KR101163344B1

KR101163344B1 - A Method for Treatment of Ballast Water of Ship Using Electrolysis Unit

Info

Publication number: KR101163344B1
Application number: KR1020110067818A
Authority: KR
Inventors: 한기훈; 김양규; 송석용; 정길주; 이지형; 이태진
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-07-05
Also published as: KR20120062603A

Abstract

본 발명은 발라스트 수안에 포함되는 각종 생물들을 확실하게 제거할 수 있도록 한 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법이 개시된다.
본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프를 통해 유입시 필터부에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크에 유입되도록 하는 제 2단계와; 발라스트 탱크로부터 발라스트 수의 배출시 전기분해유닛에서 전해액을 주입및 교반하여 2차로 살균처리하는 제 3단계와; 배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준값 이상이면 저감되도록 중화유닛으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 선박의 발라스트 수 처리방법이 제공된다. The present invention discloses a method for treating ballast water of a vessel using an electrolysis unit capable of reliably removing various organisms contained in ballast water.
The present invention includes a first step of filtering the ballast water by the filter unit when the ballast water is introduced through the ballast pump; A second step of allowing the electrolyte generated by the electrolysis unit to enter the ballast tank in a sterilized state by being stirred with the ballast water by an electrolytic solution stirring device; A third step of disinfecting the electrolyte by injecting and stirring the electrolytic solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank; 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 so that the chlorine concentration is lowered if the chlorine concentration is higher than the reference value.

Description

A method for treatment of ballast water of ship using electrolysis unit

본 발명은 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발라스트 수안에 포함되는 각종 생물들을 확실하게 제거할 수 있도록 한 것이다.
The present invention relates to a ballast water treatment method of a ship using an electrolysis unit, and more particularly, to reliably remove various organisms contained in the ballast water.

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 있으나, 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.In general, 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. In other words, if the vessel is loaded with cargo, the center of gravity of the vessel 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. In the same way that the cargo is loaded, the ballast water is introduced into the ballast tank so that a certain portion of the ship is located below the sea level.

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 있으며, 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.As described above, the ballast number used for the safe operation of a ship has a problem of being used as a medium for propagating organisms or pathogens in a specific sea area to other sea areas. In other words, the ballast water filled in the ballast tank may include various marine organisms and pathogens, and since the inflow and outflow of the ballast water are made in different regions, the ocean in a specific sea area introduced with the ballast water is introduced. The release of living organisms or pathogens into other waters can cause adverse effects on the environment and ecosystems. Accordingly, when the ballast water flows in and out, the process of treating marine organisms or pathogens contained in the ballast water is performed.

도 1, 2, 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. 1, 2, and 3 are configuration diagrams showing a conventional ballast water treatment apparatus. Referring to FIG. 1, 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.

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. That is, when the ballast water is introduced, the 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. On the other hand, when the ballast water flows out, the ballast water flowing into and discharged from the ballast tank 40 to the ballast pump 30 passes only the ultraviolet irradiation unit 12, and then is discharged to the overboard 50, that is, to the ocean. The ballast water prevents marine pollution.

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 수내에 포함된 큰 사이즈(50㎛ 이상)의 생물인 경우에는 확실하게 살균 처리하지 못하는 경우가 있게 된다. However, 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.

도 2를 참조하면, 종래의 발라스트수 처리장치는 필터부(11)와 전기분해유닛(13)과 중화유닛(15)을 구비하여 유입 또는 유출되는 발라스트수를 살균처리 및 중화 처리하도록 구성되어 있다. Referring to FIG. 2, 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. .

