KR20210111358A - 전해 처리장치 및 처리 시스템 - Google Patents

전해 처리장치 및 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210111358A
KR20210111358A KR1020217027859A KR20217027859A KR20210111358A KR 20210111358 A KR20210111358 A KR 20210111358A KR 1020217027859 A KR1020217027859 A KR 1020217027859A KR 20217027859 A KR20217027859 A KR 20217027859A KR 20210111358 A KR20210111358 A KR 20210111358A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
anode
cathode
side region
liquid
exhaust gas
Prior art date
Application number
KR1020217027859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102502150B1 (ko
Inventor
타카시 이누이
히로유키 토요즈미
아키노리 즈케란
토모히로 오쿠
유타 나카다
Original Assignee
후지 덴키 가부시키가이샤
각고우호우진 이꾸또꾸 가꾸엔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지 덴키 가부시키가이샤, 각고우호우진 이꾸또꾸 가꾸엔 filed Critical 후지 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20210111358A publication Critical patent/KR20210111358A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102502150B1 publication Critical patent/KR102502150B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C02F2001/46185—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water only anodic or acidic water, e.g. for oxidizing or sterilizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C02F2001/4619—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water only cathodic or alkaline water, e.g. for reducing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4611—Fluid flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125—Electrical variables
    • C02F2201/4614—Current

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 음극 및 양극을 가지는 전기분해조와, 전기분해조에 액체를 주입하는 주입부와, 전기분해조의 조 내부를, 음극을 포함하는 음극측 영역 및 양극을 포함하는 양극측 영역으로 분리하고, 또한, 음극측 영역의 액체 및 양극측 영역의 액체의 사이를 전기적으로 도통시키는 격막과, 액체를 전기분해 처리함으로써 음극측 영역에 생긴 음극측 용액을, 배기가스 처리장치에 공급하는 음극측 배출부와, 액체를 전기분해 처리함으로써 양극측 영역에 생긴 양극측 용액을, 살균 장치에 공급하는 양극측 배출부를 구비하는 전해 처리장치를 제공한다.

Description

전해 처리장치 및 처리 시스템{ELECTROLYTIC TREATMENT DEVICE AND TREATMENT SYSTEM}
[0001] 본 발명은, 전해 처리장치 및 처리 시스템에 관한 것이다.
[0002] 종래, 선박 등에 있어서의 배기가스를, 알칼리 물질을 포함하는 용액을 이용하여 처리하는 스크러버(scrubber) 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 또한, 선박의 밸러스트 수(ballast water) 등을 살균하는 처리장치가 알려져 있다(예컨대 특허문헌 2 참조).
일본 특허공개공보 제2004-89770호 일본 특허공개공보 제2005-342626호
[0003] 선박 등에 설치하는 장치는 소형으로 하는 것이 바람직하다.
[0004] 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 있어서는, 전해 처리장치를 제공한다. 전해 처리장치는, 음극 및 양극을 가지는 전기분해조를 구비할 수 있다. 전해 처리장치는, 전기분해조에 액체를 주입하는 주입부를 구비할 수 있다. 전해 처리장치는, 전기분해조의 조(槽) 내부를, 음극을 포함하는 음극측 영역 및 양극을 포함하는 양극측 영역으로 분리하고, 또한, 음극측 영역의 액체 및 양극측 영역의 액체의 사이를 전기적으로 도통(導通)시키는 격막(隔膜)을 구비할 수 있다. 전해 처리장치는, 액체를 전기분해 처리함으로써 음극측 영역에 생긴 음극측 용액을, 배기가스 처리장치에 공급하는 음극측 배출부를 구비할 수 있다. 전해 처리장치는, 액체를 전기분해 처리함으로써 양극측 영역에 생긴 양극측 용액을, 살균 장치에 공급하는 양극측 배출부를 구비할 수 있다.
[0005] 살균 장치는, 선박에 있어서 밸러스트 수를 저류하는 밸러스트 탱크를 포함해도 된다. 음극측 영역 및 양극측 영역 중 적어도 한쪽(一方)의 용적이 가변적이어도 된다. 전기분해조의 조 내부에 있어서의 격막의 위치가 가변적이어도 된다. 전해 처리장치는, 전기분해조의 조 내부에 있어서의 다른 위치에 있어서 꽂아 넣거나 뺄 수 있는 복수의 격막을 구비해도 된다.
[0006] 주입부는, 전기분해조에 해수를 주입해도 된다. 배기가스 처리장치는, 음극측 용액을 배기가스에 접촉시킴으로써 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을 제거해도 된다. 주입부는, 액체의 적어도 일부로서 배기가스 처리장치가 배출하는 배액(排液)을 전기분해조에 주입해도 된다. 주입부는, 배기가스 처리장치가 배출하는 배액의 적어도 일부를, 양극측 영역에 주입해도 된다.
[0007] 전해 처리장치는, 전기분해조가 배출한 음극측 용액 및 양극측 용액의 적어도 한쪽에 대해서 설치된 저장탱크를 구비하여 이루어진다.
[0008] 전해 처리장치는, 양극측 영역에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 양극측 영역의 용적을 제어하는 용적 제어부를 구비해도 된다. 전해 처리장치는, 전해 처리장치가 설치된 선박의 운전 상황에 기초하여, 음극측 영역 및 양극측 영역 중 적어도 한쪽의 용적을 제어하는 용적 제어부를 구비해도 된다.
[0009] 양극측 배출부는, 양극측 영역에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 양극측 용액의 단위시간당의 유량을 제어해도 된다. 전해 처리장치는, 음극 및 양극에 전력을 공급하는 전원을 구비해도 된다. 전원은, 양극측 영역에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 양극 및 음극의 사이에 흐르는 전류를 제어해도 된다.
[0010] 본 발명의 제2 양태에 있어서는, 제1 양태와 관련되는 전해 처리장치와, 배기가스 처리장치를 구비하는 처리 시스템을 제공한다.
