KR20190025324A - 선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법 - Google Patents

선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법 Download PDF

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KR20190025324A
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Abstract

본 발명은 단일의 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치에서 사용할 수 있도록 한 선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시체스트로부터 공급된 해수를 전기분해하여 염소를 생성하는 전기 분해 장치; 선박에 구비된 밸러스트 수 탱크에 상기 시체스트의 해수를 공급하고, 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치; 및 상기 선박의 운용시 선체 내로 상기 해수를 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치를 포함하며, 상기 밸러스트 수 처리 장치 및 상기 해수 쿨링 장치는 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 공급받아 상기 밸러스트 수 및 상기 해수의 해양생물을 살균시키는, 선박의 해수 처리 시스템이 제공된다.

Description

선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법{SEW WATER TREATMENT SYSTEM OF SHIP AND SEW WATER TREATMENT METHOD USING THE SAME}
본 발명은 선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치에서 사용할 수 있도록 한 선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박을 운항하기 위해서는 메인 엔진, 발전기 엔진, 보일러, 펌프, 에어컨 등과 같이 많은 장비들이 작동된다.
이러한 각 장비들은 운전되면서 많은 열을 발생시킨다. 이렇게 발생되는 열을 소산시키기 위해서 각각의 장비에는 냉각수가 공급된다. 일부 장비의 경우에는 공기를 통해 냉각을 하는 공냉식이 사용되기도 하나, 많은 장비들은 냉각 효율이 높은 수냉식 방식이 적용된다.
이때 각 장비에서 직접적으로 열을 흡수하기 위한 냉각수 매체로는, 청수(Fresh Water: FW)가 사용된다. 각 장비로부터 열을 흡수하기 위한 이 청수는 열교환기(Heat Exchanger)를 통해 해수와 열교환을 하면서 해수에 열을 전달시키게 되며, 해수는 바다로 배출되면서 지속적으로 선박에서 발생되는 열을 소산시키게 된다.
MGPS(Marine Growth Prevention System)는, 선박에 공급되는 해수에 서식하고 있는 해양생물(조개, 해조류, 해양미생물 등)을 살균할 수 있는 설비이다. MGPS는 해양생물을 살균하여 해수 배관이 막히는 것을 방지함으로써 원활한 해수 유입을 가능케 한다.
이러한 MGPS의 작동원리는, Cu(구리)와 Al(알루미늄)로 마련된 아노드(Anode)에 전류를 공급하며, 전류에 의해 아노드를 녹여서 해수에 서식하는 해양생물을 살균하는 방식이다.
종래에는 MGPS 업체에서 추천하는 전류값을 세팅시켜서 MGPS 아노드를 녹이는 방법을 사용하였으며, 해수의 유입량에 관계없이 항상 일정한 전류에 의해 일정한 양의 아노드를 소모하게 된다.
한편, MGPS 뿐만 아니라, 선박에 설치된 밸러스트 수 처리 장치도 기본적으로 UV 소독, 오존, 열처리, 화학제 또는 염소 소독 등의 방법이 사용되고 있고, 청수 탱크의 청소의 경우 별도의 염소 탱크로 소독을 해 주거나 기타 다른 방법으로 청수 탱크를 청소하고 있는 상황이다.
대한민국 공개특허공보 제2016-0012616호(2016.02.03) "선박용 살균 소독수 공급 시스템 및 그 방법"
상술된 MGPS, 밸러스트 수 처리 장치 및 청수 탱크 청소 장치는 염소라는 방식으로 소독 또는 살균처리할 수 있었으나, 각각 별도의 장비를 구성하여 MGPS는 전기 분해 장치 또는 CU 아노드, AL 아노드를 적용하였고, 밸러스트 수 처리 장치는 UV 장치, 오존, 화학, 초음파, 열처리 등을 적용하였으며, 별도의 염소 탱크를 통해 청수탱크를 소독하였다.
본 발명의 목적은, 단일의 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치에서 사용할 수 있도록 한 선박의 해수 처리 시스템 및 이를 이용한 해수 처리 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시체스트로부터 공급된 해수를 전기분해하여 염소를 생성하는 전기 분해 장치; 선박에 구비된 밸러스트 수 탱크에 상기 시체스트의 해수를 공급하고, 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치; 및 상기 선박의 운용시 선체 내로 상기 해수를 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치를 포함하며, 상기 밸러스트 수 처리 장치 및 상기 해수 쿨링 장치는 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 공급받아 상기 밸러스트 수 및 상기 해수의 해양생물을 살균시키는, 선박의 해수 처리 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템은 상기 선박에 필요한 청수를 저장한 청수 탱크를 더 포함하며, 상기 청수 탱크는 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 공급받아 소독할 수 있다.
