KR20140007812A - 감압 구역의 이용에 의한 물의 멸균 방법 및 장치 - Google Patents

감압 구역의 이용에 의한 물의 멸균 방법 및 장치 Download PDF

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모르텐 아가
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Abstract

음용수를 멸균하거나 또는 선박평형수 (ballast water)를 처리하는 데 응용가능한, 수 처리 방법은, 유수 (flow)의 압력을 대기압 미만의 압력으로 적어도 102 배 감소시키도록 배열된 감압 구역 (104)을 포함하는 수로 (102)를 통해, 수 (water)를 유동시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 가스 제거 펌프 (107)가 구비된 헤드 스페이스 (105)를 가진 사이펀 수로 (102)에 수를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

감압 구역의 이용에 의한 물의 멸균 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR STERILIZING WATER BY MAKING USE OF A REDUCED PRESSURE ZONE}
본 발명은 선박평형수 (ballast water)의 수송 방법, 및 이에 적합한 장치를 비롯하여, 수 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
화물선에 화물이 적재되어 있지 않거나 또는 하중이 미달하여 적재되어 있는 경우, 화물선의 중력 중심이 더 높아지므로, 적재되어 있는 경우보다 더 불안정하다. 이런 이유로, 물 (소위 "선박평형수")로 채워질 수 있는 밸러스트 탱크가 선박에 제공되어, 비적재 선박의 중력 중심을 낮추어서, 안정성을 증가시킨다. 이는 종종, 밸러스트 탱크를 제공하는 내각과 외각 사이에 공간이 있는 이중 선체의 선박을 제공하는 것을 수반한다.
그러나, 선박으로부터 화물이 하역되는 지역의 물을 선박평형수로 사용하면, 선박에 화물이 다시 적재되기 전에 다른 지역에서 선박평형수를 배출하는 경우, 생물학적 오염을 발생시킬 수 있다. 하역 장소와 재적재 (reloading) 장소 사이를 항해하는 중에 선박평형수를 배출하고, 상대적으로 오염되지 않은 선박평형수를 연안에서 먼 곳에서 추가로 취하는 옵션이 있지만, 그렇게 되면, 선박평형수를 1회가 아닌 2회 적재하고 배출해야 하며, 바다에 있는 동안 선박이 일시적으로 덜 안정해질 수 있다.
다른 대안은, 작은 어류 및 갑각류와 같이, 적어도 다세포성의 생물학적 오염원을 제거하도록, 적재된 선박평형수를 처리하는 것이다. 이는, 예를 들어, 선박평형수를 화학적 처리, 탈산화 처리, 또는 다양한 전기장으로 처리함으로써, 수행될 수 있다. 화학적 처리는, 생물학적 오염과는 반대로 선박평형수가 배출되는 곳에서 화학물질의 위험도를 증가시키고, 다른 형태의 처리는, 복잡하고 고비용의 장비 및/또는 고 수준의 에너지 사용을 필요로 할 수 있다.
현재, 본 발명자들은, 선박평형수의 탈기 (다세포성 생물학적 오염원을 제거하는 것 외에도, 선박평형수가 밸러스트 탱크를 부식시키는 능력을 감소시키기도 함)가, 헤드 스페이스의 가스압을 0.5 atm 이하로, 바람직하게는 0.15 atm 이하로 제공하는 진공 펌프와 같은 기체 제거 펌프가 구비된 헤드 스페이스 (headspace)를 가진 사이펀 (siphon)을 이용해, 환경 (예를 들어, 해양, 호수 또는 강물)으로부터 선박평형수를 수송함으로써, 특히 간단하면서도, 최소의 에너지를 사용하여 효과적으로 수행될 수 있음을 밝혀내었다.
따라서, 본 발명의 일 측면은, 수괴 (water mass)(예를 들어, 해양, 또는 강물이나 호수)에서, 선박의 밸러스트 탱크에, 상기 수괴 유래의 선박평형수를 적재하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 상기 수괴의 물 (water)을, 가스 제거 펌프가 구비된 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로 (conduit)를 통해, 0.5 atm 이하의 압력에서, 상기 밸러스트 탱크 안으로 이동시키는 단계를 포함한다.
일단, 사이펀을 통한 흐름이 시작되면, 사이펀을 통한 흐름을 유지하는 데 필요한 사이펀 헤드 스페이스에서의 가스 제거 펌프의 펌프력은 비교적 낮되 - 선박평형수로부터 방출되는 용존 가스 뿐만 아니라 헤드 스페이스의 수표면에서 생성되는 수증기를 제거하기에 충분할 정도로 강력하기만 하면 된다. 즉, 일단 사이펀이 개시되면, 사이펀 수로를 통한 흐름을 지속하는 데에는, 실제 펌프력은 요구되지 않는다. 따라서, 이는, 밸러스트 탱크 안으로 또는 심지어 밖으로 물을 능동적으로 그리고 지속적으로 펌핑하는 공지된 방법보다, 에너지 효율성이 더 높을 수 있는, 선박평형수 처리 방법이다.
본 발명의 다른 측면은, 밸러스트 탱크, 및 상기 밸러스트 탱크 안으로 또는 밖으로 물을 수송하는 수로를 가진 선박을 제공하며, 상기 수로는 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가지는 것을 특징으로 한다.
사이펀 수로란, 대기압에서 수로로 유입되는 액체를, 펌프 사용 없이도, 흐름 통로를 따라 끌어당기는, 압력이 대기압 미만인 영역 (region of sub-atmospheric pressure)을 포함하는 흐름 통로를 의미하는 것으로 이해하면 될 것이다. 마찬가지로, 사이펀 헤드 스페이스는 대기압 미만의 압력의 공간 (volume)일 수 있다. 종래의 사이펀 수로의 예는, 펌프 없이, 저장고의 표면 위쪽 관의 유입부까지 액체를 상향이동시키는 뒤집어진 U 자 형태의 관 (tube)으로서, 액체가 중력의 당기는 힘으로 인해 관의 유출부까지 아래로 흘러 저장고의 표면보다 더 낮은 높이에서 배출되므로, 액체의 낙하에 의해 가동된다.
사이펀을 통한 흐름의 형성은 여러 방법으로 촉진될 수 있다. 그래서, 예를 들면, 헤드 스페이스로 향하는 사이펀 수로의 유입부에 물 펌프가 제공될 수 있거나; 사이펀 헤드 스페이스는, 헤드 스페이스 내 압력을 형성하기 위해 들어 올려지기 전에, 적어도 부분적으로 유입부를 채우도록 (예를 들어, 윈치 또는 크레인을 사용해) 물리적으로 낮추어질 수 있거나; 또는 사이펀 수로는 헤드 스페이스의 하류에 하향유동부 (downflow portion)와 다음으로 상향유동부 (upflow portion)가 제공될 수 있으며, 가스 (예를 들어, 질소 또는 질소가 풍부한 공기)는 상향유동부의 기저부 (base)에서 투입될 수 있다. 이러한 배열은, 밸러스트 탱크에 유입되는 질소처리된 (nitrogenated) 선박평형수가, 밸러스트 탱크의 부식 및 선박평형수 적재물에서 생존할 수 있는 임의의 다세포 생물체를 거의 지원하지 않기 때문에, 특히 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은, 수 저장고; 및 상기 저장고에 유입구, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스, 및 배출구를 가진 사이펀 수로를 포함하는, 선박평형수 수송 장치를 제공하며, 상기 수로는 바람직하게는, 상기 헤드 스페이스의 하류에 하향유동 구획 및 상향유동 구획을 또한 포함하며, 상기 상향유동 구획은 바람직하게는, 압축 가스를 도입하기 위한 유입구를 상기 상향유동 구획의 기저부 (base) 쪽에 구비한다.
선박평형수 적재가 진행됨에 따라, 선박의 갑판 높이는 낮아질 것이고, 사이펀의 헤드 스페이스의 탈기 효과를 유지하기 위해, 가스 제거 펌프의 펌프 속도를 증가시키거나, 헤드 스페이스의 수위를 올리거나, 또는 유입부 (inflow portion)를 주변 물이 낮은 표면 수위를 유지하는 것이 필요할 수 있다. 이들 중 2 가지 후자 대안들은, 가스 제거 펌프에 의한 전력 소비에 어떠한 상당한 증가도 요구되지 않는다는 점에서, 바람직하다.
그래서, 일 실시 양태에서, 사이펀 수로의 유입 구획 및 하향유동 구획은, 복수의, 밸브가 구비된, 탈착가능한, 수직으로 분리된 단락 (short-cut) 구획에 의해 연결될 수 있다. 선박평형수의 적재가 진행됨에 따라, 단락 구획은 바닥에서부터 위쪽으로 점차 밀폐된다 (예를 들어, 더 높은 단락 구획은 따라서 바닥으로부터 위쪽으로 열려 있게 됨).
