를 이용하여 필터부재(145)의 역세척을 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 통상적으로 유입라인(120)을 통해 유입되는 해수는 본체하우징(141)의 유입구(142)를 통해 본체하우징(141) 내부로 유입될 수 있고, 유입된 해수는 하부 플레이트(147)에 형성된 복수의 연통구(147a)를 통해 필터부재(145)의 개구된 하단으로 유동하여 필터부재(145)의 필터공을 통과하면서 여과되어 본체하우징(141)의 배출구(143)를 통해 유출라인(160)으로 배출될 수 있다.
여기서, 필터부재(145)에는 필터공과 함께 해수를 여과하기 위한 여과재가 구비될 수 있다.
또한, 필터부재(145)의 역세척을 수행하는 경우, 모터를 통해 회전축을 회전시켜, 역세척 노즐부(148)의 상부노즐(148a)과 하부노즐(148b)을, 역세척이 필요한 필터부재(145)의 상단 및 하단과 각각 연통하는 상부 플레이트(146)의 연통구(146a) 및 하부 플레이트(147)의 연통구(147a)에 대응하게 연결할 수 있다.
이때에는, 역세수 공급관(144)을 통해 상부노즐(148a)로 해수를 유입시킴으로써, 유입된 해수가 상부노즐(148a)을 통해 상부 플레이트(146)의 연통구(146a)를 통과하여 해당 필터부재(145)의 역세척을 수행할 수 있고, 하부 플레이트(147)의 연통구(147a)를 통과하여 하부노즐(148b)을 통해 역세수 배출관(139) 및 역세수 배출라인(150)으로 배출될 수 있다.
일 예로써, 본체하우징(141)의 배출구(143)에는 제1 분기밸브(미도시) 및 제1 분기밸브(미도시)와 역세수 공급관(144)을 연결하는 제1 분기배관(미도시)이 구비되어, 본체하우징(141)의 배출구(143)를 통해 배출되는 여과된 해수를 제1 분기밸브(미도시)와 제1 분기라인(미도시)을 통해 역세수 공급관(144)으로 공급하여 필터부재(145)의 역세척에 사용할 수 있다.
또한, 제1 분기라인(미도시)과 역세수 공급관(144) 사이에 여과수 저장탱크(미도시)를 구비하여, 제1 분기라인(미도시)을 통해 배출되는 여과된 해수를 여과수 저장탱크(미도시)에 저장하고, 필터부재(145)의 역세척 시, 여과수 저장탱크(미도시)에 저장된 해수를 역세수 공급관(144)으로 공급하여 사용할 수도 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(200)의 구성 및 운전 상태를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(200)은 앞서 설명한 제1 실시예의 구성에, 이물질 검출을 위한 센서부(210)를 더 포함할 수 있다.
센서부(210)는 해수 공급라인(110)의 전단에 구비되어, 해수 유입부(111)를 통해 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출할 수 있다.
여기서, 이물질은 유기물 및 무기물 등을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 차압센서(미도시)에 의해 검출된 필터부(140) 내 차압값과, 센서부(210)에 의해 검출된 이물질의 양에 따라 밸브 제어를 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서는 밸러스팅 운전 시, 해수 유입부(111)를 통해 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수를 유입라인(120)으로 유입시켜, 필터부(140)를 통해 해수 내 이물질을 여과하고, 여과된 해수를 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입시킬 수 있다.
이때, 선박평형수 메인라인(170)으로 유입된 해수는 외부로 배출되거나, 전기분해부(180)에 의해 생성된 살균물질과 함께 밸러스트 탱크(T)로 공급될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기와 같은 밸러스팅 운전 중에, 차압센서(미도시)에 의해 측정된 필터부(140)의 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하게 되면, 밸브 제어를 통해 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 우회시켜, 필터부(140) 내 압력 부하를 낮추는 동시에 역세척을 수행할 수 있다.
더불어, 센서부(210)에 의해 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준량 미만인 경우, 밸브 제어를 통해 바이패스라인(130)으로 유입되는 해수량을 증대시킬 수 있다.
즉, 센서부(210)에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준량 미만인 경우, 해수의 여과 비율을 낮출 수 있으므로, 이때에는 제1 밸브(V1)를 제어하여 유입라인(120)을 통해 필터부(140)로 유입되는 해수량을 줄이고, 바이패스라인(130)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입되는 해수량을 늘릴 수 있다.
