KR20120057288A - 선박용 수처리 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 수처리 장치 및 방법에 대한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 수처리 장치는 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터; 여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정기; 및 상기 pH 측정기의 신호에 응답하여, 측정된 상기 응축수를 분류하여 용도별로 지정된 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 유동 제어 밸브를 포함한다.

Description

선박용 수처리 장치 및 방법{Water Processing Apparatus for Ship and Water Processing Method for Ship}

본 발명은 수처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 장착되어 사용되는 선박용 수처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

대형 여객선의 경우, 선박의 규모에 따라 다르지만, 약 50개 이상의 에어 핸들링 유니트(Air Handling Unit: AHU, 이하 'AHU'라 한다)가 선박에 탑재된다. 선박의 운항 시에 이 AHU 에서 많은 응축수가 발생하게 되는데, 특히 선박이 운항하는 항로 지역의 날씨와 계절적 요인에 따라 별도의 파이프 라인 및 저장탱크를 설치해서 관리를 해야 할 만큼 많은 응축수가 발생하기도 한다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 AHU(10) 에서 발생되는 응축수는 응축수 배관(20)으로 유동되어,일반 오수 배관(30)을 통해 오수 저장 탱크(40)로 보내진 후 배출되기 때문에 응축수를 재사용할 수 없다.

본 발명의 실시예들은 선박의 AHU 에서 발생되는 방대한 양의 응축수를 재사용할 수 있는 선박용 수처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 수처리 장치는 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터; 여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정기; 및 상기 pH 측정기의 신호에 응답하여, 측정된 상기 응축수를 분류하여 용도별로 지정된 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 유동 제어 밸브를 포함한다.

여기서, 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링부를 추가로 포함한다.

한편, 상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 상기 유동 제어 밸브는 응축수를 재사용 탱크로 유동하게 하는 한다.

또한, 상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 상기 유동 제어 밸브는 응축수를 폐수 탱크로 유동하게 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 선박용 수처리 방법은 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터링 단계; 여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정 단계; 및 상기 pH 측정 단계에서 측정된 pH 정보에 따라, 측정된 상기 응축수를 분류하여 용도별로 지정된 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 필터링 단계 이전에 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링 단계를 추가로 포함한다.

또한, 상기 pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 상기 유동 제어 단계는 응축수를 재사용 탱크로 유동하도록 제어한다.

한편, 상기 pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 상기 유동 제어 단계는 응축수를 선저 폐수 탱크로 유동하도록 제어한다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박용 수처리 장치 및 방법은 선박의 AHU에서 발생되는 방대한 양의 응축수를 재사용할 수 있다.

도 1은 종래의 선박의 수처리 장치에 대한 개략적인 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치를 탑재한 선박의 개략적인 설명도이다.
도 3은 도 2의 수처리 장치를 부분 확대하여 도시한 개략적인 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 방법에 대한 순서도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치를 탑재한 선박의 개략적인 설명도이다.

도 2를 참조하면, 선박(100), 특히 여객선은 객실과 같은 구획된 공간을 다수 구비한다. 또한, 이러한 구획된 공간은 사용자의 차별적인 요구에 따라 공기조화(air conditioning)를 해야 하는 점, 그리고 하나의 AHU(Air Handling Unit) 가 공기 조화할 수 있는 공간의 크기에 제한이 있는 점 등의 이유로 선박(100)은 소정의 크기의 구획된 공간별로 별도의 AHU 를 구비하게 된다.

각각의 AHU 에서는 선박이 통과하는 지역의 환경적 특성이나 계절적 요인에 의하여 다량의 응축수가 발생하게 되고, 이러한 AHU 가 다수 구비되어 있는 대형 선박에서는 다수의 AHU 에서 발생되는 응축수의 양이 상당한 수준이다.

AHU 이외에 설비에서 발생되어 재사용이 불가능한 물, 예를 들어 팬 코일 유닛(FCU: fan coil unit)에서 발생한 물은 별도의 수집탱크(104)로 보내어져서 저장된 후 처리된다. AHU 와 같은 공조장치에서 발생된 물은 다른 설비에서 발생된 물보다는 재사용의 여지가 높기 때문에 재사용에 사용된다.