상기 전기 분해 장치의 용량은 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 필요한 용량과 상기 해수 쿨링 장치에서 필요한 용량을 합한 용량으로 정해질 수 있다.
상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소는 상기 시체스트에 공급되고, 상기 해수 쿨링 장치는 상기 염소에 의해 해양생물이 살균된 해수를 상기 시체스트로부터 공급받아 냉각시키는 해수 냉각기와, 상기 시체스트의 해수를 상기 해수 냉각기에 공급하기 위한 해수 쿨링 펌프를 포함할 수 있다.
상기 해수 쿨링 펌프는 상기 해수의 염소농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도로 유지시켜주는 유량으로 정해질 수 있다.
상기 해수 쿨링 장치의 냉각 부하에 따라 해수의 양이 가변적으로 변하는 경우, 상기 전기 분해 장치는 상기 해수 냉각기를 거쳐 선외로 배출되는 해수의 유량을 측정하는 해수 유량계와, 상기 전기 분해 장치에 해수를 공급하는 해수 공급 펌프와 각각 연결되어, 상기 해수 유량계로부터 측정된 해수의 유량에 따라 아노드에 대한 전류량과 상기 해수 공급 펌프의 유량을 조절하여 해수의 염소 농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도에 맞출 수 있다.
상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치와 상기 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동시 상기 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하고, 상기 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 상기 시체스트로 연결되는 라인과 상기 밸러스트 수 탱크로 연결되는 라인에 각각 설치된 컨트롤 밸브의 개도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템은 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 선외로 배출시킬 때 밸러스트 수의 염소 농도를 미리 설정된 기준잔류염소농도로 만족시키기 위해 중화시키는 중화유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템은 상기 청수 탱크의 청수를 공급받아 상기 청수 탱크로 재순환시키는 청수 재순환 펌프; 및 상기 청수 재순환 펌프에 의해 재순환되는 청수의 유량을 측정하는 청수 유량계를 더 포함하고, 상기 전기 분해 장치는 상기 청수 탱크의 소독시 상기 청수 유량계로부터 측정된 청수의 유량을 수신하여 청수의 염소 농도가 미리 설정된 제 2 기준염소농도로 미리 정해진 시간동안 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템은 상기 청수 탱크의 청수를 필요한 곳으로 이송하기 위한 청수 이송용 펌프; 및 상기 청수 탱크에서 배출된 청수에 포함된 염소를 측정하는 염소 측정기를 더 포함하고, 상기 전기 분해 장치는 상기 청수 이송용 펌프를 거쳐 청수를 이송하는 이송라인의 소독시 상기 염소 측정기로부터 수신된 염소의 농도가 미리 설정된 제 3 기준염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시체스트로부터 공급된 해수를 전기분해하여 염소를 생성하는 전기 분해 장치와, 선박에 구비된 밸러스트 수 탱크에 상기 시체스트의 해수를 공급하고, 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치와, 상기 선박의 운용시 항시 운용되며, 선체 내로 상기 해수를 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치를 포함하는 선박의 해수 처리 시스템의 해수 처리 방법으로서, 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 상기 밸러스트 수 처리 장치 및 상기 해수 쿨링 장치에서 각각 공급받아 상기 밸러스트 수 및 상기 해수의 해양생물을 살균시키는, 선박의 해수 처리 방법이 제공된다.
상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치의 가동시, 해수 냉각기를 통과하여 선외로 배출되는 유량을 측정하는 해수 유량계로부터 측정된 유량에 따라 해수의 염소 농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도에 맞추도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절할 수 있다.
상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치와 상기 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동시 상기 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하고, 상기 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 상기 시체스트로 연결되는 라인과 상기 밸러스트 수 탱크로 연결되는 라인에 각각 설치된 컨트롤 밸브의 개도를 제어할 수 있다.
