KR20170138334A

KR20170138334A - 밸러스트 수 처리 장치

Info

Publication number: KR20170138334A
Application number: KR1020160167417A
Authority: KR
Inventors: 야스토모 젠만
Original assignee: 미우라고교 가부시키카이샤
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2017-12-15
Also published as: HK1245703A1; JP2017217611A; CN107469442A

Abstract

(과제) 필터에 부착된 이물을 제거하여 필터 엘리먼트의 폐색을 해소할 수 있는 밸러스트 수 처리 장치를 제공한다.
(해결 수단) 밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치로서, 상기 필터의 1차측에 여과 처리 전의 밸러스트 수를 도입하는 도입구와, 상기 필터의 2차측으로부터 여과 처리한 상기 밸러스트 수를 유출시키는 유출구와, 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 일방에 설치되고 또한 상기 케이싱 내부와 상기 케이싱 외부를 접속하는 접속로를 구비하고, 상기 접속로의 상기 케이싱 내부측의 단부에 형성되는 개구부는 상기 필터에 근접하거나 또는 상기 필터와 접촉하고 있으며, 상기 개구부의 면적은 상기 필터의 여과 면적보다 작아지도록 구성되고, 상기 접속로와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 접속하고 또한 이물을 제거하기 위한 약액을 포함하는 밸러스트 수를 유통시키는 약액 유통로와, 상기 약액 유통로에 설치되는 펌프와, 상기 케이싱 내를 밸러스트 수로 채우고 또한 상기 필터, 상기 접속로 및 상기 약액 유통로를 포함하는 약액 순환로를 형성해서 상기 펌프에 의해 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 제어 수단을 더 구비하는 밸러스트 수 처리 장치가 제공된다.

Description

밸러스트 수 처리 장치{BALLAST WATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 내부에 유입된 밸러스트 수를 여과 처리해서 외부로 유출시키는 원통 형상의 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치에 관한 것이다.

탱커 등의 선박은 적하의 원유 등을 내린 후 다시 목적지를 향해서 항행할 때, 항행 중의 선박의 밸런스를 잡기 위해서 통상 밸러스트 수라고 불리는 물을 밸러스트 탱크 내에 저류한다. 밸러스트 수는 기본적으로 양륙항에서 취수되어 선적항에서 배출되기 때문에 양륙항과 다른 해역의 선적항에서 밸러스트 수를 배출하면, 밸러스트 수중에 포함되는 별도의 해역의 플랑크톤이나 세균류의 미생물을 그 항구에 방출하게 되어 그 해역의 생태계를 파괴할 우려가 있다. 이 밸러스트 수에 의한 해양환경의 파괴를 방지하기 위해서 국제해사기관(IMO)에 있어서는 밸러스트 수 관리 조약을 체결함과 아울러 밸러스트 수 배출 기준으로서 선외로 배출되는 밸러스트 수중에 포함되는 미생물의 함유량을 규제하고 있다.

이 밸러스트 수 배출 기준에서는 플랑크톤의 사이즈에 따라 50㎛ 이상의 플랑크톤은 10개체/㎥ 미만, 10~50㎛의 플랑크톤은 10개체/ml 미만으로 각각 정해져 있고, 또한 세균류에 대해서는 대장균류 250cfu/100ml 미만 등으로 정해져 있다. 이러한 점에서, 밸러스트 수를 밸러스트 탱크에 저류할 때에 밸러스트 수중의 미생물을 살멸해서 무해화 처리하는 것이 요구되고 있다.

밸러스트 수중의 미생물을 살멸해서 무해화 처리하는 수단으로서는 밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치에 의한 밸러스트 수의 여과와, 자외선 조사 장치에 의한 밸러스트 수에의 자외선 조사를 조합한 처리 방식이 알려져 있다. 이 처리 방식에서 사용되는 밸러스트 수 처리 장치의 필터에 있어서는 50㎛ 이상의 플랑크톤에 대하여 99.99%의 제거 성능이 요구되고 있기 때문에 항상적인 필터의 세정이 중요하게 여겨지고 있다.

그래서, 필터에 퇴적되어 있는 이물을 제거하는 밸러스트 수 처리 장치로서 예를 들면 특허문헌 1에는 필터를 그 축심을 중심으로 회전시키는 필터 회전 수단과, 필터의 1차측에 설치되어 필터의 내주면을 향해 개구되는 흡인 노즐과, 필터의 2차측에 설치되어 필터를 향해 세정수를 분출하는 세정수 분출 노즐과, 흡인 노즐에 의해 흡인한 세정 오수를 케이싱으로부터 외부로 배출하는 세정 오수 배출 수단을 구비한 것이 기재되어 있다.

