ES2582938T3

ES2582938T3 - Aparato y métodos para tratar agua de lastre al utilizar electrólisis de agua de mar natural

Info

Publication number: ES2582938T3
Application number: ES04808505.4T
Authority: ES
Inventors: Woo-Chul Jung; Kwang-Il Kim; Young-Deog Kim; Heung-Rak Kim
Original assignee: Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Current assignee: Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2016-09-16
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: US7540251B2; JP2007515289A; CN100427409C; NO340236B1; KR20050063460A; CN1898163A; AU2004303709B2; US20070158208A1; EP1706357A4; NO20063260L; AU2004303709A1; KR100542895B1; EP1706357A1; EP1706357B1; JP4478159B2; WO2005061394A1

Abstract

Un aparato para tratar agua de lastre en un barco, el aparato comprende: un tanque de lastre instalado en una porción inferior del barco, dispuesto para almacenar agua de lastre; una bomba de admisión dispuesta para recibir agua de mar y suministrarla al tanque de lastre con el fin de utilizar el agua de mar como el agua de lastre; un electrolizador dispuesto para electrolizar el agua de mar suministrada al tanque de lastre desde la bomba de admisión; el electrolizador tiene un cuerpo en forma de cavidad, y se posiciona entre el tanque de lastre y la bomba de admisión, en donde ambos extremos laterales del cuerpo se conectan respectivamente por una tubería extendida a la bomba de admisión y al tanque de lastre, y en donde el electrolizador comprende una pluralidad de electrodos que consisten de ánodos y cátodos dispuestos en el interior de los mismos, los electrodos se conectan eléctricamente a una unidad de suministro de voltaje de corriente directa de tal manera que se suministra energía de corriente directa convertida a partir de energía de corriente alterna, y se realiza electrólisis de agua de mar, y en donde la tubería se dispone para descargar de forma uniforme el agua electrolizada a través de un conducto de descarga y una boquilla de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado se difunde fácilmente dentro del tanque de lastre; y un controlador dispuesto para controlar un suministro de voltaje de corriente directa al electrolizador y dispuesto para controlar la bomba de admisión con el fin de ajustar la densidad de NaOCl del agua de lastre contenida en el tanque de lastre; en donde por lo menos uno del tanque de lastre y el electrolizador tiene un sensor de detección de densidad de NaOCl instalado y dispuesto para detectar una densidad de NaOCl.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

DESCRIPCION

Aparato y metodos para tratar agua de lastre al utilizar electrolisis de agua de mar natural Campo tecnico

La presente invencion se relaciona con un aparato del tipo electrolisis y un metodo del mismo para tratar agua de lastre utilizando NaOCl, y mas particularmente, con un aparato del tipo electrolisis y un metodo del mismo capaz de electrolizar agua de mar dentro de un tanque de lastre, generando NaOCl a partir del NaCl contenido en el agua de mar para matar el plancton perjudicial dentro del agua de mar recibida y prevenir la contamination secundaria debido a que el agua descargada desde el NaOCl descargado se descompone de forma natural mediante radiation ultravioleta de la luz solar.

Tecnica antecedente

Esta en progreso un estudio para resolver los problemas en un metodo de tratamiento de la tecnica relacionada que utiliza medication, filtrado, etcetera, con el fin de hacer frente a la destruction ambiental debido al agua de mar recibida y descargada desde el tanque de lastre de barcos a gran calado y perturbaciones de los ecosistemas debido al ingreso de organismos a la zona externa.

En el caso de la mayorla de los barcos de gran calado, que incluyen un barco petrolero y un buque de carga a gran calado actualmente en uso, se proporciona un tanque de lastre en una portion inferior de la nave con el fin de garantizar la estabilidad y equilibrio de la nave. El tanque de lastre se utiliza en el equilibrio de la nave al recibir una cantidad predeterminada de agua de mar con el fin de complementar la perdida de equilibrio de la nave en caso de que no haya carga en el barco.

En este punto, se fija una cantidad de agua de mar recibida sobre la base del tamano del barco, a saber, desplazamiento. En caso de un barco de gran calado, frecuentemente se reciben mas de diez mil toneladas de agua de mar. En ese caso, los microorganismos marinos se encuentran en el agua de mar recibida. En caso de que un barco reciba agua de mar en un pals o una zona a la que el barco llega cerca de un muelle y luego descarga el agua de mar en un pals o una zona externa, los microorganismos marinos recibidos en el agua de mar podrlan propagarse a la zona externa.

