KR100802889B1 - 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치 - Google Patents

오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.
본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치는, 밸러스트수가 이동하는 밸러스트수이동관; 오존가스를 공급하는 오존공급장치; 및 밸러스트수이동관 및 오존공급장치로부터 밸러스트수 및 오존가스를 공급받아 오존이 용해된 밸러스트수인 혼합수를 생성하며, 생성된 혼합 수를 다시 밸러스트수이동관으로 배출하는 반응탱크;를 포함하여 이루어진 밸러스트수 처리장치에 있어서, 상기 반응탱크의 상부 일측에 밸러스트수이동관과 연결되는 오존가스배출관을 구비시켜, 반응탱크내에서 반응하지 못한 잔여 오존가스가 밸러스트수이동관으로 재투입될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 밸러스트수의 유해 수중생물을 용이하게 제거할 수 있어 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지하는 밸러스트수 처리장치가 제공된다.
선박, 밸러스트수, 벤추리, 오존

Description

오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치{BALLAST WATER TREATMENT SYSTEM WITH OZONE SUPPLY UNIT AND REACTION TANK}
도 1은 본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 반응탱크를 나타낸 부분절단 사시도.
도 3은 오존가스배출관이 밸러스트수이동관에 연결된 형태로 형성된 본 발명의 또다른 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치를 나타낸 사시도.
도 4는 보조분기관을 갖는 본 발명의 또다른 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치
도 5는 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 혼합관을 나타낸 부분절단 사시도.
도 6은 본 발명의 밸러스트수 처리장치의 혼합관의 혼합부와 보조분기관의 내경 비율에 따른 오존공급량의 변화를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
10 : 분기관 11 : 펌프
12 : 흡입인젝터 12a : 가압관
12b : 보조관 20 : 오존공급장치
21 : 오존공급관 30 : 반응탱크
31 : 드레인관 32 : 오존가스배출관
32a : 오존가스처리관 32b : 오존가스배출밸브
33 : 센서 40 : 합수관
50 : 컨트롤장치 60 : 밸러스트수이동관
70 : 보조분기관 71 : 보조펌프
80 : 혼합관 81 : 유입부
82 : 혼합부 83 : 제2혼합수배출부
90 : 보조합수관
본 발명은 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤추리형혼합기를 이용하여 밸러스트수에 오존을 공급하는 방식으로 밸러스트수 내의 유해 수중생물을 효과적으로 제거할 수 있는 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.
밸러스트수에는 밸러스트수를 교체한 지역의 해수에 포함되어 있는 플랑크톤 을 포함한 각종 생물이 포함되어 있어 타 지역에서의 밸러스트수 교체로 인한 해양오염 및 생태계 파괴 현상이 심각한 실정이다.
이에 미국에서는 1996년 국가 침입종 법률을 제정하여 외래종을 침입자로 규정, 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화 하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역 대상이 되는 수입화물로 규정하고 직접 검역을 실시하고 있다.
한편, 국제해사기구(international maritime organization, 이하 'IMO'라 한다)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트수 살균처리장치를 선박에 탑재하도록 하여 위반시 해당 선박의 입항을 전면 금지하도록 하였다.
따라서, 이러한 밸러스트수 처리장치에 관련한 다양한 기술개발이 이루어지고 있으며, 주요 기술로 오존 처리 기술이 제안되었다.
그러나, 국제해사기구에서 확정된 처리기준 D-2에서는 수중생물이 최소길이 50 ㎛ 이상 크기인 경우 생존 가능한 생물 개체수는 10 개/㎥ 미만, 길이 10 ㎛ 초과 50 ㎛ 미만 크기인 경우 10 개/㎖ 으로 처리해야 하므로 거의 100 %에 근접하게 처리해야 하는데, 종래의 오존 처리장치들은 IMO의 상기 기준을 만족시키기 어려웠다.
특히, 밸러스트수이동관을 통과하는 전체 밸러스트수를 직접 처리하기에는 대규모의 오존공급장치가 필요해 결국 밸러스트수 처리장치의 규모가 커지게 되어 비용 및 설치 면적에 있어 문제점이 있었다.
본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치는 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 밸러스트수에 포함된 유해 수중생물을 용이하게 제거할 수 있어 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 밸러스트수 처리장치를 제공하려는 목적이 있다.
