KR20100017410A

KR20100017410A - 물 처리 시스템

Info

Publication number: KR20100017410A
Application number: KR1020097024721A
Authority: KR
Inventors: 버나드 제이콥스; 이안 더글라스 브룸
Original assignee: 리소스 밸러스트 테크놀로지스 (프로프라이어터리) 리미티드
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2010-02-16
Also published as: US20100072143A1; WO2008132681A3; IL201709A0; AU2008243862B2; RU2486137C2; AU2008243862A1; WO2008132681A2; CN101754933A; RU2009145079A; JP2010524678A; CA2685114A1; EP2155614A2

Abstract

본 발명은 물의 체적 내에 존재하는 수중 유기물 오염을 감소시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 수중 유기물들로 오염된 물이, 다양한 직경의 도관 시스템을 포함하는 반응기 유닛을 통과하도록 펌핑하여, 상기 물 내의 상기 압력 헤드가 대기압 이하의 레벨로 떨어지고, 따라서 상기 제1 지점에 있는 물의 상기 속도 헤드를 증가시킴으로써, 상기 시스템의 제1 지점에서 캐비테이션이 발생하도록 한다.

본 발명은 또한 상기 방법을 사용하는 장치를 포함한다.

물 처리, 반응기, 밸라스트 탱크

Description

물 처리 시스템{WATER TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 유기물들을 파괴하고 그것들의 서식지로서 생장할 수 없는 정도까지 그것들의 숫자를 감소시킴으로써, 수중에 존재하는 수중 유기물들을 제거하기 위한 물의 처리에 관한 것이다.

본 발명은 선박들에 의하여 운반되는 선박 평형수(water ballast) 의 처리에 관한 특별한 응용을 갖는데, 상기 선박 평형수는 물이 탑재되는 장소들로부터 멀리 떨어진 바다나 호수로 배출될 때 바람직하지 않은 환경적 영향들을 일으킨다.

일반적으로 현대의 선박들은, 상기 선박들의 균형을 잡고 안정화시키고 그 조종성(manoeuvrability)을 향상시키기 위하여, 선박 평형수를 그들의 선체 내의 탱크들 내에 담고 다닌다. 화물이 외국으로 운송되고 상기 선박을 수중에서 안정시킬 때, 선박 평형수는 배출된다. 마찬가지로, 화물들이 하역될 때, 선박 평형수는 원하는 평형을 유지하기 위하여 펌프에 의해 상기 밸라스트(ballast) 탱크 내로 유입된다.

이를 기초로 상기 선박들의 내부 및 외부로 펌핑되는 물의 용량이 크기 때문에, 그리고 많은 종류의 유기물들이 선박 평형수가 이동되어 배출되는 수중에서 서식하기 때문에, 종종 원격 지역에서부터 가져온 외래 종들을 포함한 해수 및 담수 를 배출하는 것에 관한 오래된 문제가 있다.

이러한 유기물들은 미세한 플랑크톤 종류들로부터 잡을 수 있는 크기의 원양 어류들까지 다양하고, 다양한 병원균 박테리아 및 미세 유기물들(원생동물들)을 포함한다. 이것들은 그것들의 번식 사이클에 있어서 모든 단계들에 존재할 수 있다.

이것들의 몇몇은 생활하는 수중에서 자연적인 포식자들을 거의 가지지 않으며, 이러한 물 내의 적합한 영영분 소스를 찾는다면, 그것들은 새로운 영역으로 서식지를 급격히 확대하고 그것을 장악하기 시작할 것이다. 그것들은, 따라서 그것들의 새로운 서식지의 생태계의 안정성에는 위해나 위협이 될 수 있다.

상기 문제는 수중 환경에 대한 심각한 위협으로서 세계적으로 널리 인식되어 있다. 그리고, 국제 해사 기구(International Maritime Organisation, IMO)는 2004년 2월에, 선박 소유자들에게 그것들의 선체 내의 선박 평형수를 살균하는 엄격하고 체계화된 조치들을 취하도록 요구하는 조약을 체결하였다. 상기 조약은 비준 절차를 진행하고 있으며, 그것을 구현하는 데에 적용되는 기술들에 관한 완결된 조항들은 여전히 고려 중에 있다.

본 출원인은, 남아프리카 공화국에 특허출원 2005/10473호를 제출한 바 있다(WO 2007/049139로서 2007년 5월 3일에 공개됨). 여기에는, 전기 분해 및 오존의 도입에 의하여 생성되는 염소 및 다른 가스들에 의하여 발생되는 화학적으로 유해한 활성과 캐비테이션(cavitation, 공동화)에 기초한, 선박 평형수 처리 시스템이 설명되어 있다.

이러한 공정들 각각이 선박 평형수 처리의 사용에 대하여 개별적으로 알려져 있고, 2005/10473의 출원 일자에는 그러했다고 하더라도, 그 내에 개시된 조합은 알려져 있지 않으며, 이러한 공정들 간의 상호작용의 효과들도 알려져 있거나 이해되어 있지 않다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 내의 선박 평형수를 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 선박이 위치하는 물의 체적으로부터 상기 선박 내에 제공되는 배관 내의 유입구로 물을 유입하는 단계(일반적으로, 그러나 반드시는 아니지만, 상기 물의 체적과 유체 전달이 가능한 해수 상자로부터)와, 상기 물이 상기 배관과, 물이 상기 반응기를 통과할 때 상기 물 내에 캐비테이션을 일으키도록 구성된 캐비테이션 유발 반응기를 통과하도록 하는 단계와, 상기 배관을 통과한 물을 상기 선박 내의 밸라스트 탱크 내부로 배출하는 단계를 포함하고, 상기 캐비테이션 유발 반응기의 하류에, 상기 배관을 따라 일렬로 위치하는 펌프에 의하여, 상기 물이 상기 배관을 통과하여 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 선박 내에서 선박 평형수를 처리하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은, 반응기를 통과하는 물을 펌핑하는 단계; 상기 반응기 내의 물을 전기 분해하여 차염소산나트륨(sodium hypochlorite)이 상기 물 내부로, 상기 반응기를 통과하는 물의 리터 당 0.4 및 0.1 사이의 양으로, 투입하는 단계; 및 상기 반응기의 물에 캐비테이션을 유발하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3 측면에 따르면, 선박 내에서 선박 평형수를 처리하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은, 상기 선박이 위치한 물의 체적으로부터 생존한 유기물들의 농도를 갖는 물을 펌핑하는 단계; 상기 생존 유기물들의 농도를 2004년 IMO Ballast Water Convention에 부가된 부록인 "Regulations for the control and management of ships' Ballast Water and Sediments"의 D-2 규정에 지정된 조건을 만족하기 위하여, 상기 선박 내의 밸라스트 탱크 내로 상기 처리된 물을 배출하기 전에, 캐비테이션 및 전기 분해의 조합에 의하여 상기 물에 캐비테이션을 일으킴으로써, 생존 유기물들의 농도를 감소시키는 단계; 및 상기 처리된 물을 상기 선박 내의 밸라스트 탱크 내부로 배출하는 단계를 포함한다.

