KR20170119706A - 밸러스트수의 제조 방법 및 밸러스트수 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

밸러스트수의 제조 방법은, 하우징 (20) 내에 공급된 원수를, 필터 (21) 보다 상류측인 1 차측으로부터 하류측인 2 차측으로 필터 (21) 를 통과시키는 여과 공정과, 여과 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수의 공급을 정지한 상태에서, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 늘리는 증량 공정과, 증량 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수의 공급을 정지한 상태에서, 하우징 (20) 내를 2 차측으로부터 가압하는 가압 공정과, 가압 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수의 공급을 정지한 상태에서, 유체를 2 차측으로부터 1 차측으로 필터 (21) 를 통과시키는 세정 공정을 구비한다.

Description

밸러스트수의 제조 방법 및 밸러스트수 처리 시스템{BALLAST WATER PRODUCTION METHOD AND BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM}
본 발명은, 선박에 도입되는 해수, 기수, 담수, 하천수, 호수 등의 원수를 처리하여 밸러스트수를 제조하기 위한 밸러스트수의 제조 방법 및 밸러스트수 처리 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 선박, 특히 화물선에서는, 적하 (積荷) 를 탑재하고 있지 않을 때에는, 배의 무게 중심을 낮추기 위해, 선내에 형성한 밸러스트 탱크에 해수 등을 실어 선체를 안정시키는 대책이 취해지고 있다. 밸러스트수는 들르는 항구에서 화물을 적재할 때에 선외로 배출되기 때문에, 외항선의 경우에는, 밸러스트수에 포함되는 해양 미생물 등의 수생 생물이 다국간을 왕래하여, 외래종으로서 생태계에 영향을 준다는 문제가 있다.
최근, 이와 같은 밸러스트수에 관한 문제를 해결하기 위해, 국제적으로 밸러스트수 배출 규칙의 대처가 이루어지고 있다. 이 규제를 만족시키기 위한 처리 방법으로서, 밸러스트수의 처리 시스템이 제안되어 있다. 밸러스트수의 처리 시스템에서는, 원수 (해수) 에 포함되는 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤, 부유 현탁 입자 등의 이물질을 포착하는 여과 공정, 플랑크톤 등을 살멸 처리하는 살멸 공정 등이 실시된다.
일본 공개특허공보 평2010-207795호 국제 공개 제2010/093026호
밸러스트수의 처리 시스템에서는, 여과 공정에 있어서 원수가 여과되면, 원수에 포함되는 이물질이 포착되어 원수로부터 제거된다. 이와 같은 여과 공정에서는, 필터를 사용하여 연속적으로 여과를 실시하면, 이물질에 의해 필터의 막힘이 발생하기 때문에, 통수 저항이 상승한다. 이와 같은 통수 저항이 상승한 상태를 해소하기 위해, 여과 공정과는 반대 방향으로 유체를 흘리는 세정 공정을 정기적으로 실시함으로써 필터가 세정된다.
그러나, 원수가 플랑크톤이나 부유 현탁 입자 등의 이물질을 많이 포함하는 경우에는, 상기와 같은 세정 공정을 실시해도 통수 저항이 충분히 회복되지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 예를 들어 필터를 교환하는 등의 대처가 필요해지기 때문에, 처리 시스템의 운전을 중단할 필요가 있다.
본 발명은, 여과 공정이 실시됨으로써 상승한 통수 저항을 효과적으로 회복시켜, 장시간에 걸쳐 처리 시스템을 운전할 수 있는 밸러스트수의 제조 방법 및 밸러스트수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 국면을 따르는 밸러스트수의 제조 방법은, 하우징과, 상기 하우징 내에 수용된 필터를 갖는 여과 유닛을 사용한다. 본 발명의 제조 방법은, 여과 공정과, 증량 공정과, 가압 공정과, 세정 공정을 구비하고 있다. 상기 여과 공정은, 상기 하우징 내에 공급된 원수를, 상기 필터보다 상류측인 1 차측으로부터 하류측인 2 차측으로 상기 필터를 통과시키는 공정이다. 상기 증량 공정은, 상기 여과 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내에 있어서의 상기 2 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 늘리는 공정이다. 상기 가압 공정은, 상기 증량 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내를 상기 2 차측으로부터 가압하는 공정이다. 상기 세정 공정은, 상기 가압 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 유체를 상기 2 차측으로부터 상기 1 차측으로 상기 필터를 통과시키는 공정이다.
또, 본 발명의 밸러스트수 처리 시스템은, 필터를 갖는 여과 유닛과, 제 1 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 원수를 공급하기 위한 원수 통로와, 제 2 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 있어서 생성된 여과수를 밸러스트 탱크로 송수하기 위한 여과수 통로와, 제 3 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로부터 물을 배출하기 위한 배출 통로와, 제 4 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로 기체를 공급하기 위한 기체 통로와, 상기 제 1 ∼ 제 4 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비한다. 상기 컨트롤러는, 상기 여과 유닛에 의한 상기 원수의 여과가 실시된 후이고, 또한, 상기 필터의 세정이 실시되기 전에 있어서, 상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 3 개폐 밸브 및 상기 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 2 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어와, 상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 2 개폐 밸브 및 상기 제 3 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 4 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어를 실시하도록 구성되어 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 밸러스트수 처리 시스템의 일례를 나타내는 계통도이다.
도 2 는 밸러스트수 처리 시스템의 여과 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 밸러스트수 처리 시스템의 변형예를 나타내는 계통도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 일례 (실시예 1) 를 나타내는 표이다.
도 5 는 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 다른 예 (실시예 2) 를 나타내는 표이다.
도 6 은 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예 (실시예 3) 를 나타내는 표이다.
도 7 은 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예 (실시예 4) 를 나타내는 표이다.
도 8 은 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예 (실시예 5) 를 나타내는 표이다.
도 9 는 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예 (실시예 6) 를 나타내는 표이다.
도 10 은 참고예 1 에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정을 나타내는 표이다.
도 11 은 참고예 2 에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정을 나타내는 표이다.
도 12 는 실시예 1 ∼ 6 과 참고예 1, 2 를 비교한 평가 결과를 나타내는 표이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법은, 선박에 도입되는 원수를 처리하여 밸러스트수 (여과수) 를 제조하기 위한 방법이다. 본 실시형태에서는, 밸러스트수를 제조하기 위한 시스템으로서, 예를 들어 도 1 에 나타내는 밸러스트수 처리 시스템 (1) 을 사용할 수 있다. 밸러스트수 처리 시스템 (1) 을 사용하여 제조된 밸러스트수는, 선박 (100) 내에 설치된 밸러스트 탱크 (7) 에 저류된다. 또한, 밸러스트수의 제조 방법에 사용하는 시스템은, 도 1 에 나타내는 밸러스트수 처리 시스템 (1) 에 한정되지 않고, 도 1 과는 상이한 구조를 구비한 시스템을 사용해도 된다. 본 실시형태에 있어서, 원수로는, 해수, 기수, 담수, 하천수, 호수 등을 예시할 수 있다.
[밸러스트수 처리 시스템]
도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸러스트수 처리 시스템 (1) (밸러스트수의 제조 장치 (1)) 은, 여과 유닛 (2) 과, 컨트롤러 (3) 와, 펌프 (4) (밸러스트 펌프 (4)) 와, 믹서 (5) 와, 약제 탱크 (6) 와, 원수 통로 (11) 와, 여과수 통로 (12) 와, 배출 통로 (13) 와, 기체 통로 (14) 와, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 와, 압력 센서 (P1, P2) 를 구비한다.
여과 유닛 (2) 은, 펌프 (4) 에 의해 선박 (100) 내로 받아들여진 원수 (RW) 를 여과하는 기능을 갖는다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 여과 유닛 (2) 은, 통형의 하우징 (20) 과, 하우징 (20) 내에 배치된 필터 (21) (뎁스 필터 (21)) 를 구비하고 있다. 도 2 에 나타내는 여과 유닛 (2) 에서는, 하우징 (20) 내에 필터 (21) 가 1 개만 형성되어 있는 경우를 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 하우징 (20) 내에는, 서로 평행하게 배치된 복수의 필터 (21) 가 형성되어 있어도 된다.
도 2 에 나타내는 필터 (21) 는, 양방의 단부 (端部) 가 개구된 통 형상 (구체적으로는, 중공 원통 형상) 을 가지고 있다. 단, 필터 (21) 의 구조는, 도 2 에 나타내는 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 일방의 단부가 개구되고, 타방의 단부가 폐색된 통 형상을 가지고 있어도 된다. 필터 (21) 는, 하우징 (20) 내로 유입된 원수 (RW) 가 1 차측 (S1) (도 2 에서는 필터 (21) 의 외측 (S1)) 으로부터 2 차측 (S2) (도 2 에서는 필터 (21) 의 내측 (S2)) 을 향하여 필터 (21) 를 통과하도록 구성된 외압 방식의 필터이다.
1 차측 (S1) 은, 후술하는 여과 공정에 있어서의 수류 방향에 있어서 필터 (21) 보다 상류측이고, 2 차측 (S2) 은, 여과 공정에 있어서의 수류 방향에 있어서 필터 (21) 보다 하류측이다. 즉, 여과 공정에 있어서, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에는, 필터 (21) 에 의해 여과되어 있지 않은 원수 (RW) 가 존재하고, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에는, 필터 (21) 에 의해 여과된 여과수 (FW) 가 존재한다.