La migration de microorganismos marinos mencionada anteriormente casi no se produce en el mundo natural, pero genera alteraciones en el ecosistema, tales como un cambio en una especie representativa de criaturas vivas, y una marea roja, lo que provoca problemas muy severos al ecosistema.

Para hacer frente a estos problemas, se han utilizado metodos para filtrar el agua de mar recibida con un filtro o eliminar los microorganismos marinos al introducir medicamentos en el agua de mar recibida para eliminarlos en el interior del tanque de lastre. En el caso del metodo que utiliza el filtro, se reduce la cantidad de agua de mar recibida, por lo tanto ocurre un problema en la capacidad de tratamiento. Adicionalmente, debido a que la malla del filtro es limitada, no se realiza un tratamiento completo de microorganismos.

Adicionalmente, en el caso de colocar medicamentos, los microorganismos marinos que entran se pueden eliminar pero el material qulmico venenoso que permanece dentro del tanque contamina la zona vecina cuando se descarga agua de mar, por lo cual se provoca la destruccion del ambiente. Por lo tanto, en la actualidad, se regula el uso de medicamentos.

El documento US 4009104 se relaciona con un metodo y dispositivo sanitario marino.

El documento EP 1 108 683 se relaciona con un dispositivo de tratamiento de agua.

El documento US 2003/0098283 se relaciona con agua de acuicultura para la fauna y flora marina y un metodo y sistema de production de la misma.

El documento WO 99/25455 se relaciona con un metodo y un aparato para el ajuste automatico de la produccion de halogenos en un sistema de tratamiento de agua.

El documento US 2002/0170830 se relaciona con un metodo de tratamiento de agua, un aparato de tratamiento de agua y un sistema hidrofobo que utiliza el mismo.

Description de la invencion

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Un objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato del tipo electrolisis y un metodo del mismo para tratar agua de lastre que sea mas seguro y mas facil que el metodo de la tecnica relacionada que utiliza medicamentos, al sugerir una solucion de que circule el agua de mar recibida en un tanque de lastre y convierta los componentes de NaCl contenidos en el agua de mar en NaOCl utilizando un electrolizador para matar los microorganismos marinos, y que resuelva un problema de contaminacion secundaria debido a que el agua de mar descargada utilizando el fenomeno de que el NaOCl contenido en el agua de mar descargada se convierte de nuevo en NaCl bajo la influencia de radiacion ultravioleta de la luz solar.

Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato del tipo electrolisis y un metodo del mismo para tratar agua de lastre capaz de matar de forma eficiente microorganismos marinos a traves de una estructura muy simple.

Con el fin de lograr los objetivos anteriores, se proporciona un aparato del tipo electrolisis para tratar agua de lastre en un barco, el aparato incluye: un tanque de lastre instalado en una porcion inferior del barco, dispuesto para almacenar agua de lastre; una bomba de admision para tomar agua de mar y suministrar el agua de mar al tanque de lastre; un electrolizador que tiene un cuerpo en forma de cavidad y que se posiciona entre el tanque de lastre y la bomba de admision, para electrolizar el agua de mar suministrada al tanque de lastre desde la bomba de admision; en donde ambos extremos laterales del cuerpo se conectan respectivamente por una tuberla que se extiende a la bomba de admision y el tanque de lastre y en donde el electrolizador incluye una pluralidad de electrodos que consisten de anodos y catodos dispuestos en el interior de los mismos, los electrodos se conectan electricamente a una unidad de suministro de voltaje de corriente directa de tal manera que se suministra energla de corriente directa a partir de energla de corriente alterna y se realiza electrolisis de agua de mar, y en donde la tuberla se dispone para descargar de forma uniforme el agua electrolizada a traves de un conducto de descarga y una boquilla de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado se difunde facilmente dentro del tanque de lastre; y un controlador para controlar un suministro de voltaje de corriente directa al electrolizador y controlar la bomba de admision para ajustar una densidad de NaOCl del agua de mar contendida en el tanque de lastre. Por lo menos uno del tanque de lastre y el electrolizador tiene un sensor de deteccion de densidad de NaOCl instalado y dispuesto para detectar una densidad de NaOCl.

En otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo del tipo electrolisis para tratar agua de lastre en un barco utilizando electrolisis, el metodo incluye las etapas de: recibir el agua de mar mediante una bomba de admision para almacenar agua de lastre en un tanque de lastre; pasar el agua recibida a traves de un electrolizador donde se instalan los electrodos para electrolisis con el fin de generar agua electrolizada que contiene NaOCl para permitir que el agua electrolizada que contiene NaOCl fluya en el tanque de lastre a traves de un conducto de descarga y una boquilla de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque de lastre de tal manera que el componente de NaOCl se difunde facilmente dentro del tanque de lastre; medir una densidad de NaOCl desde el agua de lastre en el tanque de lastre al utilizar un detector de densidad de NaOCl posicionado en por lo menos uno del tanque de lastre y el electrolizador; controlar la densidad de NaOCl en el agua de lastre hasta que esta alcanza una densidad requerida al ajustar el suministro de un voltaje de corriente directa al electrolizador y ajustar una cantidad de admision de agua de mar utilizando una bomba de admision dependiendo de los resultados medidos; determinar si la admision de agua de mar se ha completado utilizando un dispositivo de deteccion de nivel de agua proporcionado sobre una parte interna del tanque de lastre; y operar la bomba de admision hasta que el agua de mar alcanza una cantidad de admision deseada.

Breve descripcion de los dibujos

Los objetos anteriores, otras caracterlsticas y ventajas de la presente invencion se haran mas evidentes mediante la descripcion de las realizaciones preferidas de la misma con referencia a los dibujos acompanantes, en los que:

La Figura 1 es una vista en forma esquematica que ilustra una construccion de un aparato del tipo electrolisis para tratar agua de lastre;

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra de forma esquematica una construccion de un aparato del tipo electrolisis para tratar agua de lastre;

La Figura 3 es un diagrama de flujo de un metodo del tipo electrolisis para tratar agua de lastre;

La Figura 4 es una vista en forma esquematica que ilustra una construccion de un aparato del tipo electrolisis para tratar agua de lastre de acuerdo con una realizacion modificada de la presente invencion;

Las Figuras 5A y 5B son vistas que ilustran construcciones detalladas de un electrolizador proporcionado en el aparato del tipo electrolisis para tratar agua de lastre ilustrado en la Figura 4; y

5

10

15

20

25

30

35

La Figura 6 es un diagrama de flujo de un metodo para tratar agua de lastre de acuerdo con una realization modificada de la presente invention.

Mejor modo de llevar a cabo la invention

Un aparato para tratar agua de lastre de acuerdo con un ejemplo que no hace parte de la invention reivindicada se describira en mas detalle con referencia a las Figuras 1 y 2.

El aparato 100 para tratar agua de lastre en general se instala en una portion inferior de un barco y circula parte del agua que ha sido recibida en un tanque 102 de lastre para hacer un componente de NaOCl y devuelve el componente de NaOCl de nuevo al tanque 102 de lastre.

El aparato 100 del tipo electrolisis para tratar agua de lastre incluye: una entrada 103 de admision y una bomba 104 de admision para recibir agua de mar; una salida 107 de descarga y una bomba 114 de descarga para descargar el agua de mar; un tanque 102 de lastre para almacenar agua de mar; un electrolizador 101 conectado con el tanque 102 de lastre para electrolizar el agua de mar; una bomba 105 de circulation instalada entre el tanque 102 de lastre y el electrolizador 101, para tener agua de lastre que fluya en el electrolizador 101; una bomba 110 de circulation para descargar el agua de lastre que contiene NaOCl desde el electrolizador 101; un controlador para controlar una densidad de NaOCl, suministrar energla al electrolizador 101, y controlar las respectivas bombas 105 y 110 de circulation.