상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 대략 시간당 280 입방 미터의 체적 유량율로 펌핑될 수 있다.

대안적으로, 더 큰 반응기의 경우에, 상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 시간당 450 내지 1000 입방 미터 사이의 체적 유량율로, 바람직하게는 대략 시간당 640 입방 미터의 체적 유량율로 펌핑될 수 있다.

물은 상기 반응기를 통과하여 초당 2 내지 3.5 미터 사이의 평균 속도로, 바람직하게는 대략 초당 3미터로 펌핑될 수 있다.

상기 전기 분해 반응은, 차염소산나트륨(sodium hypochlorite)이 리터당 0.4 내지 1.0 밀리그램 사이의 양으로, 바람직하게는 리터당 0.5 밀리그램으로 생성되도록 구성될 수 있다.

추가적으로, 오존이 상기 물에 투입될 수 있다.

상기 오존은 리터당 0.001 내지 0.1 그램 사이의 양으로, 바람직하게는 대략 리터당 0.01 그램의 양으로 상기 물에 투입될 수 있다.

상기 오존은 상기 선박 내에서 생성되며, 바람직하게는 코로나 방전 오존 생성법에 의하여 생성된다.

대안적으로, 상기 오존은 자외선 방법 또는 다른 알려진 오존 생성 방법들로 생성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 오존은 상기 물이 캐비테이션을 일으키기 전에 상기 물에 투입된다.

상기 반응기를 통과한 유동의 경로를 따라, 연속적으로 또는 간헐적으로, 2 내지 3 미터 사이의 거리로 캐비테이션을 일으키도록 할 수 있다.

상기 반응기를 통과한 유동의 경로를 따라, 연속적으로 또는 간헐적으로, 1 내지 5초 사이의 기간으로, 바람직하게는 대략 5초의 기간으로 캐비테이션을 일으키도록 할 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 선박 내의 선박 평형수의 처리를 위해 구성되는 장치가 제공된다. 상기 장치는 유동하는 물 내에 캐비테이션을 생성하도록 구성되고, 상기 선박의 해수 상자와 밸라스트 탱크 사이에 연장되는 배관 내에 일렬로 위치하는 캐비테이션 유발 반응기와, 물이 상기 해수 상자로부터 상기 배관을 따라 상기 밸라스트 탱크로, 상기 캐비테이션 유발 반응기를 통과하여 유동하도록 펌핑하는 펌프를 포함하고, 상기 펌프는 상기 캐비테이션 유발 반응기의 하류에서 상기 배관을 따라 일렬로 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 선박 내의 선박 평형수의 처리를 위하여 구성된 장치가 제공된다. 상기 장치는, 상기 선박의 해수 상자 및 밸라스트 탱크 사이에 연장되는 배관 내에서 일렬로 위치하도록 적합한 반응기를 포함하는데, 상기 반응기는 상기 해수 상자로부터 상기 밸라스트 탱크로 상기 반응기를 통과하여 유동하는 물을 전기 분해하기 위하여 구성된 적어도 한 쌍의 전극들과, 상기 유동하는 물에 캐비테이션을 일으키는 수단을 포함한다.

상기 캐비테이션을 일으키는 수단은, 상기 반응기 내에서 다양한 직경을 갖는 도관, 베인들, 플레이트들 및/또는 상기 물의 유동 경로에 위치하여 캐비테이션을 유발하도록 계산된 다른 장애물들을 포함한다.

상기 장치는 추가적으로 상기 물로부터 미립자를 제거하는 데에 적합한 필터를 포함한다.

상기 반응기는 복수의 모듈들을 포함하는데, 상기 각각의 모듈은, 상기 반응기를 통과하여 유동하는 물을 전기 분해 하도록 구성된 적어도 하나의 쌍의 전극들, 상기 유동하는 물 내부로 캐비테이션을 일으키는 수단, 및 오존 주입 수단 중에서 하나를 포함한다.

상기 반응기는 서로 직렬로 연결된 복수의 모듈들을 포함할 수 있다.

대안적으로, 다른 조건들이 유효하다면, 상기 반응기는 하나의 모듈을 다른 모듈을 연결하는 파이프의 섹션에 의해 직렬로 연결된 복수의 모듈들을 포함할 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 정의된 바와 같은 반응기로 조립되도록 구성되는 복수의 모듈들을 포함하는 키트가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 매니폴드에 의하여 평행하게 연결되는, 여기서 설명되는 복수의 반응기들을 포함하는 장치가 제공된다.

본 명세서에서 "반응기(reactor)"는 파이프 섹션을 따라 배열되어 위치하는 시스템을 가리키는 데에 사용된다. 여기서, 전기 분해, 유해 가스의 직접 주입 또는 캐비테이션과 같은 물 처리 프로세스가 적용된다.

본 출원인은 이러한 공정들이 조합되도록 응용할 것을 의도한다. 따라서, 하나 이상의 이러한 공정들이 적용될 수 있는 단일 유닛의 "반응기"를 일반적으로 언급할 것이다.

그러나, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 모듈형 배치의 경우에는, 각각의 모듈은 여기서 정의되는 "반응기"를 구성할 수 있다. 상기 단일 형태의 "반응기"를 언급하는 것은 이러한 모듈들의 조합을 언급하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "캐비테이션 유발" 반응기에 관한 언급은, 상기 반응기를 통과하여 유동하는 물 내에 캐비테이션을 유발하도록 구성된 반응기를 의미한다. 이와 같이, 여기서 언급되는 "캐비테이션 유발 반응기"는 전기 분해 또는 유해 가스의 직접 주입을 적용하는 수단들을 추가적으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

도 1은 갑판 사용을 위해 설치되는, 본 발명의 물 처리 시스템의 구조적인 표현이다.