즉, 발라스트 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 전기분해유닛(13)에서 차아염소산을 생산하고 고농도의 차아염소산을 발라스트수 내에 주입하여 이물질 제거와 살균처리과정을 거쳐서 발라스트 탱크(40)로 유입된다. 이러한 주입과정에서, 고농도의 차아염소산에 발라스트수 배관이 노출될 가능성이 있고, 이러한 고농도 노출이 반복되는 경우, 발라스트 수 배관의 부식을 촉진하여 내구년한을 감소시킬 우려가 있다. That is, when the ballast is introduced, the ballast water flowing into and discharged from the seawater inlet 20 into the ballast pump 30 passes through the filter unit 11, and separately, the influent supplied to the electrolysis unit 13 is an electrolysis unit. Produces hypochlorous acid at (13) and injects a high concentration of hypochlorous acid into the ballast water and enters the ballast tank 40 through the process of removing foreign substances and sterilizing. In 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 the corrosion of the ballast water pipe and reducing the service life.

한편, 발라스트수의 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. On the other hand, in the outflow of the ballast water, the neutralization liquid is introduced from the neutralization unit 15 to neutralize the filter unit 11 in order to neutralize the remaining hypochlorous acid when the ballast tank 40 flows into the ballast pump 30. By bypassing the overboard 50, that is, discharged to the ocean, marine pollution caused by remaining hypochlorous acid is prevented.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기분해 방식 발라스트수 처리장치는 해수의 유입/유출의 경과 기간 및 살균제의 농도가 시간이 지남에 따라 저하되므로, 장기간 운항 후 배출시의 잔류 염소 농도가 낮은 경우, 해수내에 포함된 생물의 크기가 작은 경우(10㎛ 미만)에 대해서는 확실한 제거가 어려운 문제점이 있었다. However, in the conventional electrolytic ballast water treatment device as described above, since the elapsed period of inflow / outflow of seawater and the concentration of the disinfectant decreases with time, when the residual chlorine concentration at the time of discharge after a long period of operation is low, the seawater When the size of the organisms contained within is small (less than 10㎛) there was a problem that the removal is difficult.

도 3은 종래의 고농도의 차아염소산을 생산하는 도 2의 전기분해유닛(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 생성과정중에 발생한 가스와 차아염소산 용액을 분리하기 위한 가스분리챔버(134)와 가스배출장치(135) 및 차아염소산을 발라스트 배관 상에 주입하기 위한 주입펌프(136)와 발라스트 배관상에 설치된 전해액 주입부(137)로 구성된다. 3 illustrates a conventional electrolytic unit 13 of FIG. 2 for producing high concentration of hypochlorous acid. Looking at the configuration thereof, an inlet 130 for supplying influent and an electrolytic cell from foreign substances in the influent are supplied. Pretreatment strainer 131 and 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.

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. However, 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.

또한, 전해조(132)로 유입되는 유입수는 스트레이너(131)와 전해조(132)를 거쳐 생산된 고농도의 차아염소산과 함께 가스 분리챔버(134)에서 가스를 분리한 후 주입펌프(136)를 이용하여 발라스트 배관내로 주입하므로 설계된 주입 농도에 따라 전해조(132)로 유입되는 유입수량 및 유입수의 배관 직경이 결정된다. In addition, 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.

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.Therefore, since 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. When 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.

한편, 전기분해 유닛에 의해 생성된 차아염소산을 발라스트수 배관에 주입하는 과정에서 국부적으로 발생할 수 있는 고농도 차아염소산 분위기와 그에 따른 배관 및 배관 이음부 부분의 국부적 부식이 발생할 수 있으며, 발라스트수 배출시 중화제를 주입하는 과정에서도 배출과정의 짧은 체류시간 내에 환경에 무해한 농도 까지 (잔류염소기준 약 0.2 mg/L 이하) 중화하기 위해서는 중화제의 과량 주입이 필요한 문제가 있었다.
Meanwhile, in the process of injecting hypochlorous acid generated by the electrolysis unit into the ballast water pipe, a high concentration of hypochlorous acid atmosphere may occur locally, and local corrosion of pipe and pipe joints may occur. Even in the process of injecting the neutralizing agent, there was a problem that an excessive injection of the neutralizing agent was required to neutralize to a concentration harmless to the environment (less than about 0.2 mg / L of residual chlorine) within the short residence time of the discharge process.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발라스트 수의 유입시에는 필터부 및 전기분해유닛을 거치도록 하고, 발라스트 수의 배출시에는 자외선 조사유닛을 거치도록 하여 발라스트 탱크 내에 존재하는 각종 생물을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다. Accordingly, 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 the discharge of the ballast water It is to effectively remove the various organisms present in the ballast tank.