다른, 덜 바람직한 실시 양태에서, 선박평형수의 적재가 진행됨에 따라, 사이펀 수로의 유입 구획 및 헤드 스페이스 구획은 예를 들어, 윈치 또는 드라이브 모터에 의해 물리적으로 들어 올려진다. 이는, 적재가 진행됨에 따라, 선박평형수 적재 장치가 점유하는 공간이 변할 것이기 때문에, 덜 바람직하다.
제3의, 특히 바람직한 실시 양태에서, 선박평형수는, 예를 들어, 중력 작용으로, 선박의 기저부 방향으로 위치한 중간 저장고에 채워지고, 이 중간 저장고로부터 사이펀 수로의 유입부로 물이 유입된다. 상기 중간 저장고에서 충분히 안정한 수위를 유지하기 위해, 상기 저장고는 용기의 측면 위에 수직으로 놓여진, 하나 또는 일련의 포트 (port)로부터 충전될 수 있되, 수위를 허용가능한 높이에서 유지하기 위해 밸브가 제공된다. 바람직하다면, 이러한 중간 저장고는 선박의 외측에, 예를 들어, 도킹 설비 (docking facilities)에 의해 제공되어 존재할 수 있다. 선박평형수는 이러한 외부 저장고로부터 수송되며, 저장고의 수위와 선박의 사이펀 유닛의 헤드 스페이스 간의 높이 차는, 예를 들어, 물의 첨가 또는 제거에 의해, 또는 선박의 밸러스트 탱크로의 수송으로 인한 저장고의 수위의 하락에 의해, 용이하게 유지될 수 있다.
바람직하다면, 전 (entire) 사이펀 유닛은 선박의 외부에, 예를 들어, 도킹 설비에 의해 제공되어 존재할 수 있다.
사이펀 헤드 스페이스의 탈기를 증가하기 위해, 바람직하게는, 예를 들어, 사이펀 수로의 하향유동 구획의 상부로 연장되는 판 또는 배플과 같은 유동 방해물을 가짐으로써 넓은 가스-수 계면, 또는 헤드 스페이스의 기저부에 넓은 면적의 매끄럽지 못한 (non-smooth) 표면이, 상기 헤드 스페이스에 제공된다.
사이펀의 헤드 스페이스에서의 진공 작용에 의한 탈기 외에도, 선박에 적재되는 선박평형수는, 생물학적 오염을 감소시키거나, 또는 밸러스트 탱크를 부식시키는 선박평형수의 능력을 감소시키기 위해, 추가로 처리될 있다. 그래서, 유입수는 메쉬 또는 그리드를 통과하여, 큰 물체가 밸러스트 탱크 안으로 들어가는 것을 방지할 수 있으며, 유입수는 어류 또는 갑각류를 죽이기 위해 침연기 (macerator)를 통과할 수 있으며, 유입수는 미생물을 죽이기 위해 교류 전기장에서 처리될 수 있으며, 및/또는 탈기된 물은 질소 또는 질소가 풍부한 공기로 재포화 (re-saturation)될 수 있다.
일단 선박평형수가 적재되면, 밸러스트 탱크의 헤드 스페이스는 바람직하게는, 예를 들어, 질소 또는 질소가 풍부한 공기로 통기 (flushing)됨으로써, 산소가 부족한 (oxygen-poor) 상태로 유지된다.
선박평형수가 적재된 선박의 항해 중에, 미생물로 인한 선박평형수의 오염을 더 감소시키기 위해, 상기 선박평형수를 탈기시키고, 유사한 방식으로, 사이펀 수로를 이용해, 바람직하게는 산소가 없거나 또는 산소 함량이 적은 가스 (예를 들어, 질소, 산소가 없는 공기, 비활성 기체, 또는 덜 바람직하게는 배기가스)로 다시 가스충전시킬 수 있다. 그래서, 본 발명의 추가의 측면은, 선박의 선상에서, 미생물에 감염되지 않도록 하기 위한, 선박평형수의 처리 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 선박의 밸러스트 탱크로부터 선박평형수를, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로를 통해, 상기 선박의 밸러스트 탱크로 순환시키는 단계를 포함한다.
이러한 처리 방법에서, 선박평형수는, 하나의 밸러스트 탱크에서 다른 탱크로 순환되거나, 또는 보다 바람직하게는, 하나의 밸러스트 탱크에서 동일한 밸러스트 탱크로 다시 되돌아갈 수 있다. 탈기 및 재-가스충전 (regassing)은 많은 거대- 및 미생물을 죽이도록 작용하여, 항해 중에 선박평형수 내에서, 오염 유기체가 구축되는 것을 방지할 것이다.
항해 중에 혐기성 미생물이 구축되는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 처리 방법은, 공기 또는 산소로 재가스충전함으로써 수행될 수 있다. 탈기는 용존 이산화탄소를 제거할 것이며, 이러한 산화로, 혐기성 생물 및 이산화탄소에 의존하는 생물들을 죽이게 될 것이다. 그러나, 산소를 포함하는 가스로 재가스충전하는 것이 수행되는 경우, 우선, 밸러스트 탱크 헤드 스페이스를 질소로 통기되어, 구축될 수 있는 임의의 메탄을 제거하는 것이 바람직하다. 밸러스트 탱크 부식을 피하기 위해, 산소를 포함하는 가스로 재가스충전한 후에는, 바람직하게는, 질소를 이용해 재가스충전하고 밸러스트 탱크 헤드 스페이스를 질소로 추가로 통기되는, 추가의 처리를 수행한다.
이송 중에, 본 발명에 따른 처리를 한 경우의 추가의 이점은, 항해 중에 구축될 수 있는 황화수소와 같은 부식성 물질의 제거에 있다. 다시 한 번, 밸러스트 탱크 헤드 스페이스를 질소로 통기되어, 이러한 물질이 밸러스트 탱크 헤드 스페이스 내에 축적되어 있었다면, 마찬가지로 확실히 제거하는 것이 바람직하다.
처리가 산소 함량이 낮은 가스의 사용을 수반하는 경우, 상기 산소 함량은 바람직하게는 15 몰% 미만, 특히 5 몰% 미만, 보다 특히 2 몰% 미만이다.
이송 중의 선박평형수 처리에, 바람직하게는, 교류장과 같은 전기장으로의 처리가 수반되어, 선박평형수에 미생물이 적재될 가능성을 가능한 한 크게 배제한다.
본 발명에 따른 선박평형수 처리는, 일단 선박평형수가 적재되면, 사이펀 헤드 스페이스의 가스 제거 펌프의 에너지 요구가 낮기 때문에, 계속해서 시행될 수 있다. 그러나, 대안적으로는, 항해 중에, 1회 또는 그 이상, 예를 들어, 3-7 일 간격으로, 시행될 수 있다.
선박평형수가 배출되어야 할 경우, 역으로 작동하는 사이펀 유닛을 사용하여, 배출이 용이하게 수행될 수 있다. 배출된 선박평형수가 배출이 일어나는 수괴에 부작용을 미치지 않도록 하기 위해, 배출 중에 공기가 채워지거나 또는 산소가 채워지는 것이 바람직하다. 이러한 작용은, 사이펀 헤드 스페이스의 하류의 사이펀 수로의 상향유동 구획에서 배출 수가 상승하도록 하기 위해, 압축 공기를 사용해 용이하게 수행될 수 있는데, 즉, 전술한 바와 같이 적재 동안에 선박평형수를 들어올리는 데 사용되는 압축 질소와 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 대안적으로는, 공기는 간단하게는, 배출 동안에 물에 버블 형태로 들어갈 수 있다.
따라서, 본 발명의 추가의 측면은, 수괴에서, 선박의 밸러스트 탱크로부터 선박평형수를 배출하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 상기 밸러스트 탱크의 수를, 가스 제거 펌프가 구비된 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로를 통해 상기 수괴로 이동시키는 단계를 포함한다.
선박평형수의 처리에 대해 전술한 여러 가지 방법 및 장치의 공통된 특징은, 수를 탈기시키는 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로를 통해, 물을 최소의 에너지 요구로 수송시킨다는 점이다. 이러한 공정 및 설정은, 물로부터 미생물을 제거하는 데 매우 효과적인 것으로 밝혀졌으며, 선박평형수 이외에서 적용하는 경우 해수 및 담수 (fresh water) 둘 다와 같은 물을 처리하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 추가의 측면은 미생물에 감염되지 않도록 하는 수 처리 방법을 제공하며, 상기 방법은, 물을 저장고로부터, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 수로를 통해, 탱크 또는 배출구로 수송하는 단계를 포함한다.
