KR20170009335A

KR20170009335A - 선박용 하수처리장치

Info

Publication number: KR20170009335A
Application number: KR1020150101197A
Authority: KR
Inventors: 최고
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-25
Also published as: KR102292682B1

Abstract

선박용 하수처리장치에 관한 것으로, 습도를 조절하기 위하여 청수를 사용하는 공기조화장치; 상기 공기조화장치에서 사용된 청수를 공급받아 저장하며, 저장된 청수를 다른 장비로 공급하도록 마련되는 제1 저장탱크; 상기 공기조화장치에서 공급되는 청수와 생활하수가 함께 저장되는 제2 저장탱크; 상기 제1 저장탱크에 저장된 청수가 다수의 장비에 공급되도록 설치되는 배관;을 마련하여 공기조화장치에서 사용된 청수를 제1 저장탱크에 저장할 수 있고, 이렇게 저장된 청수를 선박의 다른 장비에 공급하여 줌으로써 청수의 사용을 줄일 수 있으며, 선박에서 필요로 하는 청수의 생산량을 줄여 청수 생산에 따른 비용을 절감할 수 있고, 선박에서 필요로 하는 생활하수 등을 충분히 공급할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

선박용 하수처리장치{Drain Water Treatment Equipment of Ship}

본 발명은 선박용 하수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화장치에서 사용된 배출수를 이용하여 선박에서 필요로 하는 청수 또는 중수도로 재사용할 수 있는 선박용 하수처리장치에 관한 것이다.

최근 환경오염 그 중에서도 특히, 수질 오염에 관한 문제는 전 세계적인 주요 관심사가 되고 있으며, 이에 따라 각국은 자국 영토 내의 각종 오폐수 및 인근 해안에서의 해양 오염수 처리에 관하여 지속적인 연구개발을 진행하고 있는 실정이다.

현재 건조되는 선박은 해상 오염방지 협정(MARPOL)에 따라 변기로부터 배출되는 변기 배출수(Sewage)만 오수처리설비(STP: Sewage Treatment Plant)를 통해 처리하고 있으며, 주방과 세탁실, 샤워실 등에서 배출되는 생활하수(Grey water)는 별도의 처리 없이 그대로 배출하고 있다.

이러한 생활하수를 처리하는 경우에는 오수처리설비의 용량을 키우거나 생화학처리를 생략하고, 화학적인 소독처리만 하도록 하고 있다.

상기한 바와 같이 변기로부터 배출되는 변기 배출수와 함께 주방과 세탁실, 샤워실 등에서 배출되는 생활하수를 처리하기 위하여 오수처리설비의 용량을 키우는 방법을 적용할 경우, 주방이나 세탁실, 샤워실 등에서 배출되는 생활하수는 변기에서 배출되는 변기 배출수에 비하여 양이 대단히 많고, 일시에 배출되는 경향이 있어 시간당 배출량을 기준으로 하는 오수처리설비의 용량을 결정하는데 많은 어려움이 따르게 된다.

한편 대기 중 수증기의 양 즉, 습도가 높으면 불쾌해지고, 반대로 습도가 낮으면 화재가 잘 발생하는 등 습도와 관계된 현상들이 많다. 따라서 쾌적한 환경을 조성하기 위해서는 최적의 습도를 유지할 필요성이 증가하고 있다.

통상 선박에서도 쾌적한 환경을 조성하기 위해 공조시스템을 사용하고 있다.

선박에 사용하고 있는 공조시스템은 공기조화기(Air Handling Unit: AHU)를 이용하고 있으며, 이러한 공기조화기는 외부 공기와 재순환되는 공기를 혼합하고, 그 혼합공기를 난방일 경우에는 가열하고, 냉방일 경우에는 냉각하여 공기조화용 공기를 만들게 된다.

이후 공기조화용 공기에 가습기로부터 생성된 습기를 함유시켜 공기조화용 공기에 적정한 습도(40% ~ 50%)를 유지시키게 된다. 이때 공기조화용 공기에 흡수되지 않은 청수는 드레인 워터로 배수관을 통해 선외로 배출된다.

상기 가습기에서 사용하는 가습 방법으로는 청수 스프레이(F.W Spray)를 사용하게 되고, 가습을 위한 청수는 청수 생성기를 이용한다.