[0011] 또한, 상기 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징 모두를 열거한 것은 아니다. 또한, 이들 특징 군(群)의 서브 콤비네이션(sub combination)도 또한, 발명이 될 수 있다.
[0012] 도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태와 관련되는 처리 시스템(10)의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 2는, 전해 처리장치(100)의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은, 전해 처리장치(100)의 다른 예를 나타낸 모식도이다.
도 4는, 전해 처리장치(100)의 다른 예를 나타낸 모식도이다.
도 5는, 클로즈드식 구동에 있어서의 처리 시스템(10)을 나타낸 도면이다.
도 6은, 클로즈드식 구동에 있어서의 전해 처리장치(100)의 동작예를 나타낸 도면이다.
도 7은, 선박의 운전 상황에 따라, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 용적비를 제어하는 예를 나타낸다.
도 8은, 처리 시스템(10)의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 9는, 양극측 영역(128)에 있어서의 액체의 pH치와, 양극측 용액에 포함되는 HClO의 비율 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 전해 처리장치(100)의 다른 동작예를 나타낸 도면이다.
[0013] 이하에서는, 발명의 실시형태를 통해 본 발명을 설명하겠으나, 이하의 실시형태는 청구범위에 따른 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시형태 내에서 설명되어 있는 특징의 조합의 전부가 발명의 해결수단에 필수라고는 할 수 없다.
[0014] 도 1은, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 처리 시스템(10)의 일례를 나타낸 블록도이다. 처리 시스템(10)은, 액체를 전해 처리함으로써, 알칼리 물질을 포함하는 음극측 용액과, 산을 포함하는 양극측 용액을 생성한다. 처리 시스템(10)이 이용하는 액체는, 일례로서 해수(海水)이지만, 전해 처리에 의해 알칼리 물질 및 산을 생성할 수 있는 액체이면 된다. 본 예에서는, 선박에 설치된 처리 시스템(10)을 설명하지만, 처리 시스템(10)은, 선박 이외의 설비에 설치되어도 된다.
[0015] 처리 시스템(10)은, 펌프(20), 전원(30), 배기가스 처리장치(40), 밸러스트 수 처리장치(50) 및 전해 처리장치(100)를 구비한다. 펌프(20)는, 액체를 전해 처리장치(100)에 공급한다. 본 예의 펌프(20)는, 바다로부터 해수를 퍼 올려, 전해 처리장치(100)에 공급한다.
[0016] 전해 처리장치(100)는, 펌프(20)로부터 공급된 액체를 전해 처리한다. 전원(30)은, 전해 처리장치(100)에 설치된 음극 및 양극에 전력을 공급한다. 전해 처리장치(100)는, 전해 처리에 의해 음극 근방에 생긴 음극측 용액을, 배기가스 처리장치(40)에 공급한다. 또한, 전해 처리장치(100)는, 전해 처리에 의해 양극 근방에 생긴 양극측 용액을 밸러스트 수 처리장치(50)에 공급한다.
[0017] 배기가스 처리장치(40)는, 배기가스 원(源)이 생성한 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을, 음극측 용액을 이용하여 제거한다. 배기가스 처리장치(40)는, 배기가스와 음극측 용액을 접촉시킴으로써, 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을, 음극측 용액에 포함되는 알칼리 물질과 반응시켜 제거한다. 일례로서 배기가스 처리장치(40)는, 배기가스가 흐르는 하우징(筐體, housing) 내에 음극측 용액을 분무함으로써, 배기가스와 음극측 용액을 접촉시킨다. 배기가스 처리장치(40)는, 제거 대상 물질을 제거한 처리가 끝난 가스를 외부에 배출한다.
[0018] 일례로서 배기가스 원은, 선박의 추진 엔진, 선박에 설치된 발전 장치(예컨대 발전용 엔진), 또는, 선박에 설치된 보일러 등이다. 일례로서 제거 대상 물질은, 유황산화물(SOx), 또는, 질소산화물(NOx)이다. 일례로서 알칼리 물질은 MgCO3, 또는, Mg(OH)2이다.
[0019] 밸러스트 수 처리장치(50)는, 선박의 밸러스트 수를, 양극측 용액을 이용하여 살균하는 살균 장치의 일례이다. 밸러스트 수 처리장치(50)는, 밸러스트 수에 양극측 용액을 혼합함으로써 밸러스트 수를 살균해도 된다. 밸러스트 수 처리장치(50)는, 살균된 밸러스트 수를 저류하는 밸러스트 탱크(52)를 포함해도 된다. 밸러스트 수 처리장치(50)는, 밸러스트 수를 살균하는 살균부를 구비해도 된다. 밸러스트 수 처리장치(50)는, 밸러스트 수에 포함되는 소정의 물질 및 물체를 제거하는 필터 등을 더 포함해도 된다. 처리 시스템(10)은, 밸러스트 수로서 이용할 해수를 퍼 올려 밸러스트 수 처리장치(50)에 공급하는 펌프를 더 구비하여도 된다. 다른 예에서는, 밸러스트 수 처리장치(50)는, 양극측 용액 자체를 밸러스트 수로서 밸러스트 탱크(52)에 저류해도 된다. 일례로서 양극측 용액에 포함되는 산은, 차아염소산(HClO) 또는 차아염소산 이온(ClO-)이다. 이들 산에 의해, 밸러스트 수에 포함되는 플랑크톤 또는 대장균 등의 박테리아를 제거할 수가 있다.
[0020] 도 2는, 전해 처리장치(100)의 일례를 나타낸 모식도이다. 전해 처리장치(100)는, 전기분해조(104), 격막(112), 주입부(102), 음극측 배출부(116) 및 양극측 배출부(118)를 구비한다.