또한, 발라스트 수의 유입시에는 필터부 및 전기분해유닛을 거치도록 하고, 발라스트 수의 배출시에는 발라스트 탱크내의 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. In addition, when the ballast water is introduced, the filter unit and the electrolysis unit are passed through. When the ballast water is discharged, 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 μm) contained in the ballast tanks so as to effectively remove various organisms existing in the ballast tanks.

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.In addition, by adopting a stirring device in the process of injecting hypochlorous acid generated in the electrolysis unit and the neutralizer when discharging the ballast water, it is possible to prevent the problem of corrosion caused by the local high concentration hypochlorous acid, and the excessive neutralizer injecting during discharge. It would be.

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. .
In addition, when the salinity of the influent in the electrolysis unit is low, it is difficult to apply the conventional electrolysis unit, in the present invention, by adding a separate influent salinity control device, and using the brine storage tank or idle ballast tank used for electrolytic cell operation The capacity of the same storage tank can be reduced. .

또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 흐름 구성을 변화시켜, 유입수량에 따른 전해조 통과 유속의 제한과 무관하게 전해조 내부의 유속을 증가시켜 전해조내의 스케일 성장을 억제하여 전해조의 성능을 유지하는 수단을 제공하는 것이다.
In addition, by changing the flow configuration of the inlet water in the electrolysis unit, regardless of the limitation of the flow rate of the electrolyzer flow through the inlet flow rate increases the flow rate inside the electrolyzer to suppress the scale growth in the electrolyzer to provide a means for maintaining the performance of the electrolyzer will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결수단은, 발라스트 수를 발라스트 펌프를 통해 유입시 필터부에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해유닛에 의해 생성된 전해액을 전해액 교반장치에 의해 발라스트 수와 교반되어 살균처리된 상태로 발라스트 탱크에 유입되도록 하는 제 2단계와; 발라스트 탱크로부터 발라스트 수의 배출시 전기분해유닛에서 전해액을 주입및 교반하여 2차로 살균처리하는 제 3단계와; 배출되는 발라스트 수의 잔류염소 농도를 측정하여 염소농도가 기준값 이상이면 저감되도록 중화유닛으로부터 중화제를 교반하는 제 4단계를 포함하는 선박의 발라스트 수 처리방법이다. Solution to Problem The present invention for achieving the above object 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 electrolyte generated by the electrolysis unit to enter the ballast tank in a sterilized state by being stirred with the ballast water by an electrolytic solution stirring device; A third step of disinfecting the electrolyte by injecting and stirring the electrolytic solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank; It is 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 so that the chlorine concentration is reduced to a reference value or more.

또한, 본 발명은 상기 전기분해유닛에서 유입수의 염도와 관계없이 전기분해유닛의 가동시 살균에 필요한 차아염소산을 생산할 수 있도록 저장탱크안에 염수를 저장하는 단계를 더 포함한다. In addition, the present invention further includes the step of storing the brine in the storage tank to produce the hypochlorous acid required for sterilization during operation of the electrolysis unit irrespective of the salinity of the influent in the electrolysis unit.

또한, 상기 전기분해 유닛에서 유입수와 저장탱크의 염수를 혼합한 다음 스트레이너를 거치는 도중에 염도 측정기를 통해 염도를 측정하는 단계와; 스트레이너를 통과한 혼합된 유입수는 가스분리 챔버를 통과하여 발라스트 탱크로 유입되기 전에 전해조를 거쳐 고농도의 전해액을 생산한 다음, 다시 가스분리 챔버에서 혼합되어 전해액의 농도를 조절하도록 하는 단계와; 농도가 조절된 전해액을 발라스트 탱크로 주입하는 단계를 더 포함하는 처리방법이다.
In addition, the step of measuring the salinity of salinity meter while mixing the influent and the brine of the storage tank in the electrolysis unit during 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; The method further comprises the step of injecting a concentration-controlled electrolyte into the ballast tank.