즉, 청수 생성기에서 생성된 청수는 가습기에서 청수 스프레이 방식으로 공기조화용 공기에 분사를 하여, 공기조화용 공기에 적정한 습도를 유지시켜주게 된다.

이와 같이 선박에서는 습도를 조절하기 위하여 공기조화기(AHU)를 사용하고 있으며, 공기조화기는 정화된 청수(fresh water)를 사용하고 있으며, 공기조화기에서는 1대당 약 800㎏/h의 청수를 사용하고 있다.

그러나 습도를 조절하고 남은 청수는 대략 60% 정도가 그대로 버려지고 있으며, 버려지는 청수를 생활하수 저장탱크(greywater holding tank)에 저장하는 경우 생활하수 저장탱크의 용량 한계로 인하여 생활하수 저장탱크의 수위가 짧은 시간 내에 채워지게 되며, 이로 인해 공기조화기에서 사용된 청수가 버려지게 된다.

아울러 선박에는 선박에 거주하는 승무원들이 배출시킨 분뇨 등을 정화시켜 배출하는 오수처리설비(STP)가 설치되고 있으며, 선박에서 설거지, 샤워 등에 사용된 생활하수(grey water)를 정화 후 배출시키는 생활하수 저장탱크 등이 설치되고 있다.

이러한 오수처리설비 및 생활하수 저장탱크는 주기적으로 세척을 해 주어야 하며, 이들 탱크의 세척 시 청수가 공급되도록 배관 등이 연결 설치되고 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '선박의 하수처리장치'가 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에 따른 선박의 하수처리장치에는 선박에서 배출되는 오수를 처리하는 선박의 하수처리장치로서, 폭기조와 정화조 및 살균·소독조를 구비하고 상기 폭기조로 공기를 공급하는 공기조절기와 상기 살균·소독조로 약품을 공급하는 약품공급기를 포함하는 오수처리수단, 변기배출수 및 생활하수를 혼합하여 오염도를 평준화시킨 상태의 오수를 상기 오수처리수단으로 공급하는 오수인입량조절수단을 포함하며, 상기 오수인입량조절수단은 선박으로부터 배출되는 모든 오수를 저장탱크에 모아두고 일정시간 간격으로 일정량만 오수처리수단으로 공급하는 것이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에는 '선박의 공기조화장치'가 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에 따른 선박의 공기조화장치는 청수를 공급하는 청수 생성기, 상기 청수 생성기에서 공급된 청수를 저장하는 청수 저장탱크, 상기 청수 저장탱크에 저장된 청수를 대기로 분사하여 공기에 습도를 함유시키는 가습기, 상기 가습기에서 분사된 청수 중 공기에 흡수되지 않은 청수를 회수하여 상기 청수 저장탱크에 환수하는 환수수단이 개시되어 있다.

대한민국 특허 공개번호 제20-2012-0003629호(2012년 5월 25일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제20-2014-0002317호(2014년 4월 23일 공개)

