KR20100031998A

KR20100031998A - 선박 밸러스트수 처리장치

Info

Publication number: KR20100031998A
Application number: KR1020080090930A
Authority: KR
Inventors: 이수호; 배재류
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-03-25
Also published as: KR101061564B1

Abstract

본 발명은 선박의 밸러스트 탱크에 저장되거나 밸러스트 탱크로부터 직접 해양으로 배출되는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로, 선박의 밸러스트수를 살균처리하는 밸러스트수 처리장치에 있어서, 주 엔진(11)과 상기 주 엔진(11)에서 연소 후 발생되는 폐열을 회수하는 폐열회수장치(12)에 의하여 스팀 터빈(13)과 발전기(14)를 구동하여 밸러스트수 처리장치에 필요한 전력과 선박에 필요한 온수를 조달하는 동력발생부(10); 상기 동력발생부(10)의 폐열회수장치(12)를 통과한 2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 가열장치(21)와, 상기 가열장치(21)의 구동이 중단된 경우 폐열을 배기구로 직접 우회시켜 배기시킬 수 있도록 하는 방향전환 밸브(22)를 구비하고 있는 밸러스트수 살균처리부(20); 이송펌프(31) 및 적어도 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33)를 통과하여 밸러스트 탱크(34)에 저장된 미처리 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급되는 밸러스트수를 상기 가열장치(21)에 살균처리 할 수 있도록 공급하거나, 상기 가열장치(21)에서 살균처리된 밸러스트수를 상기 열교환기(32)(33)와 냉각기(35)를 거쳐 이송펌프(36)에 의하여 밸러스트 탱크(37)에 저장하거나 해양으로 직접 배출할 수 있도록 하는 밸러스트수 이송처리부(30); 상기 동력발생부(10)의 발전기(14)를 통해 발생되는 전력의 일부를 다수의 보조엔진(41)과 밸러스트수 이송을 위한 이송펌프(31)(36) 및 밸러스트수 냉각을 위한 냉각기(35)의 동력으로 사용할 수 있도록 하는 전력공급부(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고 있으며, 이에 따라 선박 배기관의 폐열을 에너지로 회수함과 동시에 선박 밸러스트수를 살균 처리할 수 있도록 하고 또한, 선박 밸러스트수 처리장치의 가동에 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있도록 구성함으로써, 최소한의 운영비용으로 선박 밸러스트수의 처리가 가능하고 환경공해도 저감할 수 있도록 하는 효과가 있다.

밸러스트수 처리장치, 밸러스트수 살균장치, 선박 평형수 처리장치

Description

선박 밸러스트수 처리장치{The Ballast Water Treatment System of The Ship}

본 발명은 선박의 밸러스트 탱크에 저장되거나 밸러스트 탱크로부터 직접 해양으로 배출되는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 폐열회수기관과 결합하여 선박 배기관의 폐열을 에너지로 회수함과 동시에 선박 밸러스트수를 살균 처리할 수 있도록 하고 또한, 선박 밸러스트수 처리장치의 가동에 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있도록 구성함으로써, 최소한의 운영비용으로 선박 밸러스트수의 처리가 가능하고 환경공해도 저감할 수 있도록 하는 선박 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.

원유나 컨테이너 등을 수송하는 화물용 선박에는 항행시의 선체의 안정성을 유지하기 위하여 밸러스트 탱크가 설치되어 있다. 통상적으로 원유 등이 적재되어 있지 않을 때에는 밸러스트 탱크 내를 밸러스트수로 채워서 원유나 컨테이너 등을 실을 때에 밸러스트수를 배출함으로써, 선체의 부력을 조정하여 선체를 안정화시키고 있다.

이와 같이 밸러스트수는 선박의 안전한 항해를 위하여 필요한 물로서, 통상 적으로 하역을 수행하는 항만의 해수가 이용된다. 밸러스트수에는 밸러스트수를 교체한 지역의 해수에 포함되어 있는 플랑크톤을 포함한 각종 생물이 포함되어 있어 타 지역에서의 밸러스트수 교체로 인한 해양오염 및 생태계 파괴 현상이 심각한 실정이다.

