KR20090087703A - 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로 밸러스트수에 존재하는 플랑크톤 등의 이물질을 여과함과 동시에 세균과 같은 미생물을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있도록 하기 위한 것으로 유입구를 통해 본체내로 유입된 밸러스트수를 여과한 후 배출구를 통해 외부로 배출하는 선박용 밸러스트수 처리 장치에 있어서, 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공이 형성된 결합부와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망이 결합된 여과부로 이루어지는 여과체와; 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루는 고정부와 외주면을 따라 외측으로 돌출된 전극부로 이루어지는 전극;을 구비하되, 상기 본체 내부에 상기 여과체와 전극을 서로 교대로 적층하고 상기 전극과 여과체에 전류를 흘려 상기 전극과 여과체 사이의 밸러스트수를 전기분해하여 밸러스트수에 포함된 미생물을 살균하게 되는 것을 특징으로 하게 되어 밸러스트수 내의 플랑크톤 등의 이물질과 미생물을 제거할 수 있다는 효과가 있다.

Description

살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치{appartus for treatment of ballast water}

본 발명은 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 메쉬망으로 이루어진 여과수단으로 밸러스트수 내의 플랑크톤을 여과시키게 되며 여과시 전류를 공급하여 해수를 전기분해하게 되며 이에 따라 미생물을 제거할 수 있는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.

선박에 화물을 적재할 경우 균형이 흐트러질 우려가 있으므로 선박의 균형을 잡기위해 선박 내에 밸러스트수를 저장하게 된다. 선박이 출항한 후 다른 항구에 기항하여 화물을 내리게 되면 상기 밸러스트수는 바다로 흘려보내야 한다.

그런데 상기 밸러스트수는 항구의 바닷물을 취수하여 저장하는 것이므로 내부에 플랑크톤 등을 포함하게 된다. 따라서 상기 밸러스트수를 바다에 바로 배출하는 경우 그 항구 내에 이전에는 존재하지 않던 플랑크톤 등의 해양생물이 유입되어 생태계에 혼란이 발생할 우려가 있다. 이를 방지하기 위해 각국에서는 법으로 상기 밸러스트수를 처리하여 플랑크톤 등을 제거한 밸러스트수 만을 배출하도록 하고 있다.

이러한 밸러스트수를 처리하기 위한 장치로 종래에는 원통형상의 부재를 다수개 적층하고 외부에서 밸러스트수를 공급하여 부재들 사이에 형성된 미세한 틈을 통해 밸러스트수가 통과하도록 하여 처리하는 장치가 개발되어 있다. 그러나 상기 장치는 미세한 틈을 이용하게 되므로 처리용량이 적어 시간이 오래걸린다는 문제점이 있다. 또한 상기 미세한 틈에 플랑크톤등이 침전될 경우 세척을 하기위해서는 상기 부재를 모두 분리한 후 세척을 하여야 한다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 본 출원인의 대한민국 특허출원 10-2006-106490 호에서는 밸러스트수를 메쉬망으로 걸러 플랑크톤을 제거하는 장치에 대해 개시하고 있다. 상기 장치는 메쉬망을 통해 플랑크톤을 걸러내며 노즐을 통해 높은 수압의 물을 분사하여 메쉬망에 침전된 이물질을 제거할 수 있도록 구성하고 있다.

