KR20190006175A - 선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법 - Google Patents

선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식수 생산 및 분배 시스템이 구비된 선박 상에서의 식수의 염소 처리 방법에 관한 것이며, 이때, 상기 식수 생산 및 분배 시스템은 재순환 분배 네트워크, 및 미리 결정된 주입 지점(IP)에서, 상기 분배 네트워크 내로, 물 중에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 주입하기 위한 장치를 포함한다. 이러한 염소 처리 방법은 염소 화합물을 주입 지점(IP)에서 순환 내로 주입하는 염소 처리 단계 a)를 포함한다. 본 방법은 다음의 작동 단계들을 더 포함한다: - 주입 지점에서의 유리 염소 농도를 위한 처방 설정치 SET1을 0.4 내지 1.2 mg/L 범위 내에 포함된 농도로 고정하는 단계 b); - 적어도 제1 검출 프로브(4)에 의해 주입 지점 또는 그 근처에서 유리 염소의 농도를 모니터링하는 단계 c); - 적어도 하나의 제2 검출 프로브(40)에 의해, 주입 지점으로부터의 분배 네트워크의 최원점에서 유리 염소의 농도를 연속적으로 모니터링하는 단계 d). 주입 단계 a)는, 분배 네트워크 내로의 염소 화합물의 주입이, 주입 지점에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소 농도를 처방 설정치 SET1에서 유지하도록 수행되는, 처방 염소 처리를 위한 하위 단계 a1)를 포함한다. 처방 염소 처리의 이러한 하위 단계 a2)는, 제2 프로브가 처방 설정치 대비 최원점에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하지 않은 경우, 또는 제2 프로브가 미리 결정된 안전 한계 Diff1보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 한계 시간 Δt1보다 낮은 지속시간을 갖는, 그러한 처방 설정치 대비 농도 변화를 검출하는 경우, 수행된다.

Description

선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법
본 발명은 선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 더욱 특히 크루즈 선박(cruise ship) 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수 생산 및 분배 시스템에 관한 것이다.
선박 상에서의, 특히 대형 여객 선박 상에서의, 식수 생산 및 분배 시스템은 복잡한 시스템이며, 하위 시스템들로 분리될 수 있는데, 이는 생산 장치, 정수 장치 및 여과 장치를 포함한다.
이 시스템은 통상적으로 증발기-증류기 시스템 및/또는 역삼투-증류기 시스템 및/또는 벙커링 시스템(bunkering system)에 의해 공급되며, 이 시스템의 처리 능력은 화물 선박의 경우 하루 30 t/일로부터, 100,000 GRT(총 등록 톤수)의 여객 선박의 경우 500 t/일까지 다양하다. 이와 같이 생산된 식수는 다양한 서비스에 사용되기 때문에, 다양한 순환유로에 파이프로 연결되며, 그에 따라, 매우 광범위한 분배 네트워크를 형성한다. 이러한 서비스 중에는, 음식, 욕실 시설, 세척, 레크리에이션(수영장), 연회 및 호텔 서비스를 위한 용도 등이 있다.
통상적으로, 도 1의 단순화된 도표에 도시된 바와 같이, 여객 선박의 식수 생산 및 분배 시스템은 다음을 포함한다: - 이중 바닥 및 오염 구역으로부터 구조적으로 분리된 복수의 물 저장 탱크(1); - 물 염소 처리 및 여과 장치(5); - 인출/부스트(boost)/재순환 펌프(3, 14); - 히터 및 냉각기(7, 16, 17); - 제어 밸브/역류 방지 밸브(2, 6, 13, 15); - 제어실(30); - 주 분배 순환유로를 형성하고 선박의 데크(deck) 상에 분배 루프를 구성하는, 통상적으로 스테인레스 스틸로 제조되는, 주 매니폴드(main manifold); - 주 매니폴드로부터 객실의 승객 사용자와 레스토랑 및 공용 구역의 사용자에게 물을 분배하는, 플라스틱 또는 스틸로 만들어지는, 2차 매니폴드.
분배 네트워크의 물의 온도에 따라, 다음과 같은 두 개의 순환유로가 식별될 수 있다: 차가운 식수 순환유로(지시번호 1 내지 13) 및 뜨거운 식수 순환유로(지시번호 14 내지 21).
지시번호 1 내지 9는, 식수 저장 탱크로부터, 승객에게 공급하는 데크 상의 루프(P1)로, 그리고 서비스 사용자, 레스토랑 및 공용 구역에 공급하는 데크 상의 루프(P2)를 향해, 물을 전달하는 주 매니폴드에 의해 구성되는 네트워크의 분지(branch)를 식별하고; 지시번호 10 내지 12는 데크로부터의 차가운 식수의 재순환 매니폴드를 나타내고; 지시번호 13, 18 및 19는 뜨거운 식수의 공급 매니폴드를 식별하며; 지시번호 20 및 21은 데크로부터의 뜨거운 식수의 재순환 매니폴드를 나타낸다.
염소 처리 장치, 및 분배 네트워크 내에서의 염소 농도 검출 지점은 식수의 목적을 위해 특히 중요하다.
통상적으로 두 개의 염소 농도 검출 지점이 있다. 제1 검출 지점은 염소 처리 장치의 근처에 배치되며, 주입 지점(Injection Point: IP)이라고 불린다. 주입 지점에서의 검출은 유리 염소 농도의 검출 프로브(4)를 사용하여 수행된다. 제2 검출 지점은 주입 지점으로부터 가장 먼 네트워크의 분지(branch)에 위치하고 있으며, 원점(Far Point, FP)이라고 불린다. 이 제2 지점은 유리 염소의 농도를 측정하기 위한 물 샘플링 우물(water sampling well)(12)로 이루어진다.
선박, 특히 여객 선박의 경우, 식수의 광범위한 분배 네트워크에 미생물이 없도록 유지하는 것을 보장하는 것이 필수적인데, 미생물은, 그들의 번식에 특히 유리한 환경을 만나면, 박멸하기 어려울 뿐만 아니라 사람에게 위험한 군체를 형성할 수 있다. 이들 미생물은 효모, 곰팡이, 박테리아 또는 병원성 세균으로 이루어질 수 있다.
네트워크의 무균성을 보장하기 위해, 국제 규정은 소독제의 사용을 규정하고 있으나 전형적으로 반드시 염소계일 필요는 없다. 염소, 즉, 유리 잔류 염소(Free Residual Chlorine)(유리 염소 Cl2로서 존재하거나, 또는 차아염소산 HOCl의 이중 형태로 용해되거나, 및/또는, 차아염소산염 -OCl로서 이온 형태로 해리됨)의 유효 분율은, 앞에서 언급된 프로브(4)를 사용하여 주입 지점에서 연속적으로 모니터링된다. 원점(far point)의 농도는 전용 우물(12)에서 샘플을 채취하여 매일 점검한다.
네트워크에 미생물이 없도록 유지하는 데 필요한 염소 농도 값의 유지는 주입 장치에 의해 보장되는데, 이때, 주입 장치는 주입 지점에서의 값을 미리 정해진 값(설정치(set-point))으로 조정함으로써, 네트워크 내에서의 물 수요 변화에 의해 결정되는 생리적 흐름 변화(physiological flow variation)에 따라 주입을 조절한다. 이러한 구성은 도 2에 예시되는데, 여기서 특히 관찰될 수 있는 바에 따르면, 주입 지점에서의 유리 염소 농도 값은 변동폭(± DIF) 내에서 변화되도록 관리되며, 그에 따라, 변동폭 아래로 감소하는 경우에는 염소의 주입이, 또는 그러한 변동폭 위로 증가하는 경우에는 중화제의 주입이 제공된다.
소듐 하이포클로라이트는 액체 상태의 투명한 항균 화합물인데, 식수 시스템에서, 분배 시스템, 탱크 및 장비의 소독용으로 사용되고, 또한, 매우 묽게 희석된 경우에는, 사용자에게 분배될 때의 물의 정화를 위해서도 사용된다. 상업적 염소화 소듐 하이포클로라이트 용액은 12 내지 14 부피%의 백분율을 갖는데, 이는 약 10 중량%의 활성 염소와 동일하다(통상적인 표백제는 5 중량%를 함유함).
도시의 분배 네트워크에 적용 가능한 UNI EN 805 규정 "Requirements for Water Supply Systems"은, 최대 농도가 50 mg/L인 물 분배 시스템용 살균 화학물질들 중 소듐 하이포클로라이트를 포함한다. 식수의 한계를 훨씬 초과하는 그러한 높은 농도의 사용은, 파이프 라인 및 분배 네트워크 구성요소의 충격 소독(Shock disinfection)을 실현하기 위해 제한된 시간 동안 엄격한 감독 하에서만 일어날 수 있다. 정상적인 조건 하에서는, 위생처리된 장비를 떠나는 식수는 0.2 mg/L(ppm)의 최대 잔류 염소 농도를 가져야 한다.