국제 공개 제 2015/068245호

그러나, 밸러스트 수 처리 장치의 운전 후의 보관 상황에 따라서는 필터에 스케일이 부착되어 필터가 폐쇄되는 경우가 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 필터에 부착된 이물을 제거하여 필터 엘리먼트의 폐색을 해소할 수 있는 밸러스트 수 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면 밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치로서, 상기 필터의 1차측으로 여과 처리 전의 밸러스트 수를 도입하는 도입구와, 상기 필터의 2차측으로부터 여과 처리한 상기 밸러스트 수를 유출시키는 유출구와, 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 일방에 설치되고 또한 상기 케이싱 내부와 상기 케이싱 외부를 접속하는 접속로를 구비하고, 상기 접속로의 상기 케이싱 내부측의 단부에 형성되는 개구부는 상기 필터에 근접하거나 또는 상기 필터와 접촉하고 있으며, 상기 개구부의 면적은 상기 필터의 여과 면적보다 작아지도록 구성되고, 상기 접속로와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 접속하고 또한 이물을 제거하기 위한 약액을 포함하는 밸러스트 수를 유통시키는 약액 유통로와, 상기 약액 유통로에 설치되는 펌프와, 상기 케이싱 내를 밸러스트 수로 채우고 또한 상기 필터, 상기 접속로 및 상기 약액 유통로를 포함하는 약액 순환로를 형성해서 상기 펌프에 의해 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 제어 수단을 더 구비하는 밸러스트 수 처리 장치가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, 이물을 제거하기 위한 약액을 순환시키는 약액 순환 수단을 구비하고, 필터를 향해 개구되고, 필터의 여과 면적보다 면적이 작은 개구부를 통해 약액이 순환하기 때문에 필터를 통과하는 약액의 유속이 증가하여 필터에 부착된 이물을 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 다양한 실시형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시형태는 서로 조합가능하다.

바람직하게는 상기 펌프는 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 상기 개구부로부터 상기 접속로로 유입시키는 방향으로 순환시키는 것이며, 상기 약액 유통로는 상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 유출구를 접속하는 것이다.

바람직하게는 상기 접속로는 상기 필터의 1차측에 설치된 흡인 노즐과, 상기 흡인 노즐과 접속되고 또한 상기 흡인 노즐로부터 유입된 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 상기 케이싱 외부로 배출하는 배출 수단으로 구성되고, 상기 필터의 2차측에 설치되고 또한 상기 필터를 향해 세정수를 분출하는 세정수 분출 노즐을 더 구비하고, 상기 세정수 분출 노즐, 상기 흡인 노즐 및 상기 배출 수단에 의해 여과 운전 중에 상기 필터를 세정하는 역세정을 위한 구성이 형성된다.

바람직하게는 여과 처리 시의 상기 필터의 1차측과 2차측의 차압을 검출하는 차압 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 차압 검출 수단에 의해 검출된 차압에 의거하여 상기 약액 순환로에 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 동작을 제어한다.

바람직하게는 상기 약액을 상기 약액 순환로에 도입하는 약액 도입 수단과, 상기 약액을 중화하는 중화제를 상기 약액 순환로에 도입하는 중화제 도입 수단을 구비한다.

바람직하게는 상기 필터는 원통 형상으로 형성됨과 아울러 내부를 1차측, 외부를 2차측으로 하여 상기 필터를 그 축심을 중심으로 회전시키는 필터 회전 수단을 구비하고 있으며, 상기 제어 수단은 상기 필터 회전 수단을 회전시키면서 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시킨다.

또한, 본 발명에 의하면 밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치의 필터 세정 방법으로서, 상기 밸러스트 수 처리 장치는 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 일방에 설치되고 또한 상기 케이싱 내부와 상기 케이싱 외부를 접속하는 접속로를 구비하고, 상기 접속로의 상기 케이싱 내부측의 단부에 형성되는 개구부는 상기 필터에 근접하거나 또는 상기 필터와 접촉하고, 상기 개구부의 면적은 상기 필터의 여과 면적보다 작아지도록 구성되어 있으며, 상기 케이싱 내를 밸러스트 수로 채우고 또한 상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 접속함으로써 형성되는 순환로에 약액을 도입해서 상기 순환로에 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 밸러스트 수 처리 장치의 필터 세정 방법이 제공된다.

바람직하게는 상기 필터의 1차측과 2차측의 차압을 검출하는 스텝과, 검출된 차압이 소정값을 초과했을 경우에 상기 여과 처리를 정지하는 스텝과, 상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 약액 유통로에 의해 접속하는 스텝과, 상기 약액 유통로에 약액을 도입해서 상기 약액 유통로에 설치된 펌프에 의해 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 스텝을 구비한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 밸러스트 수 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 도 1의 밸러스트 수 처리 장치의 원통 형상의 필터(엘리먼트)를 전개해서 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 1의 밸러스트 수 처리 장치의 필터의 세정 제어를 나타내는 플로우차트이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에 나타내는 실시형태 중에서 나타낸 각종 특징 사항은 서로 조합가능하다. 또한, 각 특징에 대해서 독립적으로 발명이 성립한다.

<밸러스트 수 처리 장치의 전체 구성>

본 실시형태의 밸러스트 수 처리 장치는 원통 형상의 케이싱(1)과, 이 케이싱(1) 내에 배치되어 내부에 유입된 해수 등의 여과 처리 전의 밸러스트 수를 여과해서 외부로 유출시키는 원통 형상의 필터(2)와, 필터(2)를 그 축심을 중심으로 회전시키는 필터 회전 수단(3)을 구비한다.

또한, 여과 처리 중의 필터(2)의 세정(이하, 역세정이라고 부른다)을 위해 필터(2)의 1차측에 설치되어 필터(2)의 내주면을 향해 개구되는 복수의 흡인 노즐(4)과, 필터(2)의 2차측에 설치되어 필터(2)를 향해 세정수를 분출하는 세정수 분출 노즐(6)과, 세정수 분출 노즐(6)에 세정수를 가압 공급하는 세정수 공급 수단(7)과, 흡인 노즐(4)에 의해 흡인한 세정 오수를 케이싱(1)으로부터 외부로 배출하는 배출 수단(5)을 구비한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 흡인 노즐(4)과 배출 수단(5)으로부터 특허청구의 범위의 접속로가 형성된다. 또한, 케이싱(1) 내의 물을 배수한 후의 고압 유체에 의한 필터(2)의 세정(이하, 공간 세정이라고 부른다)을 위해 필터(2)의 2차측에 설치되어 필터(2)의 외주면(2a)을 향해 개구되고, 필터(2)를 향해 고압 유체를 분출하는 고압 유체 분출 노즐(40)과, 고압 유체 분출 노즐(40)에 고압 유체를 공급하는 고압 유체 공급 수단(41)을 구비한다.