필터 (21) 는, 하우징 (20) 내에 자유롭게 착탈할 수 있게 수납되는 카트리지 타입의 필터인 것이 바람직하다. 도 2 에서는, 필터 (21) 는, 그 중심축이 수평면에 대해 경사지도록 배치되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 중심축이 연직 방향에 평행해지도록 배치되어 있어도 되고, 중심축이 수평 방향에 평행해지도록 배치되어 있어도 된다.
필터 (21) 는, 합성 섬유나 화학 섬유가 웨브, 부직포, 종이, 직물 등의 형태가 되어 용착ㆍ성형 등이 실시되어, 원통상으로 가공된 적층 타입이라고 불리는 것이지만, 이것에 한정되지 않는다. 필터 (21) 로는, 필라멘트나 방적사를 스파이럴상으로 둘러 감은 실패형 필터라고 불리는 것이나, 스펀지와 같은 수지 성형체인 수지 성형 타입이라고 불리는 것이어도 된다.
필터 (21) 의 재질은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계의 재질, 폴리에스테르계의 재질, 이들의 복합 재질 등인 것이 바람직하다. 필터 (21) 의 구멍 직경은, 0.5 ㎛ ∼ 50 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 구멍 직경의 하한은 3 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 구멍 직경의 상한은 30 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (20) 은, 원통상의 둘레벽부 (20A) 와, 둘레벽부 (20A) 의 양 단을 각각 막는 1 쌍의 단벽부 (20B) 와, 이들 단벽부 (20B) 에 형성된 1 쌍의 여과수 취출부 (20C) 를 갖는다.
둘레벽부 (20A) 는, 필터 (21) 의 외주면과의 사이에 간극이 형성된 상태에서 필터 (21) 의 주위를 둘러싸고 있다. 둘레벽부 (20A) 에는, 원수 공급구 (23) 와, 드레인 배출구 (24) 가 형성되어 있다. 원수 공급구 (23) 는, 외부로부터 하우징 (20) 내의 1 차측 (S1) 으로 원수 (RW) 를 공급하기 위한 부위이다. 원수 공급구 (23) 에는 후술하는 원수 통로 (11) 가 접속되어 있다. 드레인 배출구 (24) 는, 하우징 (20) 내의 유체 (드레인) 를 외부로 배출하기 위한 부위이다. 드레인 배출구 (24) 에는 후술하는 배출 통로 (13) 가 접속되어 있다.
각 여과수 취출부 (20C) 는, 양 단이 개구되어 있는 통 형상을 갖는다. 여과수 취출부 (20C) 의 필터 (21) 측에는, 필터 (21) 의 단부가 접해 있다. 이로써, 하우징 (20) 내의 공간은, 여과수 취출부 (20C) 와 필터 (21) 에 의해 1 차측 (S1) 과 2 차측 (S2) 으로 나누어져 있다. 각 여과수 취출부 (20C) 의 중공부는, 유출구 (22) 로서 기능한다. 유출구 (22) 는, 필터 (21) 의 단부의 개구에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 필터 (21) 의 내측 (2 차측 (S2)) 을 흐르는 여과수 (FW) 는 유출구 (22) 를 통해서 여과 유닛 (2) 밖으로 유출된다.
여과 유닛 (2) 에는, 원수 통로 (11) 와, 여과수 통로 (12) 와, 배출 통로 (13) 와, 기체 통로 (14) 와, 안내 통로 (15) 가 직접 또는 간접적으로 접속되어 있다. 각 통로는 배관에 의해 형성되어 있다.
원수 통로 (11) 는, 펌프 (4) 에 의해 여과 유닛 (2) 에 원수 (RW) 를 공급하기 위한 통로이다. 원수 통로 (11) 의 일단은, 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 원수 통로 (11) 의 일단은, 하우징 (20) 내로 원수 (RW) 를 안내할 수 있는 위치 (구체적으로는, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 에 연통되는 위치) 에 배치되어 있다. 원수 통로 (11) 에는, 펌프 (4) 와, 제 1 개폐 밸브 (V1) (제 1 자동 개폐 밸브 (V1)) 와, 1 차 압력 센서 (P1) 가 형성되어 있다.
여과수 통로 (12) 는, 여과 유닛 (2) 에 있어서 생성된 여과수 (FW) 를 밸러스트 탱크 (7) 로 송수하기 위한 통로이다. 도 2 에 나타내는 형태에서는, 여과수 통로 (12) 의 일단은, 안내 통로 (15) 를 통해 간접적으로 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 즉, 여과수 통로 (12) 의 일단은, 안내 통로 (15) 에 접속되어 있고, 안내 통로 (15) 는, 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 여과수 통로 (12) 는, 안내 통로 (15) 를 통해 하우징 내에 있어서의 2 차측 (S2) 에 연통되도록 배치되어 있다. 여과수 통로 (12) 의 타단은, 밸러스트 탱크 (7) 로 여과수 (FW) 를 안내할 수 있게 배치되어 있다. 여과수 통로 (12) 에는, 제 2 개폐 밸브 (V2) (제 2 자동 개폐 밸브 (V2)) 와, 2 차 압력 센서 (P2) 와, 믹서 (5) 가 형성되어 있다.
배출 통로 (13) 는, 여과 유닛 (2) 으로부터 배출된 드레인을 선외로 배출하기 위한 통로이다. 배출 통로 (13) 의 일단은, 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 배출 통로 (13) 의 일단은, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물이 배출 통로 (13) 로 유입 가능한 위치 (하우징 내에 있어서의 1 차측 (S1) 에 연통되는 위치) 에 배치되어 있다. 하우징 (20) 에 대한 배출 통로 (13) 의 접속 부분은, 하우징 (20) 의 하부에 위치하고 있다. 배출 통로 (13) 에는, 제 3 개폐 밸브 (V3) (제 3 자동 개폐 밸브 (V3)) 가 형성되어 있다.
기체 통로 (14) 는, 여과 유닛 (2) 에 압축 공기 (A) 를 공급하기 위한 통로이다. 기체 통로 (14) 의 일단은, 안내 통로 (15) 를 통해 간접적으로 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 즉, 기체 통로 (14) 의 일단은, 안내 통로 (15) 에 접속되어 있고, 안내 통로 (15) 는, 하우징 (20) 에 접속되어 있다. 기체 통로 (14) 는, 안내 통로 (15) 를 통해 하우징 내에 있어서의 2 차측 (S2) 에 연통되도록 배치되어 있다. 기체 통로 (14) 의 타단은, 압축 공기 (A) 를 생성하는 공기 압축기 (8) 등의 기체 공급 장치 (8) 에 접속되어 있다. 기체 통로 (14) 에는, 제 4 개폐 밸브 (V4) (제 4 자동 개폐 밸브 (V4)) 가 형성되어 있다.
안내 통로 (15) 의 일단은, 일방의 여과수 취출부 (20C) (유출구 (22)) 에 접속되어 있고, 안내 통로 (15) 의 타단은, 타방의 여과수 취출부 (20C) (유출구 (22)) 에 접속되어 있다. 여과 유닛 (2) 의 양 단으로부터 유출되는 여과수 (FW) 는, 안내 통로 (15) 에 의해 여과수 통로 (12) 로 유도되어, 여과수 통로 (12) 에 있어서 합류하고, 밸러스트 탱크 (7) 측으로 송수된다. 기체 통로 (14) 를 통해서 여과 유닛 (2) 측으로 유도되는 압축 공기 (A) 는, 안내 통로 (15) 와의 접속 부분에 있어서 분류되고, 분류된 압축 공기 (A) 는, 안내 통로 (15) 를 통해서 하우징 (20) 의 한 쌍의 유출구 (22, 22) 로 안내된다. 이로써, 하우징 (20) 내를 2 차측 (S2) 으로부터 압축 공기 (A) 를 사용하여 가압할 수 있다. 도 2 에 나타내는 형태에서는, 안내 통로 (15) 에 대한 기체 통로 (14) 의 접속 부분은, 안내 통로 (15) 에 대한 여과수 통로 (12) 의 접속 부분의 근방에 위치하고 있다.
공기 압축기 (8) 는, 선박에 다른 용도로 탑재되어 있는 것을 사용해도 되고, 밸러스트수의 제조 전용의 것을 사용해도 된다.
펌프 (4) 는, 원수 통로 (11) 를 통해서 원수 (RW) 를 여과 유닛 (2) 으로 보낼 수 있는 것이면 되고, 그 구조는 특별히 한정되지 않는다. 펌프 (4) 의 동작은, 컨트롤러 (3) 에 의해 제어된다.
믹서 (5) 는, 약제 탱크 (6) 로부터 투입된 살멸용의 약제와 여과수 (FW) 를 교반하기 위한 것이다. 믹서 (5) 는, 제 2 개폐 밸브 (V2) 보다 하류측이고 밸러스트 탱크 (7) 보다 상류측에 형성되어 있다. 여과 유닛 (2) 에 있어서 생성된 여과수 (FW) 는, 여과수 통로 (12) 를 통해서 믹서 (5) 로 보내지고, 믹서 (5) 에 있어서 살멸 처리된다. 살멸 처리된 여과수 (FW) 는, 밸러스트 탱크 (7) 로 유입되어 밸러스트 탱크 (7) 에 저류된다.