또, 반응탱크에서 밸러스트수와 오존을 반응시킴으로써, 하이포브로마이트이온(Obr-), 하이포아브롬산(HOBr)을 생성시켜 이 물질들이 합수관을 통해 밸러스트수에 혼합되어 밸러스트수의 유해 수중생물을 살균시키게 하려는 목적이 있다.
특히, 위와 같은 물질들은 밸러스트탱크와 같은 암실조건에서 30~48 시간 동안 잔류하여 해수 중의 수중생물을 살균한 후 자연상태로 환원됨으로써 IMO 에서 요구하는 기준을 만족시킬 수 있게 하려는 목적이 있다.
아울러, 오존가스배출관을 밸러스트수이동관에 연결하여 반응탱크에서 밸러스트수에 용해되지 않고 배출되는 잔여 오존가스를 밸러스트수에 재투입함으로써 살균 처리율을 높이려는 목적도 있다.
또한, 잔여 오존가스를 밸러스트수에 재혼합하되 보조분기관을 이용해 오존 용해율을 높이려는 목적도 있다.
본 발명은 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.
본 발명의 밸러스트수 처리장치는 해수 중의 브롬 이온과 오존 이온을 반응시켜 OBr-, HOBr 등을 생성하는데, 이 물질들은 밸러스트탱크와 같은 암실조건에서 30~48 시간 동안 잔류한 후 자연상태로 환원되어 해수 중의 수중생물을 살균함으로써 IMO 에서 요구하는 기준을 만족시킬 수 있게 되어 있다.
본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치는 밸러스트수이동관의 밸러스트수 중의 일부를 분기관으로 이동시킨 후 분기관으로 유입된 밸러스트수를 오존가스와 함께 반응탱크에 투입하여 압력에 의해 오존의 용해율을 높인 후 다시 밸러스트수이동관에 투입함으로써 처리 용량이 크지 않은 오존공급장치를 사용할 수 있어 경제성이 향상되고, 좁은 공간에 설치가 용이하다.
또, 반응탱크에서 배출되는 잔여 오존가스를 다시 밸러스트수이동관에 투입하도록 구성함으로써 보다 작은 처리 용량의 오존공급장치를 사용할 수 있다.
특히, 반응탱크에서 배출되는 잔여 오존가스를 밸러스트수이동관에 투입할 때도 보조분기관을 이용할 경우 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
이를 위해 본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치는, 밸러스트수가 이동하는 밸러스트수이동관; 오존가스를 공급하는 오존공급장치; 및 밸러스트수이동관 및 오존공급장치로부터 밸러스트수 및 오존가스를 공급받아 오존이 용해된 밸러스트수인 혼합수를 생성하며, 생성된 혼합 수를 다시 밸러스트수이동관으로 배출하는 반응탱크;를 포함하여 이루어진 밸러스트수 처리장치에 있어서, 상기 반응탱크의 상부 일측에 밸러스트수이동관과 연결되는 오존가스배출관을 구비시켜, 반응탱크내에서 반응하지 못한 잔여 오존가스가 밸러스트수이동관으로 재투입될 수 있도록 하여 반응탱크에서 배출되는 잔여 오존가스가 밸러스트수에 유입되어 용해됨으로써 오존 용해율을 높이도록 되어 있다.
삭제
본 발명의 또다른 밸러스트수 처리장치는 밸러스트수이동관에 일측이 연결되어 있고, 보조펌프가 설치되어 있어 혼합수가 혼합된 밸러스트수의 일부가 유입되어 이동하도록 되어 있는 보조분기관과,
보조분기관이 일측에 연결되어 있고, 타측에 오존가스배출관이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되는 혼합관과,
혼합관과 밸러스트수이동관을 연결하여 잔여 오존가스가 혼합된 밸러스트수를 밸러스트이동관으로 이동시키도록 되어 있는 보조합수관;이 더 설치됨으로써 오존 용해율을 보다 더 높아지도록 되어 있다.
특히, 혼합관을 벤추리관으로 형성하여 오존 용해율을 최대로 끌어올릴 수 있다.