El tanque 102 de lastre y el electrolizador 101 tienen instalado un sensor 109 de detection de densidad de NaOCl para detectar una densidad de NaOCl. Debido a que el aparato controla una cantidad del agua de mar descargada desde y que fluye en el electrolizador 101 con el fin de controlar la densidad de NaOCl, se instalan valvulas 115 entre el tanque 102 de lastre y las respectivas bombas 105 y 110 de circulation. Por ejemplo, se puede utilizar una valvula solenoide para la valvula 115, que se puede controlar de forma automatica.

El electrolizador 101 electroliza artificialmente el agua de mar para convertir el NaCl que es la materia prima del agua de mar en NaOCl. El electrolizador 101 genera gas de cloro que muestra fuerte corrosividad en su anodo y genera NaOH en su catodo y finalmente genera NaOCl y gas hidrogeno. Sin embargo, ocurren reacciones descomposicion y union de una manera diferente dependiendo de la temperatura de agua de mar. Debido a que la reaction de electrolisis en el agua de mar ocurre bajo un rango de temperatura de 25-30°C, se da una reaction de electrolisis en el agua de mar por la siguiente ecuacion para la mayorla de los casos:

NaCl + H?0 +: 2F ==>> NaOCl . (f )

1 ' i ■

: Na+ oci‘

El NaOCl generado en la ecuacion de electrolisis anterior es inestable y esta en estado excitado en si mismo. Por lo tanto, si existe radiation ultravioleta, se desprende oxlgeno naturalmente con el paso del tiempo y el NaOCl se restablece de nuevo a NaCl. Adicionalmente, el NaOCl muestra una fuerte alcalinidad y por lo tanto se sabe que tiene efectos insecticidas y de esterilizacion. Cuando se compara con HCl, se sabe que el NaOCl obtenido durante electrolisis tiene alrededor de 1.4 veces mas que dichos efectos del HCl.

Todo el NaCl no se electroliza durante la electrolisis de arriba y se determina una cantidad de NaOCl generada por una intensidad de potencia aplicada. La reaction anterior se divide en una reaction de electrolisis directa y una reaction de electrodos de electrolisis. La reaction de electrolisis directa es dada por la siguiente ecuacion:

NaCl + H20 + 2F NaOCl +H2 (?)

La reaccion de electrolisis de electrodos que ocurre en los electrodos se da por la siguiente ecuacion:

imagen1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A partir de estas ecuaciones, se obtiene CI2 + 2NaOH ==> NaOCI + NaCI + H2O. La ultima ecuacion es una ecuacion de generation final de NaOCl obtenido a partir de las ecuaciones para la reaction de electrolisis de electrodos ademas de la ecuacion anterior para la reaccion directa.

Con referencia a la Figura 2, el controlador incluye: un controlador de bomba y valvula 124 para controlar las respectivas bombas 105 y 110 de circulation, y una valvula 115 solenoide; un detector 118 de voltaje/corriente para detectar un voltaje y una corriente dentro del electrolizador 101; un dispositivo 120 de medicion de densidad de NaOCl para controlar una densidad de NaOCl; una unidad 111 de suministro de voltaje de corriente directa para convertir un voltaje de corriente alterna en un voltaje de corriente directa y suministrar el voltaje de corriente directa al electrolizador 101; una unidad de entrada (A/D) analoga/digital y unidad 121 y 122 de salida para entrada y salida una variedad de datos de control; y un ordenador 112 de control para operar y manejar la variedad de datos de control para supervisar un control de sistema completo.

Adicionalmente, un pre-amplificador 119 para amplificar una senal de detection detectada por el sensor 109 de detection de densidad de NaOCl para transmitir la senal de deteccion amplificada al dispositivo 120 de medicion de densidad de NaOCl se instala entre el dispositivo 120 de medicion de densidad de NaOCl y el sensor 109 de deteccion de densidad de NaOCl. El controlador controla un suministro de un voltaje de corriente directa y la electrolisis utilizando la unidad 111 de suministro de voltaje de corriente directa con el fin de controlar la densidad de NaOCl.

Adicionalmente, se puede proporcionar un dispositivo de deteccion de nivel de agua (no mostrado) dentro del electrolizador 101 y el tanque 102 de lastre de tal manera que un operador puede detectar una reception o una descarga de agua de mar. Debido a que se puede utilizar una tecnologla general en la tecnica en relation con el dispositivo de deteccion de nivel de agua, se omitira la description detallada del mismo.