약제로는, 예를 들어 차아염소산류, 과산화물 등을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 약제를 투입하는 방법 대신에, 밸러스트수 관리 조 약에서 규정된 기준에 적합한 처리수를 제조하기 위한, 그 밖의 공지된 살멸 수단이 사용되어도 된다. 구체예로서, 오존과 접촉시키는 방법, 자외선을 조사하는 방법 등을 들 수 있다.
제 1 개폐 밸브 (V1) 는, 원수 통로 (11) 를 개폐하는 기능, 원수 통로 (11) 를 흐르는 원수 (RW) 의 유량 조정 기능 등을 갖는다. 제 2 개폐 밸브 (V2) 는, 여과수 통로 (12) 를 개폐하는 기능을 갖는다. 제 3 개폐 밸브 (V3) 는, 배출 통로 (13) 를 개폐하는 기능을 갖는다. 제 4 개폐 밸브 (V4) 는, 기체 통로 (14) 를 개폐하는 기능을 갖는다. 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 로는, 전동 밸브, 전자 밸브, 에어 구동 밸브 등을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 의 개폐 동작은, 컨트롤러 (3) 에 의해 제어된다. 또한, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 로서, 컨트롤러 (3) 를 사용하지 않는 수동 밸브가 사용되어도 된다.
1 차 압력 센서 (P1) 는, 원수 통로 (11) 에 있어서의 제 1 개폐 밸브 (V1) 와 여과 유닛 (2) 사이에 형성되어 있으며, 여과 유닛 (2) 에 있어서의 1 차측 (S1) 의 압력을 검지할 수 있다. 2 차 압력 센서 (P2) 는, 여과수 통로 (12) 에 있어서의 제 2 개폐 밸브 (V2) 와 여과 유닛 (2) 사이에 형성되어 있으며, 여과 유닛 (2) 에 있어서의 2 차측 (S2) 의 압력을 검지할 수 있다. 1 차 압력 센서 (P1) 및 2 차 압력 센서 (P2) 의 출력 (검지 데이터) 은 컨트롤러 (3) 에 입력된다.
컨트롤러 (3) 는, 중앙 연산 처리 장치 (CPU), 메모리 등을 갖는다. 컨트롤러 (3) 는, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 의 운전을 제어한다.
또한, 도 1 에 나타내는 밸러스트수 처리 시스템 (1) 에서는, 여과 유닛 (2) 이 1 개 형성되어 있지만, 여과 유닛 (2) 의 수는, 1 개로 한정되지 않는다. 즉, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이 복수의 여과 유닛 (2) 을 구비하고 있어도 된다.
이 경우, 원수 통로 (11) 는, 펌프 (4) 의 하류측에 있어서 분기되어 대응하는 여과 유닛 (2) 에 접속된다. 분기된 원수 통로 (11) 에는, 각 여과 유닛 (2) 에 대응하는 제 1 개폐 밸브 (V1) (V1a, V1b, …) 가 형성된다. 여과수 통로 (12) 는, 믹서 (5) 의 상류측에 있어서 분기되어 대응하는 여과 유닛 (2) 에 접속된다. 분기된 여과수 통로 (12) 에는, 각 여과 유닛 (2) 에 대응하는 제 2 개폐 밸브 (V2) (V2a, V2b, …) 가 형성된다. 배출 통로 (13) 는, 도중에 분기되어 대응하는 여과 유닛 (2) 에 접속된다. 분기된 배출 통로 (13) 에는, 각 여과 유닛 (2) 에 대응하는 제 3 개폐 밸브 (V3) (V3a, V3b, …) 가 형성된다. 기체 통로 (14) 는, 도중에 분기되어 대응하는 여과 유닛 (2) 에 접속된다. 분기된 기체 통로 (14) 에는, 각 여과 유닛 (2) 에 대응하는 제 4 개폐 밸브 (V4) (V4a, V4b, …) 가 형성된다.
[밸러스트수의 제조 방법]
다음으로, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 을 사용한 본 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 제조 방법은, 여과 공정과, 증량 공정과, 가압 공정과, 세정 공정 (역류 세정 공정) 을 구비하고 있다.
여과 공정은, 하우징 (20) 내에 공급된 원수 (RW) 를, 1 차측 (S1) 으로부터 2 차측 (S2) 으로 필터 (21) 를 통과시키는 공정이다. 증량 공정은, 여과 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수 (RW) 의 공급을 정지한 상태에서, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 물의 양을 늘리는 공정이다. 가압 공정은, 증량 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수 (RW) 의 공급을 정지한 상태에서, 하우징 (20) 내를 2 차측 (S2) 으로부터 가압하는 공정이다. 세정 공정은, 가압 공정 후에, 하우징 (20) 내로의 원수 (RW) 의 공급을 정지한 상태에서, 유체를, 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 필터 (21) 를 통과시키는 공정이다.
원수역이 예를 들어 적조 등으로 매우 많은 플랑크톤류를 포함하는 경우나, 생활 배수, 오염수, 혹은 자연 재해 등으로 토양 등을 대량으로 포함한 물이 원수역에 흘러듦으로써 원수역이 많은 현탁 물질을 포함하는 경우 등에 있어서는, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 에 있어서의 통수 저항의 상승이 빨라, 필터가 폐색되기 쉬워진다. 이와 같은 경우에 있어서, 본 실시형태의 제조 방법을 사용하여 원수 (RW) 를 처리한 경우에는, 필터 (21) 의 수명을 종래에 비해 대폭 늘릴 수 있다.
본 실시형태의 제조 방법에서는, 여과에 의해 제거한 해양 미생물이나 부유 현탁 입자 등을 그대로 원래의 해역으로 배출해도, 해양 생태계를 파괴하는 경우는 거의 없다. 게다가, 대부분의 해양 미생물 및 현탁 입자를 제거할 수 있기 때문에, 그 후의 살균 공정에서 사용하는 살균제의 사용량을 삭감할 수 있거나 혹은 조사하는 자외선 강도를 완화할 수 있기 때문에, 소형이고 소비 전력이 적은 시스템으로 할 수 있다.
이하, 도 4 ∼ 도 9 에 나타내는 실시예 1 ∼ 6 을 예시하여 본 실시형태의 밸러스트수의 제조 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하지만, 밸러스트수의 제조 방법은 이하의 실시예 1 ∼ 6 에 한정되는 것은 아니다. 또, 도 10 및 도 11 에는, 참고예 1, 2 에 관련된 밸러스트수의 제조 방법의 공정을 나타내고 있다. 이들 도 4 ∼ 도 11 에 나타내는 공정표에 있어서, 「개방」이라고 기재되어 있는 란은, 그 란에 대응하는 개폐 밸브가 「개방 상태」에 있는 것을 나타내고 있으며, 공란은, 그 란에 대응하는 개폐 밸브가 「폐쇄 상태」에 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도 4 ∼ 도 9 에 나타내는 실시예 1 ∼ 6 의 공정표에 있어서, 각 공정의 시간은 어디까지나 일례로서, 이들의 수치로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
도 4 는, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 일례를 나타내는 표이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 밸러스트수의 제조 방법에서는, 여과 공정, 증량 공정, 가압 공정, 세정 공정 및 배수 공정이 이 순서로 실시된다.
(여과 공정)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 여과 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 와 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 개방 상태로 하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 와 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 폐쇄 상태로 한다.
여과 공정에서는, 개폐 밸브 (V1, V2) 가 개방 상태가 됨으로써, 원수 통로 (11) 로부터 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 유입과, 여과 유닛 (2) 으로부터 여과수 통로 (12) 로의 여과수 (FW) 의 유출이 허용된다. 한편으로, 개폐 밸브 (V3, V4) 가 폐쇄 상태가 됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로부터 배출 통로 (13) 로의 물의 유출과, 기체 통로 (14) 로부터 여과 유닛 (2) 으로의 압축 공기 (A) 의 유입이 억제된다.
그리고, 컨트롤러 (3) 는, 펌프 (4) 를 제어하여 펌프 (4) 의 운전을 개시한다. 이로써, 여과 공정에서는, 원수 통로 (11) 를 통해서 원수 (RW) 가 여과 유닛 (2) 으로 공급된다. 공급된 원수 (RW) 는, 필터 (21) 의 외측 (S1) (1 차측 (S1)) 으로부터 필터 (21) 의 내측 (S2) (2 차측 (S2)) 을 향하여 필터 (21) 를 통과한다. 이 때, 원수 (RW) 에 포함되는 이물질이 필터 (21) 에 포착된다. 필터 (21) 를 통과하여 얻어진 여과수 (FW) 는, 필터 (21) 의 내측 (S2) 을 흘러 유출구 (22) 로부터 여과 유닛 (2) 밖으로 유출된다. 유출된 여과수 (FW) 는, 여과수 통로 (12) 를 통해서 믹서 (5) 로 보내지고, 믹서 (5) 에 있어서 살멸 처리된다. 살멸 처리된 여과수 (FW) 는, 밸러스트 탱크 (7) 로 유입되어 밸러스트 탱크 (7) 에 저류된다.