개별 AHU(102)에서 발생된 응축수는 수직적으로 연결된 AHU 끼리 응축수 배관을 통하여 수직 연결되고, 수직하게 연장된 응축수 배관은 수평 배관에 의하여 다시 연결되어 선박 하측에 배치된 수처리 장치(110)으로 보내어진다.

도 2의 수처리 장치(110)에 대해서는 이후 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 도 2의 수처리 장치를 부분 확대하여 도시한 개략적인 설명도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치는 AHU(102)에서 발생된 응축수를 개별 응축수 배관(112) 및 개별 응축수 배관들이 연결되어 주된 배관을 이루는 통합 응축수 배관(114)를 포함하는 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링부(116)를 구비한다. 상기 비주얼 샘플링부(116)는 예를 들어 카메라를 이용하여 특정 크기 이상의 이물질이 있는지 여부를 판단하거나, 특정 크기 이상의 이물질의 존재 여부를 확인할 수 있는 메쉬 형태의 구성요소이거나, 특정의 투명도를 확인할 수 있는 구성요소이거나, 특정의 색상을 확인할 수 있는 구성요소일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 장치는 상기 비주얼 샘플링부(116)를 통과한 응축수를 여과하는 필터(124), 여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정기(126); 및 상기 pH 측정기의 측정 결과에 응답하여, pH가 측정된 응축수를 다수의 재사용 탱크 또는 선저 폐수 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 유동 제어 밸브(128a, 128b)를 포함한다.

상기 비주얼 샘플링부(116)는 응축수 배관(112, 114)을 통하여 유동하는 응축수를 1차적으로 시각적 정보를 이용하여 검사하게 된다. 응축수 배관(112, 114)을 따라 유동하는 응축수를 유동하는 상태에서 검사하게 될 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 응축수 배관(112, 114)을 통하여 일정량의 응축수를 저장탱크에 저장한 후 그 저장 탱크에 저장된 응축수를 시각적으로 검사할 수도 있다.

상기 비주얼 샘플링부(116)에서 응축수를 시각적으로 검사한 결과, 응축수를 재사용하기에 적합하지 않다고 판단되면, 폐수 밸브(118b)를 개방하여 폐수 밸브로 응축수를 유동시켜 폐수 밸브를 통과한 응축수는 선저 폐수 탱크(120)로 수집된다.

만약 비주얼 샘플링부(116)에서 응축수를 시각적으로 1차 검사한 결과, 응축수가 재사용하기에 적합한 수준으로 판단되며, 폐수 밸브(118b)를 폐쇄한 상태로 연결 유동 밸브(118a)를 개방하여 그 이후의 재사용 처리 구간으로 응축수가 유동하게 된다. 연결 유동 밸브(118a)를 통과한 응축수는 우선 저장 탱크(122)에 저장된다.

시각적인 1차 검사에 의해 재사용 가능한 응축수로 구분된 응축수는 상기 저장 탱크(122)에 저장되었다가 필터(124)에 의해 여과된다.

저장 탱크(122)에 저장된 탱크는 실제 재사용을 위한 처리를 거친 응축수가 아닌 재사용 처리 가능한 수준의 응축수를 모아둔 것에 불과하다. 따라서, 저장 탱크(122)에 저장된 응축수를 재사용을 위하여 수처리 공정을 거쳐야 한다.

상기 필터(124)는 상기 비주얼 샘플링부(116)에서 재사용 처리를 거쳐서 재사용이 가능하다고 분류된 응축수를 1차적으로 여과한다. 상기 필터는 다량의 물을 여과하기 위한 공지의 다양한 필터를 포함한다. 따라서 본 발명에서는 상기 필터(124)의 구체적 구성에 대해서는 설명을 생략하며, 다양한 필터 구조체가 본 발명의 필터(124)에 채용될 수 있다. 또한, 상기 필터(124)는 다양한 필터링 방식의 필터 구조체들이 다수 연결된 복수의 필터링 공정을 행하는 복합적인 여과 구조일 수도 있다.

필터(124)를 거쳐서 여과된 응축수는 소정의 수준으로 이물질이 제거된 상태가 된다. 그러나 필터(124)를 거친 응축수는 수소 이온 농도 지수인 pH를 측정하는 pH 측정기(126)로 보내져서 pH 가 측정된다.