Se describira adelante un metodo del tipo electrolisis para tratar agua de lastre.

Con referencia a la Figura 3, se recibe agua de mar en un tanque 102 de lastre al operar la bomba 104 de admision (S111). Luego, si se completa la admision de agua de mar se juzga utilizando el dispositivo de deteccion de nivel de agua (no mostrado) proporcionado en la parte interna del tanque 102 de lastre (S112). El agua de mar en la parte interna del tanque 102 de lastre es recibida en el electrolizador 101 para el agua de mar donde se instalan los electrodos 116 para electrolisis al operar la bomba 105 de circulacion (S113). Luego, se convierte un componente de NaCl del agua de mar recibida un componente de NaOCl mediante electrolisis que utiliza un voltaje de corriente directa y la corriente en el electrolizador 101 (S114). Luego, se descarga el agua de mar que contiene el NaOCl generado por la bomba 110 de circulacion para una descarga con el fin de suministrar el agua de mar al tanque 102 de lastre (S115).

En este punto, el agua de lastre se descarga de forma uniforme a traves de un conducto 108 de descarga y una boquilla 106 de descarga dispuesta a lo largo de una superficie superior del tanque 102 de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado se puede difundir facilmente dentro del tanque 102 de lastre.

Debido a que una cantidad del NaOCl recibido por las series de procesos anteriores debe mantener una densidad predeterminada con el fin de matar los microorganismos marinos, se mide la densidad de NaOCl utilizando el sensor 109 de deteccion de densidad de NaOCl (S116). Luego, si se alcanza la densidad de NaOCl se juzga una densidad requerida (S117).

Si la densidad de NaOCl alcanza la densidad requerida, se detiene la bomba de circulacion (S118). Si la densidad de NaOCl no alcanza la densidad requerida, el agua de mar se circula a traves del proceso anterior hasta que la densidad de NaOCl alcanza la densidad predeterminada.

Si la densidad de NaOCl alcanza la densidad predeterminada de esta forma, se produce la muerte de los microorganismos y se trata naturalmente un microorganismo completo durante un intervalo de tiempo que varla desde varios dlas hasta diez dlas durante los cuales el barco se mueve a un destino.

En caso de que la densidad del NaOCl generada durante el proceso anterior se aumente demasiado, se puede generar corrosion de las paredes internas del tanque de lastre. En caso de descargar finalmente agua de lastre en el destino, se puede presentar fuerte toxicidad inicial. Por lo tanto, se requiere un metodo para establecer una constante de densidad en procesos de generacion y circulacion de NaOCl y monitorizacion de la densidad.

Por lo tanto, considerando estos puntos, la presente invention instala sensores 109 de deteccion de densidad de NaOCl en el electrolizador 101 donde se genera NaOCl, una entrada del tanque 102 de lastre donde se descarga NaOCl desde la boquilla 106 y una parte inferior del tanque 102 de lastre, respectivamente, con el fin de detectar en tiempo real una transicion de densidad de NaOCl desde una cantidad en un proceso de descarga a una cantidad

5

10

15

20

25

residual dentro del tanque y controlar de forma apropiada una cantidad en circulation del agua de mar o un suministro de voltaje de corriente directa sobre la base de los resultados de detection.

Un valor de potencia para uso en electrolisis para obtener una densidad optima NaOCl en lo anterior se determina en asociacion directa con un tamano y un intervalo de los electrodos dentro del electrolizador 101 y velocidades de entrada y salida del agua de mar. Por lo tanto, una potencia para uso en la presente invention no se limita a una potencia especlfica.

Mientras tanto, los microorganismos marinos se matan de forma apropiada. La densidad de influencia de la mayorla de los organismos en el agua de mar por el agua electrolizada se muestra en la Tabla 1 a continuation. Como resultado, se ha comprobado por ojo natural que los organismos causantes de la marea roja se eliminan por completo dentro de 1-2 minutos despues de difusion del agua electrolizada. Una densidad de Cochlodinium que ha sido una poblacion de 7-8 mil/ml en un area real del mar relevante se ha acercado a casi cero despues de que transcurren cuatro horas, que muestra una alta eficiencia de alivio. Si se controla la densidad de componente NaOCl requerida por el agua electrolizada, se logra la elimination completa de los microorganismos marinos.