이때, 필터부(140)로 유입되는 해수는 필터부(140)의 역세척에 이용될 수 있다.
이와 같은 필터부(140)의 역세척 과정에서는, 필터부(140)의 차압값이 증가하는 경우, 바이패스라인(130)의 개방량을 증가시켜 바이패스라인(130)으로 유입되는 해수량을 증대시킴으로써, 필터부(140)의 압력 부하를 감소시킬 수 있다.
더불어, 필터부(140)의 역세척 중에, 바이패스라인(130)의 개방량 증가나 필터공 세척 등에 의해 필터부(140)의 차압값이 감소되는 경우에는, 바이패스라인(130)의 개방량을 감소시킴으로써, 유입라인(120)을 통해 필터부(140)로 유입되는 해수를 증대시킬 수 있다.
이는 필터부(140)의 역세척 시, 필터부(140) 내 압력 부하를 줄이고, 필터부(140)를 거치지 않은 해수가 선박평형수 메인라인(170)으로 유입되는 것을 최소화하기 위함에 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 밸러스팅 운전 시, 차압센서(미도시)에 의해 측정된 필터부(140) 내 차압값이 기 설정된 기준값 미만이고, 센서부(210)에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준량을 초과하면, 제1 및 제2 밸브(V1,V2)를 제어하여 해수 유입부(111)를 통해 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수를 모두 유입라인(120)으로 유입시킴으로써, 필터부(140)를 통해 해수 내 이물질을 여과하고, 여과된 해수를 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 배출할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 차압센서(미도시)에 의해 측정된 필터부(140) 내 차압값이 기 설정된 기준값 미만이고, 센서부(210)에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준량 미만이면, 제1 및 제2 밸브(V1,V2)를 통해 필터부(140)와 연결된 유입라인(120)과 유출라인(160)을 폐쇄하여, 해수 유입부(111)를 통해 유입된 해수를 필터부(140)를 거치지 않고, 선박평형수 메인라인(170)으로 이송할 수 있다
한편, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(200)에서 필터부(140) 내 막힘 발생시 운전 상태를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터부(140) 내 막힘 발생시 역세척 과정을 도시한 것이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 밸러스팅 운전 중에, 필터부(140) 내 막힘 등으로 인하여 필터부(140) 내 차압이 기 설정된 한계값을 초과하는 경우, 필터의 기능을 상실하고, 해수 공급을 위해 구비된 펌프(P)에 부하가 발생할 수 있다.
이때, 제어부(미도시)는 제1 및 제2 밸브(V1,V2)를 제어하여 유입라인(120)을 차단하고 바이패스라인(130)과 유출라인(160)을 개방함으로써, 해수 유입부(111)로부터 해수 공급라인(110)과 바이패스라인(130)을 통하여 이송되는 해수 중 일부를 유출라인(160)으로 유입시켜, 필터부(140)에 구비된 본체하우징(141)의 배출구(143)로 공급할 수 있다.
이때에는, 해수 유입부(111)로부터 공급되는 해수 중 일부를 유출라인(160)으로 유입시켜 필터부(140) 내 복수의 필터부재(145)를 역세척함으로써, 필터부(140) 내 막힘 요인을 제거할 수 있고, 이를 통해 펌프 부하를 해결할 수 있다.
일 예로써, 도 8을 참조하면, 유출라인(160)을 통해 역방향으로 유입되는 해수는 본체하우징(141)의 배출구(143)를 통해 본체하우징(141) 내부로 유입될 수 있고, 유입된 해수는 상부 플레이트(146)에 형성된 복수의 연통구(146a)를 통해 복수의 필터부재(145)의 개구된 상단으로 유동하여 필터부재(145)를 역세척한 후 본체하우징(141)의 유입구(142)를 통해 역세수 배출라인(150)으로 배출될 수 있다.
일 예로써, 본체하우징(141)의 유입구(142)에는 제2 분기밸브(미도시) 및 제2 분기밸브(미도시)와 역세수 배출라인(150)을 연결하는 제2 분기배관(미도시)이 구비되어, 필터부재(145)를 역세척한 후 유입구(142)로 역배출되는 해수를 제2 분기밸브(미도시)와 제2 분기라인(미도시)을 통해 역세수 배출라인(150)으로 이송할 수 있다.