[0021] 주입부(102)는, 전기분해조(104)의 조 내부에 액체(110)를 주입한다. 일례로서 주입부(102)는, 액체(110)를 반송(搬送)하는 배관이다. 본 예에 있어서의 액체(110)는 해수이다. 전기분해조(104)는, 조 내부에 액체(110)를 저류한다. 전기분해조(104)의 조 내부에는, 음극(106) 및 양극(108)이 삽입되어 있다. 음극(106) 및 양극(108)은 예컨대 탄소를 포함하는 재료로 형성된다. 음극(106) 및 양극(108)에는, 전원(30)에 의해 소정의 전력이 인가된다.
[0022] 격막(112)은, 전기분해조(104)의 조 내부를, 음극(106)을 포함하는 음극측 영역(126) 및 양극(108)을 포함하는 양극측 영역(128)으로 분리한다. 여기서 분리한다는 것은, 격막(112)을 설치하지 않는 경우에 비해, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 사이의 액체의 이동을 억제하는 것을 나타낸다. 격막(112)은, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 사이의 액체의 이동을 완전하게 차단하지 않아도 된다. 또한, 격막(112)은, 음극(106) 및 양극(108)의 사이에서 전류를 흐르게 하는 것이 가능하도록, 음극측 영역(126)의 액체와, 양극측 영역(128)의 액체 사이를 전기적으로 도통시킨다. 또한, 주입부(102)는, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 양방(兩方)에 해수를 주입해도 된다.
[0023] 일례로서 격막(112)은 천(布)이다. 보다 구체적인 예로서, 격막(112)은, 테트론(tetron) 및 레이온(rayon) 등의 화학 섬유를 박막형상으로 엮어 짠 것이다. 이러한 격막(112)을 액체(110)에 담금으로써, 액체의 이동을 억제하면서, 음극(106) 및 양극(108)의 사이를 전기적으로 도통시킬 수가 있다.
[0024] 격막(112)은, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)을 적절히 분리하도록, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 경계 전체에 걸쳐 설치되는 것이 바람직하다. 다른 예의 격막(112)은, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 경계의 일부에는 설치되지 않아도 된다.
[0025] 해수에는, Mg2＋, Cl-, HCO3 － 등의 이온이 포함되어 있다. 해수에 담근 음극(106) 및 양극(108)의 사이에 전압을 인가하면, 음극(106)에서는 물(H2O)로부터 H2와 OH－가 생성되고, 양극(108)에서는 Cl－로부터 Cl2가 생성된다.
[0026] 음극에서 생성된 OH－는 해수 중의 HCO3 －와 반응하여 CO3 2－를 생성한다. CO3 2－는 해수 중의 Mg2＋와 반응하여 알칼리 물질인 MgCO3를 생성한다. 또한, 음극에서 생성된 OH－는, 해수 중의 Mg2＋와 반응하여 알칼리 물질인 Mg(OH)2를 생성한다.
[0027] 양극에서 생성된 Cl2는 물과 반응하여 차아염소산(HClO)을 생성한다. 또한, 차아염소산은, 수중에 있어서의 화학평형(化學平衡, chemical equilibrium)에 의해, 차아염소산 이온(ClO－)으로서도 존재할 수 있다. 상술한 반응 프로세스의 반응식은 하기한 바와 같다.
[수 1]
Figure pat00001
[0028] 또한, 격막(112)을 설치함으로써, 음극 반응으로 생성된 OH－와, 수용액 속의 반응(양극측)으로 생성된 H＋가 반응해 물이 되는 것을 억제하여, 알칼리 물질의 생성 반응과, 차아염소산의 생성 반응을 촉진할 수가 있다. 이 때문에, 알칼리 물질을 고농도로 함유하는 음극측 용액과, 차아염소산을 고농도로 함유하는 양극측 용액을 하나의 전기분해조(104)를 이용하여 생성할 수가 있다. 이 때문에, 장치를 소형화할 수 있다. 장치의 설치 장소가 제한되는 선박 등에 있어서, 전해 처리장치(100)는 특히 유용하다.
[0029] 음극측 배출부(116)는, 액체(110)를 전기분해 처리함으로써 음극측 영역(126)에 생긴 음극측 용액을, 배기가스 처리장치(40)에 공급한다. 양극측 배출부(118)는, 액체(110)를 전기분해 처리함으로써 양극측 영역(128)에 생긴 양극측 용액을, 밸러스트 수 처리장치(50)에 공급한다. 음극측 배출부(116) 및 양극측 배출부(118)는, 전기분해조(104)에 설치된 배출구(排出口)여도 된다.
[0030] 배기가스 처리장치(40)는, 음극측 용액을 이용하여 배기가스를 처리한다. 본 예의 음극측 용액은, 해수에 비해 알칼리 물질을 고농도로 함유한다. 이 때문에, 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을 효율적으로 제거할 수가 있다. 밸러스트 수 처리장치(50)는, 양극측 용액을 이용하여 밸러스트 수를 살균한다. 본 예의 양극측 용액은 차아염소산을 고농도로 함유한다. 이 때문에, 밸러스트 수를 효율적으로 살균할 수가 있다.
[0031] 배기가스 처리장치(40)는, 배기가스를 처리한 음극측 용액(배액)을 바다에 방출해도 되고, 전해 처리장치(100)로 되돌려도 된다. 처리 시스템(10)은, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 바다에 방출하는 계통(系統)과, 전해 처리장치(100)에 되돌리는 계통의 2계통을 가져도 된다. 예컨대, 배액을 방출하는 것이 허용되고 있는 해역에 있어서는, 배기가스 처리장치(40)는 배액을 바다에 방출한다. 배액을 바다에 방출할 경우, 배액에 포함되는 산성 물질 및 제거 대상 물질(예컨대 배출 규제 대상 물질)의 결합물을 필터 등으로 제거해도 되며, 중화제 등을 이용하여 배액의 pH치를 소정의 범위 내로 조정해도 된다. 배액을 방출하는 것이 허용되어 있지 않은 해역에 있어서는, 배기가스 처리장치(40)는 배액을 전해 처리장치(100)로 되돌린다. 본 명세서에서는, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 바다에 방출하는 방식을 오픈(open)식 구동, 배액을 전해 처리장치(100)로 되돌리는 방식을 클로즈드(closed)식 구동이라 칭한다.