담수 (또는 탈염수)가 처리되는 실시 양태의 일 설정에서, 음용수 멸균 방법이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 상기 방법은 담수를 공급원으로부터 수로를 통해 음용수 탱크 또는 배출구로 수송하는 단계를 포함하며, 상기 수로는 감압 구역을 포함하며, 상기 감압 구역을 통한 물의 유동은 사이펀성이다. 저장고 또는 다른 공급원으로부터의 유수가 감압 헤드 스페이스를 통해 사이펀을 통한 흐름처리를 받는 경우, 대량의 물을 멸균하는 것이 특히, 물질 및 에너지 사용 면에 있어서 더 효율적일 수 있는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 상기 감압 구역은 대기압 미만의 압력, 즉, 대략 1 bar 미만의 압력을 제공한다. 감압 구역에서의 감압은 펌프, 예를 들어, 진공 펌프에 의해 적용 및 유지될 수 있다. 감압 구역에서의 감압은 바람직하게는, 0.2 bar 미만, 특히 0.1 bar 미만, 바람직하게는 0.05 bar (50 mbar) 미만, 특히 0.02 bar (20 mbar) 미만이다. 이러한 압력은 단지 수 kW의 전력 투입을 필요로 하는 표준 진공 펌프에 의해 달성될 수 있다. 이러한 수 처리 방법의 에너지 요구는, 예를 들어, 자외선 조사를 사용하는 종래의 수 (water) 멸균 기술보다 훨씬 더 낮다.
세계적으로 대부분의 나라에서, 생물학적으로 오염된 물은, 오염원 유기체를 죽이기 위해 종종 염소로 처리되지만, 염소는 불쾌한 맛을 가진 물을 제공할 수 있으며, 임의의 과량의 염소는, 전형적으로, 물을 음용하기 전에, 활성탄 필터에 통과되어 제거되어야 한다. 그래서, 염소처리에 의한 수 멸균은 다량의 염소, 및 염소를 제거하는 데 사용되는 탄소 필터의 사용을 수반한다. 음용수를 멸균하기 위한 다른 제안방법들은, 자외선 살균 조사를 포함하지만, 전술한 바와 같이, 이러한 방법들은 에너지 요구가 많으므로, 예를 들어, 개발도상국에서는 이용할 수 없다.
바람직한 실시 양태에서, 수원은 전형적으로 호수, 저장고 또는 강으로, 적합한 저장고는 하나 이상의 이러한 공급원으로부터 채워질 수 있다. 이러한 방법이 음용수 멸균, 즉, 담수 (또는 탈염수)의 처리에 관한 것인 경우, 상기 공급원은 해양 또는 소비하기에는 너무 염분이 많은 임의의 기타 물이 아니다. 본원에서, 멸균이란, 복제능력이 있는 미생물이, 본 발명의 방법에 의해 제공되는 음용수에, 인간이 소비하기에 안전할 정도로, 충분히 없음을 의미한다. 멸균 방법에서 음용수 배출구는 전형적으로, 음용수가 보편적으로 취해지는, 밀폐형 탭 (tap) 또는 이러한 다른 배출구일 것이다. 물론, 수로와 배출구 사이에, 멸균 수 저장 탱크와 같은 중간 저장고가 있을 수 있다.
사이펀을 통한 흐름이 멸균 공정과 같은 수 처리에 필요한 에너지 투입을 최소화하는 데 바람직하지만, 감압 헤드 스페이스를 통해 물을 이동시키는 공정은, 심지어 유동이 사이펀성이 아닐 때에도 놀랄만한 효과를 제공할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, 물이 (적어도) 102 배의 압력 감소로 인해 대기압 미만의 압력에 노출되는 경우, 항균 효과가 달성된다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 수로를 통해 흐르는 물은 약 10 bar에서 약 100 mbar, 약 9 bar에서 약 90 mbar, 약 8 bar에서 약 80 mbar, 약 7 bar에서 약 70 mbar, 약 6 bar에서 약 60 mbar, 약 5 bar에서 약 50 mbar, 약 4 bar에서 약 40 mbar, 약 3 bar에서 약 300 mbar로의 압력 감소를 겪을 수 있다.
본 발명의 추가의 측면은, 유수의 압력을 대기압 미만의 압력으로 적어도 102 배 감소시키도록 배열된 감압 구역을 포함하는 수로를 통해 물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 수 처리, 바람직하게는 음용수 멸균 방법을 제공한다.
바람직한 실시 양태에서, 수로를 통해 흐르는 물은 약 2.5 bar에서 약 25 mbar, 약 2 bar에서 약 20 mbar, 또는 약 1.5 bar에서 약 15 mbar로의 압력 감소를 겪을 수 있다. 그러나, 초기 수압이 약 대기압이어서, 감압 구역의 상류에서의 압력유지 (pressurisation)는 필요하지 않은 것이 바람직하다. 그래서, 약 1 bar에서 약 10 mbar (또는 그 이하)로의 감압이 바람직하다.
본 발명의 추가의 측면은, 유수의 압력을 대기압 (대략 1 bar)에서 약 10 mbar 이하로 감소시키도록 배열된 감압 구역을 포함하는 수로를 통해 물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 수 처리, 바람직하게는 음용수 멸균 방법을 제공한다..
아르테미아 (artemia) (브라인 쉬림프 (brine shrimp))와 같은 해양 생명체를 죽이는 것 외에도, 대기압 (또는 대기압보다 약간 높은 압력)으로부터 102 배의 압력 감소에 노출되면, 에스케리키아 콜라이와 같은 박테리아를 죽이는 것으로 밝혀졌다. 이는, 선박평형수 수송 동안에 부압 (negative pressure)을 적용하면, 박테리아 또는 바이러스가 아닌 가재와 같은 더 큰 생물체를 죽이게 될 것이라고 보고된, 전술한 바와 같은 놀라운 결과이다. 반면, 본 발명에 따른 방법에 대한 테스트 결과, 예를 들어, 압력을 2.3 bar에서 대략 17 mbar로 감소시키면, 해수 중의 박테리아의 93%가 비활성화되었다. (~102)배의 감압 및 대기압 미만의 압력 최종 압력 (~ 20 mbar 이하)은 함께, 유기체, 심지어 단세포 박테리아의 세포 내부에서 가스 팽창을 야기하여, 생물체의 생활 과정을 방해하는 것으로 제시된다.
감압 구역의 감압은 가스 추출 펌프 또는 진공 펌프와 같은 펌프에 의해 적용 및 유지될 수 있다. 감압 구역의 감압은 바람직하게는 10 mbar 미만, 특히 5 mbar 미만, 특히 1 mbar 미만이다. 물의 증발은 자연적인 하한을 감압으로 설정한다.
감압 구역에 있거나 또는 그 내부에 있는 수로는 바람직하게는, 감압이, 수로를 통해 흐르는 물에서 실질적으로 산소를 제거할 수 있도록 하며, 물의 유동이 요동치도록 하기 위해, 능동, 또는 보다 바람직하게는 수동의, 유동 방해물을 포함한다. 아울러, 감압 구역에서 탈기를 증가시키기 위해, 바람직하게는, 예를 들어, 수로에 판 또는 배플을 가짐으로 인한 넓은 가스-수 계면, 또는 매끄럽지 못한 표면을 가진 넓은 표면 (선박평형수의 맥락에서 전술한 바와 같이)이 제공된다. 감압 구역의 물은 박막으로 퍼지거나, 또는 배플 배열 또는 노즐(들)에 의해 분무되어, 탈기를 촉진할 수 있다. 특히 바람직하게는, 감압 구역의 수로는 단면에서 수평으로 길게 되어 있어서, 감압에 노출되는 유수의 표면적을 최대화한다.
물은 다양한 공지된 수단으로 수로를 통해 유동하게 될 수 있는데, 예를 들어, 중력 작용 또는 펌프 작용에 의해 수로를 통해 유동할 수 있다. 일부 실시 양태에서, 물은, 예를 들어, 수로의 편리한 위치에 설치된 펌프 또는 임펠러에 의해 수로를 통해 펌핑된다. 그러나, 에너지 요구를 최소화하기 위해, 중력 유동이 바람직하다. 중력 유동은 가동 중의 에너지 요구를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이, 작동 에너지 요구를 심지어 0까지 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 수로로 가는 상류 유입구를 수로의 하류부보다 더 높게 위치시킴으로써, 중력 유동이 실행될 수 있다. 그래서, 바람직한 실시 양태에서, 수로는 하향유동 구획 다음에 상향유동 구획을 포함할 수 있다. 감압 구역은 상향유동 구획 내에 또는 그 다음에 위치할 수 있다. 바람직하게는, 감압 구역의 수로 상류에서의 중력 수압은, 예를 들어, 가스 추출 펌프가 작동되기 전에, 그 자체가 감압 구역을 통해 물을 유동시키기에 충분할 정도이다. 이러한 실시 양태들에서, 작동 시, 가스 추출 펌프를 구동하는 데 사용될 수 있는 에너지를 발생시키는 터빈은, 감압 구역의 수로 상류의 하향유동 구획 내에 위치하는 것이 유리하다. 터빈은 바람직하게는, 가동 중에 처리 시스템의 에너지 요구를 모두 충족시키며, 그래서, 본 발명에 따른 방법을 매우 에너지 효율적이게 한다.