여기서, 본 명세서에 있어서 「밸러스트 수」에 대해서는 밸러스트 탱크(도시하지 않음)에 도입(유입)되기 전 또는 밸러스트 탱크로부터 배출(유출)된 후에 상관없이, 또한 밸러스트 수 처리 장치에 도입(유입)되기 전 또는 밸러스트 수 처리 장치로부터 배출(유출)된 후에 상관없이, 또한 자외선 조사 장치 등(도시하지 않음)에 도입(유입)되기 전 또는 자외선 조사 장치 등으로부터 배출(유출)된 후에 상관없이 선내에 받아들인 물을 모두 「밸러스트 수」라고 표한하고, 이것은 해수, 담수, 기수 등을 포함한다.

추가하여, 본 실시형태의 밸러스트 수 처리 장치는 필터(2)에 부착되는 스케일을 제거하기 위한 약액에 의한 세정(이하, 약액 세정이라고 부른다)을 위해 약액을 순환시키는 약액 순환 수단(50)을 구비하고 있다. 여기서, 본 실시형태에 있어서 약액 순환 수단(5)은 약액 유통로(51) 및 순환 펌프(52)를 구비한다. 또한, 본원에 있어서, 스케일이란 칼슘이나 마그네슘 등의 퇴적물을 말한다.

또한, 본 실시형태의 밸러스트 수 처리 장치는 필터(2)에 의한 여과 및 상술한 구성에 의한 필터(2)의 세정 처리를 제어하기 위해서 필터(2)의 1차측과 2차측의 차압을 검출하는 차압 검출 수단(8)과, 차압 검출 수단(8)에 의해 검출된 차압에 의거하여 역세정, 공간 세정 및 약액 세정의 동작을 제어하는 제어 수단(9)을 구비하고 있다. 이하, 각 구성을 구체적으로 설명한다.

<필터의 구성>

케이싱(1)은 원통 형상으로 형성되고, 상부 개구부가 덮개부(10)로, 하부 개구부가 저부(11)로 밀폐되어 있다. 덮개부(10)에는 케이싱(1) 내의 에어를 빼는 에어 빼기 밸브(12)가 설치되어 있다. 케이싱(1) 내에 배치된 원통 형상의 필터(2)는 그 상부 개구부가 상측 폐지부(13)로 밀폐되고, 하부 개구부가 하측 폐지부(14) 및 후술하는 하부 회전축 부재(16)로 폐지된다. 이들의 구성에 의해 필터(2) 내부가 케이싱(1)과 필터(2) 사이에 형성되고 필터(2)를 통과 후의 밸러스트 수가 유출하는 유출 공간(27)측과 칸막이되어 있다. 필터(2)에 있어서는 다수의 구멍을 형성된 2매의 금속 박판을 원통형으로 형성한 지지체 사이에 원통 형상으로 형성한 금망 등의 여과체를 끼운 구성이 바람직하지만, 다수의 구멍을 형성한 금속 박판을 원통형으로 형성한 지지체의 외주면에 여과체를 설치한 구성이어도 좋다.

필터(2)를 회전시키는 필터 회전 수단(3)은 필터(2) 상측 폐지부(13)와 하측 폐지부(14)에 필터(2)의 축심 위치에 축심방향으로 돌출시켜 설치한 상부 회전축 부재(15)와 하부 회전축 부재(16)와, 상부 회전축 부재(15)를 회전시키는 모터(17)로 구성되어 있다. 상부 회전축 부재(15)는 케이싱(1)의 덮개부(10)를 관통하고, 시일링된 베어링 부재(18)를 통해 덮개부(10)에 회전가능하게 또한 액밀(液密)하게 지지되고, 하부 회전축 부재(16)는 케이싱(1)의 저부(11)를 관통하고, 시일링된 베어링 부재(19)를 통해 저부(11)에 회전가능하게 또한 액밀하게 지지되어 있다. 하부 회전축 부재(16)는 필터(2) 내와 연통하는 관상체로 되어 있고, 케이싱(1)의 저부(11)로부터 케이싱(1) 밖으로 돌출되는 하부 회전축 부재(16)에 여과 처리 전의 밸러스트 수를 필터(2) 내부에 도입하는 도입구(20)가 접속되어 있다. 도입구(20)에는 도입로(21)가 접속되어 있다. 도입로(21)에는 여과 처리 전의 밸러스트 수를 압송하는 펌프(22)와, 펌프(22)의 하류측에 위치해서 개폐 밸브(23)가 설치되고, 개폐 밸브(23)의 하류측의 도입로(21)에는 배수로(24)가 접속되고, 배수로(24)에는 개폐 밸브(25)가 설치되어 있다. 케이싱(1)의 측부에는 필터(2)를 통과한 여과 처리 후의 밸러스트 수가 유출되는 유출구(26)가 설치되어 있고, 도입로(21)를 흘러 도입구(20)로부터 도입된 밸러스트 수는 하부 회전축 부재(16)를 통해 필터(2) 내로 들어가고, 필터(2)를 통과하여 여과 처리되어서 케이싱(1)과 필터(2) 사이에 형성되는 유출 공간(27)으로 들어가고, 유출구(26)로부터 유출되도록 되어 있다. 또한, 유출구(26)로부터 유출된 여과 처리 후의 밸러스트 수는 유출 수로(32)를 통해 밸러스트 탱크(도시하지 않음)에 모인다. 또한, 유출 수로(32)에도 개폐 밸브(44)가 설치되어 있다.