해상에서, 높은 인구 밀도가 주어진 경우, 특히 크루즈 선박 상에서는, 분배 네트워크의 유리 염소 수준에 대한 규정을 도시 네트워크에서 허용되는 것보다 평균적으로 높게 적용함으로써, 미생물의 증식 가능성을 제어하는데 더 엄격한 기준이 사용된다.
해상 구역에서의 물 정화와 관련하여, 미국 연방 규정인 UPSHS(United States Public Health Service)(거의 선박 인도(ship conduction)를 위한 국제 기준으로서 받아들여지고 있음)가 현재 보편적으로 적용되고 있다.
유리 염소 값이 2 mg/L보다 높아야 하는 식수 저장 탱크를 제외하면, USPHS 위생 규정이 요구하는 바에 따라, 분배 네트워크의 나머지 부분에서는, 원점(Far Point)에서 적어도 0.2 mg/L 또는 ppm의 최소값이 보장되어야 하며, 이 수준을 달성하기 위해서는, 주입 지점에서 검출 가능한 5 ppm의 최대 농도가 허용된다. 미국 위생 규정 USPHS는 식수 저장 탱크에 적재된 물이 2.0 내지 5.0 ppm의 염소 농도로 멸균되도록 규정하고 있다. 더욱 특히, 상기 규정은, 유리 염소 농도가 탱크에서 저장을 시작한 후 30 분 이내에 적어도 2 ppm으로 상승될 것을 규정한다.
물의 정화를 위해, 주입 지점에서의 소듐 하이포클로라이트의 농도는(상업적 희석을 고려하여) 통상적으로 약 2 mg/L(2 ppm)로 설정된다. 고려되어야 하는 바와 같이, 박테리아 부하를 줄이는 중에 용액은 자연적으로 활성 염소 역가를 잃어 버리게 되므로, 0.2 mg/L의 역치(threshold)를 초과하는 농도가 사용되어야, 네트워크의 어느 지점에서든지, 그 값이 이 역치보다 낮지 않도록 보장된다.
설정치(Set Point)에 속하게 될 값의 선택은, 규정에 의해 규정되는 넓은 범위 내에서, 통상적으로는 순환유로 응답의 직접적인 관측에 기초하여, 그러나, 무엇보다도, 주입 지점(IP)과 원점(FP) 사이의 분배 네트워크 내의 유리 염소의 농도의 강하와 관련된 실험적 고려사항에 기초하여, 이루어진다. 도 5의 그래프는 주입 지점(IP)과 원점(FP) 사이의 거리와 출발 농도(IP에서의)의 함수로서 유리 염소 농도 강하의 추세를 보여준다.
염소의 주입 지점(IP)에서 유지되어야 하는 값에 관한 결정은, 도관(line)을 따라 일어나는 농도의 강하를 고려하여, 요구되는 안전 허용범위를 확보할 수 있도록, 또한 그에 따라, 최원점(furthest point: FP)에서 그것이 0.2 ppm의 규정된 최소값 아래로 떨어지지 않도록 결정되어야 한다. 바로 이러한 허용범위(margin)에 대해 주관적 요소가 작용하게 되는데, 이는, 그러한 허용범위를 보장할 수 있는 농도 수준이 무엇인지에 관한, 실험적 관측에 기초하여 개발되는, 수석 엔지니어, 호텔 관리자 또는 해운 회사 자체의 고려사항에 의해 대표된다.
설정치 값의 입력은, 뿐만 아니라 순환유로 응답에 따른 그것의 변동(이는, 유기 물질에 의한 순환유로 오염의 경우, 염소의 더 높은 강하를 초래할 수 있음)은, 항상, 염소 처리 장비를 직접 작동시키는 선상 승무원에 의해 수동으로 수행된다. 통상적으로, 선상 절차(on-board procedure)가 규정하는 바에 따르면, 승무원 중 한 명은 원점(FP)에서 매일 물 샘플을 채취하여야 하고, 또한, 비색 측정법(colorimetric measurement methods)을 사용하여 유리 염소 농도 수준을 추산하여야 한다.
0.2 ppm의 최소값 아래로 떨어지는 것에 대해 정부 통제 기관에 의해 부과되는 처벌은 예외적으로 높기 때문에, 그러한 허용범위는 결코 충분해 보이지 않는다. 이러한 이유로, 운영 요원(operating personnel)을 위해, 운영 처방(operating regime)은 대략 2.0 ppm의 값에 도달하였는데, 이는, 보장되어야 할 최소값인 0.2 ppm보다 한 자리수 더 높은 값으로 상승시킨 것이다. 이 수준을 유지하려면 매우 높은 투여량(dose)의 염소 주입이 요구된다.
그러므로, 다른 규제 요건을 충족시켜야 하는 수영장의 염소 처리 시스템을 제쳐두면, 물 정화 시스템은, 주입 지점과 원점 사이의 염소 강하 수준의 피드백에 기초한 제어 시스템에 의해 자동으로 관리되지 않는다. 현재, 선박 상에서의 염소 처리 시스템은 원점(FP)에 있는 프로브에 의해 검출된 농도 값에 기초하여 조정되지 않으며, 그에 따라, 지속적인 모니터링을 제공하지 않는다. 실제로, 네트워크 내의 식수에 대한 수요의 극단적인 변동성은, 염소 처리 장비와 원점(FP) 사이에, 연속적으로 달라지는 흐름 시간을 초래하며, 사실상, 원점(FP)에서 검출된 유리 염소의 값의 피드백 조정 로직(feedback adjustment logic)에 따른 염소 주입의 사용을 방해한다.
그러므로, 종래기술에서, 여객 선박의 식수 시스템을 위한 제어 시스템은 주입 지점에 위치한 프로브로부터의 입력 데이터만을 획득하며, 플랜트 작동 중에, 원점에서의 값은 고려하지 않는다. 주입 지점에서 1.5 ppm 내지 2.0 ppm의 수준을 유지하기에 충분한 소듐 하이포클로라이트의 (주입 지점에서의) 한 번의 주입만이 제공된다.
연속 운전에서의 이러한 고농도의 염소 사용은 분배 네트워크에 큰 악영향을 미친다. 중장기적으로, 이들 농도 값은 순환유로 구축에 사용되는 많은 재료와 양립되지 않아, 광범위한 부식 현상을 유발한다. 부식 및 이로 인한 물 공급 파이프의 천공은, 범람 피해(flooding damage) 및 객실, 설비실 및 공용 구역에서의 식수 공급의 붕괴 뿐만 아니라, 서비스를 복원하는 작업을 위한 비용을 야기한다.
그에 따라, 제품 소비에 의해 발생되는 시스템 비용 외에도, 현재의 농도에서의 염소 사용은 분배 네트워크의 손상에 의해 야기되는 막대한 경제적 비용을 초래한다.
따라서, 선박 상에서의 물 정화와 관련하여, 관련 규정을 완전히 준수하면서 식수 분배 네트워크의 무균성을 여전히 보장함과 동시에, 선박 상에 있는 식수 분배 네트워크 내의 부식 현상의 발생을 제거하거나 적어도 감소시킬 것이 요구된다.
결과적으로, 본 발명의 목적은, 선박 상에서, 특히 여객 선박 상에서, 식수를 염소 처리하는 방법을 제공하되, 분배 네트워크 자체의 무균성을 지속적으로 보장함과 동시에, 분배 네트워크 내의 부식 현상의 발생을 제거하거나 적어도 감소시키는 것을 가능하게 하는 방법을 제공함으로써 앞에서 언급된 종래 기술의 단점을 제거하거나 적어도 완화시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 선박 상에서, 특히 여객 선박 상에서, 식수를 염소 처리하는 방법을 제공하되, 완전히 자동화된 방식으로 구현 및 관리하기에 용이한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복잡한 자동 제어 시스템을 필요로 하지 않으면서 구현될 수 있는, 선박 상에서, 특히 여객 선박 상에서, 식수를 염소 처리하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분배 네트워크의 무균 상태를 보존함과 동시에 부식 현상의 발생을 감소시키는 로직에 따라 물의 염소 처리를 자동 제어할 수 있는, 선박 상에서의 식수 생산 및 분배 시스템을 제공하는 것이다.
앞에서 언급된 목적에 따른 본 발명의 기술적 특징은 하기 청구항들의 내용으로부터 명백하게 알 수 있고, 그 이점은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 이하의 상세한 설명에서 더욱 용이하게 명백해질 것이며, 이때, 첨부된 도면은 비제한적인 예로서 하나 이상의 구현예를 도시한다.
도 1은 종래 기술에 따른 여객 선박의 정수 시스템의 단순화된 기능 체계를 보여준다.
도 2는 도 1의 정수 시스템의 제어 블록도를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 염소 처리 방법을 구현하도록 구성된 여객 선박용 정수 시스템의 단순화된 기능 체계를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 식수를 염소 처리하는 방법에 따른 도 3의 정수 시스템의 제어 블록도를 보여준다.
