WO2012077958A2 - 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치 및 처리방법 Download PDF

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ballast water
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김양규
송석용
정길주
이지형
이태진
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현대중공업 주식회사
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    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electrolysis unit and a ballast water treatment apparatus and treatment method of a ship using such an electrolysis unit, and more particularly, to reliably remove various organisms contained in the ballast water.
  • the ballast tank of the ship is to help the safe navigation by minimizing the variation in the center of gravity of the ship by loading and unloading the cargo.
  • the center of gravity of the ship is located below the sea level even if the ballast tank is not filled with the number of ballasts, so that it can sail safely even when external forces such as waves are applied.
  • the ballast water flows into the ballast tank so that a certain portion of the ship is located below the sea level as the cargo is loaded.
  • the ballast number used for the safe operation of the ship has a problem that is used as a medium for propagating organisms or pathogens in a specific sea area to another sea area. That is, the number of ballasts filled in the ballast tank may include various marine organisms and pathogens. Since the inflow and outflow of the ballast water is made in different regions, the marine organisms or pathogens in a specific sea area introduced together with the inflow of the ballast water will cause side effects that disturb the environment and the ecosystem as it flows out to other sea areas. Accordingly, when the ballast water flows in and out, the process of treating marine organisms or pathogens contained in the ballast water is performed.
  • the conventional ballast water treatment apparatus includes a filter unit 11 formed of a pretreatment filter, and an ultraviolet irradiation unit 12 having an ultraviolet lamp to sterilize the ballast water flowing in or out. have.
  • ballast water flowing into and discharged from the seawater inlet 20 to the ballast pump 30 is removed and sterilized by the filter unit 11 and the ultraviolet irradiation unit 12. After the treatment, it is introduced into the ballast tank 40.
  • the ballast water flowing into and discharged from the ballast tank 40 to the ballast pump 30 passes through only the ultraviolet irradiation unit 12 and is then discharged to the overboard 50, that is, to the ocean. This prevents marine pollution by ballast water.
  • the conventional ballast water treatment device as described above, the filter unit 11 and the ultraviolet irradiation unit 12 through the ballast pump 30 only when the inflow of the ballast water, but when the ballast water is discharged Since the ballast tank 40 does not pass through the filter unit 11 by the ballast pump 30 and passes through the ultraviolet irradiation unit 12 only, the overboard 50 is included in the ballast water. ) Organisms may not be sterilized reliably.
  • the conventional ballast water treatment apparatus includes a filter unit 11, an electrolysis unit 13, and a neutralization unit 15, configured to sterilize and neutralize ballast water flowing in or out. .
  • the ballast water flowing into and discharged from the seawater inlet 20 to the ballast pump 30 passes through the filter unit 11, and separately, the influent water supplied to the electrolysis unit 13 is electricity.
  • Hypochlorous acid is produced in the decomposition unit 13, and a high concentration of hypochlorous acid is injected into the ballast water and introduced into the ballast tank 40 through the removal of foreign substances and sterilization.
  • this injection process there is a possibility that the ballast water pipe is exposed to high concentration of hypochlorous acid, and if such high concentration is repeated, there is a fear of promoting corrosion of the ballast water pipe and reducing durability.
  • a neutralizing solution is introduced from the neutralizing unit 15 to neutralize the filter unit 11.
  • FIG. 3 illustrates a conventional electrolysis unit 13 of FIG. 2 for producing a high concentration of hypochlorous acid.
  • an inlet 130 for supplying influent and an electrolytic cell from foreign substances in the influent supplied Pretreatment strainer 131 and the electrolytic cell 132 to protect the, rectifier 133 for supplying power to the electrolytic cell 132, for separating the gas and hypochlorous acid solution generated during the hypochlorous acid production process in the electrolytic cell 132
  • the gas separation chamber 134, the gas discharge device 135, and the injection pump 136 for injecting hypochlorous acid on the ballast pipe and the electrolyte injection portion 137 provided on the ballast pipe.
  • the conventional seawater electrolysis unit does not have a countermeasure when the salt concentration of the influent is low, and receives the influent from a separate brine storage tank or a storage tank such as an idle ballast tank to produce a high concentration of hypochlorous acid in the electrolytic cell. Even when injected into the ballast water, there is a problem in that a large amount of salt water (sea water) storage tank is required when the treatment capacity of the ballast water is large.
  • the inflow water flowing into the electrolytic cell 132 is separated from the gas separation chamber 134 with the high concentration of hypochlorous acid produced through the strainer 131 and the electrolytic cell 132, and then using the injection pump 136. Since it is injected into the ballast pipe, the inflow amount and the pipe diameter of the inflow water introduced into the electrolytic cell 132 are determined according to the designed injection concentration.
  • the flow rate flowing into the electrolytic cell 132 is limited according to the determined inflow water amount, the flow rate passing through the inside of the electrolytic cell is limited.
  • the flow rate of the scale component generated during operation is low in the electrolyzer, there is a problem that the risk of attaching the scale increases, which increases the possibility of deteriorating the performance of the electrolyzer according to the limited flow rate.
  • the present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to pass through the filter unit and the electrolysis unit when the inflow of ballast water, and through the ultraviolet irradiation unit when discharging the ballast water It is to effectively remove the various organisms present in the ballast tank.
  • ballast water when the ballast water is introduced, the filter unit and the electrolysis unit are passed through.
  • a small amount of hypochlorous acid is added through the electrolysis unit when the concentration of residual chlorine in the ballast tank is low. It is configured to sterilize, neutralize and discharge small organisms (less than 10 ⁇ m) contained in the ballast tanks so as to effectively remove various organisms existing in the ballast tanks.
  • the solution of the present invention for achieving the above object is provided between the seawater inlet and the ballast tank so that the ballast water, which is seawater, is filtered in the process of allowing the seawater to enter the ballast tank through the ballast pump through the seawater inlet.
  • a filter unit An electrolysis unit for supplying an electrolytic solution produced by electrolysis while passing the ballast water through an inlet in the form of a branch pipe before the ballast water passing through the filter part is introduced into the ballast tank; It consists of an electrolytic solution stirring device to be introduced into the ballast tank through the ballast pipe in a mixed state before the electrolyte passed through the electrolytic unit and the ballast water passed through the filter unit into the ballast tank, the ballast tank when the ballast water is discharged
  • the neutralizing unit for measuring the residual chlorine concentration of the discharged ballast water, if the chlorine ion concentration is high, the neutralizing unit is introduced into the ballast water through the neutralizing unit by the controller before entering the ballast pump. .
  • the neutralizer is added to the neutralizing unit and the ballast water through the neutralizing unit is a structure further comprising a stirring device to be made.
  • the electrolysis unit the strainer for separating the foreign matter of the inflow water flowing through the inlet portion of the branch pipe form; An electrolyzer for electrolyzing the influent water that has passed through the strainer; a gas separation chamber for separating the gas generated in the electrolyzer; A gas discharge device for discharging the gas separated from the gas separation chamber; An infusion pump for injecting an electrolyte produced through an electrolytic cell into a gas separation chamber in which gas is separated; A storage tank for supplying the brine when the salt concentration of the influent is low; It is configured to include a salinity meter and a salinity controller to measure and control the salinity is connected to the pipe of the position before the gas separation chamber is supplied to the electrolytic cell.
  • the electrolysis unit is a structure further includes a flow control valve to adjust the flow rate of the inflow water flowing from the inlet and the salt water supplied from the storage tank.
  • the flow control valve is to be operated in connection with the salinity controller to be adjusted according to the salinity measurement of the influent water by the salinity meter.
  • the electrolysis unit the strainer for separating the foreign matter of the inflow water flowing through the inlet portion of the branch pipe form;
  • An electrolytic cell for electrolyzing the supplied influent;
  • a gas separation chamber for separating the gas generated in the electrolytic cell;
  • a gas discharge device for discharging the gas separated from the gas separation chamber;
  • an injection pump for injecting the electrolyte solution into the gas separation chamber in which the gas is separated;
  • a storage tank for supplying the brine when the salt concentration of the influent water is low; It is configured to include a salinity meter and a salinity controller to be installed on the pipe after the gas separation chamber and the position before the supply to the electrolytic cell to measure and control the salinity of the influent.