이때, 혼합관은, 보조분기관과 일측이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수가 유입되는 유입부와; 오존가스배출관과 일측이 연결되어 반응탱크에서 배출된 잔여 오존가스와 혼합수가 혼합된 밸러스트수에 혼합되는 혼합부와; 혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되어 제2혼합수를 형성한 채 제2혼합수가 배출되는 제2혼합수배출부;로 구성된다.
위와 같이 벤추리관으로 된 혼합관을 적용함에 있어서 혼합부는 보조분기관의 내경 대비 1.1~1.3 배의 내경을 갖도록 하여 오존 용해율을 극대화시키도록 되어 있다.
아울러, 위와 같이 오존가스배출관의 잔여 오존가스를 밸러스트수이동관에 투입하는 방식을 적용함에 있어서, 오존가스배출관에 오존가스처리관을 연결하고, 오존가스배출관 또는 오존가스처리관에 오존가스배출밸브를 설치하여 오존가스의 이동을 선택적으로 조절하도록 되어 있다.
삭제
본 발명의 각 구성요소 및 작동에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되 어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 의한 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 밸러스트수 처리 시스템을 도시한 것이다.
본 발명의 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치는 크게 분기관(10), 오존공급장치(20), 반응탱크(30), 합수관(40), 컨트롤장치(50)로 구성되어 있다.
본 발명의 구성요소인 분기관(10)은 선박의 밸러스트수이동관(60)과 일측이 연결되어 있고, 관로중에 펌프(11)가 설치되어 밸러스트수이동관(60)을 따라 이동하는 밸러스트수의 일부가 유입되게 된다.
이러한 분기관(10)의 타측에는 흡입인젝터(12)가 설치되어 있으며, 인젝터는 한국 등록특허공보 제 10-0139853호(다단의 생물학적 활성탄 접촉조와 공기흡입 인젝터를 포함하는 고도 정수장치) 등에 사용된 것과 같이 다양한 형태의 것을 적용할 수 있다.
또, 도 2에 도시된 바와 같이 벤추리관 형태로 된 인젝터를 사용할 수도 있다.
도 2를 보면 흡입인젝터(12)의 상부에는 관로가 좁아지는 가압관(12a)이 설치되어 있어 밸러스트수의 압력을 증가시키도록 되어 있으며, 하부에는 보조관(12b)이 설치되어 있어 밸러스트수와 오존가스가 보다 원활히 혼합되도록 되어 있다.
또, 도시하지는 않았으나 분기관(10)의 일측에 압력계 또는 압력센서를 설치하여 관로 내부의 압력값을 확인하거나 컨트롤장치(50)에 전송시키도록 구성할 수도 있다.
컨트롤장치(50)와 압력센서를 연결한 구성은 분기관(10) 내부의 압력에 따라 컨트롤장치(50)가 다른 제반 장치의 구동을 제어하도록 하기 위함이다.
본 발명의 구성요소인 오존공급장치(20)는 오존가스를 직접 생산하거나 별도의 오존공급원으로부터 오존가스를 공급받아 이 오존을 흡입인젝터(12)로 이동시키도록 되어 있다.
이에, 오존공급장치(20)와 흡입인젝터(12)는 오존공급관(21)에 의해 연결되어 있다.
아울러, 오존가스는 오존이 포함된 가스를 의미하는 것으로 통상 오존과 산소가 혼합된 혼합물을 의미한다.
오존공급장치(20)는 공지되어 있는 다양한 오존 발생장치에 오존공급관(21)을 설치하는 방식으로 설치하면 되므로 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 구성요소인 반응탱크(30)는 흡입인젝터(12)와 연결되어 있어 흡입인젝터(12)에서 혼합된 밸러스트수와 오존가스가 내부로 유입되도록 되어 있다.
반응탱크(30) 내부에서는 오존가스 중에 포함되어 있는 오존이 압력에 의해 밸러스트수에 용해되어 혼합수를 형성하게 된다.
반응탱크(30)에서 밸러스트수와 오존이 반응할 때, 하이포브로마이트이온(Obr-), 하이포아브롬산(HOBr)을 생성시키게 되는데 이 물질들은 합수관(40)을 통해 밸러스트수에 혼합되어 밸러스트수의 유해 수중생물을 살균시키게 된다.