도 5는, 선행 기술에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서, 주입 지점(IP)과 원점(FP) 사이의 거리 함수로서 유리 염소 농도의 (작동 조건하에서의) 추세를, 원점에서 검출된 유리 염소의 농도와 비교하여, 보여주는 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 염소 처리 방법에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서, 주입 지점(IP)과 원점(FP) 사이의 거리의 함수로서 유리 염소 농도의 (작동 조건하에서의) 추세를, 원점에서 검출된 유리 염소의 농도와 비교하여, 보여주는 그래프이다.
도 7은 종래 기술에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서 주입 지점(PI) 및 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 (작동 조건하에서의) 시간-추세의 그래프를 보여준다.
도 8은 본 발명의 염소 처리 방법에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서 주입 지점(IP) 및 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 (작동 조건하에서의) 시간-추세를 보여주는 그래프이다.
도 9는, 오염 위험의 검출에 대한 시스템 응답에 해당하는 일시적 상황에서, 본 발명의 염소 처리 방법에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서 주입 지점(PI) 및 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 시간-추세 그래프를 보여준다.
본 발명은 선박, 특히 여객 선박, 더욱 특히 크루즈 선박 상에서 식수를 염소 처리하는 방법에 관한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 염소 처리 방법은 식수 생산 및 분배 시스템이 장착된 선박, 특히 여객 선박 상에서 구현되며, 이때, 상기 시스템은 다음을 포함한다:
- 재순환 분배 네트워크; 및
- 물 속에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 분배 네트워크의 미리 결정된 주입 지점(IP)에서 주입하기 위한 장치.
"물 속에서 활성인 유리 염소를 생성할 수 있는 염소 화합물"이란 용어는 특히 다음 화합물을 의미한다: 소듐 하이포클로라이트(NaClO); 클로린 디옥사이드(ClO2) 또는 직접적으로 염소 가스(Cl2).
용어 "유리 염소(free chlorine)"는 통상적으로 상기 염소 화합물의 물 속에서의 반응의 생성물로서 다음과 같은 생성물을 의미한다: 유리 염소(Cl2); 하이포클로러스산(HOCl) 및 하이포클로라이트 이온(-OCl).
본 발명의 통상적인 구현예에 따르면, 선행기술의 용액에서와 같이, 식수를 염소 처리하는 방법은 염소 처리 단계 a)를 포함하며, 이 단계에서, 상기 적어도 하나의 염소 화합물은 미리 결정된 주입 지점(IP)에서 순환(circulation) 내로 주입되며, 그 결과, 유리 염소를 순환 내로 방출시킴으로써 분배 네트워크에 미생물이 없도록 유지한다.
이미 언급한 바와 같이, 분배 네트워크는 재순환 네트워크이다. 이것은, 순환유로(circuit)의 더 먼 말단부(more remote endings)에서 식수의 정체로 인해 유리 염소의 역가(titre)가 자연스럽게 강하하는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 식수 생산 및 분배 시스템은 역류 방지 밸브(non-return valve)(2)를 통해 재순환 분배 네트워크에 유체 연결되는 식수 저장 탱크(1)를 포함한다. 따라서, 재순환 분배 네트워크에는 식수 저장 탱크(1)로부터 인출된 식수가 공급된다.
본 발명의 제1 필수 측면에 따르면, 염소 처리 방법은 하기의 작동 단계들을 포함한다:
- 주입 지점(IP)에서의 유리 염소 농도에 대한 처방 설정치(regimen set point)(SET1)를 0.4 내지 1.2 mg/L로 고정하는 단계 b);
- 상기 주입 지점(IP)에서의 또는 그 근처에서의 유리 염소의 농도를, 그 내부에 배치된 적어도 제1 검출 프로브(4)에 의해, 모니터링하는 단계 c); 및
- 상기 주입 지점(IP)으로부터 가장 먼 상기 분배 네트워크의 최원점(furthest point: FP)에서의 유리 염소의 농도를, 그 내부에 배치된 적어도 제2 검출 프로브(40)에 의해, 연속적으로 모니터링하는 단계 d).
종래의 염소 처리 방법과는 달리, 본 발명에 따른 염소 처리 방법은 주입 지점(IP)뿐만 아니라 원점(FP)에서도 유리 염소의 농도를 연속적으로 모니터링하는 것에 기초한다.
아래에 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 염소 처리 방법은, 원점(Far-Point: FP)에서 검출된 유리 염소의 농도에 따라, 주입 지점에서 유리 염소의 농도를 조절하는 것을 포함한다. 달리 표현하면, 이것은 피드백 조절(feedback regulation)이다.
본 발명의 다른 필수적인 측면에 따르면, 주입 단계 a)는 처방 염소 처리(regimen chlorination)의 하위 단계 a1)를 포함하며, 이 하위 단계 a1)에서, 분배 네트워크 내로의 염소 화합물의 주입은, 주입 지점(IP)에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소 농도를 상기 SET1 처방 설정치로 유지하도록 수행된다.
본 발명에 따르면, 처방 염소 처리의 상기 하위 단계 a1)은 다음과 같은 경우에 수행된다:
- 제2 프로브(40)(즉, 원점(Far-Point: FP) 검출 프로브)가, 처방 설정치 SET1 대비, 최원점 또는 원점(Far-point: FP)에서의 유리 염소 농도의 임의의 변화를 검출하지 않은 경우; 또는
- 제2 프로브(40)가 미리 결정된 안전 한계 Diff1보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 시간 한계 Δt1보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치 SET1 대비, 농도 변화를 검출하는 경우.
달리 표현하면, 원점(Far-Point: FP)에서 또한 염소 처리의 실질적으로 동일한 수준(유리 염소 농도)이 검출되는 경우, 즉, 변동이 없는 경우, 또는 변동의 존재(entity) 및/또는 상기 변동의 지속기간의 측면에서 미리 결정된 안전 값 내에 속하는 일시적 변동이 있는 경우에, 본 발명에 따른 염소 처리 방법은, 종래 기술에 의해 고려된 염소 처리 수준보다 훨씬 낮은 주입 지점에서의 염소 수준(유리 염소 농도)을 시간에 걸쳐 안정적으로 유지하는 것을 고려한다.
본 발명에 따른 염소 처리 방법은 사실상, 미생물 군체(병원성 세균 포함) 제거에 필요한 유리 염소에 대한 노출 시간과, 스테인레스 스틸 보호층에(또는, 통상적으로 선박 상에서의 식수 분배 네트워크의 구성부품들을 형성하는 재료에) 손상을 발생시키는데(그에 따라, 부식의 불가피한 촉발을 초래함) 필요한 시간 사이에 현저한 차이가 있다는 관찰에 기초한다.
0.4 ㎎/L 내지 1.2 ㎎/L의 염소 처리 수준은 그 자체 만으로, 순환유로의 재료에 대한 유리 염소의 중요한 화학 반응을 발생시키지 않은 채, 전체 물 분배 네트워크의 무균성을 보장하기에 충분하다.
이 현상은 도 5의 그래프와 도 6의 그래프(이들은 실제 크루즈 선박 상에서 만들어진 일련의 기록으로부터 얻어졌음)의 비교에 의해 인식될 수 있다. 도 5의 그래프(종래 기술에 따른 염소 처리)에 있어서, 나타난 바와 같이, 1.37 mg/L의 주입 지점에서의 유리 염소 농도를 갖도록 염소 처리하였지만, 네트워크에 걸쳐 오염이 없음에도 불구하고(원점(far point)에서의 농도는 약 0.64 mg/L에서 안정화됨), 1.37 mg/L로부터 0.64 mg/L까지의 유리 염소의 소비가 나타났다. 이와 달리, 도 6의 그래프(본 발명에 따른 염소 처리)에 있어서는, 나타난 바와 같이(네트워크에 걸쳐 오염이 없다는 동일한 조건하에서, 원점(far point)에서 농도는 약 0.60 mg/L로 안정화됨), 유리 염소의 소비는 거의 없는 것으로 나타났다. 실제로, 그것은 주입 지점에서의 0.61 mg/L로부터 원점(far point)에서의 0.58 mg/L까지 통과한다. 따라서, 주입 지점과 원점(far point) 사이의 유리 염소 소비는 분배 네트워크의 구성부품(강철 또는 플라스틱)과 염소의 반응에 기인한다.
도 7의 그래프를 도 8의 그래프와 비교함으로써, 유사한 검토 결과가 만들어 질 수 있는데, 도 7 및 도 8은, 각각, 선행 기술에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서, 그리고, 본 발명에 따른 염소 처리 방법에 따라 관리되는 선박의 정수 시스템에서, 처방 조건(오염의 부재)에서의 주입 지점(IP)과 원점(far-point: FP)에서의 유리 염소 농도의 시간 추세를 보여준다.