한편, 유출라인(160)을 이용한 필터부(140)의 역세척 시, 제어부(미도시)는 센서부(210)에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 범위를 초과하는 경우, 해수 공급라인(110)과 바이패스라인(130)을 통하여 선박평형수 메인라인(170)으로 이송되는 해수를 외부로 배출하여, 밸러스트 탱크(T)로의 해수 유입을 차단할 수 있다.
또한, 필터부(140)의 역세척 수행 후, 필터부(140)의 차압이 기 설정된 기준값 미만으로 떨어지면, 해수를 유입라인을 통해 필터부(140)로 유입시킬 수 있고, 필터부(140)의 차압 증가 또는 감소에 따라 제1 및 제2 밸브(V1,V2)를 제어하여, 상술한 도 4 내지 도 6에서와 같이, 선박평형수 처리시스템을 운용할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(300)의 구성을 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(300)은 앞서 설명한 제1 실시예의 구성에, 보조 유입라인(310), 보조 필터부(320), 보조 배출라인(330) 및 보조 유출라인(340)을 더 포함할 수 있다.
보조 유입라인(310)은 해수 공급라인(110)으로 유입된 해수를 보조 필터부(320)로 이송할 수 있다.
즉, 보조 유입라인(310)은 일측이 해수 공급라인(110)과 연결되고 타측이 보조 필터부(320)와 연결될 수 있다.
또한, 해수 공급라인(110)과 보조 유입라인(310)이 연결되는 분기지점에는 제3 밸브(V3)가 구비될 수 있다.
보조 필터부(320)는 보조 유입라인(310)을 통하여 유입되는 해수에서 모래 또는 자갈과 같은 부피가 큰 대형 이물질을 분리하여 보조 배출라인(330)을 통해 배출할 수 있다.
일 예로써, 보조 필터부(320)는 해수와 대형 이물질을 분리하는 장치로 하이드로싸이클론(hydrocyclone) 등이 적용될 수 있다.
또한, 보조 필터부(320)를 통과한 해수는 보조 유출라인(340)을 통해 해수 공급라인(110)으로 배출될 수 있고, 보조 유출라인(340)과 해수 공급라인(110)이 연결되는 분기지점에는 제4 밸브(V4)가 구비될 수 있다.
여기서, 제3 밸브(V3)와 제4 밸브(V4)의 동작은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
본 실시예에서는 밸러스팅 운전 중에 필터부(140)의 역세척을 수행하는 경우, 보조 필터부(320)를 이용하여 해수 내 대형 이물질을 여과하고, 여과된 해수를 필터부(140)로 유입시킬 수 있다.
구체적으로, 밸러스팅 운전 중에 필터부(140) 내 차압이 기 설정된 기준값을 초과하게 되어, 필터부(140)의 역세척을 수행하는 경우, 제어부(미도시)에서 제1 내지 제4 밸브(V1,V2,V3,V4)를 제어하여, 해수 유입부(111)를 통해 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수를 보조 유입라인(310)으로 유입시키고, 유입된 해수는 보조 필터부(320)를 통해 여과되어 보조 유출라인(340)을 통해 배출될 수 있다.
또한, 보조 유출라인(340)을 통해 배출된 해수는 제1 밸브(V1)에 의해 분기됨에 따라, 유입라인(120)을 통해 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 우회시킴으로써, 필터부(140) 내 압력부하를 낮추는 동시에 필터부(140)의 역세척을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 필터부(140)로 유입되어 필터부(140)의 역세척에 이용된 해수는 역세수 배출라인(150)을 통해 배출되고, 필터부(140)를 통과하여 여과된 해수는 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입될 수 있다.
한편, 필터부(140) 내 차압값이 기 설정된 기준값 미만인 경우에는, 제1 내지 제4 밸브(V1,V2,V3,V4)를 제어하여, 보조 유입라인(310), 보조 배출라인(330) 및 바이패스라인(130)을 차단하고, 유입라인(120)과 유출라인(160)을 개방함으로써, 해수 유입부(111)를 통해 유입되는 해수를 모두 필터부(140)로 여과할 수 있으며, 여과된 해수는 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 유입될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(400)의 구성을 도시한 것이다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(400)은 앞서 설명한 제1 실시예의 구성에, 보조 필터부(410) 및 보조 배출라인(420)을 더 포함할 수 있다.
