CN102264597B - 使用压载水的防污*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用压载水的防污***及其控制方法。根据本发明的使用压载水的防污***包括：安装在船中并且配置为储存压载水的压载舱；配置为生成杀菌物质的压载水处理装置，所述杀菌物质配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行杀菌；及喷射装置，其配置将从所述压载舱排出的压载水喷射至所述船的船体表面，通过提供这种防污***及其控制方法，可节省构建防污***的成本。

Description

使用压载水的防污***
技术领域
本发明涉及使用压载水的防污***及其控制方法，所述防污***防止海洋生物附着在船体上，尤其涉及使用储存于压载舱中海水作为压载水的防污***及其控制方法。 
背景技术
当船航行时，诸如藤壶、海鞘、贝类之类的各种海洋生物会附着到船体上。当此类海洋生物附着到船体上，船的重量就变大，从而减小了能够装载到船上的货物量。 
此外，当船航行时，附着到船体上的海洋生物成为阻碍，使得船减速、增大船的燃料消耗、并且使得难以对船进行操控，从而降低了船的性能和效率。 
已提出了一种防污***以防止海洋生物附着到船体的表面上。 
第10-2008-0087091号韩国专利公开揭露了防污***的例子，其通过在船内安装次氯酸钠生成装置，并且通过所述次氯酸钠生成装置排出次氯酸钠(NaOCl)而防止海洋生物附着到船体表面。 
上述防污***需要在船内部进行安装和控制的次氯酸钠生成装置。此外，所述防污***需要独立的储存容器来储存次氯酸钠生成装置生成的次氯酸钠。由于其需要次氯酸钠生成装置和储存容器之类的独立装置，因此这一防污***成本较高。 
此外，上述防污***需要在船体的外侧设置包括多个开口的管路部件，并且次氯酸钠之类的防污化合物从开口排出。然而，设在船体外侧的管路部件在船航行时会成为阻碍，并且任何外力都能使得管路部件变形或损坏，使得难以通过各个孔始终排出恒量的防污化合物。 
发明内容
【技术问题】 
为了解决上述问题，本发明提供了一种使用压载水的防污***及其控制方法，以节省构造所述防污***的成本。 
本发明还提供了一种在船航行时不成为阻碍的使用压载水的防污***及其控制方法。 
【技术方案】 
本发明的一个方面在于一种使用压载水的防污***，其包括：安装在船中并且配置为储存压载水的压载舱；配置为生成杀菌物质的压载水处理装置，所述杀菌物质配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行杀菌；及喷射装置，其配置将从所述压载舱排出的压载水喷射至所述船的船体表面。 
所述防污***还可包括中和装置，其配置为降低从所述压载舱排出的压载水所含之杀菌物质的浓度，以及过滤装置，其配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行过滤。 
所述防污***还可包括供给管，其用于将由所述压载水处理装置生成的杀菌物质供给至所述过滤装置。 
所述防污***还可包括膜过滤装置，其配置为对所述船中生成的污水进行膜过滤和净化；及供给管，其用于将由所述压载水处理装置生成的杀菌物质供给至所述膜过滤装置。 
所述喷射装置可包括：延伸管，其连接至所述压载舱并且沿所述船的长度方向和宽度方向延伸；多个从所述延伸管分支出的分支管；及多个喷嘴，其设在各个所述分支管上以将从所述压载舱排出的压载水均匀地喷射至所述船的表面。 
所述延伸管上安装有用于测量所述压载水所含杀菌物质之浓度的浓度传感器、用于测量所述流入延伸管之压载水的流量的流量计、及用于测量所述流入延伸管之压载水的压力的压力计中的至少一个。 
所述船表面上形成有用于容纳所述喷嘴的容纳腔，以使各喷嘴的端部可安装在与船表面相同的表面上，或者安装在所述船表面的内部。 
所述喷嘴固定入所述容纳腔，并且在所述容纳腔与所述喷嘴之间形成有喷射空间，通过所述喷射空间喷射所述压载水。 