0.4 mg/L 내지 1.2 mg/L 범위의 유리 염소 농도에서, 유리 염소는 생물학적 물질에 대한 그것의 화학 반응성을 모두 유지하며, 그 결과, 분배 네트워크의 무균성을 보장한다. 분배 네트워크에 생물학적 물질이 없는 경우(즉, 생물학적 오염이 없는 경우), 그러한 염소 처리 수준을 사용함으로써, 유리 염소의 농도는 시간 경과에 걸쳐 안정하게 유지되는데, 이는, 순환유로 재료(스테인레스 스틸, 금속, 플라스틱)와의 반응으로 인한 유리 염소의 소비가 완전히 없어지거나(최소치 0.4 mg/L에 가까운 농도 값의 경우), 또는, 어쨌든, 현저하게 느려짐으로써(1.2 mg/L의 농도에 가까운 농도의 경우), 단기 및 중기적으로 농도 강하에 무시할 만한 기여를 하기 때문이다.
이러한 이유로, 유리 염소 소모(주입 지점(IP)으로부터 원점(Far-point: FP)까지의 농도 감소에 의해 검출 가능)의 검출은 순환유로의 일부 지점에서의 생물학적 물질의 존재를 나타낸다. 따라서, 제어 측면에서, 이러한 작동 상황은, 분배 네트워크 내의 물 순환을 안전하게 만드는 것을 목적으로 하는, 염소 처리 수준의 일시적 증가를 위한 촉발 조건으로서 활용될 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 분배 네트워크는 재순환 네트워크이다. 이것은, 순환유로의 더 먼 말단부에서 식수의 정체로 인해 유리 염소의 역가가 자연스럽게 강하하는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다.
또한, 재순환 분배 네트워크에는 식수 저장 탱크로부터 인출된 식수가 공급된다. 저장 탱크에 저장된 식수는 임의의 미생물 부하(microbial load)의 존재를 방지할 수 있는 정도의 유리 염소 농도를 갖는다. 이미 위에서 언급했듯이, 미국 건강 규정 USPHS는, 저장 탱크에 적재된 물은 2.0 내지 5.0 ppm의 염소 농도로 멸균되어야 한다고 규정하고 있다. 특히, 그러한 규정은, 탱크에서 저장을 시작한 후 30 분 이내에 유리 염소 농도가 적어도 2 ppm까지 상승되어야 한다고 규정한다. 사실상 어떠한 미생물 부하도 그러한 산화 능력을 견딜 수 없다. 결과적으로, 미생물 부하(생물학적 물질)가 없으며 저장 탱크로부터 인출되어 순환순환유로 내로 배치된 물은, 생물학적 물질의 유기 탄소에 대한 직접적인 작용에 의해 염소를 소비할 수 없다.
따라서, 본 발명을 사용함으로써, 분배 네트워크 내의 부식 현상의 발생을 제거하거나 적어도 현저히 감소시키는 것과 동시에 네트워크 자체의 무균성을 지속적으로 보장하는 것이 가능하다.
유리하게는, 본 발명에 따른 염소 처리 방법은 전자 제어 유닛(50)에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 아래의 설명에서 명확해지는 바와 같이, 본 발명을 사용함으로써, 완전 자동 염소 처리 제어 시스템을 구현하고, 그에 따라, 순환하는 유리 염소의 강하 및 이를 유지하는데 요구되는 수준에 대한 주관적 평가로부터 승무원을 효과적으로 해방시키는 것이 가능하다.
비록 이론적으로는 0.2 mg/L의 유리 염소 농도로도 무균성이 보장될 수 있지만, 주입 지점(IP)에서의 유리 염소 농도에 대한 앞에서 언급된 처방 설정치 SET1은, 최소값이 0.2 mg/L가 아니라 0.4 mg/L인 범위에서 선택된다. 0.2 mg/L 대신 0.4 mg/L의 최소 작동 값을 선택하는 것은, 규정에 의해 부과된 0.2 mg/L 한계와 비교하여, 시스템을 제어가능하게 만드는 기능을 하며, 또한, 생물학적 물질에 의한 오염의 경우 시스템에 안전 허용범위를 제공하는 기능을 한다. 사실상, 처방 설정치가 0.2 mg/L로 고정된 경우(배제)에는 안전 허용범위가 없을 것이고, 제2 프로브(40)가 주입 지점(IP)과 원점(Far-point: FP) 사이에서 농도 강하(심지어 최소일지라도)를 검출할 때마다, 처방 염소 처리의 하위 단계 a1)은 중단될 필요가 있을 것이며, 그 결과, 시스템이 사소한 변동에 대해서도 염소 처리 수준을 높이도록 강제할 것이다. 0.2 mg/L로 고정된 설정치의 경우, 분배 네트워크 내의 부식 현상은 제거되겠지만, 상기 네트워크의 무균성을 보장하는 것은 불가능하게 될 것이다. 또한, 시스템의 제어가 극도로 어려워질 것이며, 그 결과, 이익을 상쇄시킬 정도로 작동상의 요동을 발생시킬 것이다.
앞에서 언급된 바와 같이, 유리 염소의 농도가 0.4 내지 1.2 mg/L인 경우, 순환유로 재료(스테인레스 스틸, 금속, 플라스틱)와의 반응으로 인한 유리 염소의 소비는, 상기 범위의 낮은 부분에 있는 농도 값(즉, 최소치인 0.4 mg/L에 가까운 값)에서, 완전히 없거나 매우 낮으며, 상기 범위의 높은 부분에 있는 농도 값(즉, 최대치 1.2 mg/L에 가까운 값)에서도 여전히, 극도로 중대한 방식으로 감속된다.
바람직하게는, 부식을 감소시키는 측면에서 본 발명으로부터 최대의 이익을 얻기 위해서는, 주입 지점(IP)에서의 유리 염소 농도에 대해 앞에서 언급된 처방 설정치 SET1은, 상한치인 1.2 mg/L로부터 가능한 한 멀리 있는 범위에서 선택된다. 바람직하게는, 앞에서 언급된 처방 설정치 SET1은 0.4 내지 1 mg/L의 범위, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mg/L의 범위에서 선택된다. 처방 설정치 SET1에 대한 가장 바람직한 값은 약 0.6 mg/L이다.
바람직한 농도 범위에서 선택된 처방 설정치(SET1)는 부식 현상의 실질적 부재 또는 어떠한 경우에도 매우 현저한 감소를 보장하며, 동시에 생물학적 기원의 오염의 경우에 우수한 안전 허용범위 및 개입(intervention) 가능성을 보장한다.
앞에서 언급된 바와 같이, 다음과 같은 경우에, 처방 염소 처리(즉, 낮은 수준의 염소 처리 수준, 즉, 0.4 내지 1.2 mg/L 농도 유지)의 하위 단계 a1)이 수행된다:
- (A) 제2 프로브(40)(즉, 원점(Far-Point: FP) 검출 프로브)가, 처방 설정치 SET1 대비, 원점(Far-Point: FP)에서의 유리 염소 농도의 임의의 변동을 검출하지 않은 경우; 또는
- (B) 제2 프로브(40)가 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 한계 시간(Δt1)보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 농도 변동을 검출하는 경우.
유리하게는, 작동 조건 (B)는, 예를 들어 사용자에 의한 식수 수요의 변동에 기인하는, 예를 들어 분배 네트워크에서의 유동 처방(flow regimen)의 변동 또는 분배 네트워크에 걸쳐 유리 염소 농도의 생리학적 요동과 관련하여, 농도의 일시적인 변동에 의해 발생되는 잘못된 경보에 대해 가능한 한 독립적인 시스템을 만들도록 고려된다.
바람직하게는, 작동 조건 (B)는, 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 한계 시간(Δt1)보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 농도 변동의 검출로서 정의된다.
특히, 변동의 존재(entity)가 앞에서 언급된 안전 한계(Diff1)보다 높거나 변동의 지속시간이 앞에서 언급된 안전 한계 시간(Δt1)보다 높은 경우에, 작동 조건(B)은 소멸한다.
대안적으로, 앞에서 언급된 안전 한계(Diff1) 이상의 존재(entity)를 갖는 변동이 앞에서 언급된 안전 한계 시간(Δt1) 이상의 지속기간을 갖는 시간 구간 동안 존재하는 경우에, 작동 조건 (B)는 누락된 것으로 고려될 수 있다.
바람직하게는, 최원점(furthest point) 또는 원점(Far-point: FP)에서의 농도 변동의 앞에서 언급된 안전 한계 Diff1은 0.2 mg/L 이하이다. 더욱더 바람직하게는, 앞에서 언급된 안전 한계 Diff1은 약 0.1 mg/L이다.
바람직하게는, 최원점(furthest point) 또는 원점(Far-point: FP)에서의 농도의 지속기간의 앞에서 언급된 안전 한계 시간 Δt1은 30 분 내지 2 시간 범위에서 선택된다. 더욱더 바람직하게는, 앞에서 언급된 안전 한계 시간 Δt1은 30 분 내지 1 시간 범위에서 선택된다.