이와 같이, 본 발명은 선박의 발라스트 탱크안에 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. As described above, 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 organisms contained in the ballast water. It can be.

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. In addition, by discharging a small amount of hypochlorous acid by using an electrolysis unit instead of the ultraviolet irradiation unit at the time of discharge, by neutralizing the discharge, it can be removed regardless of the size of the organism contained in the ballast water.

또한, 교반장치를 이용하여 국부적인 차아염소산의 고농도 문제 및 중화제의 혼합효과를 높임으로써 배출과정의 짧은 체류시간내에 환경에 무해한 농도 까지 (잔류염소기준 약 0.2 mg/L 이하) 중화하기 위한 중화제의 과량 주량 투입을 막음을 수 있는 것이다.In addition, by using a stirring device to enhance the high concentration problem of local hypochlorous acid and the mixing effect of the neutralizing agent, the neutralizing agent to neutralize to a concentration harmless to the environment (less than about 0.2 mg / L based on residual chlorine) within the short residence time of the discharge process Excessive amount of alcohol can be prevented.

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. In addition, by adjusting the influent supplied from the electrolysis unit to the salinity that satisfies the minimum performance, it is possible to drastically reduce the size of the storage tanks such as the brine storage tank or the idle ballast tank, so that the loading space is preferred It is a very useful invention.

또한, 전기분해 유닛에서 유입수의 유량과 무관하게 전해조를 통과하는 유량을 조절할 수 있으므로 전해조에서의 스케일 생성문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the flow rate through the electrolyzer can be adjusted regardless of the flow rate of the inflow water in the electrolysis unit, there is an effect of improving the problem of scale generation in the electrolyzer.

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.1 is a block diagram of a conventional ballast water treatment apparatus.
2 is a configuration diagram showing another example of a conventional ballast water treatment apparatus.
3 is a configuration diagram showing a specific configuration of the electrolysis unit of FIG.
Figure 4 is a block diagram showing a ballast water treatment apparatus according to the present invention.
5 is a configuration diagram showing another example of a ballast water treatment apparatus according to the present invention.
6 is a block diagram showing an electrolysis unit according to the present invention.
7 is a configuration diagram showing a modification of the electrolysis unit of FIG. 6.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발라스트 수 처리방법을 수행하기 위한 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. 4 is a ballast water treatment apparatus for performing the ballast water treatment method according to the present invention, the seawater is introduced through the seawater inlet 20, the ballast tank (30) through the ballast pump (30). 40, the filter unit 11 provided between the seawater inlet 20 and the ballast tank 40 so that the seawater is filtered in the process, and the electrolysis to electrolyze the seawater passing through the filter unit 11 The unit 13 and the ultraviolet irradiation unit 12 to sterilize when discharged through the overboard (over board, 50) by pumping seawater from the ballast tank 40 at the time of discharge of seawater.

본 발명에 있어서, 해수는 발라스트 탱크(40)안으로 유입되는데, 설명의 편의상 이하에서는 해수를 발라스트 수라고 설명한다. In the present invention, the seawater is introduced into the ballast tank 40. For convenience of description, the seawater will be described as ballast water in the following.

상기 해수 유입구(20)과 발라스트 펌프(30)의 사이에 있는 배관상에는 발라스팅용 개폐밸브(01, 03)가 갖추어져서 해수의 유입을 제어한다. On the pipe between the seawater inlet 20 and the ballast pump 30 is provided with a ballast opening and closing valves (01, 03) to control the inflow of seawater.

또한, 해수 유입구(20)로부터 펌프(30)와의 사이 배관과 연결되는 발라스트 탱크(40)의 발라스트 수 배출용 배관상에는 밸브(02, 04)가 갖추어져서 발라스트수의 흐름경로를 제어한다. In addition, 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.