상기 전기 분해 장치는, 상기 선박에 필요한 청수를 저장한 청수 탱크의 청수를 공급받아 상기 청수 탱크로 재순환되는 청수의 유량을 측정하는 청수 유량계로부터 측정된 청수의 유량을 수신하여 청수의 염소 농도가 미리 설정된 제 2 기준염소농도로 미리 정해진 시간동안 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절할 수 있다.
상기 전기 분해 장치는 청수 탱크의 청수를 필요한 곳으로 이송하기 위한 청수 이송용 펌프를 거쳐 청수를 이송하는 이송라인 소독시 청수 탱크에서 배출된 청수에 포함된 염소를 측정한 염소 측정기로부터 측정된 염소를 수신하여 염소의 농도가 미리 설정된 제 3 기준염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 단일의 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치에서 사용할 수 있고, 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 청수 탱크의 소독용으로 사용할 수 있다.
특히, 여러 개의 중복된 장비를 사용하지 않고 하나의 전기 분해 장치에서 생성된 염소를 밸러스트 수 처리 장치, 해수 쿨링 장치 및 청수 탱크를 소독하는 소독 장치에서 공급받아 살균 또는 소독함으로써 배치 관점에서 이득일 뿐만 아니라, 각각에서 요구하는 염소의 농도를 해수 공급 펌프의 유량 및 전기분해를 위한 아노드에 대한 전류량 조절로 인해 유지할 수 있어 에너지를 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 해수 처리 시스템은 밸러스트 수 탱크(11)에 시체스트(10)의 해수를 공급하고, 밸러스트 수 탱크(11)에 저장된 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치와, 시체스트(10)의 해수를 선체 내로 원활하게 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치와, 밸러스트 수 처리 장치 및 해수 쿨링 장치에 염소를 생성하여 공급하는 전기 분해 장치(1)를 포함하여 구성된다.
전기 분해 장치(1)는 시체스트(10)의 해수를 공급받아 전기분해함으로써 소독물질인 염소(차아염소산)를 생성하는 염소 생성기(미도시)를 포함한다.
이러한 전기 분해 장치(1)는 밸러스트 수 처리 장치에 구비되어 밸러스트 수 탱크(11)에 공급되는 밸러스트 수의 유량을 측정하는 밸러스트 수 유량계(5)와, 해수 쿨링 장치에 구비되어, 선외로 배출되는 해수의 유량을 측정하는 냉각수 유량계(6)와, 청수 탱크(16)의 청수를 재순환시키는 유량을 측정하는 청수 유량계(7) 및 청수 탱크(16)에서 배출되는 청수에 포함된 염소를 측정하는 염소 측정기(17)와 각각 연결되어, 밸러스트 수의 유량, 해수의 유량, 청수의 유량 및 염소 측정치를 각각 수신하고, 수신된 유량과 가동중인 장치에 따라 미리 설정된 염소농도로 유지되도록 해수 공급 펌프(13)를 통해 공급되는 해수의 유량과 전기분해되는 전류량을 조절하는 제어기(미도시)를 포함한다.
시체스트(10)의 해수는 해수 공급 펌프(13)를 통해 전기 분해 장치(1)에 공급되고, 전기 분해 장치(1)와 해수 공급 펌프(13) 사이에는 필터(3)가 배치된다. 필터(3)는 전기 분해 장치(1)에 공급되는 해수의 이물질을 걸러주는 역할을 한다.
전기 분해 장치(1)는 필터(3)를 거쳐 공급된 해수를 전기 분해하여 생성된 염소를 해수 쿨링 장치, 밸러스트 수 처리 장치 및 청수 탱크(16)를 소독하는 소독장치 중 적어도 하나에 공급한다.
해수 쿨링 장치는 선박 운용시 항시 운용되고, 밸러스트 수 처리 장치는 밸러스트 수 탱크(11)에 시체스트(10)의 해수를 공급하거나 밸러스트 수 탱크(11)에 저장된 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시킬 때 가동된다.
이에 따라 전기 분해 장치(1)는 해수 쿨링 장치만 가동될 때, 또는 해수 쿨링 장치와 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동될 때, 또는 해수 쿨링 장치와 소독 장치가 동시에 가동될 때의 상황에 맞게 염소의 양과 염소의 농도가 조절되도록 해수 공급 펌프(13)의 유량 및 아노드에 대한 전류량을 제어한다.