여과 공정이 실시되면, 이물질에 의해 필터 (21) 에 막힘이 발생하기 때문에, 통수 저항이 상승한다. 통수 저항은, 1 차 압력 센서 (P1) 와 2 차 압력 센서 (P2) 의 차압 (ΔP) 에 기초하여 판정할 수 있다.
컨트롤러 (3) 는, 예를 들어, 차압 (ΔP) 이 미리 정해진 기준값에 이르면, 여과 공정을 종료하도록 펌프 (4) 나 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 여과 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 여과 공정이 종료되도록 제어되어도 된다. 도 4 에 있어서의 여과 공정에서는, 설정 시간이 300 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 또, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 의 운전을 관리하는 사용자의 판단에 기초하여 여과 공정을 수동으로 종료하도록 해도 된다.
실시예 1 에서는, 여과 공정이 종료되면, 상승한 통수 저항을 낮추기 위한 세정 공정이 실시되기 전에, 그 세정 공정에 있어서의 세정 효율을 높이기 위해, 증량 공정과 가압 공정이 실시된다.
(증량 공정)
증량 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 펌프 (4) 를 제어하여 펌프 (4) 의 운전을 정지한다. 또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 를 폐쇄 상태로 전환하고, 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 개방 상태인 채로 유지하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 와 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 폐쇄 상태인 채로 유지한다.
증량 공정에서는, 펌프 (4) 가 정지됨과 함께 제 1 개폐 밸브 (V1) 가 폐쇄 상태가 됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 공급이 정지된다. 또, 개폐 밸브 (V3, V4) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로부터 배출 통로 (13) 로의 물의 유출과, 기체 통로 (14) 로부터 여과 유닛 (2) 으로의 압축 공기 (A) 의 유입이 억제된다.
한편으로, 여과수 통로 (12) 나 안내 통로 (15) 에 잔류하고 있는 여과수 (FW) 가 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로 역류하는 것을 허용하기 위해, 제 2 개폐 밸브 (V2) 는 개방 상태인 채로 유지된다. 이로써, 여과수 통로 (12) 나 안내 통로 (15) 에 존재하는 여과수 (FW) 의 일부가 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간 (필터 (21) 의 내측 공간) 으로 유입된다. 그 결과, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 물의 양을 늘릴 수 있다.
따라서, 증량 공정보다 이후에 실시되는 세정 공정에서는, 세정에 사용하는 유체로서, 압축 공기 (A) 뿐만 아니라, 물 (하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 증량된 물) 을 사용할 수 있다. 이와 같이 증량 공정에서는 2 차측 (S2) 의 공간에 물이 증량되기 때문에, 세정 공정에 사용되는 유체가 압축 공기 (A) 뿐만 아니라 확실하게 물을 포함하게 된다. 따라서, 세정 공정에 사용되는 유체가 압축 공기 (A) 만인 경우에 비해, 유체가 필터 (21) 를 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 통과할 때에 이물질에 대해 작용하는 힘을 크게 할 수 있다. 이로써, 후술하는 세정 공정에 있어서 필터 (21) 로부터 이물질을 제거하는 효과를 높일 수 있다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태에서는, 여과수 통로 (12) 에 있어서의 상류측의 부분 (여과수 통로 (12) 에 있어서의 여과 유닛 (2) 측의 부분) 은, 여과 유닛 (2) 으로부터 상방 (또는 경사 상방) 으로 멀어지는 방향으로 연장되어 있다. 즉, 여과수 통로 (12) 에 있어서의 상류측의 부분은, 필터 (21) 의 중공부 (하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간) 보다 상방에 배치되어 있다. 여과수 통로 (12) 에 있어서의 상류측의 부분이 상기와 같은 위치에 배치되어 있기 때문에, 여과수 통로 (12) 에 존재하는 여과수 (FW) 는, 중력에 의해 여과수 통로 (12) 내를 하방으로 이동하여 안내 통로 (15) 를 거쳐 필터 (21) 의 중공부로 유입되기 쉽다. 이로써, 여과수 (FW) 를 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로 유입시킨다고 하는 증량 공정의 증량 효과를 높일 수 있다.
컨트롤러 (3) 는, 증량 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 증량 공정이 종료되도록 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이와 같은 제어에 한정되지 않는다. 증량 공정의 설정 시간은, 예를 들어 여과 유닛 (2) 의 사이즈, 여과수 통로 (12) 의 내경, 안내 통로 (15) 의 내경, 여과수 통로 (12) 의 길이, 안내 통로 (15) 의 길이 등에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는, 증량 공정의 설정 시간은, 예를 들어 수 초 ∼ 수십 초 정도 (보다 구체적으로는, 1 초 ∼ 30 초 정도) 의 범위 내에서 설정할 수 있다. 도 4 에 있어서의 증량 공정에서는, 설정 시간이 3 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 에서는, 증량 공정이 종료되면, 가압 공정이 실시된다.
(가압 공정)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 가압 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 를 폐쇄 상태인 채로 유지하고, 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 폐쇄 상태로 전환하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 를 폐쇄 상태인 채로 유지하고, 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 개방 상태로 전환한다. 제 4 개폐 밸브 (V4) 의 개방 상태로의 전환은, 제 2 개폐 밸브 (V2) 의 폐쇄 상태로의 전환과 동시여도 되고, 제 2 개폐 밸브 (V2) 의 폐쇄 상태로의 전환 이후여도 된다.
가압 공정에서는, 펌프 (4) 의 정지 상태가 유지됨과 함께 제 1 개폐 밸브 (V1) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 공급 정지가 유지된다. 또, 가압 공정에서는, 제 2 개폐 밸브 (V2) 가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되기 때문에, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로의 여과수 (FW) 의 유입, 및 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로부터의 여과수 (FW) 의 유출이 억제된다. 또, 제 3 개폐 밸브 (V3) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로부터 배출 통로 (13) 로의 물의 유출이 억제된다.
한편으로, 제 4 개폐 밸브 (V4) 가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환되기 때문에, 공기 압축기 (8) 에 있어서 생성되는 압축 공기 (A) 에 의한 압력이 여과 유닛 (2) 에 가해진다. 즉, 가압 공정에 있어서의 가압력은, 필터 (21) 에 포착되어 있는 이물질에 대해 2 차측 (S2) (필터 (21) 의 내측) 으로부터 1 차측 (S1) (필터 (21) 의 외측) 을 향하여 작용한다. 따라서, 필터 (21) 에 있어서의 1 차측 (S1) 의 표면에 부착되어 있는 이물질은, 표면으로부터 떼어지기 쉬운 상태가 되고, 또, 1 차측 (S1) 으로부터 필터 (21) 내로 비집고 들어가 있는 이물질은, 1 차측 (S1) 으로 밀려나오기 쉬운 상태가 된다. 이와 같이 가압 공정은, 그 후에 실시되는 세정 공정에 있어서 이물질이 제거되기 쉽도록 필터 (21) 에 대한 이물질의 상태를 미리 변화시켜 둘 수 있다. 이로써, 가압 공정 후의 세정 공정에 있어서 필터 (21) 로부터 이물질을 제거하는 효과를 보다 높일 수 있다.
게다가, 가압 공정 전에는, 증량 공정에 의해 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 물이 증량되어 있다. 따라서, 가압 공정에 있어서 하우징 (20) 내를 2 차측 (S2) 으로부터 가압했을 때, 필터 (21) 에 포착되어 있는 이물질에 대해, 압축 공기 (A) 에 의한 가압력이 작용할 뿐만 아니라, 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 물에 의한 가압력도 작용시킬 수 있다. 이로써, 가압 공정에 있어서 상기 서술한 바와 같은 필터 (21) 에 대한 이물질의 상태 변화를 보다 효과적으로 발생하게 할 수 있다.
또, 가압 공정에 있어서 2 차측 (S2) 으로부터 가압할 때, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 물이 많이 존재하면 (바람직하게는 2 차측 (S2) 의 공간이 물로 채워져 있으면), 가압 공정에 있어서의 2 차측 (S2) 으로부터의 가압력을, 물을 통해 필터 (21) 에 대해 보다 균등하게 작용시키는 것도 기대할 수 있을 것으로 추측된다.
또한, 가압 공정에서는, 제 1 개폐 밸브 (V1) 및 제 3 개폐 밸브 (V3) 가 폐쇄 상태이기 때문에, 여과 유닛 (2) 으로부터 원수 통로 (11) 로의 물의 유출, 및 여과 유닛 (2) 으로부터 배출 통로 (13) 로의 물의 유출이 억제되어 있다. 따라서, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 여과수 (FW) 는, 1 차측 (S1) 의 공간으로의 이동이 어느 정도 규제되어 있다. 그 결과, 가압 공정에 있어서 하우징 (20) 내를 2 차측 (S2) 으로부터 가압한 후에 있어서도, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에는, 세정 공정의 세정 효과를 높이기 위해 필요한 양의 물을 잔류시킬 수 있다.