그러나 종래기술에 따른 선박의 공기조화장치는 습도를 조절하기 위하여 사용된 청수를 재사용하지 못하고서 그대로 배출하는 문제점이 있으며, 선박의 오수처리설비 또는 생활하수 저장탱크를 세척하기 위하여 별도의 청수를 공급하여야 하는 어려움이 있으며, 다량의 청수를 지속적으로 공급하기 위하여 청수 공급기를 추가 설치해야 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기조화기에서 사용된 청수를 재사용할 수 있는 선박용 하수처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공기조화기에서 사용된 청수를 오수처리설비 또는 생활하수 저장탱크에 저장하여 재사용할 수 있는 선박용 하수처리장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박용 하수처리장치는 습도를 조절하기 위하여 청수를 사용하는 공기조화장치; 상기 공기조화장치에서 사용된 청수를 공급받아 저장하며, 저장된 청수를 다른 장비로 공급하도록 마련되는 제1 저장탱크; 상기 공기조화장치에서 공급되는 청수와 생활하수가 함께 저장되는 제2 저장탱크; 상기 제1 저장탱크에 저장된 청수가 다수의 장비에 공급되도록 설치되는 배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기조화장치와 제1 저장탱크 사이에는 상기 공기조화장치에서 배출된 청수가 제1 저장탱크 또는 제2 저장탱크에 공급되도록 설치되는 제1 배관; 상기 제1 저장탱크의 저수위를 감지하는 제1 수위센서; 상기 제1 저장탱크의 만수위를 감지하는 제2 수위센서; 상기 제1 수위센서 및 제2 수위센서의 수위 차에 의해 상기 제1 저장탱크 또는 제2 저장탱크에 청수의 공급을 제어하도록 상기 제1 배관에 설치되는 제1 삼방밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장탱크와 다수의 장비 사이에는 제3 배관이 연결 설치되며, 상기 제3 배관에는 상기 다수의 장비로 청수의 공급을 제어하는 제2 삼방밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장탱크에는 상기 제2 삼방밸브를 통해 다수의 장비로 청수가 공급되도록 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 장비에는 청수에 포함된 미생물을 살균하는 자외선 살균기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 하수처리장치에 의하면, 공기조화장치에서 사용된 청수를 제1 저장탱크에 저장할 수 있고, 이렇게 저장된 청수를 선박의 다른 장비에 공급하여 줌으로써 청수의 사용을 줄일 수 있으며, 선박에서 필요로 하는 청수의 생산량을 줄여 청수 생산에 따른 비용을 절감할 수 있고, 선박에서 필요로 하는 생활하수 등을 충분히 공급할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치를 보인 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치를 보인 구성도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치는 습도를 조절하기 위하여 청수를 사용하는 공기조화장치(10); 상기 공기조화장치(10)에서 사용된 청수를 공급받아 저장하며, 저장된 청수를 다른 장비로 공급하도록 마련되는 제1 저장탱크(20); 상기 공기조화장치(10)에서 공급되는 청수와 생활하수가 함께 저장되는 제2 저장탱크(30); 상기 제1 저장탱크(10)에 저장된 청수가 다수의 장비에 공급되도록 설치되는 배관;을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치는 공기조화장치(10)에서 사용된 청수를 제1 저장탱크(20)에 저장하여 이를 선박에 설치된 다수의 장비 등에서 재사용할 수 있도록 한다.

상기 공기조화장치(10)는 선박 또는 해양구조물 등에 설치되어 습도를 조절하는 것으로, 이러한 공기조화장치(10)에는 별도의 청수장치 등에 의해 청수가 공급된다.

즉, 공기조화장치(10)에서는 선박의 거주구, 조타실 등에 습도를 조절하도록 설치되며, 공기조화장치(10)에서 사용된 청수를 재사용할 수 있도록 제1 저장탱크(20) 및 제2 저장탱크(30) 각각에 배관으로 연결된다.

상기 제1 저장탱크(20)는 청수를 저장하는 저장탱크로서, 공기조화장치(10)에서 사용된 후 배출되는 청수를 저장하게 된다.

상기 공기조화장치(10)와 저장탱크(20), 상기 공기조화장치(10)와 제2 저장탱크(30) 사이에는 공기조화장치(10)에서 배출되는 청수의 공급 유로를 제어하는 제1 삼방밸브(15)가 설치된다.

상기 제1 삼방밸브(15)는 공기조화장치(10)에서 배출된 청수를 제1 저장탱크(20) 또는 제2 저장탱크(30)로 공급되도록 제어되는 것으로, 공기조화장치(10)에서 배출된 청수가 제1 저장탱크(20)로 공급되거나 제2 저장탱크(30)로 공급되게 한다.

즉, 제1 삼방밸브(15)는 제1 저장탱크(20)에 설치된 수위센서(21, 22)에 의해 공기조화장치(10)에서 배출된 청수가 제1 저장탱크(20) 또는 제2 저장탱크(30)로 공급되도록 방향 전환이 이루어진다.

상기 제1 삼방밸브(15)에는 제1 저장탱크(20)에 청수가 공급되도록 제1 배관(41)이 연결 설치되며, 제2 저장탱크(30)에 청수가 공급되도록 제2 배관(42)이 연결 설치된다.

상기 제1 저장탱크(20)에는 저장탱크의 저수위를 감지하는 제1 감지센서(21)와 저장탱크의 만수위를 감지하는 제2 감지센서(22)가 설치된다. 이러한 제1 감지센서(21)와 제2 감지센서(22)는 제1 삼방밸브(15)에 전기적인 신호를 주고 받을 수 있도록 전기적으로 연결된다.