특히, 위와 같은 물질들은 밸러스트 탱크와 같은 암실조건에서 30~48 시간 동안 잔류하여 해수 중의 수중생물을 살균한 후 자연상태로 환원되어 IMO 의 요구 기준을 만족할 수 있게 해준다.
도 2에는 반응탱크(30)와 흡입인젝터(12)의 한 예가 도시되어 있다.
도면에서 보는 바와 같이 반응탱크(30)의 상부에 부기관과 연결되는 흡입인젝터(12)가 설치되어 있어 오존가스와 밸러스트수가 혼합되어 유입되게 된다.
또, 반응탱크(30)의 상부 일측에는 오존가스와 밸러스트수가 혼합되어 형성된 혼합수가 배출되는 합수관(40)이 연결되어 있다.
또, 반응탱크(30)의 상부 타측에는 잔여 오존가스가 배출되는 오존가스배출관(32)이 연결되어 있다.
오존가스배출관(32)은 잔여 오존을 저장하거나 처리하는 처리조에 연결될 수 있다.
아울러, 반응탱크(30)에는 도 2에서 보는 바와 같이 흡입인젝터(12)에서 반응탱크(30)를 연결하는 관로 내부 또는 반응탱크(30) 내부의 압력이나 밸러스트수의 수위, 내부 혼합수의 오존 용해율 등을 측정할 수 있는 압력 센서(33), 잔류산화물측정 센서(33), 수위 감지 센서(33) 등이 설치될 수 있다.
또, 하부에는 스트랩과 드레인관(31)을 설치하여 침전물을 배출할 수도 있다.
또한, 도면에서 보는 바와 같이 반응탱크(30) 내부에 흡입인젝터(12)와 연결된 연결관이 반응탱크(30) 하부까지 설치되어 반응탱크(30) 내부로 유입되는 오존가스가 밸러스트수에 충분히 용해될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구성요소인 합수관(40)은 반응탱크(30)와 밸러스트수이동관(60)을 연결하여 반응탱크(30)에서 형성된 혼합수가 밸러스트수이동관(60)으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
합수관(40)에 의해 혼합수가 밸러스트수이동관(60)에 유입되면 밸러스트이동 관 내부를 이동하는 밸러스트수와 혼합되어 밸러스트탱크로 유입되게 된다.
이때, 반응탱크(30)에서 오존과 밸러스트수가 반응하여 생성된 하이포브로마이트이온(Obr-), 하이포아브롬산(HOBr)과 같은 물질이 암실 조건이 밸러스트탱크 내부에서 30~48 시간 동안 밸러스트수 내부의 유해 수중생물을 충분히 살균시키게 된다.
합수관(40)과 밸러스트수이동관(60)의 연결 부위는 직각으로 할 수도 있으나 혼합율을 높이기 위해 밸서스트수이동관을 기준으로 하여 30~60 도 각도로 경사지게 합수관(40)을 연결하는 것이 바람직하다.
아울러, 합수관(40)을 단순히 밸러스트수이동관(60)에 결합된 형태로 연결하지 않고 합수관(40)과 밸러스트수이동관(60)의 연결 부위에 인젝터를 설치하여 분산율을 더 높이도록 할 수도 있다.
본 발명의 구성요소인 컨트롤장치(50)는 분기관(10)의 펌프(11), 오존공급장치(20)와 전기적으로 연결되어 오존가스의 공급 및 펌프(11)의 작동을 제어하도록 되어 있다.
따라서 컨트롤장치(50)는 외부 전원과 연결되어 있고 프로그램에 의해 펌프(11)와 오존공급장치(20)를 작동시키게 된다.
구체적인 작동 상태의 예는 밸러스트수가 밸러스트이동관으로 유입되면 펌프(11)를 작동시켜 밸러스트수의 일부를 분기관(10)으로 유입시키고, 이와 동시에 오존공급장치(20)를 작동시켜 밸러스트수가 흡입인젝터(12)로 유입될 때 오존가스가 함께 흡입되도록 한다.