수로를 통해 감압 구역으로 가는 유동이 기계적 힘 (예를 들어, 펌프)에 의해 또는 중력 힘에 의해 구동되든지 간에, 바람직한 실시 양태에서, 에너지 요구는 전술한 선박평형수 처리 방법에서와 같이 사이펀을 통한 흐름을 적용함으로써 감소된다. 따라서, 감압 구역을 통한 물의 유동이 사이펀성인 것이 바람직하다. 수로에서 감압 구역을 통해 흐르는 물이 사이펀성인 경우, 상기 구역의 바로 상류의 수압은 그 자체가, 상기 구역에 적용되는 감압의 부재 시, 상기 구역을 통해 물이 계속 유동할 수 있게 하지 못한다. 사이펀을 통한 흐름을 유지하는 데 가스 추출 펌프가 필요하고, 사이펀을 통한 흐름을 유지하는 데 필요한 에너지가 사이펀을 통한 흐름을 개시하는 데 필요한 것보다 훨씬 더 작을 수 있기 때문에, 일반적으로, 감압 구역 (또는 사이펀 헤드 스페이스)의 상류에서 수로에 스타터 펌프 (starter pump)를 사용하여, 사이펀을 통한 흐름을 개시하는 것이 바람직할 것이다. (예를 들어, 중력 유동보다는) 수로를 통한 유동을 구동하기 위해 이미 펌프가 제공된 경우, 상기 펌프는 스타터 펌프로도 작용할 수 있다. 일단, 사이펀을 통한 흐름이 개시되면, 펌프에 필요한 에너지는 감소하고, 그래서, 사이펀을 통한 흐름을 유지하는 데 더 낮은 펌프 동력이 필요할 수 있다. 따라서, 감압 구역과 함께 사이펀을 통한 흐름을 제공하면, 유수가 수로를 통해 능동적으로 펌핑되는 수 처리 방법과 비교해, 요구되는 에너지가 감소한다.
본 발명의 바람직한 실시 양태에서, 진공 (즉, 흡인)이 수로의 헤드 스페이스에 적용되어, 감압 구역을 제공한다. 상기 헤드 스페이스의 가스압은 약 진공 내지 약 10 mbar일 수 있다. 흡인이 수로의 고점에 적용되는 경우, 바람직하게도, 수로를 통한 유동을 지속적으로 유지하기 위해 사이펀 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 진공을 적용한 효과는 또한, 상향유동 구획의 수위와 비교해 하향유동 구획의 수위를 높일 것이다. 100% 진공이 적용되는 경우, 임의의 보상 시스템 (예를 들어, 후술하는 바와 같은 가스 주입)이 존재하지 않아, 수위 차가 약 10 미터 (1 atm = ρgh 는 10 m 높이 h의 수를 제공함) 정도 자연스럽게 생길 것이다.
감압 구역, 예를 들어, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 수로를 통해 공급원 또는 저장고로부터 탱크 또는 배출구로 물을 수송하는 것으로 기술된 방법에서, 처리는 단일 또는 다중 배치에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 요구되는 멸균의 정도에 따라, 상기 방법은, 물이, 인간이 소비할 수 있게 제조되기 전에, 수로를 여러 번 통과하게 반복될 수 있다. 심지어, 연속 유동 루프가 제공될 수 있다.
본 발명의 방법이 임의의 바람직한 유속으로 사용될 수 있지만, 1m3/hour 이상, 특히 1m3/min 이상, 및 특히 1m3/sec 이상의 유속에서 사용하는 것이 특히 적합하다.
적어도 일부 실시 양태들에서, 대안적으로, 또는 부가적으로, 수로의 상향유동 구획의 기저부에서 수로 안으로 가스를 주입함으로써 (그래서, 하향유동 구획의 밀도에 비해 상향유동 구획의 유체의 총 밀도를 감소시킴으로써), 물이 수로를 통해 추진될 수 있다. 상향유동 구획의 기저부에서 가스 주입이 사용되는 경우, 상향유동 구획의 상부에 또는 그 부근에, 가스 통풍구가 제공될 수도 있다. 가스 주입이 하나의 상향유동 구획에서만 발생하는 경우, 이러한 통풍은 일반적으로, 대기로 향한 것일 수 있다.
가스 주입을 사용해 물이 수로를 통해 유동하도록 하는 경우, 상기 가스는 바람직하게는 압축 가스, 특히, 예를 들어, 전형적으로 약 10 bar의 압력에서 작동하는 압축기로부터의 압축 가스일 수 있다.
일부 실시 양태에서, 수로를 통해 유동하는 물은 감압 구역의 상류에서 가스 (예를 들어, 질소, 산소 또는 공기)로 과포화되어, 탈기 효과를 최대화할 수 있다. 바람직하게는, 분리기는 과포화 구역의 하류에 제공되어, 물이 감압 구역에 도달하기 전에, 물로부터 생성된 가스 버블이 물로부터 제거된다. 그렇지 않으면, 존재하는 임의의 가스 버블이 진공 펌프에 의해 제거되고, 바람직한 감압을 달성하기가 더 힘들어질 것이다.
특히 음용수를 제공하기 위해 물을 처리하는 상기 방법들의 일부 바람직한 실시 양태에서, 물이 수로를 통해 유동함에 따라, 질소 가스를 물에 투입함으로써, 바람직하게는 감압 구역 또는 사이펀성 헤드 스페이스의 상류의 물에 질소를 투입함으로써, 부가적인 항균 효과가 달성될 수 있다. 질소의 첨가는, 감압 탈기 동안에 물로부터 (특히 질소와 함께) 산소를 "제거 (strip)" 하는 데 일조한다. 특히, 질소와 같은 가스를 첨가하여, 탈기 전에 물을 과포화시킴으로써, 음용수를 처리하는 경우, 살균 효과가 증가할 수 있다. 과포화의 결과, 가스가 각각의 박테리아의 세포 안으로 분산되며, 압력이 (특히, 102 배 이상) 감소할 때, 세포벽이 가스를 포함하지 못하여서, 유기체가 파열하게 되는 것으로 여겨진다. 탈기된 물은 유리하게는, 전술한 바와 같은 질소 포화라는 후-가스처리 (post-gassing) 단계 없이, 밸러스트로서 바로 사용될 수 있다. 밸러스트 탱크의 헤드 스페이스는 여전히, 질소로 채워져서, 유기체가 다시 성장하는 것을 방지하는 데 일조할 수 있다. 음용수를 위해서는, 재산화 단계가 하류에 추가될 수 있다.
이제, 여러 추가의 바람직한 실시 양태는, 단독으로 또는 조합해서 사용될 수 있는 것으로 기술될 것이며, 전술한 실시 양태들 중 하나 이상은 본 발명의 탈기 및/또는 멸균 효과에 기여하거나 이를 개선한다.
감압 구역이 담수에 대해 가지는 효과가, 담수가 포함하는 미생물의 대부분을 죽이거나 불활성화시키는 데 충분할 것이지만, 감압 구역 (또는 사이펀 헤드 스페이스)의 상류 또는 하류에서, 하나 이상의 다른 항균 기술이 사용되는 것이 바람직하다. 전형적인 상기 기술에는, 자외선 조사, 전기 쇼크, 질소 포화, 염소처리, 오존 처리, 압력 쇼크, 침연, 여과 및/또는 초음파 처리가 포함된다. 염소처리가 사용되는 경우, 보통 감압의 부재 시에 필요한 것보다 더 낮은 수준의 염소 노출을 수반할 수 있으며, 실제로 염소처리는, 가동 중에, 담수 이외의 원료를 요구하기 때문에, 바람직한 부가적인 항균 기술이 아니다. 감압 구역의 상류에서 전형적으로 시행되는 질소 포화도, 마찬가지로, 부가적인 물질을 요구하기 때문에, 바람직하지 못하다.
특히 바람직하게는, 본 발명의 방법은 압력 쇼크, 초음파 및/또는 UV 노출을 추가의 항균 기술(들)로서 사용한다.