상기 제1 저장탱크(20)에는 저장된 청수를 다른 장비 등으로 공급하기 위한 제1 펌프(23)가 설치되며, 제1 펌프(23)에는 다수의 장비(26, 27, 28)에 각각 청수를 공급할 수 있도록 제2 삼방밸브(25)가 설치된다.

상기 제2 삼방밸브(25)에는 다수의 장비(26, 27, 28)에 청수가 공급되도록 제3 배관(43)이 연결 설치되며, 제3 배관(43)에는 다수의 장비(26, 27, 28)가 각각 연결 설치된다.

상기 장비(26, 27, 28)에는 생활하수를 공급하는 생활하수 저장탱크, 선박의 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수 탱크, 선실의 클리닝 워터, 테크니컬 워터 등이 저장되는 탱크 등이 적용될 수 있다.

상기 장비(26, 27, 28)에는 제1 펌프(23)를 통해 공급되는 청수의 유입을 제어하는 체크밸브(26a, 27a, 28a)가 설치될 수 있다. 이러한 체크밸브(26a, 27a, 28a)는 수동 개폐밸브 또는 자동 개폐밸브를 사용할 수 있다.

아울러 각각의 체크밸브(26a, 27a, 28a)는 제2 삼방밸브(25)와 전기적으로 연결 설치된다.

또한 제2 삼방밸브(25)에는 식수로도 사용 가능하도록 청수에 포함된 미생물을 살균하는 자외선 살균기(29)가 설치된다. 상기 자외선 살균기(29)는 청수를 살균하여 식수 외에도 생활용수로도 사용할 수 있도록 한다.

상기 제1 삼방밸브(15)에 연결된 제2 배관(42)에는 제2 저장탱크(30)가 연결 설치되며, 제2 저장탱크(30)에는 거주구 등에서 사용된 생활하수(graywater)가 유입되는 배관이 연결 설치된다.

또 제2 저장탱크(30)에는 제2 저장탱크(30)에 저장된 용수를 선박 외부로 배출시킬 수 있도록 제2 펌프(31)가 설치되며, 제2 펌프(31)에는 선박 외부로 배수되도록 배관이 연결 설치된다.

다음 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치의 결합관계를 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치는 습도를 조절하기 위한 청수가 공급되도록 배관을 연결하며, 공기조화장치(10)와 제1 저장탱크(20) 사이에는 사용된 청수를 재사용할 수 있도록 공급하기 위한 제1 배관(41)을 연결 설치한다.

또 공기조화장치(10)와 제2 저장탱크(30) 사이에는 공기조화장치(10)에서 사용된 청수를 저장할 수 있도록 공급하기 위한 제2 배관(42)을 연결 설치한다. 아울러 이들 공기조화장치(10) 및 제1 배관(41)과 제2 배관(42)에는 유로를 개폐하는 제1 삼방밸브(15)를 설치한다.

상기 제1 삼방밸브(15)는 제1 저장탱크(20)의 수위에 따라 제1 저장탱크(20)로 청수가 공급되도록 개방되거나 제2 저장탱크(20)로 청수가 공급되도록 방향 전환이 이루어진다.

상기 제1 저장탱크(20)에는 제1 저장탱크(20)에 저장된 청수를 공급하기 위한 제1 펌프(23)를 설치하며, 제1 펌프(23)에는 각각의 장비(26, 27, 28)로 청수를 공급할 수 있는 제3 배관(43)을 연결 설치한다.

아울러 제3 배관(43)과 각 장비(26, 27, 28) 사이에는 청수의 공급을 제어하는 체크밸브(26a, 27a, 28a)를 설치하며, 제2 삼방밸브(25)에는 청수를 식수로도 사용할 수 있도록 미생물을 살균하는 자외선 살균기(29)를 설치한다.

상기 제2 배관(42)에는 제2 저장탱크(30)를 연결 설치하며, 제2 저장탱크(30)에는 저장된 청수를 배출시키기 위한 제2 펌프(31)를 설치하고, 제2 펌프(31)에는 선박의 외부로 배관을 연결 설치한다.

