KR20170123441A - 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 관한 것으로, 구체적으로는 역삼투 방식 조수기로부터 발생되는 고염도의 폐해수(브라인 워터??Brine Water)를 오폐수 처리 방식 중 하나인 전기화학식 처리 장치에 필요한 원수로 공급하여 조수기로부터 배출되는 폐수량을 줄이도록 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 관한 것이다.
본 발명은 조수기의 씨체스트를 통하여 유입되는 해수를 담수하는 조수부와, 상기 조수부에서 발생되는 고염도의 폐해수가 오폐수 처리장치로 유입되되, 상기 조수기에서 생성된 고염도의 폐해수는 오폐수 처리장치의 전해질 유입 라인과 연결되어 오폐수 처리장치의 전해용 해수로 이용되도록 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치{Apparatus for processing waste water using wasted sea water of fresh water generator}

본 발명은 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 관한 것으로, 구체적으로는 역삼투 방식 조수기로부터 발생되는 고염도의 폐해수(브라인 워터??Brine Water)를 오폐수 처리 방식 중 하나인 전기화학식 처리 장치에 필요한 원수로 공급하여 조수기로부터 배출되는 폐수량을 줄이도록 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 관한 것이다.

기존 해양 구조물에 통상적으로 적용되는 역삼투 방식 조수기의 경우 해수로부터 청수를 생산하는 과정 중 부산물로 고염도의 폐해수(Brine Water)가 발생되며, 이는 전량 선외로 배출(Overboard)되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 조수기는, 씨 체스트로부터 유입된 해수로부터 청수를 생산한 뒤 발생되는 고염도의 폐해수는 선외로 배출되며, 청수는 청수탱크에 저장된다.

이와 같은 해양 구조물은 운용 기간 동안 한 곳에 장기 고정되어 있는 경우가 많고, 이 경우 조수기로부터 발생되는 고염도 폐해수가 장기간에 걸쳐 특정 지역에 배출되며, 해당 배출구 및 국부적인 염도 변화로 인해 국지적인 해양 생태계의 교란 발생 및 환경 영향성을 가지고 있다.

한편, 전기화학식 오폐수 처리 장치는 전해질을 포함한 오폐수에 침수된 전극판을 통해 전기에너지를 공급하여 전극과 용액의 계면에서 직접 전자 교환으로 차아염소산 및 오존 등에 의한 산화 반응으로 오폐수를 처리하는 장치이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래의 오폐수 처리장치는 오폐수 처리를 위한 전해질 용수로 해수를 공급받게 된다.

상기와 같은 오폐수 처리장치는 오폐수에 염분이 포함된 전해질액을 공급 필요하고 이를 위해 별도의 해수 공급 라인이 필요한 실정이다.

그러나 전기화학식 오폐수 처리 장치에 공급되는 전해용 해수는 물성에 따라 전해 효율에 영향을 미치는 전기전도도가 변하게 되므로 특정 염도가 낮은 지역에서는 전해효율이 나빠져 전원 공급장치가 과도하게 설계되어야 하는 문제점이 있다.

따라서 조수기 및 전기화학식 오폐수 처리 장치는 모두 거주 선원의 생활과 직접적으로 연관된 것으로 통상적으로 거주구 근접 기계실에 설치되고 조수기 및 전기화학식 오폐수 처리 장치 모두 용수로써 해수 공급이 필요하여 각 장치별 각각의 해수 공급 라인이 설치된다.