더 자세하게는, 해수 쿨링 장치와 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동될 때 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량을 조절하고, 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 전기 분해 장치(1)와 밸러스트 수 탱크(11) 사이의 제 1 라인(L1)에 설치된 제 1 컨트롤 밸브(B1)와 전기 분해 장치(1)와 시체스트(10) 사이의 제 2 라인(L2)에 설치된 제 2 컨트롤 밸브(B2)의 개도를 각각 제어한다. 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도는 예를 들면 0.5PPM 이고, 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도는 예를 들면 2.5PPM으로 설정될 수 있다.
이에 따라 염소의 양과 농도가 정해지면 제 1 및 제 2 라인(L1, L2)을 거쳐 통과되는 염소의 양을 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)로 각각 조절하고, 이후 각각의 소비처, 즉 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치의 최종 목표로 하는 최종염소농도에 맞춰지도록 유량을 각각 조절한다.
전기 분해 장치(1)는 밸러스트 펌프(12)와 연결되어, 밸러스트 수 처리 장치에서 최종목표로 하는 최종염소농도에 맞춰지도록 밸러스트 펌프(12)를 통해 공급되는 밸러스트 수의 유량을 조절하고, 해수 쿨링 펌프(9)와 연결되어, 해수 쿨링 장치에서 최종목표로 하는 최종염소농도에 맞춰지도록 해수 쿨링 펌프(9)를 통해 공급되는 해수의 유량을 조절한다.
전기 분해 장치(1)의 유량은 밸러스트 수 처리 장치에서 필요한 유량과 해수 쿨링 장치에서 필요한 유량을 합한 유량으로 정해질 수 있다.
상술된 바와 같이, 전기 분해 장치(1)는 가동 환경에 맞춰 해수 쿨링 장치, 또는 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치에 조절된 염소가 공급되도록 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량을 조절하고, 동시 가동시 1차적으로 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량을 조절하고, 2차적으로 상술된 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)의 개도를 조절하며, 3차적으로 각 소비처에서 요구하는 최종염소농도에 맞춰지도록 각 소비처에 설치된 밸러스트 펌프(12) 및 해수 쿨링 펌프(9)의 유량을 조절할 수 있다.
해수 쿨링 장치와 소독 장치가 동시에 가동될 때 전기 분해 장치(1)의 유량은 해수 쿨링 장치에서 필요한 유량과 소독장치에서 필요한 유량을 합한 유량으로 정해지며, 전기 분해 장치(1)는 가동 환경에 맞춰 해수 쿨링 장치, 또는 해수 쿨링 장치 및 소독 장치에 조절된 염소가 공급되도록 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량을 조절할 수 있다.
이와 같이 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량의 조절을 통해, 염소의 농도를 가동환경에서 맞춰 조절할 수 있다.
더 설명하면, 전기 분해 장치(1)는 해수 쿨링 펌프(9)만 가동시 해수 쿨링 펌프(9)의 유량을 기준 유량으로 설정하여 해수의 염소 농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도(예를 들면, 0.5PPM)로 유지시켜 주거나, 해수 쿨링 장치의 냉각 부하에 따라 해수의 양이 가변적으로 변하는 경우 전기 분해 장치(1)는 해수 냉각기(8)를 거쳐 선외로 배출되는 해수의 유량을 측정하는 해수 유량계(6)로부터 측정된 해수의 유량을 수신하고, 수신된 해수의 유량에 따라 해수의 염소농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도(예를 들면, 0.5PPM)에 맞추도록 아노드에 대한 전류량과 해수 공급 펌프(13)의 유량을 조절한다.
해수 쿨링 장치는 시체스트(10), 시체스트(10)에 염소를 공급하는 전기 분해 장치(1), 시체스트(10)에 공급된 염소에 의해 해양생물이 살균된 해수를 공급받아 냉각시키는 해수 냉각기(8), 시체스트(10)의 해수를 해수 냉각기(8)에 공급하기 위한 해수 쿨링 펌프(9) 및 해수 냉각기(8)를 거쳐 선외로 배출되는 해수의 유량을 측정하는 해수 유량계(6)를 포함할 수 있다.
시체스트(10)는 해수를 석션(suction)하는 선박의 한 곳에 염소를 주입하여 해수를 석션하여 제 1 기준염소농도(0.5PPM)의 염소량을 유지하도록 전기 분해 장치(1)에서 생성된 염소를 공급받는다.