所述述分支管可延伸，以使所述喷嘴可移入和移出所述容纳腔。 
所述分支管上安装有压力调节机构，所述压力调节机构配置为对从所述多个喷嘴喷出的压载水的压力进行调节。 
本发明的另一方面为一种使用压载水的防污***的控制方法。根据本发明实施例的所述控制方法包括：生成杀菌物质；将所述杀菌物质供给入流入压载舱的压载水；降低所述压载水中所含杀菌物质的浓度；并且将所述含有浓度降低的杀菌物质的压载水喷至船体表面。 
所述控制方法还可包括将所述生成的杀菌物质供给至过滤装置，所述过滤装置配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行过滤。 
所述控制方法还可包括将所述生成的杀菌物质供给至膜过滤装置，所述膜 过滤装置配置为对所述船中生成的污水进行膜过滤和净化。 
【有益效果】 
根据本发明的使用压载水的防污***，由于可在防污***中使用由压载水处理装置生成的杀菌物质，可节省构建防污***的成本。此外，由于设在使用压载水的防污***中的喷嘴配置为不凸出船体，因此能够防止使用压载水的防污***在船航行时作为阻碍。 
附图说明
图1示出了安装在具有根据本发明实施例的使用压载水的防污***的船中的多种装置； 
图2为根据本发明实施例的使用压载水的防污***的平面图； 
图3示出了根据本发明实施例的使用压载水的防污***的喷嘴； 
图4和图5示出了根据本发明实施例的使用压载水的防污***的喷嘴的其它例子； 
图6为示出根据本发明实施例的使用压载水的防污***的控制方法的流程图。 
具体实施方式
下文将参考附图详述本发明的实施例。 
图1示出了安装在具有根据本发明实施例的使用压载水的防污***的船中的多种装置，图2示出了根据本发明实施例的使用压载水的防污***。 
如图1所示，具有根据本发明实施例的使用压载水的防污***的船具有压载舱100，其设在船的内部以保证船的稳定性和平衡。 
根据装载到船上的货物量，使得预定量的海水流入压载舱100中以保持船的平衡。 
为了防止海洋生物在海水流入压载舱100时与海水一起流入压载舱100，设置过滤装置110，对流入加载舱100的海水中的海洋生物进行过滤。 
使用过滤装置110滤去流入压载舱100中的海洋生物，以防止海洋生物经由储存在压载舱100中的压载水移动至另一区域。 
若海洋生物与储存在压载舱100中的压载水一起运送至另一区域并且排入海洋中，会对这一区域的生态环境造成严重干扰，例如，主要生物物种的变异以及发生红潮。因此，设置过滤装置100以防止海洋生物流入压载舱100。 
过滤装置110使用具有预定尺寸的过滤网来过滤流入压载舱100中的海洋生物。然而，由于难以使过滤网的尺寸小于浮游生物之类的微生物，因此仅使 用过滤装置110来防止海洋生物流入压载舱100中还是有所限制。 
因此，除了使用过滤装置110来过滤海洋生物，还设置压载水处理装置120以杀死压载舱100内部已存在的海洋生物。 
使用压载水处理装置120对储存在压载舱100内部的压载水所含的海洋生物进行处理的方法包括使用臭氧的臭氧处理法、将过氧化氢(H2O2)之类的化学品导入压载舱100的化学处理法、及使用对海水进行电解而生成的次氯酸钠的电解处理法。本实施例中，举例描述通过压载水处理装置120使用电解处理法处理海洋生物。 
使用次氯酸钠的电解处理法系这样的方法，其利用电解将海水中含有的氯化钠(NaCl)转化为次氯酸钠(NaOCl))而杀死海洋生物。次氯酸钠的杀菌效果非常好，尤其是对于很多微生物而言。 
压载水处理装置120具有电解单元(未示)以通过对海水进行电解而生成次氯酸钠。 
压载水处理装置120安装在海水仅由其流入压载舱100的流入管线101上，由此可对流入压载舱100的压载水进行电解而生成次氯酸钠。或者，可供给一些海水以生成次氯酸钠，并且可经由流入管线101供给生成的次氯酸钠。 
通过将由压载水处理装置120生成的次氯酸钠之类的杀菌物质供给入过滤装置110，过滤装置110可保持洁净。通过过滤装置110对海水所含的各种类型的海洋生物进行过滤，并且由过滤装置110过滤的海洋生物在附着至过滤装置110的同时还可繁殖。因此，通过供给由压载水处理装置120生成的杀菌物质，能够防止海洋生物在过滤装置110的内部繁殖。 