이때, 오존가스의 공급량과 펌프(11)에 의해 유입되는 밸러스트수의 양에 맞추어 펌프(11)의 모터 출력 및 오존공급장치(20)의 오존가스 생산력을 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 분기관(10)의 일측에 압력센서를 설치하여 펌프(11)를 통해 이동하는 밸러스트수의 압력 또는 질량유량값에 따라 펌프(11)의 모터 출력을 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
또, 오존공급관(21)의 일측에도 압력센서를 설치하여 오존공급장치(20)로부터 유입되는 오존가스의 압력 또는 질량유량값에 따라 오존공급량을 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
또, 반응탱크(30) 내부의 혼합수의 오존 용해량을 측정할 수 있는 잔류산화물측정 센서(33)를 설치하여 반응탱크(30) 내부의 오존 용해량에 따라 펌프(11) 및 오존공급장치(20)를 조절하도록 할 수도 있다.
이처럼 컨트롤장치(50)를 이용하여 펌프(11) 및 오존공급장치(20)의 작동을 제어하도록 된 구성은 단순히 오존 발생장치의 오존 발생량만을 조절하여 오존을 공급하도록 된 방법에 비해 훨씬 우수한 구성이라 할 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 오존공급장치(20)와 반응탱크(30)를 갖는 밸러스트수 처리장치의 작동 예를 살펴보면 아래와 같다.
컨트롤장치(50)에는 오존공급관(21)으로부터 유입되는 오존가스의 양에 대해 분기관(10)을 통해 이동하는 일부의 밸러스트수의 양에 대한 비율값이 저장되어 있으며, 고유의 프로그래밍 된 값에 의거하여 펌프(11) 및 오존공급장치(20)를 작동시키거나 각각의 관로에 설치되어 있는 센서에 의해 작동 상태를 조절하게 된다.
이렇게 되면 밸러스트수가 밸러스트수이동관(60)으로 유입되는 중 일부의 밸러스트수가 펌프(11)에 의해 분기관(10)으로 유입된 후 흡입인젝터(12)로 유입되며, 오존가스 역시 오존공급관(21)을 이동한 후 흡입인젝터(12)로 유입되어 밸러스트수와 오존가스가 혼합되게 된다.
흡입인젝터(12)를 통해 밸러스트수와 오존가스가 반응탱크(30) 내부에 채워지게 되면서 오존이 밸러스트수와 반응을 일으키게 된다.
이때, 반응탱크(30)로 유입된 밸러스트수 일부는 오존에 의해 직접 살균된다.
또, 오존과 밸러스트수가 반응하여 위에서 언급한 하이포브로마이트이온(Obr-), 하이포아브롬산(HOBr)과 같은 물질이 생성된다.
반응하지 못한 잔여 오존가스는 오존가스배출관(32)을 통해 외부 또는 별도의 오존가스 처리를 위한 장치로 유입되게 된다.
한편, 하이포브로마이트, 하이포브롬산 등의 물질을 갖는 혼합수는 합수관(40)을 통해 다시 밸러스트수이동관(60)으로 유입되게 된다.
결국 혼합수가 밸러스트수와 혼합된 채 밸러스트탱크로 유입되게 되는데, 여기서 하이포브로마이트와 하이포브롬산 등이 30~48 시간 동안 유해 수중생물을 살균한 후 자연상태로 회귀하게 된다.
이와 같은 구성 및 작동 방식은 오존가스를 직접 밸러스트수이동관(60)이나 밸러스트탱크로 유입시키는 방법에 비해 훨씬 효율적인 방법으로 대형 오존공급장치(20)를 사용하지 않고서도 오존 용해율을 최대로 높일 수 있어 좁은 공간에 설치가 용이하며, 국제해사기구에서 요구하는 처리율을 달성함을 알 수 있었다.
한편, 위와 같은 구성에 있어서 잔여 오존가스의 배출에 대해 별도의 잔여 오존가스를 처리하기 위한 저장탱크나 처리 시설을 갖추는 대신 잔여 오존가스를 밸러스트수에 재 투입하는 방법을 사용하여 오존 용해율을 더 향상시킬 수 있는데, 이는 곧 오존공급장치(20)의 오존 공급양을 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 잔여 오존가스를 재 처리 하기 위한 설비 및 공정 역시 비교적 단순하다.
구체적인 방법은 오존가스배출관(32)을 밸러스트수이동관(60)에 다시 연결하는 방법이다.