바람직하게는, 0.4 내지 1.2 mg/L의 통상적인 범위 내에서 더 높은 값으로 처방 설정치가 선택될 수록, 안전 한계 시간 Δt1은 더 높게 선택될 수 있으며, 그에 따라, 개입(intervention)을 위한 더 넓은 안전 허용범위가 이용가능하게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 주입 단계 a)는 일시적 과염소 처리(transient hyper-chlorination)의 하위 단계 a2)를 포함하며, 이 하위 단계 a2)에서, 분배 네트워크 내로의 염소 화합물의 주입은 주입 지점(IP)에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소 농도를, 1.2 mg/L 초과의 유리 염소 농도에 해당하는 미리 결정된 과염소 처리 설정치 SET2까지, 일시적으로 상승시키도록 수행된다.
통상적으로, 일시적 과염소 처리의 상기 하위 단계 a2)는, 제2 프로브(40)가, 앞에서 언급된 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 앞에서 언급된 미리 결정된 안전 한계 시간(Δt1)보다 큰 지속시간을 갖는, 처방 설정치(SET1) 대비 최원점(furthest point: FP)에서의 유리 염소의 농도의 변동을 검출하는 경우에, 수행될 수 있다.
유리하게는, 앞에서 언급된 안전 한계(Diff1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 앞에서 언급된 미리 결정된 안전 한계 시간(Δt1)보다 높은 지속시간을 갖는 원점(Far Point)에서의 농도 변동의 검출을, 과염소 처리의 하위 단계 a2)의 개시 조건으로 한다는 사실은, 농도의 일시적인 변동에 의해 발생되는 잘못된 경보로부터 가능한 한 독립적인 시스템을 만드는 것을 가능하게 하는데, 이때, 그러한 농도의 일시적인 변동은, 예를 들어 분배 네트워크의 유동 처방(flow regimen)의 변동과 관련되어 발생될 수 있거나, 또는 예를 들어 사용자에 의한 식수 수요의 변동에 기인하는 분배 네트워크에 걸친 유리 염소 농도의 생리학적 요동(physiological fluctuations)에 의해 발생될 수 있다.
구체적인 작동에 있어서, 유리 염소 농도의 1.2 mg/L보다 큰 값으로의 일시적 증가(과염소 처리)는 분배 네트워크에 존재하는 임의의 생물학적 물질의 파괴를 목적으로 하며, 이는, 처방 염소 처리의 하위 단계 a1) 동안 분배 네트워크에 걸친 유리 염소 농도의 강하를 결정했을 수도 있다.
유리하게는, 과염소 처리 설정치 SET2는 또한, 과염소 처리 지속시간의 함수로서, 즉 수행될 과염소 처리 개입(hyper-chlorination intervention)의 강도의 함수로서 조절될 수 있다.
바람직하게는, 과염소 처리 설정치 SET2는 5.0 mg/L 이하의 유리 염소 농도 값으로 설정된다.
완전히 바람직한 구현예에 따르면, 과염소 처리 설정치 SET2는 2.0 내지 3.0 mg/ml의, 바람직하게는 2.5 mg/L의 유리 염소 농도 값으로 설정된다. 그러한 과염소 처리 값을 사용하면, 과염소 처리 지속시간을 몇 시간으로 제한하는 것이 가능하며, 그 결과, 한편으로는 생물학적 물질의 효과적인 파괴를 달성하면서도, 동시에, 물 분배 네트워크의 구성부품에 대한 불가피한 부식 영향을 제한할 수 있다.
유리하게는, 일시적 과염소 처리(transient hyper-chlorination)의 상기 하위 단계 a2)는 일시적 과염소 처리의 미리 결정된 시간(Δt2) 동안 계속된다.
특히, 앞에서 언급된 일시적 과염소 처리 기간 Δt2는 분배 네트워크의 연장(extension)의 함수로서 설정되어, 과염소 처리가 전체 네트워크에 영향을 미치는 것을 보장한다.
바람직하게는, 일시적 과염소 처리 시간 Δt2의 선택은 분배 네트워크에서의 처방 흐름(regimen flow)의 평가와 독립적으로 이루어진다. 실제로 네트워크에서의 처방 흐름의 극도의 가변성은 네트워크에서의 물의 흐름에 대한 임의의 검출을 본 발명의 목적을 위해 이용 불가능하게 한다.
바람직하게는, 앞에서 언급된 일시적 과염소 처리 시간(Δt2)은 2 내지 12 시간, 바람직하게는 2 내지 6 시간의 범위에서 선택된 지속시간을 갖는다.
유리하게는, 일시적 과염소 처리의 앞에서 언급된 하위 단계 a2)의 종료시에, 본 방법은 유리 염소의 농도를 안정화시키는 단계 e)를 포함하며, 이 단계에서, 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도는, 과염소 처리 설정치(SET2)로부터 처방 설정치(SET1)에 도달할 때까지, 감소하도록 만들어진다.
앞에서 언급된 안정화 단계 e)의 종료시에, 원점(Far point, FP)에서 처방 설정치(SET1)에 실질적으로 해당하는 유리 염소의 농도가 검출되는지의 여부에 따라, 즉, 유리 염소의 농도가 원점(FP)에서 처방 설정치(SET1)에 해당하는 값으로 또한 안정화되었는지 여부에 따라, 처방 염소 처리의 하위 단계 a1)이 수행되거나, 또는 일시적 과염소 처리의 하위 단계 a2)가 반복된다. "안정화(stabilization)"란 이미 앞에서 정의된 조건 (A) 또는 (B)에서 정의된 상황의 발생을 의미하는 것으로 받아들여 진다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 안정화 단계 e)에서, 염소 화합물의 주입이 중단되고, 화학적 환원제가 주입되어 유리 염소를 중화시킴으로써, 처방 설정치(SET1)의 달성을 가속화시킬 수 있다. 특히, 환원 물질로서, 소듐 메타비술파이트(E223)가 사용될 수 있다.
대안적으로, 안정화 단계 e)에서, 염소 화합물의 주입이 중단되고, 유리 염소 농도는 처방 설정치(SET1)까지 떨어지도록, 개입(intervention) 없이, 방치된다.
도 9는, 처방 염소 처리를 위한 하위 단계 a1)으로부터 일시적 과염소 처리를 위한 하위 단계 a2)로 전이되는 작동 상황에서, 주입 지점(IP)(곡선 a) 및 원점(far-point: FP)(곡선 b)에서의 유리 염소 농도의 시간 추세를 보여준다. 도 9에 도시된 예에서, 처방 설정치는 0.6 mg/L로 설정되며; 안전 한계(Diff1)는 0.2 mg/L; 안전 한계 시간 Δt1은 30 분; 과염소 처리 설정치(SET2)는 2.5 mg/L; 일시적 과염소 처리 지속시간 Δt2는 대략 2 시간 30 분으로 설정된다. 다음이 관찰된다:
- 분배 네트워크 내의 유리 염소의 분배 시간과 관련된, 곡선 a 대비 곡선 b의 응답의 생리학적 시간 지연(physiological time delay);
- 곡선 a와 곡선 b의 최대 농도들 사이의 농도 차이.
이 농도 차이는 생물학적 물질의 파괴와 관련된 유리 염소의 소비(과염소 처리의 목적하는 효과) 및 분배 네트워크의 구성부품에 대한 부식성 공격(과염소 처리의 부작용)에 기인한다.
두 그래프의 오른쪽에서, 일시적 과염소 처리를 위한 하위 단계 a2)의 종료시에, 안정화 단계 e)가 시작된다는 것을 또한 관찰할 수 있다. 원점(FP)에서의 유리 염소 농도를 주입 지점에서의 처방 설정치에 실질적으로 해당하는 값으로 안정화시킨 후, 이번에는, 이 안정화 단계 e)는 처방 염소 처리의 새로운 하위 단계 a1)로 끝난다.
도 4는, 본 발명의 바람직한 실현예에 따라 식수를 염소 처리하는 방법에 따른, 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템의 제어 시스템의 블록도(block diagram)를 보여준다. 이 예에서, 염소 처리 방법은, 처방 염소 처리의 하위 단계 a1) 동안의, 뿐만 아니라, 일시적 과염소 처리 하위 단계 a2)의 종료시에 있는 안정화 단계 e) 동안의, 주입 지점에서 유리 염소의 농도를 조절하기 위한 소듐 메타비술파이트의 주입을 포함한다.
바람직하게는, 도 2의 블록도에 도시된 바와 같이, 주입 지점에서의 유리 염소의 농도 값은 요동폭(± diff2) 내에서 미리 결정된 설정치(SET1) 부근에서 변화하도록 허용되며, 다만, 요동폭 아래로 떨어지는 경우에는 염소 주입을 제공하거나, 또는 그러한 요동폭 위로 증가하는 경우에는 중화제 주입을 제공한다.
구체적인 작동에 있어서, 주입을 위해, 매우 묽게 희석된 소듐 하이포클로라이트 혼합물이 사용되는 것이 바람직하며, 이 혼합물은 분배 네트워크에서 얻어지는 잔류 유리 염소의 농도에 해당하게 되는 부피로 물에 주입되는데, 예로서, 일부 값들을 하기 표 1에 나타내었다.