<역세정을 위한 구성>

배출 수단(5)은 복수의 흡인 노즐(4)과 접속하고, 흡인 노즐(4)에 의해 흡인한 밸러스트 수가 집합하는 집합관(28)과, 집합관(28)에 접속하고, 집합한 밸러스트 수를 외부로 배출하는 배출관(29)과, 배출관(29)에 구비한 개폐 밸브(30)로 구성된다. 집합관(28)은 필터(2)의 축심에 배치되고, 상단부가 폐쇄되고, 하단부가 개구되어 있으며, 상단부는 필터(2)의 상측 폐지부(13)의 중앙에 형성된 구멍에 베어링 부재(31)를 통해 회전가능하게 감합되어 있다. 또한, 집합관(28)의 하단부는 필터(2)의 하측 폐지부(14)의 하부 회전축 부재(16) 내를 필터(2)의 회전을 방해하지 않도록 통과하고, 케이싱(1)의 도입구(20)에 고정되어 지지되어 있다. 집합관(28)의 하단부에는 흡인한 밸러스트 수를 외부로 배출하는 배출관(29)이 접속되어 있으며, 배출관(29)에는 여과 운전 중은 상시 열려 있는 개폐 밸브(30)가 구비되어 있다.

흡인 노즐(4)은 집합관(28)으로부터 필터(2)를 향해 연장되는 관이며, 본 실시형태에 있어서는 둘레방향에 90도 간격으로 4열, 각각 상하방향에 3개씩, 합계 12개의 흡인 노즐(4)이 설치되어 있다(도 1에서는 우측방향으로 연장되는 것 이외를 생략하고 있다). 그리고, 상하에 배치되어 있는 흡인 노즐(4) 사이의 미흡인부를 없애기 위해서 한쪽의 열의 흡인 노즐(4) 사이에 다른 열의 흡인 노즐(4)이 위치하도록 열마다 높이방향의 위치를 어긋나게 배치하고 있다. 또한, 각 흡인 노즐(4)의 선단은 필터(2)의 내주면(2b)을 향해 개구되는 대략 직사각형 형상의 개구부(4a)로 되어 있으며, 개구부(4a)는 필터(2)의 내주면에 근접하거나, 또는 슬라이딩가능하게 밀착되어 있다. 이러한 구성에 의해 본 실시형태의 흡인 노즐(4)의 개구부(4a)의 면적은 필터(2)의 여과 면적보다 작게 되어 있다. 즉, 도 2의 원통 형상의 필터(2)를 전개한 설명도에 나타내는 바와 같이 12개의 흡인 노즐(4)의 개구부(4a)의 총 면적이 필터(2) 전체의 면적보다 작게 되어 있다. 여기서, 개구부(4a)의 총 면적은 필터(2)의 여과 면적의 10분의 1 이하로 하는 것이 바람직하고, 50분의 1 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 100분의 1 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 200분의 1로 하는 것이 보다 바람직하고, 400분의 1로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 흡인 노즐(4)의 구성도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 흡인 노즐(4)에 의해 필터(2)의 축방향 전역으로부터 흡인가능한 것이 바람직하다. 흡인 노즐(4)을 필터(2)의 축방향으로 배치하는 다른 예로서는 복수의 흡인 노즐(4)을 필터(2)의 축방향으로 흡인 노즐(4) 사이에 미흡인부가 남지 않는 간격으로 나선 형상으로 배치하는 것이 고려된다. 이러한 구성에 의해 여과 처리 중의 필터(2)는 필터 회전 수단(3)에 의해 회전하고 있기 때문에 필터(2)의 회전에 따라 필터(2) 전체에 개구부(4a)가 순차 근접하게 된다.

세정수 분출 노즐(6)은 케이싱(1)의 측부에 설치되어 있으며, 케이싱(1) 내에 개구되어 있다. 세정수 분출 노즐(6)은 필터(2)의 축방향 전역에 세정수를 분출할 수 있는 것이 바람직하지만, 그 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세정수 분출 노즐(6)을 필터(2)의 축방향으로 직선 형상 및/또는 둘레방향으로 각도를 변경하여 복수 배치할 수 있다. 둘레방향으로 각도를 변경하여 복수 배치되는 세정수 분출 노즐(6)은 같은 높이에 배치해도, 또는 높이를 변경하여 배치해도 좋다. 본 실시형태에서는 세정수 분출 노즐(6)은 복수 배치된 각 흡인 노즐(4)과 동 둘레 상에 위치하고, 또한 필터(2)의 회전방향에 대향하는 방향을 향해 흡인 노즐(4) 앞에 위치하도록 설치되어 있지만, 각 흡인 노즐(4)과 대향하는 각각의 위치에 설치되어 있어도 좋고, 또는 필터(2)의 회전방향에 대향하는 방향을 향해 흡인 노즐(4)의 뒤에 위치하도록 설치되어 있어도 좋다.