  • the electrolysis unit the strainer for separating the foreign matter of the inflow water introduced through the inlet of the branch pipe form;
  • An electrolytic cell for causing an electrolysis reaction with a rectifier for supplying power to electrolyze the supplied influent;
  • a gas separation chamber for separating the gas generated in the electrolytic cell;
  • a gas discharge device for discharging the gas; It is composed of an injection pump to supply the influent to the electrolytic cell independently of the influent supplied from the outside to generate an electrolyte and then to be supplied to the gas separation chamber.
  • the present invention and a strainer for separating the foreign matter of the influent water flowing through the inlet;
  • An electrolytic cell for electrolyzing the supplied influent;
  • a gas separation chamber for separating the gas generated in the electrolytic cell;
  • a gas discharge device for discharging the gas separated from the gas separation chamber;
  • An infusion pump for injecting electrolyte into the gas separation chamber where gas is separated;
  • a storage tank for supplying the brine when the salt concentration of the influent is low;
  • Another electrolysis unit is provided that includes a salinity meter and a salinity controller installed on a pipe at a position after the gas separation chamber and before the supply to the electrolytic cell to measure and control the salinity of the influent.
  • the present invention comprises a first step of filtering the ballast water by the filter unit when the inlet through the ballast pump; A second step of allowing the electrolytic solution produced by the electrolysis unit to be agitated with ballast water by an electrolytic solution stirring device and introduced into the ballast tank in a sterilized state; A third step of injecting and stirring the electrolyte solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank to sterilize it secondly;
  • a method for treating ballast water of a vessel using an electrolysis unit including a fourth step of measuring residual chlorine concentration of the discharged ballast water to reduce the chlorine concentration if the chlorine concentration is equal to or greater than a reference value.
  • the ballast water treatment method of the vessel using the electrolysis unit further comprises the step of storing the brine in the storage tank to produce hypochlorous acid required for sterilization during operation of the electrolysis unit irrespective of salinity of the influent in the electrolysis unit.
  • the ballast water treatment method of the vessel using the electrolysis unit comprises the step of measuring the salinity in the electrolysis unit by the salinity meter after mixing the influent and the brine of the storage tank and going through the strainer;
  • the mixed inflow water passing through the strainer passes through the gas separation chamber to produce a high concentration of the electrolyte through the electrolytic cell before entering the ballast tank, and then mixed in the gas separation chamber to adjust the concentration of the electrolyte;
  • Injecting the adjusted electrolyte solution to the ballast tank further comprises.
  • the present invention passes through the filter and the electrolysis unit when the seawater is introduced into the ballast tank of the ship, and passes through the ultraviolet irradiation unit when discharged to remove all irrespective of the size of the organism contained in the ballast water. It can be.
  • the neutralizing agent for neutralizing to the environmentally harmless concentration (less than about 0.2 mg / L of residual chlorine basis) within the short residence time of the discharge process Excessive amount of alcohol can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram of a conventional ballast water treatment apparatus.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing another example of a conventional ballast water treatment apparatus.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a specific configuration of the electrolysis unit of FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a ballast water treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of a ballast water treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an electrolysis unit according to the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a modification of the electrolysis unit of FIG. 6.
  • the ballast water treatment apparatus includes seawater flowing in through the seawater inlet 20 so that the ballast tank 40 enters the ballast tank 40 through the ballast pump 30.
  • the filter unit 11 provided between the seawater inlet 20 and the ballast tank 40 so that seawater may be filtered, the electrolysis unit 13 which electrolyzes the seawater which passed this filter part 11, and By discharging the seawater from the ballast tank 40 at the discharge is composed of an ultraviolet irradiation unit 12 to be sterilized upon discharge through the overboard (over board, 50).
  • seawater is introduced into the ballast tank 40, for convenience of description, hereinafter, seawater will be described as ballast water.
  • ballast opening and closing valve (01, 03) to control the inflow of seawater.
  • valves 02 and 04 are provided on the ballast water discharge pipe of the ballast tank 40 connected to the pipe between the seawater inlet 20 and the pump 30 to control the flow path of the ballast water.
  • the ballast water discharged from the ballast tank 40 is pumped through the on / off valve 02 by the ballast pump 30 to pass the ultraviolet irradiation unit 12 through the pipe via the on / off valve 04. Passed through the overboard 50 is to be discharged into the sea. At this time, the on-off valves 01 and 03 are locked.
  • the residual chlorine concentration measuring unit (05) for measuring the residual chlorine concentration of the discharged ballast water is provided, if the effective chlorine concentration or hypochlorous acid ion concentration is high, the control by the controller 06 through the neutralizing unit 15 Before the neutralizing agent is introduced into the ballast pump 30, the neutralizing agent is introduced into the stirring device 17. As a rule, a small amount of neutralizer is added as compared to the case of only electrolysis treatment.
  • the chlorine is generated in the ballast water while passing through the electrolysis unit 13 during the inflow of the ballast water to generate chlorine gas inducing substances (hypochlorite, hypochlorite ions), and the chlorine gas inducing substance forms the ballast pipe. Since it is injected into the ballast tank 40, it is possible to kill the organisms in the ballast water.
  • the residual chlorine concentration is measured in the residual chlorine concentration measuring unit (05) in the process of discharging the ballast water to a harmless level (total residual oxidant or chlorine ⁇ 0.1 to 0.2 mg / L) as necessary.
  • a neutralizing agent is added in the neutralizing unit 15 to neutralize residual chlorine.
  • the neutralizing agent uses bisulfite (bisulfite) or thiosulfate (thiosulfate).
  • the ballast water treatment apparatus can completely remove almost all organisms regardless of the size of the organisms contained in the incoming seawater.
  • the filter unit 11 and the electrolysis unit 13 before the ballast water is introduced into the ballast tank 40.
  • the organisms that are not completely removed by the ultraviolet irradiation unit 12 at the time of discharge of the ballast water is discharged, it is completely removable.
  • the size of the organisms contained in the ballast water is 10 ⁇ m or more and less than 50 ⁇ m, it is possible to remove them. If the size of the organisms is 50 ⁇ m or more, it is difficult to completely remove the organisms only by ultraviolet irradiation. The combination of treatment and ultraviolet irradiation can be completely removed.
  • the UV-only device uses a large-capacity UV lamp for sure sterilization treatment, but in the present invention, since the electrolytic treatment process and the ultraviolet treatment process are performed in parallel, the apparatus does not need to use a large-capacity ultraviolet irradiation unit. Energy consumption can be reduced.
  • the present invention may be provided with an electrolysis unit 13 on the main ballast pipe, but in the form of a branch pipe, the ballast water flows into the electrolysis unit 13 separately through the inlet portion 130 so that the main ballast pipe is installed on the main ballast pipe. It can be mixed with the ballast water flowing into.
  • the electrolysis unit 13 is operated to inject an electrolyte solution onto the ballast pipe, and an electrolytic unit is installed to install an electrolytic solution stirring device 18 ( Solve the problem of local high concentration of hypochlorous acid in the process of injecting high concentration of hypochlorous acid.
  • an electrolytic solution stirring device 18 Solve the problem of local high concentration of hypochlorous acid in the process of injecting high concentration of hypochlorous acid.
  • the shear stress by the electrolytic solution stirring device 18 to the harmful organisms to cause a synergistic effect upon the killing of hypochlorous acid, it is possible to reduce the amount of hypochlorous acid injected, thereby reducing the energy consumption and environmental risks have.
  • a neutralizer stirring device 17 is installed at the rear end of the ultraviolet irradiation unit 12 to mix the neutralizing agent.
  • the present invention shows another example of the ballast water treatment apparatus, as shown in Figure 5, the ballasting process is the same as described in FIG.
  • the concentration of residual chlorine measured by the residual chlorine measurement unit 05 is lower than the reference value. If any, microorganisms having a size of less than 10 ⁇ m are present.
  • the electrolysis treatment is performed on the inflow of ballast water, and when the ballast water is discharged to completely remove the organism, it is electrolyzed again. After killing the organisms by performing the neutralization unit 15, and neutralized using a neutralizing agent stirring device 17 is discharged.
  • the neutralizer stirring device 17 and the electrolytic solution stirring device 18 are composed of a mixer having multiple nozzles and a vortex generator, or an in-line mixer having a motor and a blade driven by the motor, or a circulation pump. Can be configured.
  • inlet 130 is shown in the form of a branch pipe line, but for the sake of convenience to show that the inlet is introduced, the same as the inlet 130 in FIG.