압력 쇼크가 사용되는 경우, 이 방법은 바람직하게는 감압 구역의 상류에서 수행된다. 상기 압력 쇼크 방법은, 예를 들어, 수로에 협착부 (constriction)를 설치함으로써, 수로의 단면적이 더 좁은 영역에서 더 넓은 영역으로 유수를 이동시키는 단계를 포함한다. 그러나, 상기 방법은, 공급원으로부터의 유동이 중력에 의한 것인 경우에만 에너지 효율적이다.
초음파 조사는 바람직한 추가적인 항균 기술일 수 있다. 예를 들어, 고력의 (high power) 초음파가 적용되면, 세포 분해를 촉진하고 박테리아를 죽이는 캐비테이션 (cavitation)을 형성할 수 있다. 초음파는 특히, 처리되는 물에 존재하는 조류로부터 오일을 제거하는 데 유용할 수 있다.
본 발명의 실시 양태는 특히, 물의 오존 처리와 함께 사용될 수 있다. 오존은 종종, 음용수에서 미생물을 죽이기 위한 염소의 대안방법으로 사용된다. 오존이 처리 수에 남아 있지 않더라도 산소로 다시 붕괴하기 때문에, 이것의 높은 반응성, 및 처리 시스템의 수로 파이프, 밀봉재 및 다른 성분들에 손상을 야기할 잠재성으로 인해, 처리 후 즉시 오존을 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 전형적으로, 탄소 필터가 사용되어, 오존을 제거할 수 있다. 본 발명의 일 실시 양태에서, 물이 감압 구역 (또는 사이펀 헤드 스페이스)에 유입되기 전에 수로에서 오존으로 처리되는 방법이 제공된다. 유리하게는, 물에 남아 있는 임의의 오존은, 상기의 목적을 위해 탄소 필터를 필요로 하기보다는, 탈기에 의해 제거된다.
본 발명의 방법에 이용하기에 바람직한 다른 추가적인 항균 처리는, 자외선 조사이며, 바람직하게는, 유수의 자외선 조사를 위한 장치가 수로에 갖추어져 있으며, 예를 들어, 수원 (water source)이 본 발명에 의해 제공된 탈산화 및 감압 노출에 내성인 유기체에 의해 오염된 것으로 밝혀진 경우, 바람직할 것이다.
이러한 UV 처리는 수로 내부에 또는 외부에 장착된 UV 램프를 이용해 쉽게 수행된다. 효율성을 위해, 상기 램프는 유동 방향을 따라 연장된 평행한 램프의 번들 (bundle)에서 유수에 배치될 수 있다. 그러나, 더 바람직하게는, 이들 램프들은, 물이 얕은 수로의 구획, 예를 들어, 수로가 높기보다는 횡행 구획으로 더 넓은 구획에 있는 유수의 위쪽에 배치될 것이다. 램프는 바람직하게는, 유동 방향에서 1 m 이상, 바람직하게는 5 m 이상, 특히 10 m 이상의 거리에서 유수에 방사선을 조사하도록 배열될 것이다. 방사선 조사의 최대 효율을 보장하기 위해, 방사선 조사 구역의 수로의 내벽 중 적어도 일부는 자외선-반사성으로, 예를 들어, 폴리시처리 (polish)되어 있다. 바람직하다면, UV 램프는, 수로의 관련 구획이 자외선이 통과하는 벽을 가진 곳, 또는 수로가 개방된 곳의 수로의 외부에 장착될 수 있다. 특히 바람직하게는, UV 램프는 감압 구역의 헤드 스페이스에, 그리고 선택적으로 감압 구역 바로 뒤에 있는 수로의 하향유동 구획에 또한 존재할 수 있다.
전술한 바와 같이, 바람직하다면, 공급원으로부터의 물의 유동이 중력에 의한 것인 경우, 처리 시스템의 진공 펌프 및 임의의 UV 램프를 작동시키기 위해 전기를 발생시키도록, 수로에 터빈을 장착하는 것이 바람직하다. 적합한 터빈의 일 예는, Gorlov에 의해 개발된 나선형 터빈이다 (US 5451138, US 6036443 등 참고).
터빈으로부터의 전기 출력은 진공 펌프 및 UV 광을 운용하는 데 요구되는 것과 같거나 더 작아야 하지만, 터빈이 감압 구역의 상류에 있는 경우, 터빈의 작동은 터빈과 감압 구역 사이의 수압을 감소시킬 것이다. 바람직한 실시 양태에서, 시스템은, 터빈이 작동하지 않으면서, 물이 감압 구역을 통해 유동하기에 충분할 정도의 수압이 구축되도록 배치된다. 터빈이 작동함에 따라, 전기 출력량은 사이펀을 통한 흐름을 유지하고 자외선 조사를 시행하기에 충분할 것이다. 이런 방식으로, 외부 동력 공급원에 대한 요구가 최소화된다.
진공 펌프의 바로 하류에 있는 수로 파트 (part)는 바람직하게는, 작동 시 완전히 물로 채워지지 않을 하향유동 구획을 가진다. 상기 구획은 수직방향으로 있거나 또는 기울어져 있을 수 있으며, 바람직하게는 상기 구획을 흐르는 물에 요동을 야기하는 배플 또는 다른 수단을 포함한다. 상기 구획에는 또한, UV 램프가 구비되어 있을 수 있다. 상기 구획에 터빈, 특히 나선형 터빈이 또한 구비될 수 있다. 이러한 터빈은 물의 운동 에너지 중 일부를 이용하여 시스템의 에너지 요구를 충족시키는 데 기여할 수 있는데 - 공급원으로부터 유동하는 물이 중력에 의한 것이기보다 펌프작용에 의한 것인 경우에 특히 중요하다. 진공 헤드 스페이스로부터, 수로가 물로 채워지는 지점까지 낙하하는 수직 수 (water)는, 바람직하게는 5 m 이상, 보다 바람직하게는 9 m 이상이다.
사실상, 각각이 감압 구역을 포함하는 2개 이상의 평행으로 놓인 수로를 사용하는 것은, 하나의 수로가 복구 또는 유지를 위해 작동하지 않는 동안, 수 처리가 계속될 수 있어서, 바람직하다.
본 발명의 방법에 사용되는 물은 바람직하게는, 예를 들어, 세라믹, 점토, 또는 활성탄 필터 베드를 통해 여과되어, 순도가 보장된 것이다. 이러한 여과는, 감압 구역 또는 사이펀성 헤드 스페이스의 상류 또는 하류 중 어느 곳에서나 수행될 수 있다.
추가로, 선박평형수 또는 음용수용으로, 수를 처리하는 경우, 탈기 공정에 의해 생성되는 죽은 미생물 또는 이들의 부산물을 물리적으로 제거하는 것이 바람직할 수 있음을 알게 되었다. 예를 들어, 조류가 파열되면 독소를 방출할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그래서, 실시 양태들 중 일 설정에서, 수를 감압 구역에 통과시키기 전에, 상기 물로부터 입자 및/또는 유기체를 제거하는 수단이 제공된다. 상기 제거는, 감압 구역의 상류의 수로의 일부에서 수를 물리적으로 여과함으로써 이루어질 수 있다. 다른 실시 양태에서, 여과는, 예를 들어, 전반적인 감압 없이 초기에 통과하는 동안에, 그런 다음, 감압이 적용된 상태에서 이후에 통과하는 도안에, 헤드 스페이스에서 발생할 수 있다. 메쉬 필터, 원심분리 또는 사이클론 분리기, 및/또는 초음파 조사 중 하나 이상이 사용되어, 불필요한 물질을 분리할 수 있다. 전술한 바와 같이, 수로를 통해 유동하는 물은 초음파에 노출되어, 조류를 파열시키고, 파열된 조류로부터 나오는 오일을 추출할 수 있다.
본 발명의 실시 양태가 선박평형수 또는 음용수를 처리하는 맥락에서 기술되었지만, 본원에서 기술된 방법 및 장치의 다른 응용이 있을 수 있다. 예를 들어, 농업용수는 박테리아 및/또는 불필요한 가스 (예컨대 CO2)의 제거로 인한 이점을 취할 수 있다. 처리되는 물은 담수 및/또는 해수일 수 있다. 전기-스몰트 연어 양식 (pre-smolt salmon farming)에서, 부화장은 전형적으로, 스몰트 (어린 연어 (juvenile salmon))가 바다 조름 (sea pens)으로 수송되기 전에, 소량의 염수도 포함할 수 있는 재순화된 담수의 유수에 노출된다. 상기 물은 유익하게는, 재순환되는 감압 구역을 포함하는 수로에서 처리될 수 있다.
