KR20220002297A - Ballast water treatment system and ship equipped with same - Google Patents
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Abstract
밸러스트수 처리 시스템이, 밸러스트 탱크에 주입되는 밸러스트수를 전기분해하여 정화하는 밸러스트수 처리기(12); 해수로부터 신선한 물을 제조하는 조수기(16); 조수기(16)에 의해 신선한 물을 제조할 때 발생하는 고농도 염수를 회수하여 저류하는 염수 탱크(26); 염수 탱크(26)내의 고농도 염수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급하는 염수 공급관(39); 및 선외수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급하는 취수관(15)을 구비하여, 담수 수역 또는 기수 수역의 선외수를 밸러스트 탱크에 주입할 때, 염수 탱크 내의 고농도 염수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급한다.Ballast water treatment system, the ballast water treatment machine 12 for purification by electrolysis of the ballast water injected into the ballast tank; a fresh water generator 16 for producing fresh water from seawater; a brine tank 26 for collecting and storing high-concentration brine generated when fresh water is prepared by the fresh water generator 16; a brine supply pipe 39 for supplying the high-concentration brine in the brine tank 26 to the ballast water treatment machine 12; and a water intake pipe 15 for supplying the outboard water to the ballast water treatment machine 12, so that when the outboard water of fresh water or brackish water is injected into the ballast tank, the high-concentration brine in the salt water tank is transferred to the ballast water treatment machine 12 supply to
Description
본 발명은 밸러스트수를 정화 처리하기 위한 밸러스트수 처리 기술 및 그것을 구비한 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ballast water treatment technology for purifying ballast water and a ship having the same.
유조선이나 화물 운반선 등의 선박에서는 선체를 안정시키기 위해 빈 짐으로 출항할 때 항구의 해수가 밸러스트 탱크에 채워진다. 밸러스트 탱크에 선박의 추(weight)로서 채워지는 해수는, 화물을 적재하는 항구에서 배의 밖으로 배출된다. 밸러스트 탱크에 채워지는 해수, 즉 밸러스트수는 수생 생물, 박테리아 및 미생물 등이 포함되어 있으며, 화물을 적재하는 기항지에서 밸러스트수를 그대로 배출하면 밸러스트수에 포함되어 있는 수생 생물이 기항지에서 외래종으로 생태계에 영향을 미칠 우려가 있다.In ships such as oil tankers and cargo carriers, seawater from ports is filled in ballast tanks when departing with empty loads to stabilize the hull. The seawater, which is filled in the ballast tanks as the weight of the ship, is discharged out of the ship at the port where the cargo is loaded. The seawater filled into the ballast tank, that is, the ballast water, contains aquatic organisms, bacteria, and microorganisms. There is a risk of influence.
그래서, 바다에서 취수된 밸러스트수를 정화하기 위해 밸러스트수가 필터로 보내져 보통 50㎛ 정도보다 큰 생물이나 쓰레기가 이물질로 제거된다. 또한, 필터에서 제거할 수 없었던 생물의 살균 처리가 이루어진다. 이렇게 하여, 정화된 해수가 밸러스트 탱크에 주입된다.Therefore, in order to purify the ballast water taken from the sea, the ballast water is sent to a filter, and organisms or garbage larger than about 50 μm are usually removed as foreign substances. In addition, a sterilization treatment of organisms that could not be removed from the filter is performed. In this way, purified seawater is injected into the ballast tank.
해수 중에 포함되어 있는 수생 생물 등을 제거하기 위해 해수를 전기 분해하는 기술이 개발되어 있다. 해수의 전기 분해에 의해 살균제를 생성하고, 살균제에 의해 수생 생물 등을 살균 처리하면, 해수를 정화할 수 있다. 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 바와 같이, 해수를 전기 분해하여 살균제를 생성하는 밸러스트수 처리기의 처리 방식은 주로 전량 전기 분해식 및 측류(側流) 전기 분해식이 있다. 전량 전기 분해식은, 밸러스트 탱크에 주입 즉 채워지는 해수 전량을 전기 분해하는 직접 전기분해법이다. 측류 전기 분해식은 밸러스트 탱크에 주입되는 해수의 일부만을 전기 분해하여 살균제를 생성하고, 이를 밸러스트수에 정량 투입하는 간접 전기분해법이다.A technology for electrolyzing seawater has been developed to remove aquatic organisms and the like contained in seawater. Seawater can be purified by generating a disinfectant by electrolysis of seawater and sterilizing aquatic organisms or the like with the disinfectant. As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the treatment method of a ballast water treatment machine that electrolyzes seawater to produce a disinfectant mainly includes a total electrolysis type and a side flow electrolysis type. The total amount electrolysis method is a direct electrolysis method that electrolyzes the entire amount of seawater that is injected, that is, filled into the ballast tank. The side-flow electrolysis method is an indirect electrolysis method in which only a portion of the seawater injected into the ballast tank is electrolyzed to generate a disinfectant, and the amount is injected into the ballast water.