보조 필터부(410)는 유입라인(120) 상에 구비되고, 유입라인(120)을 통해 유입되는 해수에서 모래 또는 자갈과 같은 부피가 큰 대형 이물질을 분리하여 보조 배출라인(420)을 통해 배출할 수 있다.
또한, 보조 필터부(410)를 통과한 해수는 유입라인(120)을 통해 필터부(140)로 유입되어 잔여 이물질이 여과된 후 유출라인(160)을 통해 선박평형수 메인라인(170)으로 배출될 수 있다.
본 실시예에서는 유입라인(120)에 보조 필터부(410)를 구비하고, 보조 필터부(410)를 통해 해수 내 대형 이물질을 분리 배출하여, 필터부(140)의 주요 부하 원인인 모래 또는 자갈 등의 이물질을 사전에 제거함으로써, 필터부(140)의 부하를 줄이고 여과 효율을 증대시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(500)의 구성을 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(500)은 앞서 설명한 제1 실시예의 구성에, 센서부(510), 보조 필터링라인(520), 보조 필터부(530) 및 보조 배출라인(540)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 센서부(510)를 이용하여 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출할 수 있고, 검출된 이물질의 양에 따라 필터부(140)만 이용하거나, 보조 필터부(530)와 필터부(140)를 동시에 이용할 수 있다.
보조 필터링라인(520)은 일측과 타측이 유입라인(120)에 연결되고, 보조 필터링라인(520) 상에 보조 필터부(530)가 구비될 수 있다.
또한, 유입라인(120)과 보조 필터링라인(520)이 연결된 지점에는 밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 센서부(510)와 연동하여, 센서부(510)에 의해 검출된 이물질의 양에 따라 밸브 제어를 수행할 수 있다.
일 예로써, 해수에 살균물질을 주입하여 밸러스트 탱크(T)로 공급하는 밸러스팅 운전 시, 센서부(510)는 해수 유입부(111)를 통해 해수 공급라인(110)으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하고, 제어부(미도시)는 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위를 초과하면, 밸브 제어를 통해 유입라인(120)으로 유입되는 해수를 보조 필터링라인(520)으로 이송함으로써, 보조 필터부(530)를 경유하여 필터부(140)로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 이내이면, 밸브 제어를 통해 유입라인(120)으로 유입되는 해수를 필터부(140)로 이송할 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 미만이면, 밸브 제어를 통해 유입라인(120)을 차단함으로써, 해수 공급라인(110)으로 이송되는 해수를 곧바로 밸러스트 탱크(T)로 공급할 수 있다.
또한, 상술한 밸러스팅 운전 중에 필터부(140)를 세척하는 경우, 밸브 제어를 통해 유입라인(120)과 바이패스라인(130)의 개방량을 조절하여, 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 우회시킴으로써, 필터부(140) 내 압력 부하를 줄이면서 역세척을 원활하게 수행할 수 있다.
이때, 필터부(140)의 역세척 시에는 선택적으로 보조 필터링라인(520)을 개방하여 보조 필터부(530)를 이용할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 해수 여과 시, 필터부(140)만 이용하거나, 보조 필터부(530)와 필터부(140)를 동시에 이용하는 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 해수 여과 시, 보조 필터부(530)만 이용할 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 필터부(140)에는 염산 등의 고농도의 산성물질을 유입시켜, 필터부(140) 내부에 흡착된 유기물을 제거할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(140)를 도시한 것으로서, 일 예로써, 필터부(140)에 산성물질을 순환시키는 순환라인(610)이 구비될 수 있고, 순환라인(610) 상에 산성물질을 공급하는 산성물질 공급부(620)가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 선박평형수 처리시스템의 구성으로 도 3 및 도 8에 도시된 형태의 필터부를 예로 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태의 필터부가 적용될 수 있음은 자명하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박평형수 처리시스템(100,200,300,400,500)은, 밸러스팅 운전 중에 필터부(140) 내 차압이 높아지면, 밸브 제어를 통해 필터부(140)로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인(130)으로 분기시켜, 필터부(140)의 압력 부하를 줄이면서 필터부(140) 내 역세척을 수행함으로써, 필터부(140)의 막힘 현상을 사전에 억제할 수 있고, 필터부(140)를 분해하는 일 없이 용이하게 역세척을 수행할 수 있다.