그런데 상기와 같은 장치는 메쉬망을 통해 여과시키도록 구성되어 있어 상기 메쉬망의 눈보다 작은 세균과 같은 미생물을 제거하기 곤란하다는 문제점이 있다. 따라서 종래에는 여과시킨 밸러스트수를 다시 살균하기 위한 장치를 별도로 구비하여야 하므로 장치의 크기가 증가하게 되며 처리시간이 증가하게 되어 비용이 높아진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로 밸러스트수에 포함된 플랑크톤 등의 이물질과 세균을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있는 선박 밸러스트수 처리장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 유입구를 통해 본체 내로 유입된 밸러스트수를 여과한 후 배출구를 통해 외부로 배출하는 선박용 밸러스트수 처리 장치에 있어서, 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공이 형성된 결합부와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망이 결합된 여과부로 이루어지는 여과체와; 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루는 고정부와 외주면을 따라 외측으로 돌출된 전극부로 이루어지는 전극;을 구비하되, 상기 본체 내부에 상기 여과체와 전극을 서로 교대로 적층하고 상기 전극과 여과체에 전류를 흘려 상기 전극과 여과체 사이의 밸러스트수를 전기분해하여 밸러스트수에 포함된 미생물을 살균하게 되는 것을 특징으로 것을 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치를 기술적 요지로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 상기 유입구는 본체의 내주면에 상하로 다수개 부설된 노즐에 연결되어 밸러스트수를 상기 여과체 측으로 분사하여 여과와 메쉬망의 세척을 동시에 수행하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 상기 전극의 전극부는 중심의 아크릴판과 상하의 전도체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 상기 전극부의 전도체는 티타늄인 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 여과시 상기 전극부는 음극에 연결되며 상기 여과부는 양극이 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 메쉬망의 세척시에는 상기 전극부과 여과부에 교류전류가 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 살균기능을 가지는 선박의 밸러스트수 처리장치에 의하면 밸러스트수를 노즐을 통해 분사하여 메쉬망에 부딪히도록 구성되어 있어 메쉬망의 세척과 여과가 동시에 이루어지므로 세척을 할 필요성이 적어 편리하다는 효과가 있다.

또한 밸러스트수를 전기분해하여 발생하는 치아염소산에 의해 플랑크톤 등의 미생물이 제거되므로 별도의 살균장치를 구비할 필요가 없으므로 좁은 선박내의 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며 처리시간을 단축할 수 있다는 효과가 있다.

도1 : 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 여과수단의 분해사시도

도2 : 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 여과수단의 단면도

도3 : 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 전극의 분해사시도

도4 : 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 전극의 단면도

도5 : 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 단면도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

100 : 여과체 110 : 결합부

120 : 여과부 200 : 전극

220 : 전도체 230 : 전선

300 : 노즐 400 : 유입구

500 : 배출구

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 살균기능을 가지는 선박의 밸러스트수 처리장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 살균기능을 가지는 선박의 밸러스트수 처리장치는 크게 여과체(100)와 전극(200)을 포함하게 된다.

상기 여과체(100)는 내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 내측과 외측을 관통하는 관통공(112)이 형성된 결합부(110)와 상기 결합부(110)에서 외측으로 돌출된 여과부(120)로 구성되어 있다.

상기 여과부(120)의 상하측에는 메쉬망(122)이 결합된다. 상기 메쉬망(122)은 중간이 잘라진 원뿔 형상을 이루게 되어 상기 여과부(120)의 상측과 하측을 덮게되며 중앙은 결합부(110)에 나사로 결합되며 가장자리는 여과부(120)의 말단과 용접으로 결합되어 플랑크톤 등의 이물질이 여과부(120)와 메쉬망(122)의 사이로 통과하는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 메쉬망(122)의 외부에는 도시된 것과 같이 다수개의 통공이 형성된 다공판을 결합하여 수압에 의해 메쉬망(122)이 파손되는 것을 방지하도록 구성하는 것도 고려해 볼만한다.

다음으로 전극(200)에 대해 설명하기로 한다. 상기 전극(200)은 상기 여과체(100)의 결합부(110)와 동일한 지름을 가지는 내부가 빈 납작한 원통형상의 고정부(210)와 상기 고정부(210)의 외주면에서 외측으로 연장된 전극부로 이루어진다.