[0032] 도 3은, 전해 처리장치(100)의 다른 예를 나타낸 모식도이다. 본 예의 전해 처리장치(100)는, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 중 적어도 한쪽(一方)의 용적이 가변적이다. 전해 처리장치(100)는, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 중 적어도 한쪽의 용적을 제어하는 용적 제어부(114)를 구비하여도 된다. 다른 구조는, 도 1 및 도 2에 있어서 설명한 전해 처리장치(100)와 같다.
[0033] 일례로서, 전해 처리장치(100)는, 전기분해조(104)의 조 내부에 있어서의 격막(112)의 위치가 가변적이다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 격막(112)의 위치를 제어함으로써, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 양방의 용적을 제어한다. 단, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 용적은, 다른 방법에 의해 가변적인 것이어도 된다. 예컨대, 전기분해조(104)의 외벽이 이동함에 따라, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 중 적어도 한쪽의 용적이 변화되어도 된다.
[0034] 격막(112)은, 전기분해조(104)의 조 내부에 배치된 상태를 유지하면서, 조 내부에서 이동 가능하여도 된다. 격막(112)은, 전기분해조(104)에 액체(110)가 주입된 상태로, 조 내부에서 이동 가능하여도 된다. 격막(112)의 이동에 따라 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 사이에서 액체가 이동 가능하도록, 격막(112)의 단부(端部)에는 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)을 접속하는 개구(開口)가 설치되어도 된다.
[0035] 용적 제어부(114)는, 전해 처리장치(100)가 설치된 선박의 운전 상황에 기초하여, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 중 적어도 한쪽의 용적을 제어해도 된다. 선박의 운전 상황에 따라서는, 음극측 용액 및 양극측 용액 중의 어느 것을 많이 생성해야 하는 경우가 있다. 선박의 운전 상황이란, 선박이 정박 또는 항행(航行)하고 있는지의 상황, 선박의 항행 속도, 선박의 현재 위치, 추진 엔진 등 배기가스 원의 가동 상황, 밸러스트 탱크(52)에 밸러스트 수를 주입하고 있는지 여부 등의 상황이다.
[0036] 예컨대, 선박의 밸러스트 탱크(52)에 밸러스트 수를 주입할 경우, 고속으로 밸러스트 수를 주입하도록, 양극측 용액을 많이 생성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 양극측 영역(128)의 용적을 증대시킨다. 양극측 영역(128)의 용적을 증대시킴으로써, 양극측 영역(128)에 주입 및 배출되는 액체의 유량이 많은 경우에도, 액체가 양극측 영역(128) 내에 머물고 있는 시간을 확보할 수 있다. 이 때문에, 양극측 용액에 포함되는 산의 농도를 높게 할 수가 있다. 본 예에서는, 양극측 영역(128)의 용적을 증대시키면, 음극측 영역(126)의 용적이 감소한다. 단, 선박의 밸러스트 탱크(52)에 밸러스트 수를 주입할 경우에는 선박이 정박하고 있으므로, 선박의 추진 엔진 등으로부터 배출되는 배기가스는 그다지 많아지지 않는다. 이 때문에, 음극측 용액의 유량을 작게 하여, 음극측 영역(126)의 용적을 감소시켜도 문제가 되지 않는다.
[0037] 또한, 선박이 항행하고 있는 경우, 선박의 추진 엔진 등으로부터 배출되는 배기가스는 많아진다. 한편으로, 밸러스트 탱크(52)에는 이미 밸러스트 수가 주입된 상태이다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 증대시키고, 양극측 영역(128)의 용적을 감소시킨다. 이로써, 음극측 영역(126)에 주입 및 배출되는 액체의 유량이 많은 경우에도, 액체가 음극측 영역(126) 내에 머물고 있는 시간을 확보할 수 있다. 이 때문에, 음극측 용액에 있어서의 알칼리 물질의 농도를 높게 할 수가 있다. 용적 제어부(114)는, 음극측 용액 및 양극측 용액 중 적어도 한쪽에 있어서의 단위시간당의 유량에 기초하여, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128) 중 적어도 한쪽의 용적을 제어해도 된다.
[0038] 또한, 음극측 영역(126) 또는 양극측 영역(128)의 용적을 작게 함으로써, 불필요한 용액의 생성량을 적게 할 수가 있다. 음극측 배출부(116) 및 양극측 배출부(118)는, 생성된 용액을 저장용 탱크에 주입해도 된다. 불필요한 용액의 생성량을 적게 할 수 있으므로, 저장용 탱크의 사이즈를 작게 할 수 있다. 또한, 선박의 항행 중에 있어서도 양극측 배출부(118)는, 생성된 양극측 용액을 밸러스트 탱크(52)에 주입해도 된다. 이 경우, 밸러스트 탱크(52) 내의 해수량을 일정하게 유지하도록, 주입된 양극측 용액에 따른 양의 밸러스트 수를, 밸러스트 탱크(52)로부터 전해 처리장치(100)에 공급해도 된다.
[0039] 또한, 용적 제어부(114)는, 범용의 컴퓨터여도 된다. 이 경우, 컴퓨터에는, 해당 컴퓨터를 용적 제어부(114)로서 기능시키기 위한 프로그램이 인스톨된다. 용적 제어부(114)는, 용적 제어부(114)로서 기능하는 전용의 회로 또는 장치여도 된다.