잔류 유리 염소 농도(mg/l)를 얻기 위해
1 m3의 물에 주입되어야 하는,
5 wt%의 농도로 맞추어진 용액의 부피(ml)
잔류 유리 염소
(mg/l)		 희석된 혼합물
1%		 희석된 혼합물
5%
0.2 20 4
0.5 50 10
1.0 100 20
1.5 150 30
2.0 200 40
3.0 300 60
본 발명은 또한, 선상에 식수의 생산 및 분배 시스템을 포함하는 선박, 특히 여객 선박에 관한 것이다.
이러한 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템은 앞에서 설명된 본 발명에 따른 염소 처리 방법을 실행하는데 적합하다. 따라서, 염소 처리 방법과 관련하여 앞에서 설명되었던 사항들은 생산 및 분배 시스템에도 직접 적용된다. 설명을 용이하게 하기 위해, 가능한 한 쓸모없는 반복을 피하면서, 염소 처리 방법에 대해 이미 제공된 설명을 참조할 것이다.
일반적인 구현예에 따르면, 앞에서 언급된, 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템은 다음을 포함한다:
- 재순환 분배 네트워크;
- 분배 네트워크 내의 미리 결정된 주입 지점(IP)에서, 물속에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 주입하기 위한 장치(5); 및
- 주입 지점(IP)에서의 또는 그 근처에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소의 제1 검출 프로브(4).
특히, 식수 생산 및 분배 시스템은, 역류 방지 밸브(non-return valves)(2)를 통해 재순환 분배 네트워크에 유체 연결되는 식수 저장 탱크(1)를 포함한다. 이때, 재순환 분배 네트워크에는, 식수 저장 탱크(1)로부터 인출된 식수가 공급된다.
본 발명의 제1 필수적인 측면에 따르면, 식수의 생산 및 분배 시스템은 다음을 포함한다:
- 염소 주입 지점(IP)으로부터 가장 먼 최원점(furthest point: FP)에서, 분배 네트워크에서 순환 중인 유리 염소를 연속적으로 검출하기 위한 제2 프로브(40); 및
- 염소 주입 지점(IP)으로부터 가장 먼 최원점(furthest point(Far point): FP)에서 제2 프로브(40)에 의해 검출된 유리 염소의 농도 값의 함수로서, 주입 지점(IP)에서 유리 염소의 농도를 변화시키기 위해 주입 장치에 작용하도록 프로그램된 전자 제어 유닛(50).
달리 표현하면, 본 발명에 따른 시스템은, 원점(FP)에서 제2 프로브(40)에 의해 검출된 유리 염소의 농도 값의 함수로서, 주입 장치(5)의 자동 피드백 제어를 구현하도록 설계된다.
본 발명의 또 다른 필수적인 측면에 따르면, 염소 처리 방법과 관련한 작동 단계에 관해서 이미 설명된 바와 같이, 앞에서 언급된 전자 제어 유닛(50)은, 다음 조건들이 만족되는 경우에, 주입 지점(IP)에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소의 농도를, 0.2 내지 1.2 mg/L의 유리 염소 범위에 포함되는 처방 설정치(SET1)로 유지하도록, 주입 장치를 조정하도록 프로그램된다:
- 제2 프로브(40)가 처방 설정치(SET1) 대비 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변동(특히, 강하)를 검출하지 않은 경우;
- 제2 프로브(40)가, 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 농도 변동(특히, 강하)를 검출하는 경우.
바람직하게는, 염소 처리 방법과 관련하여 설명으로 돌아가서, 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도를 위한 상기 처방 설정치(SET1)의 최소값은 0.2 mg/L가 아닌 0.4 mg/L로 선택된다. 달리 표현하면, 바람직하게는 상기 처방 설정치(SET1)는 0.4 내지 1.2 mg/L의 범위 내에 포함된다. 0.2 mg/L 대신 0.4 mg/L의 최소 작동 값을 선택하는 것은, 규정에 의해 부과된 0.2 mg/L 한계와 관련하여, 생물학적 물질에 의한 오염이 있을 경우, 시스템에 안전 허용범위를 제공하는 기능을 한다.
바람직하게는, 부식 현상의 감소와 관련하여 본 발명으로부터 최대의 이점을 얻기 위해, 상기 처방 설정치(SET1)는 0.4 내지 1 mg/L의 범위, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mg/L의 범위에서 선택된다. 처방 설정치(SET1)에 대한 가장 바람직한 값은 약 0.6 mg/L이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 제2 프로브(40)가 처방 설정치(SET1) 대비 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변동(강하)을 검출하는 경우, 상기 전자 제어 유닛(50)은, 주입 지점(IP)에서의 분배 네트워크 내의 유리 염소 농도를, 1.2 mg/L보다 큰 유리 염소 농도에 해당하는 미리 결정된 과염소 처리 설정치(SET2)까지 일시적으로 상승시키도록, 주입 장치(5)를 조정하도록 프로그램된다.
바람직하게는, 염소 처리 방법과 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 제2 프로브(40)가 상기 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 상기 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 높은 지속시간을 갖는, 처방 설정치(SET1) 대비 원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하는 경우에, 상기 전자 제어 유닛(50)은, 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도를 일시적으로 미리 결정된 과염소 처리 설정치(SET2)까지 상승시키도록 프로그램된다.
염소 처리 방법과 관련하여 이미 앞에서 설명된 바와 같이, 전자 제어 유닛(50)은 바람직하게는, 상기 미리 결정된 안전 한계(Diff1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 상기 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 높은 지속시간을 갖는 원점(Far point)에서의 농도 변동(강하)의 검출을, 주입 지점에서의 유리 염소 농도의 상승(과염소 처리)의 조건으로 삼도록 프로그램되며, 그에 따라, 거짓 경보에 대해 가능한 한 독립적인 시스템을 만들 수 있고, 쉽고 신뢰성있는 방식으로 관리될 수 있는 제어를 형성할 수 있다.
앞에서 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템은 다음을 포함하는 점에서 선행 기술의 해결책과 상이하다:
- 원점(FP)에서 유리 염소를 연속적으로 검출하기 위한 제2 프로브(40); 및
- 앞에서 설명된 제어 로직에 따라(본 발명에 따른 염소 처리 방법 또한 참조), 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도를, 원점(FP)에서 상기 제2 프로브(40)에 의해 검출된 유리 염소의 농도 값의 함수로서 변화시키도록, 주입 장치를 작동하도록 프로그램된 전자 제어 유닛(50).
이러한 본질적인 차이를 제외하면, 본 발명에 따른 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템은 종래 기술의 유사한 기술 시스템과 유사하거나 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 특정 구현예에 따르면, 재순환 분배 네트워크를 갖는 식수의 생산 및 분배 시스템은 바람직하게는, 선박의 다양한 데크 상에 배열된, 병렬로 연결된 둘 이상의 루프 순환유로(loop circuit) 위에 구성된다. 도 3은, 승객 데크(P1) 및 서비스 데크(P2)의 2개의 데크를 개략적으로 도시한다.
특히, 시스템은 선박의 이중바닥 및 오염물 공간으로부터 구조적으로 분리된, 복수의 물 저장 탱크(1)를 포함한다. 시스템은 증발기-증류기 시스템 및/또는 역삼투-증류기 시스템 및/또는 벙커링 시스템(bunkering system)(미도시)에 의해 공급될 수 있다.
이 시스템은 수처리 장치(5), 특히 여과 및 염소 처리 장치를 포함한다.
이미 언급된 본 발명의 목적을 위해, 본 시스템은 물 속에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 분배 네트워크의 미리 결정된 주입 지점(IP)에 주입하기 위한 장치(5)를 포함하는 것이 필수적이다.
분배 네트워크는 다음으로 이루어진다:
- 통상적으로 스테인리스 스틸로 만들어지지만 반드시 스테인리스 스틸로 만들어지는 것은 아닌, 선박의 데크 상에서 분배 순환유로를 형성하고 분배 루프를 구성하는 주 매니폴드; 및
- 플라스틱, 스테인리스 스틸 또는 기타 적합한 재료로 만들어지며, 주 매니폴드로부터의 물을 객실의 승객 사용자 및 레스토랑 및 공용 구역의 사용자에게 분배하는 제2 매니폴드.
유리하게는, 분배 네트워크는 다음을 구비한다: - 인출/부스트/재순환 펌프(3, 14); - 히터 및 냉각기(7, 16, 17); - 제어 밸브/역류 방지 밸브(2, 6, 13, 15).
바람직하게는, 분배 네트워크는 차가운 식수 순환유로(지시번호 1 내지 13) 및 뜨거운 식수 순환유로(지시번호 14 내지 21)로 나뉜다.