대한민국 공개특허 10-2015-0012709호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 역삼투 방식 조수기로부터 발생되는 고염도의 폐해수(브라인 워터??Brine Water)를 오폐수 처리 방식 중 하나인 전기화학식 처리 장치에 필요한 원수로 공급하여 조수기로부터 배출되는 폐수량을 줄이도록 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 조수기의 씨체스트를 통하여 유입되는 해수를 담수하는 조수부와, 상기 조수부에서 발생되는 고염도의 폐해수가 오폐수 처리장치로 유입되되, 상기 조수기에서 생성된 고염도의 폐해수는 오폐수 처리장치의 전해질 유입 라인과 연결되어 오폐수 처리장치의 전해용 해수로 이용되도록 공급되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 조수기에서 유입되는 고염도의 폐해수는, 상기 오폐수 처리장치에 구비되는 전기분해장치에서 전기분해되어 차아염소산을 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 조수기는, 상기 조수부에서 담수화되어 청수 및 폐해수로 분리되며, 상기 폐해수 중 일부는 상기 오폐수 처리장치로 유입되고, 나머지는 해양으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 의하면, 첫째, 조수부에서 담수화되어 청수 및 폐해수로 분리되는 폐해수 중 일부는 오폐수 처리장치로 유입되고, 나머지는 해양으로 배출되므로 기존과 같이 조수기에서 담수화된 고염도의 페해수가 전량 배출되지 않고 오폐수 처리에 활용함으로써 배출구 및 국부적인 염도 변화로 인한 국지적 해양 생태계 교란 및 그로 인한 환경 영향성을 최소화 할 수 있게 되는 효과가 있다.

둘째, 고염도의 폐해수를 전기화학식 오폐수 처리장치에 투입함으로써 전기분해에 필요한 전기 에너지의 소모를 줄일 수 있어 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있게 된다.

셋째, 조수기 및 오폐수 처리 장치는 통상적으로 거주구에 근접한 위치한 기계실에 설치되므로 조수기로부터 발생되는 고염도 폐해수를 오폐수 처리장치에 공급할 수 있어 기존 오폐수 처리장치의 해수 공급관 보다 짧은 배관 배치가 가능한 효과가 있다.

넷째, 본 발명과 같이 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 별도로 구성하는 것이 아닌, 기존의 조수기 및 오폐수 처리장치에 별도의 폐해수 유입라인만 설치하면 되므로 사용성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 해양 구조물에서 일반적으로 사용되는 조수기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 해양 구조물에서 일반적으로 사용되는 오폐수 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 고농도의 전해약을 공급함에 따라 염농도에 따른 전기전도도 변화를 나타낸 그래프이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치에 고농도의 전해약을 공급함에 따라 염농도에 따른 전기전도도 변화를 나타낸 그래프이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치는, 간략하게 조수기(100)의 씨체스트(120)를 통하여 유입되는 해수를 담수하는 조수부(110)와, 상기 조수부(110)에서 발생되는 고염도의 폐해수가 오폐수 처리장치(20)로 유입되도록 하는 기술이다.

구체적으로는, 상기 조수기(100)에서 생성된 고염도의 폐해수는 오폐수 처리장치(200)의 전해질 유입 라인(210)과 연결되어 오폐수 처리장치(200)의 전해용 해수로 이용되도록 공급되도록 구성된다.

상기한 조수기(100)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 상기 조수기(100)는, 씨체스트(120)에서 유입된 해수는 해수 공급펌프(130)에 의해 펌핑되어 조수부(110)로 유입된다. 상기 조수부(110)는, 해수를 담수화하여 청수 및 고염도의 폐해수로 분리하게 된다. 상기한 조수부(110)는 일반적으로 해수를 담수화하는 기능을 갖는 장치로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이와 같이 청수 및 고염도의 폐해수 중 청수는 청수 저장탱크(140)에 저장되어 해양 구조물에서 식수 등으로 사용된다.

또한, 상기 오폐수 처리장치(200)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 해수 또는 해양구조물에서 사용된 하수 및 오물은 해양으로 배출되기 전 하수 오물 수집탱크(280)에 저장되고, 저장된 하수 및 오물은 분쇄펌프(270)에 의하여 분쇄되면서 펌핑되어 전기분해장치(220)로 유입된다. 이와 같이 전기분해장치(220)로 유입되는 하수 및 오물은 전기분해장치(220)에서 전기 분해되어 전해질액으로 생성되고, 생성된 전해질액은 불순물 침전탱크(240)에서 유입되어 침전물이 유입되도록 한 뒤 정화기(250)로 유입된다. 정화기(250)에 유입된 물은 중수로 변환되어 해양으로 배출되도록 구성된다. 여기사 상기 불순물 침전탱크(240) 및 정화기(250)에서 침전되거나 정화된 불순물들은 고체의 형태로 수집부(260)에 저장되며, 이와 같이 모여진 고형체는 추후 공정에 의해 폐기 등을 통하여 처리된다. 상기 전기분해장치(220)는 전기분해장치(220)에 전력을 공급하기 위한 전력 공급장치(230)가 연결된다.