시체스트(10)의 해수를 해수 냉각기(8)까지 공급하는 해수 쿨링 펌프(9)는, VFD 펌프로 에너지 세이빙(ENERGY SAVING)을 실시하기도 한다. 해수 냉각기(8)는 해수를 냉매로 이용해 선박에 필요한 청수를 냉각시키는 장치이다.
해수 유량계(6)에 의해 측정된 해수의 유량은 전기 분해 장치(1)의 제어기에서 수신한다. 전기 분해 장치(1)의 제어기는 수신된 해수의 유량에 따라 해수의 염소농도가 미리 설정된 제 1 기준염소농도(예를 들면, 0.5PPM)로 유지되도록 전기 분해 장치(1)에 공급되는 해수의 유량과 인가되는 전류량을 조절한다.
밸러스트 수 처리 장치는 시체스트(10)의 해수 및 밸러스트 수 탱크(11)의 밸러스트 수의 이물질을 걸러주는 메인 필터(2)와, 메인 필터(2)를 거친 시체스트(10)의 해수에 염소를 공급하는 전기 분해 장치(1)와, 밸러스트 수 탱크(11)에 공급되는 밸러스트 수의 유량 또는 선외로 배출되는 밸러스트 수의 유량을 측정하는 밸러스트 수 유량계(5)와, 밸러스트 수 탱크(11)의 밸러스트 수를 선외로 배출시 밸러스트 수의 염소농도가 미리 설정된 기준잔류염소농도(예를 들면, 1PPM) 이상이 되지 않도록 중화시키는 중화유닛(예를 들면, TRO-N Unit)(4)을 포함할 수 있다.
밸러스트 펌프(12)는 시체스트(10)의 해수를 받아와 밸러스트 수 탱크(11)에 공급 또는 밸러스트 수 탱크(11)에 저장된 밸러스트 수를 선외로 배출할 때 사용하는 펌프이다.
한편, 전기 분해 장치(1)에서 생성된 염소는 청수 탱크(16)를 소독하기 위해 사용되며, 별도의 염소탱크를 구비하지 않고도 필요시 청수 탱크(16)의 청수를 청수 재순환 펌프(14)를 통해 재순환시키면서 염소를 주입하여 청수 탱크(16)를 청소한다.
청수 탱크(16)에는 선박에서 필요한 청수를 저장하고 있으며, 청수 탱크(16)의 청수는 청수 이송용 펌프(15)를 통해 필요한 곳으로 이송된다.
청수 탱크(16)를 소독하는 소독장치는 염소를 생성하여 공급하는 전기 분해 장치(1), 전기 분해 장치(1)로부터 염소를 공급받는 청수 탱크(16), 청수 탱크(16)의 청수를 재순환시키기 위한 청수 재순환 펌프(14), 재순환되는 청수의 양을 측정하는 청수 유량계(7), 청수 탱크(16)의 청수를 필요한 곳으로 이송하기 위한 청수 이송용 펌프(15), 청수 탱크(16)에서 배출된 청수의 염소농도를 측정하는 염소 측정기(17)를 포함할 수 있다.
청수 탱크(16)에서 순환되는 청수의 유량을 측정하는 청수 유량계(7)는 전기 분해 장치(1)에 측정된 청수의 유량을 전송한다. 전기 분해 장치(1)는 청수 탱크(16) 소독시 미리 설정된 제 2 기준염소농도(예를 들면, 50PPM)로 미리 정해진 시간(예를 들면 12시간~24시간) 동안 유지되도록 해수 공급 펌프(13)의 유량 및 아노드에 대한 전류량을 조절한다.
염소 측정기(17)에서는 소독되고 서비스되는 청수의 염소를 측정하여 측정된 결과를 전기 분해 장치(1)에 전송한다.
전기 분해 장치(1)는 염소 측정기(17)로부터 수신된 염소의 농도가 미리 설정된 제 3 기준염소농도(예를 들면, 0.2PPM)로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 시체스트(10)의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프(13)의 유량을 조절한다. 이에 따라 필요한 곳으로 이송되는 청수의 염소농도가 제 3 기준염소농도로 유지되도록 조절되어 장비의 손실을 막으면서 청수 이송용 펌프(15)의 후단쪽 라인을 소독할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 선박의 해수 처리 시스템을 이용한 해수 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.
선박의 해수 처리 시스템에 포함된 해수 쿨링 장치는 선박의 운용시 항시 가동되어 전기 분해 장치(1)에서 생성된 염소를 시체스트(10)에 공급하여 시체스트(10)의 해수에 포함된 해양생물을 살균시킨다.