특히, 지시번호 1 내지 9는, 물을 식수 저장 탱크(1)로부터 승객에게 공급하는 데크(P1) 상의 루프 쪽으로 그리고 서비스 사용자, 레스토랑 및 공용 구역에 공급하는 데크(P2) 상의 루프 쪽으로 가져다주는 주 매니폴드로 이루어진 네트워크의 분지(branch)를 식별하며; 지시번호 10, 11, 40은 데크로부터 온 차가운 식수의 재순환 매니폴드를 나타내며; 지시번호 13, 18 및 19는 뜨거운 식수의 공급 매니폴드를 식별하며; 지시번호 20 및 21은 데크로부터 온 뜨거운 식수의 재순환 매니폴드를 나타낸다.
본 시스템에는 다음이 구비된다:
- 주입 지점(IP) 또는 그 부근에 있는, 분배 네트워크 내의 유리 염소의 제1 검출 프로브(4); 및
- 원점(FP)에서의 유리 염소의 연속적 검출을 위한 제2 프로브(40).
2개의 프로브(4 및 40)는, 바람직하게는 제어실(30)에 배치된, 전자 제어 유닛(50)에 데이터 전송 라인(41 및 42)을 통해 연결된다. 그 다음, 전자 제어 유닛(50)은, 상기 장치(5)를 제어하기 위해 제3 데이터 전송 라인(43)에 의해 주입 장치(5)에 연결된다.
유리하게는, 제1 프로브(4)는 동일한 주입 장치(5)에 통합될 수 있다. 이 경우 프로브는 주입 지점의 바로 상류에 배치되고, 유량계에 기능적으로 부착될 수 있다. 주입되는 염소 화합물의 양은 유리 염소 잔류 농도의 현재 값 및 그 순간의 물의 흐름을 기준으로 계산된다.
대안적으로, 제1 프로브(4)는, 상기 주입 장치의 프로브에 추가적으로 또는 상기 주입 장치의 프로브를 대신하여, 주입 장치(5)의 바로 하류에 배치될 수 있다.
유리하게는, 주입 장치(5)는 중화 물질(예를 들어, 소듐 메타비술파이트(E223))의 주입 장치를 구비할 수 있다.
유리하게는, 식수의 생산 및 분배 시스템은 다음을 포함할 수 있다:
- 모두 주입 지점(IP)에 또는 그 근처에 배치되는, 적어도 두 개의 제1 프로브(4); 및
- 모두 원점(FP)에 배치되는 적어도 두 개의 제2 프로브(40).
주입 지점(IP)과 원점(FP)에서의 2개의 프로브(4 또는 40)의 배열은 검출된 농도 값의 검사를 수행하는 것을 가능하게 한다. 구체적인 작동에 있어서, IP 또는 FP에 있는 두 개의 프로브들 사이의 판독 상의 가능한 차이는, 두 개의 프로브 중 하나의 이상(anomaly) 및/또는 검출 실패를 강조하며, 그에 따라, 개입(intervention)을 가능하게 한다.
본 발명은 수많은 이점을 달성하는 것을 가능하게 하며, 이들 중 몇 가지는 이미 설명되었다.
본 발명에 따른, 선박, 특히 여객 선박 상에서 식수를 염소 처리하는 방법은, 분배 네트워크에서 부식 현상의 발생을 제거하거나 적어도 감소시킴과 동시에, 네트워크의 무균성을 계속 보장하는 것을 가능하게 한다.
처방 염소 처리 조건에서 본 발명에 의해 고려되는 유리 염소 값(0.4 내지 1.2 mg/L, 및 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mg/L)은, 사실상, 염소 화합물의 낮은 수준의 소비, 병원성 미생물로부터 적합한 수준의 보호, 순환유로 재료의 노화 감소 및 스테인리스 스틸의 부식의 방지를 동시에 제공할 수 있다.
이러한 "낮은 수준의 염소 처리"의 채택은, 제어 시스템을, 분배 네트워크의 부식 현상과 관련된 염소 소비와 독립적이 되도록 만든다. 결과적으로, 원점(FP)에서의 농도 감소는 분배 네트워크에서 생물학적 물질의 존재와 더 쉽게 연관되므로, 네트워크를 안전하게 만들기 위한 염소 처리 수준의 일시적인 증가를 촉발하는 조건으로 삼을 수 있다. 이는 원점(FP)에서 검출된 유리 염소의 농도에 따라 피드백 제어 시스템을 실행하는 것을 가능하게 한다.
따라서, 유리하게는, 본 발명에 따른, 선박 상에서 식수를 염소 처리하는 방법은 실행이 용이하며 완전히 자동화된 방식으로 관리될 수 있다. 이것은 승무원으로부터, 유리 염소의 강하와 그것의 유지에 필요한 수준에 대한 주관적인 평가의 부담을 덜어준다.
따라서, 본 발명에 따른 식수의 염소 처리 방법은, 종래의 방법과 비교하여, 원점(FP)에서의 검출 프로브의 설치 및 적합하게 프로그램된 전자 제어 유닛 만을 요구하기 때문에, 복잡한 자동 제어 시스템을 필요로 하지 않고서도 실행될 수 있다.
물 오염의 경우, 본 시스템은 규정에 의해 부과된 한계와 관련하여 안전 허용범위를 보장하도록 반응할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제공되는 일시적 과염소 처리(가능하게는 여러 단계로 반복 가능)는, 사실상, 다음의 바람직한 조건을 둘 다 동시에 보장하는데 적합하다: 세균 무리(bacterial flora)의 파괴 및 스테인리스 스틸의 보존. 본 발명에 따른 염소 처리 방법은, 부식의 위험을 불필요하게 증가시키지 않기 위해서, 그러한 과염소화가 실질적으로 필요시에만, 즉 순환유로의 실제 오염의 경우에만, 수행되도록 구성된다.
이러한 "낮은 수준의 염소 처리"의 채택은 또한, 인체 건강을 보호한다는 장점이 있다. 사실 이 마지막 측면과 관련하여, 수년에 걸쳐, 소독 목적으로 물에 첨가된 하이포클로라이트가 인체 건강에 악영향을 미친다는 인식이 커지고 있음을 상기해야 한다. 하이포클로라이트 부산물(그 일부는 총 잔류 염소(Total Residual Chlorine, TRC) 파라미터에 속함) 분야는 모니터링의 대상이 되고 많은 경우에 국제 기준에 의해 제한된다.
본 발명에 따른 선박 상에서의 식수의 생산 및 분배 시스템은, 최종적으로, 부식 현상의 발생을 감소시키고 동시에 분배 네트워크의 무균 상태를 유지하는 로직에 따라 물의 염소 처리를 자동으로 제어하도록 한다.
그에 따라서, 본 발명은 기재된 목적을 달성하였다고 생각된다.
명백하게도, 그것의 실용적인 구현예들은, 본 발명의 보호 범위를 벗어 나지 않은 채, 설명된 것들과 다른 형태 및 구성을 취할 수 있다.
또한, 모든 세부 사항은 기술적으로 균등한 요소로 대체될 수 있으며, 사용된 치수, 형태 및 재료는 필요에 따라 어떤 것도 될 수 있다.