본 발명의 일부 실시 양태는 이제, 첨부한 도면을 참고로 단지 예시적인 목적으로 더 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 제1 선박평형수 적재 장치가 구비된 선박의 단면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 제2 선박평형수 적재 장치가 구비된 선박의 단면도이다;
도 3은 본 발명에 따른 온-쇼어 (on-shore) 선박평형수 적재 장치의 단면도이다;
도 4는 중력 유동을 이용한 수 처리 장치의 일 실시 양태를 나타낸 구성도이다;
도 5는 펌프 유동을 이용한 수 처리 장치의 다른 실시 양태를 나타낸 구성도이다;
도 6은 사이펀을 통한 흐름을 이용한 수 처리 장치의 다른 실시 양태를 나타낸 구성도이다;
도 7은 제1 버전의 수 처리 장치의 추가의 실시 양태를 나타낸 구성도이다;
도 8은 제2 버전의 수 처리 장치의 추가의 실시 양태를 나타낸 구성도이다; 및
도 9는 도 1 내지 8의 장치 중 임의의 장치에서 사용하기 위한 스키밍 시스템 (skimming system)의 구성도이다.
도 1을 보면, 수괴(2) (예를 들어, 해양) 위에 떠 있으며, 과압의 구축을 방지하기 위해 가스 통풍구(4)를 가진 밸러스트 탱크(3)를 포함하는 선박(1)이 제시되어 있다. 또한, 선박의 외각(7)에 있는 밸브가 구비된 통풍구(들)(6)를 통해, 수괴 유래의 물로 원하는 높이까지 충전될 수 있는 중간 저장고(5)가 선박의 기저부에 제공되어 있다.
저장고(5)의 물에 침지되어 있으며, 스타터 펌프(9)가 있는 사이펀 수로(8)는, 유입부(10)를 통해 헤드 스페이스(11)까지 가며, 다시 하향유동부(12)까지 간 다음, 상향유동부(13)로 가서, 배출구(14)를 통해 밸러스트 탱크(3)에 배출한다. 헤드 스페이스(11)는 물 수송 동안에 0.5 atmos 이하, 바람직하게는 0.1 atmos 이하, 특히 0.05 atmos 이하의 압력을 유지할 수 있게 하는 가스 제거 펌프(15)를 상기 헤드 스페이스에 가진다. 상향유동부(13)의 기저부 근처에는, 압축 질소원 (제시되지 않음)으로부터 압축 질소가 도입되는 유입구(16)가 존재한다.
선박평형수 적재 동안에, 저장고(5)의 수위는, 통풍구(들)(6)를 개방 및 밀폐함으로써, 사이펀 수로의 유입구를 커버하기에 충분할 정도로 높게 유지된다. 스타터 펌프(9) 및 가스 제거 펌프(15)는, 유입부(10)의 물을 상승시켜서, 상기 물이 하향유동부(12)로 사이펀으로 보내지도록 한 다음, 압축 질소가 상향유동부(13)에 투입되어, 상향유동부의 물까지 들어 올려지도록 한 다음, 상기 물이 밸러스트 탱크(3)로 유동하도록, 조작적으로 설정된다. 일단 사이펀을 통한 흐름이 순조롭게 진행되면, 스타터 펌프는 스위치 오프될 수 있다.
하향유동부(12)의 내부의 상부에, 판 또는 배플(17)이 있어서, 내부의 상부에 있는, 가스-함유 구획에서의 물의 유동을 방해한다. 헤드 스페이스(11)의 기저부에서 저장고(5)의 수위까지의 수직 거리는 바람직하게는 5 미터 이상, 특히 8 미터 이상이다. 상한은 물론, 물의 밀도 및 대기압에 의해 설정되며, 약 10 미터이다.
도 2에서 제시된 대안적인 실시 양태에서, 유입부(10)는, 수괴 중에 유입부의 유입구를 가지며, 복수의, 밸브가 구비된 단락부(18)에 의해 하향유동부(12)에 연결된다. 밸러스트 적재가 시작되면, 가장 낮은 단락부만 개방되지만, 물의 적재가 진행되고 선박이 수중에 더 낮게 가라앉음에 따라, 가장 낮은 단락부가 닫히고, 그 다음으로 낮은 단락부가 개방되며, 그런 식으로 적재가 완료될 때까지 계속된다.
도 3에서 제시된 제2의 대안적인 실시 양태에서, 저장고(19), 헤드 스페이스(11), 하향유동부(12) 및 상향유동부(13)는 온-쇼어 쪽에 장착되어 있다. 선박평형수의 적재가 진행됨에 따라, 저장고(19)의 수위와 선박의 갑판 간의 상대적인 높이 차는, 저장고의 벽에 있는 밸브가 구비된 통풍구(20)를 통해 수괴로부터 수를 저장고(19)에 추가함으로써 유지된다.
도 4에, 중력 유동에 의해 저장고 (제시되지 않음)로부터 공급되는 수(103)를 포함하는 수로(102)를 포함하는 음용수 처리 장치(101)가 나타나 있다. 수로(102)는, 헤드 스페이스(105)를 가진 감압 구역(104)을 포함하며, 이 헤드 스페이스에는 진공 펌프(107)에 부착된 가스 배출구(106)가 존재한다. 헤드 스페이스(105)에, UV 램프 어레이(108)가 배치되어, 감압 구역(104)을 통해 유동하는 물에 방사선을 조사한다. 감압 구역(104)의 상류 쪽의, 수로(102) 내에, 전기-발생 터빈(109)이 배치되어 있으며, 상기 터빈은 진공 펌프(107) 및 UV 램프 어레이(108)에 전력을 공급하도록 배열되어 있다. 헤드 스페이스(105)의 하류에서, 수로(102)는, 물의 유동을 방해하기 위한 배플(111), 및 물의 운동 에너지 중 일부를 포착하기 위한 추가의 터빈 (112)을 포함하는 하향유동 구획(110)을 가진다. 하향유동 구획(110)의 수위는 바람직하게는, 헤드 스페이스보다 5 m 이상, 특히 9 m 이상 낮다. 추가의 배플 (제시되지 않음)이 헤드 스페이스(105)에 적용되어, 물이 박막으로 분산되어 가서, 진공에 최대로 노출되도록 도울 수 있다.
가동 중에, 터빈(109), 펌프(107) 및 램프(108)가 작동되기 전에, 감압 구역(104)을 통한 물의 유동이 일어나게 된다. 상기 유동은 헤드 스페이스(105)의 상류에서 중력에 의해 구동된다. 그런 다음, 상류 터빈(109)이 작동되고, 예를 들어, 감압 구역(104)에 약 10 mbar의 압력을 발생시키는 하류 터빈(111)을 함께 사용하여 발생한 전력이 진공 펌프(107)를 운용하는 데 사용된다. 일단, 상기 구역(104)에서의 감압이 사이펀을 통한 흐름을 유지하는 데 충분하면, 상기 UV 램프(108)가 상기 터빈(109 및 111)으로부터 발생한 전력을 사용해 작동될 수 있다.
도 5에, 공급원 (제시되지 않음)으로부터 스타터 펌프(113)를 사용해 공급된 물을 포함하는 수로(102)를 포함하는, 음용수 처리 장치(101')가 나타나 있다. 상기 수로(102)에는, 도 4에서 나타낸 실시 양태에서와 같이, 감압 구역(104), 헤드 스페이스(105), 가스 배출구(106), 진공 펌프(107), UV 램프(108), 하향유동 구획(110), 배플(111), 및 터빈(112)이 존재한다. 스타터 펌프(113)가 사용되어, 사이펀을 통한 흐름을 개시한 후, 터빈(112)을 사용해, 진공 펌프(107) 및 램프(108)에 필요한 에너지 중 적어도 일부를 공급한다. 일단, 사이펀을 통한 흐름이 개시되면, 스타터 펌프(113)에 요구되는 에너지는 줄어들고, 더 낮은 전력의 (그래서, 에너지 사용이 더 낮은) 펌프(114)가 대신 작동할 수 있다. 대안적으로는, 다양한 전력으로 운용되는 단일 펌프가 2개의 펌프(113 및 114) 대신에 사용될 수 있다.