왜냐하면, 비록 여과되어 이물질이 제거된 응축수라 하더라도, pH에 따라 선체에서 재사용될 때 그러한 재사용되는 응축수와 접촉하게 되는 물건, 선체의 구조물의 상호간 특성을 고려하여 사용 용도를 결정하거나, 아니면 폐수로 버릴 것인지를 결정해야 하기 때문이다.

만약, 이물질은 제거되었으나 산성이 높은 응축수를 재사용하는 경우, 예를 들어 선박을 세척하는데 사용하거나 그러한 응축수로 빨래를 세탁하는 경우, 이러한 산성의 응축수가 선박의 철강부분을 부식시키거나 빨래를 손상시킬 수 있다. 따라서, 이물질이 제거된 응축수라 하더라도 사용되는 용도에서의 적절한 pH 를 고려하여 사용 용도에 따라 분류되어야 할 필요가 있다.

이러한 이유로, 상기 pH 측정기(126)에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 유동 제어 밸브(128a, 128b) 중 재사용 유동 제어 밸브(128b)는 개방되고 폐처리 유동 제어 밸브(128a)는 폐쇄됨으로써 응축수는 재사용 응축수 배관(130)을 따라 재사용 탱크(132, 134, 136)로 유동하게 된다. pH 가 5 내지 9의 범위 이내의 응축수라면, 세탁수나 세척수도 사용시에 빨래나 선박의 철강 부분에 부식 내지 손상을 일으키지 않기 때문에 이러한 범위의 pH 를 가진 응축수가 재사용된다.

그러나, 상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 상기 유동 제어 밸브(128a, 128b) 중 재사용 유동 제어 밸브(128b)는 폐쇄되고 폐처리 유동 제어 밸브(128a)는 개방됨으로써 응축수는 선저 폐수 탱크(120)로 유동하게 하게 한다. 상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우는 너무 산성을 띠거나 너무 알카리성을 띠게 되어 재사용에 부적합하기 때문에 재사용되지 않고 선저 폐수 탱크로 유동하게 된다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 응축수는 필터(124)를 거친후 pH측정기(126)를 거치게 되는데, 이에 한정되는 것은 아니며, pH 측정기를 거쳐서 재사용 가능한 수준임이 확인 된 후에 필터기에서 여과될 수도 있다. 따라서, pH 에 따른 분류 단계와 필터에 의한 필터링(여과) 단계는 선후 관계가 없으며 모두 본 발명의 범위에 포함된다.

한편, 상기 재사용 탱크(132, 134, 136)는 예를 들어, 빨래 세탁을 위한 빨래세탁수 탱크(132)와 선박 세척을 위한 세척수 탱크(134, 136)를 포함한다. 또한 선박 세척을 위한 세척수 탱크는 창문 세척수를 저장하는 창문 세척수 탱크(134) 와 데크의 바닥과 측면 등을 세척하는 세척수를 저장하는 데크 세척수 탱크(136)를 포함할 수 있다. 재사용 탱크는 이에 한정되는 것은 아니며, 응축수는 수세식 화장실 변기 세척을 위한 용도로 사용되는 응축수를 저장하는 탱크로 유동될 수도 있고, 그외에 해당 pH 가 사용되기에 적합한 다양한 용도를 위한 저장 탱크로 유동하여 사용될 수도 있다.

이과정에서, 상기 유동 제어 밸브(128a, 128b)는 측정된 응축수의 pH 가 재사용 탱크로 유동하게 함에 있어서, 측정된 응축수의 pH 가 재사용될 용도를 고려하여 응축수가 빨래 세탁수 탱크와 세척수 탱크 중 적어도 하나로 유동하게 한다.

예를 들어, pH 측정기에서 측정한 응축수의 pH 가 선박을 세척하는 용도에는 사용하기에 적합하지만 빨래를 세탁하기에는 부적합하다면 상기 유동 제어 밸브(128b)는 응축수를 구체적으로 빨래 세탁수 탱크(132)로 유동하도록 제어할 수도 있다.

따라서, pH 에 따른 응축수의 분류 작업은 빨래 세탁을 위하여 미리 정해진 수준의 pH 범위, 세척되거나 사용되는 선박의 내외부 장치 또는 구성요소의 재료적 특성에 따라 정해진다.

