KR20230093240A - 부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템 - Google Patents

부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템 Download PDF

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KR20230093240A
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아츠유키 마나베
마사시 키쿠치
야스토모 젠만
타케시 타케우치
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미우라고교 가부시키카이샤
가부시키가이샤 쇼센 미츠이
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Abstract

본 발명은 선박에 도입된 환경수로부터 부유 오염 물질을 효율적으로 회수할 수 있는 부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명에서는, 선박(2)에 부착되고, 상기 선박(2)에 도입되는 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 장치(40)가 환경수를 여과하는 여과 장치(12)의 필터(120)를 역세한 후의 역세 배수가 유통하는 역세 배수 라인(L4)에 배치되는 회수 필터(41)와 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 공급 수단(50)을 구비한다.

Description

부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템
본 발명은 환경수로부터 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템에 관한 것이다. 본원은 2020년 10월 21일에 일본에 출원된 특허출원 2020-176498호에 근거해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
화물선이나 탱커 등에 있어서 선체 자세나 흘수를 안전한 상태로 유지하기 위해서 사용되는 밸러스트 수는, 유해 수생 생물의 월경 이동에 의한 해양 생태계의 교란을 야기하여 큰 환경 문제가 되고 있다. 밸러스트 수 중의 수생 생물을 일정 기준 이하로 해서 배수하는 기술로서 예를 들면, 특허문헌 1이 있다.
특허문헌 1에는, 밸러스트 수 처리 시스템의 구성과는 독립한 모듈로 구성되는 밸러스트 수 여과 처리 장치에 의해, 역세수를 선 외로 배출하는 것이 가능한 밸러스팅 시의 1차 여과뿐만 아니라, 역세수를 선 외로 배출할 수 없는 데밸러스팅 시에도 2차 여과 및 차압 해소를 위한 역세가 행해지도록 해서 해양 미생물의 최종여과율을 높일 수 있는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2나 3은 취득된 환경수로부터 수생 생물을 취득하는 기술을 개시하고 있다. 예를 들면, 특허문헌 2에는, 큰 저류 탱크를 설치할 필요가 없고, 용이하게 또한 연속해서 밸러스트 수를 채취하고, 밸러스트 수 중에 포함되는 수생 생물을 살린 채 샘플링할 수 있도록 하는, 선박 밸러스트 수의 샘플링 시스템이 기재되어 있다. 특허문헌 3에는, 시료수를 저수하는 저수부를 상기 시료수의 공급측과 배출측으로 칸막이하는 필터가, 상기 공급측의 면에 연직 방향 하향의 힘이 작용하지 않는 배치로 함으로써, 미생물이 큰 데미지를 받지 않고, 상기 미생물의 다수를 살린 채 회수할 수 있다고 하는, 미생물 농축기가 기재되어 있다.
일본특허공개 2018-153795호 공보 일본특허공개 2009-115500호 공보 일본특허공개 2015-14516호 공보
플라스틱 오염은 해양 쓰레기의 상당한 부분을 차지하고, 점점 큰 위협이 되고 있다. 특히 마이크로 플라스틱 등을 포함하는 부유 오염 물질에 의한 해양의 오염에 대처하는 것은 긴요한 과제로 되고 있다. 선박에서는, 냉각 용수 및 밸러스트 수로서 대량의 환경수가 취수되어 배수되지만, 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 효과적으로 회수하고, 처리하는 것은 행해지지 않고 있다.
본 발명은 선박에 도입된 환경수로부터 부유 오염 물질을 효율적으로 회수할 수 있는 부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 선박에 부착되고, 상기 선박에 도입되는 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 장치로서, 환경수를 여과하는 여과 장치의 필터를 역세한 후의 역세 배수(wastewater)가 유통하는 역세 배수 라인에 배치되는 회수 필터와, 상기 회수 필터에 청수(clean water)를 공급하는 청수 공급 수단을 구비하는 부유 오염 물질 회수 장치에 관한 것이다.
상기 청수 공급 수단은 상기 회수 필터의 상류측에 접속되고, 상기 회수 필터의 상류측으로부터 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 순세 라인을 갖는 것이 바람직하다.