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. When the ballast water is discharged, 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.

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. In addition, 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.

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. In the present invention, 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 injected into the ballast tank 40, it is possible to kill the organisms in the ballast water.

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. In addition, 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.

본 실시 예에 있어서, 상기 중화제는 바이설파이트(bisulfite)(중아황산염) 또는 사이오설페이트(thiosulfate)(티오황산염)를 사용한다.
In the present embodiment, the neutralizing agent uses bisulfite (bisulfite) or thiosulfate (thiosulfate).

본 발명은 유입되는 해수속에 포함된 생물의 크기에 관계없이 거의 모든 생물을 완전하게 제거가능하다. The present invention can completely remove almost all living organisms regardless of the size of the living organisms contained in the incoming seawater.

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. In other words, if microorganisms having a size of less than 10 μm are present and stored after being discharged for a long time (approximately 10 days or more) in the ballast tank 40, if only electrolysis is performed, complete removal of the organisms is Difficult to remove the ballast water in order to completely remove the organisms must be electrolyzed again.

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 전기분해유닛(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.In addition, in the case of some microorganisms, chlorine resistance may be generated, and thus it may be difficult to remove them more completely. However, in the ballast water treatment apparatus of the present invention, the filter unit 11 and the electrolysis unit 13 before the ballast water is introduced into the ballast tank 40. By the basic filtration and electrolysis process by, 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.

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.Furthermore, even if the size of the organisms contained in the ballast water is 10 μm or more and less than 50 μm, it is possible to remove them. The combination of treatment and ultraviolet irradiation can be completely removed.

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. In addition, 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.

또한, 본 발명은 메인 발라스트 배관상에 전기분해유닛(13)을 설치하여도 되지만, 분지관 형태로서, 유입부(130)를 통해 별도로 전기분해유닛(13)으로 발라스트 수가 유입되어 메인 발라스트 배관상으로 유입되는 발라스트 수와 혼합되도록 할 수 있다.In addition, 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.

상기 분지관 형태의 유입부(130)를 통해 발라스트 수를 유입하는 과정에서 전기분해 유닛(13)을 가동하여 발라스트 배관상에 전해액을 주입시, 전해액 교반장치(18)를 설치하여 전기분해 유닛(13)에서 발생되는 고농도 차아염소산을 주입하는 과정에서의 국부적인 고농도의 차아염소산에 의한 부식문제를 해결하고, 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. In the process of injecting ballast water through the inlet 130 of the branch pipe form, the electrolysis unit 13 is operated to inject the electrolyte onto the ballast pipe, and the electrolytic unit is installed by installing an electrolyte stirring device 18. 13) Solve the problem of local high concentration of hypochlorous acid in the process of injecting high concentration of hypochlorous acid generated in 13), and apply the shear stress by the electrolytic solution stirring device 18 to the harmful organisms to raise the hypochlorous acid at the time of death By inducing the effect, it is possible to reduce the amount of hypochlorous acid injected, thereby reducing the energy consumption and environmental risks.

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. In addition, when discharging the ballast water to the overboard 50 by using the ballast pump 30 from the ballast tank 40, a neutralizer stirring device 17 is installed at the rear end of the ultraviolet irradiation unit 12 to mix the neutralizing agent. By increasing the effect, it is possible to reduce the input amount of the neutralizer.

또한, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 발라스트 수 처리장치의 다른 예를 도시한 것으로서, 발라스팅 과정은 도 4에 설명한 것과 동일하다.In addition, 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.

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, 발라스트수의 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. However, in the process of discharging the ballast water from the ballast tank 40 to the overboard 50 using the ballast pump 30, 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 μm are present. In addition, in the case of discharging after storing for a long period of time (approximately 10 days or more) in the ballast tank 40, the electrolysis treatment is performed when the ballast water is introduced, 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. Through the above process, almost all organisms can be completely removed regardless of the size of the organisms contained in the inflowing seawater of the present invention.

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. 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.

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. In Figures 4 and 5, the 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.