도 3을 보면 밸러스트수이동관(60)과 합수관(40)의 연결 지점에 이어 오존가스배출관(32)이 밸러스트수이동관(60)에 연결되어 있는 것을 볼 수 있다.
이와 같은 구조는 오히려 잔여 오존가스를 처리 하기 위한 설비가 필요하지 않아 간단하면서도 효율적인 구성으로 컨트롤장치(50)는 오존공급장치(20)의 오존 공급량을 최소화 할 수 있어 효율적이다.
한편, 오존가스배출관(32)과 밸러스트수이동관(60)의 연결 상태 역시 직각으로 할 수 있으나 도면에서 보는 바와 같이 경사진 형태로 삽입하여 잔여 오존가스의 분산율을 높여 결국 오존 용해율을 극대화 시킬 수 있다.
잔여 오존가스를 이용하는 또다른 방법으로 잔여 오존가스 역시 오존가스가 공급되는 방식과 마찬가지로 분기관식 형태로 공급하는 방법이다.
이를 위해, 보조분기관(70), 혼합관(80), 보조합수관(90)이 더 설치되게 된다.
보다 구체적으로 보조분기관(70)은 밸러스트수이동관(60)에 일측이 연결되어 있고, 보조펌프(71)가 설치되어 있어 혼합수가 혼합된 밸러스트수의 일부가 유입되어 이동하도록 되어 있다.
혼합관(80)은 보조분기관(70)이 일측에 연결되어 있고, 타측에 오존가스배출관(32)이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되도록 되어 있다.
보조합수관(90)은 혼합관(80)과 밸러스트수이동관(60)을 연결하여 잔여 오존가스가 혼합된 밸러스트수를 밸러스트이동관으로 이동시키도록 되어 있다.
혼합관(80)과 보조합수관(90) 사이에 본 발명의 요지와 같이 보조 반응탱크를 설치할 수도 있다.
그러나, 비좁은 선내에서 반응탱크의 규모에 맞먹는 보조 반응탱크를 설치하 기 어려운 경우 보조 반응탱크 없이 혼합관(80)에서 잔여 오존가스와 밸러스트수를 혼합시켜 잔여 오존가스 중의 오존이 밸러스트수에 용해되도록 할 수 있다.
이때, 혼합관(80)에서의 오존 용해율을 최대화 시키기 위한 방법으로 혼합관(80)을 벤추리 형태로 형성할 수 있다.
구체적으로 혼합관(80)은, 보조분기관(70)과 일측이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수가 유입되는 유입부(81)와,
오존가스배출관(32)과 일측이 연결되어 반응탱크(30)에서 배출된 잔여 오존가스와 혼합수가 혼합된 밸러스트수에 혼합되는 혼합부(82)와,
혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되어 제2혼합수를 형성한 채 제2혼합수가 배출되는 제2혼합수배출부(83)로 구성할 수 있다.
위와 같은 벤추리 형태로 형성할 경우 오존 용해율을 보다 높일 수 있다.
또, 벤추리 형태로 혼합관(80)을 구성함에 있어서, 혼합부(82)의 내경을 보조분기관(70) 내경 대비 1.1~1.3 배로 형성하는 것이 바람직하다.
이는, 본 출원의 발명자가 벤추리 형태로 잔여 오존가스와 밸러스트수의 혼합율을 최대화 하기 위해 수차례 혼합부(82)의 내경과 보조분기관(70)의 내경의 비율을 조사한 결과 도출된 것이다.
도면에서 보는 바와 같이 혼합부(82)의 내경이 보조분기관(70) 내경 대비 1.1~1.3 배일 때 오존 공급량이 최대로 되고, 그 후에는 급격히 떨어진 것을 알 수 있다.
위와 같이 잔여 오존가스를 밸러스트수이동관(60)에 다시 투입하는 기술은 오존 용해율을 최대화 시켜 오존공급장치(20)에서 공급되는 오존가스의 양을 최소화 할 수 있다.
한편, 위와 같은 잔여 오존가스가 효율적으로 이용되도록 하기 위한 방법으로 오존가스배출관(32)에 오존가스처리관(32a)을 연결하고, 오존가스배출밸브(32b)를 오존가스배출관(32) 또는 오존가스처리관(32a)에 설치하여 잔여 오존가스의 배출을 선택적으로 하는 것이 바람직하다.