도 2는 본 발명의 반응기의 측면도이다.

도 3은 도 2의 반응기를 종방향으로 절단한 측단면도이다.

도 4는 도 2의 반응기의 축소된 스케일의 사시도이다.

도 5는 도 2의 반응기의 제1 모듈의 사시도이다.

도 6은 도 2의 반응기의 제2 모듈을 분해도(exploded view)를 포함하여 축소된 스케일로 보여주는 사시도이다.

도 7은 도 2의 반응기의 제3 모듈의 엔드 뷰(end view)이다.

도 8은 도 7에 보여지는 제3 모듈의 측단면도이다.

도 9는 도 7에 보여지는 제 3 모듈의 사시도이다.

도 10은 도 2에 보여지는 반응기의 제4 모듈의 사시도이다.

도 11A, B 및 C는 도 10에서의 해당 부분을 대체하는, 제4 모듈들의 대안적인 실시예들을 보여주는 도면들이다.

도 12은 도 1에 보여지는 시스템에 대한 전자 제어 패널의 블록도이다.

도 13는 도 8의 전자 제어 모듈의 외형선을 나타낸 도면이다.

도 14은 갑판 사용을 위하여 설치되고, 한 쌍의 밸라스트 탱크를 갖는 선박을 위하여 구성되는, 본 발명의 물 처리 시스템의 대안적인 실시예의 구조적 표현이다.

도 15는 출원인에 의하여 수행된 테스트의 결과들을 보여주는 테이블이다.

도 1 내지 12에 도시된 장치는, 종래의 밸라스트 탱크들 및 종래의 선박 평형수 펌프를 갖는 일반적인 해양 선박의 선박 평형수를 처리하는 데에 적합한 물 처리 장치의 바람직한 실시예이다. 상기 장치는 IMO 결정 MEPC 53/24의 요구조건을 충족시키도록 고안된, 효율성과 비용 절감을 의도한 시스템이다.

상기 장치는, 해수 상자(sea chest)와 선박 내부로 탑재된 하나 또는 그 이상의 밸라스트 탱크들(102) 사이에 연장되는 배관(100) 내로 연결되는 반응기(1)를 포함한다. 선박 평형수 펌프(103)도 상기 배관(100)에 연결되는데, 바람직하게는 상기 반응기(1)의 하류에 연결된다. 상기 반응기(1)는 전기 제어 패널 모듈(200)로부터 자동으로 제어되는데, 상기 모듈(200)은 하나 또는 그 이상의 원격 모니터링 유닛(201)에 연결된다.

본 출원인은, 상기 반응기(1)의 두 개의 모델을 테스트하여, 선박 내의 설치물이, 6인치(15.2cm) 와 10인치(25.4cm)의 선박 평형수 파이프 시스템들로 맞추어질 수 있도록 할 것이다(지적된 부분 이외에는 두 개의 모델들 간의 차이는 일반적으로 중요하지 않으며, 이는 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이고, 두 모델들 간의 차이는 본 명세서에서는 도시되어 있지 않다).

처리될 수 있는 시간당 선박 평형수의 양은 설치된 반응기의 모델에 따라 다르다. 예를 들면, 6인치 반응기는 시간당 320m³의 선박 평형수를 처리할 수 있는 반면에, 10인치 반응기는 시간당 640m³를 처리할 수 있다. 자동 동작 및 원격 모니터링은 상기 선박의 승무원이, 상기 선박 평형수 동작들이 진행되는 동안에도, 평상이 작업들을 계속할 수 있도록 해 준다. 또한, 상대적으로 작은 크기는 상기 시스템이 개선 작업을 위한 이상적인 선택을 제공한다.

반응기들의 조합은, 갑판 상에 설치된 밸라스트 펌프들의 용량을 특정 선박에 맞출 수 있도록 상기 반응기의 출력 용량을 상기 처리율 용량으로 업스케일 하 기 위하여, 매니폴드(manifold) 내에 설치될 수 있다. 모듈형 공법은, 접촉하고 있지 않거나 이상한 공간들 내에 설치를 허용하기 위하여, 상기 반응기의 모듈들이 분리하도록 해 준다.

상기 반응기(1)는 세 개의 공정들을 수행한다. 즉:

- 오존의 유입;

- 전기 분해; 및

- 캐비테이션

본 발명의 시스템에 있어서, 이러한 공정들의 정상 동작은, 단지 선박의 갑판 상에서 생성되는 에너지만을 요구하고, 상기 선박 주변의 공기와 같은 다른 입력 물질들이나 처리되는 물 자체는 요하지 않는다. 오존은 특히 세포벽을 공격하는 것과 같은, 유해한 속성들을 갖는 것으로 알려져 있으며, 음용수를 살균하는 데에 오랫동안 이용되어 왔다.

해수의 전기 분해는 수소, 산소를 비롯하여, 특히 차염소산나트륨(sodium hypochlorite)과, 트리할로메탄(trihalomethanes) 및 브로모폼(bromoform)의 제한된 양을 생성한다. 차염소산나트륨은 특히 유해한 속성들을 갖는 것으로 알려져 있다. 또한, 상기 물 내부로 유입되는 전류는 어떤 유기물들에게 해로운 효과를 제공하는 것으로 믿어지고 있다. 또한, 캐비테이션 이전에, 선박 평형수의 스트림 내로의 가스들의 유입은, 캐비테이션 및 그 효과를 향상시키는 것으로 믿어지고 있다.

"캐비테이션"이라는 용어는, 증기 또는 가스가 채워진 액체 형태의 공동들의 형성을 의미하고, 용해된 가스들의 확산으로 인하여, 물이 일정한 압력 하에서 끓 게 되면 형성되는 기포, 샴페인 와인들 및 탄산 소프트 드링크제의 거품과 같은 친숙한 현상을 일으킨다.