특허 문헌 1에 기재된 밸러스트수 처리기는, 선박 밖으로부터 취수된 밸러스트수를 밸러스트 탱크에 주입하는 취수측 해수 라인을 구비하며, 이 취수측 해수 라인으로부터 분기된 밸러스트수를 전기 분해 모듈에서 전기 분해하고 있다. 밸러스트수를 전기 분해하면, 해수의 주된 성분인 염화나트륨과 물이 각각 염소, 수산화 나트륨, 수소로 분해되고, 염소와 수산화 나트륨이 화학 반응하여 차아염소산 나트륨이 생성된다. 차아염소산 나트륨은, 밸러스트 탱크로 보내지는 밸러스트수와 혼합되어 밸러스트수를 정화하고, 정화된 밸러스트수가 밸러스트 탱크에 주입된다.The ballast water treatment machine described in Patent Document 1 includes an intake-side seawater line for injecting ballast water withdrawn from the outside of the ship into the ballast tank, and the ballast water branched from the intake-side seawater line is electrolyzed by an electrolysis module. . When ballast water is electrolyzed, sodium chloride and water, which are the main components of seawater, are decomposed into chlorine, sodium hydroxide, and hydrogen, respectively, and chlorine and sodium hydroxide are chemically reacted to produce sodium hypochlorite. Sodium hypochlorite is mixed with the ballast water sent to the ballast tank to purify the ballast water, and the purified ballast water is injected into the ballast tank.
특허 문헌 2에 기재된 처리 장치는, 선박 밖으로부터 취수된 밸러스트수를 전해조에 안내하는 라인과, 밸러스트 탱크에 주입하는 라인을 가지고 있으며, 전해조에서 생성된 염소 이온을 사용하여 얻을 수 있는 차아염소산 나트륨 등의 산화제를 밸러스트 탱크로 주입되는 밸러스트수에 혼합하고 있다. The treatment device described in Patent Document 2 has a line for guiding the ballast water taken out of the ship to the electrolyzer and a line for injecting the ballast tank into the ballast tank, and can be obtained using chlorine ions generated in the electrolytic cell. Sodium hypochlorite, etc. of the oxidizing agent is mixed with the ballast water injected into the ballast tank.
해수를 전기 분해하지 않으면 염소를 생성할 수 없기 때문에, 하천 등의 담수 수역에서 선박 밖의 물을 밸러스트수로서 취수하여도, 그 밸러스트수는 염분을 포함하지 않아, 정화 처리할 수 없다. 또한, 하구부 같이, 담수와 해수가 혼합된 기수 수역(brackish water areas)에서 밸러스트수를 선박 밖으로부터 취수하여도, 염분 농도가 낮기 때문에, 효율적으로 밸러스트수를 정화 처리할 수 없다. 담수는 염분 농도가 0.05 % 이하이고, 해수의 염분 농도는 3.0 % 이상이며, 기수의 염분 농도는 0.05 ~ 3.0 %이다. Since chlorine cannot be produced without electrolyzing seawater, even if water outside a ship is taken as ballast water from a fresh water body such as a river, the ballast water does not contain salt and cannot be purified. In addition, even if the ballast water is withdrawn from the outside of the ship in brackish water areas where fresh water and sea water are mixed, such as an estuary, the salinity concentration is low, so that the ballast water cannot be efficiently purified. Fresh water has a salinity of less than 0.05%, seawater has a salinity of 3.0% or more, and brackish water has a salinity of 0.05-3.0%.
따라서, 담수 수역이나 기수 수역에서 취수된 선외수(outboard water, 船外水)를 밸러스트수로 하는 경우에는, 전기 분해형 밸러스트 처리기에 의해 유효하게 정화 처리하기 위해, 해수 수역을 항해 중에 해수를 끌어들여, 시드 해수((seed seawater, 種海水)로서 시드 해수 탱크 또는 밸러스트 탱크의 일부에 저장해 두는 경우가 있다. Therefore, when using outboard water taken in from a fresh water area or brackish water area as ballast water, in order to effectively purify the water with an electrolysis type ballast treatment machine, sea water is drawn during the voyage of the sea water area. In some cases, it is stored in a part of a seed seawater tank or a ballast tank as seed seawater (seed seawater).
기수 수역이나 담수 수역에서 염분 농도가 낮은 선외수를 밸러스트 탱크에 밸러스트수로 주입할 때, 시드 해수 탱크 등의 시드 해수를 전기 분해하여 밸러스트수에 혼합하여, 밸러스트수를 정화할 수 있다. 그러나, 이렇게 하여 시드 해수를 저류(貯留)하면, 적어도 그 무게 만큼 화물 탑재량을 줄이지 않을 수 없게 되어, 화물의 수송 효율이 저하된다.When outboard water with a low salinity concentration is injected into the ballast tank in brackish water or fresh water, the seed seawater from the seed seawater tank is electrolyzed and mixed with the ballast water to purify the ballast water. However, when the seed seawater is stored in this way, the cargo load must be reduced by at least the weight thereof, and the transport efficiency of the cargo is lowered.