해양생물이 살균된 해수를 해수 쿨링 펌프(9)를 통해 해수 냉각기(8)에 공급되어 해수를 냉각시킨 해수를 선외로 배출시킨다.
선외로 배출되는 해수의 유량은 해수 유량계(6)에 의해 측정되고, 측정된 해수의 유량이 전기 분해 장치(1)에 전송된다.
전기 분해 장치(1)에서는 해수의 유량에 참조하여 전기 분해 장치(1)에 공급되는 해수의 유량과, 해수와 전기분해되는 전류량을 조절하여 선외로 배출되는 해수의 염소 농도가 미리 설정된 제 1 기준염소농도를 유지하도록 제어한다.
해수 쿨링 장치만 가동시는 상술된 바와 같고, 선박의 운항중에 밸러스트 수 탱크(11)에 시체스트(10)의 해수를 공급하거나 또는 밸러스트 수 탱크(11)의 밸러스트 수를 선외로 배출시킬 때, 즉 해수 쿨링 장치와 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동될 때 전기 분해 장치(1)는 해수 유량계(6)로부터 선외로 배출되는 해수의 유량을 수신하고, 밸러스트 수 탱크(11)에 공급되는 밸러스트 수의 유량 또는 선외로 배출되는 밸러스트 수의 유량을 측정하는 밸러스트 수 유량계(5)로부터 측정된 밸러스트 수의 유량을 각각 수신하여, 수신된 해수의 유량 및 밸러스트 수의 유량을 합한 유량을 이용하여 전기 분해 장치(1)의 용량을 정한다.
이후, 전기 분해 장치(1)는 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 시체스트(10)의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프(13)의 유량을 조절한다.
전기 분해 장치(1)는 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 밸러스트 수 탱크(1)와 연결되는 제 1 라인(L1)과 시체스트(10)와 연결된 제 2 라인(L2)에 설치된 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)의 개도를 제어하며, 마지막으로 상기 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)를 통과한 염소의 양과 농도에 합해지는 유량을 조절하여 각 소비처, 즉 해수 쿨링 장치 및 밸러스트 수 처리 장치의 최종염소농도를 유지하도록 제어한다. 이때, 전기 분해 장치(10)는 밸러스트 수 탱크(11)의 밸러스트 수를 선외로 배출할 때 제 1 컨트롤 밸브(B1)를 닫고, 밸러스트 수 탱크(11)에 밸러스트 수를 공급할 때 제 1 컨트롤 밸브(B1)를 열어 생성된 염소가 공급되도록 한다.
전기 분해 장치(1)는 청수 탱크(16)와 연결된 라인에 설치된 컨트롤 밸브(미도시)의 개도를 조절하여 해수 쿨링 장치와 청수 탱크(16)를 동시에 가동시 청수 탱크(16)로 보내지는 염소의 양을 조절할 수 있다.
선외로 배출되는 밸러스트 수에 포함된 염소의 농도는 미리 설정된 기준잔류염소농도(예를 들면, 1PPM) 이상이 되지 않도록 밸러스트 수 탱크(11)의 밸러스트 수를 중화 유닛(4)에 의해 중화시켜 선외로 배출된다.
이와 같이 해수 쿨링 장치와 밸러스트 수 처리 장치를 동시에 가동되더라도 해수 공급 펌프(13)의 유량과 아노드에 대한 전류량을 조절하고, 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)의 개도를 제어하며, 제 1 및 제 2 컨트롤 밸브(B1, B2)를 통과한 염소의 양과 농도에 합해지는 유량을 조절함으로써 각각의 소비처, 즉 해수 쿨링 장치와 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 모두 만족시킬 수 있다.
청수 탱크(16) 소독의 경우, 밸러스트 수의 수 처리와 동시에 가동할 필요가 없기 때문에, 전기 분해 장치(1)의 총 용량에 더해 주지 않아도 된다.
즉, 청수 탱크(16) 소독은 밸러스트 수 처리 장치의 미가동시에 수행되는 것이 바람직하다.