그러나, 본 발명에서는, 상기 캐비테이션은 대기 온도의 변화 없이, 유동하는 선박 평형수의 동적인 움직임에 의하여 발생하는 국소적 압력 강하(localized pressure reductions)에 의하여 유발된다. 본 명세서에서 캐비테이션은 폭발적인 확장이라고 특징 지워지고, 파이프라인들에서 낮은 압력 및 높은 속도의 적절한 조합들을 일으킨다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 선박 평형수가 상기 밸라스트 탱크들(102)로 유입되기 이전에, 상기 배관(100)을 따라 정렬하여 위치하는 필터(104)도 포함한다.

도 2에 도시된 반응기(1)는 316L 스테인레스 스틸 또는 선박 평형수 파이프 라인들에 적합한 다른 재료들로 제작되고, 제1 모듈(300), 제2 모듈(400), 제3 모듈(500) 및 제4 모듈(600)이라는 복수의 모듈을 포함한다. 각각의 모듈은 M12 스테인레스 스틸 볼트들, 와셔들 및 너트들(미도시 됨)을 사용하여 다른 모듈에 연결된다. 수분 침투 방지는 상기 모듈들 사이의 물/화학적 저항성을 갖는 맞춤용 가스켓들(미도시 됨)에 의하여 이루어진다.

상기 선박의 선박 평형수 배관(100)으로의 연결은, 각각, 반응기(1)의 유입구(301) 및 유출구(601)에 있는 표준 플랜지들을 통하여 이루어진다. 물/화학적 저항성을 갖는 가스켓들은 이러한 접합들을 위하여 제공된다.

모든 플랜지들, 조인트들, 가스켓들 및 용접들은, IMO 요구조건에 대한 호환 성 및 부합성을 보장하기 위하여, 특정 압력들 및 온도들에 대하여 테스트된다. 상기 반응기의 내부 표면들은 세라믹이 도포된 에폭시 종류의 코딩으로 처리된다.

상기 보호 코딩의 목적은 세 가지 측면을 갖는다:

- 상기 반응기의 내부 표면들이 해수에 의하여 부식되는 것을 방지하는 것;

- 상기 시스템 내에 생성된 캐비테이션에 의하여 유발되는 손상으로부터 내부의 표면들을 보호하는 것; 및

- 상기 반응기의 동작을 돕는 압전기적 힘(piezoelectric force)을 생성함에 의하여 선박 평형수의 처리를 돕는 것.

상기 오존 가스는 상기 제1 모듈(300) 내부로 공급된다. 상기 제1 모듈(300)과 상기 제2 모듈(400) 각각은, 5개의 전극들의 뱅크를 갖는다(상기 전극들은 미도시 되지만, 전극 하우징(302, 401) 내에 위치함).

상기 제2 모듈(400), 제3 모듈(500) 및 제4 모듈(600)은 각각, 캐비테이션 플레이트들(403, 413, 603)을 가지고, 제2 모듈(400) 및 제4 모듈(600) 각각은, 필요한 경우에 물의 샘플들을 측정할 수 있는 센서들(물의 pH 도는 염도)의 연결을 위한 샘플 지점들(402, 602)을 갖는다.

제1 모듈(300)은, 특히 도 5에 도시된 바와 같이, 플랜지(301)에 의하여 상기 배관에 연결된다. 제1 모듈(300)은, 상기 배관(100)의 직경에 실질적으로 대응하는 직경을 갖는 유입구 섹션(303)을 갖는다. 상기 유입구 섹션(303)에는, 상기 오존 가스 발생기(202)에 연결되는 오존 가스 유입구(304)가 제공된다. 상기 오존 가스는 벤튜리 인젝터(미도시 됨)에 의하여 상기 선박 평형수로 주입된다.

상기 유입구 섹션(303)에 이어서, 제1 모듈(300)은 전기 분해가 일어나는 전기-화학적 반응기 섹션(305)를 갖는다. 그 상류 말단에서, 상기 전기-화학적 반응기 섹션(305)은 상기 유입구 섹션(303)으로부터 외부로 연장되는 고리모양 플레이트(306)를 갖는다.

상기 유입구 섹션(303)의 하류에서, 상기 전기-화학적 반응기 섹션(305)은, 상기 유입구 섹션(303)의 것에 비하여 확대된 직경을 갖는 매니폴드 섹션(308)을 정의하는, 고리모양 플레이트(306)으로부터 연장되는 실린더형 벽(307)을 갖는다.

하류로 계속하여, 상기 전기-화학적 반응기 섹션(305)은 중앙의 파이프 섹션(309) 및 5개의 주변으로 이격 배치된 전극 하우징 파이프 섹션들(302)을 갖는다. 상기 전극 하우징 파이프 섹션들(302)은 모두 상기 매니폴드 섹션(308)과 유체 전달이 가능하다.

제1 고리모양 플레이트(306)는, 균등하게 주위로 이격 배치된 부분들(미도시 됨)이 구비하고, 상기 전극 하우징 파이프 섹션들(302)과 위치적으로 대응한다. 상기 부분들 각각은, 상기 부분에 맞추어지는, 대응하는 전극 장착 플레이트(미도시 됨)을 구비한다. 상기 전극 장착 플레이트에는 하나 또는 그 이상의 전극들(미도시 됨)이 장착된다.

동작 시에, 상기 부분들에 맞추어지는 상기 전극 장착 플레이트들과 함께, 상기 전극들은 상기 전극 하우징 파이프 섹션들(302)을 따라 연장된다. 이러한 전기-화학적 반응기 섹션의 배치는, 유지 보수 작업 시에 상기 전극들이 쉽게 접근될 수 있게 해 준다.

제1 모듈(300)은 그 하류 말단에 플랜지(310)를 갖는데, 상기 플랜지(310)는 상기 중앙의 파이프 섹션(309) 및 상기 전극 하우징 파이프 섹션들(302)로부터의 유체 전달을 가능하게 하는 오리피스들(311)을 갖는다. 제2 모듈(400)은 캐비테이션 챔버(404)와 전기-화학 반응기(405)를 포함한다. 제2 모듈(400)은 상류 말단(406) 및 하류 말단(407)을 갖는다.

상기 상류 말단(406)에서, 제2 모듈은 제1 모듈(300)과의 연결을 위한 플랜지(408)를 구비한다. 상기 캐비테이션 챔버(404)는 제1 모듈(300)의 매니폴드 섹션(308)의 직경과 대략 유사한 크기의 직경을 갖는다.