상기 청수 공급 수단은 상기 회수 필터의 하류측에 접속되고, 상기 회수 필터의 하류측으로부터 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 역세 라인과, 상기 청수 역세 라인으로부터 공급되어서 상기 회수 필터를 역세한 후의 역세 청수를 배출하는 청수 배수 라인과, 상기 청수 배수 라인을 유통하는 역세 청수를 회수하는 회수 용기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 부유 오염 물질 회수 장치는, 상기 역세 배수 라인에 있어서의 상기 회수 필터보다 상류측에 배치되고, 상기 역세 배수 라인을 유통하는 역세 배수에 포함되는 고형물을 분리하는 세퍼레이터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 회수 필터의 여과 정밀도는, 200㎛∼800㎛인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 선박에 부착되고, 상기 선박에 도입되는 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 시스템으로서, 환경수를 상기 선박에 도입하는 취수 라인과, 상기 취수 라인에 배치되는 취수 펌프와, 상기 취수 라인의 하류측에 배치되고, 상기 취수 라인을 유통하는 환경수를 여과하는 필터를 갖는 여과 장치와, 상기 여과 장치에 있어서 여과된 처리수를 저류하는 처리수 저류 탱크와, 상기 여과 장치와 상기 처리수 저류 탱크를 접속하는 처리수 라인과, 상기 여과 장치에 상기 필터의 여과 방향과 역방향으로부터 처리수를 공급하는 역세 라인과, 상류측이 상기 여과 장치에 있어서의 상기 필터보다 상류측에 접속되고, 상기 역세 라인으로부터 상기 여과 장치에 공급된 역세 후의 처리수인 역세 배수를 배출하는 역세 배수 라인과, 상기 역세 배수 라인에 배치되는 회수 필터 및 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 공급 수단을 갖는 부유 오염 물질 회수 장치를 구비하는 부유 오염 물질 회수 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 선박에 도입된 환경수로부터 부유 오염 물질을 효율적으로 회수할 수 있는 부유 오염 물질 회수 장치 및 부유 오염 물질 회수 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 부유 오염 물질 회수 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치의 청수 순세 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은 본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치의 청수 역세 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 제 1 변형예의 부유 오염 물질 회수 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 5는 제 2 변형예의 부유 오염 물질 회수 시스템을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 부유 오염 물질 회수 시스템(1)을 나타내는 모식도이다.
부유 오염 물질 회수 시스템(1)은 선박(2)에 부착된다. 부유 오염 물질 회수 시스템(1)은 선박(2)이 바다, 하천, 호수, 늪 등의 환경으로부터 취득한 물(이하, 환경수)로부터 부유 오염 물질을 회수하는 기능을 갖는다. 본 실시형태에 있어서 선박(2)이 바다, 하천, 호수, 늪 등의 환경으로부터 취득하는 물은 예를 들면, 밸러스트 수이다. 또한, 부유 오염 물질은 환경 기준이나 배수 기준으로 하는 부유 물질(2mm의 체를 통과하고 1㎛의 여과재 상에 잔류하는 물질), 2mm 이상의 플라스틱이나 5mm 이하 또는 1mm 이하 등을 대상으로 하는 마이크로 플라스틱 등을 포함하는 것으로 한다.
<전체 구성>
부유 오염 물질 회수 시스템(1)의 전체적인 구성에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 「라인」이란 유로, 경로, 관로 등의 유체의 유통이 가능한 라인의 총칭이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 부유 오염 물질 회수 시스템(1)은 취수 라인(L1)과, 취수 펌프(11)와, 여과 장치(12)와, 처리수 라인(L2)과, 처리수 저류 탱크(13)와, 역세 라인(L3)과, 처리수 역세용 개폐 밸브(31)와, 역세 펌프(32)와, 역세 배수 라인(L4)과, 부유 오염 물질 회수 장치(40)와, 제어 장치(100)를 구비한다.
취수 라인(L1)은 선박(2)의 외측에 있는 환경수(예를 들면, 해수, 기수, 담수)를 선박(2)의 내측에 도입하는 라인이다. 취수 라인(L1)의 일측의 단부(상류측의 단부)에 배치되는 취수구는 환경수를 취득할 수 있는 위치, 예를 들면 해면보다 하측에 위치한다. 취수 라인(L1)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 여과 장치(12)에 접속된다.
취수 펌프(11)는 취수 라인(L1)에 배치된다. 취수 펌프(11)가 구동함으로써, 환경수가 취수 라인(L1)을 통해서 선박(2)의 외측으로부터 내측으로 도입된다.
여과 장치(12)는 취수 라인(L1)을 유통하는 환경수를 여과하는 필터(120)와, 상기 필터(120)를 유지하는 여과탑 본체(121)를 갖는다. 환경수는 여과 장치(12)를 통과함으로써 여과 처리된 처리수가 된다. 또한, 여과 장치(12)에는, 다양한 방식의 것을 채용할 수 있다. 예를 들면, 여과 장치(12)는 여과 처리와 아울러 역세 처리를 병행해서 행하여 필터(120)의 막힘을 해소하는 방식의 밸러스트 수 처리 장치이어도 된다.
처리수 라인(L2)은 여과 장치(12)로 처리된 처리수가 유통하는 라인이다. 처리수 라인(L2)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 여과 장치(12)에 접속되고, 처리수 라인(L2)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 처리수 저류 탱크(13)에 접속된다.
처리수 저류 탱크(13)는 여과 장치(12)로 여과 처리된 처리수를 저류한다. 이 처리수 저류 탱크(13)에는, 여과 장치(12)의 필터(120)를 역세 처리하기 위한 역세 라인(L3)이 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는 도시하지 않지만, 처리수 저류 탱크(13)에는, 선박(2)의 외측에 처리수를 배출하는 처리수 배출 라인이 접속되어 있어도 된다.
역세 라인(L3)은 여과 장치(12)의 필터(120)의 여과 방향의 역방향으로 상기 필터(120)에 처리수를 공급하는 라인이다. 역세 라인(L3)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 처리수 저류 탱크(13)에 접속된다. 역세 라인(L3)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 여과 장치(12)에 있어서, 환경수를 여과하는 여과 방향의 흐름에 있어서 필터(120)보다 하류측(처리수의 출구측)에 접속된다.
처리수 역세용 개폐 밸브(31)은 역세 라인(L3)에 배치된다. 처리수 역세용 개폐 밸브(31)는 필터(120)의 역세 처리를 행하지 않을 경우는 폐쇄 상태이다. 필터(120)의 역세 처리를 행하는 경우는, 처리수 역세용 개폐 밸브(31)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 이행한다.
역세 펌프(32)는 역세 라인(L3)에 배치된다. 역세 펌프(32)가 구동함으로써, 여과 방향과 역방향으로부터 상기 필터(120)에 역세 라인(L3)을 통해서 처리수가 공급된다.
역세 배수 라인(L4)은 필터(120)를 역세한 후의 처리수인 역세 배수가 유통하는 라인이다. 역세 배수 라인(L4)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 여과 장치(12)에 있어서, 환경수를 여과하는 여과 방향의 흐름에 있어서 필터(120)보다 상류측(취수 라인(L1)측, 환경수 입구측)에 접속된다. 이 역세 배수 라인(L4)을 통해서 여과 장치(12)를 역세한 후의 처리수가 선박(2)의 외측으로 배출된다.
사이클론(35)은 물의 흐름을 이용한 고액 분리를 행함으로써, 역세 배수 라인(L4)을 유통하는 역세 배수에 포함되는 고형물을 분리한다. 여과 장치(12)로부터 배출된 역세 배수는 사이클론(35)으로 분리된 후에 부유 오염 물질 회수 장치(40)에 도달한다. 또한, 사이클론(35)에는, 내부에 고인 배수를 연속 또는 간헐적으로 배출하는 배출 라인(도시생략)이 설치된다.
부유 오염 물질 회수 장치(40)는 마이크로 플라스틱 등의 부유 오염 물질을 회수하기 위한 것이고, 역세 배수 라인(L4)에 있어서의 사이클론(35)의 하류측에 배치된다.
본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치(40)는 부유 오염 물질을 포착하기 위한 회수 필터(41)와, 부유 오염 물질을 보관하기 위한 회수 용기(42)와, 회수 필터(41)를 유지하는 필터 하우징(43)과, 회수 필터(41)에 청수를 공급하기 위한 청수 공급 수단(50)을 구비한다.
회수 필터(41)는 부유 오염 물질을 회수 가능한 여과 정밀도의 것이 사용된다. 예를 들면, 회수 필터(41)의 여과 정밀도는 200㎛∼800㎛인 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 여과 정밀도 300㎛∼500㎛의 금속제의 메쉬 필터가 회수 필터(41)에 사용된다. 또한, 상기 구성에 한정되는 것은 아니고, 스프링 필터나 다른 방식의 필터를 회수 필터(41)에 사용할 수 있다. 예를 들면, 여과 장치(12)의 필터(120)의 여과 정밀도와 회수 필터(41)의 여과 정밀도를 동일하게 해도 되고, 해양에서의 마이크로 플라스틱 샘플링에 사용되는 뉴스톤 넷(neuston net)(메쉬 사이즈 0.3mm)에 따라서 메쉬 사이즈 0.3mm의 금속 메쉬 필터로 해도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 여과 정밀도는 표시 구멍 지름값의 입자의 입자 제거 효율이 99% 이상 포집할 수 있는 것을 나타내는 것으로 한다.
필터 하우징(43)은 회수 필터(41)를 착탈 가능하게 유지한다. 착탈 가능의 구성으로서는, 예를 들면 카트리지 형식 등, 적당한 방식을 채용할 수 있다.
회수 용기(42)는 청수 공급 수단(50)에 의해 회수 필터(41)에 공급되는 청수에 의한 역세에 의해 얻어지는 부유 오염 물질을 포함하는 액체를 보관하는 용기다. 회수 용기(42)에 있어서의 부유 오염 물질을 포함하는 액체의 회수 방법의 상세에 대해서는, 후술한다.
청수 공급 수단(50)은 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 장치이다. 본 실시형태의 청수 공급 수단(50)은 청수 탱크(51)와, 청수 공통 라인(L5)과, 청수 펌프(52)와, 청수 순세 라인(L6)과, 순세용 개폐 밸브(53)와, 청수 역세 라인(L7)과, 청수 역세용 개폐 밸브(54)와, 청수 배수 라인(L8)을 구비한다.
청수 탱크(51)는 소정량의 청수를 저류할 수 있는 탱크이다. 청수 탱크(51)에 저류되는 청수는, 선박(2)에 도입되는 해수나 기수에 비하여 염분 농도가 충분히 낮은 물(담수)인 것이 바람직하다. 예를 들면, 선박(2) 내의 조수 장치로 제조된 물이어도 된다.
청수 공통 라인(L5)은 청수 탱크(51)에 저류된 청수를 회수 필터(41)에 공급하기 위한 라인이다. 청수 공통 라인(L5)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 청수 탱크(51)에 접속되고, 청수 공통 라인(L5)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 청수 순세 라인(L6)과 청수 역세 라인(L7)으로 분기되어 있다.
청수 펌프(52)는 청수 공통 라인(L5)에 배치된다. 청수 펌프(52)가 구동함으로써, 청수가 청수 공통 라인(L5)으로부터 청수 순세 라인(L6) 또는 청수 역세 라인(L7)을 통해서 회수 필터(41)에 보내진다.
청수 순세 라인(L6)은 여과 장치(12)의 (역세 배수)의 여과 방향과 동일한 방향에서 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 라인이다. 청수 순세 라인(L6)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 청수 공통 라인(L5)을 통해서 청수 탱크(51)에 접속된다. 청수 순세 라인(L6)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 부유 오염 물질 회수 장치(40)에 있어서의 회수 필터(41)의 상류측(여과 장치(12)측 또는 사이클론(35)측)에 접속된다.
순세용 개폐 밸브(53)는 청수 순세 라인(L6)에 배치된다. 이하, 청수 순세 라인(L6)을 통해서 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 처리를 청수 순세 처리라고 한다. 회수 필터(41)의 청수 순세 처리를 행하지 않는 경우는 순세용 개폐 밸브(53)가 폐쇄 상태이다. 회수 필터(41)에 대하여 청수 순세 처리를 행하는 경우는, 순세용 개폐 밸브(53)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 이행한다.
청수 역세 라인(L7)은 여과 장치(12)의 (역세 배수)의 여과 방향과 역방향으로 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 라인이다. 청수 역세 라인(L7)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 청수 공통 라인(L5)을 통해서 청수 탱크(51)에 접속된다. 청수 역세 라인(L7)의 타측의 단부(하류측의 단부)는 부유 오염 물질 회수 장치(40)에 있어서의 회수 필터(41)의 하류측(역세 배수 라인(L4)의 출구측)에 접속된다.
청수 역세용 개폐 밸브(54)는 청수 역세 라인(L7)에 배치된다. 이하, 청수 역세 라인(L7)을 통해서 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 처리를 청수 역세 처리라고 한다. 회수 필터(41)의 청수 역세 처리를 행하지 않는 경우는 청수 역세용 개폐 밸브(54)가 폐쇄 상태이다. 회수 필터(41)에 대하여 청수 역세 처리를 행하는 경우는, 청수 역세용 개폐 밸브(54)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 이행한다.
청수 배수 라인(L8)은 청수 역세 처리로 회수 필터(41)를 역세한 후의 역세 청수를 회수 용기(42)로 보내는 라인이다. 청수 배수 라인(L8)의 일측의 단부(상류측의 단부)는 회수 필터(41)의 상류측(여과 장치(12)측 또는 사이클론(35)측)에 접속되고, 타측의 단부(하류측의 단부)는 회수 용기(42)에 접속된다.
본 실시형태의 청수 공급 수단(50)은 제어 장치(100)에 의해 청수를 공급하기 위한 처리가 제어된다.
제어 장치(100)는 CPU, ROM, RAM 및 기억 장치 등으로 이루어지는 컴퓨터이다. 제어 장치(100)는 여과 장치(12), 처리수 역세용 개폐 밸브(31), 역세 펌프(32), 부유 오염 물질 회수 장치(40), 청수 펌프(52), 순세용 개폐 밸브(53) 및 청수 역세용 개폐 밸브(54)에 전기적으로 접속되어 있고, 각종 제어를 실행한다. 또한, 제어 장치(100)는 여과 장치(12)의 제어와, 그 이외(처리수 역세용 개폐 밸브(31), 역세 펌프(32), 부유 오염 물질 회수 장치(40), 청수 펌프(52), 순세용 개폐 밸브(53) 및 청수 역세용 개폐 밸브(54) 등)의 제어를 연계하는 각각의 제어 장치로 해도 된다.
<청수 순세 처리에 의한 회수 제어>
다음에, 청수 순세 라인(L6)을 통해서 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 순세 처리에 의해 부유 오염 물질을 회수하는 제어에 대해서 설명한다. 도 2는 본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치(40)의 청수 순세 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
제어 장치(100)는 유저의 조작 또는 미리 설정되는 스케줄 등에 의해 부유 오염 물질을 회수하는 지령을 수신하면, 역세 배수 제어를 개시한다(스텝 S1). 이 역세 배수 제어에 있어서, 제어 장치(100)는 처리수 역세용 개폐 밸브(31)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 이행함과 아울러, 역세 펌프(32)를 구동하는 처리를 실행한다.
스텝 S1의 처리가 실행됨으로써, 여과 장치(12)의 필터(120)가 처리수에 의해 역세된다. 필터(120)를 역세한 후의 역세 배수는, 역세 배수 라인(L4)에 배치되는 사이클론(35)을 통과한 후, 회수 필터(41)를 통과해서 선박(2)의 외측으로 배출된다. 회수 필터(41)에서는, 역세 배수에 포함되는 부유 오염 물질이 포착된다. 본 실시형태에서는, 필터(120)의 역세 배수의 전량이 부유 오염 물질 회수 장치(40)의 회수 필터(41)를 통과하게 된다.
스텝 S1의 처리 후, 제어 장치(100)는 청수 순세 제어를 개시한다(스텝 S2). 이 청수 순세 제어에 있어서, 제어 장치(100)는 순세용 개폐 밸브(53)를 개방 상태로 제어함과 아울러 청수 역세용 개폐 밸브(54)의 폐쇄 상태를 유지한다. 그리고, 청수 펌프(52)를 구동해서 회수 필터(41)에 순방향(역세 배수의 여과 방향과 같은 방향)으로 청수를 공급한다. 회수 필터(41)를 순방향으로 통과한 청수는, 그대로 역세 배수 라인(L4)을 통해서 선박(2)의 외측으로 배출되게 된다.
스텝 S2의 처리가 실행됨으로써, 회수 필터(41) 및 여과물은 청수에 의해 염분이 제거되고, 염분을 포함하는 순세 후의 물은 선박(2)의 밖으로 배출된다.
스텝 S2의 처리 후, 제어 장치(100)는 청수 순세 제어가 종료했는지의 여부를 소정의 조건에 근거해서 판정한다(스텝 S3). 세정에 충분한 청수가 회수 필터(41)에 공급된 경우, 처리는 스텝 S4로 이행한다. 세정에 충분한 청수가 회수 필터(41)에 공급되고 있지 않은 경우는 청수 공급 제어를 계속한다. 소정의 조건은 타이머에 의해 정해진 소정 시간이어도 되고, 회수 필터(41)의 하류측에 수질 센서(전기 전도율 센서 등)를 배치하고, 상기 수질 센서의 검출값에 근거해서 처리가 완료했는지의 여부를 판정해도 된다.
처리가 스텝 S4로 이행하면, 제어 장치(100)는 부유 오염 물질 회수 장치(40)로부터 회수 필터(41)를 분리하기 위해서 청수의 공급을 정지하는 제어를 행한다. 본 실시형태에서는, 순세용 개폐 밸브(53)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 이행시킴과 아울러, 청수 펌프(52)의 구동을 정지한다. 이것에 의해 염분이 제거된 회수 필터(41)를 부유 오염 물질 회수 장치(40)로부터 회수할 수 있는 상태가 된다. 유저는 필터 하우징(43)으로부터 부유 오염 물질을 포착한 회수 필터(41)를 인출함으로써, 소각 처리 등, 적당한 방법으로 부유 오염 물질의 폐기 처리를 행한다.
<청수 역세 처리에 의한 회수 제어>
다음에, 청수 역세 라인(L7)을 통해서 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 역세 처리에 의해 부유 오염 물질을 회수하는 제어에 대해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치(40)의 청수 역세 처리의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
제어 장치(100)는 유저의 조작 또는 미리 설정되는 스케줄 등에 의해 부유 오염 물질을 회수하는 지령을 수신하면, 역세 배수 제어를 개시한다(스텝 S21). 이 스텝 S21의 역세 배수 제어는, 도 2의 플로우 중에 있어서의 스텝 S1과 동일한 처리이다.
스텝 S21의 처리 후, 제어 장치(100)는 청수 순세 제어를 개시한다(스텝 S2). 이 청수 순세 제어에 있어서, 제어 장치(100)는 순세용 개폐 밸브(53)를 개방 상태로 제어함과 아울러 청수 역세용 개폐 밸브(54)의 폐쇄 상태를 유지한다. 그리고, 청수 펌프(52)를 구동해서 회수 필터(41)에 순방향(역세 배수의 여과 방향과 같은 방향)으로 청수를 공급한다. 회수 필터(41)를 순방향으로 통과한 청수는, 그대로 역세 배수 라인(L4)을 통해서 선박(2)의 외측으로 배출되게 된다. 스텝 S22의 처리가 실행됨으로써, 회수 필터(41) 및 여과물은 청수에 의해 염분이 제거되고, 염분을 포함하는 순세 후의 물은 선박(2)의 밖으로 배출된다.
스텝 S22의 처리 후, 제어 장치(100)는 청수 역세 제어를 개시한다(스텝 S23). 이 청수 역세 제어에 있어서, 제어 장치(100)는 청수 역세용 개폐 밸브(54)를 개방 상태로 제어함과 아울러, 순세용 개폐 밸브(53)의 폐쇄 상태를 유지한다. 또한, 회수 필터(41)를 역방향으로 통과한 청수가 회수 용기(42)에 회수되도록 부유 오염 물질 회수 장치(40) 내의 경로를 스위칭하는 처리를 실행한다. 그리고, 청수 펌프(52)를 구동해서 회수 필터(41)에 역방향(역세 배수의 여과 방향의 역방향)으로 청수를 공급한다. 회수 필터(41)를 역방향으로 통과한 청수는, 회수 용기(42)에 회수된다.
스텝 S23의 처리가 실행됨으로서, 스텝 S21의 역세 배수 제어로 회수 필터(41)에 포착된 부유 오염 물질이 청수에 의해 역방향으로 흘러가게 되어, 청수 배수 라인(L8)을 통해서 청수와 함께 회수 용기(42)에 회수된다.
스텝 S23의 처리 후, 제어 장치(100)는 청수 역세 제어가 종료했는지의 여부를 소정의 조건에 근거해서 판정한다(스텝 S24). 회수 필터(41)로부터 부유 오염 물질을 회수하기 위해서 충분한 청수가 회수 필터(41)에 공급된 경우, 처리는 스텝 S24로 이행한다. 부유 오염 물질의 회수를 위해 충분한 청수가 회수 필터(41)에 공급되고 있지 않은 경우는 청수 역세 제어를 계속한다.
본 실시형태에서는, 스텝 S21의 역세 배수 제어로 회수 필터(41)를 순방향으로 통과한 통수량에 대하여, 청수 역세 제어로 회수 필터(41)를 역방향에서 통과한 통수량이 300분의 1 이하가 되도록 소정의 조건이 설정된다. 또한, 소정의 조건은 타이머에 의해 정해진 소정 시간이어도 되고, 회수 필터(41)와 회수 용기(42) 사이에 수질 센서를 배치하고, 상기 수질 센서(탁도 센서 등)의 검출값에 근거해서 처리가 완료했는지의 여부를 판정해도 된다. 또한, 회수 용기(42)는 1회의 청수 역세 제어로 회수 필터(41)에 공급되는 청수의 전량을 회수할 수 있도록 구성해 두는 것으로, 회수 필터(41)로부터 부유 오염 물질을 확실하게 제거하고, 회수 용기(42)에 회수할 수 있다.
처리가 스텝 S25로 이행하면, 제어 장치(100)는 회수 용기(42)에 회수한 청수를 처리하기 위해서, 청수의 공급을 정지하는 제어를 행한다. 본 실시형태에서는, 청수 역세용 개폐 밸브(54)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 이행시킴과 아울러, 청수 펌프(52)의 구동을 정지한다. 스텝 역세 배수 제어로 회수 필터(41)를 순 방향으로 통과하는 통수량보다 청수 역세 제어로 회수 필터(41)을 역방향으로 통과하는 통수량을 작게 함으로써, 부유 오염 물질을 농축 처리할 수 있다. 예를 들면, 회수 용기(42)에 회수한 부유 오염 물질 함유수를 소각하는 처리(증발 처리)를 행한다. 부유 오염 물질 함유수는 역세 배수 제어로 배수되는 역세 배수량에 비해 양이 적으므로, 처리량을 억제한 효율적인 부유 오염 물질의 폐기 처리가 실현된다.
이상 설명한 바와 같이, 부유 오염 물질 회수 장치(40)는 이하와 같이 구성된다. 즉, 부유 오염 물질 회수 장치(40)는 환경수를 여과하는 여과 장치(12)의 필터(120)를 역세한 후의 역세 배수가 유통하는 역세 배수 라인(L4)에 배치되는 회수 필터(41)와, 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 공급 수단(50)을 구비한다.
또한, 부유 오염 물질 회수 시스템(1)은 환경수를 선박(2)에 도입하는 취수 라인(L1)과, 취수 라인(L1)에 배치되는 취수 펌프(11)와, 취수 라인(L1)의 하류측에 배치되고, 상기 취수 라인(L1)을 유통하는 환경수를 여과하는 필터(120)를 갖는 여과 장치(12)와, 여과 장치(12)에 있어서 여과된 처리수를 저류하는 처리수 저류 탱크(13)와, 여과 장치(12)와 처리수 저류 탱크(13)를 접속하는 처리수 라인(L2)과, 여과 장치(12)에 필터(120)의 여과 방향과 역방향으로부터 처리수를 공급하는 역세 라인(L3)과, 상류측이 여과 장치(12)에 있어서의 필터(120)보다 상류측에 접속되고, 역세 라인(L3)으로부터 여과 장치(12)에 공급된 역세 후의 처리수인 역세 배수를 배출하는 역세 배수 라인(L4)과, 역세 배수 라인(L4)에 배치되는 회수 필터(41) 및 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 공급 수단(50)을 갖는 부유 오염 물질 회수 장치(40)를 구비한다.
본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치(40) 또는 부유 오염 물질 회수 시스템(1)에 의해, 여과 장치(12)의 역세수로부터 부유 오염 물질을 효율적으로 회수할 수 있고, 부유 오염 물질을 포함하는 역세 배수가 선박(2)의 외측으로 배출되는 사태의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 청수 공급 수단(50)은 회수 필터(41)의 상류측에 접속되고, 회수 필터(41)의 상류측으로부터 상기 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 순세 라인(L6)을 갖는다.
이것에 의해, 회수 필터(41)에 대하여 순방향으로 청수를 통과시킴으로써, 회수 필터(41)로부터 염분을 제거할 수 있으므로, 소각 처리 시의 다이옥신의 발생 및 염분에 의한 소각로의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 다이옥신의 발생을 방지 함으로써, 선박(2)의 항행 중에서의 소각 처리도 가능해진다.
또한, 본 실시형태의 청수 공급 수단(50)은 회수 필터(41)의 하류측에 접속되고, 회수 필터(41)의 하류측으로부터 상기 회수 필터(41)에 청수를 공급하는 청수 역세 라인(L7)과, 청수 역세 라인(L7)으로부터 공급되어서 회수 필터(41)를 역세한 후의 역세 청수를 배출하는 청수 배수 라인(L8)과, 청수 배수 라인(L8)을 유통하는 역세 청수를 회수하는 회수 용기(42)를 갖는다.
이것에 의해, 역세 배수 제어에 있어서의 회수 필터(41)의 순방향의 통수량에 대하여 청수 역세 제어에서의 회수 필터(41)의 역방향의 통수량을 낮게 함으로써, 부유 오염 물질을 포함하는 부유 오염 물질 함유수를 농축할 수 있다. 또한, 회수 용기(42)에 부유 오염 물질 함유수를 보관해서 시료로서 관리할 수도 있고, 회수 용기(42)에 저류된 부유 오염 물질 함유수를 증발시키는 처리를 행해서 부유 오염 물질을 처리할 수도 있다. 또한, 회수 용기(42)에 농축 후의 부유 오염 물질함유수를 저류해 둘 수 있으므로, 청수 역세 제어 후에, 즉시 역세 배수 제어를 개시할 수도 있다. 이것에 의해 부유 오염 물질의 회수 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 부유 오염 물질 회수 장치(40)는 역세 배수 라인(L4)에 있어서의 회수 필터(41)보다 상류측에 배치되고, 상기 역세 배수 라인(L4)을 유통하는 역세 배수에 포함되는 고형물을 분리하는 세퍼레이터로서의 사이클론(35)을 더 구비한다.
이것에 의해, 사이클론(35)인 정도의 고형물을 제거할 수 있고, 회수 필터(41)의 부하가 경감되어 효율적으로 부유 오염 물질을 포착할 수 있다. 역세 배수에 모래 등 비중이 크고 입경이 큰 물질이 많이 존재하는 경우이어도, 사이클론(35)의 후단에 위치하는 회수 필터(41)의 부하를 억제할 수 있다.
본 실시형태의 회수 필터(41)의 여과 정밀도는 200㎛∼800㎛이다.
이것에 의해, 자연 유래의 생물이나 유기물 등에 의한 필터 메쉬 막힘을 억제하면서, 부유 오염 물질을 확실하게 회수할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시형태에 제한되는 것이 아니고, 적당히 변경이 가능하다.
상기 실시형태의 도 3의 플로우 차트에서는, 청수 순세 제어를 행한 후에 청수 역세 제어를 행하는 방식을 설명했지만, 경우에 따라서는 청수 순세 제어를 생략해도 된다. 이렇게, 제어의 방식도 적당히 변경할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 사이클론(35)이 부유 오염 물질 회수 장치(40)의 상류측에 배치되는 구성을 설명했지만, 사이클론식이 아닌 세퍼레이터를 사용할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서는 사이클론(35)을 생략하는 것도 가능하다. 이와 같이, 상기 실시형태가 구비하는 각 구성도 적당히 변경할 수 있다. 이하, 상기 실시형태의 변형예에 대해서 설명한다.
도 4는 제 1 변형예의 부유 오염 물질 회수 시스템(1)을 나타내는 모식도이다. 도 5는 제 2 변형예의 부유 오염 물질 회수 시스템(1)을 나타내는 모식도이다. 상기 실시형태에서는, 청수 공급 수단(50)이 청수 순세 제어 및 청수 역세 제어의 양방을 실행하는 구성을 설명했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 실시형태의 청수 공급 수단(50)으로부터 청수 역세 라인(L7)과, 청수 역세용 개폐 밸브(54)와, 청수 배수 라인(L8)과, 회수 용기(42)를 생략하고, 청수 순세 제어만을 행하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 청수 순세 후에 회수 필터(41)를 분리하고, 필터(120)마다 부유 오염 물질을 회수한다. 동일하게, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 실시형태의 청수 공급 수단(50)으로부터 청수 순세 라인(L6)과 순세용 개폐 밸브(53)를 생략하고, 청수 역세 제어만을 행하는 구성으로 해도 된다.
1 부유 오염 물질 회수 시스템
2 선박
11 취수 펌프
12 여과 장치
13 처리수 저류 탱크
40 부유 오염 물질 회수 장치
41 회수 필터
50 청수 공급 수단
120 필터
L1 취수 라인
L2 처리수 라인
L3 역세 라인
L4 역세 배수 라인

Claims (6)

  1. 선박에 부착되고, 상기 선박에 도입되는 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 장치로서,
    환경수를 여과하는 여과 장치의 필터를 역세한 후의 역세 배수가 유통하는 역세 배수 라인에 배치되는 회수 필터와,
    상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 공급 수단을 구비하는 부유 오염 물질 회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 청수 공급 수단은 상기 회수 필터의 상류측에 접속되고, 상기 회수 필터의 상류측으로부터 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 순세 라인을 갖는 부유 오염 물질 회수 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 청수 공급 수단은,
    상기 회수 필터의 하류측에 접속되고, 상기 회수 필터의 하류측으로부터 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 역세 라인과,
    상기 청수 역세 라인으로부터 공급되어서 상기 회수 필터를 역세한 후의 역세 청수를 배출하는 청수 배수 라인과,
    상기 청수 배수 라인을 유통하는 역세 청수를 회수하는 회수 용기를 갖는 부유 오염 물질 회수 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역세 배수 라인에 있어서의 상기 회수 필터보다 상류측에 배치되고, 상기 역세 배수 라인을 유통하는 역세 배수에 포함되는 고형물을 분리하는 세퍼레이터를 더 구비하는 부유 오염 물질 회수 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수 필터의 여과 정밀도는 200㎛∼800㎛인 부유 오염 물질 회수 장치.
  6. 선박에 부착되고, 상기 선박에 도입되는 환경수에 포함되는 부유 오염 물질을 회수하는 부유 오염 물질 회수 시스템으로서,
    환경수를 상기 선박에 도입하는 취수 라인과,
    상기 취수 라인에 배치되는 취수 펌프와,
    상기 취수 라인의 하류측에 배치되고, 상기 취수 라인을 유통하는 환경수를 여과하는 필터를 갖는 여과 장치와,
    상기 여과 장치에 있어서 여과된 처리수를 저류하는 처리수 저류 탱크와,
    상기 여과 장치와 상기 처리수 저류 탱크를 접속하는 처리수 라인과,
    상기 여과 장치에 상기 필터의 여과 방향과 역방향으로부터 처리수를 공급하는 역세 라인과,
    상류측이 상기 여과 장치에 있어서의 상기 필터보다 상류측에 접속되고, 상기 역세 라인으로부터 상기 여과 장치에 공급된 역세 후의 처리수인 역세 배수를 배출하는 역세 배수 라인과,
    상기 역세 배수 라인에 배치되는 회수 필터 및 상기 회수 필터에 청수를 공급하는 청수 공급 수단을 갖는 부유 오염 물질 회수 장치를 구비하는 부유 오염 물질 회수 시스템.
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