Claims (15)

  1. 선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법으로서,
    상기 선박은 식수 생산 및 분배 시스템을 구비하고, 상기 식수 생산 및 분배 시스템은 재순환 분배 네트워크; 및 미리 결정된 주입 지점(injection point: IP)에서, 상기 분배 네트워크 내로, 물 중에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 주입하기 위한 장치;를 포함하며,
    상기 염소 처리 방법은 염소 처리 단계 a)로서, 상기 적어도 하나의 염소 화합물이 순환(circulation) 내로, 상기 미리 결정된 주입 지점(IP)에서, 상기 분배 네트워크에 미생물이 없도록 유지하기 위해 주입되는, 염소 처리 단계 a)를 포함하고,
    또한, 상기 염소 처리 방법은 다음의 작동 단계들(operative steps):
    - 상기 주입 지점(IP)에서의 유리 염소 농도에 대한 처방 설정치(SET1)를 0.4 내지 1.2 mg/L로 고정하는 단계 b);
    - 상기 주입 지점(IP)에서의 또는 그 근처에서의 유리 염소의 농도를, 그 내부에 배치된 적어도 제1 검출 프로브(4)에 의해, 모니터링하는 단계 c); 및
    - 상기 주입 지점(IP)으로부터 상기 분배 네트워크의 최원점(furthest point: FP)에서의 유리 염소의 농도를, 그 내부에 배치된 적어도 제2 검출 프로브(40)에 의해, 연속적으로 모니터링하는 단계 d);를 포함하며,
    또한, 상기 염소 처리 단계 a)의 주입은 처방 염소 처리(regimen chlorination)를 위한 하위 단계 a1)으로서, 상기 염소 화합물의 상기 분배 네트워크 내로의 주입이, 상기 주입 지점(IP)에서의 상기 분배 네트워크 내의 유리 염소의 농도가 상기 처방 설정치(SET1)로 유지되도록 수행되는, 하위 단계 a1)을 포함하며,
    상기 처방 염소 처리를 위한 하위 단계 a1)은, 상기 제2 프로브가 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하지 않은 경우에, 또는 상기 제2 프로브(40)가, 미리 결정된 안전 한계(DIFF1)보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 농도 변화를 검출하는 경우에, 수행되며,
    상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 강하는 상기 분배 네트워크 내의 생물학적 물질의 존재에 직접적으로 기인하고, 또한, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 강하는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 주입 지점(PI)에서의 염소 수준의 일시적인 상승 작동을 위한 촉발 조건으로서 사용하기에 적합한,
    염소 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주입 지점(IP)에서의 유리 염소 농도를 위한 상기 처방 설정치(SET1)는 0.4 내지 1.0 mg/L의 범위, 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mg/L의 범위 내에 포함되는, 염소 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 최원점(FP)에서의 농도 값의 변화의 상기 미리 결정된 안전 한계(DIFF1)는 0.2 mg/L 이하이고, 바람직하게는 약 0.1 mg/L인, 염소 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최원점(FP)에서의 농도 값의 변화의 상기 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)는 30 분 내지 2 시간의 범위, 바람직하게는 30 분 내지 1 시간의 범위에서 선택되는, 염소 처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주입 단계 a)는 일시적 과염소 처리(transient hyper-chlorination)를 위한 하위 단계 a2)를 포함하고, 여기에서 상기 염소 화합물의 상기 분배 네트워크 내로의 주입은, 상기 주입 지점(IP)에서의 상기 분배 네트워크 내의 유리 염소 농도를, 1.2 mg/L보다 큰 유리 염소의 농도에 해당하는 미리 결정된 과염소 처리 설정치(SET2)까지 일시적으로 상승시키도록 수행되며, 일시적 과염소 처리를 위한 상기 하위 단계 a2)는, 상기 제2 프로브가, 상기 미리 결정된 안전 한계(DIFF1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 상기 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 높은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하는 경우에 수행되는, 염소 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 과염소 처리 설정치(SET2)는 5.0 mg/L 이하, 바람직하게는 2.0 내지 3.0 mg/L, 더욱더 바람직하게는 2.5 mg/L의 유리 염소의 농도 값으로 고정된, 염소 처리 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 일시적 과염소 처리를 위한 상기 하위 단계 a2)는 일시적 과염소 처리의 미리 결정된 시간 구간(Δt2) 동안 계속되는, 염소 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 일시적 과염소 처리의 상기 시간 구간은 상기 분배 네트워크의 연장(extension)에 따라 설정되는, 염소 처리 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 일시적 과염소 처리의 상기 시간 구간(Δt2)은 2 내지 12 시간, 바람직하게는 2 내지 6 시간의 범위에서 선택된 기간을 갖는, 염소 처리 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 일시적 과염소 처리를 위한 상기 하위 단계 a2)의 종료시에, 상기 염소 처리 방법은 유리 염소 농도의 안정화를 위한 단계 e)를 포함하고, 여기에서 상기 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도는, 상기 과염소 처리 설정치(SET2)로부터 상기 처방 설정치(SET1)에 도달할 때까지 감소시켜지며, 안정화를 위한 상기 단계 e)의 종료시에, 상기 최원점(FP)에서 상기 처방 설정치(SET1)에 실질적으로 해당하는 유리 염소 농도가 검출되는지 여부에 따라, 처방 염소 처리를 위한 상기 하위 단계 a1) 또는 일시적 과염소 처리를 위한 상기 하위 단계 a2)가 다시 반복되는, 염소 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 안정화를 위한 상기 단계 e)에서, 상기 염소 화합물의 주입이 중단되고 환원 물질이 주입되어 유리 염소를 중화시킴으로써 상기 처방 설정치(SET1)의 도달을 가속시키거나, 또는 유리 염소의 농도가 상기 처방 설정치(SET1)에 도달할 때까지 아무런 개입 없이 떨어지도록 방치되는, 염소 처리 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 제어 유닛(50)에 의해 자동적으로 수행되는 염소 처리 방법.
  13. 식수 생산 및 분배 시스템을 포함하는 선박, 특히 여객 선박으로서, 상기 식수 생산 및 분배 시스템은
    - 재순환 분배 네트워크;
    - 미리 결정된 주입 지점(IP)에서, 상기 분배 네트워크 내로, 물 중에서 유리 염소를 생성할 수 있는 적어도 하나의 염소 화합물을 주입하기 위한 장치; 및
    - 상기 주입 지점(IP)에서의 또는 그 근처에서의 상기 분배 네트워크 내의 유리 염소를 위한 적어도 제1 검출 프로브(4);를 포함하고,
    또한, 상기 식수 생산 및 분배 시스템은
    - 상기 염소 주입 지점(IP)으로부터의 최원점에서, 상기 분배 네트워크 내에서 순환 중인 유리 염소를 연속적으로 검출하기 위한 적어도 제2 프로브(40); 및
    - 상기 염소 주입 지점(IP)으로부터의 최원점(FP)에 있는 상기 제2 프로브(40)에 의해 검출된 유리 염소의 농도 값의 함수로서, 상기 주입 지점(IP)에서 유리 염소의 농도를 변화시키기 위해 상기 주입 장치에 작용하도록 프로그램된 전자 제어 유닛(50);을 포함하며,
    상기 전자 제어 유닛(50)은, 상기 제2 프로브(40)가 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하지 않은 경우에, 또는 상기 제2 프로브(40)가, 미리 결정된 안전 한계(DIFF1)보다 낮은 존재(entity) 및/또는 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 낮은 지속시간을 갖는, 상기 처방 설정치(SET1) 대비 농도 변화를 검출하는 경우에, 상기 주입 지점(IP)에서의 상기 분배 네트워크 내의 유리 염소의 농도를, 0.4 내지 1.2 mg/L의 유리 염소 농도 범위 내에 포함된 처방 설정치(SET1)에서 유지하도록, 상기 주입 장치를 조정하도록 프로그램되는,
    선박.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛(50)은, 상기 제2 프로브(40)가 상기 처방 설정치(SET1) 대비 상기 최원점(FP)에서의 유리 염소 농도의 변화를 검출하는 경우, 바람직하게는 그러한 농도의 변화가 상기 미리 결정된 안전 한계(DIFF1)보다 높은 존재(entity) 및/또는 상기 미리 결정된 안전 시간 한계(Δt1)보다 긴 지속시간을 갖는 경우, 상기 주입 지점(IP)에서의 상기 분배 네트워크 내의 유리 염소의 농도를, 1.2 mg/L보다 큰 유리 염소의 농도에 해당하는 미리 결정된 과염소 처리 설정치(SET2)까지 일시적으로 상승시키도록, 상기 주입 장치를 조정하게 프로그램되는, 선박.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 주입 지점(IP)에서의 유리 염소의 농도를 위한 상기 처방 설정치(SET1)는 0.4 내지 1 mg/L, 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mg/L인, 선박.
KR1020187032445A 2016-05-11 2017-05-09 선박 상에서의, 특히 여객 선박 상에서의, 식수에 대한 염소 처리 방법 KR102305085B1 (ko)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900016376A1 (it) * 2019-09-16 2021-03-16 Milano Politecnico Dispositivo millifluidico per colture avanzate di agenti biologici
CN111410279B (zh) * 2020-05-21 2020-11-24 重庆昕晟环保科技有限公司 一种用于二次供水储水设备补加氯的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2467823A1 (fr) * 1979-10-17 1981-04-30 Degremont Sa Dispositif pour la desinfection de l'eau de consommation, notamment pour wagons de chemin de fer
WO2010076558A2 (en) * 2008-12-30 2010-07-08 I20 Water Limited Mains water supply processing

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958229A (en) * 1997-04-02 1999-09-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electrolytic disinfectant system
FI115060B (fi) * 2003-04-22 2005-02-28 Chip Man Technologies Oy Analyysi- ja kasvatuslaitteisto
US7851204B2 (en) * 2006-06-09 2010-12-14 Pall Microreactor Technologies, Inc. Closure for milliliter scale bioreactor
US7638064B1 (en) * 2007-09-18 2009-12-29 Miller John C Method and system for disinfecting irrigation water in agricultural irrigation systems
US8491795B2 (en) * 2011-09-01 2013-07-23 Kenneth Yat-Yi Chen Conversion of seawater to drinking water at room temperature
WO2013086509A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Duke University Flow chamber assembly and methods of using the same
US20160052797A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Manuel J ECONOMEDES Methods and systems for use in treatment of liquids
JP2016060353A (ja) 2014-09-17 2016-04-25 三井造船株式会社 船舶の飲料水タンク設備

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2467823A1 (fr) * 1979-10-17 1981-04-30 Degremont Sa Dispositif pour la desinfection de l'eau de consommation, notamment pour wagons de chemin de fer
WO2010076558A2 (en) * 2008-12-30 2010-07-08 I20 Water Limited Mains water supply processing

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