상기 실린더형 섹션(409)을 뒤따라서, 상기 캐비테이션 챔버(404)는 감소된 직경의 파이프 섹션(411)을 맞추기 위하여 직경이 감소되는 원추대형(frusto-conical) 섹션(410)을 갖는다. 상기 감소된 직경의 파이프 섹션(411)은 상기 배관(100)의 직경에 대응하는 직경을 갖는다.

상기 캐비테이션 챔버(404)의 내부에는, 제2 모듈(400)이 네 개의 막대들(412)과 함께 제공된다. 상기 막대들(412)은 제2 모듈(400)의 종방향 축에 평행하게 연장되는데, 그 위에는 쌍의 베인(vane) 플레이트들(413) 및 한 쌍의 캐비테이션 플레이트들(403)이 장착된다.

상기 베인 플레이트들(412)은 그 주변에 블레이드들의 세트를 갖는다. 따라서, 동작 시에, 통과하는 물에 나선형 소용돌이를 일으킬 수 있다. 도 6에 도시된 상기 캐비테이션 플레이트들(403) 각각은, 복수의 작은 오리피스들을 갖는 플레이트를 포함한다. 상기 막대들(412)을 따라 상기 베인 플레이트들(412) 및 캐비테이 션 플레이트들(403)의 위치들을 설정하기 위하여, 관모양 스페이서들(414)도 제공될 수 있다.

상기 캐비테이션 챔버(404)의 벽에는, 모니터링 목적의 유출구(402)가 제공된다. 상기 제2 모듈(400)의 추가적인 전기-화학적 반응기(405)는 제1 모듈(300)의 전기-화학적 반응기(305)와 실질적으로 동일하다.

제3 모듈(500)은 캐비테이션 챔버를 정의하는 확장된 튜브를 포함하는데, 그것은 실린더형 섹션(409)와 직경에 있어서 대응한다. 제3 모듈(500)은 캐비테이션 플레이트들(501)의 세트를 포함한다.

상기 보여진 실시예에서, 이것들은 경사진 섹션들의 배치를 포함한다. 상기 상류에 위치하는 경사진 섹션들의 정점과 함께 보여지지만, 본 출원인에 의한 실험들은 이러한 종류의 캐비테이션 플레이트들은, 상기 정점이 하류에 위치하도록 반대가 될 때에 보다 더 효율적이라는 것을 보여준다.

제4 모듈(600)은 실질적으로 제2 모듈(400)의 캐비테이션 챔버(404)와 유사한 캐비테이션 챔버(604)를 포함하고, 제3 모듈(500) 및 배관(100)에 각각 연결하기 위한 플랜지(605)를 각각의 말단에 구비한다. 제4 모듈(600)은 또한, 모니터링 목적의 유출구(602)를 더 구비한다.

제4 모듈의 대안적인 실시예들이 도 11A, B 및 C에서 도시된다. 이러한 대안적인 실시예들은 서로 다르게 구성된 캐비테이션 플레이트들을 갖는다. 본 명세서에서 설명된 다양한 구성의 캐비테이션 플레이트들은 캐비테이션을 유도하기 위하여 고안된 어떠한 분자들(molecules)에서도 사용될 수 있다는 점은 이해될 것이다.

상기 시스템은 "BallastSafe BSFcH-1.0" 여과 시스템(104)를 사용하여 상기 물로부터 입자들, 물질들 및 유기물들을 제거한다. 선박 평형수는 상기 필터(104)를 통과하여 상기 밸라스트 펌프(103)으로 유입된다.

상기 필터(104)는 상기 파이프 내의 어떠한 브랜치(branch) 이전에, 그리고 그것이 상기 선박 평형수 탱크(102)로 유입되기 전에, 상기 파이프 내의 위치에 맞추어질 수 있다. 상기 여과 시스템(104)은 표준 플랜지들 또는 특정한 파이프 커플링들 중 어느 하나에 의하여, 상기 선박 평형수 파이프(100)에 연결될 수 있다.

상기 선박 평형수는 상기 유입구 파이프를 통하여 상기 여과 시스템(104)으로 유입되고, 먼저 거친 스크린을 통과하여 큰 입자들을 제거한 후, 다시 미세한, 바람직하게는 40 마이크로인 스크린을 통과한다.

상기 스크린들의 세정 작용은 다음과 같이 수행된다:

- 세정 명령(4시간마다 수행할 것을 추천함)의 수신시 거친 스크린이 세정된다.

- 세정 명령(2시간마다 수행할 것을 추천함)을 수신하거나, 상기 스크린을 가로질러 미리 조정된 차분 압력이 감지될 때에 미세한 스크린이 세정된다.

상기 필터 스크린들로부터 세정되는 상기 "필터 케이크"는 직접 선박 밖으로 펌핑될 수 있다.

상기 전기 제어 패널 모듈(200)의 블록도가 도 12에 도시된다.

상기 전기 제어 패널 모듈(200)의 장비는 프로그램 가능한 로직 컨트롤러(PLC)(203), 컨트롤 스위치기어(204), 정류기(205) 및 한 쌍의 오존 발생기 들(202)와, 오존 출력 및 온도를 유지하기 위한 냉각기들(chillers)을 포함한다. 상기 전기 제어 패널 모듈(200)은 해양에서 사용 가능하도록 승인된 전기적 박스에 수용된다.

상기 전기 제어 패널 모듈(200)의 전기적 공급은, 그 사이에서 연결되어 작동하는 상기 선박 평형수 펌프(103)의 컨트롤 스위치기어를 통하여 진행되어야 한다. 이러한 구성을 채용함으로써, 상기 시스템은 상기 선박 평형수 펌프(103)가 시동되자마자 동작 가능하게 된다. 상기 PLC(203)는 상기 동작 사이클을 제어하고, 모든 모니터링과 상기 반응기(1)의 경고 알람을 관리한다. 상기 PLC(203)는 상기 반응기(1)의 모든 측면들에 접근하는 것을 가능하게 한다.

상기 PLC로부터의 가용한 출력들은 실시간 가동과, 로컬 PC(206)에 연결되기 위한 개별 반응기 구성요소 조건들을 가능하게 함으로써, 상기 반응기(1)의 완전한 모니터링이 가능하게 된다. 전극 조건, 물의 온도, 반응기 동작 상태 및 선박 평형수 유량율(flow rate)도 상기 PLC(203)에 의하여 모니터링될 수 있고, 상기 PC(206)에 의하여 기록될 수 있다. 상기 PLC(203)는 8개의 아날로그 루프들과 16자리의 입력들까지 모니터링할 수 있어서, 개별 사용자들의 조건이 처리될 수 있도록 허용할 수 있다.