가압 공정에 있어서 하우징 (20) 내에 가해지는 압축 공기 (A) 에 의한 압력 (2 차 압력 센서 (P2) 의 지시 압력과 1 차 압력 센서 (P1) 의 지시 압력의 차압) 은, 0.1 MPa ∼ 5 MPa 의 범위 내인 것이 바람직하다. 압축 공기 (A) 에 의한 압력의 하한은, 0.2 MPa 인 것이 보다 바람직하고, 0.3 MPa 인 것이 더욱 바람직하다. 압축 공기 (A) 에 의한 압력의 상한은, 3 MPa 인 것이 보다 바람직하고, 2 MPa 인 것이 더욱 바람직하다.
컨트롤러 (3) 는, 가압 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 가압 공정을 종료하도록 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이와 같은 제어에 한정되지 않는다. 가압 공정의 설정 시간은, 예를 들어 여과 유닛 (2) 의 사이즈 등에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는, 가압 공정의 설정 시간은, 예를 들어 수 초 ∼ 수십 초 정도 (보다 구체적으로는, 1 초 ∼ 30 초 정도) 의 범위 내에서 설정할 수 있다. 도 4 에 있어서의 가압 공정에서는, 설정 시간이 3 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 에서는, 가압 공정이 종료되면, 세정 공정이 실시된다.
(세정 공정)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 세정 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 및 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 폐쇄 상태인 채로 유지하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 를 개방 상태로 전환하고, 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 개방 상태인 채로 유지한다.
세정 공정에서는, 펌프 (4) 의 정지 상태가 유지됨과 함께 제 1 개폐 밸브 (V1) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 공급 정지가 유지된다. 또, 세정 공정에서는, 제 2 개폐 밸브 (V2) 의 폐쇄 상태가 유지되기 때문에, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로의 여과수 (FW) 의 유입, 및 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로부터의 여과수 (FW) 의 유출이 억제된다.
한편으로, 제 3 개폐 밸브 (V3) 및 제 4 개폐 밸브 (V4) 가 개방 상태가 됨으로써, 압축 공기 (A) 가 기체 통로 (14) 로부터 하우징 (20) 내의 2 차측 (S2) 의 공간 (필터 (21) 의 중공부) 으로 압입된다. 이로써, 필터 (21) 의 중공부 내에 존재하는 여과수 (FW) 가 압축 공기 (A) 에 의해 압압 (押壓) 되어, 여과 공정과는 반대 방향인 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 (내측으로부터 외측으로) 필터 (21) 를 통과한다. 이로써, 필터 (21) 내에 포착되어 있는 이물질이나 필터 (21) 의 외주면에 부착되어 있는 이물질을, 필터 (21) 와 하우징 (20) 사이의 공간 (2 차측 (S2) 의 공간) 으로 밀어낸다. 그 결과, 필터 (21) 의 막힘에서 기인하는 통수 저항이 작아진다.
필터 (21) 로부터 밀려나온 이물질은, 세정에 사용된 유체 (압축 공기 (A) 와 물) 와 함께 배출 통로 (13) 로 배출된다. 또한, 세정 공정에 있어서 필터 (21) 로부터 밀려나온 이물질을 포함하는 유체는, 그 자중 (自重) 에 의해 하우징 (20) 내의 낮은 위치 (도 2 의 하우징 (20) 내의 좌측 하방) 근방에 모이기 쉽다. 도 2 에 나타내는 실시형태에서는, 배출 통로 (13) 는 하우징 (20) 의 하부에 접속되어 있기 때문에, 상기 이물질을 포함하는 유체는, 배출 통로 (13) 로부터 효율적으로 배출된다. 배출 통로 (13) 로 배출된 유체는, 드레인으로서 배출 통로 (13) 를 흘러 선외로 배출된다.
세정 공정에 있어서 하우징 (20) 내에 가해지는 압축 공기 (A) 에 의한 압력 (2 차 압력 센서 (P2) 의 지시 압력과 1 차 압력 센서 (P1) 의 지시 압력의 차압) 은, 0.1 MPa ∼ 5 MPa 의 범위 내인 것이 바람직하다. 압축 공기 (A) 에 의한 압력의 하한은, 0.2 MPa 인 것이 보다 바람직하고, 0.3 MPa 인 것이 더욱 바람직하다. 압축 공기 (A) 에 의한 압력의 상한은, 3 MPa 인 것이 보다 바람직하고, 2 MPa 인 것이 더욱 바람직하다.
컨트롤러 (3) 는, 세정 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 세정 공정을 종료하도록 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이와 같은 제어에 한정되지 않는다. 세정 공정의 설정 시간은, 예를 들어 여과 유닛 (2) 의 사이즈 등에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는, 세정 공정의 설정 시간은, 예를 들어 수 초 ∼ 수십 초 정도 (보다 구체적으로는, 1 초 ∼ 30 초 정도) 의 범위 내에서 설정할 수 있다. 도 4 에 있어서의 세정 공정에서는, 설정 시간이 10 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 에서는, 세정 공정이 종료되면, 배수 공정이 실시된다.
(배수 공정)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 배수 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 및 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 폐쇄 상태인 채로 유지하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 를 개방 상태인 채로 유지하고, 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환한다.
배수 공정에서는, 펌프 (4) 의 정지 상태가 유지됨과 함께 제 1 개폐 밸브 (V1) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 공급 정지가 유지된다. 또, 배수 공정에서는, 제 2 개폐 밸브 (V2) 의 폐쇄 상태가 유지되기 때문에, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로의 여과수 (FW) 의 유입, 및 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간으로부터의 여과수 (FW) 의 유출이 억제된다. 또, 배수 공정에서는, 제 4 개폐 밸브 (V4) 가 폐쇄 상태로 전환되기 때문에, 기체 통로 (14) 로부터 여과 유닛 (2) 으로의 압축 공기 (A) 의 유입이 억제된다.
한편으로, 제 3 개폐 밸브 (V3) 는 개방 상태인 채로 유지되기 때문에, 하우징 (20) 내의 물이 배출 통로 (13) 를 통해서 밖으로 배출된다.
컨트롤러 (3) 는, 배수 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 배수 공정을 종료하도록 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이것에 한정되지 않는다. 배수 공정의 설정 시간은, 예를 들어 여과 유닛 (2) 의 사이즈 등에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는, 배수 공정의 설정 시간은, 예를 들어 수 초 ∼ 수십 초 정도 (보다 구체적으로는, 1 초 ∼ 30 초 정도) 의 범위 내에서 설정할 수 있다. 도 4 에 있어서의 배수 공정에서는, 설정 시간이 10 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 에서는, 배수 공정이 종료되면, 상기 서술한 여과 공정, 증량 공정, 가압 공정, 세정 공정 및 배수 공정이 이 순서로 실시되어도 된다. 또, 배수 공정이 종료되면, 밸러스트수 처리 시스템 (1) 의 운전을 종료해도 된다.
[실시예 2]
도 5 는, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 다른 예를 나타내는 표이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 는, 여과 공정과 차회의 여과 공정 사이에, 가압 공정 및 세정 공정의 세트 (구체적으로는, 가압 공정, 세정 공정 및 배수 공정의 세트) 를 복수 회 반복하는 점에서, 실시예 1 과 상이하다. 각 공정의 구체적인 내용은, 실시예 1 과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 또한, 도 5 에 나타내는 실시예 2 의 여과 공정에서는, 설정 시간이 240 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 에서는, 가압 공정 1, 세정 공정 1 및 배수 공정 1 이 실시된 후, 가압 공정 2, 세정 공정 2 및 배수 공정 2 가 실시되기 때문에, 필터 (21) 에 포착되어 있는 이물질을 제거하는 효과를 실시예 1 에 비해 더욱 높일 수 있다. 또한, 실시예 2 에서는, 가압 공정 1 및 세정 공정 1 의 세트와, 가압 공정 2 및 세정 공정 2 의 세트 사이의 배수 공정 1 은 생략해도 된다.
[실시예 3]
도 6 은, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예를 나타내는 표이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 은, 감량 공정을 실시하는 점에서 실시예 1 과 상이하고, 그 밖의 공정은 실시예 1 과 동일하다.
감량 공정은, 여과 공정 후이고 또한 세정 공정 전에, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물의 양을 줄이는 공정이다. 여과 공정 후의 감량 공정에 있어서, 컨트롤러 (3) 는, 펌프 (4) 를 제어하여 펌프 (4) 의 운전을 정지한다. 또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러 (3) 는, 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 를 제어함으로써, 제 1 개폐 밸브 (V1) 를 폐쇄 상태로 전환하고, 제 2 개폐 밸브 (V2) 를 개방 상태인 채로 유지하고, 제 3 개폐 밸브 (V3) 를 개방 상태로 전환하고, 제 4 개폐 밸브 (V4) 를 폐쇄 상태인 채로 유지한다.
감량 공정에서는, 펌프 (4) 가 정지됨과 함께 제 1 개폐 밸브 (V1) 가 폐쇄 상태가 됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로의 원수 (RW) 의 공급이 정지된다. 또, 제 4 개폐 밸브 (V4) 의 폐쇄 상태가 유지됨으로써, 기체 통로 (14) 로부터 여과 유닛 (2) 으로의 압축 공기 (A) 의 유입이 억제된다.