또한, 밸러스팅 운전 중에, 필터부(140) 내 막힘 등으로 인하여 필터부(140) 내 차압이 과도하게 높아지는 경우, 해수 공급라인(110)을 통하여 이송되는 해수 중 일부를 유출라인(160)을 통해 역방향으로 필터부(140)의 후단으로 주입하여 필터부(140) 내 복수의 필터부재(145)를 역세척함으로써, 필터부(140) 내 차압 증가 요인을 제거하고, 펌프 부하를 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 필터부(140)의 전단에 하이드로싸이클론(hydrocyclone) 형태의 보조 필터부(320,410,530)를 구비하여, 보조 필터부(320,410,530)를 이용하여 필터부(140)의 주요 부하 원인인 모래 또는 자갈 등의 이물질을 사전에 제거함으로써, 필터부(140)의 부하를 줄이고 여과 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 센서부(210,510)를 이용하여 해수 유입부(111)를 통해 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하고, 검출된 이물질의 양에 따라, 필터부(140)를 선택적으로 이용할 수 있고, 필터부(140)의 역세척 시 이용되는 해수량을 제어할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100,200,300,400,500 : 선박평형수 처리시스템
110 : 해수 공급라인 120 : 유입라인
130 : 바이패스라인 140 : 필터부
150 : 역세수 배출라인 160 : 유출라인
170 : 선박평형수 메인라인 180 : 전기분해부
210,510 : 센서부 310 : 보조 유입라인
320,410,530 : 보조 필터부 330,420,540 : 보조 배출라인
340 : 보조 유출라인 520: 보조 필터링라인
610 : 순환라인 620 : 산성물질 공급부

Claims (18)

  1. 선박 외부로부터 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 유입라인을 통하여 필터부로 유입시켜 여과하고, 여과된 해수를 유출라인을 통해 선박평형수 메인라인으로 배출하여 밸러스트 탱크로 이송하는 밸러스팅 운전을 수행하는 선박평형수 처리시스템에 있어서,
    상기 필터부를 우회하도록 상기 해수 공급라인과 상기 선박평형수 메인라인 사이에 연결되는 바이패스라인;
    상기 바이패스라인, 상기 유입라인 및 상기 유출라인을 선택적으로 개폐하도록 구비되는 복수의 밸브;
    상기 필터부 내 해수가 유입되는 부분과 여과된 해수가 배출되는 부분의 차압을 측정하는 차압센서;
    상기 해수 공급라인에 구비되어, 상기 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하는 센서부; 및
    상기 복수의 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 밸러스팅 운전 과정에서, 상기 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 상기 필터부를 제어하여 상기 필터부의 내부에 구비된 복수의 필터부재 중 역세척이 필요한 필터부재에 대해 역세척을 수행하면서, 상기 여과된 해수를 선박평형수 메인라인으로 배출시키고,
    해수 유입에 의한 상기 필터부 내 압력 부하를 저감시킬 수 있도록, 상기 차압값에 따라 상기 복수의 밸브의 개폐량을 조절하여, 상기 해수 공급라인을 통해 상기 유입라인으로 유입되는 해수 중 일부를 상기 바이패스라인으로 우회시키되, 상기 검출된 해수 내 이물질의 양에 따라 상기 바이패스라인으로 우회하는 해수의 비율을 조절하는 선박평형수 처리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 상기 필터부 내 필터부재의 역세척을 수행하되, 상기 센서부에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준량 미만이면, 상기 바이패스라인으로 우회하는 해수의 비율을 증대시키는 선박평형수 처리시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 필터부의 역세척 과정에서 상기 차압센서에 의해 측정되는 차압값이 기준 범위를 만족하도록 상기 복수의 밸브를 제어함으로써, 압력 부하를 저감시키는 범주 내에서 상기 바이패스라인으로 우회되는 해수의 양을 최소화시키는 선박평형수 처리시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차압센서에 의해 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 한계값을 초과하면, 상기 복수의 밸브를 제어하여, 상기 유입라인을 폐쇄하고 상기 유출라인을 개방하여, 상기 해수 공급라인과 바이패스라인을 통하여 이송되는 해수 중 일부를 상기 유출라인을 통해 상기 필터부의 후단으로 유입시켜, 상기 필터부 내 역방향으로 유입되는 해수를 통해 내부 역세척을 수행하는 선박평형수 처리시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에 의해 검출된 이물질의 양이 기 설정된 범위를 초과하면 상기 밸러스트 탱크로의 해수 유입을 차단하는 선박평형수 처리시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    해수 내 이물질 중 상대적으로 부피가 큰 이물질을 여과하는 보조 필터부;