에러가 발생한 경우에, 상기 PLC(203)는 상기 원격 모니터링 유닛들(201)에서 디스플레이되고 출력되는 청각적 및 시각적 경고들을 시작할 수 있다. 이것들은 예를 들면, 상기 반응기 설치 위치, 상기 밸라스트 컨트롤 룸 내부, 및 상기 브릿지 상에 위치할 수 있다. 이러한 경고 메시지들에 응답하는 동작들, 예를 들면, 상 기 반응기의 응급 정지, 바이패스 등은 상기 원격 모니터링 유닛 컨트롤들(201)을 사용하여, 상기 밸라스트 컨트롤 룸 또는 브릿지로부터 직접 수행된다.

필요하다면, 상기 PLC(203)는 기존의 선박 평형수 컨트롤 룸 회로와 상기 브릿지에 직접 연결될 수 있다. 따라서, 관리자가 상기 반응기의 완전한 제어와 선박 평형수 동작들을 감시할 수 있게 해 준다. 상기 전기 제어 패널 모듈(200)은 고효율(heavy-duty)의 DC 전기적 케이블을 통하여, 상기 반응기(1) 내의 상기 전극들에게 전원을 공급하는 110 암페어 및 48 볼트의 정류기(205)를 구비한다. 상기 정류기(205)의 출력 극성은 상기 PLC(203)의 제어 하에 자동으로 스위칭된다. 이러한 극성 전환은 상기 전극들 상에 침전물이 형성되지 않도록 보장한다.

두 개의 오존 발생기들(202)은 상기 전기 제어 패널 모듈(200) 내에 장착된다. 각각의 발생기(202)는 전기 회로 보드들, 전원 모듈, 고주파수 변환기, 전극들 및 오존 반응기(코로나 방전 튜브)를 포함한다. 냉각기 유닛은 대기 및 오존 발생기 온도를 유지하기 위하여 구비된다. 상기 발생기들(202)로부터, 상기 오존 가스는 상기 반응기(1)에 파이프로 전달되고, 일단 상기 반응기가 구동되면 동작되는 벤튜리 시스템에 의하여, 상기 선박 평형수 내부로 유입된다.

상기 시스템에서, 상기 오존 가스는 상기 선박 평형수 내에 포함되고, 해수 내의 부수물 내에서 용해된다. 스테인레스 스틸 도관 내의 테프론(Teflon) 파이프는 상기 오존이 상기 반응기로 진행하도록 하기 위하여 사용된다. 체크 밸드들(non-return valves)은 상기 오존이 상기 배급 시스템 내부로 돌아오지 않도록 하는 것을 보장하기 위하여 구비된다.

이러한 구성은 오존 가스가 상기 주변 공기로 확산되지 않도록 보장하고, 상기 선박의 승무원에게 가해지는 위험의 가능성을 제거하거나 상당히 감소시킨다. 상기 오존 발생기들(202)에 대한 냉각은, 냉각기 및 열 교환 유닛을 병합한 폐쇄 회로 시스템을 통하여 공급된다. 상기 냉각 시스템 파이프 작업물에는 10mm의 직경을 갖는 파이프와, 상기 냉각 시스템에 관한 안정성을 보장하는 일련의 체크 밸브들이 사용된다. 상기 냉각 시스템은 상기 반응기(1)가 켜지자마자 솔레노이드들을 통하여 활성화된다.

상기 냉각 시스템은, 상기 오존 발생기들에 대한 냉각을 제공하는 것과, 상기 오존 가스가 생성되는 대기를 냉각하는 것의 두 가지 목적에 기여한다. 상기 오존 발생기들(202)은 두 가지 종류의 커넥터들, 즉, 물의 냉각을 위한 입력 커넥터들과 오존을 위한 출력 커넥터들을 갖는다. 이러한 커넥트들은 ?quot; BSPT 또는 테이퍼 진 ?quot; NPS 규격을 갖는다.

상기 원격 모니터링 유닛(201)은, 상기 시스템을 제어하고 모니터링하는 수단을 제공하는 상기 PLC(203)과 연관되어 동작하는, 그래픽 스크린을 갖는 지능형 그래픽 단말을 포함한다.

일반적으로, 상기 대응하는 선박 평형수 펌프(103)가 시동되면, 상기 반응기(1) 및 필터(104)도 시작된다. 그러나, 유지 보수 동안 또는 상기 승무원이 필요로 하는 경우에는, 수동 제어도 제공될 수 있다.

가용한 제어들(controls)은 다음과 같다:

- 반응기의 시작/정지

- 필터의 시작/정지

- 바이패스의 개폐

다음의 제어들은 오디오 알람 신호에 의하여 수반되는 경고 디스플레이를 유발한다:

- 반응기 제동

- 정류기 오류

- 전극 오류 또는 교체 필요

- 초과 온도

- 오존 발생기 오류(O₃ 발생기 1 및 O₃ 발생기 2)

정류기 오류 또는 오존 발생기 오류 경고는, 상기 시스템의 효율이 손상되었다는 것을 나타내기 때문에 심각한 경고이다. 바람직하게는, 상기 반응기(1)는 상기 선박의 밸라스트 펌프(103)의 옆과 상기 해수 상자(101)의 뒤의, 유입구/흡입 측의 내부로 일렬로 맞추어진다. 그러나, 필요하다면 그것이 상기 밸라스트 펌프(103) 뒤에 설치될 수도 있다. 상기 반응기(1)는 수직 또는 수평 구성으로 설치될 수 있다.

복수의 반응기들은, 갑판 상에 설치된 상기 밸라스트 펌프들의 용량을 상기 특정 선박에 맞추도록, 상기 반응기의 출력 용량을 상기 처리율 용량으로 업스케일하기 위하여, 매니폴드/포드(pod) 내부로 설치될 수 있다. 필터들(104)은 수직 또는 수평으로 설치될 수 있다.