이때 상기 전극부는 전류가 잘 흐를 수 있는 전도체(220)로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 상기 전도체(220)의 소재로 티타늄을 사용하게 된다. 이는 전류가 공급되어 해수를 전기분해할 때 전도체(220) 자체가 전해되는 것을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 구성된 여과체(100)와 전극(200)은 교대로 적층되어 여과수단을 이루게 되며 상기 여과수단의 각 여과체(100)와 전극(200)에는 전선(230)이 연결된다. 이때 상기 전극(200)과 여과체(100)는 서로 반대 극을 가지도록 연결하여 상기 전극(200)과 인접한 여과체(100) 간에 전류가 흐를 수 있도록 한다. 이때 상기 전극(200)과 인접한 여과체(100)의 메쉬망(122) 간의 거리는 약 10mm에서 30mm정도가 되도록 구성하게 된다.

여기서 상기 전극(200)의 전극부와 여과체(100)의 메쉬망(122) 사이로 전류가 흐를 수 있도록 하기 위하여 상기 전극부의 고정부(210) 또는 여과체(100)의 결합부(110)는 전류가 흐르지 않는 부도체로 형성하게 된다.

상기와 같이 구성함에 따라 메쉬망(122)과 전도체(220)사이에 전류가 흐르게 되므로 물에 소금 등의 무기염류가 녹아있는 밸러스트수가 전기분해되면서 발생하는 치아염소산에 의해 해수 내에 포함되어 있는 세균이나 플랑크톤을 제거할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

상기와 같이 전극(200)과 여과체(100)를 적층하여 여과수단을 구성한 후 내부가 빈 본체 내에 상기 여과수단을 설치하게 된다. 이때 상기 여과수단은 회전시킬 수 있는 모터를 연결하여 여과시나 세척시 회전이 될 수 있도록 구성한다.

그리고 상기 본체의 내부면에는 상하로 다수개의 노즐(300)을 부설하고 밸러스트수가 유입되는 유입구(400)를 상기 노즐(300)에 연결하여 상기 노즐(300)로부터 상기 여과수단 측으로 밸러스트수를 분사하도록 한다.

여기서 상기 밸러스트수를 노즐(300)로 분사하도록 하는 이유는 여과시 노즐(300)에서 분사되는 밸러스트수가 메쉬망(122)에 부딪히도록 하여 충격에 의해 메쉬망(122)에 침전된 이물질을 제거하기 위함이다. 즉 종래의 대한민국 특허출원 10-2006-106490 호에 기재되어 있는 밸러스트수 처리장치의 유입구(400)와 노즐(300)을 일체화하여 여과하면서 동시에 세척이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

그리고 상기 여과수단의 하측에는 배출구(500)를 형성하여 상기 여과수단의 여과체(100)에 의해 걸러진 밸러스트수를 외부로 배출할 수 있도록 한다. 그리고 본체의 하부 일측에는 슬러지배출구(500)를 별도로 부설하여 세척 후 여과체(100)에서 분리된 이물질을 배출할 수 있도록 한다. 상기 배출구(500)와 슬러지배출구(500)는 대한민국 특허출원 10-2006-106490 호에 기재된 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 선박 밸러스트수 처리장치는 선박의 내부에 설치된다.

이후 화물 선적시 채운 밸러스트수를 배출하기 위하여 밸러스트 탱크내의 밸러스트수를 상기 선박 밸러스트수 처리장치의 유입구(400)로 전달하게 되면 상기 밸러스트수는 본체 내의 노즐(300)을 통해 여과수단 측으로 분사되어 메쉬망(122)의 표면에 부딪히게 된다. 상기 메쉬망(122)에 부딪힌 밸러스트수는 메쉬망(122)을 통해 여과부(120)로 들어가게 되며 결합부(110)에 형성된 관통공(112)을 통해 여과수단의 내부에 상하로 형성된 통로로 유입되어 하측으로 이동하게 된다.

이때 상기 밸러스트수가 노즐(300)에서 높은 압력으로 분사되므로 상기 메쉬망(122)에 침전되어 있는 이물질이 그 충격에 의해 메쉬망(122)에서 분리되고 밸러스트수를 따라 본체의 하측으로 이동하게 된다.