为了将由压载水处理装置120生成的杀菌物质供给至过滤装置110，设置供给管121以将压载水处理装置120连接至过滤装置110。经由供给管121供给的杀菌物质进入过滤装置110并且杀死海洋生物，然后经由过滤装置110的排出管111排出。 
具有根据本发明实施例的使用压载水的防污***的船可具有废水处理装置130，其对***物之类的各种船中生成的日常垃圾进行生化处理。 
可经由膜过滤装置131对经过废水处理装置130处理的水进行净化，然后可用作例如用于洗碗的洗刷用水、用于冲洗厕所的厕所水、以及用于清洁的清洁水。 
膜过滤装置131经由膜过滤二级处理对由废水处理装置130进行了初步生物处理的水进行净化。此处，通过将由压载水处理装置120生成的次氯酸钠之类的杀菌物质供给膜过滤装置131，膜过滤装置131的膜表面可保持洁净。此外，利用杀菌物质对膜过滤装置131内部的净化水进行杀菌，能够抑制细菌或微生物的繁殖。 
为了将由压载水处理装置120生成的杀菌物质供给膜过滤装置131，设置供给管122以将压载水处理装置120连接至膜过滤装置131。 
由压载水处理装置120生成的次氯酸钠之类的杀菌物质与海水一起流入压载舱100，并且杀死压载舱100内存在的海洋生物。为了杀死压载舱100内存在的海洋生物，压载舱100内的次氯酸钠的浓度最好保持在5ppm～10ppm之间。 
若将与储存在压载舱100内部的杀菌物质混合的压载水排出至海洋，压载水会杀死排放海域的海洋生物。因此，在压载舱100中的压载水排出至海洋前，设置中和装置140以降低所述压载水所含的杀菌物质的浓度。 
中和装置140最好将从压载舱100排出的压载水中所含的次氯酸钠之类的杀菌物质的浓度保持为100～0.5ppm，或更低。 
然后，从压载舱100中排出的压载水用于建立防止诸如藤壶、海鞘、贝类之类的各种海洋海洋生物附着在船体上的防污***。 
因此，为了在防污***中使用从压载舱100中排出的压载水，本发明的实施例包括喷射装置150，其将从压载舱100排出的压载水喷射至船体表面。 
下文将参考图2，详细描述根据本发明实施例的使用压载水的防污***的压载舱100和喷射装置150。 
通过吸入海水用压载水注入压载舱100时，利用压载泵105将海水吸入进口单元102，然后经由流入管线101将其送至各压载舱100。此处，根据装载到船上的货物量，可对各压载舱100注入不同量的压载水以使得船保持平衡。 
上述过滤装置110和压载水处理装置120安装在流入管线101上。并且，设置旁路管线103以绕开其中安装有过滤装置110和压载水处理装置120的流入管线101。上述中和装置140可降低流经旁路管线103的压载水中所含的杀菌物质的浓度。 
在流入管线101和旁路管线130的交汇处安装有管道变换阀104。管道变换阀104这样变换流动管道，即，在压载水流入压载舱的情况下使得压载水经由其中安装有过滤装置110和压载水处理装置120的流入管线101流入，当压载水排出压载舱100时使得压载水经由旁路管线103流出。 
因此，当海水流入压载舱100时，经由过滤装置110和压载水处理装置120对海水中所含的海洋生物进行过滤，并且同时使得次氯酸钠之类的杀菌物质流入压载舱100。然而，当从压载舱100排出压载水时，通过中和装置140降低杀菌物质的浓度。 
从流入管线101分支到各压载舱100的分支管106与百叶阀(shutter valve)107安装在一起，这样，可调整流入压载舱100中的压载水的量。 
用于将从压载舱100排出的压载水用作防污***的喷射装置150，包括连接至压载舱100并且沿船的长度方向或者宽度方向延伸的延伸管151，以及多 个连接至延伸管151以将压载水均匀地喷在船表面的喷嘴152。 
尽管图2示出了安装在船体的横向侧的喷嘴152，但可这样安装多个喷嘴152，即可将压载水喷至水线下的表面(即，当船浮在水中时，船在水中的部分)，更具体地，喷至船体的下侧和横向侧。 