상기 보여지는 실시예에서, 상기 반응기 및 상기 필터는 400볼트 AC 60Hz의 전원이 필요하다. 설명된 바와 같이, 상기 반응기 및 필터의 전력 소모는 6인치 시스템에 대하여 대략 7kW이다. 당연히, 상기 전력 조건들은 상기 선박의 구성 및 상기 설치되는 시스템의 유량율에 따라 달라질 것이다. 그렇지만, 6인치 반응기 당 7-10kW의 전력 소모가 예상된다.

상기 개별 모듈들은 리프트 또는 두 명의 설치 기술자들에 의하여 쉽게 운반될 수 있다. 무거운 리프팅 기어나 장비는 불필요하지만, 설치의 용이성을 위하여, 500kg의 체인 리프트나 전기적 리프트가 채용될 수 있다.

기존의 선박들 내의 설치를 위해서는, 상기 반응기(1)가 어떠한 자세,즉, 수직, 수평 또는 상기 선박의 공간 가용성에 따른 어떠한 각도로 장착될 수 있다는 점에 주목하는 것이 중요하다. 상기 유닛이 장착되거나 상기 파이프라인 내부로 맞추어지는 각도는, 상기 반응기의 동작 성능에 영향을 주지는 않을 것이다. 상기 반응기는 모듈 형태이고, 개별 섹션들 내에 공급될 수 있으며, 지정된 설치 장소로 가져가서 그 자리에서 조립될 수 있다. 즉, 선박 구조의 주요한 변경은 필요하지 않다.

상기 선박 내에, 상기 해수 상자 및 밸라스트 펌프 사이에 가용한 충분한 공간이 없다면, 상기 반응기는 상기 밸라스트 펌프 뒤에 설치될 수 있다.

대안적으로, 상기 바람직한 위치로 이어지고, 상기 선박 평형수 펌프로 돌아가는 추가적인 파이프 작업물을 위한 준비가 이루어질 수 있다. 이러한 방법이 채용되면, 상기 추가적인 파이프 작업물, 절곡 작업 등은 상기 시스템을 통하여 선박 평형수의 유량율에 반대로 영향을 주지 않는 것이 보장되도록 주의가 기울여져야 한다. 어려운 설치 작업으로, 분리된 섹션들 내의 상기 세 개의 챔버들을 상기 파이프 작업물 내부로 설치하는 것이 가능하다. 이러한 종류의 설치와 함께, 상기 분리된 섹션들에 대한 전기적 연결들과 같은 인자들도 고려되어야 한다.

본 출원인은 다양한 테스트를 수행하였으며, 그 결과를 도 12의 표에 기재하였다. 도 12에서, "챔버 1", "챔버 2" 및 "챔버 3"이라는 기재는, 제1 모듈(300), 제2 모듈(400) 및 제3 모듈(600)을 각각 나타낸다. 상기 "챔버 4"라는 기재는 제3 모듈(500)을 나타낸다. 상기 "O₃"라는 기재는 오존이 유입되는 테스트를 나타낸다. 상기 "VAT"라는 기재는 전기 분해가 수행되는 테스트를 나타낸다(VAT라는 약어는 상기 테스트에 사용되는 가변 전류 변환기/정류기(variable amperage transformer/rectifier)의 약자이다). 상기 반응기의 생산 버전들은 고정된 최적의 출력을 상기 전극들에 제공하는 정류기를 구비한다.

테스트 50b에 관하여, 상기 반응기 내의 다양한 섹션들의 직경들의 구성은, 캐비테이션 플레이트들이 없더라도 캐비테이션이 유도될 수 있는 정도로 구성된다는 점에 주목하여야 한다. 상기 테스트들은 45kW 펌프와 6인치 반응기를 사용하여 수행되었다. 상기 펌프는 테스트 58b를 제외하고는 상기 반응기를 통하여 시간당 220m³의 유량율을 생성한다. 상기 테스트 58b에서는, 90kW의 펌프가 사용되고, 상기 반응기에 의하여 320m³의 유량율을 생성한다.

이러한 테스트들을 수행한 후, 본 출원인은 캐비테이션 기반의 시스템의 효 율은, 차염소산나트륨(sodium hypochlorite) 및 다른 가스들을 생성하는 전기 분해 공정의 추가에 의하여 향상된다는 결론에 도달하였다.

해수에서 수행된 상기 테스트들이, 물 내부로 오존의 용량을 추가적으로 투입하는 것 상기 기술된 캐비테이션-전기 분해 조합의 효과를 증가시키는지 여부에 관하여 결정적으로 보여준다고는 볼 수는 없지만, 본 출원인은 이러한 오존의 투입이 담수 내의 시스템에서도 효율을 증가시키고 전기 분해가 유해 가스의 생성을 없애거나 줄일 수 있을 것이라고 생각한다.

또한, 캐비테이션 공정과 조합되어 사용되면, 필요한 효율을 달성하기 위하여, 종래의 알려진 시스템들에서 제공되는 유해 가스에 비하여 훨씬 낮은 사용량이 필요하다. 이것은 결국, 낮은 전력 요구로 이어지고, 잠재적인 위험을 갖는 화학물질들의 양을 낮추는 것으로 이어진다.

본 명세서가 본 발명의 특정 실시예들을 설명하였지만, 당업자에게는 본 발명의 사상 및 범주를 일탈하지 않고서도 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 점은 명확할 것이다.

Claims

물의 체적 내에 존재하는 수중 유기물 오염을 감소시키는 방법으로서,

수중 유기물들로 오염된 물의 개방부(open body)로부터 상기 물이 연장된 도관 시스템을 통과하도록 펌핑하는 단계로서, 상기 물은 상기 시스템 내의 모든 지점들에서 동일한 체적 유량율(volumetric flow rate)을 가지고, 상기 시스템의 모든 지점에서 압력 헤드 및 속도 헤드를 가지는 단계; 및