다른 방법으로서, 선박 내에 다량의 소금을 보관해 두고, 염분 농도가 낮은 선외수를 밸러스트 탱크에 주입할 때, 전해 장치에 주입된 선외수에 소금을 투입하여 생성된 염수를 전기 분해하여 염소를 생성할 수 있다. 이렇게 하여 염소를 생성하려면 미리 다량의 소금을 포장하여 보관해 두고, 담수 등에 소금을 혼입하여 염수를 제조할 필요가 있고, 밸러스트수의 정화 처리를 위해 승무원 작업 부하 및 비용의 증가를 초래한다.As another method, when a large amount of salt is stored in a ship and when outboard water with a low salt concentration is injected into the ballast tank, salt is added to the outboard water injected into the electrolyzer to electrolyze the generated salt water to generate chlorine can do. In order to generate chlorine in this way, it is necessary to pack and store a large amount of salt in advance, mix salt with fresh water, etc. to prepare brine, and increase crew workload and cost for the purification treatment of ballast water.
본 발명의 목적은, 화물 적재량의 감소를 최소한으로 막고, 담수 수역이나 기수 수역에서 취수한 선외수를 효율적으로 정화 처리하여 밸러스트 탱크에 주입할 수 있도록 하는 것이다.An object of the present invention is to minimize the reduction in cargo loading, and to efficiently purify and process outboard water taken from fresh water or brackish water so that it can be injected into a ballast tank.
본 발명의 밸러스트수 처리 시스템은, 밸러스트 탱크에 주입되는 밸러스트수를 전기 분해하여 정화하는 밸러스트수 처리기와, 해수로부터 신선한 물(fresh water)을 제조하는 조수기(造水機)와, 상기 조수기로 신선한 물을 제조할 때 발생한 고농도 염수를 회수하여 저류하는 염수 탱크(brine tank)와, 상기 염수 탱크 내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 염수 공급 배관과, 선외수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 취수관과, 선외수를 밸러스트수로서 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 펌프를 구비한다.The ballast water treatment system of the present invention includes a ballast water treatment device for electrolyzing and purifying ballast water injected into a ballast tank, a fresh water generator for producing fresh water from seawater, and the fresh water generator A brine tank that recovers and stores the high-concentration brine generated when producing fresh water, a brine supply pipe for supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine, and outboard water supply to the ballast water treatment machine and a pump for supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine when the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water.
본 발명의 밸러스트수 처리 방법은, 밸러스트수 처리기에 의해 밸러스트 탱크에 주입되는 밸러스트수를 전기 분해하여 정화하는 공정과, 조수기로 해수에서 신선한 물을 생산하는 공정과, 상기 조수기로 신선한 물을 제조할 때 생성되는 고농도 염수를 염수 탱크에 저류하는 공정과, 선외수를 밸러스트수로 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크에 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 공정을 구비한다.The ballast water treatment method of the present invention includes a step of electrolyzing and purifying ballast water injected into a ballast tank by a ballast water treatment device, a step of producing fresh water from seawater with a fresh water generator, and a step of producing fresh water with the fresh water generator. A step of storing the high-concentration brine produced when the brine is generated in a brine tank, and a step of supplying the high-concentration brine to the brine tank to the ballast water treatment machine when the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water.
본 발명의 선박은, 밸러스트 탱크에 주입되는 밸러스트수를 전기 분해하여 정화하는 밸러스트수 처리기가 설치된 선체와, 상기 선체에 설치되어 해수로부터 신선한 물을 제조하는 조수기와, 상기 선체에 설치되어 상기 조수기로 신선한 물을 제조할 때 발생한 고농도 염수를 회수하여 저류하는 염수 탱크와, 상기 선체에 설치되어 상기 염수 탱크의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기로 공급하는 염수 공급 배관과, 상기 선체에 설치되어 선외수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 취수관과, 상기 선체에 설치되어 선외수를 밸러스트수로서 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 펌프 등을 구비한다.The ship of the present invention includes a hull provided with a ballast water treatment device for electrolyzing and purifying ballast water injected into a ballast tank, a fresh water generator installed on the hull to produce fresh water from seawater, and a fresh water generator installed on the hull as the fresh water generator A brine tank that collects and stores the high-concentration brine generated when producing fresh water, a brine supply pipe installed on the hull and supplying the high-concentration brine from the brine tank to the ballast water treatment machine, and installed on the hull to supply outboard water A water intake pipe for supplying the ballast water treatment unit, and a pump installed on the hull to supply high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment unit when the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water.