전기 분해 장치(1)는 청수 탱크(16)로 재순환되는 청수의 양을 측정하는 청수 유량계(7)를 통해 청수의 유량을 수신하여 청수의 염소농도가 미리 설정된 제 2 기준염소농도(예를 들면, 50PPM)로 미리 정해진 시간동안 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 시체스트(10)의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프(13)의 유량을 조절한다. 이때 제 2 기준염소농도(50PPM)는 소독을 위함이고, 소독을 하면서 잔류 염소량은 청수 탱크(16) 내에서 급격히 감소하게 된다. 염소 측정기(17)에서는 청수 탱크(16)에서 배출되는 청수에 포함된 염소농도를 측정한다. 청수 탱크(15)의 청수는 청수 이송용 펌프(15)를 통해 필요한 곳으로 이송된다.
전기 분해 장치(1)는 염소 측정기(17)에 의해 측정된 청수의 염소 농도를 수신하여 청수의 염소농도가 제 3 기준염소농도(예를 들면, 0.2PPM)로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 시체스트(10)의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프(13)의 유량을 조절한다. 이에 따라 청수 이송용 펌프(15) 후단쪽의 라인을 청소할 수 있다.
상술된 바와 같이, 하나의 전기 분해 장치(1)에서 생성된 염소는 해수 쿨링 장치의 미생물 오염 방지를 위해 사용되고, 밸러스트 수 처리 장치에서 시체스트(10)의 해수를 공급할 때 밸러스트 수의 소독을 위해 사용되며, 청수 탱크(16)의 청소용으로 사용될 수 있다. 또한, 전기 분해 장치(1)를 통해 밸러스트 수 처리 장치, 해수 쿨링 장치 및 청수 탱크(16)를 소독하는 소독 장치에 염소를 공급하여 각각에서 요구하는 염소의 농도를 만족시킬 수 있고, 여러 개의 중복된 장비를 사용하지 않고 하나의 전기 분해 장치(1)에서 생성된 염소를 공급받아 살균 또는 소독함으로써 배치 관점에서 이득일 뿐만 아니라, 각각에서 요구하는 염소의 농도를 해수 공급 펌프(13)의 유량 및 전기분해를 위한 아노드에 대한 전류량 조절로 인해 유지할 수 있어 에너지를 절감시킬 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
1 : 전기 분해 장치 2 : 메인 필터
3 : 필터 4 : 중화 유닛
5 : 밸러스트 수 유량계 6 : 해수 유량계
7 : 청수 유량계 8 : 해수 냉각기
9 : 해수 쿨링 펌프 10 : 시체스트
11 : 밸러스트 수 탱크 12 : 밸러스트 펌프
13 : 해수 공급 펌프 14 : 청수 재순환 펌프
15 : 청수 이송용 펌프 16 : 청수 탱크
17 : 염소 측정기

Claims (15)

  1. 시체스트로부터 공급된 해수를 전기분해하여 염소를 생성하는 전기 분해 장치;
    선박에 구비된 밸러스트 수 탱크에 상기 시체스트의 해수를 공급하고, 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치; 및
    상기 선박의 운용시 선체 내로 상기 해수를 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치를 포함하며,
    상기 밸러스트 수 처리 장치 및 상기 해수 쿨링 장치는 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 공급받아 상기 밸러스트 수 및 상기 해수의 해양생물을 살균시키는, 선박의 해수 처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선박에 필요한 청수를 저장한 청수 탱크를 더 포함하며,
    상기 청수 탱크는 상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 공급받아 소독하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 분해 장치의 용량은 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 필요한 용량과 상기 해수 쿨링 장치에서 필요한 용량을 합한 용량으로 정해지는, 선박의 해수 처리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소는 상기 시체스트에 공급되고,
    상기 해수 쿨링 장치는 상기 염소에 의해 해양생물이 살균된 해수를 상기 시체스트로부터 공급받아 냉각시키는 해수 냉각기와, 상기 시체스트의 해수를 상기 해수 냉각기에 공급하기 위한 해수 쿨링 펌프를 포함하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 해수 쿨링 펌프는 상기 해수의 염소농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도로 유지시켜주는 유량으로 정해지는, 선박의 해수 처리 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 해수 쿨링 장치의 냉각 부하에 따라 해수의 양이 가변적으로 변하는 경우, 상기 전기 분해 장치는 상기 해수 냉각기를 거쳐 선외로 배출되는 해수의 유량을 측정하는 해수 유량계와, 상기 전기 분해 장치에 해수를 공급하는 