도 4는 도 2 및 도 3에 따른 수처리 장치를 참고한 본 발명의 일실시예에 따른 수처리 방법에 대한 순서도를 도시한다.

본 발명의 일실시예에 따른 선박용 수처리 방법은 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링 단계 (S1), 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터링 단계(S3), 여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정 단계(S4); 및 상기 pH 측정 단계에서 측정된 pH 정보에 응답하여, pH가 측정된 응축수를 다수의 재사용 탱크 또는 선저 폐수 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 유동 제어 단계(S5, S6, S7)를 포함한다.

상기 비주얼 샘플링 단계(S1)에서 시각적 정보에 의해 응축수가 재사용이 불가능한 불량 상태로 판단되면 응축수는 재사용을 위한 처리 단계를 거치지 않고 선저 폐수 탱크로 유동하게 된다(S2).

그러나, 비주얼 샘플링 단계(S1)에서 시각적으로 판단하여 응축수가 재사용이 가능하다고 판단되며, 필터를 통하여 여과하는 필터링 단계(S3)를 거치게 된 후, pH 를 측정하는 단계(S4)를 거치게 된다.

pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 상기 유동 제어 단계는 응축수를 재사용 탱크로 유동하도록 제어한다.

그러나, pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 응축수는 선저 폐수 탱크로 유동하도록 그 유동이 제어된다.

도 4에 도시된 실시예에서는 필터링 단계 후에 pH를 측정하게 되지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 수처리 방법에 따르면, 필터링 단계가 pH 측정 후 재사용을 위한 제어 유동 단계에서 행해질 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 선박용 수처리 장치 및 방법에 의하면, 선박이 운항시에 발생되는 방대한 양의 응축수를 재사용함으로써 선박의 유지비용을 크게 줄일 수 있게 되고, 재사용 할 수 있는 응축수를 보다 구체적으로 구분하여 사용하고자 하는 용도에 적합하게 응축수를 제공하여 응축수의 재사용 용도를 보다 확장시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들은 응축수를 재사용함에 있어서, 응축수 자체의 물성인 pH 를 고려하여 응축수의 재사용 여부와 재사용 용도를 결정하게 되므로 재사용하는 용도에서 사용자의 물품이나 선박이 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예를 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형된 실시예도 본 발명의 일실시예로서 본 발명의 범위에 속한다.

100: 선박 102: AHU
104: 수집 탱크 110: 수처리 장치
112: 개별 응축수 배관 114: 통합 응축수 배관
116: 비주얼 샘플링부 118a: 연결 유동 밸브
120: 선저 폐수 탱크 122: 저장 탱크
124: 필터 126: pH 측정기
128a, 128b: 유동 제어 밸브 132: 세탁수 저장 탱크
130: 분류 유동 배관 134: 창문 세척수 저장 탱크
136: 데크 세척수 저장 탱크

Claims (8)

1. 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터;
   여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정기; 및
   상기 pH 측정기의 신호에 응답하여, 측정된 상기 응축수를 분류하여 용도별로 지정된 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 유동 제어 밸브를 포함하는 선박용 수처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 상기 유동 제어 밸브는 응축수를 재사용 탱크로 유동하게 하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 pH 측정기에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 상기 유동 제어 밸브는 응축수를 폐수 탱크로 유동하게 하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 장치.
5. 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 여과하는 필터링 단계;
   여과된 상기 응축수의 pH 를 측정하는 pH 측정 단계; 및
   상기 pH 측정 단계에서 측정된 pH 정보에 따라, 측정된 상기 응축수를 분류하여 용도별로 지정된 탱크로 선택적으로 유동하도록 제어하는 단계를 포함하는 선박용 수처리 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 필터링 단계 이전에 응축수 배관을 통하여 수집된 응축수를 시각적으로 검사하는 비주얼 샘플링 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6항에 있어서,
   상기 pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9 의 범위 이내일 경우, 상기 유동 제어 단계는 응축수를 재사용 탱크로 유동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 pH 측정 단계에서 측정된 상기 응축수의 pH 가 5 내지 9의 범위를 벗어나는 경우, 상기 유동 제어 단계는 응축수를 선저 폐수 탱크로 유동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 수처리 방법.

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