이와 같이 구성되는 조수기(100) 및 오폐수 처리장치(200)는, 상기에서도 살펴보았지만, 조수기(100)에서 생성된 고염도의 폐해수는 오폐수 처리장치(200)의 전해질 유입 라인(210)과 연결되어 오폐수 처리장치(200)의 전해용 해수로 이용되는 것이다. 이와 같이 유입 라인(210)으로 유입된 고염도의 폐해수는 상기 전기분해장치(220)로 유입되고, 이와 같이 유입된 고염도의 폐해수는 전기분해되어 차아염소산을 생성하게 된다. 여기서 상기 조수부(110)와 유입 라인(210)의 도중에는 펌프(211)가 개재되어 고염도의 폐해수가 원활하게 유입 라인(210)으로 유입된다.

따라서 상기 조수부(110)에서 담수화되어 청수 및 폐해수로 분리되되, 상기 폐해수 중 일부는 상기 오폐수 처리장치(200)로 유입되고, 나머지는 해양으로 배출되므로 기존과 같이 조수기에서 담수화된 고염도의 페해수가 전량 배출되지 않고 오폐수 처리에 활용함으로써 배출구 및 국부적인 염도 변화로 인한 국지적 해양 생태계 교란 및 그로 인한 환경 영향성을 최소화 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 전기화학식의 오폐수 처리 장치(200)는 염도가 낮은 지역에서는 전해 효율이 나빠지는 특성이 있다. 반대로 조수기(100)에 발생되는 고농도의 폐해수를 공급하면 염농도에 따른 전기전도도 변화에 따라(도 4 참조) 일반적인 해수 공급 대비 높은 농도 또는 양질의 반응 산화제를 생성하게 되고, 기존 해수를 전해액으로 사용할 때 보다 적은 전기에너지로 같은 양의 산화제를 생성할 수 있어 해당 장치의 효율성이 높아지게 된다.

이와 같이 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치를 이용하게 되면, 기존과 같이 전량 배출 처리되던 고염도 폐해수를 활용함으로써 배출구 및 국부적인 염도 변화로 인한 국지적 해양 생태계 교란 및 그로 인한 환경 영향성을 최소화 할 수 있게 된다.

더불어 조수기 및 오폐수 처리 장치의 목적 상 통상적으로 거주구에 근접한 위치한 기계실에 설치되므로 조수기로부터 발생되는 고염도 폐해수를 오폐수 처리장치에 공급할 수 있어 기존 오폐수 처리장치의 해수 공급관 보다 짧은 배관 배치가 가능하다.

이상에서 설명된 본 발명의 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 조수기 110 : 조수부
120 : 씨체스트 130 : 해수 공급 펌프
140 : 청수 저장탱크 200 : 오폐수 처리장치
210 : 유입 라인 220 : 전기분해장치
230 : 전원 공급장치 240 : 침전탱크
250 : 정화기 260 : 수집부
270 : 분쇄펌프 280 : 하수 오물 수집탱크

Claims (3)

1. 조수기(100)의 씨체스트(120)를 통하여 유입되는 해수를 담수하는 조수부(110)와, 상기 조수부(110)에서 발생되는 고염도의 폐해수가 오폐수 처리장치(200)로 유입되되,
   상기 조수기(100)에서 생성된 고염도의 폐해수는 오폐수 처리장치(200)의 전해질 유입 라인(210)과 연결되어 오폐수 처리장치(200)의 전해용 해수로 이용되도록 공급되는 것을 특징으로 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 조수기(100)에서 유입되는 고염도의 폐해수는, 상기 오폐수 처리장치(200)에 구비되는 전기분해장치(220)에서 전기분해되어 차아염소산을 생성하는 것을 특징으로 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 조수기(100)는,
   상기 조수부(110)에서 담수화되어 청수 및 폐해수로 분리되며, 상기 폐해수 중 일부는 상기 오폐수 처리장치(200)로 유입되고, 나머지는 해양으로 배출되는 것을 특징으로 하는 조수기의 폐해수를 이용한 오폐수 처리장치.

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