Tabla 1. Densidad de influencia de NaOCl en agua electrolizada sobre el ecosistema marino para etapas de nutricion respectivas

grupos de organismos marinos: Densidad de influencia (ppm)

Protista: Oxyrrhis marina 0.3

Polykrikos kofodidii: 0.75-1.0

: Strombidinopsis sp 0.75-1.0

Acartia spp.(Copepoda): 2.0

Zooplancton: Pseudodiaptomus spp.(Copepoda) 10-20

Larva de fauna bentonica: Larva de Artemia (Kugenumaenis) 30-50

Larva de Barnacle: 50

Esporas de algas marinas: Borphyra seriata, Ulva pertusa, Brown seaweed 0.1-0.3

Algas marinas adultas: Borphyra seriata, Ulva pertusa 1.0-1.5

Fauna bentonica adulta: Tapes philippinarum, ostra del Paclfico gigante, Pachygrapsus crassipes 20 o mas

Peces: alevines falso halibut, alevines Sebastes schlegeli 2-5

Las Figuras 4 y 5 ilustran un aparato del tipo electrolisis para el tratamiento de agua de lastre que tiene una estructura diferente de la estructura de las Figuras 1 y 2 de acuerdo con la presente invencion.

El aparato 200 para tratar agua de lastre se instala en una portion inferior de un barco. El aparato tiene una estructura de tal que el agua de mar fluye en el tanque 202 de lastre despues se genera el componente de NaOCl en el agua de mar al pasar el agua del mar a traves del electrolizador 201.

El aparato 200 del tipo electrolisis para tratar agua de lastre de acuerdo con la presente realization incluye: una entrada 203 de admision y una bomba 204 de admision para recibir agua de mar; una salida 207 de descarga para descargar el agua de mar; un tanque 202 de lastre para almacenar el agua de mar; un electrolizador 201 conectado con el tanque 202 de lastre, para electrolizar el agua de mar; una tuberla 203 para conectar el tanque 202 de lastre con el electrolizador 201; y un controlador para detectar una densidad de NaOCl en el tanque 202 de lastre, suministrar una potencia al electrolizador 201, controlar el mismo y controlar de forma automatica estas operaciones.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

El tanque 202 de lastre y/o el electrolizador 201 tienen un sensor 209 de deteccion de densidad de NaOCI para detectar una densidad de NaOCl instalada. Adicionalmente, una valvula (no mostrada) que se abre/cierra de forma remota, si es necesario, se puede instalar en la tuberla 203 entre el electrolizador 201 y el tanque 202 de lastre.

Por ejemplo, la valvula preferiblemente adopta una valvula solenoide que se puede controlar de forma automatica. Como se describe con referencia a la Figura 2, el controlador incluye: un detector de voltaje/corriente para detectar un voltaje y una corriente dentro del electrolizador 201; una unidad 211 de suministro de voltaje de corriente directa para suministrar un voltaje de corriente directa al electrolizador 201; una unidad de entrada (A/D) analoga/digital y una unidad de salida para entrada y salida una variedad de datos de control; un controlador de bomba y valvula para controlar de forma automatica una variedad de bombas y valvulas; y un ordenador 212 de control para operar y manejar la variedad de datos de control para supervisar un control de sistema completo.

Adicionalmente, debido a que el aparato 200 del tipo electrolisis para tratar agua de lastre electroliza directamente el agua de mar utilizando el electrolizador 201 para generar NaOCl y suministra el agua electrolizada al tanque 202 de lastre, se pueden omitir las bombas 105 y 110 de circulation diferente a la estructura de la primera realization de la presente invention descrita con referencia a las Figuras 1 y 2. Por lo tanto, se puede realizar el aparato de una estructura mas simple.

Con referencia a la Figura 5, el electrolizador 201 utilizado en la presente realizacion puede tener un cuerpo 201a de una forma de cavidad cillndrica y se pueden conectar ambos extremos del cuerpo 201a, en una forma de union utilizando un reborde 201b, con la tuberla 203 que enfrenta el tanque 202 de lastre desde la bomba 204 de admision.