도 6에, 장치(101")에서, 미처리 수는, 수로(102)를 통해 저장고(120)로부터 상기 저장고(120)보다 10 m 이상 높은 곳에 위치한 감압 구역(104)까지 이동한다. 진공 펌프(107)는 헤드 스페이스(104)에 연결되고, 배터리(123)가 있는 태양 전지판(122)에 의해 전력을 공급받는다. 낮은 전력, 예를 들어, 0.25 kW 펌프가 사용될 수 있다. 수로(102)는 헤드 스페이스(104)의 하류에 하향유동 파이프(110)를 포함하며, 상기 파이프는 처리 수 탱크(124)로 이어진다. 가동 중에, 상기 진공 펌프(107)는, 물이 저장고(120)의 밖으로 이동하지 못하도록 하는 유입구 밸브(126), 및 탱크(124) 밖으로 나가지 못하도록 잠그는 배출구 밸브(128)와 함께 켜진다. 적당하게 낮은 압력 P1 이 헤드 스페이스(104)에서 측정되면, 유입구 밸브(126)가 개방되고, 물이 수로(102)를 통해 감압 구역(104)으로 흡인된다. 감압 후, 처리 수는 수로(102)의 하향유동부(110)를 따라 수로(102)로 유동하고, 하향유동 파이프의 바닥을 채운다. 일단, 수위가 저장고(120)와 평행을 이루면, 배출구 밸브(128)가 개방되어, 처리 수가 탱크(124) 안으로 방출될 수 있다. 필요에 따라, 적합한 압력 차, 예를 들어, P2/P1≥100가 저장고(120) (압력 P2에서)와 헤드 스페이스(104) (압력 P1에서) 사이에서 유지되도록, 상기 밸브(128)가 밀폐되고 다시 개방될 수 있다.
도 7은, 도 6에서 나타낸 장치(101")를 변형한 것이다. 본 실시 양태에서, 미처리 수는, 처리 수 탱크(124)에 비해 중력적으로 상승해 있는 저장고(120)로부터 장치에 유입된다. 물은 예를 들어, 수동 펌프(130)에 의해 저장고(120)에 수송될 수 있다. 수로(102)를 통해 감압 구역(104)으로 가는 중력 유동이 존재한다. 이전과 마찬가지로, 감압 구역(104)은, 태양 전지판(122) (및 선택적인 배터리(123))으로부터 운용되는 진공 펌프(107)에 연결된다. 장치(101")의 가동은 실질적으로 전술한 바와 동일하되, 처리 공정을 개시하는 데 있어서 더 낮은 펌프 전력이 필요할 것이다.
도 8은, 도 6 및 7에 나타낸 장치(101")를 다르게 변형한 것이다. 본 실시 양태에서, 진공 펌프(107)는 진공 생성 유동 파이프(132)로 대체되었다. 예를 들어, 오수를 유동 파이프(132)를 통해 부어 버림으로써, 전기가 필요 없이, 진공이 감압 구역(104)에서 생성될 수 있다. 진공 생성기의 유입구 밸브(134)가 개방되어, 유동 파이프(132)가 수로 채워진다. 그런 다음, 배출구 밸브(136)가 개방되어, 상기 물이 파이프(132)의 밖으로 유동하여 진공을 생성할 수 있다. 추가의 밸브(138)는 유동 파이프(132)를 진공 헤드 스페이스(104)에 연결한다. 상기 유동 파이프(132)는, 적합한 압력 P1 이 헤드 스페이스(104)에서 측정될 때까지, 여러 번 채워지고 비워질 수 있다. 일단, 감압 구역이 생성되면, 상기 밸브(138)가 밀폐되어, 헤드 스페이스(104)가 분리되고, 그런 다음, 유입구 밸브(126)가 개방되어, 물이 저장고(120)로부터 헤드 스페이스(104) 안으로 유동할 수 있게 된다. 필요에 따라, 배출구 밸브(128)는 개방 및 밀폐되어, 수로(102)로부터 처리 수를 제거하고, 압력 P1 이 저장고(120)와 비교해 약 102 배 감소한 낮은 수준으로 유지될 수 있다.
제시되지는 않지만, 전술한 바와 같은 터빈은 도 6 내지 8에서 나타낸 장치 중 임의의 장치에 삽입될 수 있다. 아울러, 도 4 내지 8에서 나타낸 장치 중 임의의 장치에, 헤드 스페이스(104)의 상류 쪽의 수로(102)와 연결되는, 질소와 같은 가스의 공급원(116) (도 4의 개요에 나타냄)이 제공될 수 있다. 처리되는 수를 가스로 과포화시킴으로써, 진공 펌프(107)의 탈기 효과를 개선할 수 있다. 가스 공급원(116)과 헤드 스페이스(104) 사이에 버블 분리기를 제공하여, 탈기를 방해할 만한 임의의 가스 버블을 제거할 수 있다.
마지막으로, 도 9에, 관-중-관 (tube-in-tube) 원리를 기반으로 한, 스키밍 시스템(200)이 나타나 있다. 물이 유동 수로(202)에 들어감에 따라, 공급원(204)으로부터의 가스가 상기 물에 첨가되어, 가스 버블이 형성된다. 박테리아, 조류, 바이러스 등과 같이 제거되어야 할 유기체는, 이들이 진공 헤드 스페이스(204) 내에 생기면, 가스 버블에 달라붙는다. 모터(242)에 의해 운용되는 회전 팬 블레이드 (rotating fan blade) 또는 프로펠러(240)가 헤드 스페이스(204)에 배치된다. 실제적으로 공기 저항이 존재하지 않기 때문에, 상기 팬(240)은 가스 버블에 의해 수합되는 물리적인 물질에 효과적으로 영향을 주고, 이러한 잔여물이, 가스 버블이 따로 수합되는 외부 파이프(244)에 매달리게 한다. 처리 수는 유동 수로(202)의 동축 파이프(246)를 따라 아래로 유동한다. 스키밍 공정은, 10 mbar 이하의 총 진공보다는 대략 100 mbar의 감압에서 수행될 것이다. 분리 공정은 장치(200)의 초기 스키밍 운용에 의해 제공되거나, 또는 전술한 바와 같이 감압 구역을 적용하는 하류 장치 루프에 연결된 상류 루프에 의해 제공될 것이다. 큰 감압을 이용하여 수를 탈기하기 전에, 조류와 같은 물질을 제거하면, 그렇지 않을 경우, 수 (water)로부터 제거하기 어려운 오일 및/또는 독소를 방출할 수 있게 되는 파열을 방지하는 데 일조할 수 있을 것이다.
실시예 1에서, 콜리포름 박테리아 ( coliform bacteria ), 특히 에스케리키아 콜라이 (E. coli ) 박테리아가 첨가된 해수에서 일련의 테스트를 수행하였다. 서로 다른 온도에서 수로를 통해 수를 2300 mbar의 압력에서 펌프질하였다. 테스트 중 일부에서, 진공 펌프를 사용하여, 수로에 감압 구역을 적용하였다. 그 결과는하기 표 1에 나타낸다.
테스트 온도 초기 압력 (mbar) 감압 (mbar) 결과 A:
에스케리키아 콜라이 박테리아 (100 ml 당 ppm)		 결과 B:
에스케리키아 콜라이
박테리아 (100 ml 당 ppm)
대조군 1 24℃ 2300 없음 318 494
대조군 2 22.5℃ 2300 없음 169 166
대조군 3 주위 온도 2300 없음 106 120
1 7℃ 2300 15-24 7 1
2 11.3℃ 2300 15-24 0 1
3 14.5℃ 2300 15-24 5 20
4 18℃ 2300 15-24 0 0
5 19.6℃ 2300 15-24 0 0
표 1의 결과를 보면, 감압 구역은 다양한 온도에서 에스케리키아 콜라이 박테리아를 죽이는 데 매우 효과적이다.
실시예 2에서는, 콜리포름 박테리아, 특히 에스케리키아 콜라이 박테리아로 오염된 해수에서, 24℃에서, 가스를 첨가한 채, 유사한 테스트를 수행하였다. 표 2의 결과를 보면, 멸균이 더 개선되었다. 동일한 항균 효과가 더 작은 감압으로 달성되었다.
테스트 가스 첨가 초기 압력 (mbar) 감압 (mbar) 결과 A:
에스케리키아 콜라이 박테리아 (100 ml 당 ppm)		 결과 B:
에스케리키아 콜라이
박테리아 (100 ml 당 ppm)
6 N2 첨가하지 않음
1.3 ppm O2 		2300 25-34 1 0
7 중간 정도의 N2
0.27 ppm O2 		2300 25-34 0 0

Claims (27)

  1. 유수 (water flow)의 압력을, 적어도 102 배까지 대기압 미만 (sub-atmospheric pressure)으로 감소시키도록 배열된 감압 구역을 포함하는 수로를 통해, 물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 수 처리, 바람직하게는 음용수의 멸균 방법.