선박 내에서 사용되는 신선한 물을 조수기로 제조할 때 발생하는 고농도 염수를, 폐기하지 않고 염수 탱크에 회수하여 저류하고, 기수 수역이나 담수 수역의 선외수를 밸러스트 수로 이용할 때는, 저류한 고농도 염수를 전기 분해하여 얻은 살균제에 의해, 밸러스트 수를 정화하고 밸러스트 탱크에 주입한다. 이렇게 함으로써, 시드 해수로서 저류하는 고농도 염수의 양은 해수를 저류하는 경우에 비해 감소하기 때문에, 선박의 화물 적재량에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 기수 수역 등의 염분 농도가 낮거나 또는 염분을 포함하지 않는 선외수를 전기 분해하기 위해 소금을 투입할 필요가 없고, 선외수를 효율적으로 정화 처리하여 밸러스트 탱크에 주입할 수 있다.The high-concentration brine generated when fresh water used in a ship is manufactured by a freshwater generator is collected and stored in a brine tank without being discarded. By the disinfectant obtained by decomposition, the ballast water is purified and injected into the ballast tank. In this way, since the amount of the high-concentration salt water stored as the seed seawater is reduced compared to the case of storing the seawater, the effect on the cargo loading capacity of the vessel can be minimized. In addition, there is no need to input salt to electrolyze outboard water having a low salt concentration or not including salt in brackish water, and the outboard water can be efficiently purified and injected into the ballast tank.
도 1은 하나의 실시 형태인 밸러스트수 처리 시스템이 설치된 선박을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 밸러스트수 처리 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 3은 밸러스트수 처리 시스템의 제어 회로를 나타낸 블록도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic sectional drawing which shows the ship in which the ballast water treatment system which is one Embodiment was installed.
2 is a system configuration diagram showing the ballast water treatment system shown in FIG.
3 is a block diagram showing a control circuit of the ballast water treatment system.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 원유 탱커 등의 선박(10)을 나타내고 있고, 선박(10)의 선체(10a)에는 복수의 밸러스트 탱크(11)가 구비되어 있다. 선박(10)의 화물 적재량에 따라 선외에서 취수한 물을 밸러스트수로 하고, 이를 밸러스트 탱크(11)에 주입하거나 배수하거나 하여, 밸러스트수를 추(weight)로 하여 흘수(吃水) 및 선수(船首)와 선미(船尾)의 흘수차(吃水差)가 조정된다. 도 1에서는, 선수 측의 밸러스트 탱크(11)가 편의상 3개 만 도시되어 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on drawing. 1 : has shown the
선박(10)내에는 밸러스트수 처리기(12)가 설치되어 있다. 밸러스트수 처리기(12)의 밸러스트수 유입구(13)와 선체에 설치된 취수구(14)의 사이에는 취수관(15)이 접속되어 있고, 취수구(14)로부터 유입된 선외수는 밸러스트수 처리기(12)에 공급된다. 취수관(15)에 필터를 설치하여, 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 선외수의 이물질 등을 제거하도록 해도 좋다. 밸러스트수 처리기(12)로서는, 밸러스트 탱크에 주입되는 염수를 모두 전기 분해하는 전량 전기 분해식, 밸러스트 탱크에 주입되는 염수의 일부만을 전기 분해하여 이를 밸러스트수에 정량 투입하는 측류 전기 분해식, 기타, 전기 분해로 살균 처리하는 방식으로 적용할 수 있다.A ballast
선박(10)에는 조수기(16)가 설치되어 있고, 선체에 설치된 취수구(17)와 조수기(16)의 해수 주입구(18)의 사이에는 취수관(19)이 접속되어 있다. 선외로부터 가져온 해수로부터 조수기(16)에 의해 신선한 물이 만들어져서, 잡일용 맑은 물, 음료수, 보일러 용수로서 이용된다. 잡일용 맑은 물은, 세탁, 화장실 등의 생활용수로 사용되며, 보일러 용수는 가열 증기 및 터빈 구동용으로 사용된다. 조수기(16)는, 해수로부터 신선한 물을 만들기 위하여 해수를 가열 비등시켜서, 그 증기를 냉각하여 모은다.A
조수기(16)에 의해 만들어진 신선한 물은, 신선한 물 공급 배관(24)을 통해 탱크(21)에 공급, 저류되어 필요할 때 배관(25)에 의해 사용 개소에 보내진다.The fresh water produced by the
조수기(16)에 의해 해수로부터 신선한 물을 만들 때는, 부차적으로 해수보다 염분 농도가 높은 고농도 염수가 생성된다. 그 고농도 염수를 폐기하지 않고, 고농도 염수는 염수 탱크(26)에 회수되어 저류된다. 고농도 염수를 염수 탱크(26)에 공급하기 위해, 조수기(16)의 염수 유출구(27)와 염수 탱크(26)의 염수 유입구(28)와의 사이에는, 염수 회수 배관(31)이 접속되어 있다. 또한 염수 탱크(26) 대신 밸러스트 탱크(11)의 일부를 염수 탱크로 이용하도록 해도 된다.When fresh water is made from seawater by the
도 2에 나타낸 바와 같이, 염수 회수 배관(31)에는, 조수기(16)에 의해 만들어진 고농도 염수를 염수 탱크(26)에 공급하기 위해 펌프(32)가 설치되어 있다. 펌프(32)의 하류 측에는 3 방향 밸브 (33)가 설치되고, 기수 수역 등의 기항 계획이 없는 경우나 필요한 양의 고농도 염수가 염수 탱크(26)에 저류되어 있는 경우, 조수기(16)에 의해 만들어진 고농도 염수를 배출관(33a)을 통해 선외로 배출한다.As shown in FIG. 2 , a