해수 공급 펌프와 각각 연결되어, 상기 해수 유량계로부터 측정된 해수의 유량에 따라 아노드에 대한 전류량과 상기 해수 공급 펌프의 유량을 조절하여 해수의 염소 농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도에 맞추는, 선박의 해수 처리 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치와 상기 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동시 상기 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하고, 상기 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 상기 시체스트로 연결되는 라인과 상기 밸러스트 수 탱크로 연결되는 라인에 각각 설치된 컨트롤 밸브의 개도를 제어하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 선외로 배출시킬 때 밸러스트 수의 염소 농도를 미리 설정된 기준잔류염소농도로 만족시키기 위해 중화시키는 중화유닛을 더 포함하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 청수 탱크의 청수를 공급받아 상기 청수 탱크로 재순환시키는 청수 재순환 펌프; 및
    상기 청수 재순환 펌프에 의해 재순환되는 청수의 유량을 측정하는 청수 유량계를 더 포함하고,
    상기 전기 분해 장치는 상기 청수 탱크의 소독시 상기 청수 유량계로부터 측정된 청수의 유량을 수신하여 청수의 염소 농도가 미리 설정된 제 2 기준염소농도로 미리 정해진 시간동안 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 청수 탱크의 청수를 필요한 곳으로 이송하기 위한 청수 이송용 펌프; 및
    상기 청수 탱크에서 배출된 청수에 포함된 염소를 측정하는 염소 측정기를 더 포함하고,
    상기 전기 분해 장치는 상기 청수 이송용 펌프를 거쳐 청수를 이송하는 이송라인의 소독시 상기 염소 측정기로부터 수신된 염소의 농도가 미리 설정된 제 3 기준염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하는, 선박의 해수 처리 시스템.
  11. 시체스트로부터 공급된 해수를 전기분해하여 염소를 생성하는 전기 분해 장치와, 선박에 구비된 밸러스트 수 탱크에 상기 시체스트의 해수를 공급하고, 상기 밸러스트 수 탱크의 밸러스트 수를 수 처리하여 선외로 배출시키는 밸러스트 수 처리 장치와, 상기 선박의 운용시 항시 운용되며, 선체 내로 상기 해수를 유입시키기 위한 해수 쿨링 장치를 포함하는 선박의 해수 처리 시스템의 해수 처리 방법으로서,
    상기 전기 분해 장치에 의해 생성된 염소를 상기 밸러스트 수 처리 장치 및 상기 해수 쿨링 장치에서 각각 공급받아 상기 밸러스트 수 및 상기 해수의 해양생물을 살균시키는, 선박의 해수 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치의 가동시, 해수 냉각기를 통과하여 선외로 배출되는 유량을 측정하는 해수 유량계로부터 측정된 유량에 따라 해수의 염소 농도를 미리 설정된 제 1 기준염소농도에 맞추도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하는, 선박의 해수 처리 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 전기 분해 장치는 상기 해수 쿨링 장치와 상기 밸러스트 수 처리 장치가 동시에 가동시 상기 해수 쿨링 장치에서 요구하는 최종염소농도와 상기 밸러스트 수 처리 장치에서 요구하는 최종염소농도를 이용하여 정해지는 지정염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하고, 상기 최종염소농도에 각각 맞춰지도록 상기 시체스트로 연결되는 라인과 상기 밸러스트 수 탱크로 연결되는 라인에 각각 설치된 컨트롤 밸브의 개도를 제어하는, 선박의 해수 처리 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 전기 분해 장치는, 상기 선박에 필요한 청수를 저장한 청수 탱크의 청수를 공급받아 상기 청수 탱크로 재순환되는 청수의 유량을 측정하는 청수 유량계로부터 측정된 청수의 유량을 수신하여 청수의 염소 농도가 미리 설정된 제 2 기준염소농도로 미리 정해진 시간동안 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하는, 선박의 해수 처리 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 전기 분해 장치는 청수 탱크의 청수를 필요한 곳으로 이송하기 위한 청수 이송용 펌프를 거쳐 청수를 이송하는 이송라인 소독시 청수 탱크에서 배출된 청수에 포함된 염소를 측정한 염소 측정기로부터 측정된 염소를 수신하여 염소의 농도가 미리 설정된 제 3 기준염소농도로 유지되도록 아노드에 대한 전류량과 상기 시체스트의 해수를 공급하는 해수 공급 펌프의 유량을 조절하는, 선박의 해수 처리 방법.
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