  2. 유수의 압력을 대기압 (대략 1 bar)에서 약 10 mbar 이하로 감소시키도록 배열된 감압 구역을 포함하는 수로를 통해, 물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 수 처리, 바람직하게는 음용수의 멸균 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    음용수를 멸균시키는 방법인 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이, 수원 (source)의 담수 (fresh water)를 상기 수로를 통해 음용수 저장 탱크 또는 출구로 수송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감압 구역을 통한 물의 유동이 사이펀성 (siphonic)인 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 수원의 담수를 수로를 통해 음용수 저장고 또는 출구로 흐르게 하는 단계를 포함하는, 음용수의 멸균 방법으로서,
    상기 수로는 감압 구역을 포함하며,
    상기 감압 구역을 통한 물의 유동이 사이펀성인, 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 펌프 또는 가스 제거 펌프를 사용하여, 상기 수로에 상기 감압 구역을 형성하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 저장고의 물을, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 수로를 통해, 탱크 또는 출구로 수송하는 단계를 포함하는, 물의 미생물 감염을 방지하기 위한, 수 처리 방법.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감압 구역 또는 상기 사이펀 헤드 스페이스로의 상기 물의 유동이 중력에 의한 것 (gravitational)인 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 수로가,
    중력에 의한 흐름(gravitational flow)이 이루어지는 하향유동 구획 (downflow section)과, 다음으로 상향유동 구획 (upflow section)을 포함하며,
    상기 상향유동 구획 안에 또는 구획 다음에 상기 감압 구역 또는 상기 사이펀 헤드 스페이스가 위치되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    전기-발생 터빈 (electricity-generating turbine)이, 상기 감압 구역 또는 상기 사이펀 헤드 스페이스의 상기 상류 수로에 배치되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수로를 통과하는 유수가, 상기 감압 구역 또는 상기 사이펀 헤드 스페이스의 상류에서 가스로 과포화되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    질소가 상기 감압 구역 또는 상기 사이펀 헤드 스페이스의 상류에서 물에 투입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수로를 통과하는 유수에, 자외선 조사; 압력 쇼크; 전기 쇼크; 여과; 침연 (maceration); 비등 (boiling); 염소 처리; 오존 처리; 및/또는 초음파 조사 (ultrasonic irradiation)로부터 선택되는 하나 이상의 부가적인 항균 기술을 처리하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수로를 통과하는 유수로부터 입자 및/또는 유기체를 물리적으로 분리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 수 저장고, 및 상기 저장고로부터 감압 구역으로 물을 수송하기 위한 수로를 포함하는, 음용수 멸균 장치로서,
    상기 감압 구역은 수압을, 저장고의 P2 에서, 감압 구역의, 대기압보다 낮은 압력 P1 으로 감압하도록 조작할 수 있는 감압 수단에 연결되며, P2/P1 ≥ 102인, 장치.
  17. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    선박평형수의 처리 방법인 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 수괴 (예를 들어, 바다, 강 또는 호수)에서, 상기 수괴의 선박평형수를 선박의 밸러스트 탱크에 적재하는 방법으로서,
    상기 수괴의 물을, 0.5 atm 이하의 압력에서, 가스 제거 펌프가 구비된 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로 (conduit)를 통해, 상기 밸러스트 탱크로 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 선박의 밸러스트 탱크로부터 선박평형수를 수괴에서 배출하는 방법으로서,
    상기 밸러스트 탱크의 물을, 가스 제거 펌프가 구비된 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로를 통해, 상기 수괴로 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 밸러스트 탱크, 및 상기 밸러스트 탱크의 안으로 또는 밖으로 물을 수송하는 수로를 가진 선박으로서,
    상기 수로가, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 것을 특징으로 하는, 선박.
  21. 수 저장고; 및 상기 저장고에 위치한 유입구, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스, 및 배출구를 가진 사이펀 수로를 포함하는, 선박평형수 수송 장치로서,
    상기 수로는 바람직하게는, 상기 헤드 스페이스의 하류에 하향유동 구획 및 상향유동 구획을 또한 포함하며,
    상기 상향유동 구획에는 바람직하게는, 압축 가스의 투입을 위한 유입구가 상기 상향유동 구획의 기저부 (base) 쪽에 제공되는, 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    밸러스트 탱크와 외부 수괴 간에 선박평형수를 수송하도록 배열된 것을 특징으로 하는, 장치.
  23. 제21 항에 있어서,
    밸러스트 탱크와, 동일한 또는 제2의 밸러스트 탱크 간에 선박평형수를 수송하도록 배열된 것을 특징으로 하는, 장치.
  24. 선박의 선상에서, 미생물 감염을 방지하기 위한, 선박평형수의 처리 방법으로서,
    선박평형수를, 상기 선박의 밸러스트 탱크로부터, 가스 제거 펌프가 구비된 사이펀 헤드 스페이스를 가진 사이펀 수로를 통해, 상기 선박의 밸러스트 탱크로 순환시키는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 수로가 상기 헤드 스페이스의 하류에 상향유동 구획을 가지고,
    산소 함량이 15 몰% 미만인 가스가 상기 상향유동 구획의 하부 (lower portion)에 투입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 가스가 질소인 것을 특징으로 하는, 방법.
  27. 제24 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드 스페이스의 압력이 0.5 atm 이하인 것을 특징으로 하는, 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016060353A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 三井造船株式会社 船舶の飲料水タンク設備
NO20141571A1 (no) * 2014-12-19 2016-06-20 Gva Consultants Ab Sammensetning av innløpsrør
CN105174362B (zh) * 2015-09-11 2018-04-27 杭州绿洁水务科技股份有限公司 具有自洁功能的紫外灯消毒设备
CN105084625B (zh) * 2015-09-11 2018-05-11 杭州绿洁水务科技股份有限公司 用于液体消毒的消毒装置
JP2017070937A (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 株式会社 極東技工コンサルタント 浄水システム
CN108264126A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 圆融健康科技（深圳）有限公司 一种吸管
JP7328486B2 (ja) * 2019-02-21 2023-08-17 株式会社トリケミカル研究所 溶存ガス除去方法および溶存ガス除去装置
NO347070B1 (no) * 2019-04-29 2023-05-02 Searas As Anordning for multippel skimming
DE102021117137A1 (de) 2021-07-02 2023-01-05 Solvis GmbH System zum Desinfizieren von Trinkwasser
CN116477008B (zh) * 2023-06-25 2023-10-31 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种船舶压载水系统

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH498381A (de) * 1969-09-26 1970-10-31 Arnost Dipl Ing Anscherlik Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten
US3864932A (en) * 1973-06-12 1975-02-11 Pioneer Science Limited Sea water desalting apparatus
GB1603299A (en) * 1977-05-19 1981-11-25 Water Res Centre Process and apparatus for the aerobic biological treatment of waste water
US5326468A (en) * 1992-03-02 1994-07-05 Cox Dale W Water remediation and purification method and apparatus
US5374356A (en) * 1992-07-28 1994-12-20 Pall Corporation Fluid treatment process using dynamic microfiltration and ultrafiltration
US5451138A (en) 1994-01-11 1995-09-19 Northeastern University Unidirecional reaction turbine operable under reversible fluid from flow
US5642984A (en) 1994-01-11 1997-07-01 Northeastern University Helical turbine assembly operable under multidirectional fluid flow for power and propulsion systems
US5932112A (en) * 1996-11-27 1999-08-03 Browning Transport Management, Inc. Method and apparatus for killing microorganisms in ship ballast water
JP2002089428A (ja) * 2000-09-11 2002-03-27 Akashi Kenkyusho:Kk 水力発電システム
WO2002062707A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-15 Trygve Lunde Device for treatment and cleansing of liquids
JP3886378B2 (ja) * 2001-12-28 2007-02-28 博一 塩田 海水の殺菌方法及びその装置
US20030205136A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-06 Mcnulty Peter Drummond System and method of water treatment
US20060157335A1 (en) * 2002-09-20 2006-07-20 Levine Michael R Low energy vacuum distillation method and apparatus
NO20033331D0 (no) * 2003-07-24 2003-07-24 Knutsen Oas Shipping As Fremgangsmåte og anordning for å fjerne gasser fra vann
CN1727284A (zh) * 2004-07-30 2006-02-01 晋好科技有限公司 制造真空水的方法及其装置
JP2007021287A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Katsuhiro Nakayama バラスト水の処理方法
US7513998B2 (en) * 2006-05-09 2009-04-07 Sea Knight Corporation “In-situ” ballast water treatment method
WO2008105242A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Yamaguchi University 溶解気体の膨張を利用した殺菌方法
NL1036431C (nl) * 2008-09-18 2010-03-19 Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van een vloeistof.
JPWO2010087042A1 (ja) * 2009-01-28 2012-07-26 隆久 三井 減圧装置、蒸留装置及び発電装置
US8246818B2 (en) * 2009-04-24 2012-08-21 Korzeniowski Jan A Syphon filtration system
GB2471280B (en) * 2009-06-22 2011-08-31 Hydroventuri Ltd Apparatus and method for introducing a gas into a liquid
CN201648164U (zh) * 2009-12-21 2010-11-24 张庆堂 综合水处理装置

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