세정수 분출 노즐(6)에 세정수를 가압 공급하는 세정수 공급 수단(7)은 본 실시형태에서는 세정수로서 필터(2)에 의해 처리된 밸러스트 수가 사용되고, 필터(2)의 유출구(26)에 접속되어 있는 유출 수로(32)의 도중에 세정수 공급로(33)의 일단이 접속되고, 세정수 공급로(33)의 타단이 각 세정수 분출 노즐(6)에 접속되고, 필터(2)에 의해 처리된 밸러스트 수가 세정수 공급로(33)를 통해 각 세정수 분출 노즐(6)에 공급되도록 되어 있다. 세정수 공급로(33)에는 밸러스트 수를 각 세정수 분출 노즐(6)에 압송하는 펌프(34)와, 펌프(34)의 상류측에 개폐 밸브(35)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 펌프(34)의 하류측에 압력계(36)가 설치되어 있지만 반드시 필요로 되는 것은 아니다. 또한, 본 실시형태에서는 세정수로서 필터(2)에 의해 처리된 밸러스트 수가 사용되고 있지만 밸러스트 탱크 내에 저류된 물, 다른 용도로 사용할 목적으로 저류되어 있는 생활용수나 음료수 등을 세정수로서 사용해도 좋다.

<공간 세정을 위한 구성>

고압 유체 분출 노즐(40)은 필터(2) 전체의 이물을 제거하기 위해서 축방향전역에 분출가능한 것이 바람직하지만, 그 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 고압 유체 분출 노즐(40)을 필터(2)의 축방향으로 직선 형상 및/또는 둘레방향으로 각도를 변경하여 복수 배치할 수 있다. 둘레방향으로 각도를 변경하여 복수 배치되는 고압 유체 분출 노즐(4)은 같은 높이에 배치해도, 또는 높이를 변경하여 배치해도 좋다.

고압 유체 분출 노즐(40)에 공급하는 고압 유체는 본 실시형태에서는 청정수가 사용되고 있다. 청정수로서는 필터(2)에 의해 처리된 밸러스트 수, 밸러스트 탱크 내에 저류된 물, 다른 용도로 사용할 목적으로 저류되어 있는 생활용수나 음료수 등이 사용된다. 고압 유체가 되는 청정수를 공급하는 고압 유체 공급 수단(41)에 있어서는 탱크(39)와 고압 유체 분출 노즐(40)을 청정수 공급로(42)에 의해 접속하고, 탱크(39)에 저장되어 있는 청정수를 펌프(43)에 의해 각 고압 유체 분출 노즐(40)로 압송하도록 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 고압 유체 분출 노즐(40)에 공급하는 고압 유체로서 청정수가 사용되고 있지만 고압 유체가 고압 에어이어도 좋다. 이 경우, 고압 유체 공급 수단(41)은 에어 컴프레서(도시하지 않음)에 의해 고압 에어를 고압 유체 분출 노즐(40)에 공급한다. 또한, 고압 유체가 수증기이어도 좋다.

<약액 세정을 위한 구성>

약액 순환 수단(5)은 필터(2)에 부착되는 스케일을 제거하기 위한 약액을 순환시키기 위해 흡인한 밸러스트 수를 외부로 배출하는 배출 수단(5)의 배출관(29)과 필터(2)에 의해 처리된 밸러스트 수의 유출구(26)를 관로인 약액 유통로(51)에 의해 접속하는 것이다. 즉, 본 실시형태에 있어서 약액은 순환 펌프(52)에 의해 유출구(26)로부터 케이싱(1) 내에 유입되고, 흡인 노즐(4)을 거쳐 배출관(29)으로부터 케이싱(1) 밖으로 유출되는 방향으로 순환한다. 또한, 약액 순환 수단(5)은 약액을 약액 유통로(51)에 도입하는 약액 도입 수단(53)과, 약액을 중화하는 중화제를 약액 유통로(51)에 도입하는 중화제 도입 수단(5)도 구비하고 있다.

<제어 수단>

제어 수단(9)은 차압 검출 수단(8)에 의해 검출된 필터(2)의 1차측과 2차측의 압력차에 의거하여 역세정, 공간 세정 및 약액 세정의 동작을 제어하는 것이다. 또한, 차압 검출 수단(8)은 필터(2) 내와 유출 공간(27)에 설치한 압력 센서(37, 38)에 의해 여과 처리 시의 필터(2)의 1차측과 2차측의 압력을 검지하고, 필터(2)의 1차측과 2차측의 차압을 검출하도록 되어 있다. 필터(2)의 1차측과 2차측의 차압은 필터(2)의 오염 상태를 판단할 수 있고, 차압이 큰 경우는 필터(2)에의 이물의 퇴적량이 많아지고 있는 것을 나타내고, 차압이 작은 경우는 필터(2)가 초기 상태에 가까운 상태인 것을 나타내고 있다.

<필터 세정의 각 동작>

이어서, 본 실시형태에 있어서 행해지는 역세정, 공간 세정 및 약액 세정의 개별 동작을 설명한다.