또한, 본 발명은 전기분해 유닛이 제공되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기분해유닛은 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 가스분리 챔버(134)와; 가스분리 챔버(134)로부터 분리된 가스를 배출하기 위한 가스배출장치(135)와; 가스가 분리된 가스분리 챔버(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 염도 측정기(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. In addition, 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 inflow unit 130 and the amount of salt water inflow from the storage tank 138 in the salinity measurement result of the salinity measuring unit 140. Has

상기 전해조(132)에는 전해조(132)에 전원공급을 위한 정류기(133)가 설치되어 있다. The electrolyzer 132 is provided with a rectifier 133 for supplying power to the electrolyzer 132.

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. In addition, 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.

상기 유량조절밸브(141)(142)는 염도제어기(139)로부터 제어되어 개폐되도록 한다. The flow control valve 141, 142 is controlled from the salinity controller 139 to be opened and closed.

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. 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.

상기 전기분해유닛은 별도로 구성되어서 수처리 장치에 적용가능하고, 도 4 내지 도 5에 도시된 전기분해유닛(13)으로 적용될 수 있다. The electrolysis unit is configured separately and is applicable to the water treatment device, it can be applied to the electrolysis unit 13 shown in Figs.

따라서, 도 4 내지 도 5에 도시된 전기분해유닛(13)으로 적용되는 경우에는, 유입부(130)는 분지관 형태로서 별도로 발라스트 수가 유입되도록 하는 것이다. Therefore, when applied to the electrolysis unit 13 shown in Figures 4 to 5, the inlet 130 is to branch water separately in the form of branch pipes.

본 발명에 따른 전기분해유닛은 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. The electrolysis unit according to the present invention supplies the inflow water supplied to the electrolytic cell 132 as the lower limit salinity maintaining the performance of the electrolytic cell 132 to determine 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.

더욱 구체적으로 설명하면, 도 6에 있어서, 유입부(130)를 통해 유입되는 유입수는 스트레이너(131)를 거쳐서 1차 여과되고, 가스분리챔버(134)에 채우게 된다.More specifically, in FIG. 6, the inflow water flowing through the inlet 130 is first filtered through the strainer 131 and filled in the gas separation chamber 134.

상기 가스분리챔버(134)에 유입수를 소정의 수위로 채운 다음에, 전해조(132)를 가동하여 주입펌프(136)에 의해 가스 분리챔버(134)안의 유입수를 전해조(132)를 거치게 하며, 전해조(132)를 거친 유입수는 전해액이 되어서 다시 가스분리챔버(134)로 공급하여 가스 분리챔버(134)안에 있는 유입수와 혼합시킨다. 이렇게 혼합된 상태로 전해액 주입부(137)를 통해 발라스트 탱크(40)로 공급된다. 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 inflow water 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.

전해조(132)를 거치면서 발생되는 수소가스는 가스 분리챔버(134)를 거쳐서 가스배출장치(135)에 의해 배출된다.
Hydrogen gas generated while passing through the electrolytic cell 132 is discharged by the gas discharge device 135 via the gas separation chamber 134.

여기서, 전기분해유닛에 있어서, 염도측정기(140)는 유입부(130)를 통해 들어오는 유입수의 염도를 측정하여 유입수의 염도가 기준치 보다 낮은 경우에는, 전기분해유닛의 작동이 어렵게 되므로, 염도제어기(139)를 통해 유량조절밸브(141)를 개방하여 저장탱크(138)로부터 염수를 유입시켜 배관상에서 혼합하여 혼합수로 만든 다음, 스트레이너(131)를 거쳐서 가스분리 챔버(134)로 유입되도록 한다. Here, in the electrolysis unit, the salinity measuring unit 140 measures the salinity of the inflow water coming through the inlet 130, when the salinity of the inflow water is lower than the reference value, the operation of the electrolysis unit is difficult, so that the salinity controller ( Opening the flow control valve 141 through 139 to introduce the brine from the storage tank 138 to mix on the pipe to make mixed water, and then to enter the gas separation chamber 134 via the strainer 131.