이때 메쉬망(122) 전체를 여과에 사용하도록 하기 위하여 상기 여과수단의 하측에 부설된 모터를 회전시켜 상기 여과수단이 서서히 회전하도록 한다. 이에 따라 메쉬망(122)이 회전하게 되므로 상기 노즐(300)에서 분사되는 밸러스트수는 메쉬망(122) 전체를 순차적으로 이용하여 여과와 세척을 수행하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 상기와 같이 여과와 세척을 하는 동안 상기 메쉬망(122)에는 양극을 연결하고 전극(200)에는 음극을 연결하게 되며 전압은 20볼트이며 전류밀도는 2.0 A/m² 인 직류를 공급하게 된다.

여기서 상기 전압은 전극(200)과 메쉬망(122)의 간격에 따라 5내지 30볼트사이의 값을 가질수 있다.

상기와 같이 전류가 공급되면 무기염류가 용해되어 있는 밸러스트수는 전기분해가 이루어지며 이중 염화나트륨(소금)과 물이 전기 분해되면서 치아염소산이 발생하게 된다. 상기 치아염소산은 강력한 살균효과를 가지고 있어 적조를 유발하는 플랑크톤등도 죽일 수 있으므로 밸러스트수 처리장치 내에 유입된 밸러스트수 내에 포함되어 있는 각종 세균과 플랑크톤을 용이하게 제거할 수 있게 된다.

여기서 밸러스트수를 전기분해하는 경우 전극(200)의 표면에 오염물질이 부착되어 점점 효율을 떨어뜨리게 되나 본 발명에서는 여과시 노즐(300)을 통해 분사되는 밸러스트수가 상기 오염물질을 제거할 수 있게 된다.

상기와 같이 밸러스트수 처리장치를 통과한 밸러스트수는 이물질이나 세균, 플랑크톤이 제거되어 해양으로 배출된다.

상술한 것과 같이 본 발명의 밸러스트수 처리장치는 여과와 전기분해를 하는 동안 상기 전극부에 침전되는 오염물질을 노즐(300)에서 분사되는 밸러스트수로 세척하고 있으나 완전히 제거되지 못하므로 여과작업을 수행한 후에는 세척 작업을 수행하는 것도 고려할 수 있다.

상기 세척 작업은 노즐(300)을 통해 회전하는 여과수단에 해수를 분사하면서 상기 전극부와 메쉬망(122)에 교류 전류를 흘려 전극부에 침전되어 있는 오염물질을 제거하게 된다.

Claims (6)

1. 유입구(400)를 통해 본체 내로 유입된 밸러스트수를 여과한 후 배출구(500)를 통해 외부로 배출하는 선박용 밸러스트수 처리 장치에 있어서,

   내부가 빈 납작한 원통형상을 이루며 외주면으로 관통된 관통공(112)이 형성된 결합부(110)와 상기 내측의 외주면을 따라 외측으로 돌출되며 상하에 메쉬망(122)이 결합된 여과부(120)로 이루어지는 여과체(100)와;

   내부가 빈 납작한 원통형상을 이루는 고정부(210)와 외주면을 따라 외측으로 돌출된 전극부로 이루어지는 전극(200);을 구비하되,

   상기 본체 내부에 상기 여과체(100)와 전극(200)을 서로 교대로 적층하고 상기 전극(200)과 여과체(100)에 전류를 흘려 상기 전극(200)과 여과체(100) 사이의 밸러스트수를 전기분해하여 밸러스트수에 포함된 미생물을 살균하게 되는 것을 특징으로 것을 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입구(400)는 본체의 내주면에 상하로 다수개 부설된 노즐(300)에 연결되어 밸러스트수를 상기 여과체(100) 측으로 분사하여 여과와 메쉬망(122)의 세척을 동시에 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전극(200)의 전극부는 중심의 아크릴판(212)과 상하의 전도체(220)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 전극부의 전도체(220)는 티타늄인 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.
5. 제1항에 있어서,

   여과시 상기 전극부는 음극에 연결되며 상기 여과부(120)는 양극이 연결되는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.
6. 제5항에 있어서,

   메쉬망(122)의 세척시에는 상기 전극부과 여과부(120)에 교류전류가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 선박 밸러스트수 처리장치.