상기 물을 탱크 내로 안내하는 단계를 포함하는데,

상기 물을 다양한 직경의 도관 시스템을 포함하는 반응기 유닛을 통과하도록 펌핑하여, 상기 물 내의 상기 압력 헤드가 대기압 이하의 레벨로 떨어지고, 따라서 상기 제1 지점에 있는 물의 상기 속도 헤드를 증가시킴으로써, 상기 시스템의 제1 지점에서 캐비테이션이 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 물은, 상기 반응기 유닛을 통과하여 펌핑된 후에, 선박의 밸라스트 탱크 내부로 배출되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 물은, 상기 반응기의 하류에서, 상기 도관 시스템을 따라 일렬로 위치하는 펌프에 의하여, 상기 반응기를 통과하여 흡입되는 방법.
제3항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여 초당 2 내지 3.5 미터 사이의 평균 속도로 펌핑되는 방법.
제4항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여 대략 초당 3 미터로 펌핑되는 방법.
제3항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 시간당 160 내지 320 입방 미터 사이의 체적 유량율로 펌핑되는 방법.
제4항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 대략 시간당 280 입방 미터의 체적 유량율로 펌핑되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 시간당 450 내지 1000 입방 미터 사이의 체적 유량율로 펌핑되는 방법.
제6항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기를 통과하여, 대략 시간당 640 입방 미터의 체적 유량율로 펌핑되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 물은 상기 반응기 내에서 전기 분해되어, 상기 반응기를 통과하는 물의 리터당 0.4 내지 1.0 밀리그램 사이의 양으로, 차염소산나트륨(sodium hypochlorite)을 상기 물에 투입하는 방법.
제3항에 있어서,

오존이 상기 반응기를 통과하는 상기 물에 투입되는 방법.
제11항에 있어서,

상기 오존은 리터당 0.001 내지 0.1 그램 사이의 양으로 상기 물에 투입되는 방법.
제12항에 있어서,

상기 오존은 대략 리터당 0.01 그램의 양으로 상기 물에 투입되는 방법.
제11항에 있어서,

상기 오존은 상기 선박 내에서 생성되는 방법.
제14항에 있어서,

상기 오존은 코로나 방전 오존 생성법에 의하여 생성되는 방법.
제11항에 있어서,

상기 오존은 상기 물이 캐비테이션을 일으키기 전에, 상기 물에 투입되는 방법.
제1 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

2004년 IMO Ballast Water Convention에 부가된 부록인 "Regulations for the control and management of ships' Ballast Water and Sediments"의 D-2 규정에 지정된 조건을 만족하기 위하여, 상기 선박 내의 밸라스트 탱크 내로 상기 처리된 물을 배출하기 전에, 캐비테이션 및 전기 분해의 조합에 의하여 상기 물에 캐비테이션을 일으킴으로써, 생존 유기물들의 농도를 감소시키는 단계를 더 포함하는 방법.
물의 체적 내에 존재하는 수중 유기물들을 감소시키는 장치로서,

상류 말단 및 하류 말단을 갖는 연장된 도관 시스템을 가지며, 상기 물이 일정한 체적율(volumetric rate)로 유동할 수 있도록 구성되는 반응기를 포함하는데,

상기 도관 시스템에 의하여 정의되는 부분들은,

대략 원추대형(frusto-conical) 형상을 가지며, 제1 직경을 갖는 제1 개방부를 형성하는 하류 말단과, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 개방부를 형성하는 상류 말단을 가지는 제1 테이퍼 부분; 및

상기 제1 직경보다 큰 제3 직경으로 된 대략 실린더형 형상과, 방사상으로 배치된 커넥터에 의하여 상기 제1 테이퍼 부분의 상기 하류 말단에 연결되는 제1 반응기 부분을 포함하여, 상기 도관 시스템의 상기 직경이 상기 테이퍼 부분 내의 제1 개구부의 하류에서 갑자기 증가하도록 하는 제1 반응기 부분을 포함하고,

상기 제1 직경은 상기 도관 시스템을 통과하여 하류로 유동하는 물 내에 캐비테이션을 일으키는 크기를 갖는 장치.
제18항에 있어서,

상기 반응기 유닛의 하류에, 상기 도관 시스템과 일렬로 위치하는 펌프를 더 포함하는 장치.
제19항에 있어서,

상기 반응기는 상기 반응기를 통과하여 유동하는 물을 전기 분해 하도록 구성되는 적어도 한 쌍의 전극들을 포함하는 장치.
제19항에 있어서,

상기 반응기는 오존 주입 수단을 포함하는 장치.
제21항에 있어서,

상기 오존은 코로나 방전에 의하여 생성되는 장치.
제18항에 있어서,

동작 시에 상기 물이 유동의 경로를 따라, 연속적으로 또는 간헐적으로, 2 내지 3 미터 사이의 거리로 캐비테이션을 일으키도록, 규격 및 구성이 설정되는 장치.
제18항에 있어서,

동작 시에 상기 물이 유동의 경로를 따라, 연속적으로 또는 간헐적으로, 1 내지 5초 사이의 기간으로 캐비테이션을 일으키도록, 규격 및 구성이 설정되는 장치.
제19항에 있어서,

동작 시에 상기 물이 유동의 경로를 따라, 연속적으로 또는 간헐적으로, 대략 5초의 기간으로 캐비테이션을 일으키도록, 규격 및 구성이 설정되는 장치.
제19항에 있어서,

상기 반응기는 복수의 모듈들을 포함하며, 상기 모듈들 각각은,

상기 반응기를 통과하여 유동하는 물을 전기 분해 하도록 구성된 적어도 하나의 쌍의 전극들, 상기 유동하는 물 내부로 캐비테이션을 일으키는 수단, 및 오존 주입 수단 중에서 하나를 포함하는 장치.
제26항에 있어서,

상기 반응기는 서로 직렬로 연결되는 복수의 모듈들을 포함하는 장치.
제26항에 있어서,

상기 반응기는 하나의 모듈을 다른 모듈에 연결하는 파이프의 섹션과 직렬로 연결되는 복수의 모듈들을 포함하는 장치.
상기 반응기를 통과하여 유동하는 물을 전기 분해 하도록 구성된 적어도 하나의 쌍의 전극들, 상기 유동하는 물 내부로 캐비테이션을 일으키는 수단, 및 오존 주입 수단 중에서 하나를 포함하고,

청구항 26에 따른 반응기 유닛에 포함되도록 구성되는 모듈.
제29항에 기재된 복수의 모듈들을 포함하고, 청구항 26에 따른 장치로 조립될 수 있도록 구성되는 키트.
제18항에 기재된 복수의 반응기들을 포함하는 장치로서, 상기 복수의 반응기들은 매니폴드를 통하여 평행하게 연결되는 장치.