    상기 보조 필터부로 해수를 유입시키고, 여과된 해수를 배출시키기 위해 상기 해수 공급라인 상에 각각 연결되는 보조 유입라인과 보조 배출라인; 및
    상기 보조 유입라인과 상기 보조 배출라인을 선택적으로 개폐하는 복수의 보조 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 필터부의 역세척 시, 상기 복수의 보조 밸브를 제어하여, 상기 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 상기 보조 필터부로 유입시켜 사전에 여과하는 선박평형수 처리시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 유입라인에 구비되고, 하이드로싸이클론으로 형성되어, 상기 유입라인으로 유입되는 해수 내 이물질 중 상대적으로 부피가 큰 이물질을 여과함으로써, 상기 필터부 내 압력 부하를 저감시키는 보조 필터부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 해수 공급라인에 구비되어, 상기 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하는 센서부;
    일측과 타측이 상기 유입라인에 연결되고 개폐 가능하도록 밸브가 구비되는 보조 필터링라인; 및
    상기 보조 필터링라인에 구비되고, 상기 보조 필터링라인으로 유입되는 해수 내 이물질을 여과하는 보조 필터부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에 의해 검출된 해수 내 이물질의 양에 따라 선택적으로 상기 보조 필터부와 상기 필터부를 이용하도록, 밸브 제어를 통해 상기 유입라인, 상기 보조 필터링라인 및 상기 유출라인을 개폐하는 선박평형수 처리시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 해수 내 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위를 초과하면, 밸브 제어를 통해 상기 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 상기 유입라인과 상기 보조 필터링라인을 통하여 상기 보조 필터부를 경유하여 상기 필터부로 이송하고,
    상기 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 이내이면, 밸브 제어를 통해 상기 보조 필터링라인을 폐쇄하여, 상기 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 상기 유입라인을 통하여 상기 필터부로 이송하며,
    상기 검출된 이물질의 양이 기 설정된 기준 범위 미만이면, 밸브 제어를 통해 상기 유입라인과 상기 유출라인을 폐쇄하여, 상기 해수 공급라인으로 공급되는 해수를 밸러스트 탱크로 이송하는 선박평형수 처리시스템.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 필터부 내부에 흡착된 유기물을 제거하도록, 상기 필터부로 산성물질을 순환시키는 순환라인; 및
    상기 순환라인으로 산성물질을 공급하는 산성물질 공급부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템.
  14. 제 1항에 있어서,
    해수를 전기분해하여 살균물질을 생산하고, 상기 살균물질을 상기 선박평형수 메인라인으로 유입시키는 전기분해부를 더 포함하는 선박평형수 처리시스템.
  15. 선박 외부로부터 해수 공급라인을 통해 공급되는 해수를 필터부로 유입시켜 여과하고, 여과된 해수를 선박평형수 메인라인으로 배출하여 밸러스트 탱크로 이송하는 밸러스팅 운전을 수행하며,
    상기 밸러스팅 운전 과정에서, 상기 필터부 내 차압을 측정하여, 측정된 필터부 내 차압값이 기 설정된 기준값을 초과하면, 상기 필터부의 내부에 구비된 복수의 필터부재 중 역세척이 필요한 필터부재에 대해 역세척을 수행하면서, 상기 여과된 해수를 선박평형수 메인라인으로 배출시키고,
    해수 유입에 의한 상기 필터부 내 압력 부하를 저감시킬 수 있도록, 상기 해수 공급라인을 통해 유입라인으로 유입되는 해수 중 일부를 바이패스라인으로 우회시키되,
    상기 해수 공급라인으로 유입되는 해수 내 이물질의 양을 검출하여, 상기 검출된 해수 내 이물질의 양에 따라 상기 바이패스라인으로 우회하는 해수의 비율을 조절하는 선박평형수 처리시스템의 운용방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 검출된 해수 내 이물질의 양이 기준 미만이면, 상기 바이패스라인으로 우회되는 해수의 양을 증대시키는 선박평형수 처리시스템의 운용방법.
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