为了改变由压载泵105的吸力所吸入之压载水的传送路径，在流入管线101上安装第一管道变换阀108，并且在延伸管151上安装第二管道变换阀109。 
当海水流入压载舱100时，第一管道变换阀108打开，并且第二管道变换阀109闭合，然后将压载泵105旋转至压载水流入压载舱100的方向。当将储存在压载舱100中的压载水要供给喷射装置150时，第一管道变换阀108闭合，并且第二管道变换阀109打开，然后将压载泵105旋转至压载水排出压载舱100的方向。 
延伸管151上安装有用于测量压载水所含杀菌物质之浓度的浓度传感器161、用于测量流入延伸管151的压载水的流量的流量计162、及用于测量流入延伸管151的压载水的压力的压力计163。 
通过在延伸管151上安装浓度传感器161并且测量流入延伸管151的压载水所含杀菌物质的浓度，能够仅在杀菌物质的浓度小于等于0.5ppm时才允许经由延伸管151排出压载水。 
当经由多个喷嘴152喷出从压载舱100排出的压载水时，能够允许经由多个喷嘴152中的一些排出压载水。例如，能够允许安装为与单数压载舱100相对应的喷嘴从船的下方喷出压载水，然后通过安装为与偶数压载舱100相对应的喷嘴从船的下方喷出压载水。 
当经由多个喷嘴152中的一些喷出压载水时，若将过量的压载水供给至喷嘴152，则可能使得喷嘴152的负荷过大。流量计162和压力计163检查流入延伸管151的压载水的流量和压力，以防止有过量的压载水供给至喷嘴152。 
当经由安装在船上的所有的喷嘴152喷出压载水时，安装为更靠近压载泵105的喷嘴152具有较大的液压力，而安装为较远离压载泵105的喷嘴152具有较小的液压力。 
这种情况下，从延伸管151分支出的分支管153上安装有对从喷嘴152喷出的压载水的压力进行调节的压力调节机构155，这样可使得从各喷嘴152喷出的压载水的压力保持恒定。对于压力调节机构155，可使用增大压载水压力的升压机构或者使得压载水压力下降的减压阀。 
图3示出了安装在船体表面的根据本发明实施例的使用压载水的防污***的喷嘴152。 
如图3所示，当各喷嘴152安装在船体中时，各喷嘴152的端部最好放置在与船体表面相同的表面上，或者放置在船体表面的内部。因此，船体表面上 形成有容纳喷嘴152的容纳腔170，这样，各喷嘴152的端部可放置在与船体表面相同的表面上，或者放置在船体表面的内部。 
容纳腔170一般为梯形，并且在喷嘴152的任意一端上形成切断部152a。喷嘴152固定在容纳腔170中。在容纳腔170与喷嘴152之间形成这样的喷射空间171，即，可经由喷射空间171喷出压载水。 
如前所述，在容纳腔170中安装喷嘴152从而使得喷嘴152不凸出船体的表面，这样，喷嘴152在船航行时就不会作为阻碍。 
图4和图5示出了可用于根据本发明实施例的使用压载水的防污***的喷嘴的其它例子。 
此处，与参考图3所进行之描述的不同之处在于喷嘴152这样安装在容纳腔170中，即，喷嘴152可移入和移出形成在船体表面上的容纳腔170。为此，可设置用于移动分支管153的装置(未示)，以使喷嘴152可移入和移出容纳腔170。此外，分支管153可形成为可延伸的。 
当船航行时，喷嘴152可如图4所示地容纳在容纳腔170中，并且当从压载舱100中排出压载水时，喷嘴152可如图5所示地凸出容纳腔170。因此，可防止喷嘴152在船航行时成为阻碍，并且在喷射压载水时可高效地将压载水喷至船体表面。 
图6为示出根据本发明实施例的使用压载水的防污***的控制方法的流程图。 
首先，由压载水处理装置120生成次氯酸钠之类的杀菌物质(S110)。例如，可通过对海水进行电解而生成次氯酸钠。 
将由压载水处理装置120所生成的杀菌物质供给入压载舱100，杀死压载舱100内的海洋生物(S120)。 
然后，将由压载水处理装置120所生成的杀菌物质供给入过滤装置110，杀死由过滤装置110所过滤的海洋生物(S130)。或者，将由压载水处理装置120所生成的杀菌物质供给入膜过滤装置131(S140)，可使得膜过滤装置131的膜的表面保持洁净，并且对膜过滤装置131内的净化水进行杀菌以抑制细菌或微生物的繁殖。 