  • the present invention is provided with an electrolysis unit, as shown in Figure 6, the electrolysis unit according to the present invention is a strainer 131 for separating foreign matter contained in the inflow water flowing through the inlet 130 Wow; An electrolyzer 132 for electrolyzing the supplied influent; A gas separation chamber 134 for separating the hydrogen gas generated in the electrolytic cell 132; A gas discharge device 135 for discharging the gas separated from the gas separation chamber 134; An injection pump 136 for injecting electrolyte into the gas separation chamber 134 in which gas is separated; A storage tank 138 for supplying chlorine or seawater when the salt concentration of the influent water is low; Salinity measuring unit 140 is connected to the pipe before the supply to the humidification separation chamber 134 to control the flow rate of the inflow water and the storage tank 138 to measure and control the salinity supplied to the electrolytic cell 132 and ; A salinity controller 139 is connected to the salinity measuring unit 140 and includes a salinity controller 139 for controlling the inflow of water from the inlet 130 and
  • the electrolyzer 132 is provided with a rectifier 133 for supplying power to the electrolyzer 132.
  • a flow control valve 141 for adjusting the flow rate to mix the brine in the storage tank 138 with the inflow water, and a flow control valve 142 for controlling the flow rate of the inflow water flowing from the inlet 130 Has a configuration.
  • the flow control valve 141, 142 is controlled from the salinity controller 139 to be opened and closed.
  • the influent water flowing through the inlet 130 is different in the salt concentration according to the operating place of the vessel, the salt concentration is extremely low, so the operation of the electrolysis unit is impossible, in this case the salt storage tank or idle ballast tank Mixing the inflow water and the brine introduced through the inlet 130 using the storage tank 138, such as using the mixed water to operate the electrolytic cell 132 to produce hypochlorous acid required for sterilization will be.
  • the electrolysis unit is configured separately and is applicable to a water treatment apparatus, and may be applied to the electrolysis unit 13 shown in FIGS. 4 to 5.
  • the inlet 130 is a branch pipe form to allow the ballast water to be introduced separately.
  • the electrolysis unit according to the present invention supplies the inflow water supplied to the electrolyzer 132 as the lower limit of the performance maintenance of the electrolyzer 132 to supply the amount of the brine supplied from the storage tank 138 such as a brine storage tank or an idle ballast tank. By minimizing, the capacity of the storage tank 138 can be minimized.
  • the inflow water flowing through the inlet 130 is first filtered through the strainer 131 and filled in the gas separation chamber 134.
  • the electrolytic cell 132 After filling the gas separation chamber 134 with a predetermined level, the electrolytic cell 132 is operated to allow the inflow water in the gas separation chamber 134 to pass through the electrolytic cell 132 by the injection pump 136.
  • the influent passed through 132 becomes an electrolyte and is supplied to the gas separation chamber 134 and mixed with the inflow water in the gas separation chamber 134. It is supplied to the ballast tank 40 through the electrolyte injection unit 137 in this mixed state.
  • Hydrogen gas generated while passing through the electrolytic cell 132 is discharged by the gas discharge device 135 via the gas separation chamber 134.
  • the salinity measuring unit 140 measures the salinity of the influent water flowing through the inlet 130 so that when the salinity of the influent water is lower than the reference value, the operation of the electrolysis unit becomes difficult.
  • the brine is introduced from the storage tank 138 to be mixed on the pipe to make mixed water, and then through the strainer 131 to the gas separation chamber 134. Allow inflow.
  • the salinity measuring unit 140 is installed to be connected to the pipe before the gas separation chamber 134, and when the salinity of the inflow water is measured to be lower than or equal to the reference value, the salting water in the storage tank 138 by the salinity controller 139. To feed the mixed water mixed with the influent.
  • the electrolytic cell 132 After filling the mixed water adjusted to the salinity as a reference value into the gas separation chamber 134, the electrolytic cell 132 is operated to electrolyze the mixed water in the gas separation chamber 134 through the injection pump 136 to make an electrolyte solution. Next, the gas is supplied to the ballast tank 40 via the gas separation chamber 134 again.
  • the present invention supplies the inflow water supplied to the electrolytic cell 132 to the gas separation chamber 134 without directly passing through the electrolytic cell 132 and uses the injection pump 136 to circulate the electrolytic solution.
  • the rectifier 133 is operated while converting the influent into the electrolyte and circulating it, thereby producing a high concentration of hypochlorous acid in the electrolytic cell 132, and then allowing the concentration of hypochlorous acid to be mixed with the influent in the gas separation chamber 134 again. Is adjusted.
  • the hydrogen gas produced during the electrolysis process by the electrolytic cell 132 is separated from the gas separation chamber 134 and discharged using the gas discharge device 135.
  • the electrolyte with a constant concentration is injected into the ballast pipe through the electrolyte injection unit 137 by the amount of inflow water using the injection pump 136 to enable circulation of the electrolyte.
  • the present invention is the inlet water introduced from the inlet 130 through the injection pump 136 of varying capacity as needed (or mixed water supplied by mixing the inlet and the brine supplied by the storage tank 138) Irrespective of the amount, the circulation of the inflow water (or mixed water) can be arbitrarily controlled by allowing the circulation of the electrolyte produced through the electrolytic cell 132 to be possible.
  • the flow rate in the electrolytic cell 132 can be adjusted to remove the scale generated during the electrolytic cell operation using the flow rate.
  • the circulation line passing through the electrolyzer 132 is operated independently of the influent line, it can be controlled regardless of the supply condition of the influent.
  • Figure 7 is a configuration diagram showing a modified example of the electrolysis unit of Figure 6, by changing the position of the salinity measuring unit 140, the salinity measuring unit 140 to control the flow rate of the influent and storage tank 138 After the gas separation chamber 134 is installed before the circulation line for electrolyzing the influent through the electrolytic cell 132.
  • the brine in the storage tank 138 is configured to be directly supplied to the gas separation chamber 134.
  • the salinity supplied to the electrolytic cell 132 is measured in advance, and when the salinity is lower than the reference value, the brine is introduced from the storage tank 138 in the inflow water and the gas separation chamber 134 by the inlet 130. After mixing, it is to be supplied to the electrolytic cell 132 through the circulation line to control the salinity of the influent, the operation principle is the same as described above with reference to Figure 6, the salinity of the influent supplied to the electrolytic cell 132 Is directly measured.
  • the electrolysis unit of the present invention described with reference to FIGS. 6 and 7 may be applied to the electrolysis unit 13 of the ballast water treatment apparatus according to the present invention, or may be operated independently.
  • the present invention comprises a first step of filtering the ballast water by the filter unit 11 when the inflow from the seawater inlet 20 through the ballast pump 30; A second step of allowing the electrolytic solution generated by the electrolysis unit to enter the ballast tank 40 in a sterilized state by being stirred with ballast water by the electrolytic solution stirring device 18; A third step of sterilizing through the ultraviolet irradiation unit 12 when the ballast water is discharged from the ballast tank 40; There is provided a ballast water treatment method of a ship comprising a fourth step of measuring the residual chlorine concentration of the discharged ballast water and stirring the neutralizing agent from the neutralization unit 15 so that the chlorine concentration is lower than the reference value.
  • the present invention includes a first step of filtering the ballast water by the filter unit 11 when the ballast pump 30 is introduced; A second step of allowing the electrolytic solution generated by the electrolysis unit to enter the ballast tank 40 in a sterilized state by being stirred with ballast water by the electrolytic solution stirring device 18; A third step of injecting and stirring the electrolyte solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank 40 to thereby sterilize it secondly; There is provided a ballast water treatment method of a ship comprising a fourth step of measuring the residual chlorine concentration of the discharged ballast water and agitating the neutralizing agent from the neutralization unit 15 so that the chlorine concentration is reduced to a reference value or more.
  • the method may further include storing the brine in the storage tank 138 to produce hypochlorous acid required for sterilization during operation of the electrolysis unit regardless of the salinity of the influent in the electrolysis unit of the ballast water treatment method.
  • the present invention passes through the filter and the electrolysis unit when the seawater is introduced into the ballast tank of the ship, and passes through the ultraviolet irradiation unit when discharged to remove all irrespective of the size of the organism contained in the ballast water. It can be.
  • the neutralizing agent for neutralizing to the environmentally harmless concentration (less than about 0.2 mg / L of residual chlorine basis) within the short residence time of the discharge process Excessive amount of alcohol can be prevented.