염수 회수 배관(31)에 마련된 우회용 3 방향 밸브(34)와, 3 방향 밸브(34)보다 하류 측의 염수 회수 배관(31)과의 사이에는 우회 배관(40)이 설치되어 있고, 조수기(16)로부터 토출되는 고농도 염수의 농도를 더욱 높이기 위해, 우회 배관(40)에는 농축기(35)가 설치되어 있다. 체크 밸브(36)가 우회 배관(40)에 설치되어 있고, 체크 밸브(36)가 설치되어 있는 위치는 농축기(35)의 하류이다. 체크 밸브(36)에 의해 염수 회수 배관(31)으로부터 농축기(35)로의 고농도 염수의 역류가 방지된다.A
농축기(35)로서는, 역삼투압식의 조수기와 유사한 구조의 것을 사용할 수 있지만, 농축기(35)로서 조수기(16)와 같은 증발식을 이용해도 좋다. 또한 조수기(16)로서 역삼투압식의 것을 이용하도록 해도 된다.As the
염수 탱크(26)내의 고농도 염수는, 밸러스트수 처리기(12)에 보내진다. 염수 탱크(26)의 염수 토출구(37)와 밸러스트수 처리기(12)의 염수 공급구(38)의 사이에는 염수 공급 배관(39)이 접속되어 있으며, 염수 탱크(26)내의 고농도 염수는 염수 공급 배관(39)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 주입된다. 염수 탱크(26) 내로부터 밸러스트수 처리기(12)에 고농도 염수를 보내기 위한 펌프(41)와, 보내지는 고농도 염수를 청정화하기 위한 필터(42)가 염수 공급 배관(39)에 설치되어 있다. The high-concentration brine in the
밸러스트수 처리기(12)는, 도시하지 않은 전기분해 유닛을 가지며, 전기분해 유닛은 염수 탱크(26)로부터 공급된 고농도 염수를 전기 분해한다. 고농도 염수를 전기 분해하면, 염수의 주된 성분인 염화나트륨과 물이 각각 염소, 수산화 나트륨, 수소로 분해되고, 염소와 수산화 나트륨이 화학 반응하여 차아염소산 나트륨이 형성된다. 차아염소산 나트륨은, 밸러스트수 처리기(12)의 밸러스트수 유입구(13)와 밸러스트수 주입구(43) 사이에 접속된 처리 유로에 살균제로서 주입된다.The ballast
이렇게 함으로써, 취수구(14)로부터 유입되어 취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급된 밸러스트수에는 살균제가 주입되어, 밸러스트수가 정화 처리된다. 정화 처리된 밸러스트수는, 밸러스트수 주입구(43)에 접속된 밸러스트 수 주입 배관(44)에 의해 밸러스트 탱크(11)에 주입된다. 각각의 밸러스트 탱크(11)에는 소정량의 밸러스트수가 공급된다. 밸러스트 탱크(11) 내의 밸러스트수를 배 밖으로 배출하기 위해, 도시하지 않은 배출구가 밸러스트 탱크(11)에 설치되어 있다.By doing in this way, a disinfectant is injected into the ballast water which flows in from the
유량 조정기(45)가 염수 공급 배관(39)에 설치되어 있고, 취수구(14)에 접속된 주입 배관(46)이 유량 조정기(45)에 접속되어 있다. 유량 조정기(45)는, 염수 탱크(26)내로부터 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수와, 주입 배관(46)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 선외수와의 혼합 비율을 조정한다. 이렇게 함으로써, 염수 공급 배관(39)으로부터 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 유량과 농도를 조정할 수 있다. 또한, 취수구(14)와는 다른 취수구로부터 주입 배관(46)에 선외수를 주입하도록 해도 된다.A
취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 밸러스트수의 유량을 검출하는 제 1 유량 센서(47)와, 염분 농도를 검출하는 제 1 농도 센서(48)와, 온도를 검출하는 제 1 온도 센서(49)가 취수관(15)에 설치되어 있다. 한편, 염수 공급 배관(39)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 유량을 검출하는 제 2 유량 센서(51)와, 염분 농도를 검출하는 제 2 농도 센서(52)와, 온도를 검출하는 제 2 온도 센서(53)가 염수 공급 배관(39)에 설치되어 있다.A first
도 3은 밸러스트수 처리 시스템의 제어 회로를 나타낸 블록도이다. 상술한 밸러스트수처리 시스템은 컨트롤러(54)를 가지며, 컨트롤러(54)에 의해 밸러스트수 처리 시스템을 구성하는 기기의 작동이 제어된다. 조작 보드(55)가 컨트롤러(54)에 접속되고, 조작 보드(55)에 마련된 키 등을 조작하여 밸러스트수 처리 시스템의 기동(起動)이나 제어 조건이 설정된다. 또한, 밸러스트수 처리기(12)에 설치된 전기분해 유닛의 전극에 대한 통전 제어도 컨트롤러(54)에 의해 할 수 있다.3 is a block diagram showing a control circuit of the ballast water treatment system. The above-mentioned ballast water treatment system has a
도 2에 나타낸 유량 센서(47, 51), 농도 센서(48, 52), 온도 센서(49, 53)로부터의 검출 신호가 제어 수단으로서의 컨트롤러(54)에 보내진다. 펌프(41)와 유량 조정기(45)는 컨트롤러(54)에 의해 제어된다. 유량 조정기(45)는, 취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 해수나 기수 등의 선외수의 유량 등에 따라, 주입 배관(46)에 의해 염수 공급 배관(39)으로 주입되는 선외수와 염수 탱크(26)로부터 토출된 고농도 염수의 혼합 비율을 조정한다. 이렇게 함으로써, 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 농도 및 유량이 제어된다.Detection signals from the
취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 선외수의 유량, 염도 및 온도와, 염수 공급 배관(39)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 유량, 염도 및 온도에 기초하여, 펌프(41)에 의해 염수 탱크(26)로부터 토출되는 고농도 염수의 유량을 제어할 수도 있다.The flow rate, salinity and temperature of the outboard water supplied to the ballast
다음으로, 위에 설명한 밸러스트수 처리 시스템을 갖춘 선박의 밸러스트수 처리 방법에 대해 설명한다.Next, the ballast water treatment method of the ship equipped with the ballast water treatment system demonstrated above is demonstrated.