由于要将储存在压载舱100内的压载水排出至海洋，在将压载水排出至海洋之前使得压载水中所含的杀菌物质的浓度降低(S150)。 
将含有低浓度杀菌物质的压载水喷射至船体表面(S160)，可防止诸如藤壶、海鞘、贝类之类的海洋生物附着至船体表面。 
如前所述，由于可在防污***中使用由压载水处理装置120生成的杀菌物质，可节省构建防污***的成本。此外，将构成防污***的喷嘴152配置为不凸出船体，能够防止防污***在船航行时作为阻碍。 
前文业已描述了根据本发明实施例的使用压载水的防污***及其控制方法，本发明的技术思想不受本说明书中所述之实施例的限制，并且与本发明相关的本领域技术人员应能够在相同的技术思想范围内通过补充、修改、删除和/或附加而容易地提出其他实施例，而这也应属于本发明的技术思想。 

Claims (7)

1.一种使用压载水的防污***，包括：
安装在船中并且配置为储存压载水的压载舱；
配置为生成杀菌物质的压载水处理装置，所述杀菌物质配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行杀菌；及
喷射装置，其配置将从所述压载舱排出的压载水喷射至所述船的船体表面；以及
中和装置，其配置为降低从所述压载舱排出的压载水所含的杀菌物质的浓度，
其中所述喷射装置包括：
延伸管，其连接至所述压载舱并且沿所述船的长度方向和宽度方向延伸；
多个从所述延伸管分支出的分支管；
多个喷嘴，其设在各个所述分支管上以将从所述压载舱排出的压载水均匀地喷射至所述船的表面；以及
浓度传感器，其安装在所述延伸管上并用于测量所述压载水所含杀菌物质之浓度，
其中所述船表面上形成有用于容纳所述喷嘴的容纳腔，以使各喷嘴的端部可安装在与所述船表面相同的表面上，或者安装在所述船表面的内部，
其中所述喷嘴固定入所述容纳腔，并且在所述容纳腔与所述喷嘴之间形成有喷射空间，通过所述喷射空间喷射所述压载水。
2.如权利要求1所述的防污***，还包括过滤装置，其配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行过滤。
3.如权利要求2所述的防污***，还包括供给管，其用于将由所述压载水处理装置生成的杀菌物质供给至所述过滤装置。
4.如权利要求1所述的防污***，还包括：
膜过滤装置，其配置为对所述船中生成的污水进行膜过滤和净化；及
供给管，其用于将由所述压载水处理装置生成的杀菌物质供给至所述膜过滤装置。
5.如权利要求1所述的防污***，其中所述延伸管上安装有用于测量流入所述延伸管之压载水的流量的流量计、及用于测量所述流入延伸管之压载水的压力的压力计中的至少一个。
6.一种使用压载水的防污***，包括：
安装在船中并且配置为储存压载水的压载舱；
配置为生成杀菌物质的压载水处理装置，所述杀菌物质配置为对流入所述压载舱的压载水所含的海洋生物进行杀菌；及
喷射装置，其配置将从所述压载舱排出的压载水喷射至所述船的船体表面；以及
中和装置，其配置为降低从所述压载舱排出的压载水所含的杀菌物质的浓度，
其中所述喷射装置包括：
延伸管，其连接至所述压载舱并且沿所述船的长度方向和宽度方向延伸；
多个从所述延伸管分支出的分支管；
多个喷嘴，其设在各个所述分支管上以将从所述压载舱排出的压载水均匀地喷射至所述船的表面；以及
浓度传感器，其安装在所述延伸管上并用于测量所述压载水所含杀菌物质之浓度，
其中所述船表面上形成有用于容纳所述喷嘴的容纳腔，以使各喷嘴的端部可安装在与所述船表面相同的表面上，或者安装在所述船表面的内部，
其中所述分支管可延伸，以使所述喷嘴可移入和移出所述容纳腔。
7.如权利要求1所述的防污***，其中所述分支管上安装有压力调节机构，所述压力调节机构配置为对从所述多个喷嘴喷出的压载水的压力进行调节。
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