보다 더 개선된 방법으로 오존가스배출밸브(32b)를 컨트롤장치(50)와 전기적으로 연결하여 컨트롤장치(50)의 제어에 의해 오존가스배출밸브(32b)가 개폐되어 반응탱크(30)에서 배출된 잔여 오존가스가 밸러스트수이동관(60) 측으로 이동하거나 오존가스처리관(32a)으로 유입되도록 하는 것이 좋다.
본 발명에 의해, 밸러스트수에 포함된 유해 수중생물을 용이하게 제거할 수 있어 밸러스트수의 방출에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 밸러스트수 처리장치가 제공된다.
또, 일정 시간이 경과되면 자연상태로 환원되는 하이포브로마이트이온(Obr-), 하이포아브롬산(HOBr)을 이용하여 밸러스트수의 유해 수중생물을 살균시킴으로써 친환경적으로 밸러스트수를 처리할 수 있는 밸러스트수 처리장치가 제공된다.
아울러, 오존가스배출관을 밸러스트수이동관에 연결하여 반응탱크에서 밸러스트수에 용해되지 않고 배출되는 잔여 오존가스를 밸러스트수에 투입하여 오존 용해율을 최대화 시켜 살균 처리율이 높은 밸러스트수 처리장치가 제공된다.
또한, 잔여 오존가스를 밸러스트수에 혼합함에 있어서도 분기관식으로 하여 오존 용해율이 높은 밸러스트수 처리장치가 제공된다.
또한, 잔여 오존가스를 밸러스트수에 혼합함에 있어서도 벤추리식으로 하여 오존 용해율이 높은 밸러스트수 처리장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 밸러스트수가 이동하는 밸러스트수이동관(60); 오존가스를 공급하는 오존공급장치(20); 및 밸러스트수이동관(60) 및 오존공급장치(20)로부터 밸러스트수 및 오존가스를 공급받아 오존이 용해된 밸러스트수인 혼합수를 생성하며, 생성된 혼합 수를 다시 밸러스트수이동관(60)으로 배출하는 반응탱크(30);를 포함하여 이루어진 밸러스트수 처리장치에 있어서,
    상기 반응탱크(30)의 상부 일측에 밸러스트수이동관(60)과 연결되는 오존가스배출관(32)을 구비시켜, 반응탱크(30)내에서 반응하지 못한 잔여 오존가스가 밸러스트수이동관(60)으로 재투입될 수 있도록 되어 있으며,
    상기 밸러스트수이동관(60)에 일측이 연결되어 있고, 보조펌프(71)가 설치되어 있어 혼합수가 혼합된 밸러스트수의 일부가 유입되어 이동하도록 되어 있는 보조분기관(70)과;
    상기 보조분기관(70)이 일측에 연결되어 있고, 타측에 상기 오존가스배출관(32)이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되는 혼합관(80)과;
    상기 혼합관(80)과 밸러스트수이동관(60)을 연결하여 잔여 오존가스가 혼합된 밸러스트수를 밸러스트이동관으로 이동시키도록 되어 있는 보조합수관(90);이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 혼합관(80)은 벤추리관인 것을 특징으로 하는,
    오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 혼합관(80)은,
    보조분기관(70)과 일측이 연결되어 혼합수가 혼합된 밸러스트수가 유입되는 유입부(81)와;
    오존가스배출관(32)과 일측이 연결되어 반응탱크(30)에서 배출된 잔여 오존가스와 혼합수가 혼합된 밸러스트수에 혼합되는 혼합부(82)와;
    혼합수가 혼합된 밸러스트수와 잔여 오존가스가 혼합되어 제2혼합수를 형성한 채 제2혼합수가 배출되는 제2혼합수배출부(83);로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 혼합부(82)는 보조분기관(70)의 내경 대비 1.1~1.3 배의 내경을 갖는 것을 특징으로 하는,
    오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 오존가스배출관(32)에 오존가스처리관(32a)이 연결되어 있고, 오존가스배출밸브(32b)가 오존가스배출관(32) 또는 오존가스처리관(32a)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    오존공급장치와 반응탱크를 갖는 밸러스트수 처리장치.
  8. 삭제
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