<역세정 동작>

역세정은 밸러스트 수의 여과 처리 중에 행해진다. 통상의 여과 처리 중에 있어서, 배출관(29)에 구비된 개폐 밸브(30)는 상시 열려 있고, 개폐 밸브(30)의 2차측의 압력은 대기압에 해방되어 있으므로 집합관(28) 내의 압력이 필터(2)의 2차측의 압력보다 낮아지고, 필터(2)에 부착된 이물이 필터(2)의 2차측에 있는 여과 후의 밸러스트 수와 일체로 흡인되어 집합관(28) 내로 흘러 배출관(29)으로부터 외부로 배출된다. 추가하여, 제어 수단(9)은 차압 검출 수단(8)에 의해 검출된 차압이 소정의 차압(P1)에 도달했을 때, 세정수 분출 노즐(6)로부터 세정수를 분출하도록 제어한다. 여기서 말하는 소정압에 있어서는 필터(2)에의 이물의 퇴적량이 흡인 노즐(4)의 흡인으로는 전부 제거되지 않는다고 판단되는 차압을 소정압으로서 설정하고 있다. 이 때, 세정수 분출 노즐(6)은 복수 배치된 각 흡인 노즐(4)과 동 둘레 상에 위치하고, 또한 필터(2)의 회전방향에 대향하는 방향을 향해 흡인 노즐(4)의 앞에 위치하도록 설치되어 있으므로 필터(2)의 1회의 회전으로 필터(2)의 외주면 전역에 세정수를 분출하게 되고, 필터(2)의 1차측에 퇴적된 이물의 효율이 좋은 박리가 행해지고, 그리고 박리한 직후에 흡인 노즐(4)에 의한 흡인이 행해지므로 세정수 분출 노즐(6)로부터 분출된 세정수에 의해 필터(2)로부터 박리한 이물이 흡인 노즐(4)에 보다 효과적으로 흡인된다. 또한, 차압에 따라 세정수의 분출 압력을 조정하는 제어를 행해도 좋다.

<공간 세정 동작>

공간 세정은 케이싱(1) 내의 물을 배수한 후에 행해진다. 즉, 밸러스트 수 처리 운전 중, 차압 검출 수단(8)에 의해 검출된 차압이 소정의 차압(P2)에 도달했을 때, 배수로(24)의 개폐 밸브(25)를 열고, 덮개부(10)에 설치되어 있는 에어 빼기 밸브(12)를 열어 케이싱(1) 내의 물을 배출하고, 고압 유체 공급 수단(41)에 의해 탱크(39)에 저장되어 있는 청정수를 고압 유체 분출 노즐(40)에 공급하고, 소정 시간 필터(2)를 회전시키면서 고압 유체 분출 노즐(40)로부터 필터(2)의 외주면에 청정수를 고압 유체로서 분출시킨다. 또한, 공간 세정은 여과 처리 운전 종료 후, 밸러스트 수 처리 운전을 정지해서 케이싱(1) 내의 물을 배출하고, 필터(2)를 회전시키면서 행할 수도 있다.

<약액 세정 동작>

약액 세정은 케이싱(1) 내에 밸러스트 수가 있는 상태에서 필터(2)에 의한 여과 처리를 중지했을 때에 행해진다. 구체적으로는 밸러스트 수 처리 운전 시 또는 밸러스트 수 처리 운전의 개시 전에 있어서 차압 검출 수단(8)에 의해 검출된 차압이 소정의 차압(P3)에 도달했을 때, 제어 수단(9)은 도입로(21)측에 설치된 개폐 밸브(23), 유출 수로(32)측에 설치된 개폐 밸브(35) 및 개폐 밸브(44)를 닫는 한편 약액 유통로(51)에 설치된 개폐 밸브(55)를 열어서 도입로(21)와 유출구(26)를 접속하고, 약액 순환로를 형성한다. 여기서, 약액 순환로는 필터(2), 흡인 노즐(4), 배출 수단(5) 및 약액 유통로(51)를 포함한다. 또한, 약액 순환로는 닫힌 관로인 것이 바람직하지만, 약액이 순환가능하면 약액 순환로 밖과 유통하는 부분을 일부에 가져도 좋다. 또한, 필터(2)는 필터 회전 수단(3)에 의해 회전시켜 두는 것으로 한다. 그리고, 제어 수단(9)은 약액 도입 수단(5)에 의해 약액 유통로(51 내에 약액을 도입하고, 순환 펌프(52)에 의해 약액 순환로 내의 약액을 포함한 밸러스트 수를 유출구(26)로부터 케이싱(1) 내에 유입하고, 흡인 노즐(4)을 거쳐 배출관(29)으로부터 케이싱(1) 밖으로 유출되는 방향으로 순환시킨다.

이상의 구성에 의해, 약액이 필터(2)를 2차측으로부터 1차측으로 통과하는 것은 흡인 노즐(4)의 개구부(4a)가 존재하는 부분만이 된다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는 상술한 바와 같이 흡인 노즐(4)의 개구부(4a)의 총 면적이 필터(2) 전체의 면적보다 작게 되어 있다. 따라서, 약액이 흡인 노즐(4)을 통과하지 않고 필터(2) 전체를 통해 약액을 2차측으로부터 1차측으로 흐르는 경우와 비교하여 필터(2)의 통과 시의 유속이 증가하게 된다.

그리고, 약액을 소정 시간 순환시킨 후는 중화제 도입 수단(5)에 의해 약액유통로(51) 내에 중화제를 도입하고, 약액이 잔존하지 않도록 약액을 중화시킨다.

<필터 세정의 전체 동작>

이하, 도 3의 플로우 차트를 이용하여 본 실시형태에 의한 제어 수단(9)의 제어에 의한 역세정, 공간 세정 및 약액 세정을 조합한 필터(2)의 세정 방법을 설명한다.