Abstract

본 발명은 해수 유입구를 통해 해수가 유입되어 발라스트 펌프를 통해 발라스트 탱크로 유입되도록 하는 과정에서 해수인 발라스트 수가 여과되도록 해수 유입구와 발라스트 탱크 사이에 구비되는 필터부와; 상기 필터부를 통과한 발라스트 수가 발라스트 탱크로 투입되기 전에 분지관 형태의 유입부를 통해 발라스트 수를 통과되도록 하면서 전기분해하여 생산된 전해액을 발라스트 수 배관 상에 공급하도록 하는 전기분해 유닛과; 상기 전기분해 유닛을 통과한 전해액과 필터부를 통과한 발라스트 수를 발라스트 탱크로 투입하기 전에 혼합된 상태로 발라스트 배관을 통해 발라스트 탱크로 투입되도록 하는 전해액 교반장치로 이루어지고, 발라스트 수의 배출시 발라스트 펌프를 통해 발라스트 탱크로부터 발라스트 수를 펌핑하여 해수 배출구를 통해 배출시 전기분해 유닛을 이용하여 다시 살균되도록 구성된 선박의 발라스트 수 처리장치에 특징이 있다.

Description

전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치 및 처리방법
본 발명은 전기분해 유닛과 이러한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발라스트 수 안에 포함되는 각종 생물들을 확실하게 제거할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 선박의 발라스트 탱크는 화물의 선적 및 하역에 의해 선박의 무게중심이 변동되는 것을 최소화하여 안전한 항해가 가능하도록 돕는 것이다. 즉, 선박에 화물이 만재되면 발라스트 탱크에 해수인 발라스트 수를 채우지 않아도 선박의 무게중심이 해수면 아래에 위치하여 파도 등의 외력이 작용하여도 안전하게 항해할 수 있다. 그러나, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 화물이 선적된 것과 동일하게 선박의 일정부분이 해수면 아래 위치하게 할 수 있도록 발라스트 탱크에 발라스트 수를 유입시켜 운항하도록 하고 있다.
상기와 같이, 선박의 안전운항을 위해 사용되는 발라스트 수는 특정 해역의 생물 또는 병원균 등을 다른 해역으로 전파하는 매체로 이용되는 문제점을 갖고 있다. 즉, 발라스트 탱크에 채워지는 발라스트 수에는 각종 해양 생물 및 병원균 등이 포함되어질 수 있다. 이러한 발라스트 수의 유입과 유출이 서로 다른 지역에서 이루어지게 되므로, 발라스트 수의 유입시 함께 유입된 특정 해역의 해양 생물 또는 병원균이 다른 해역으로 유출됨에 따라 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 유발하게 된다. 이에 따라 발라스트 수의 유출입시 발라스트 수에 포함된 해양 생물이나 병원균을 처리하는 과정을 거치도록 하고 있다.
도 1, 도 2 및 도 3은 종래의 발라스트 수 처리장치를 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 발라스트 수 처리장치는 전처리 필터로 이루어진 필터부(11)와, 자외선 램프를 구비하는 자외선 조사유닛(12)을 구비하여 유입 또는 유출되는 발라스트 수를 살균처리하도록 구성되어 있다.
즉, 발라스트 수의 유입시에는 해수 유입구(sea chest)(20)로부터 발라스트 펌프(30)로 유입되어 토출되는 발라스트 수는 필터부(11)와 자외선 조사유닛(12)에 의해 이물질의 제거와 살균 처리과정을 거친 다음 발라스트 탱크(40)로 유입된다. 한편, 발라스트 수의 유출시에는 발라스트 탱크(40)로부터 발라스트 펌프(30)로 유입되어 토출되는 발라스트 수가 자외선 조사유닛(12)만을 거친 다음, 오버보드(overboard)(50) 즉, 해양으로 배출되도록 함으로써 발라스트 수에 의해 해양오염을 방지하도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 발라스트 수 처리장치는, 단지 발라스트 수의 유입시에는 발라스트 펌프(30)를 통해 필터부(11)와 자외선 조사유닛(12)을 거치도록 되어 있지만, 발라스트 수의 배출시에는 발라스트 탱크(40)로부터 발라스트 펌프(30)에 의해 필터부(11)를 거치지 않고 자외선 조사유닛(12)만을 거쳐서 오버보드(50)하도록 되어 있으므로, 발라스트 수 내에 포함된 큰 사이즈(50㎛ 이상)의 생물인 경우에는 확실하게 살균 처리하지 못하는 경우가 있게 된다.
도 2를 참조하면, 종래의 발라스트 수 처리장치는 필터부(11)와 전기분해 유닛(13)과 중화유닛(15)을 구비하여 유입 또는 유출되는 발라스트 수를 살균처리 및 중화 처리하도록 구성되어 있다.
즉, 발라스트 수 유입시에는, 해수 유입구(20)로부터 발라스트 펌프(30)로 유입되어 토출되는 발라스트 수는 필터부(11)를 거치고, 이와는 별개로 전기분해 유닛(13)로 공급된 유입수는 전기분해 유닛(13)에서 차아염소산을 생산하고 고농도의 차아염소산을 발라스트 수 내에 주입하여 이물질 제거와 살균처리과정을 거쳐서 발라스트 탱크(40)로 유입된다. 이러한 주입과정에서, 고농도의 차아염소산에 발라스트 수 배관이 노출될 가능성이 있고, 이러한 고농도 노출이 반복되는 경우, 발라스트 수 배관의 부식을 촉진하여 내구연한을 감소시킬 우려가 있다.
한편, 발라스트 수의 유출시에는, 발라스트 탱크(40)로부터 발라스트 펌프(30)로 유입될 때 잔존한 차아염소산을 중화하기 위해 중화유닛(15)으로부터 중화액을 투입하여 중화하여 필터부(11)를 우회하여 오버보드(50), 즉, 해양으로 배출하게 함으로써 잔존한 차아염소산에 의한 해양오염을 방지하도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 전기분해 방식 발라스트 수 처리장치는 해수의 유입/유출의 경과 기간 및 살균제의 농도가 시간이 지남에 따라 저하되므로, 장기간 운항 후 배출시의 잔류 염소 농도가 낮은 경우, 해수 내에 포함된 생물의 크기가 작은 경우(10㎛ 미만)에 대해서는 확실한 제거가 어려운 문제점이 있었다.
도 3은 종래의 고농도의 차아염소산을 생산하는 도 2의 전기분해 유닛(13)을 도시한 것으로서, 그 구성을 살펴보면, 유입수를 공급하기 위한 유입부(130)와, 공급되는 유입수의 이물질로부터 전해조를 보호하기 위한 전처리용 스트레이너(131) 및 전해조(132), 전해조(132)에 전원을 공급하는 정류기(133), 전해조(132)에서 차아염소산 생성 과정 중에 발생한 가스와 차아염소산 용액을 분리하기 위한 가스분리챔버(134)와 가스배출장치(135) 및 차아염소산을 발라스트 배관 상에 주입하기 위한 주입펌프(136)와 발라스트 배관 상에 설치된 전해액 주입부(137)로 구성된다.
그러나, 종래와 같은 해수 전기분해 유닛은, 유입수의 염분농도가 낮은 경우 대응수단이 없으며, 별도의 염수 저장탱크 또는 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장탱크로부터 유입수를 공급받아 전해조에서 고농도의 차아염소산을 생산하여 발라스트 수 내로 주입하더라도 발라스트 수의 처리용량이 큰 경우 대용량의 염수(해수) 저장탱크가 필요하다는 문제가 있었다.
또한, 전해조(132)로 유입되는 유입수는 스트레이너(131)와 전해조(132)를 거쳐 생산된 고농도의 차아염소산과 함께 가스분리챔버(134)에서 가스를 분리한 후 주입펌프(136)를 이용하여 발라스트 배관 내로 주입하므로 설계된 주입 농도에 따라 전해조(132)로 유입되는 유입수량 및 유입수의 배관 직경이 결정된다.
따라서, 결정된 유입수량에 따라 전해조(132)로 유입되는 유량이 한정되므로, 전해조 내부를 통과하는 유속도 제한된다. 전해조 내부에서는 운전중에 생성된 스케일 성분의 유속이 낮은 경우, 스케일이 부착될 위험이 증가하므로 제한된 유속에 따라 전해조의 성능을 저하할 가능성이 높아진다는 문제가 있다.