[0040] 도 4는, 전해 처리장치(100)의 다른 예를 나타낸 모식도이다. 본 예의 전해 처리장치(100)는, 전기분해조(104)의 조 내부의 다른 위치에서 꽂아 넣거나 뺄 수 있는 복수의 격막(112)을 구비한다. 다른 구조는, 도 1 내지 도 3에 있어서 설명한 전해 처리장치(100)와 같다. 또한, 도 4에서는, 전원(30) 및 주입부(102)가 생략되어 있다.
[0041] 본 예의 용적 제어부(114)는, 어떠한 격막(112)을 전기분해조(104)의 조 내부에 삽입하고, 다른 격막(112)을 전기분해조(104)의 조 내부로부터 뽑아 낸다. 어떠한 격막(112)을 삽입하는지에 따라, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 용적을 제어할 수 있다. 도 4의 예에서는, 음극(106)에 가까운 격막(112-1)을 삽입함으로써, 음극측 영역(126)을 작게 하고 양극측 영역(128)을 크게 할 수 있다. 또한, 양극(108)에 가까운 격막(112-2)을 삽입함으로써, 음극측 영역(126)을 크게 하고 양극측 영역(128)을 작게 할 수가 있다. 각각의 격막(112)은, 음극측 영역(126)과 양극측 영역(128)의 사이에 있어서 다른 위치에 삽입 가능하여도 된다.
[0042] 도 5는, 클로즈드식 구동에 있어서의 처리 시스템(10)을 나타낸 도면이다. 클로즈드식 구동에 있어서의 처리 시스템(10)은, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 바다에 배출하지 않고, 전해 처리장치(100)에 주입하는 액체의 적어도 일부로서 재이용한다. 또한, 클로즈드식 구동에 있어서는, 밸러스트 탱크(52)에 저류된 밸러스트 수를, 전해 처리장치(100)에 공급해도 된다.
[0043] 도 6은, 클로즈드식 구동에 있어서의 전해 처리장치(100)의 동작예를 나타낸 도면이다. 주입부(102)는, 전기분해조(104)에 주입하는 액체의 적어도 일부로서, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 이용한다. 일례로서 주입부(102)는, 배기가스 처리장치(40)의 배액의 전량(全量)을, 음극측 영역(126)에 주입한다. 즉, 배기가스 처리장치(40)의 배액의 전량이, 음극측 영역(126) 및 배기가스 처리장치(40)의 사이를 반복순환(loop)한다. 주입부(102)는, 음극측 영역(126) 및 배기가스 처리장치(40)의 사이를 루프하는 액체가 증발 등에 의해 감소한 경우에, 해수 또는 밸러스트 수를 음극측 영역(126)에 보충해도 된다.
[0044] 주입부(102)는, 양극측 영역(128)으로부터 배출된 양극측 용액에 따른(대응하는) 양의 밸러스트 수를, 양극측 영역(128)에 주입해도 된다. 또한, 밸러스트 수 대신에, 펌프(20)가 퍼 올린 해수를 이용해도 된다. 이 경우, 양극측 용액은, 밸러스트 탱크(52)가 아닌, 저장용의 탱크에 공급되는 것이 바람직하다.
[0045] 클로즈드식 구동에 있어서, 배기가스 처리장치(40)의 배액에 있어서의 알칼리 물질의 농도는 저하되어 있지만, 전해 처리장치(100)이 해당 배액을 전해 처리함으로써, 알칼리 물질의 농도를 상승시킬 수가 있다. 이 때문에, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 루프시켜 재이용해도, 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을 효율적으로 제거할 수가 있다.
[0046] 도 7은, 선박의 운전 상황에 따라, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)의 용적비를 제어하는 예를 나타낸다. 선박이 공해(公海) 상을 항행하고 있는 경우, 추진 엔진 및 발전 장치 등으로부터 비교적 많은 배기가스가 배출된다. 본 예에서는, 선박이 공해 상을 항행하고 있는 경우, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 바다에 배출할 수 있도록 한다. 이 경우, 배기가스 처리장치(40)는 오픈식 구동한다.
[0047] 밸러스트 탱크(52)에는 소정량의 밸러스트 수가 이미 저류되어 있기 때문에, 밸러스트 탱크(52)에 대한 밸러스트 수의 주입은 실시하지 않고, 밸러스트 수 처리장치(50)는 정지되어 있다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 크게 하고, 양극측 영역(128)의 용적을 작게 해도 된다. 이로써, 전해 처리장치(100)에 의해 알칼리 물질의 농도를 높인 음극측 용액을 이용하여, 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 양극측 용액은, 저장용의 탱크에 저장해 두어도 된다. 저장한 양극측 용액은, 밸러스트 수를 살균할 때에 이용할 수가 있다.
[0048] 또한, 오픈식 구동의 경우, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 재이용하지 않기 때문에, 배기가스 처리장치(40)에서 소비한 알칼리 물질을, 전해 처리장치(100)에 있어서의 전해 처리에서 보충할 필요가 없다. 이 때문에, 해수에 원래 포함되어 있는 알칼리 물질의 농도로 충분한 경우, 전해 처리장치(100)를 정지시키고, 펌프(20)가 퍼 올린 해수를 배기가스 처리장치(40)에 공급해도 된다.
[0049] 선박이 입항하는 경우, 추진 엔진 및 발전 장치 등으로부터 비교적 많은 배기가스가 배출된다. 본 예에서는, 선박이 입항하는 경우, 배기가스 처리장치(40)의 배액을 바다에 배출할 수 없도록 한다. 이 경우, 배기가스 처리장치(40)는 클로즈드식 구동한다.
[0050] 밸러스트 탱크(52)에는 소정량의 밸러스트 수가 저류되어 있기 때문에, 밸러스트 탱크(52)에 대한 밸러스트 수의 주입은 실시하지 않고, 밸러스트 수 처리장치(50)는 정지되어 있다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 최대화하고, 양극측 영역(128)의 용적을 최소화해도 된다. 이로써, 배기가스 처리장치(40)에 의해 소비한 알칼리 물질의 농도를, 전해 처리장치(100)에 의해 회복시켜, 배기가스 처리장치(40)에 있어서 재차 이용할 수가 있다.
