KR20140105150A - 다목적 해양오염 방제선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닷물이나 상수원에 형성된 녹조나 적조에 의해서, 오일의 누출에 의해서, 또는 퇴적물에 의해서 오염된 오염원수를 처리하는 다목적 해양오염 방제선에 관한 것으로, 상기 방제선의 선체에는, 오일, 녹조나 적조, 또는 퇴적물이 함유된 오염원수를 유도하는 오염원수유입부; 상기 오염원수유입부를 통해서 오염원수를 펌핑하는 오염원수펌프; 상기 오염원수펌프를 통해 공급된 오염원수를 교반하는 인라인 믹서; 상기 인라인 믹서에 있는 오염원수를 정화하기 위한 약품을 투입하는 약품 투입부; 오염원수에 함유된 이물질의 전기적인 응집과 오염원수가 산화환원 처리되게 하는 전기셀; 상기 전기셀에서 처리된 오염원수를 소정의 시간동안 체류하게 하면서 화학적 반응을 통해 정화시키고, 상기 오염원수에 함유된 미립자들을 상부로 부유되게 하여 분리함으로써 상등수(上等水)로 부상분리처리하는 부상분리조; 모터의 작동에 따라 작동하여 상기 부상분리조의 상부로 부유된 미립자의 부유물을 제거하는 부유물 스키머; 상기 부유물 스키머로부터 제거된 미립자의 부유물을 물과 분리하여 슬러지 형태로 분리처리하는 벨트여과기; 상기 부상분리조에서 물과 비중차에 의해 상부에 위치한 오일을 펌핑하여 오일배출구를 통해 배출시키는 오일이송펌프; 및 입력된 PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램에 의해 오염수를 처리하기 위한 제어부;를 포함하여 구성된다

Description

다목적 해양오염 방제선{Multipurpose prevention ship for marine pollution}

본 발명은 다목적 해양오염 방제선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닷물이나 상수원이 녹조나 적조에 의해서 오염되거나, 유조선으로부터 유출되는 오일에 의해서 오염되거나, 또는 심해에서 오염원인 퇴적물로 인해 오염된 오염원수를 처리하는 다목적 해양오염 방제선에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 생활하수, 축산 폐수, 공장 폐수 등에서 나오는 인, 질소, 유기물질 등으로 구성되는 영양염류는 식물 플랑크톤이나 해조류의 몸체를 이루어서 녹조 및 적조 증식의 기본 요인이 되고 있으며, 상기 녹조 및 적조는 해양오염의 주된 요인이 되고 있다.

따라서, 상기와 같은 해양오염의 원인인 녹조 및 적조를 제거하기 위한 종래 장치의 일례로서, 한국 등록특허공보 제10-1028175호에는, 선박에 설치되며 해수면에 떠있는 부력판; 상기 부력판의 하부에 다수로 설치되며, 표층수를 바닷속 하층부로 분출하여 밀어내는 하강수단; 상기 부력판의 하강수단으로 황토액을 공급하는 황토액분사장치로 구성되고, 상기 황토액분사장치는 선박 내부에 설치되며 황토가 투입되는 혼합탱크; 해수를 흡입하여 상기 혼합탱크에 투입하는 물공급펌프; 상기 혼합탱크에서 교반된 황토액을 외부로 분출시키는 분사펌프; 상기 분사펌프의 출구에 연결되며 부력판에 매설된 토출관; 상기 토출관에 다수로 설치된 노즐로 구성된 황토분사기능을 갖는 선박형 적조 및 녹조제거 장치가 개시되어 있으며, 이는 표층수를 강제적으로 하강시켜 심해로 분산시킴과 동시에 황토액을 분사하여 적조 및 녹조를 신속히 제거할 수 있도록 하고 있는 것을 볼 수 있다.

그러나, 상기와 같은 장치에 있어서는, 단지 황토액만을 이용하기 때문에 녹조나 적조를 완전히 제거하는데 있어서는 한계가 있으며, 또한 황토액의 원료인 황토흙에 다른 유기물이 함유되어 있어 그로 인해 추가로 바닷물이나 상수원이 오염되는 경우가 발생하고 아울러 많은 양의 황토를 수급해야 하는 문제점이 있었다.