한편으로, 제 3 개폐 밸브 (V3) 가 개방 상태가 됨으로써, 여과 유닛 (2) 으로부터 배출 통로 (13) 로의 물의 유출이 허용된다. 이로써, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물이 배출 통로 (13) 로 유출된다. 이 때, 제 2 개폐 밸브 (V2) 도 개방 상태로 되어 있기 때문에, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물을 배출 통로 (13) 로 원활하게 유출시킬 수 있다.
또한, 도 6 에 나타내는 구체예에서는, 감량 공정은, 증량 공정보다 이전에 실시되지만, 이것에 한정되지 않고, 실시예 3 에 있어서 감량 공정은, 증량 공정보다 이후에 실시되어도 된다. 단, 감량 공정에 있어서는, 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물이 배출 통로 (13) 로 유출됨에 따라, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 존재하는 물이 1 차측 (S1) 의 공간으로 유입되는 경우도 있다. 따라서, 세정 공정의 개시 시점에 있어서, 하우징 (20) 내에 있어서의 2 차측 (S2) 의 공간에 증량된 물을 존재하게 해 둔다는 점을 고려하면, 감량 공정은, 증량 공정보다 이전에 실시되는 것이 바람직하다.
도 6 에 나타내는 실시예 3 에서는, 세정 공정 전에 감량 공정에 의해 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 의 공간에 존재하는 물의 양이 줄어들기 때문에, 세정 공정 전에 하우징 (20) 내에 있어서의 1 차측 (S1) 에 있어서 물이 존재하지 않는 공간 (공극) 을 미리 증가시켜 둘 수 있다. 따라서, 그 후에 실시되는 세정 공정에서는, 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 유체가 세차게 필터를 통과하기 쉬워진다. 즉, 실시예 3 의 세정 공정에서는, 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 유체가 이동할 때의 저항은, 감량 공정이 실시되지 않는 실시예 1 의 경우에 비해 저감된다. 이와 같이 세정 공정에 있어서 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 유체가 세차게 필터 (21) 를 통과함으로써, 필터 (21) 로부터 이물질을 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있기 때문에, 세정 효과가 더욱 향상된다.
컨트롤러 (3) 는, 감량 공정이 개시되고 나서의 경과 시간이 미리 정해진 설정 시간에 이르면, 감량 공정이 종료되도록 개폐 밸브 (V1 ∼ V4) 등을 제어해도 되지만, 이와 같은 제어에 한정되지 않는다. 감량 공정의 설정 시간은, 예를 들어 여과 유닛 (2) 의 사이즈 등에 따라 결정할 수 있다. 구체적으로는, 감량 공정의 설정 시간은, 예를 들어 수 초 ∼ 수십 초 정도 (보다 구체적으로는, 1 초 ∼ 30 초 정도) 의 범위 내에서 설정할 수 있다. 도 6 에 있어서의 감량 공정에서는, 설정 시간이 10 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 실시예 3 에서는, 감량 공정이 종료되면, 실시예 1 의 증량 공정과 동일한 증량 공정이 실시된다.
[실시예 4]
도 7 은, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예를 나타내는 표이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 에서는, 여과 공정, 증량 공정, 가압 공정 1 및 세정 공정 1 까지의 전반의 공정은, 여과 공정의 설정 시간이 240 초로 설정되어 있는 점 이외에는, 도 4 에 나타내는 실시예 1 에 있어서의 여과 공정에서부터 세정 공정까지의 4 개의 공정과 동일하다. 또, 실시예 4 에서는, 그 후에 실시되는 후반의 공정, 즉, 감량 공정, 증량 공정, 가압 공정 2, 세정 공정 2 및 배수 공정은, 도 6 에 나타내는 실시예 3 에 있어서의 감량 공정에서부터 배수 공정까지의 5 개의 공정과 동일하다.
즉, 실시예 4 에서는, 전반의 공정에서는, 예비적으로 필터 (21) 를 세정하고, 후반의 공정에서는, 정성들여 필터 (21) 를 세정한다. 이 실시예 4 에서는, 전반의 공정에 있어서 다 제거할 수 없었던 필터 (21) 에 있어서의 이물질의 일부 또는 전부를, 후반의 공정에서는 제거할 수 있다.
[실시예 5]
도 8 은, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예를 나타내는 표이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 실시예 5 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같은 복수의 여과 유닛 (2) 을 구비하는 밸러스트수 처리 시스템 (1) 이 사용된다. 구체적으로, 실시예 5 에서는, 2 개의 여과 유닛 (2) (제 1 여과 유닛 (2) 및 제 2 여과 유닛 (2)) 이 형성되어 있다. 도 3 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 여과 유닛 (2) 은, 제 1 개폐 밸브 (V1a), 제 2 개폐 밸브 (V2a), 제 3 개폐 밸브 (V3a) 및 제 4 개폐 밸브 (V4a) 에 의해 유체의 유입 또는 유출이 허용 또는 억제되고, 제 2 여과 유닛 (2) 은, 제 1 개폐 밸브 (V1b), 제 2 개폐 밸브 (V2b), 제 3 개폐 밸브 (V3b) 및 제 4 개폐 밸브 (V4b) 에 의해 유체의 유입 또는 유출이 허용 또는 억제되도록 구성되어 있다.
도 8 에 나타내는 공정표에 있어서, 「여과 공정 ab」는, 제 1 여과 유닛 (2) 및 제 2 여과 유닛 (2) 의 양방을 사용하여 여과 공정이 실시되는 것을 나타내고 있다. 또, 도 8 에 나타내는 공정표에 있어서, 「증량 공정 a」, 「가압 공정 a」, 「세정 공정 a」 및 「배수 공정 a」는, 제 1 여과 유닛 (2) 에 있어서 실시되는 공정으로, 이들의 공정이 실시되고 있을 때에는, 제 2 여과 유닛 (2) 에 있어서는 여과 공정 b 가 실시되고 있다. 도 8 에 나타내는 공정표에 있어서, 「증량 공정 b」, 「가압 공정 b」, 「세정 공정 b」 및 「배수 공정 b」는, 제 2 여과 유닛 (2) 에 있어서 실시되는 공정으로, 이들의 공정이 실시되고 있을 때에는, 제 1 여과 유닛 (2) 에 있어서는 여과 공정 a 가 실시되고 있다.
즉, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 실시예 5 에서는, 제 1 여과 유닛 (2) 을 사용하여 증량 공정 a, 가압 공정 a, 세정 공정 a 및 배수 공정 a 가 실시되고 있을 때, 제 2 여과 유닛 (2) 을 사용하여 여과 공정 b 를 계속해서 실시할 수 있다. 한편으로, 제 2 여과 유닛 (2) 을 사용하여 증량 공정 b, 가압 공정 b, 세정 공정 b 및 배수 공정 b 가 실시되고 있을 때, 제 1 여과 유닛 (2) 을 사용하여 여과 공정 a 를 계속해서 실시할 수 있다.
이와 같이 실시예 5 에서는, 일방의 여과 유닛 (2) 이 가압 공정, 세정 공정 등의 여과 공정 이외의 공정을 실시하고 있을 때, 타방의 여과 유닛 (2) 이 여과 공정을 실시하기 때문에, 여과 공정 이외의 공정을 실시하기 위해 여과 공정을 중단하는 시간 (여과 공정이 실시되지 않는 시간) 을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 8 에 나타내는 실시예 5 의 여과 공정 ab 에서는, 설정 시간이 150 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 6]
도 9 는, 실시형태에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정의 또 다른 예를 나타내는 표이다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 실시예 6 은, 여과 공정 ab 와 증량 공정 a 사이에 감량 공정 a 를 실시하고, 여과 공정 ab 와 증량 공정 b 사이에 감량 공정 b 를 실시하는 점에서 실시예 5 와 상이하고, 그 밖의 공정은 실시예 5 와 동일하다. 감량 공정 a 는, 제 1 여과 유닛 (2) 에 의해 실시되는 공정이고, 감량 공정 b 는, 제 2 여과 유닛 (2) 에 의해 실시되는 공정이다. 이들 감량 공정 a 및 감량 공정 b 는, 도 6 에 나타내는 실시예 3 에 있어서의 감량 공정과 동일하다.
제 1 여과 유닛 (2) 에 있어서 감량 공정 a 가 실시되고 있을 때에는, 제 2 여과 유닛 (2) 에 있어서 여과 공정 b 가 실시되고 있다. 또, 제 2 여과 유닛 (2) 에 있어서 감량 공정 b 가 실시되고 있을 때에는, 제 1 여과 유닛 (2) 에 있어서 여과 공정 a 가 실시되고 있다.
이 실시예 6 에서는, 감량 공정 a 및 감량 공정 b 가 실시되기 때문에, 세정 공정 a 및 세정 공정 b 에 있어서, 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 유체가 이동할 때의 저항은, 감량 공정이 실시되지 않는 실시예 5 의 경우에 비해 저감된다. 이와 같이 세정 공정에 있어서 2 차측 (S2) 으로부터 1 차측 (S1) 으로 유체가 세차게 필터 (21) 를 통과함으로써, 필터 (21) 로부터 이물질을 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있기 때문에, 세정 효과가 더욱 향상된다.