Adicionalmente, una pluralidad de electrodos de catodos y anodos 216 se disponen en el cuerpo 201a cillndrico del electrolizador 201. Los electrodos 216 se conectan electricamente con la unidad 211 de suministro de voltaje de corriente directa y se suministra potencia de corriente directa, de tal manera que se puede realizar electrolisis del agua de mar.

Adicionalmente, la tuberla 203 descarga de forma uniforme el agua de lastre a traves de un conducto 208 de descarga y una boquilla 206 de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque 202 de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado en el electrolizador 201 se puede difundir facilmente dentro del tanque 202 de lastre.

Adicionalmente, el aparato 200 para procesar el agua de lastre tiene un dispositivo de deteccion de nivel de agua (no mostrado) dentro del electrolizador 201 y el tanque 202 de lastre de tal manera que un operador puede detectar un estado de corriente del agua de mar. Debido a que se puede utilizar una tecnologla general en la tecnica en asociacion con el dispositivo de deteccion de nivel de agua, se omitira la description detallada del mismo.

Un metodo del tipo electrolisis para tratar agua de lastre de acuerdo con una realizacion modificada de la presente invencion se describira adelante.

Con referencia a la Figura 6, la etapa de recibir agua de mar en el tanque 202 de lastre se realiza primero de acuerdo con el metodo (S211). En la etapa de S211, el agua de mar se recibe al operar la bomba 204 de admision.

Luego, se realiza la etapa de pasar el agua recibida a traves del electrolizador 201 donde se instalan los electrodos 216 para la electrolisis con el fin de generar agua electrolizada que contiene NaOCl (S212). Luego, en la reception de agua de mar, el componente de NaCl se convierte en el componente de NaOCl en el electrolizador 201 mediante electrolisis, que utiliza el voltaje de corriente directa y corriente.

Luego, se realiza la etapa de descargar el agua electrolizada que contiene el NaOCl generado al tanque 202 de lastre (S213). En este punto, el agua de lastre se descarga de forma uniforme a traves de un conducto 208 de descarga y una boquilla 206 de descarga dispuesta a lo largo del lado superior del tanque 202 de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado se puede difundir facilmente dentro del tanque 202 de lastre.

Debido a que una cantidad de NaOCl recibida a traves de las series anteriores del proceso debe mantener una densidad predeterminada con el fin de matar microorganismos marinos, se realiza la etapa de medir la densidad de NaOCl utilizando el sensor de deteccion de densidad de NaOCl 209 (S214).

Despues, se realiza la etapa de controlar, en el electrolizador 201, el voltaje de corriente directa y corriente sobre la base de la densidad de NaOCl medida y ajustar, en la bomba 204 de admision, una cantidad de flujo de admision de agua de mar para controlar la densidad de NaOCl hasta que la densidad de NaOCl alcanza una densidad requerida (S215).

Luego, en la etapa de S216, si se ha completado la admision de agua de mar se juzga utilizando el dispositivo de deteccion de nivel de agua dentro del tanque 202 de lastre. En la etapa de S216, la bomba 204 de admision se opera hasta que el agua de lastre alcanza una cantidad de admision deseada dentro del tanque 202 de lastre. Si el agua de mar alcanza una cantidad de admision deseada, se detiene la operacion de la bomba 204 de admision.

5 Si el agua de mar se recibe de tal manera que la densidad de NaOCl deseada puede alcanzar la densidad predeterminada de esta manera, se produce la muerte de los microorganismos y los microorganismos enteros se exterminan naturalmente durante un intervalo de tiempo que varla desde algunos dlas hasta varias decenas de dlas durante el cual el barco se traslada a un destino.

Se determina un valor de potencia para uso en la electrolisis en asociacion directa con el tamano y el intervalo de los 10 electrodos dentro del electrolizador 201 y las velocidades de entrada de flujo y salida de flujo o cantidad de agua de mar. Por lo tanto, una potencia o una cantidad de flujo entrada de agua de mar para su uso en la presente invencion no se limita a una potencia especlfica o una cantidad de entrada de flujo especlfica.

Aunque se han descrito las realizaciones preferidas de la presente invencion con propositos ilustrativos, los expertos en la tecnica apreciaran que diversas modificaciones, adiciones y sustituciones se pueden hacer sin apartarse del 15 alcance y esplritu de la invencion como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, el alcance de la invencion se define no por la descripcion detallada de la invencion sino por las reivindicaciones adjuntas, y todas las diferencias dentro del alcance se interpretaran como incluidos en la presente invencion.