이에 미국에서는 1996년 국가 침입종 법률을 제정하여 외래종을 침입자로 규정, 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역 대상이 되는 수입화물로 규정하고 직접 검역을 실시하고 있다.

한편, 국제해사기구(International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트수 살균처리장치를 선박에 탑재하도록 하여 위반시 해당 선박의 입항을 전면 금지하도록 하였다.

선박 밸러스트수는 공해상에서 교환한 후 항구로 들어가거나 규정치 이하의 해양 미생물이 포함되도록 자체 처리방식을 통해 살균하는 방식을 사용하게 된다. 그 동안 선박 밸러스트수 처리를 위한 장치로는 오존살균, 전기살균, 화학약품살균, 선박배기관의 폐열에 의한 살균, 항구에서 파이프 라인을 통해 회수하여 육상에서 처리하는 방식 등 여러가지가 논의되었으나, 장비설치 및 운영에 비용이 많이 소요되고 실효성에 대해서도 논란이 많은 문제점이 있게 되었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명에서 추구하는 기술적 과제는 선박 폐열회수기관과 결합하여 선박 배기관의 폐열을 에너지로 회수함과 동시에 선박 밸러스트수를 살균 처리할 수 있도록 하고 또한, 선박 밸러스트수 처리장치의 가동에 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있도록 구성함으로써, 최소한의 운영비용으로 선박 밸러스트수의 처리가 가능하고 환경공해도 저감하여 국제해사기구에서 규정하는 밸러스트수의 살균처리 조건을 충족시킬 수 있도록 하는 선박 밸러스트수 처리장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하여 구현되는 기술적 수단은 선박의 밸러스트수를 살균처리하는 밸러스트수 처리장치에 있어서, 주 엔진(11)과 상기 주 엔진(11)에서 연소 후 발생하는 폐열을 회수하는 폐열회수장치(12)에 의하여 스팀 터빈(13)과 발전기(14)를 구동하여 밸러스트수 처리장치에 필요한 전력과 선박에 필요한 온수를 조달하는 동력발생부(10); 상기 동력발생부(10)의 폐열회수장치(12)를 통과한 2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 가열장치(21)와, 상기 가열장치(21)의 구동이 중단된 경우 폐열을 배기구로 직접 우회하여 배기시킬 수 있도록 하는 방향전환 밸브(22)를 구비하고 있는 밸러스트수 살균처리부(20); 이송펌프(31) 및 적어도 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33)를 통과하여 밸러스트 탱크(34)에 저장된 미처리 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급되 는 밸러스트수를 상기 가열장치(21)에 살균처리 할 수 있도록 공급하거나, 상기 가열장치(21)에서 살균처리된 밸러스트수를 상기 열교환기(32)(33)와 냉각기(35)를 거쳐 이송펌프(36)에 의하여 밸러스트 탱크(37)에 저장하거나 해양으로 직접 배출할 수 있도록 하는 밸러스트수 이송처리부(30); 상기 동력발생부(10)의 발전기(14)를 통해 발생시킨 전력의 일부를 다수의 보조엔진(41)과 밸러스트수 이송을 위한 이송펌프(31)(36) 및 밸러스트수 냉각을 위한 냉각기(35)의 동력으로 사용할 수 있도록 하는 전력공급부(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치를 제시한다.

본 발명은 선박 폐열회수기관과 결합하여 선박 배기관의 폐열을 에너지로 회수함과 동시에 선박 밸러스트수를 살균 처리할 수 있도록 하고 또한, 선박 밸러스트수 처리장치의 가동에 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있도록 구성함으로써, 최소한의 운영비용으로 선박 밸러스트수의 처리가 가능하고 환경공해도 저감될 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 밸러스트수 처리장치의 전체적인 구성상태를 예시한 구성도이다.

본 발명은 전체적인 구성부를 크게 분류하여 보면, 주엔진에 의하여 선박 전체의 추진력과 동력을 공급하는 동력발생부(10)와, 가열장치에 의하여 밸러스트수를 살균처리하는 살균처리부(20)와, 상기 살균처리부(20)에 미처리 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급되는 밸러스트수를 이송하거나 살균처리된 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 냉각 저장하거나 또는 해양으로 직접 배출할 수 있도록 하는 밸러스트수 이송처리부(30) 및 상기 동력발생부(10)를 통해 발생되는 전력의 일부를 처리장치 자체의 동력으로 사용할 수 있도록 하는 전력공급부(40)로 구성되어 있다.