그렇지 않으면, 녹조와 적조 현상이 일어나는 호수나 바다와 같은 수상에 거대시설물을 설치해야 하는데 이는 설치시 발생되는 여러가지 기술적인 문제가 발생되고, 또한 대부분의 녹조, 적조 현상이 연안의 수심 10미터 이내에서 발생됨을 감안하면 중량이 있는 거대 시설물을 선박이나 이동체에 설치하기에는 불가능한 문제점이 있었다.

아울러, 요즘에는 해양 사고로 인해 오일누출 사고가 빈번하게 발생하고 있는데, 현재까지의 유일한 방제방법으로서 누출된 오일이 넓은 면적으로 퍼짐을 방지하기 위하여 펜스를 친 후 유흡착포를 이용하여 흡착제거하는 방법이 이용되고 있으나, 이는 해상에 부유되어 있는 오일을 제거하는 데는 많은 시간이 필요하게 되고, 또한 오일의 완전한 제거가 이루어지지 않아 여전히 해양오염의 주된 원인이 되고 있으며, 많은 양의 유흡착포가 이용되어야 하기 때문에 비용이 상당히 많이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고, 심해에 오염물질인 퇴적물이 쌓여있어 어패류를 폐사시키고 있으며, 이 또한 여전히 해양오염의 주된 요인이 되고 있다.

그러나. 상기 퇴적물이 너무 깊은 심해에 있기 때문에 그를 제거하는 방법이 현재까지에는 전무(全無)한 상태에 있으며, 간혹 다이버들을 투입하여 제거하고 있으나 이는 작업하는데 한계가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 바다나 상수원에서 녹조 및 적조를 제거하기 위한 많은 양의 황토액을 준비할 필요없이 그리고 수상에서 선박과 같은 이동체에 거대시설물을 설치할 필요없이 이미 발생된 적조 및 녹조를 제거할 수 있고, 유조선으로부터 누출된 오일을 제거하기 위해서 많은 양의 유흡착포를 사용할 필요없이 저비용으로도 빠른 시간에 오일을 제거할 수 있게 하며, 심해에 있는 퇴적물을 쉽게 그리고 단시간에 제거할 수 있어 해양오염 방지 및 독성가스에 의한 어패류의 패사를 방지하는 다목적 해양오염 방제선을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 바닷물이나 상수원에 형성된 녹조나 적조에 의해서, 오일의 누출에 의해서, 또는 퇴적물에 의해서 오염된 오염원수를 처리하는 다목적 해양오염 방제선은, 선체의 전방에서 양쪽으로 벌어진 상태로 설치되고 상하이동제어부재에 의해 상하로 작동하여서 상부에 있을 때에는 오일이 함유된 오염원수를 유입하고 하부에 있을 때에는 녹조 또는 적조가 함유된 오염원수를 유입하는 부유성오염물질 유입부와, 유도파이프 및 거름망을 구비하여 해저에 설치되어서 퇴적 오염물질이 함유된 오염원수를 유도하는 퇴적오염물질 유입부로 이루어진 오염원수유입부; 상기 오염원수유입부를 통해서 오염원수를 펌핑하는 오염원수펌프; 내부에 공간부가 형성되는 원형 하우징과, 상기 원형 하우징의 공간부 안에 정방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제1 회전팬과, 다수 개의 상기 제1 회전팬들 사이에 위치하며 역방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제2 회전팬과, 상기 원형 하우징의 양단부를 커버링하는 캡으로 구성되어서, 상기 오염원수펌프를 통해 공급된 오염원수를 교반하는 인라인믹서; 상기 인라인 믹서 내부에 있는 오염원수의 pH를 조정하기 위한 약품을 투입하는 제1 약품공급부와, 상기 오염원수의 화학적 반응을 유도하기 위한 약품을 투입하는 제2 약품공급부로 이루어진 약품 투입부; +극과 -극으로 이루어지고, 약품과 혼합된 오염원수가 다수 개의 양극판 및 다수 개의 음극판 사이를 통과하면서 처리되게 하는 전기셀; 상기 전기셀에서 처리된 오염원수를 소정의 시간동안 체류하게 하면서 화학적 반응을 통해 정화시키고, 상기 오염원수에 함유된 오일이나 미립자들을 상부로 부유되게 하여 분리시킴으로써 상등수(上等水)로 부상분리처리하는 부상분리조; 상기 부상분리조의 상부에 설치되어서 모터의 작동에 따라 작동하여 상부로 부유된 미립자의 부유물을 제거하는 부유물 스키머; 상기 부유물 스키머로부터 제거된 미립자의 부유물을 물과 분리하여 슬러지 형태로 분리처리하는 벨트여과기; 상기 부상분리조에서 물과 비중차에 의해 상부에 위치한 오일을 펌핑하여 오일배출구를 통해 배출시키는 오일이송펌프; 및 입력된 PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램에 의해 오염원수를 처리하기 위한 제어부;를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 해양오염 방제선은, 바닷물이나 상수원에서 녹조 및 적조를 제거하기 위한 많은 양의 황토액을 준비하거나 수상에서 선박과 같은 이동체에 거대시설물을 설치할 필요없이 녹조 및 적조를 제거할 수 있게 하고, 유조선으로부터 누출된 오일을 제거하기 위해서 많은 양의 유흡착포를 사용할 필요없이 저비용으로도 빠른 시간에 오일을 제거할 수 있게 하며, 심해에 있는 퇴적물을 쉽게 그리고 단시간에 제거할 수 있게 함으로써, 연안 어업의 어패류 폐사 등의 피해를 주지않고 생태계가 파괴되지 않게 하며 상수원 보호구역의 오염원을 해결함으로써 식수원 보호와 국민 건강을 증진시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선을 보인 계략도.
도 2는 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선을 보인 개략평면도.
도 3은 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선에 퇴적오염물질 유입부가 장착된 상태를 보인 개략도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선의 부유성오염물질 유입부의 작동상태를 보인 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선에 이용된 인라인 믹서를 보인 사시도.
도 6은 도 5의 인라인 믹서의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선에 이용된 전기셀을 보인 사시도.
도 8은 도 7의 전기셀에 대한 상세도.
도 9a는 상기 전기셀에서 행해진 유해물질의 응집현상을 보인 도면.
도 9b는 상기 전기셀에서 행해진 산화화원처리 과정을 보인 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 해양오염 방제선의 부상분리조, 부유물스키머 및 벨트여과기에 대한 확대단면도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실시예 따른 다목적 해양오염 방제선에 이용된 부상분리조의 부상상태를 보인 개략도.