도 6에 있어서, 상기 염도 측정기(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. In FIG. 6, 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 salinity controller in the storage tank 138 by the salinity controller 139. To feed the mixed water mixed with the influent.

이렇게 가스 분리챔버(134)안으로 염도를 기준치로 조절한 혼합수를 채운 다음, 전해조(132)를 가동시켜서 주입펌프(136)를 통해 가스 분리챔버(134)안의 혼합수를 전기분해하여 전해액으로 만든 다음, 다시 가스분리챔버(134)를 거쳐서 발라스트 탱크(40)로 공급한다. 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.

이와 같이, 본 발명은 전해조(132)로 공급되는 유입수를 전해조(132)를 직접 거치지 않고 가스분리 챔버(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, 가스분리 챔버(134)에서 유입수와 다시 혼합되도록 함으로써 차아염소산의 농도가 일정하게 조절된다.As described above, 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 and circulating the influent into the electrolyte, thereby producing a high concentration of hypochlorous acid in the electrolytic cell 132, and then allowing the concentration of hypochlorous acid to be mixed again with the influent in the gas separation chamber 134. Is adjusted.

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 배관상으로 주입된다. In addition, 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 allowing the electrolyte circulation.

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.In addition, 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.

또한, 유입수(또는 혼합수)의 순환량을 임의로 제어가능하므로, 전해조(132)에서의 유속을 조절할 수 있어 전해조 운전과정에서 생성되는 스케일을 유속을 이용하여 제거할 수 있다.In addition, since the circulating amount of the influent (or mixed water) can be arbitrarily controlled, 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.

또한, 전해조(132)를 거치는 순환라인은 유입수 라인과는 독립적으로 운전되므로 유입수의 공급 조건과 무관하게 제어할 수 있는 것이다.In addition, since 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.

한편, 도 7은 도 6의 전기분해 유닛의 변형 예를 나타낸 구성도로서, 염도 측정기(140)의 위치를 변경한 것으로, 염도 측정기(140)는 유입수와 저장탱크(138)의 유량을 제어하기 위해 가스 분리챔버(134) 이후이면서 전해조(132)를 통해 유입수를 전기분해하기 위한 순환라인 전에 설치된다. On the other hand, Figure 7 is a configuration diagram showing a modification 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 the storage tank 138 It is installed after the gas separation chamber 134 and before the circulation line for electrolyzing the influent through the electrolytic cell 132.

이때, 저장탱크(138)안의 염수는 바로 가스분리챔버(134)로 공급되도록 구성된다. At this time, the brine in the storage tank 138 is configured to be directly supplied to the gas separation chamber 134.

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. Therefore, in order to control salinity, 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.

도 6 및 도 7에 의거 설명한 본 발명에 개시되는 전기분해유닛은 본 발명에 따른 발라스트 수 처리장치의 전기분해유닛(13)에 적용하여 사용할 수 있고, 또는 독자적으로 운용할 수 있다. 6 and 7 can be applied to the electrolysis unit 13 of the ballast water treatment apparatus according to the present invention, or can be operated independently.

또한, 본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프(30)를 통해 해수 유입구(20)로부터 유입시 필터부(11)에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해유닛에 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. In addition, 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.

또한, 본 발명은 발라스트 수를 발라스트 펌프(30)를 통해 유입시 필터부(11)에 의해 필터링하는 제 1단계와; 전기분해유닛에 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 전기분해유닛에서 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. In addition, 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 electrolytic solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank 40 and performing a second sterilization treatment; 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 lower than the reference value.

또한, 상기 발라스트 수 처리방법의 상기 전기분해유닛에서 유입수의 염도와 관계없이 전기분해유닛의 가동시 살균에 필요한 차아염소산을 생산할 수 있도록 저장탱크(138)안에 염수를 저장하는 단계를 더 포함한다. The method may further include storing 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.