Aplicabilidad industrial

Como se describio anteriormente, puesto que la presente invencion hace que sea posible tratar de forma segura el 20 agua de mar mediante la resolucion de los problemas presentados en la tecnica relacionada para el tratamiento de agua de lastre, se puede minimizar la contaminacion del medio ambiente y la destruccion del ecosistema.

Adicionalmente, de acuerdo con la presente invencion, es posible matar los microorganismos marinos a traves de una estructura muy simple de una manera muy eficiente.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para tratar agua de lastre en un barco, el aparato comprende:

un tanque de lastre instalado en una porcion inferior del barco, dispuesto para almacenar agua de lastre;

una bomba de admision dispuesta para recibir agua de mar y suministrarla al tanque de lastre con el fin de utilizar el agua de mar como el agua de lastre;

un electrolizador dispuesto para electrolizar el agua de mar suministrada al tanque de lastre desde la bomba de admision; el electrolizador tiene un cuerpo en forma de cavidad, y se posiciona entre el tanque de lastre y la bomba de admision, en donde ambos extremos laterales del cuerpo se conectan respectivamente por una tuberla extendida a la bomba de admision y al tanque de lastre, y en donde el electrolizador comprende una pluralidad de electrodos que consisten de anodos y catodos dispuestos en el interior de los mismos, los electrodos se conectan electricamente a una unidad de suministro de voltaje de corriente directa de tal manera que se suministra energla de corriente directa convertida a partir de energla de corriente alterna, y se realiza electrolisis de agua de mar, y en donde la tuberla se dispone para descargar de forma uniforme el agua electrolizada a traves de un conducto de descarga y una boquilla de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque de lastre de tal manera que el componente de NaOCl generado se difunde facilmente dentro del tanque de lastre; y

un controlador dispuesto para controlar un suministro de voltaje de corriente directa al electrolizador y dispuesto para controlar la bomba de admision con el fin de ajustar la densidad de NaOCl del agua de lastre contenida en el tanque de lastre;

en donde por lo menos uno del tanque de lastre y el electrolizador tiene un sensor de deteccion de densidad de NaOCl instalado y dispuesto para detectar una densidad de NaOCl.
2. El aparato de la reivindicacion 1, en donde el electrolizador tiene un cuerpo en forma de cavidad y ambos extremos laterales del cuerpo se conectan respectivamente con una tuberla extendida desde la bomba de admision hasta el tanque de lastre, en donde las tuberlas se conectan entre el tanque de lastre y el cuerpo y entre el cuerpo y la bomba de admision en una forma de union de reborde.
3. El aparato de la reivindicacion 2, en donde el cuerpo es cillndrico.
4. Un metodo para tratar agua de lastre en un barco utilizando electrolisis, el metodo comprende las etapas de:

recibir el agua de mar mediante una bomba de admision para almacenar agua de lastre en un tanque de lastre;

pasar el agua recibida a traves de un electrolizador donde se instalan los electrodos para electrolisis para generar agua electrolizada que contiene NaOCl;

permitir que agua electrolizada que contiene NaOCl fluya en el tanque de lastre a traves de un conducto de descarga y una boquilla de descarga dispuesta a lo largo de un lado superior del tanque de lastre de tal manera que el componente de NaOCl se difunde facilmente dentro del tanque de lastre;

medir una densidad de NaOCl desde el agua de lastre en el tanque de lastre al utilizar un detector de densidad de NaOCl posicionado en por lo menos uno del tanque de lastre y el electrolizador;

controlar la densidad de NaOCl en el agua de lastre hasta que esta alcanza una densidad requerida al ajustar el suministro de un voltaje de corriente directa al electrolizador y ajustar una cantidad de admision de agua de mar utilizando una bomba de admision dependiendo de los resultados medidos;

determinar si se ha completado la admision de agua de mar utilizando un dispositivo de deteccion de nivel de agua proporcionado sobre una parte interna del tanque de lastre; y

operar la bomba de admision hasta que el agua de mar alcanza una cantidad de admision deseada.