이하, 본 발명에 따른 선박에 구비된 다목적 해양오염 방제선에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바닷물이나 상수원에 형성된 녹조나 적조에 의해서나, 오일에 의해서나, 그리고 오염물질의 퇴적물에 의해 오염된 오염원수를 처리하는 본 발명의 실시예에 따른 다목적 해양오염 방제선은, 선체(1)에, 오염원수유입부(10), 오염원수펌프(20), 인라인믹서(30), 약품 투입부(40), 전기셀(50), 부상분리조(60), 부유물스키머(70), 벨트여과기(80), 오일이송펌프(90) 및 제어부(100)로 구성된다.

상기 오염원수유입부(10)는 바닷물이나 상수원의 오염으로 인해 색깔이 적색 혹은 녹색으로 변하여 형성된 오염원수 또는 해양사고로 누출된 오일에 의한 오염원수를 여과 및 정화시키기 위해서 포집하여 유도되도록 하는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 부유성오염물질 유입부(12)와, 바다의 해저에 닿도록 설치되어서 퇴적오염물질이 함유된 오염원수를 포집하여 유도하는 도 3에 도시된 바와 같은 퇴적오염물질 유입부(13)로 구성된다.

상기 부유성오염물질 유입부(12)는 선체(1)의 전방에서 양쪽으로 벌어진 상태로 설치되고 상하이동제어부재(11)에 의해 상하로 작동하여서 상부에 있을 때에는 오일이 함유된 오염원수를 유입하고 하부에 있을 때에는 녹조 또는 적조가 함유된 오염원수를 유입하는 역할을 한다.

여기서, 상기 부유성오염물질 유입부(12)가 도 2에 도시된 바와 같이 벌어진 형태는 선체(1)가 이동하는 이동속도에 따라서 자동으로 오염원수가 유입되게 하여 포집하기 위해 벌어져 있되 평상 시에는 접혀진 상태에서 보관 이동하는 것이 가능하며, 이에 대해서는 별도로 구비되고 관련 업계에서 보통 사용되고 있는 양쪽으로 벌어지게 하는 장치에 의해 이루어지는 것으로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 부유성오염물질 유입부(12)가 상하이동제어부재(11)에 의해 상하로 작동되게 한 이유는, 도 4a에 도시된 바와 같이 오일유출물인 경우에는 오일이 물보다 비중이 작아 물 위에 떠 있게 되므로 수면 표층에서 유입되도록 하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 녹조나 적조의 경우에는 일반적으로 5m 이내에서 발생하므로 오염원수가 수면에서 5m 이내에서 유입되도록 하기 위한 것이다.

상기 퇴적오염물질 유입부(13)는 바다의 해저까지 내려갈 수 있는 소정의 길이로 이루어진 유도파이프(13-1)와, 상기 유도파이프(13-1)의 단부에 설치되는 거름망(13-2)을 구비하여 해저에 설치되어서 퇴적 오염물질이 함유된 오염원수를 유도하는 역할을 한다.

즉, 심해에 존재하는 여러 가지의 유기성 퇴적물들은 다음에 기술되는 오염원수펌프(20)를 이용하여 부상분리조(60)로 유입시킨 후 응집반응후 부상 분리하여 제거한다.

여기서, 상기 퇴적오염물질 유입부(13)는 거름망(13-2)을 구비하여 부유물이나 물고기와 같은 여러 해양 생물들이 유입되지 않게 하면서 퇴적물이 함유된 오염원수를 처리를 위한 장치로 사용된다.

상기 오염원수펌프(20)는 오염원수유입부(10)를 통해서 오일, 녹조나 적조, 또는 퇴적물이 함유된 오염원수를 펌핑하여 다음에 기술된 인라인 믹서(30)로 보내는 역할을 한다.

상기 인라인 믹서(30)는 내부에 서로 대칭형의 제1 회전팬(34)과 제2 회전팬(36)을 다수 개 구비하여 서로 교대로 삽입시켜 오염원수를 통과시키면 서로 역방향으로 회전하여 내부적으로 난류가 형성되어 혼합이 잘 이루어지도록 함으로써, 상기 오염원수펌프(20)를 통해 공급된 오염원수를 교반하는 역할을 한다.

즉, 상기 인라인믹서(30)에서의 오염원수와 약품의 교반은 오염원수펌프(20)에 의해 유입된 오염원수의 이동력에 의한 제1 회전팬(34) 및 제2 회전팬(36)의 회전에 따라서 이루어진 무동력 자동 교반에 의해 실행된다.

따라서, 상기 인라인 믹서(30)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 공간부(31)가 형성되는 원형 하우징(32)과, 상기 원형 하우징(32)의 공간부(31) 안에 정방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제1 회전팬(34)과, 다수 개의 상기 제1 회전팬(34)들 사이에 위치하며 역방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제2 회전팬(36)과, 상기 원형 하우징(32)의 양단부를 커버링하는 캡(38)으로 구성되게 하였다.

여기서, 상기와 같이 회전형의 인라인 믹서(30)는, 종래의, 일반적으로 사용되고 있는 물과 약품의 혼합장치인 대형의 용기에 모터 교반기를 부착한 일반적인 교반기가 안고 있는 거대한 장치로 인한 설치면적의 제한과 고가의 가격에 대한 문제를 해결하였고, 또한 믹서 내부의 교반자가 선형으로 고정되어 있거나 스크류 타입이기 때문에 혼합효과가 저하되는 고정형 인라인 믹서의 문제점을 해결하였다.

상기 약품 투입부(40)는 오염원수를 정화시키기 위해서 인라인 믹서(30)에 오염원수의 pH를 조정하기 위한 약품과 화학적 반응을 유도하기 위한 약품을 투입하는 역할을 하는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 오염원수의 pH를 조정하기 위한 약품을 투입하는 제1 약품공급부(42)와 오염원수의 화학적 반응을 유도하기 위한 약품을 투입하는 제2 약품공급부(44)로 이루어진다.

상기 전기셀(50)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, +극과 -극으로 이루어지고, 약품과 혼합된 오염원수가 다수 개의 양극판(51) 및 다수 개의 음극판(52) 사이를 통과하면서 오염원수에 함유된 오일, 녹조나 적조, 그리고 퇴적물 등의 이물질에 대한 전기적인 응집(도 9a 참조)과 오염원수가 산화환원 처리(도 9b 참조)되게 하는 역할을 한다.

즉, 상기 전기셀(50)에서는 오염원수에 함유된 이물질이 음극과 양극의 응집현상을 통해서 응집되고 오염원수는 산화환원 처리되는 것이다.

그리고, 본 발명의 장치에서 상기 전기셀(50)은, 직류전원의 여러 특성을 수처리분야에 응용하고자 여러 효율적인 장치를 개발하고 채택하였으며, 도 8에서와 같이 양극판(51) 및 음극판(52)을 판형에서 원통형으로 제작하여 표면을 원형으로 타공하거나 격자형태로 조합하여 전류 흐름의 저하없이 오일, 녹조나 적조, 그리고 퇴적물이 부착할 수 있는 면적을 최소화하였다.

즉, 상기 전기셀(50)의 양극판(51) 및 음극판(52)은, 원형으로 타공하거나 격자형으로 타공 조합하여 전류 흐름의 저하없이 오염원수에 함유된 오일, 녹조나 적조, 그리고 퇴적물이 부착할 수 있는 면적을 최소화하기 위해서 원통형으로 형성되게 한 것이다.

그리고, 상기 전기셀(50)에서 오염원수를 전해 살균할 때 산화환원의 전위차는 700 내지 2,700㎷로 되게 하면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 오염원수에 존재하는 녹조 또는 적조의 세포막이 파괴되어 세포질이 유출되면서 세균이 사멸되어 정화할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 적조와 녹조는 수중에 부영양화 물질이 다량 존재함으로써 발생된 현상이므로 부영양화된 물질을 바닷물로부터 분리 제거하는 기술로서, 질소인 경우에는 전기셀(50)을 이용하여 전기분해에 의해서 제거하고, 인의 경우에는 인라인 믹서(30)에서 황산알루미늄의 약품을 사용하여 제거하며, 그리고 이미 발생된 플랑크톤 물질들은 상기 전기셀(50)의 전극의 산화환원의 전위차를 이용하여 멸균한다.

상기 부상분리조(60)는 인라인 믹서(30)에서 화학적처리와 전기셀(50)에서 전기적 처리가 끝난 오염원수를 일정한 체류시간을 주면서 응집된 미립자를 부상분리하여 처리하는 장치이다.

즉, 상기 부상분리조(60)로 오염원수가 유입한 다음 일정한 체류시간을 확보하게 되면, 오일은 그의 상부로 부상하게 되고 물은 하부에 존재하는 이론적 현상을 통해서, 상부로 부상된 오일은 다음에 설명되는 오일이송펌프(90)를 통해서 별도의 용기(미도시)로 배출하게 되고 하부의 물은 상등수 공급부(63)를 통해서 하부 배출장치인 배출구(63-1)를 통하여 다시 바다로 보내진다.

따라서, 상기 부상분리조(60)는 전기셀(50)에서 처리된 오염원수를 소정의 시간동안 체류하게 하면서 화학적 반응을 통해 정화시키고, 상기 오염원수에 함유된 미립자들을 상부로 부유되게 하여 제거함으로써 상등수(上等水)로 부상분리처리하는 역할을 하는 것으로, 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 분할부(62)에 의해서 상부의 오염원수 처리부(61)와 하부의 상등수 공급부(63)로 분할되며, 기포발생장치(64) 및 배출수위조절기(66)를 구비한다.

상기 기포발생장치(64)는 분할부(62)의 상부에 설치되어서 기포를 발생하여 오염원수에 함유된 미립자 또는 오일성분을 상부로 부유시키는 역할을 한다.

따라서, 상기 부상분리조(60) 내에서 전기화학적인 반응에 의해서 생성된 미세 부유물과 물과 오일의 분리를 효과적으로 하기 위해서 기포발생장치(64)를 하부에 장착하게 되면 보다 효율적으로 유수분리가 되고 미립자의 부유물과 오일의 부상을 쉽게 할 수 있다.

상기 배출수위조절기(66)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 해수면에 따라 부상분리조(60)의 부유높이(H)가 조절되도록 하는 역할을 한다.

즉, 상기 배출수위조절기(66)는 부상분리조(60)를 상하방향으로 높이를 조절할 수 있어 해수면의 변화에 대응하여 해수면과 동일 높이(H) 선상에 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

다시 말하면, 운항조건에 따라서 선박이 요동칠 수 있기 때문에 배출수위조절기(66)를 해수면과 일정 높이(H) 차이를 두게 되면 높이 차이만큼 선체(1)에 하중을 받아서 요동을 방지할 수 있도록 설계하였다.

그리고, 오염방제작업이 끝나고 항해 시에 배출수위조절기(66)를 하부로 내리게 되면 부상분리조(6) 내의 물이 밖으로 빠져나가므로 부상분리조(60) 또한 위로 상승하게 되어 낮은 수심이더라도 항해에 전혀 지장을 주지 않는다.

그 결과, 수심이 낮은 지역에서의 오염물 제거에도 동일한 원리로 적용이 가능하게 된다.

여기서, 상기 부상분리조(60)의 크기는 유입수량에 비례해서 크기가 결정되고, 이는 선체(1) 무게의 대부분을 차지하므로 경량화하기 위하여 선체(1)와 부상분리조(60)를 별도로 분리하여, 부상분리조(60)는 오염원수의 유입에 따라서 자체 부력에 의해서 중무개를 받도록 하여 선체(1) 중량과 관계없이 설계하였다.

이는, 거대한 중량물을 선박에 설치할 수 있도록 선체(1)와 부상분리조(60)를 별도로 분리하여 제작하고 부상분리조(60)가 자체 부력를 받게 함으로써 선박의 크기와 관계없이 선박을 최소한으로 경량화할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기 부상분리조(60)의 상하이동시 선체(1)의 하중에 의해 작용하지 않도록 분리되어 있게 함으로써, 오염원수를 제거하기 위한 해양의 해수면에 따라 부상분리조(60)의 부상형태는 도 11a 및 도 11b에 나타낸 형태로 변하게 된다.

상기 부상분리조(60)의 상부에는 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같은 모터(71)에 의해 작동되는 부유물스키머(70)를 설치하여서 상부로 부유된 미립자가 함유된 부유물이 제거되게 하였다.

상기 벨트여과기(80)는 부유물 스키머(70)로부터 제거된 미립자의 부유물을 물과 분리하여 슬러지 형태로 분리처리하는 역할을 한다.

따라서, 상기 벨트여과기(80)는, 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 부유물 스키머(70)에서 배출된 미립자의 부유물로부터 부유물을 걸러내어 포집하는 거름망(81)과, 상기 거름망(81)에 의해 부유물이 제거된 물을 집수하여 다시 바다로 배출되게 하는 집수조(83)로 구성된다.

여기서, 상기 부유물스키머(70)에 의해 제거된 미립자가 함유된 부유물은 벨트여과기(80)로 유도된다.

상기와 같이 벨트여과기(80)로 유도된 부유물에서 미립자와 물은 서로 분리되게 되는데, 분리된 물은 다시 집수조(83)로 유입되고 미립자는 슬러지로 되어 별도로 구비된 장치(미도시)에 의해서 제거된다.

상기 오일이송펌프(90)는 상술된 바와 같이 부상분리조(60)에서 물과 비중차에 의해 상부에 위치한 오일을 펌핑하여 오일배출구(91)를 통해 배출시키는 역할을 한다.

상기 제어부(110)는 입력된 PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램에 의해 상기와 같이 오염원수를 처리하기 위한 모든 장치들을 자동 또는 수동으로 제어한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른, 다목적 해양오염 방제선를 이용하여 오일, 녹조나 적조, 또는 퇴적물에 의한 오염원수를 처리하는 과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 바닷물이나 상수원의 오염원수에서 오일, 녹조나 적조, 또는 퇴적물을 제거하기 위해서 제어부(110)를 통해 오염원수펌프(20)를 작동시켜 오염원수유입부(10)로 오염원수가 유입되게 하되, 부유성오염물질 유입부(12)을 통해서 오일이나 녹조 또는 적조가 함유된 오염원수를 유입하거나, 퇴적오염물질 유입부(13)를 바다의 해저에 닿도록 설치되어서 퇴적오염물질이 함유된 오염원수를 포집하여 유입시켜 인라인 믹서(30)로 보낸다.

상기 인라인 믹서(30)에서는 오염원수펌프(20)를 통해 유입되는 오염원수의 수압에 의해서 제1 회전팬(34)과 제2 회전팬(36)이 서로 반대방향으로 회전하면서 오염수원가 교반되게 한다.

그런 다음, 상기 인라인 믹서(30) 내부에 있는 오염원수를 정화시키기 위해서 약품 투입부(40)를 통해 약품을 투입하되, 제1 약품공급부(42)를 통해서 오염원수의 pH를 조정하기 위한 약품을 투입하고, 제2 약품공급부(44)를 통해서 오염원수의 화학적 반응을 유도하기 위한 약품을 투입하여 정화시킨다.

상기 정화된 오염원수는 다시 전기셀(50)로 보내지고, 상기 전기셀(50)에서 약품과 혼합된 오염원수가 다수 개의 양극판(51) 및 다수 개의 음극판(52) 사이를 통과하면서 오염원수에 함유된 이물질이 전기적으로 응집되게 하고 오염원수가 산화환원 처리되게 한 후 부상분리조(60)로 이동한다.

상기 부상분리조(60)에서는 전기셀(50)에서 처리된 오염원수를 소정의 시간동안 체류되게 하면서 오염원수에 함유된 부유물은 부유물스키머(70)에 의해 제거되어 벨트여과기(80)로 보내어져서 물과 미립자가 서로 분리되게 한 다음, 물은 다시 집수조(83)로 보내고 미립자는 슬러지화되어 처리되게 한다.

그리고, 오염원수에 함유된 오일은 오일이송펌프(90)를 통해서 펌핑되어 외부에 별도로 구비된 용기로 배출되게 한다.

상기의 본 발명에서는 다목적 해양오염 방제선을 이용하여 바닷물이나 상수원에서의 오일, 녹조나 적조, 또는 퇴적물 등을 제거하는 것으로 한정하고 있지만, 해양이나 상수원에서의 오염원수에 포함된 모든 오염발생 물질을 모두 제거할 수 있는 것으로 이해되어져야 할 것이다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

1: 선체
10: 오염원수유입부 11: 상하이동제어부재
12: 부유성오염물질 유입부 13: 퇴적오염물질 유입부
13-1: 유도파이프 13-2: 거름망
20: 오염원수펌프 30: 인라인 믹서
31: 공간부 32: 원형 하우징
34: 제1 회전팬 36: 제2 회전팬
38: 캡 40: 약품 투입부
42: 제1 약품공급부 44: 제2 약품공급부
50: 전기셀 51: 양극판
52: 음극판 60: 부상분리조
61: 오염원수 처리부 62: 분할부
63: 상등수 공급부 63-1: 배출구
64: 기포발생장치 66: 배출수위조절기
70: 부유물스키머 71: 모터
80: 벨트여과기 81: 거름망
83: 집수조
90: 오일이송펌프 91: 오일배출구
100: 제어부

Claims (7)

1. 바닷물이나 상수원에 형성된 녹조나 적조에 의해서, 오일의 누출에 의해서, 또는 퇴적물에 의해서 오염된 오염원수를 처리하는 다목적 해양오염 방제선에 있어서,
   선체(1)의 전방에서 양쪽으로 벌어진 상태로 설치되고 상하이동제어부재(11)에 의해 상하로 작동하여서 상부에 있을 때에는 오일이 함유된 오염원수를 유입하고 하부에 있을 때에는 녹조 또는 적조가 함유된 오염원수를 유입하는 부유성오염물질 유입부(12)와, 유도파이프(13-1) 및 거름망(13-2)을 구비하여 해저에 설치되어서 퇴적 오염물질이 함유된 오염원수를 유도하는 퇴적오염물질 유입부(13)로 이루어진 오염원수유입부(10);
   상기 오염원수유입부(10)를 통해서 오염원수를 펌핑하는 오염원수펌프(20);
   내부에 공간부(31)가 형성되는 원형 하우징(32)과, 상기 원형 하우징(32)의 공간부(31) 안에 정방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제1 회전팬(34)과, 다수 개의 상기 제1 회전팬(34)들 사이에 위치하며 역방향으로 회전 가능하게 설치되는 다수 개의 제2 회전팬(36)과, 상기 원형 하우징(32)의 양단부를 커버링하는 캡(38)으로 구성되어서, 상기 오염원수펌프(20)를 통해 공급된 오염원수를 교반하는 인라인믹서(30);
   상기 인라인 믹서(30) 내부에 있는 오염원수의 pH를 조정하기 위한 약품을 투입하는 제1 약품공급부(42)와, 상기 오염원수의 화학적 반응을 유도하기 위한 약품을 투입하는 제2 약품공급부(44)로 이루어진 약품 투입부(40);
   +극과 -극으로 이루어지고, 약품과 혼합된 오염원수가 다수 개의 양극판(51) 및 다수 개의 음극판(52) 사이를 통과하면서 처리되게 하는 전기셀(50);
   상기 전기셀(50)에서 처리된 오염원수를 소정의 시간동안 체류하게 하면서 화학적 반응을 통해 정화시키고, 상기 오염원수에 함유된 오일이나 미립자들을 상부로 부유되게 하여 분리시킴으로써 상등수(上等水)로 부상분리처리하는 부상분리조(60);
   상기 부상분리조(60)의 상부에 설치되어서 모터(71)의 작동에 따라 작동하여 상부로 부유된 미립자의 부유물을 제거하는 부유물 스키머(70);
   상기 부유물 스키머(70)로부터 제거된 미립자의 부유물을 물과 분리하여 슬러지 형태로 분리처리하는 벨트여과기(80);
   상기 부상분리조(60)에서 물과 비중차에 의해 상부에 위치한 오일을 펌핑하여 오일배출구(91)를 통해 배출시키는 오일이송펌프(90); 및
   입력된 PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램에 의해 오염원수를 처리하기 위한 제어부(100);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 인라인믹서(30)에서의 오염원수와 약품의 교반은 상기 오염원수펌프(20)에 의해 유입된 오염원수의 이동력에 의한 제1 회전팬(34) 및 제2 회전팬(36)의 회전에 따라서 이루어진 무동력 자동 교반에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 전기셀(50)의 양극판(51) 및 음극판(52)은, 원형으로 타공되거나 격자형으로 타공 조합되어서 전류 흐름의 저하없이 오염원수에 함유된 이물질이 부착할 수 있는 면적을 최소화하고 양극 및 음극이 순차적으로 변환하여 조합되도록 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 전기셀(50)에서는 오염원수에 함유된 이물질이 음극과 양극의 응집현상을 통해서 응집되고 오염원수는 산화환원 처리되는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 전기셀(50)에서 오염원수를 산화환원처리할 때 전위차는 700 내지 2,700㎷로 되게 하여 대장균과 같은 미생물의 세포막을 파괴시켜 세포질이 유출되게 하면서 사멸되도록 하는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 부상분리조(60)는,
   상부의 오염원수 처리부(61)와 하부의 상등수 공급부(63)로 분할하는 분할부(62)와, 상기 분할부(62)의 상부에 설치되어서 기포를 발생하여 오염원수에 함유된 오일이나 미립자를 상부로 부유시키는 기포발생장치(64)와, 해수면에 따라 상기 부상분리조(60)의 부유높이가 조절되도록 하는 배출수위조절기(66)를 구비하며,
   상기 부상분리조(60)는 상하이동시 선체(1)의 하중에 의해 작용하지 않도록 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 벨트여과기(80)는,
   상기 부유물 스키머(70)에서 배출된 미립자의 부유물로부터 부유물을 걸러내어 포집하는 거름망(81)과,
   상기 거름망(81)에 의해 부유물이 제거된 물을 집수하여 다시 바다로 배출되게 하는 집수조(83)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다목적 해양오염 방제선.
   
   
   

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