우선, 제어 수단(9)이 밸러스트 수 처리의 여과 처리를 개시시키고, 스텝 S1에 있어서 필터(2)에 의한 여과 처리를 계속할지 판단한다. 계속하지 않는 경우는 처리를 종료한다. 여과 처리를 계속하는 경우는 스텝 S2에 있어서 차압 검출 수단(8)에 의해 차압을 검출해서 검출된 차압과 소정의 차압(P1)을 비교한다. 차압이 소정의 차압(P1)보다 작으면 스텝 S1로 되돌아간다. 차압이 소정의 차압(P1)보다 큰 경우는 필터(2)에 이물이 부착되어 있다고 판단하고 스텝 S3에 있어서 역세정을 행한다.

이어서, 역세정 후, 스텝 S4에 있어서 차압 검출 수단(8)에 의해 차압을 검출해서 검출된 차압과 소정의 차압(P2)을 비교한다. 차압이 소정의 차압(P2)보다 작으면 이물이 제거되었다고 판단해서 스텝 S1로 되돌아간다. 차압이 소정의 차압(P1)보다 큰 경우는 필터(2)에 부착된 이물이 제거되어 있지 않다고 판단하고 스텝 S5에 있어서 공간 세정을 행한다. 공간 세정을 행할 때에는 상술한 바와 같이 케이싱(1) 내의 물을 배출하고 나서 고압 유체를 필터(2)에 분출시킨다.

이어서, 공간 세정 후, 스텝 S6에 있어서 다시 케이싱(1) 내를 밸러스트 수로 채우고, 차압 검출 수단(8)에 의해 차압을 검출해서 검출된 차압과 소정의 차압 P3를 비교한다. 차압이 소정의 차압(P3)보다 작으면 이물이 제거되었다고 판단해서 스텝 S1로 되돌아간다. 차압이 소정의 차압(P3)보다 큰 경우는 필터(2)에 부착된 이물, 특히 스케일이 제거되어 있지 않다고 판단하고 스텝 S7에 있어서 약액 세정을 행한다.

그리고, 약액 세정 후, 스텝 S8에 있어서 차압 검출 수단(8)에 의해 차압을 검출해서 검출된 차압과 소정의 차압(P4)을 비교한다. 차압이 소정의 차압(P4)보다 작으면 이물(스케일)이 제거되었다고 판단하여 스텝 S1로 되돌아간다. 차압이 소정의 차압(P4)보다 큰 경우는 스텝 S9에 있어서, 필터 세정 방법에 따라서는 이물이 제거되지 않고 밸러스트 수의 여과 처리를 계속할 수 없다고 하는 경고를 발하여 처리를 종료한다.

또한, 역 세정, 공간 세정 및 약액 세정 각각의 개시의 트리거가 되는 소정의 차압(P1, P2, P3) 및 이물이 제거되지 않았다고 판단하는 경우의 차압(P4)은 전부 같은 압력이어도 좋고, P1로부터 P4의 순서로 커지도록 설정해도 좋다.

<작용 효과>

(1) 스케일을 제거하기 위한 약액을 순환시키는 약액 순환 수단(5)을 구비하고 있는 점에서 역세정 및 공간 세정에 의해 제거할 수 없는 스케일을 제거할 수 있어 필터의 폐색을 해소할 수 있다.

(2) 필터(2)를 향해 개구되고, 필터(2)의 여과 면적보다 면적이 작은 흡인 노즐(4)의 개구부(4a)를 통해 약액이 순환하기 때문에 필터(2)를 통과하는 약액의 유속이 증가하고, 필터(2)에 부착된 것을 효과적으로 제거할 수 있고, 또한 약액을 코너부까지 널리 퍼지게 하는 것이 가능해진다.

(3) 개구부(4a)의 면적을 작게 함으로써 저용량의 펌프를 사용해도 유속을 높일 수 있어 단시간에 충분한 약액 세정을 행할 수 있다.

(4) 역세정을 위한 흡인 노즐(4) 및 배출 수단(5)을 사용해서 약액 순환을 행하기 때문에 순환로의 공용이 가능하여 부품수의 증가를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 이하의 실시형태에서도 실시가능하다.

·상기 실시형태의 밸러스트 수 처리 장치는 수중 세정, 공간 세정, 약액 세정을 이 순번으로 행하도록 제어하고 있었지만 이들의 세정을 독립된 타이밍에 행해도 좋고, 다른 순번으로 행해도 좋다.

·상기 실시형태에 있어서는 필터(2)의 1차측과 2차측의 차압에 의해 각 세정의 판단을 행하고 있었지만 수질 계측 수단을 설치해서 수질이 소정 수질에 도달했을 때, 시간 계측 수단을 설치해서 여과 처리 시간이 소정 시간에 도달했을 때, 또는 계수 수단에 의해 계수된 운전 횟수가 소정 횟수에 도달했을 때에 각 세정을 행하도록 제어를 행해도 좋다.

·약액 유통로(51) 및 순환 펌프(52)는 착탈가능한 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 정기적으로 항구에 정박한 타이밍 등 이들 약액 유통로(51) 및 순환 펌프(52)를 부착하여 약액에 의한 세정을 행하게 된다.

·상기 실시형태에 있어서는 개구부(4a)는 필터의 1차측에 설치되어 있지만, 개구부를 필터의 2차측에 설치하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 약액을 포함하는 밸러스트 수를 개구부로부터 필터로 향하는 방향으로 순환시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.

·상기 실시형태에 있어서의 약액 순환 수단(5)은 스케일을 제거하는 약액을 순환시키는 것이었지만 상기 실시형태의 약액 순환 수단을 미생물의 살멸을 위한 약액을 순환시키기 위해서 사용해도 좋다. 이 경우도 약액을 빠른 유속으로 순환시킬 수 있어 유로 전체에 단시간에 약액을 널리 퍼지게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고 발명의 요지의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.