[0051] 선박이 항(港) 내에서 정박하는 경우, 추진 엔진은 정지하므로, 배기가스 원은 주로 발전 장치가 된다. 이 경우, 배기가스 처리장치(40)가 처리하는 배기가스량은 비교적 적게 된다. 한편으로, 밸러스트 탱크(52)에 대한 밸러스트 수의 주입을 개시(開始)하여, 밸러스트 수 처리장치(50)가 기동한다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 작게 하고, 양극측 영역(128)의 용적을 크게 해도 된다.
[0052] 선박의 밸러스트 탱크(52)에 밸러스트 수를 주입하고 있는 동안(밸러스팅), 밸러스트 탱크(52)에 대한 밸러스트 수의 유량은 최대가 되며, 밸러스트 수 처리장치(50)의 출력은 최대가 된다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 최소화하고, 양극측 영역(128)의 용적을 최대화해도 된다.
[0053] 밸러스팅이 종료되고, 선박이 출항하는 경우, 밸러스트 탱크(52)에 대한 밸러스트 수의 주입은 정지되며, 밸러스트 수 처리장치(50)는 정지한다. 한편으로, 추진 엔진이 동작하므로, 배기가스 처리장치(40)가 처리하는 배기가스량은 비교적 많아진다. 이 경우, 용적 제어부(114)는, 음극측 영역(126)의 용적을 최대화하고, 양극측 영역(128)의 용적을 최소화해도 된다.
[0054] 도 8은, 처리 시스템(10)의 다른 예를 나타낸 블록도이다. 본 예의 처리 시스템(10)은, 도 1 내지 도 7에 있어서 설명한 처리 시스템(10)의 구성에 추가하여, 음극측 용액 및 양극측 용액 중 적어도 한쪽(一方)에 대해 설치된 저장탱크(60)를 더 구비한다. 도 8에 나타낸 예에서는, 처리 시스템(10)은, 음극측 용액 및 양극측 용액의 각각에 대해, 저장탱크(60)를 구비한다.
[0055] 도 7에 나타낸 예와 같이, 선박의 운전 상황에 따라, 음극측 용액 및 양극측 용액 중 적어도 한쪽이 불필요한 경우가 있다. 단, 전해 처리에 의해 용액을 생성하므로, 한쪽의 용액만을 생성할 수는 없고, 불필요한 용액도 생성된다. 저장탱크(60)는, 사용하지 않는 음극측 용액 및 양극측 용액을 저장한다. 처리 시스템(10)은, 저장탱크(60)에 저장한 음극측 용액 및 양극측 용액을, 나중에 이용해도 되고, 폐기가 가능한 상황이 되었을 경우에 폐기해도 된다. 용액을 폐기할 경우, 용액에 포함되는 살균 성분(산성 물질) 및 알칼리성 물질을 제거 또는 중화하는 것이 바람직하다.
[0056] 도 9는, 양극측 영역(128)에 있어서의 액체의 pH치와, 양극측 용액에 포함되는 HClO의 비율 간의 관계를 나타내는 그래프이다. HClO의 비율이란, HClO와 ClO－의 전체에 대해서, HClO가 차지하는 몰 비이다.
[0057] 양극측 영역(128)에 있어서는, HClO와 ClO－가 소정의 존재비(存在比)로 평형 상태가 된다. 해당 존재비는, 도 9에 나타낸 바와 같이 용액의 pH치에 의존한다. 한편으로, HClO는, ClO－에 비해, 살균 능력이 80배 정도로 높다. 이 때문에, 양극측 용액의 pH치는, HClO의 비율이 높아지도록 조정되는 것이 바람직하다. 일례로서, 양극측 용액의 pH치는, 2 이상 7 이하의 범위 내로 조정되어도 되고, 3 이상 6 이하의 범위 내로 조정되어도 되며, 4 이상 5 이하의 범위로 조정되어도 된다.
[0058] 양극측 용액의 pH치는, 양극측 영역(128)의 용적을 조정함으로써 제어할 수 있다. 구체적으로는, 음극(106) 및 양극(108)의 사이에 흐르는 전류가 일정하고, 또한, 양극측 용액의 단위시간당의 유량이 일정할 경우, 양극측 영역(128)의 용적을 크게 하면 pH치는 커지고, 양극측 영역(128)의 용적을 작게 하면 pH치는 작아진다. 용적 제어부(114)는, 양극측 영역(128)에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 양극측 영역(128)의 용적을 제어해도 된다. 처리 시스템(10)은, 양극측 영역(128)에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치를 검출하는 검출부를 더 구비해도 된다.
[0059] 또한, 양극측 용액의 pH치는, 양극측 용액의 단위시간당의 유량에 의해서도 조정할 수 있다. 구체적으로는, 음극(106) 및 양극(108)의 사이에 흐르는 전류가 일정하고, 또한, 양극측 영역(128)의 용적이 일정할 경우, 양극측 용액의 유량을 감소시키면 pH치는 작아진다. 양극측 배출부(118)는, 양극측 영역(128)에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 양극측 용액의 단위시간당의 유량을 제어해도 된다.
[0060] 또한, 양극측 용액의 pH치는, 음극(106) 및 양극(108)의 사이에 흐르는 전류에 의해서도 조정할 수 있다. 구체적으로는, 양극측 용액의 단위시간당의 유량이 일정하고, 또한, 양극측 영역(128)의 용적이 일정할 경우, 전류를 증가시키면 pH치는 작아진다. 전원(30)은, 양극측 영역(128)에 주입되는 액체, 또는, 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 음극(106) 및 양극(108)의 사이에 흐르는 전류를 제어해도 된다.