다음 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치의 작동방법을 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 하수처리장치는 공기조화장치(10)에서 습도를 조절할 수 있도록 청수가 공급되도록 배관이 연결되며, 공기조화장치(10)는 공급된 청수를 이용하여 거주구, 조타실 등의 습도를 조절하게 된다.

이렇게 공기조화장치(10)에서 사용된 청수는 제1 삼방밸브(15)를 통해 제1 저장탱크(20) 또는 제2 저장탱크(30)로 공급된다.

상기 제1 저장탱크(20)에 공급된 청수는 제1 저장탱크(20)의 용량만큼 청수를 저장하게 되며, 상기 제1 삼방밸브(15)는 제1 저장탱크(20)의 저수위를 감지하는 제1 수위센서(21) 및 제2 수위센서(22)의 수위에 따라 개폐가 제어된다.

즉, 제1 저장탱크(20)의 제1 수위센서(21)에 의해 수위가 낮은 경우, 제1 삼방밸브(15)는 제1 저장탱크(20)로 청수가 공급되도록 개방되며, 제2 수위센서(22)에 의해 수위가 높은 경우, 제1 삼방밸브(15)는 제2 저장탱크(30)로 청수가 공급되도록 개방된다.

상기 제1 저장탱크(20)로 공급된 청수는 제1 펌프(23)에 의해 제2 삼방밸브(25)로 공급되며, 제2 삼방밸브(25)로 공급된 청수는 다수의 장비(26, 27, 28)로 공급됨은 물론 자외선 살균기(29)로 공급된다.

한편 제3 배관(43)과 각 장비(26, 27, 28) 사이에는 체크밸브(26a, 27a, 28a)에 의해 필요한 양만큼의 청수가 공급되며, 자외선 살균기(29)에는 제2 삼방밸브(25)를 통해 공급된 청수에 포함되어 있는 미생물을 자외선으로 살균한다.

이렇게 살균된 청수는 식수 외에도 선박에서 필요로 하는 생활용수로도 사용할 수 있다.

상기 제2 저장탱크(30)로 공급된 청수는 제2 저장탱크(30)에 저장되며, 일정량 이상의 청수가 채워지게 되면, 제2 펌프(31)에 의해 선박의 외부로 배출된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 공기조화장치 15: 제1 삼방밸브
20: 제1 저장탱크 21: 제1 수위센서
22: 제2 수위센서 23: 제1 펌프
25: 제2 삼방밸브 29: 자외선 살균기
30: 제2 저장탱크 31: 제2 펌프
41: 제1 배관 42: 제2 배관
43: 제3 배관

Claims

습도를 조절하기 위하여 청수를 사용하는 공기조화장치;
상기 공기조화장치에서 사용된 청수를 공급받아 저장하며, 저장된 청수를 다른 장비로 공급하도록 마련되는 제1 저장탱크;
상기 공기조화장치에서 공급되는 청수와 생활하수가 함께 저장되는 제2 저장탱크;
상기 제1 저장탱크에 저장된 청수가 다수의 장비에 공급되도록 설치되는 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 하수처리장치.
제1항에 있어서,
상기 공기조화장치와 제1 저장탱크 사이에는 상기 공기조화장치에서 배출된 청수가 제1 저장탱크 또는 제2 저장탱크에 공급되도록 설치되는 제1 및 제2 배관;
상기 제1 저장탱크의 저수위를 감지하는 제1 수위센서;
상기 제1 저장탱크의 만수위를 감지하는 제2 수위센서;
상기 제1 수위센서 및 제2 수위센서의 수위 차에 의해 상기 제1 저장탱크 또는 제2 저장탱크에 청수의 공급을 제어하도록 상기 제1 배관에 설치되는 제1 삼방밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 하수처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 저장탱크와 다수의 장비 사이에는 제3 배관이 연결 설치되며,
상기 제3 배관에는 상기 다수의 장비로 청수의 공급을 제어하는 제2 삼방밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 하수처리장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 저장탱크에는 상기 제2 삼방밸브를 통해 다수의 장비로 청수가 공급되도록 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 하수처리장치.
제3항에 있어서,
상기 장비에는 청수에 포함된 미생물을 살균하는 자외선 살균기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 하수처리장치.