선박(10)이 해수 수역을 항해 중에 조수기(16)가 구동되어, 해수로부터 신선한 물이 제조된다. 제조 공정에 의해 제조된 신선한 물로부터 잡일용 맑은 물, 음료수 및 보일러 용수가 제조되어, 각각 탱크에 저류된다. 해수로부터 신선한 물을 제조할 때 생성된 고농도 염수는, 펌프(32)에 의해 염수 탱크(26)에 보내진다. 염수 탱크(26)에 보내기 전의 고농도 염수의 전량 또는 일부를 우회 배관(40)에 의해 농축기(35)에 보내고, 염수 탱크(26)로 보내지는 고농도 염수의 농도를 농축 공정에 의해 더욱 높이도록 해도 좋다. 이렇게 하여, 고농도 염수가 저류 공정을 거쳐 염수 탱크(26)내에 저류된다.While the
선박이 기수 수역이나 담수 수역에서 밸러스트 탱크(11)에 밸러스트수를 주입할 때는, 취수구(14)로부터 받아들인 기수 수역 등의 염분 농도가 낮은 선외수가 취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)로 보내지는 동시에, 염수 탱크(26)에 저류된 고농도 염수가 밸러스트수 처리기(12)에 보내진다. 보내진 고농도 염수는, 밸러스트수 처리기(12)에 설치된 전기분해 유닛에 의해 전기 분해할 때 시드 해수로 이용되고, 살균제가 생성된다. 이렇게 하여, 기수 수역이나 담수 수역의 선외수는, 생성된 살균제에 의해 정화 처리되어, 정화 처리 공정을 거쳐 밸러스트 탱크(11)에 공급된다. When a ship injects ballast water into the
전량 전기 분해식 밸러스트수 처리기(12)에 의해 밸러스트수를 정화 처리하려면, 취수관(15)에 의해 받아들여진 선외수와 고농도 염수를 혼합시켜 전기 분해 유닛에 공급한다. 이 전량 전기 분해식 밸러스트수 처리기(12)에서는, 염수 공급 배관(39)을 취수관(15)에 접속함으로써, 미리 선외수에 고농도 염수가 혼합된 혼합 수가 밸러스트수 처리기(12)에 공급된다. 이 형태에 있어서는, 고농도 염수가 취수관(15)을 통해 밸러스트수 처리기(12)에 공급된다. 한편, 측류 전기 분해식 밸러스트수 처리기(12)에 의해 밸러스트수를 정화 처리하기 위해서는, 밸러스트수 처리기(12)내의 전기분해 유닛에 고농도 염수를 공급하여 살균제를 생성하고, 취수관(15)에 의해 받아들여진 선외수에 살균제를 주입한다.In order to purify the ballast water by the total amount electrolysis type ballast
염수 탱크(26)로부터 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 양은, 취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 처리전 밸러스트수, 즉 기수 수역이나 담수 수역의 선외수 유량에 기초하여, 컨트롤러(54)에서 연산된다. 컨트롤러(54)는, 유량 센서(51)에 의해 구해진 고농도 염수의 유량과 연산 결과에 차이가 있는 경우에는, 그 차이에 따라 펌프(41) 및 유량 조정기(45)를 제어한다. The amount of high-concentration brine supplied from the
밸러스트수 처리기(12)가 전량 전기 분해식인 경우, 다시 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 밸러스트수 및 고농도 염수 각각의 온도와 염분 농도를 온도 센서(49, 53), 농도 센서(48, 52)에 의해 검출하고, 이들 검출 결과를 가미하여, 고농도 염수의 양을 더 정밀하게 구할 수 있고, 효율적으로 밸러스트수 처리기(12)에 의해 기수 수역과 담수 수역의 선외수를 정화 처리할 수 있다.When the total amount of the ballast
밸러스트수 처리기(12)가 측류 전기 분해식인 경우에는, 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 고농도 염수의 온도 및 염분 농도의 검출 값을 가미함으로써, 고농도 염수의 양을 보다 높은 정밀도로 구할 수 있다. 또한, 유량 조정기(45)를 제어함으로써, 주입 배관(46)으로부터 염수 공급 배관(39)으로 주입되는 선외수의 양이 조절되어, 고농도 염수와 주입 배관(46)으로부터 주입되는 선외수와의 혼합 비율이 조정된다. 이렇게 함으로써, 전기분해 유닛이 효율적으로 동작하는 염분 농도의 염수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급할 수 있다. When the ballast
이와 같이, 선박 내에서 사용되는 물을 조수기(16)에 의해 제조할 때 발생하는 고농도 염수를, 폐기하지 않고 염수 탱크(26)에 회수하여 저류하고, 기수 수역과 담수 수역의 선외수를 밸러스트수로 이용할 때에는, 저류한 고농도 염수를 전기 분해하여 얻은 살균제에 의해, 밸러스트수를 정화하여 밸러스트 탱크(11)에 주입한다. 이렇게 함으로써, 기수 수역 등의 선외수를 밸러스트수로 이용할 경우에는 미리 해수를 시드 해수로서 탱크에 저류하는 경우에 비해 적은 양의 고농도 염수를 저류하게 되어, 화물 적재량을 증가시킬 수 있다.In this way, the high-concentration brine generated when the water used in the ship is produced by the