한편, 전기분해 유닛에 의해 생성된 차아염소산을 발라스트 수 배관에 주입하는 과정에서 국부적으로 발생할 수 있는 고농도 차아염소산 분위기와 그에 따른 배관 및 배관 이음부 부분의 국부적 부식이 발생할 수 있다. 또한, 발라스트 수 배출시 중화제를 주입하는 과정에서도 배출과정의 짧은 체류시간 내에 환경에 무해한 농도까지(잔류염소기준 약 0.2 mg/L 이하) 중화하기 위해서는 중화제의 과량 주입이 필요한 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발라스트 수의 유입시에는 필터부 및 전기분해 유닛을 거치도록 하고, 발라스트 수의 배출시에는 자외선 조사유닛을 거치도록 하여 발라스트 탱크 내에 존재하는 각종 생물을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.
또한, 발라스트 수의 유입시에는 필터부 및 전기분해 유닛을 거치도록 하고, 발라스트 수의 배출시에는 발라스트 탱크 내의 잔류 염소의 농도가 낮은 경우, 추가로 전기분해 유닛을 통해 소량의 차아염소산을 투입하여 발라스트 탱크 내에 포함된 작은 생물(10㎛ 미만)을 살균하고 중화하여 배출되도록 구성하여, 발라스트 탱크 내에 존재하는 각종 생물을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 생성되는 차아염소산 주입과 발라스트 수 배출시 중화제를 주입하는 과정에서 교반장치를 채택함으로 해서, 상기한 국부적 고농도 차아염소산에 의한 부식문제, 배출시 중화제 과량 주입되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 염도가 낮은 경우, 종래의 전기분해 유닛은 적용하기 어려웠으나, 본 발명에서는 별도의 유입수 염도조절장치를 추가하여, 전해조 운전을 위해 이용하는 염수 저장 탱크나 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장탱크의 용량을 소형화할 수 있도록 한 것이다. .
또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 흐름 구성을 변화시켜, 유입수량에 따른 전해조 통과 유속의 제한과 무관하게 전해조 내부의 유속을 증가시켜 전해조 내의 스케일 성장을 억제하여 전해조의 성능을 유지하는 수단을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결수단은, 해수 유입구를 통해 해수가 유입되어 발라스트 펌프를 통해 발라스트 탱크로 유입되도록 하는 과정에서 해수인 발라스트 수가 여과되도록 해수 유입구와 발라스트 탱크 사이에 구비되는 필터부와; 상기 필터부를 통과한 발라스트 수가 발라스트 탱크로 투입되기 전에 분지관 형태의 유입부를 통해 발라스트 수를 통과되도록 하면서 전기분해하여 생산된 전해액을 발라스트 수 배관 상에 공급하도록 하는 전기분해 유닛과; 상기 전기분해 유닛을 통과한 전해액과 필터부를 통과한 발라스트 수를 발라스트 탱크로 투입하기 전에 혼합된 상태로 발라스트 배관을 통해 발라스트 탱크로 투입되도록 하는 전해액 교반장치로 이루어지고, 발라스트 수의 배출시 발라스트 탱크로부터 발라스트 수를 펌핑하여 해수 배출구를 통해 배출시 전기분해 유닛을 이용하여 다시 살균되도록 구성된 것 전기분해 유닛을 이용한 발라스트 수 처리장치이다.
또한, 상기 배출되는 발라스트 수의 잔류염소농도를 측정하는 잔류염소농도 측정유닛을 구비하여 염소 이온농도가 높으면, 제어기에 의해 중화유닛을 통해 중화제를 발라스트 펌프로 유입되기 전에 발라스트 수에 투입되도록 한 것이다.
또한, 상기 중화유닛을 통해 투입하는 중화제와 발라스트 수의 혼합이 이루어지도록 하는 중화제 교반장치를 더 포함하는 구조이다.
또한, 상기 전기분해 유닛은, 분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와; 스트레이너를 거친 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와;상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와; 가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와; 가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해조를 거쳐 생산되는 전해액를 주입하기 위한 주입 펌프와; 유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와; 상기 가스분리챔버로 공급되기 전 위치의 배관 상에 접속되어 전해조로 공급되는 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것이다.
또한, 상기 전기분해 유닛은 유입부로부터 유입되는 유입수의 유량과 저장탱크로부터 공급되는 염수의 유량을 조절되도록 하는 유량조절밸브가 더 포함되는 구조이다.
또한, 상기 유량조절밸브는 염도측정기에 의한 유입수의 염도측정에 따라 조절되도록 염도제어기와 접속되어 작동되도록 된 것이다.
또한, 본 발명은 상기 전기분해 유닛은, 분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와; 공급된 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와; 상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와; 가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해액을 주입하기 위한 주입 펌프와;유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와; 상기 가스분리챔버 이후의 위치이면서 전해조로 공급되기 전 위치의 배관 상에 설치되어 유입수의 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것이다.
또한, 본 발명은 상기 전기분해 유닛은, 분지관 형태의 유입부를 통해 유입된 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와; 공급된 유입수를 전기분해하기 위해 전원을 공급하는 정류기와 전기분해 반응을 일으키는 전해조와; 상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와; 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와; 외부로부터 공급되는 유입수와는 독립적으로 전해조에 유입수를 공급하여 전해액으로 생성한 다음 가스분리챔버로 공급되도록 하는 주입펌프로 구성된 것이다.
또한, 본 발명은 분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와; 스트레이너를 거친 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와; 상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와; 가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와; 가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해조를 거쳐 생산되는 전해액를 주입하기 위한 주입 펌프와; 유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와; 상기 가스분리챔버로 공급되기 전 위치의 배관 상에 접속되어 전해조로 공급되는 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 전기분해 유닛이 제공된다.
또한, 본 발명은 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와; 공급된 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와; 상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와; 가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와; 가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해액을 주입하기 위한 주입 펌프와; 유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와; 상기 가스분리챔버 이후의 위치이면서 전해조로 공급되기 전 위치의 배관 상에 설치되어 유입수의 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 다른 전기분해 유닛이 제공된다.
또한, 본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프를 통해 유입시 필터부에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해 유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크에 유입되도록 하는 제 2단계와; 발라스트 탱크로부터 발라스트 수의 배출시 전기분해 유닛에서 전해액을 주입 및 교반하여 2차로 살균처리하는 제 3단계와; 배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준값 이상이면 저감되도록 중화유닛으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법이 제공된다.
또한, 상기 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법은 전기분해 유닛에서 유입수의 염도와 관계없이 전기분해 유닛의 가동시 살균에 필요한 차아염소산을 생산할 수 있도록 저장탱크 안에 염수를 저장하는 단계를 더 포함한다.
또한, 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법은 전기분해 유닛에서 유입수와 저장탱크의 염수를 혼합한 다음 스트레이너를 거치는 도중에 염도측정기를 통해 염도를 측정하는 단계와; 스트레이너를 통과한 혼합된 유입수는 가스분리챔버를 통과하여 발라스트 탱크로 유입되기 전에 전해조를 거쳐 고농도의 전해액을 생산한 다음, 다시 가스분리챔버에서 혼합되어 전해액의 농도를 조절하도록 하는 단계와; 농도가 조절된 전해액을 발라스트 탱크로 주입하는 단계를 더 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 선박의 발라스트 탱크 안에 해수를 유입할 때에는 필터와 전기분해 유닛을 거치도록 하고, 배출시에는 자외선 조사 유닛을 거치도록 하여 발라스트 수에 포함된 생물의 크기에 관계없이 모두 제거할 수 있는 것이다.
또한, 배출시에 자외선 조사유닛 대신에 전기분해 유닛을 이용하여 소량의 차아염소산을 투입하여 중화하여 배출하도록 구성함으로써, 발라스트 수에 포함된 생물의 크기에 관계없이 모두 제거할 수 있는 것이다.
또한, 교반장치를 이용하여 국부적인 차아염소산의 고농도 문제 및 중화제의 혼합효과를 높임으로써 배출과정의 짧은 체류시간 내에 환경에 무해한 농도까지(잔류염소기준 약 0.2 mg/L 이하) 중화하기 위한 중화제의 과량 주량 투입을 막음을 수 있는 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 전해조로 공급되는 유입수를 최소한의 성능을 만족하는 염도를 충족하도록 조절하여 염수 저장탱크나 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장탱크의 크기를 획기적으로 줄일 수 있어서 적재공간이 우선시되는 선박에 있어서 매우 유용한 발명인 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 유량과 무관하게 전해조를 통과하는 유량을 조절할 수 있으므로 전해조에서의 스케일 생성문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 발라스트 수 처리장치 구성도이다.
도 2는 종래의 발라스트 수 처리장치의 다른 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 전기분해 유닛의 구체적인 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발라스트 수 처리장치를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 예의 발라스트 수 처리장치를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기분해 유닛을 나타낸 구성도이다.
도 7은 도 6의 전기분해 유닛의 변형 예를 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발라스트 수 처리장치는, 해수 유입구(20)를 통해 해수가 유입되어 발라스트 펌프(30)를 통해 발라스트 탱크(40)로 유입되도록 하는 과정에서 해수가 여과되도록 해수 유입구(20)와 발라스트 탱크(40) 사이에 구비되는 필터부(11)와, 이 필터부(11)를 통과한 해수를 전기분해하는 전기분해 유닛(13)과, 해수의 배출시 발라스트 탱크(40)로부터 해수를 펌핑하여 오버보드(over board, 50)를 통해 배출시 살균되도록 하는 자외선 조사 유닛(12)으로 구성된 것이다.
본 발명에 있어서, 해수는 발라스트 탱크(40) 안으로 유입되는데, 설명의 편의상, 이하에서는 해수를 발라스트 수라고 설명한다.
상기 해수 유입구(20)과 발라스트 펌프(30)의 사이에 있는 배관 상에는 발라스팅용 개폐밸브(01, 03)가 갖추어져서 해수의 유입을 제어한다.
또한, 해수 유입구(20)로부터 펌프(30)와의 사이 배관과 연결되는 발라스트 탱크(40)의 발라스트 수 배출용 배관 상에는 밸브(02, 04)가 갖추어져서 발라스트 수의 흐름경로를 제어한다.
상기 발라스트 수의 배출시에는 발라스트 탱크(40)로부터 배출되는 발라스트 수가 발라스트 펌프(30)에 의해 개폐밸브(02)를 통해 펌핑되어서 개폐밸브(04)를 거쳐서 배관을 통해 자외선 조사 유닛(12)을 통과하여 오버보드(50)를 통해 바다로 배출되는 것이다. 이때, 개폐밸브(01)(03)는 잠긴 상태이다.
또한, 배출되는 발라스트 수의 잔류 염소농도를 측정하는 잔류염소농도 측정유닛(05)을 구비하여 유효 염소농도 또는 차아염소산 이온농도가 높으면, 제어기(06)에 의한 제어로 중화유닛(15)을 통해 중화제를 발라스트 펌프(30)로 유입되기 전에 중화제 교반장치(17)로 투입되도록 한다. 대체로, 전기분해처리만 하는 경우에 비해 적은 양의 중화제가 투입된다.
본 발명은 발라스트 수의 유입과정에서 전기분해 유닛(13)을 거치면서 발라스트 수 속에 염소가 발생하여 염소가스 유도물질(차아염소산, 차아염소산 이온)이 생성되고, 이 염소가스 유도물질이 발라스트 배관을 통해 발라스트 탱크(40) 안에 주입되므로, 발라스트 수 속의 생물을 사멸할 수 있다.
또한, 발라스트 수의 배출과정에서 잔류염소 농도를 잔류염소농도 측정유닛(05)에서 측정하여 필요에 따라 무해한 수준(전체 잔류 산화제 또는 염소(Total Residual Oxidant or Chlorine) < 0.1 ~ 0.2mg/L)까지 잔류염소를 중화하도록 중화유닛(15)에서 중화제를 투입한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 중화제는 바이설파이트(bisulfite)(중아황산염) 또는 사이오설페이트(thiosulfate)(티오황산염)를 사용한다.
본 발명에 따른 발라스트 수 처리장치는 유입되는 해수속에 포함된 생물의 크기에 관계없이 거의 모든 생물을 완전하게 제거가능하다.
다시 말해서, 만일, 생물의 크기가 10㎛ 미만인 미생물이 존재하고, 발라스트 탱크(40) 내에 오랜 기간동안(대략 10일 이상) 보관 후 배출하는 경우, 전기분해처리만 하게 되면, 생물의 완전한 제거가 어려워 생물의 완전한 제거를 위해 발라스트 수의 배출시 다시 전기분해 처리를 해주어야 한다.
또한, 일부 미생물인 경우에는 염소 내성이 생겨서 더욱 완전한 제거가 어려울 수 있지만, 본 발명의 발라스트 수 처리 장치에서는 발라스트 탱크(40) 안으로 발라스트 수가 투입되기 전에 필터부(11) 및 전기분해 유닛(13)에 의해 기본적인 여과 및 전기분해 과정을 거치고, 완전히 제거되지 않은 생물은 발라스트 수의 배출시 자외선 조사유닛(12)에 의해 자외선 살균처리되어 배출되므로, 완전하게 제거가능한 것이다.
더욱이, 발라스트 수에 포함된 생물의 크기가 10㎛ 이상이고 50㎛미만인 경우에도 제거가 가능하고, 생물의 크기가 50㎛ 이상인 경우에는, 자외선 조사만으로 생물을 완전하게 제거하기 어렵기 때문에, 전기분해처리 및 자외선 조사를 병행하면 완전한 제거가 가능한 것이다.
또한, 자외선 처리만 하는 장치는 확실한 살균처리를 위해서 용량이 큰 자외선 램프 등을 사용하지만, 본 발명에서는 전기분해 처리 과정과 자외선 처리 과정을 병행하므로, 용량이 큰 자외선 조사유닛을 사용하지 않아도 되어 전체적인 에너지 소비를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 메인 발라스트 배관 상에 전기분해 유닛(13)을 설치하여도 되지만, 분지관 형태로서, 유입부(130)를 통해 별도로 전기분해 유닛(13)으로 발라스트 수가 유입되어 메인 발라스트 배관 상으로 유입되는 발라스트 수와 혼합되도록 할 수 있다.
상기 분지관 형태의 유입부(130)를 통해 발라스트 수를 유입하는 과정에서 전기분해 유닛(13)을 가동하여 발라스트 배관 상에 전해액을 주입시, 전해액 교반장치(18)를 설치하여 전기분해 유닛(13)에서 발생되는 고농도 차아염소산을 주입하는 과정에서의 국부적인 고농도의 차아염소산에 의한 부식문제를 해결한다. 또한, 전해액 교반장치(18)에 의한 전단응력을 유해생물에 적용하여 차아염소산의 사멸시 상승효과를 유발하여, 차아염소산 주입량을 저감하며, 그에 따라 에너지소모량 및 환경위험성을 저감할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 발라스트 탱크(40)에서 발라스트 펌프(30)를 이용하여 발라스트 수를 오버보드(50)로 배출시에는, 자외선 조사유닛(12)의 후단에 중화제 교반장치(17)를 설치하여 중화제의 혼합효과를 높임으로써 중화제의 투입량을 줄일 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 발라스트 수 처리장치의 다른 예를 도시한 것으로서, 발라스팅 과정은 도 4에 설명한 것과 동일하다.
다만, 발라스트 펌프(30)를 이용하여 발라스트 수를 발라스트 탱크(40)로부터 오버보드(50)로 배출하는 과정에 있어서, 잔류염소측정 유닛(05)에서 측정된 잔류염소의 농도가 기준 값보다 낮으면, 생물의 크기가 10㎛ 미만인 미생물이 존재한다. 또한, 발라스트 탱크(40) 내에 오랜 기간동안(대략 10일 이상) 보관 후 배출하는 경우, 발라스트 수의 유입시 전기분해처리를 하고, 생물의 완전한 제거를 위해 발라스트 수의 배출시, 다시 전기분해 처리를 수행하여 생물을 사멸시킨 후 중화 유닛(15), 중화제 교반장치(17)를 이용하여 중화시킨 후 배출된다. 상기의 과정을 통해 본 발명의 유입되는 해수속에 포함된 생물의 크기에 관계없이 거의 모든 생물을 완전하게 제거할 수 있는 것이다.
상기 중화제 교반장치(17)와 전해액 교반장치(18)는 다중 노즐과 와류 발생기를 구비한 믹서로 구성되거나, 또는 모터와, 이 모터에 의해 구동되는 블레이드를 갖춘 인라인 믹서로 구성되거나 또는 순환펌프로 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5에 있어서, 유입부(130)는 분지관 형태의 라인으로 도시되어 있으나, 편의상 유입수가 유입되는 것을 나타내기 위한 것으로서, 도 6에서의 유입부(130)와 동일한 것이다.
또한, 본 발명은 전기분해 유닛이 제공되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기분해 유닛은 유입부(130)를 통해 유입되는 유입수에 포함된 이물질을 분리하기 위한 스트레이너(131)와; 공급된 유입수를 전기분해하기 위한 전해조(132)와; 상기 전해조(132)에서 생성된 수소가스를 분리하기 가스분리챔버(134)와; 가스분리챔버(134)로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치(135)와; 가스가 분리된 가스분리챔버(134) 내에 전해액을 주입하기 위한 주입 펌프(136)와; 유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염소 또는 해수를 공급하기 위한 저장 탱크(138)와; 상기 유입수와 저장탱크(138)의 유량을 제어하기 위해 가습분리 챔버(134)로 공급되기 전 위치의 배관과 접속되어 전해조(132)로 공급되는 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기(140)와; 이 염도측정기(140)와 접속되어서 염도측정기(140)에 의한 염도측정 결과에 유입부(130)로부터의 유입수와 저장탱크(138)로부터의 염수 유입량을 제어하기 위한 염도제어기(139)를 포함한 구성을 가진다.
상기 전해조(132)에는 전해조(132)에 전원공급을 위한 정류기(133)가 설치되어 있다.
또한, 저장탱크(138) 안의 염수를 유입수와 혼합하도록 유량을 조절하는 유량조절밸브(141)와, 유입부(130)로부터 유입되는 유입수의 유량을 조절하기 위한 유량조절 밸브(142)를 구비한 구성을 가진다.
상기 유량조절밸브(141)(142)는 염도제어기(139)로부터 제어되어 개폐되도록 한다.
상기 유입부(130)를 통해 들어오는 유입수는 선박의 운항 장소에 따라 염분의 농도가 달라지며, 극단적으로 염분농도가 낮아지면 전기분해 유닛의 운전이 불가능하게 되므로, 이 경우 염수 저장탱크 또는 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장 탱크(138)를 이용하여 유입부(130)를 통해 유입되는 유입수와 염수를 혼합하고, 이 렇게 혼합된 혼합수를 이용하여 전해조(132)를 가동하여 살균에 필요한 차아염소산을 생산하는 것이다.
상기 전기분해 유닛은 별도로 구성되어서 수처리 장치에 적용가능하고, 도 4 내지 도 5에 도시된 전기분해 유닛(13)으로 적용될 수 있다.
따라서, 도 4 내지 도 5에 도시된 전기분해 유닛(13)으로 적용되는 경우에는, 유입부(130)는 분지관 형태로서 별도로 발라스트 수가 유입되도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 전기분해 유닛은 전해조(132)로 공급되는 유입수를 전해조(132)의 성능유지 하한 염도로 공급하여 염수 저장탱크 또는 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장 탱크(138)에서 공급되는 염수의 양을 최소화함으로써, 저장 탱크(138)의 용량을 최소화할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 6에 있어서, 유입부(130)를 통해 유입되는 유입수는 스트레이너(131)를 거쳐서 1차 여과되고, 가스분리챔버(134)에 채우게 된다.
상기 가스분리챔버(134)에 유입수를 소정의 수위로 채운 다음에, 전해조(132)를 가동하여 주입펌프(136)에 의해 가스분리챔버(134) 안의 유입수를 전해조(132)를 거치게 하며, 전해조(132)를 거친 유입수는 전해액이 되어서 다시 가스분리챔버(134)로 공급하여 가스분리챔버(134) 안에 있는 유입수와 혼합시킨다. 이렇게 혼합된 상태로 전해액 주입부(137)를 통해 발라스트 탱크(40)로 공급된다.
전해조(132)를 거치면서 발생되는 수소가스는 가스분리챔버(134)를 거쳐서 가스배출장치(135)에 의해 배출된다.
여기서, 본 발명에 따른 전기분해 유닛에 있어서, 염도측정기(140)는 유입부(130)를 통해 들어오는 유입수의 염도를 측정하여 유입수의 염도가 기준치 보다 낮은 경우에는, 전기분해 유닛의 작동이 어렵게 되므로, 염도제어기(139)를 통해 유량조절밸브(141)를 개방하여 저장탱크(138)로부터 염수를 유입시켜 배관 상에서 혼합하여 혼합수로 만든 다음, 스트레이너(131)를 거쳐서 가스분리챔버(134)로 유입되도록 한다.
도 6에 있어서, 상기 염도측정기(140)는 가스분리챔버(134) 전의 배관과 접속되도록 설치되어서, 유입수의 염도를 측정하여 기준치 이하인 경우, 염도제어기(139)에 의해 저장탱크(138) 안의 염수를 투입하여 유입수와 혼합된 상태의 혼합수를 공급되게 한다.
이렇게 가스분리챔버(134) 안으로 염도를 기준치로 조절한 혼합수를 채운 다음, 전해조(132)를 가동시켜서 주입펌프(136)를 통해 가스분리챔버(134) 안의 혼합수를 전기분해하여 전해액으로 만든 다음, 다시 가스분리챔버(134)를 거쳐서 발라스트 탱크(40)로 공급한다.
이와 같이, 본 발명은 전해조(132)로 공급되는 유입수를 전해조(132)를 직접 거치지 않고 가스분리챔버(134)로 공급하고, 전해액 순환이 가능하도록 하는 주입 펌프(136)를 이용하여 전해조(132)로 유입수를 전해액으로 변환하여 순환시키면서 정류기(133)를 가동하여 전해조(132)에서 고농도의 차아염소산을 생산한 다음, 가스분리챔버(134)에서 유입수와 다시 혼합되도록 함으로써 차아염소산의 농도가 일정하게 조절된다.
또한, 전해조(132)에 의한 전기분해과정에서 생산된 수소가스는 가스분리챔버(134)에서 분리되어 가스배출장치(135)를 이용하여 배출된다. 농도가 일정하게 조절된 전해액은 전해액 순환이 가능하도록 하는 주입 펌프(136)를 이용하여 유입수의 양 만큼 전해액 주입부(137)를 통해 발라스트 배관 상으로 주입된다.
또한, 본 발명은 필요에 따라 용량을 달리하는 주입펌프(136)를 통해 유입부(130)에서 유입되는 유입수(또는 저장탱크(138)에 의해 공급되는 염수와 유입수가 혼합되어 공급되는 혼합수)의 양과 무관하게 전해조(132)를 거쳐서 생산되는 전해액의 순환이 가능하도록 하여 유입수(또는 혼합수)의 순환량을 임의로 제어할 수 있다.
또한, 유입수(또는 혼합수)의 순환량을 임의로 제어가능하므로, 전해조(132)에서의 유속을 조절할 수 있어 전해조 운전과정에서 생성되는 스케일을 유속을 이용하여 제거할 수 있다.
또한, 전해조(132)를 거치는 순환라인은 유입수 라인과는 독립적으로 운전되므로 유입수의 공급 조건과 무관하게 제어할 수 있는 것이다.
한편, 도 7은 도 6의 전기분해 유닛의 변형 예를 나타낸 구성도로서, 염도측정기(140)의 위치를 변경한 것으로, 염도측정기(140)는 유입수와 저장탱크(138)의 유량을 제어하기 위해 가스분리챔버(134) 이후이면서 전해조(132)를 통해 유입수를 전기분해하기 위한 순환라인 전에 설치된다.
이때, 저장탱크(138) 안의 염수는 바로 가스분리챔버(134)로 공급되도록 구성된다.
따라서, 염도 조절을 위해 전해조(132)로 공급되는 염도를 미리 측정하여 염도가 기준치 이하인 경우, 저장탱크(138)로부터 염수를 투입하여 유입부(130)에 의한 유입수와 가스분리챔버(134)에서 혼합시킨 다음, 순환라인을 통해 전해조(132)로 공급되도록 하여 유입수의 염도를 제어하도록 한 것이며, 그 작동 원리는 상기 도 6을 통해 설명한 바와 대부분 동일하고, 전해조(132)로 공급되는 유입수의 염도를 직접 측정하는 것이다.
도 6 및 도 7에 의거 설명한 본 발명의 전기분해 유닛은 본 발명에 따른 발라스트 수 처리장치의 전기분해 유닛(13)에 적용하여 사용할 수 있고, 또는 독자적으로 운용할 수 있다.