또한, 상기 전기분해 유닛에서 유입수와 저장탱크(138)의 염수를 혼합한 다음 스트레이너(131)를 거치는 도중에 염도 측정기(140)를 통해 염도를 측정하는 단계와; 스트레이너(131)를 통과한 혼합된 유입수는 가스분리 챔버(134)를 통과하여 발라스트 탱크(40)로 유입되기 전에 전해조를 거쳐 고농도의 전해액을 생산한 다음, 다시 가스분리 챔버(134)에서 혼합되어 전해액의 농도를 조절하도록 하는 단계와; 농도가 조절된 전해액을 발라스트 탱크(40)로 주입하는 단계를 더 포함한다.
In addition, mixing the influent and the brine of the storage tank (138) in the electrolysis unit and measuring the salinity through the salinity measuring unit 140 while passing through the strainer (131); The mixed inflow water passing through the strainer 131 passes through the gas separation chamber 134 to produce a high concentration of electrolyte through the electrolytic cell before entering the ballast tank 40, and then mixed in the gas separation chamber 134 again. Adjusting the concentration of the electrolyte; Injecting the adjusted electrolyte solution to the ballast tank 40 further comprises.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 청구범위내에 포함됨은 자명한 사실이다.
Although the present invention has been described for the embodiments of the present invention based on the accompanying drawings for convenience, various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention, and such variations and modifications are claims of the present invention. Inclusion within is self-evident.

01, 03 : 개폐밸브
02, 04 : 개폐밸브
05 : 잔류 염소농도 측정 유닛
06 : 잔류 염소농도 제어기
11 : 필터부
12 : 자외선 조사유닛
13 : 전기분해 유닛
15 : 중화 유닛
17 : 중화제 교반장치
18 : 전해액 교반장치
20 : 해수 유입구
30 : 발라스트 펌프
40 : 발라스트 탱크
50 : 오버보드(over board)
130 : 유입부
131 : 스트레이너(strainer)
132 : 전해조
133 : 정류기
134 : 가스분리 챔버
135 : 가스배출 장치
136 : 주입 펌프
137 : 전해액 주입부
138 : 저장 탱크
139 : 염도 제어기
140 : 염도 측정기
141 : 유량 조절밸브
142 : 유량 조절밸브01, 03: On-off valve
02, 04: on-off valve
05: residual chlorine concentration measuring unit
06: Residual Chlorine Concentration Controller
11: filter part
12: UV irradiation unit
13: electrolysis unit
15: neutralization unit
17: neutralizer stirring device
18: electrolytic solution stirring device
20: seawater inlet
30: ballast pump
40: ballast tank
50: overboard
130: inlet
131: strainer
132: electrolytic cell
133: rectifier
134: gas separation chamber
135: gas discharge device
136: Infusion Pump
137: electrolyte injection unit
138: storage tank
139: Salinity Controller
140: salinity meter
141: flow control valve
142: flow control valve

Claims

A first step of filtering the ballast water by the filter unit upon inflow through the ballast pump;
A second step of allowing the electrolyte generated by the electrolysis unit to enter the ballast tank in a sterilized state by being stirred with the ballast water by an electrolytic solution stirring device;
A third step of disinfecting the electrolyte by injecting and stirring the electrolytic solution in the electrolysis unit when discharging the ballast water from the ballast tank;
And a fourth step of measuring the residual chlorine concentration of the discharged ballast water and stirring the neutralizing agent from the neutralizing unit to reduce the chlorine concentration if the chlorine concentration is higher than the reference value.

The method according to claim 1,
Ballast number of the ship using the electrolysis unit further comprises the step of storing the brine in the storage tank to produce the hypochlorous acid required for sterilization during operation of the electrolysis unit irrespective of the salinity of the influent in the electrolysis unit Treatment method.

The method according to claim 2,
Mixing the influent with the brine of the storage tank in the electrolysis unit and measuring salinity through a salinity meter while passing through a 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;
Ballast water treatment method of a ship using an electrolysis unit, characterized in that it further comprises the step of injecting a concentration-controlled electrolyte solution to the ballast tank.