또한, 도 9 에 나타내는 실시예 6 의 여과 공정 ab 에서는, 설정 시간이 150 초로 설정되어 있지만, 이 수치로 한정되는 것은 아니다.
[참고예 1]
도 10 은, 참고예 1 에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정을 나타내는 표이다. 도 10 에 나타내는 참고예 1 은, 증량 공정 및 가압 공정이 실시되지 않는 점에서, 실시예 1 과 상이하고, 그 밖의 공정은, 실시예 1 과 동일하다.
[참고예 2]
도 11 은, 참고예 2 에 관련된 밸러스트수의 제조 방법에 있어서의 공정을 나타내는 표이다. 도 11 에 나타내는 참고예 2 는, 증량 공정 및 가압 공정이 실시되지 않는 점과, 전환 공정이 실시되는 점이 실시예 1 과 상이하고, 그 밖의 공정은, 실시예 1 과 동일하다. 참고예 1 에 있어서의 전환 공정은, 여과 공정이 실시된 후, 제 3 개폐 밸브 (V3) 가 개방 상태로 전환된다.
[평가]
도 12 는, 실시예 1 ∼ 6 과 참고예 1, 2 를 비교한 평가 결과를 나타내는 표이다. 이들을 비교하는 시험 조건은, 다음과 같다.
시험에 사용하는 원수 (RW) 로서, 오카야마현 쿠라시키시의 천연 해수 400 ℓ 에, 식물성 플랑크톤 (tetraselmis sp.) 을 2000 개체/㎖ 가 되도록 첨가하고, 또한 80 메시 패스로 입도 조정한 바다 모래를 150 mg/ℓ 가 되도록 첨가하였다. 이 원수를 교반하면서 여과 유닛 (2) 의 하우징 (20) 에 50 ℓ/분의 유량으로 공급하였다. 하우징 (20) 이 2 기인 경우 (실시예 5, 6) 에는, 여과 총 유량이 50 ℓ/분이 되도록 하였다. 하우징 (20) 에는 외형 65 mm, 내경 30 mm, 길이 250 mm 의 폴리올레핀제 원통 필터 (21) 를 장착하고, 필터 (21) 의 외표면 (1 차측 (S1)) 으로부터 내표면 (2 차측 (S2)) 으로 원수 (RW) 를 유통시켜 여과 공정을 실시하였다. 실시예 1 ∼ 6 및 참고예 1, 2 에 있어서의 공정은, 도 4 ∼ 도 11 에 나타내는 바와 같다.
실시예 1 ∼ 6 및 참고예 1, 2 의 각각에 있어서 도 4 ∼ 도 11 에 나타내는 공정을 계속하면서, 하우징 (20) 의 입구압 (1 차 압력 센서 (P1) 의 지시 압력) 과, 출구압 (2 차 압력 센서 (P2) 의 지시 압력) 을 측정하고, 그 차압이 100 kPa 에 도달한 시점에서 시험을 종료하였다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 에서는, 참고예 1, 2 에 비해, 장시간에 걸쳐 밸러스트수 처리 시스템 (1) 을 운전하는 것이 가능하였다. 특히, 실시예 5, 6 은, 실시예 1 ∼ 4 에 비해 더욱 장시간의 운전이 가능하였다.
[변형예]
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경을 가할 수 있다.
세정 공정에 있어서, 본 실시형태의 제조 방법과, 다른 방법 (다른 공정) 을 조합할 수도 있다. 예를 들어 필터 (21) 의 외측 (1 차측 (S1)) 의 공간에 원수가 존재하는 상태인 채로 세정 공정을 실시하고, 계속해서 필터 (21) 의 외측의 원수를 배출시킨 후에 세정 공정을 실시해도 된다.
상기 실시형태에서는, 펌프 (4) 가 원수 통로 (11) 에 형성되어 있었지만, 펌프 (4) 는, 원수 통로 (11) 를 통해서 원수를 여과 유닛 (2) 에 공급할 수 있으면 되고, 펌프 (4) 의 설치 장소는 원수 통로 (11) 에 한정되지 않는다.
상기 실시형태에서는, 기체 공급 장치 (8) 가 공기 압축기 (8) 이고, 기체 통로 (14) 를 통해서 여과 유닛 (2) 에 보내지는 기체가 공기인 경우를 예시하였지만, 이것에 한정되지 않고, 기체 공급 장치 (8) 는, 공기 이외의 기체 (예를 들어 질소 등) 를 기체 통로 (14) 를 통해서 여과 유닛 (2) 에 보내도록 구성되어 있어도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 여과 공정이 실시됨으로써 상승한 통수 저항을 효과적으로 회복시켜, 장시간에 걸쳐 밸러스트수 처리 시스템을 운전할 수 있는 밸러스트수의 제조 방법, 및, 밸러스트수 처리 시스템이 제공된다.
본 실시형태가 제공하는 밸러스트수의 제조 방법은, 하우징과, 상기 하우징 내에 수용된 필터를 갖는 여과 유닛을 사용한다. 본 실시형태의 제조 방법은, 여과 공정과, 증량 공정과, 가압 공정과, 세정 공정을 구비하고 있다. 상기 여과 공정은, 상기 하우징 내에 공급된 원수를, 상기 필터보다 상류측인 1 차측으로부터 하류측인 2 차측으로 상기 필터를 통과시키는 공정이다. 상기 증량 공정은, 상기 여과 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내에 있어서의 상기 2 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 늘리는 공정이다. 상기 가압 공정은, 상기 증량 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내를 상기 2 차측으로부터 가압하는 공정이다. 상기 세정 공정은, 상기 가압 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 유체를 상기 2 차측으로부터 상기 1 차측으로 상기 필터를 통과시키는 공정이다.
여과 공정에서는, 원수가 1 차측으로부터 2 차측으로 필터를 통과하기 때문에, 원수에 포함되는 이물질은, 필터에 있어서의 1 차측의 표면에 부착되거나, 1 차측으로부터 필터 내로 비집고 들어가거나 함으로써 필터에 포착된다. 그리고, 여과 공정이 실시됨으로써 상승한 통수 저항을 저감시키기 위해 세정 공정이 실시되는 것이지만, 본 실시형태에서는, 그 세정 공정을 실시하기 전에, 세정 공정에 있어서의 세정 효과를 높이기 위해 증량 공정과 가압 공정이 실시된다.
증량 공정이 실시됨으로써, 하우징 내에 있어서의 2 차측의 공간에 존재하는 물의 양이 증가한다. 따라서, 세정 공정에 사용되는 유체 (즉, 세정 공정에 있어서 2 차측으로부터 1 차측으로 필터를 통과하는 유체) 로서, 공기 등의 기체뿐만 아니라, 하우징 내에 있어서의 2 차측의 공간에 존재하는 증량된 물을 사용할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 세정 공정에 사용되는 유체가 기체뿐만 아니라 확실하게 물을 포함하게 되기 때문에, 세정 공정에 사용되는 유체가 기체만인 경우에 비해, 유체가 필터를 2 차측으로부터 1 차측으로 통과할 때에 이물질 (필터에 포착되어 있는 이물질) 에 대해 작용하는 힘을 크게 할 수 있다. 이로써, 세정 공정에 있어서 필터로부터 이물질을 제거하는 효과를 높일 수 있다.
또, 가압 공정에서는, 하우징 내를 2 차측으로부터 가압한다. 즉, 가압 공정에 있어서의 가압력은, 필터에 포착되어 있는 이물질에 대해 2 차측으로부터 1 차측을 향해 작용한다. 따라서, 필터에 있어서의 1 차측의 표면에 부착되어 있는 이물질은, 표면으로부터 떼어지기 쉬운 상태가 되고, 또, 1 차측으로부터 필터 내로 비집고 들어가 있는 이물질은, 1 차측으로 밀려나기 쉬운 상태가 된다. 이와 같이 가압 공정은, 그 후에 실시되는 세정 공정에 있어서 이물질이 제거되기 쉽도록 필터에 대한 이물질의 상태를 미리 변화시켜 둘 수 있다. 이로써, 가압 공정 후의 세정 공정에 있어서 필터로부터 이물질을 제거하는 효과를 보다 높일 수 있다.
게다가, 본 실시형태에서는, 가압 공정 전에는, 증량 공정에 의해 하우징 내에 있어서의 2 차측의 공간에 존재하는 물이 증량되어 있다. 따라서, 가압 공정에 있어서 하우징 내를 2 차측으로부터 가압했을 때, 필터에 포착되어 있는 이물질에 대해, 공기 등의 기체에 의한 가압력이 작용할 뿐만 아니라, 2 차측의 공간에 존재하는 물에 의한 가압력도 작용시킬 수 있다. 이로써, 가압 공정에 있어서 상기 서술한 바와 같은 필터에 대한 이물질의 상태 변화를 보다 효과적으로 발생하게 할 수 있다.