또한, 본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프(30)를 통해 해수 유입구(20)로부터 유입시 필터부(11)에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해 유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치(18)에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크(40)에 유입되도록 하는 제 2단계와; 발라스트 탱크(40)로부터 발라스트 수의 배출시 자외선 조사유닛(12)을 통해 살균처리하는 제 3단계와; 배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준치 이상이면 저감되도록 중화유닛(15)으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 선박의 발라스트 수 처리방법이 제공된다.
또한, 본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프(30)를 통해 유입시 필터부(11)에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해 유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치(18)에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크(40)에 유입되도록 하는 제 2단계와; 발라스트 탱크(40)로부터 발라스트 수의 배출시 전기분해 유닛에서 전해액을 주입 및 교반하여 2차로 살균처리하는 제 3단계와; 배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준값 이상이면 저감되도록 중화유닛(15)으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 선박의 발라스트 수 처리방법이 제공된다.
또한, 상기 발라스트 수 처리방법의 상기 전기분해 유닛에서 유입수의 염도와 관계없이 전기분해 유닛의 가동시 살균에 필요한 차아염소산을 생산할 수 있도록 저장탱크(138) 안에 염수를 저장하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 전기분해 유닛에서 유입수와 저장탱크(138)의 염수를 혼합한 다음 스트레이너(131)를 거치는 도중에 염도측정기(140)를 통해 염도를 측정하는 단계와; 스트레이너(131)를 통과한 혼합된 유입수는 가스분리챔버(134)를 통과하여 발라스트 탱크(40)로 유입되기 전에 전해조를 거쳐 고농도의 전해액을 생산한 다음, 다시 가스분리챔버(134)에서 혼합되어 전해액의 농도를 조절하도록 하는 단계와; 농도가 조절된 전해액을 발라스트 탱크(40)로 주입하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 청구범위 내에 포함됨은 자명한 사실이다.
이와 같이, 본 발명은 선박의 발라스트 탱크 안에 해수를 유입할 때에는 필터와 전기분해 유닛을 거치도록 하고, 배출시에는 자외선 조사 유닛을 거치도록 하여 발라스트 수에 포함된 생물의 크기에 관계없이 모두 제거할 수 있는 것이다.
또한, 배출시에 자외선 조사유닛 대신에 전기분해 유닛을 이용하여 소량의 차아염소산을 투입하여 중화하여 배출하도록 구성함으로써, 발라스트 수에 포함된 생물의 크기에 관계없이 모두 제거할 수 있는 것이다.
또한, 교반장치를 이용하여 국부적인 차아염소산의 고농도 문제 및 중화제의 혼합효과를 높임으로써 배출과정의 짧은 체류시간 내에 환경에 무해한 농도까지(잔류염소기준 약 0.2 mg/L 이하) 중화하기 위한 중화제의 과량 주량 투입을 막음을 수 있는 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 전해조로 공급되는 유입수를 최소한의 성능을 만족하는 염도를 충족하도록 조절하여 염수 저장탱크나 유휴 발라스트 탱크와 같은 저장탱크의 크기를 획기적으로 줄일 수 있어서 적재공간이 우선시되는 선박에 있어서 매우 유용한 발명인 것이다.
또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 유량과 무관하게 전해조를 통과하는 유량을 조절할 수 있으므로 전해조에서의 스케일 생성문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 해수 유입구를 통해 해수가 유입되어 발라스트 펌프를 통해 발라스트 탱크로 유입되도록 하는 과정에서 해수인 발라스트 수가 여과되도록 해수 유입구와 발라스트 탱크 사이에 구비되는 필터부와;
    상기 필터부를 통과한 발라스트 수가 발라스트 탱크로 투입되기 전에 분지관 형태의 유입부를 통해 발라스트 수를 통과되도록 하면서 전기분해하여 생산된 전해액을 발라스트 수 배관 상에 공급하도록 하는 전기분해 유닛과;
    상기 전기분해 유닛을 통과한 전해액과 필터부를 통과한 발라스트 수를 발라스트 탱크로 투입하기 전에 혼합된 상태로 발라스트 배관을 통해 발라스트 탱크로 투입되도록 하는 전해액 교반장치로 이루어지고,
    발라스트 수의 배출시 발라스트 펌프를 통해 발라스트 탱크로부터 발라스트 수를 펌핑하여 해수 배출구를 통해 배출시 전기분해 유닛을 이용하여 다시 살균되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출되는 발라스트 수의 잔류염소농도를 측정하는 잔류염소농도 측정유닛을 구비하여 염소 이온농도가 높으면, 제어기에 의해 중화유닛을 통해 중화제를 발라스트 펌프로 유입되기 전에 발라스트 수에 투입되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중화유닛을 통해 투입하는 중화제와 발라스트 수의 혼합이 이루어지도록 하는 중화제 교반장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기분해 유닛은,
    분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와;
    스트레이너를 거친 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와;
    상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와;
    가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;
    가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해조를 거쳐 생산되는 전해액를 주입하기 위한 주입 펌프와;
    유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와;
    상기 가스분리챔버로 공급되기 전 위치의 배관 상에 접속되어 전해조로 공급되는 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전기분해 유닛은 유입부로부터 유입되는 유입수의 유량과 저장탱크로부터 공급되는 염수의 유량을 조절되도록 하는 유량조절밸브가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 유량조절밸브는 염도측정기에 의한 유입수의 염도측정에 따라 조절되도록 염도제어기와 접속되어 작동되도록 된 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기분해 유닛은,
    분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와;
    공급된 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와;
    상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와;
    가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;
    가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해액을 주입하기 위한 주입 펌프와;
    유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와;
    상기 가스분리챔버 이후의 위치이면서 전해조로 공급되기 전 위치의 배관 상에 설치되어 유입수의 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기분해 유닛은,
    분지관 형태의 유입부를 통해 유입된 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와;
    공급된 유입수를 전기분해하기 위해 전원을 공급하는 정류기와 전기분해 반응을 일으키는 전해조와;
    상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와;
    가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;
    외부로부터 공급되는 유입수와는 독립적으로 전해조에 유입수를 공급하여 전해액으로 생성한 다음 가스분리챔버로 공급되도록 하는 주입펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 발라스트 수 처리장치.
  9. 분지관 형태의 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와;
    스트레이너를 거친 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와;
    상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와;
    가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;
    가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해조를 거쳐 생산되는 전해액를 주입하기 위한 주입 펌프와;
    유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와;
    상기 가스분리챔버로 공급되기 전 위치의 배관 상에 접속되어 전해조로 공급되는 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기분해 유닛.
  10. 유입부를 통해 유입되는 유입수의 이물질을 분리하기 위한 스트레이너와;
    공급된 유입수를 전기분해하기 위한 전해조와;
    상기 전해조에서 생성된 가스를 분리하기 위한 가스분리챔버와;
    가스분리챔버로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치와;
    가스가 분리된 가스분리챔버 내에 전해액을 주입하기 위한 주입 펌프와;
    유입수의 염분 농도가 낮은 경우에 염수를 공급하기 위한 저장 탱크와;
    상기 가스분리챔버 이후의 위치이면서 전해조로 공급되기 전 위치의 배관 상에 설치되어 유입수의 염도를 측정하여 제어하도록 하는 염도측정기와 염도제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기분해 유닛.
  11. 발라스트 수를 발라스트 펌프를 통해 유입시 필터부에 의해 필터링하는 제 1단계와;
    전기분해 유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크에 유입되도록 하는 제 2단계와;
    발라스트 탱크로부터 발라스트 수의 배출시 전기분해 유닛에서 전해액을 주입및 교반하여 2차로 살균처리하는 제 3단계와;
    배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준값 이상이면 저감되도록 중화유닛으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 전기분해 유닛에서 유입수의 염도와 관계없이 전기분해 유닛의 가동시 살균에 필요한 차아염소산을 생산할 수 있도록 저장탱크 안에 염수를 저장하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 전기분해 유닛에서 유입수와 저장탱크의 염수를 혼합한 다음 스트레이너를 거치는 도중에 염도측정기를 통해 염도를 측정하는 단계와;
    스트레이너를 통과한 혼합된 유입수는 가스분리챔버를 통과하여 발라스트 탱크로 유입되기 전에 전해조를 거쳐 고농도의 전해액을 생산한 다음, 다시 가스분리챔버에서 혼합되어 전해액의 농도를 조절하도록 하는 단계와;
    농도가 조절된 전해액을 발라스트 탱크로 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법.
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