[0061] 도 10은, 전해 처리장치(100)의 다른 동작예를 나타낸 도면이다. 본 예에 있어서의 주입부(102)는, 배기가스 처리장치(40)가 배출하는 배액의 적어도 일부를, 양극측 영역(128)에 주입한다. 주입부(102)는, 배기가스 처리장치(40)가 배출하는 배액의 전부를, 양극측 영역(128)에 주입해도 된다. 주입부(102)는, 해수를 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)에 주입하는 액체의 일부로서 이용해도 된다. 주입부(102)는, 배기가스 처리장치(40)가 배출하는 배액과 해수를 혼합하여, 음극측 영역(126) 및 양극측 영역(128)에 주입하는 액체로서 이용해도 된다.
[0062] 배기가스 처리장치(40)가 배출하는 배액은, SOx, NOx 등을 포함하는 배기가스와 기-액(氣液) 접촉하므로, 산성이 되기 쉽다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 산성의 액체에 있어서는, HClO의 존재 비율을 높게 할 수가 있다. 이 때문에, 해당 배액의 적어도 일부를 양극측 영역(128)에 주입함으로써, 양극측 영역(128)에 주입하는 액체의 pH치를 낮춰, 양극측 용액에 있어서의 HClO의 존재 비율을 높일 수가 있다.
[0063] 이상, 본 발명을 실시형태를 이용하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 추가할 수 있음은 당업자에게 있어 분명한 것이다. 이와 같은 변경 또는 개량을 추가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있음이, 청구범위의 기재로부터 명백하다.
[0064] 청구범위, 명세서, 및 도면에 있어서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에 있어서의 동작, 순서, 공정(step), 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서」 등으로 명시하지 않으며, 또, 이전의 처리의 출력을 이후의 처리에서 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현될 수 있음에 유의해야 한다. 청구범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관하여, 편의상 「우선,」, 「다음으로,」 등을 이용해 설명했다 하더라도, 그 순서로 실시하는 것이 필수임을 의미하는 것은 아니다.

Claims (12)

  1. 선박용 전해 처리장치로서,
    음극 및 양극을 가지는 전기분해조와,
    상기 전기분해조에 액체를 주입하는 주입부와,
    상기 전기분해조의 조(槽) 내부를, 상기 음극을 포함하는 음극측 영역 및 상기 양극을 포함하는 양극측 영역으로 분리하고, 또한, 상기 음극측 영역의 액체 및 상기 양극측 영역의 액체의 사이를 전기적으로 도통(導通)시키도록 구성된 적어도 하나의 격막(隔膜)과,
    상기 액체를 전기분해 처리함으로써 상기 음극측 영역에 생긴 음극측 용액을, 배기가스 처리장치에 공급하도록 구성된 음극측 배출부와,
    상기 액체를 전기분해 처리함으로써 상기 양극측 영역에 생긴 양극측 용액을, 살균 장치에 공급하도록 구성된 양극측 배출부
    를 구비하고,
    상기 음극측 영역 및 상기 양극측 영역 중 적어도 한쪽의 용적이 가변적이며,
    상기 전해 처리장치는, 상기 선박이 정박 또는 항행(航行)하고 있는지에 기초하여, 상기 음극측 영역 및 상기 양극측 영역 중 적어도 한쪽의 용적을 제어하는 용적 제어부를 추가로 구비하고,
    상기 양극측 영역의 용적은 상기 선박이 정박하고 있을 때 증가하며,
    상기 음극측 영역의 용적은 상기 선박이 항행하고 있을 때 증가하는,
    전해 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 살균 장치는, 상기 선박에 있어서 밸러스트 수(ballast water)를 저류(貯留)하는 밸러스트 탱크를 포함하는
    전해 처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기분해조의 조 내부에 있어서의 상기 격막의 위치가 가변적인
    전해 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기분해조의 조 내부에 있어서의 다른 위치에 있어서 꽂아 넣거나 뺄 수 있는 복수의 상기 격막을 구비하는
    전해 처리장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주입부는, 상기 전기분해조에 해수를 주입하는
    전해 처리장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기가스 처리장치는, 상기 음극측 용액을 배기가스에 접촉시킴으로써 상기 배기가스에 포함되는 제거 대상 물질을 제거하고,
    상기 주입부는, 상기 액체의 적어도 일부로서 상기 배기가스 처리장치가 배출하는 배액(排液)을 상기 전기분해조에 주입하는
    전해 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주입부는, 상기 배기가스 처리장치가 배출하는 배액의 적어도 일부를, 상기 양극측 영역에 주입하는
    전해 처리장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기분해조가 배출한 상기 음극측 용액 및 상기 양극측 용액 중 적어도 한쪽에 대해서 설치된 저장탱크를 추가로 구비하는
    전해 처리장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극측 영역에 주입되는 액체의 pH치, 또는, 상기 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 상기 양극측 영역의 용적을 제어하는 용적 제어부를 추가로 구비하는
    전해 처리장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극측 배출부는, 상기 양극측 영역에 주입되는 액체의 pH치, 또는, 상기 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 상기 양극측 용액의 단위시간당의 유량을 제어하는
    전해 처리장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음극 및 상기 양극에 전력을 공급하도록 구성된 전원을 추가로 구비하며,
    상기 전원은, 상기 양극측 영역에 주입되는 액체의 pH치, 또는, 상기 양극측 용액의 pH치에 기초하여, 상기 양극 및 상기 음극의 사이에 흐르는 전류를 제어하도록 구성된
    전해 처리장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전해 처리장치와,
    상기 살균 장치와,
    상기 배기가스 처리장치를 구비하는
    처리 시스템.