상기 동력발생부(10)는 최대 35℃ 정도의 공기와 가스를 혼합 연소시켜 동력을 발생시키는 주엔진(11)과, 상기 주엔진(11)에서 연소 후 발생되는 260℃ 내외의 1차 폐열을 회수하는 폐열회수장치(12), 그리고, 상기 폐열회수장치(12)에서 발생하는 스팀에 의하여 스팀 터빈(13)을 구동시키는 한편, 이 스팀 터빈(13)에 의하여 구동되는 발전기(14)를 구비하여 밸러스트수 처리장치에 필요한 전력과 선박에 필요한 온수를 조달할 수 있도록 구성되어 있다.

밸러스트수를 살균처리하는 상기 살균처리부(20)는 상기 동력발생부(10)의 폐열회수장치(12)를 통과한 약 160℃ 내외의 2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 가열장치(21)와, 상기 가열장치(21)의 구동이 중단된 경우 폐열을 배기구로 직접 우회하여 배기시킬 수 있도록 하는 방향전환 밸브(22)가 구비되어 있는데, 이 방향전환 밸브(22)는 상기 밸러스트수 가열장치(21)의 구동여부를 감지하여 필요에 따라 폐열을 가열장치(21)로 공급하거나 배기구로 직접 우회하여 배기시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 살균처리부(20)에 미처리 밸러스트수를 이송하거나 살균처리된 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 냉각 저장 또는 해양으로 직접 배출할 수 있도록 하는 밸러스트수 이송처리부(30)는, 이송펌프(31)와 적어도 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33)를 통과하여 밸러스트 탱크(34)에 저장된 미처리 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급되는 밸러스트수를 상기 가열장치(21)에 살균처리할 수 있도록 공급하거나, 상기 가열장치(21)에서 살균처리된 밸러스트수를 상기 열교환기(32)(33)와 냉각기(35)를 거쳐 이송펌프(36)에 의하여 밸러스트 탱크(37)에 저장하거나 해양으로 직접 배출할 수 있도록 구성되어 있는데, 상기 살균 전 발라스트 탱크(34)에서 가열장치(21)로 이송되는 밸러스트수는 이미 가열장치(21)에 의해 가열되어 살균 후 발라스트 탱크(37)로 이동하거나 해양으로 직접 배출되는 밸러스트수가 들어있는 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33) 내부를 통과함으로써, 일방은 예열 다른 일방은 냉각으로 유도되도록 구성되어 있다. 이러한 열교환기(32)(33)의 예열, 냉각라인은 상호 기능의 변경구성이 가능하다.

상기 동력발생부(10)의 발전기(14)의 구동에 의하여 발생된 전기 일부를 처리장치 자체의 동력으로 사용할 수 있도록 하는 전력공급부(40)는 다수의 보조엔진(41)구동을 위하여 이 보조엔진(41)들로 전기를 공급하거나 밸러스트수 이동을 위한 이송펌프(31)(36) 및 밸러스트수 냉각을 위한 냉각기(35)로 전력을 공급함으로써, 밸러스트수 처리장치에 필요한 전력의 일부를 자체적으로 충당하여 선박 밸 러스트수 처리 및 운영비용을 최소화할 수 있도록 구성되어 있다,

상기와 같이 구성된 본 발명은 동력발생부(10)의 주엔진(11)에 의하여 선박 전체의 추진력과 동력을 공급하게 되고, 상기 주엔진(11)에서 연소 후 발생되는 260℃ 내외의 1차 폐열을 회수하는 폐열회수장치(12)의 스팀에 의하여 스팀 터빈(13)과 발전기(14)를 구동시켜 전력을 생산하여 전력공급부(40)로 전력을 공급하는 한편, 상기 동력발생부(10)의 폐열회수장치(12)를 통과한 약 160℃ 내외의 2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 살균처리부(20)의 가열장치(21)에 이송펌프(31)와 적어도 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33)를 통과하여 밸러스트 탱크(34)에 저장된 미처리 밸러스트수를 상기 가열장치(21)에 살균처리할 수 있도록 공급하게 되고, 이에 따라 상기 가열장치(21)에서 살균처리된 밸러스트수를 상기 열교환기(32)(33)와 냉각기(35)를 거쳐 이송펌프(36)에 의하여 밸러스트 탱크(37)에 저장하거나 해양으로 직접 배출하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 선박 폐열회수기관과 결합하여 선박 배기관의 폐열을 에너지로 회수함과 동시에 선박 밸러스트수를 살균 처리할 수 있도록 하고 또한, 선박 밸러스트수 처리장치의 가동에 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있도록 구성함으로써, 최소한의 운영비용으로 선박 밸러스트수의 처리가 가능하고 환경공해도 저감할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 밸러스트수 처리장치의 전체적인 구성상태를 예시한 구성도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 동력발생부 11: 주엔진

12: 폐열회수장치 13: 스팀 터빈

14: 발전기 20: 살균처리부

21: 가열장치 22: 방향전환 밸브

30: 밸러스트수 이송처리부 31,36: 이송펌프

32,33: 열교환기 34,37: 밸러스트 탱크

35: 냉각기 40: 전력공급부

41: 보조엔진

Claims

선박의 밸러스트수를 살균처리하는 밸러스트수 처리장치에 있어서,

주 엔진(11)과 상기 주 엔진(11)에서 연소 후 발생되는 폐열을 회수하는 폐열회수장치(12)에 의하여 스팀 터빈(13)과 발전기(14)를 구동하여 밸러스트수 처리장치에 필요한 전력과 선박에 필요한 온수를 조달하는 동력발생부(10);

상기 동력발생부(10)의 폐열회수장치(12)를 통과한 2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 가열장치(21)와, 상기 가열장치(21)의 구동이 중단된 경우 폐열을 배기구로 직접 우회하여 배기시킬 수 있도록 하는 방향전환 밸브(22)를 구비하고 있는 밸러스트수 살균처리부(20);

이송펌프(31) 및 적어도 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33)를 통과하여 밸러스트 탱크(34)에 저장된 미처리 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급되는 밸러스트수를 상기 가열장치(21)에 살균처리 할 수 있도록 공급하거나, 상기 가열장치(21)에서 살균처리된 밸러스트수를 상기 열교환기(32)(33)와 냉각기(35)를 거쳐 이송펌프(36)에 의하여 밸러스트 탱크(37)에 저장하거나 해양으로 직접 배출할 수 있도록 하는 밸러스트수 이송처리부(30);

상기 동력발생부(10)의 발전기(14)를 통해 발생시킨 전력의 일부를 다수의 보조엔진(41)과 밸러스트수 이송을 위한 이송펌프(31)(36) 및 밸러스트수 냉각을 위한 냉각기(35)의 동력으로 사용할 수 있도록 하는 전력공급부(40);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 밸러스트수 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 동력발생부(10)의 발전기(14)는 폐열회수장치(12)의 스팀에 의한 스팀 터빈(13)으로 구동되며, 상기 발전기(14)의 구동에 의하여 생산된 전력의 일부를 선박 밸러스트수 처리장치 가동에 필요한 자체 전력으로 공급할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치.
청구항 1에 있어서,

2차 폐열에 의하여 밸러스트수를 가열하여 살균처리하는 밸러스트수 살균처리부(20)에는 방향전환 밸브(22)를 구비하여, 상기 밸러스트수 가열장치(21)의 구동여부의 필요에 따라 폐열을 가열장치(21)로 공급하거나 배기구로 직접 우회하여 배기시킬 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 밸러스트 탱크(34)에 저장된 밸러스트수 또는 해양으로부터 직접 공급 되는 밸러스트수를 가열장치(21)로 이송하거나 살균처리된 밸러스트수를 밸러스트 탱크(37)로 저장하하거나 해양으로 직접 배출하는 밸러스트수 이송처리부(30)는 가열장치(21)로 이송되는 밸러스트수는 이미 가열장치(21)에 의해 가열되어 살균 후 발라스트 탱크(37) 또는 해양으로 직접 이동되는 밸러스트수가 들어있는 1개 이상 복수의 열교환기(32)(33) 내부를 통과함으로써, 일방은 예열 다른 일방은 냉각으로 유도되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치.