1 케이싱 2 필터
2a 외주면 2b 내주면
3 필터 회전 수단 4 흡인 노즐
4a 개구부 5 배출 수단
6 세정수 분출 노즐 7 세정수 공급 수단
8 차압 검출 수단 9 제어 수단
10 덮개부 11 저부
12 에어 빼기 밸브 13 상측 폐지부
14 하측 폐지부 15 상부 회전축 부재
16 하부 회전축 부재 17 모터
18, 19 베어링 부재 20 도입구
21 도입로 22 펌프
23, 25, 30, 35, 44, 55 개폐 밸브
24 배수로 26 유출구
27 유출 공간 28 집합관
29 배출관 31 베어링 부재
32 유출 수로 33 세정수 공급로
34 펌프 36 압력계
37, 38 압력 센서 39 탱크
40 고압 유체 분출 노즐 41 고압 유체 공급 수단
42 청정수 공급로 43 펌프
50 약액 순환 수단 51 약액 유통로
52 순환 펌프(펌프) 53 약액 도입 수단
54 중화제 도입 수단 P1~P4 차압
S1~S9 스텝

Claims

밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치로서,
상기 필터의 1차측에 여과 처리 전의 밸러스트 수를 도입하는 도입구와, 상기 필터의 2차측으로부터 여과 처리한 상기 밸러스트 수를 유출시키는 유출구와, 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 일방에 설치되고 또한 상기 케이싱 내부와 상기 케이싱 외부를 접속하는 접속로를 구비하고,
상기 접속로의 상기 케이싱 내부측의 단부에 형성되는 개구부는 상기 필터에 근접하거나 또는 상기 필터와 접촉하고 있으며, 상기 개구부의 면적은 상기 필터의 여과 면적보다 작아지도록 구성되고,
상기 접속로와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 접속하고 또한 이물을 제거하기 위한 약액을 포함하는 밸러스트 수를 유통시키는 약액 유통로와,
상기 약액 유통로에 설치되는 펌프와,
상기 케이싱 내를 밸러스트 수로 채우고 또한 상기 필터, 상기 접속로 및 상기 약액 유통로를 포함하는 약액 순환로를 형성해서 상기 펌프에 의해 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 제어 수단을 더 구비하는 밸러스트 수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 펌프는 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 상기 개구부로부터 상기 접속로로 유입시키는 방향으로 순환시키는 것이며, 상기 약액 유통로는 상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 유출구를 접속하는 것인 밸러스트 수 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 접속로는 상기 필터의 1차측에 설치된 흡인 노즐과, 상기 흡인 노즐과 접속되고 또한 상기 흡인 노즐로부터 유입된 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 상기 케이싱 외부로 배출하는 배출 수단으로 구성되고,
상기 필터의 2차측에 설치되고 또한 상기 필터를 향해 세정수를 분출하는 세정수 분출 노즐을 더 구비하고,
상기 세정수 분출 노즐, 상기 흡인 노즐 및 상기 배출 수단에 의해 여과 운전 중에 상기 필터를 세정하는 역세정을 위한 구성이 형성되는 밸러스트 수 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
여과 처리 시의 상기 필터의 1차측과 2차측의 차압을 검출하는 차압 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은 상기 차압 검출 수단에 의해 검출된 차압에 의거하여 상기 약액 순환로에 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 동작을 제어하는 밸러스트 수 처리 장치
제 1 항에 있어서,
상기 약액을 상기 약액 순환로에 도입하는 약액 도입 수단과, 상기 약액을 중화하는 중화제를 상기 약액 순환로에 도입하는 중화제 도입 수단을 구비하는 밸러스트 수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 필터는 원통 형상으로 형성됨과 아울러 내부를 1차측, 외부를 2차측으로 하고,
상기 필터를 그 축심을 중심으로 회전시키는 필터 회전 수단을 구비하고 있으며,
상기 제어 수단은 상기 필터 회전 수단을 회전시키면서 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 밸러스트 수 처리 장치.
밸러스트 수를 여과 처리하는 필터를 케이싱 내에 배치한 밸러스트 수 처리 장치의 필터 세정 방법으로서,
상기 밸러스트 수 처리 장치는 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 일방에 설치되고 또한 상기 케이싱 내부와 상기 케이싱 외부를 접속하는 접속로를 구비하고, 상기 접속로의 상기 케이싱 내부측의 단부에 형성되는 개구부는 상기 필터에 근접하거나 또는 상기 필터와 접촉하고, 상기 개구부의 면적은 상기 필터의 여과 면적보다 작아지도록 구성되어 있으며,
상기 케이싱 내를 밸러스트 수로 채우고 또한 상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 접속함으로써 형성되는 순환로에 약액을 도입해서 상기 순환로에 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 밸러스트 수 장치의 필터 세정 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 필터의 1차측과 2차측의 차압을 검출하는 스텝과,
검출된 차압이 소정값을 초과했을 경우에 상기 여과 처리를 정지하는 스텝과,
상기 접속로의 상기 케이싱 외부측의 단부와 상기 필터의 1차측 및 상기 필터의 2차측 중 어느 타방을 약액 유통로에 의해 접속하는 스텝과,
상기 약액 유통로에 약액을 도입해서 상기 약액 유통로에 설치된 펌프에 의해 상기 약액을 포함하는 밸러스트 수를 순환시키는 스텝을 구비하는 밸러스트 수처리 장치의 필터 세정 방법.