또한, 기수 수 등의 염분 농도가 낮은 물을 밸러스트수로 하기 위해, 전기분해 유닛에 주입된 밸러스트수에 주입하기 위해 다량의 소금을 보관할 필요가 없고, 밸러스트수의 정화 처리를 효율적으로 할 수 있다.In addition, in order to use water with a low salt concentration such as brackish water as ballast water, it is not necessary to store a large amount of salt to inject into the ballast water injected into the electrolysis unit, and the purification treatment of the ballast water can be performed efficiently. .
바다 수역에서 선외수를 밸러스트 탱크(11)에 주입할 때는, 고농도 염수를 사용하지 않고, 취수관(15)에 의해 받아들여진 선외수, 즉 해수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급하고 전기분해 유닛에 의해 해수를 전기 분해하여 살균제를 생성할 수 있다. 그러나, 해수를 전기 분해하는 때에도, 고농도 염수를 밸러스트수 처리기(12)에 공급하도록 해도 된다.When the outboard water is injected into the
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 주입 배관(46)을 설치하지 않고 염수 탱크(26)로부터 일정량의 고농도 염수를 밸러스트수 처리기(12)에 토출하고, 취수관(15)에 펌프를 설치하여 취수관(15)에 의해 밸러스트수 처리기(12)에 공급되는 선외수의 유량을 조정하도록 하여도 좋다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, without installing the
본 발명은 원유 탱커 등의 선박에서 선체를 안정시키는 밸러스트수를 처리하기 위해 적용된다.The present invention is applied to treat ballast water for stabilizing hulls in ships such as crude oil tankers.
Claims (9)
해수로부터 신선한 물을 제조하는 조수기,
상기 조수기로 신선한 물을 제조할 때 발생한 고농도 염수를 회수하여 저류하는 염수 탱크,
상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 염수 공급 배관,
선외수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 취수관, 및
선외수를 밸러스트수로서 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 펌프;를 구비하는, 밸러스트수 처리 시스템.A ballast water treatment machine that electrolyzes and purifies the ballast water injected into the ballast tank;
A fresh water generator that produces fresh water from seawater,
A brine tank for recovering and storing high-concentration brine generated when fresh water is produced with the fresh water generator;
A brine supply pipe for supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine;
an intake pipe for supplying outboard water to the ballast water treatment device; and
A pump for supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment system when the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water.
상기 조수기의 염수 유출구와 상기 염수 탱크의 염수 주입구를 접속하는 염수 회수 배관에 우회 배관을 설치하고, 상기 염수 유출구로부터 배출되는 고농도 염수의 염도를 높이는 농축기를 상기 우회 배관에 설치한, 밸러스트수 처리 시스템.The method according to claim 1,
A bypass pipe is installed in the brine recovery pipe connecting the brine outlet of the fresh water generator and the brine inlet of the brine tank, and a concentrator that increases the salinity of the high-concentration brine discharged from the brine outlet is installed in the bypass pipe, ballast water treatment system.
선외수를 상기 염수 공급 배관에 주입하는 주입 배관, 및
상기 주입 배관을 통해 상기 염수 공급 배관에 주입되는 선외수의 유량을 조정하는 유량 조절 장치;를 구비하고,
상기 염수 공급 배관으로부터 상기 밸러스트수 처리기에 공급되는 고농도 염수의 농도를 선외수에 의해 조정하는, 밸러스트수 처리 시스템.The method according to claim 1 or 2,
an injection pipe for injecting outboard water into the brine supply pipe; and
A flow control device for adjusting the flow rate of the outboard water injected into the brine supply pipe through the injection pipe; and
The ballast water treatment system which adjusts the concentration of the high-concentration brine supplied to the ballast water treatment machine from the brine supply pipe by outboard water.
상기 취수관에 의해 상기 밸러스트수 처리기에 공급되는 선외수의 유량을 검출하는 유량 센서, 및
상기 유량 센서로 검출되는 선외수의 유량에 기초하여, 상기 염수 탱크로부터 밸러스트수 처리기에 공급되는 고농도 염수의 유량을 제어하는 제어 수단;을 구비한, 밸러스트수 처리 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A flow rate sensor for detecting a flow rate of outboard water supplied to the ballast water treatment unit by the water intake pipe, and
Based on the flow rate of the outboard water detected by the flow rate sensor, control means for controlling the flow rate of the high concentration brine supplied from the brine tank to the ballast water treatment system; provided, the ballast water treatment system.
선외수를 상기 염수 공급 배관에 주입하는 주입 배관, 및
상기 주입 배관에 의해 상기 염수 공급 배관에 주입되는 선외수의 유량을 조정하는 유량 조정기;를 구비하고,
상기 제어 수단이, 상기 밸러스트수 처리기에 공급되는 선외수의 유량 및 상기 고농도 염수의 염분 농도에 기초하여, 상기 유량 조정기를 제어하고, 상기 염수 공급 배관에 공급되는 선외수와 염수 탱크로부터 토출되는 고농도 염수의 혼합 비율을 조정하는, 밸러스트수 처리 시스템.5. The method of claim 4,
an injection pipe for injecting outboard water into the brine supply pipe; and
and a flow rate regulator for adjusting the flow rate of the outboard water injected into the brine supply pipe by the injection pipe;
The control means controls the flow rate regulator based on the flow rate of the outboard water supplied to the ballast water treatment unit and the salinity concentration of the high concentration brine, and the high concentration discharged from the brine supply pipe and the outboard water supplied to the brine supply pipe A ballast water treatment system that adjusts the mixing ratio of brine.
조수기에 의해 해수로부터 신선한 물을 제조하는 공정,
상기 조수기에 의해 신선한 물을 제조할 때 생성되는 고농도 염수를 염수 탱크에 저류하는 공정, 및
선외수를 밸러스트수로서 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 공정;을 구비한, 밸러스트수 처리 방법.The process of electrolyzing and purifying the ballast water injected into the ballast tank by the ballast water treatment machine,
The process of producing fresh water from seawater by a freshwater generator,
A process of storing in a brine tank the high-concentration brine produced when fresh water is prepared by the fresh water generator, and
When the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water, the step of supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine; ballast water treatment method comprising a.
상기 조수기로부터 상기 염수 탱크에 공급되는 고농도 염수의 염분 농도를 농축기에 의해 높이는 공정을 갖는, 밸러스트수 처리 방법.7. The method of claim 6,
and a step of increasing the salinity concentration of the high-concentration brine supplied from the fresh water generator to the brine tank by means of a concentrator.
상기 염수 탱크로부터 상기 밸러스트수 처리기에 공급되는 고농도 염수에 선외수를 주입하고, 고농도 염수에 주입되는 선외수의 유량을 유량 조정기에 의해 조정하는 공정을 갖는, 밸러스트수 처리 방법.8. The method according to claim 6 or 7,
The ballast water treatment method which has the process of injecting outboard water into the high-concentration brine supplied from the said brine tank to the said ballast water treatment machine, and adjusting the flow volume of the outboard water injected into the high-concentration brine by a flow rate regulator.
상기 선체에 설치되어, 해수로부터 신선한 물을 제조하는 조수기,
상기 선체에 설치되어, 상기 조수기에 의해 신선한 물을 제조할 때 발생한 고농도 염수를 회수하여 저류하는 염수 탱크,
상기 선체에 설치되어, 상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 염수 공급 배관,
상기 선체에 설치되어, 선외수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 취수관, 및
상기 선체에 설치되어, 선외수를 밸러스트수로서 상기 밸러스트 탱크에 주입할 때, 상기 염수 탱크내의 고농도 염수를 상기 밸러스트수 처리기에 공급하는 펌프;를 구비한, 선박.A hull equipped with a ballast water treatment device that electrolyzes and purifies the ballast water injected into the ballast tank;
A fresh water generator installed on the hull to produce fresh water from seawater,
A salt water tank installed on the hull to collect and store high-concentration salt water generated when fresh water is produced by the fresh water generator;
A brine supply pipe that is installed on the hull and supplies the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine;
A water intake pipe installed on the hull and supplying outboard water to the ballast water treatment machine, and
A pump installed in the hull and supplying the high-concentration brine in the brine tank to the ballast water treatment machine when the outboard water is injected into the ballast tank as ballast water.
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