또, 가압 공정에 있어서 2 차측으로부터 가압할 때, 하우징 내에 있어서의 2 차측의 공간에 물이 많이 존재하면 (바람직하게는 2 차측의 공간이 물로 채워져 있으면), 가압 공정에 있어서의 2 차측으로부터의 가압력을, 물을 통해 필터에 대해보다 균등하게 작용시키는 것도 기대할 수 있을 것으로 추측된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 세정 공정을 실시하기 전에 상기와 같은 증량 공정과 가압 공정이 실시되기 때문에, 세정 공정에 있어서의 세정 효과를 높일 수 있고, 이로써, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 밸러스트수의 제조 방법은, 상기 여과 공정 후이고 또한 상기 세정 공정 전에, 상기 하우징 내에 있어서의 상기 1 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 줄이는 감량 공정을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 방법에서는, 세정 공정 전에 감량 공정에 의해 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 존재하는 물의 양이 줄어들기 때문에, 세정 공정 전에 하우징 내에 있어서의 1 차측에 있어서 물이 존재하지 않는 공간 (공극) 을 미리 증가시켜 둘 수 있다. 따라서, 그 후에 실시되는 세정 공정에서는, 2 차측으로부터 1 차측으로 유체가 세차게 필터를 통과하기 쉬워진다. 구체적으로는 다음과 같다.
세정 공정은 여과 공정 후에 실시되기 때문에, 세정 공정의 개시 시점에 있어서, 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에는, 여과 공정시에 하우징 내로 도입된 원수의 일부가 잔류하고 있는 경우가 있다. 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 많은 물이 존재하면, 그만큼 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 있어서 물이 존재하지 않는 부분 (공극) 이 적어진다. 이와 같이 1 차측에 있어서 공극이 적은 상태에서 세정 공정이 실시되면, 2 차측으로부터 1 차측으로 필터를 통과한 유체는, 1 차측의 공간에 존재하는 수중에 혼입되도록 하여 1 차측으로 유입된다. 즉, 2 차측으로부터 1 차측으로 필터를 통과하는 유체는, 1 차측의 공간에 존재하는 물이 저항이 되어 1 차측으로 유입될 때의 기세가 저감되어 버리기 때문에, 필터를 통과할 때의 기세도 저감된다.
한편, 세정 공정 전에 감량 공정을 실시함으로써, 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 있어서 물이 존재하지 않는 부분 (공극) 을, 세정 공정 전에 미리 증가시켜 둘 수 있다. 따라서, 그 후에 실시되는 세정 공정에서는, 2 차측으로부터 1 차측으로 유체가 이동할 때의 저항은, 감량 공정이 실시되지 않는 경우에 비해 저감된다. 즉, 세정 공정에 있어서, 유체가 2 차측으로부터 1 차측으로 필터를 통과할 때, 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 있어서 물이 저항이 되기 어렵기 때문에, 필터를 통과할 때의 기세가 저감되는 것도 억제할 수 있다. 이와 같이 세정 공정에 있어서 2 차측으로부터 1 차측으로 유체가 세차게 필터를 통과함으로써, 필터로부터 이물질을 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있기 때문에, 세정 효과가 더욱 향상된다.
상기 밸러스트수의 제조 방법에 있어서, 상기 여과 공정과 차회의 여과 공정 사이에, 상기 가압 공정 및 상기 세정 공정이 복수 회 실시되는 것이 바람직하다.
이 방법에서는, 여과 공정과 차회의 여과 공정 사이에 가압 공정 및 세정 공정이 복수 회 실시되기 때문에, 필터에 포착되어 있는 이물질을 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
상기 밸러스트수의 제조 방법에 있어서, 복수의 상기 여과 유닛이 사용되고, 어느 여과 유닛을 사용하여 상기 가압 공정 또는 상기 세정 공정이 실시되고 있을 때, 다른 여과 유닛을 사용하여 상기 여과 공정이 실시되는 것이 바람직하다.
이 방법에서는, 어느 여과 유닛이 가압 공정 또는 세정 공정을 실시하고 있을 때, 다른 여과 유닛이 여과 공정을 실시하기 때문에, 가압 공정 또는 세정 공정을 실시하기 위해 여과 공정을 중단하는 시간 (여과 공정이 실시되지 않는 시간) 을 감소시킬 수 있다.
본 실시형태의 밸러스트수 처리 시스템은, 필터를 갖는 여과 유닛과, 제 1 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 원수를 공급하기 위한 원수 통로와, 제 2 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 있어서 생성된 여과수를 밸러스트 탱크로 송수하기 위한 여과수 통로와, 제 3 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로부터 물을 배출하기 위한 배출 통로와, 제 4 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로 기체를 공급하기 위한 기체 통로와, 상기 제 1 ∼ 제 4 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비한다. 상기 컨트롤러는, 상기 여과 유닛에 의한 상기 원수의 여과가 실시된 후이고, 또한, 상기 필터의 세정이 실시되기 전에 있어서, 상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 3 개폐 밸브 및 상기 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 2 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어와, 상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 2 개폐 밸브 및 상기 제 3 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 4 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어를 실시하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에서는, 여과 유닛에 의한 원수의 여과 (즉, 여과 공정) 가 실시된 후이고, 또한, 필터의 세정 (즉, 세정 공정) 이 실시되기 전에 있어서, 제 1 개폐 밸브, 제 3 개폐 밸브 및 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 제 2 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어 (즉, 증량 공정) 와, 제 1 개폐 밸브, 제 2 개폐 밸브 및 제 3 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 제 4 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어 (가압 공정) 가 실시된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 세정 공정에 있어서의 세정 효과를 높일 수 있고, 이로써, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 밸러스트수 처리 시스템에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 여과 유닛에 의한 상기 원수의 여과가 실시된 후이고, 또한, 상기 필터의 세정이 실시되기 전에 있어서, 상기 제 1 개폐 밸브 및 상기 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 2 개폐 밸브 및 상기 제 3 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어를 실시하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 여과 유닛에 의한 원수의 여과 (즉, 여과 공정) 가 실시된 후이고, 또한, 필터의 세정 (즉, 세정 공정) 이 실시되기 전에 있어서, 제 1 개폐 밸브 및 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 제 2 개폐 밸브 및 제 3 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어 (즉, 감량 공정) 가 실시된다. 이 구성에서는, 세정 공정 전에 감량 공정에 의해 하우징 내에 있어서의 1 차측의 공간에 존재하는 물의 양이 줄어들기 때문에, 세정 공정 전에 하우징 내에 있어서의 1 차측에 있어서 물이 존재하지 않는 공간 (공극) 을 미리 증가시켜 둘 수 있다. 따라서, 그 후에 실시되는 세정 공정에서는, 2 차측으로부터 1 차측으로 유체가 세차게 필터를 통과하기 쉬워진다. 이로써, 필터로부터 이물질을 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있기 때문에, 세정 효과가 더욱 향상된다.

Claims (6)

  1. 하우징과, 상기 하우징 내에 수용된 필터를 갖는 여과 유닛을 사용한 밸러스트수의 제조 방법으로서,
    상기 하우징 내에 공급된 원수를, 상기 필터보다 상류측인 1 차측으로부터 하류측인 2 차측으로 상기 필터를 통과시키는 여과 공정과,
    상기 여과 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내에 있어서의 상기 2 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 늘리는 증량 공정과,
    상기 증량 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 상기 하우징 내를 상기 2 차측으로부터 가압하는 가압 공정과,
    상기 가압 공정 후에, 상기 하우징 내로의 상기 원수의 공급을 정지한 상태에서, 유체를 상기 2 차측으로부터 상기 1 차측으로 상기 필터를 통과시키는 세정 공정을 구비하는 밸러스트수의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 공정 후이고 또한 상기 세정 공정 전에, 상기 하우징 내에 있어서의 상기 1 차측의 공간에 존재하는 물의 양을 줄이는 감량 공정을 구비하는 밸러스트수의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 여과 공정과 차회의 여과 공정 사이에, 상기 가압 공정 및 상기 세정 공정이 복수 회 실시되는 밸러스트수의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 여과 유닛이 사용되고,
    어느 여과 유닛을 사용하여 상기 가압 공정 또는 상기 세정 공정이 실시되고 있을 때, 다른 여과 유닛을 사용하여 상기 여과 공정이 실시되는 밸러스트수의 제조 방법.
  5. 필터를 갖는 여과 유닛과,
    제 1 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 원수를 공급하기 위한 원수 통로와,
    제 2 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛에 있어서 생성된 여과수를 밸러스트 탱크로 송수하기 위한 여과수 통로와,
    제 3 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로부터 물을 배출하기 위한 배출 통로와,
    제 4 개폐 밸브가 형성되고, 상기 여과 유닛으로 기체를 공급하기 위한 기체 통로와,
    상기 제 1 ∼ 제 4 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 여과 유닛에 의한 상기 원수의 여과가 실시된 후이고, 또한, 상기 필터의 세정이 실시되기 전에 있어서,
    상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 3 개폐 밸브 및 상기 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 2 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어와,
    상기 제 1 개폐 밸브, 상기 제 2 개폐 밸브 및 상기 제 3 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 4 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어를 실시하도록 구성되어 있는 밸러스트수 처리 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 여과 유닛에 의한 상기 원수의 여과가 실시된 후이고, 또한, 상기 필터의 세정이 실시되기 전에 있어서,
    상기 제 1 개폐 밸브 및 상기 제 4 개폐 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제 2 개폐 밸브 및 상기 제 3 개폐 밸브가 개방 상태가 되는 제어를 실시하도록 구성되어 있는 밸러스트수 처리 시스템.
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