KR1020217027859A 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템 KR102502150B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-126090 2017-06-28
JP2017126090 2017-06-28
PCT/JP2018/017956 WO2019003651A1 (ja) 2017-06-28 2018-05-09 電解処理装置および処理システム
KR1020197015977A KR20190073546A (ko) 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197015977A Division KR20190073546A (ko) 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210111358A true KR20210111358A (ko) 2021-09-10
KR102502150B1 KR102502150B1 (ko) 2023-02-20

Family

ID=64740624

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197015977A KR20190073546A (ko) 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템
KR1020217027859A KR102502150B1 (ko) 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197015977A KR20190073546A (ko) 2017-06-28 2018-05-09 전해 처리장치 및 처리 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190284064A1 (ko)
EP (1) EP3536670B1 (ko)
JP (1) JP6765532B2 (ko)
KR (2) KR20190073546A (ko)
CN (1) CN110023248B (ko)
WO (1) WO2019003651A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268434A1 (en) * 2018-02-09 2021-09-02 Nano Silver Manufacturing Sdn Bhd An apparatus for cleaning exhaust smoke
CN110451611B (zh) * 2019-08-18 2024-01-23 深圳市世清环保科技有限公司 复合式三维电解装置
KR102171081B1 (ko) * 2020-06-04 2020-10-28 김상곤 유해가스 처리장치
WO2022185775A1 (ja) * 2021-03-04 2022-09-09 富士電機株式会社 生成装置および排ガス処理システム
CN114570173B (zh) * 2022-03-09 2023-01-24 南通理工学院 一种用于船舶尾气处理的电解法海水脱硫脱硝装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246267A (ja) * 1993-02-22 1994-09-06 Nippon Intetsuku Kk 電解水の生成装置
JP2004089770A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Masanori Tashiro 排ガス浄化方法及びその装置
JP2005342626A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Jfe Engineering Kk バラスト水処理方法及び装置、該装置を搭載した船舶
KR20120139663A (ko) * 2009-08-03 2012-12-27 더 마리타임 앤드 포트 오소리티 오브 싱가포르 배출 물질 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1470669A1 (ru) * 1986-08-04 1989-04-07 Донецкий Научно-Исследовательский Угольный Институт Устройство дл электрохимической обработки шахтных вод
JP3389625B2 (ja) * 1993-02-26 2003-03-24 栗田工業株式会社 高温嫌気性処理方法
JP2749258B2 (ja) * 1994-03-04 1998-05-13 英雄 早川 排ガス処理方法及びその装置
CN100368261C (zh) * 2005-07-31 2008-02-13 大连海事大学 船舶压载水电解处理系统
JP2008212334A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Masaaki Arai 空気清浄装置
JP2009112996A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Masanori Tashiro 海水利用設備用水中の海洋生物殺滅方法及びその装置
KR101191147B1 (ko) * 2010-07-30 2012-10-15 한국기계연구원 마이크로 버블을 이용한 전기분해식 선박 평형수 살균 처리장치
KR101398053B1 (ko) * 2011-08-23 2014-05-27 (주) 테크윈 자동 산화-흡수제 생성장치를 구비한 스크러버 시스템
DK2937131T3 (en) * 2012-12-19 2018-07-09 Fuji Electric Co Ltd exhaust gas
CN104772028B (zh) * 2015-04-14 2017-01-04 大连海事大学 一种湿式船舶废气综合处理方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246267A (ja) * 1993-02-22 1994-09-06 Nippon Intetsuku Kk 電解水の生成装置
JP2004089770A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Masanori Tashiro 排ガス浄化方法及びその装置
JP2005342626A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Jfe Engineering Kk バラスト水処理方法及び装置、該装置を搭載した船舶
KR20120139663A (ko) * 2009-08-03 2012-12-27 더 마리타임 앤드 포트 오소리티 오브 싱가포르 배출 물질 제어 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20190284064A1 (en) 2019-09-19
WO2019003651A1 (ja) 2019-01-03
CN110023248B (zh) 2022-01-18
EP3536670B1 (en) 2021-11-10
KR102502150B1 (ko) 2023-02-20
EP3536670A1 (en) 2019-09-11
JP6765532B2 (ja) 2020-10-07
CN110023248A (zh) 2019-07-16
KR20190073546A (ko) 2019-06-26
EP3536670A4 (en) 2020-04-01
JPWO2019003651A1 (ja) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102502150B1 (ko) 전해 처리장치 및 처리 시스템
KR100626586B1 (ko) 전해수 생성장치
KR101066674B1 (ko) 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치
US9216376B2 (en) Systems and methods for exhaust gas cleaning and/or ballast water treatment
JP4932529B2 (ja) 水処理方法
KR100675375B1 (ko) 해산어 양식장의 수질관리시스템
JP2015208735A (ja) 排ガスの処理方法及び処理装置
JP2013027864A (ja) 排ガスの処理方法及び処理装置
JP4394942B2 (ja) 電解式オゾナイザ
JP6139809B1 (ja) 電解水生成装置及び電解水生成方法
KR20110109299A (ko) 선박용 조수기를 이용한 전기분해방식 선박 평형수 처리장치
KR101891906B1 (ko) 해수 전해 시스템 및 전해액 주입 방법
JP2006320870A (ja) 排ガス処理システム
JP2008055352A (ja) 水中のオゾンガスの微細化気泡の維持方法、維持装置及びバラスト水の処理方法
JP2001353489A (ja) Ｎｈ３含有廃水処理装置および処理方法
JP2013193000A (ja) バラスト水処理システム及びバラスト水処理方法
KR20110052330A (ko) 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치
US20230183105A1 (en) Water softening device
KR100733541B1 (ko) 전해식 밸러스터수 처리방법 및 처리장치
KR101520586B1 (ko) 선박 평형수 처리 장치 및 처리 방법
JP2022080219A (ja) システム及び船舶
JP4349862B2 (ja) 水処理装置
KR102442583B1 (ko) 해수전지를 적용한 선박평형수 처리 시스템 및 운영 방법
CN117945529A (zh) 含氨油水的处理装置及处理方法
JP5570889B2 (ja) バラスト水処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant