KR101215482B1 - 선박의 오폐수 배출 구조 - Google Patents

선박의 오폐수 배출 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 오폐수 배출 구조에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 선박의 오폐수 배출 구조는, 선박의 오폐수 배출 구조에 있어서, 하수처리장치(sewage treatment plant)에서 정화처리된 후 선박 외부로 배출되는 처리폐수와, 처리폐수와는 별도의 배관을 통해 상기 선박 외부로 배출되는 중수(grey water)가 함께 임시로 저장되는 홀딩탱크(holding tank); 및 홀딩탱크 내부의 처리폐수와 중수를 선박 외부로 배출가능한 유로를 형성하는 오폐수배출로;를 포함한다.

Description

선박의 오폐수 배출 구조{discharge organization of effluent on ship}
본 발명은 선박의 오폐수 배출 구조에 관한 것이다.
선박에서 발생하는 오폐수는 성분에 따라서 크게 폐수(black water)와 중수(grey water)로 구분된다.
폐수(black water)는 화학적 또는 생물학적 오염이 진행된 것으로 인체 또는 해양 환경에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 것으로, 선체 바닥에 괴는 오수, 변기로부터 회수된 물 등을 일컬으며, 중수(grey water)로 통칭되는 오수는, 세탁, 목욕, 식기 세척 등의 활동 과정에서 발생되는 것을 일컫는다.
국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에서는, 폐수(black water)는 정화처리를 한 후 선박 밖으로 배출하도록 규제하고 있고, 중수(grey water)는 공해상에서는 처리 없이 배출할 수 있다고 규정하고 있다.
따라서, 일반적인 선박의 오폐수 처리장치는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 폐수(black water)는 하수처리장치(STP, Sewage Treatment Plant) 등을 이용해 처리한 후 선박 외부로 배출하고, 중수(grey water)는 바로 선박 외부로 배출시키는 구조를 가진다.
그리고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 폐수(black water)는 폐수 저장탱크(black water holding tank)에 일시 저장했다가 하수처리장치(STP)에서 처리 후 선박 외부로 배출하고, 중수(grey water)는 바로 선박 외부로 배출시키는 구조를 가지기도 한다.
그러나, 미국 California Clean Coast Act, Western Australia, Israeli Ports Regulation 등에서는, 자국 나라의 항구에서는 정화처리를 한 폐수(black water)를 포함하여, 중수(grey water)도 자국의 영해에 배출하지 못하도록 규제하고 있다.
또한, 하수처리장치를 이용해 중수를 처리하고자 해도, 선박에서 일반적으로 사용되는 하수처리장치는 호기성 미생물을 이용하여 오염 물질을 생분해하는 방식이라, 중수(grey water)에 포함되어 있는 샴푸 거품이나 식기 세척용 세제의 거품은 호기성 미생물의 활동을 방해하기 때문에 하수처리장치를 이용해 처리할 수 없다.
이에 따라, 상기와 같은 규제국을 거치게 되는 선박에는 엄격한 규제를 만족시킬 수 있는 오폐수 처리 시스템이 요구된다.
본 발명의 실시예는, 오폐수 배출에 대해 엄격히 규제하는 규제국이나 항구 등에서 오폐수 배출 규제 요건을 만족시킬 수 있는 선박의 오폐수 배출 구조를 개시하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 하수처리장치(sewage treatment plant)(STP)에서 정화처리된 후 선박 외부로 배출되는 처리폐수(DB)와, 상기 처리폐수(DB)와는 별도의 배관을 통해 상기 선박 외부로 배출되는 중수(grey water)(G)가 함께 임시로 저장되는 홀딩탱크(holding tank)(20); 및 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB)와 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출가능한 유로를 형성하는 오폐수배출로(30);를 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조가 제공될 수 있다.
또한, 상기 처리폐수(DB)는, 상기 하수처리장치(STP)의 처리폐수 배출단부에서 상기 홀딩탱크(20)까지 연장형성된 처리폐수공급로(11)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급되며, 상기 중수(G)는, 상기 처리폐수공급로(11)와는 별도로 상기 홀딩탱크(20)에 연결된 중수공급로(12)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급될 수 있다.
또한, 상기 하수처리장치(STP)에서 배출된 상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)로 공급하도록 상기 처리폐수공급로(11)상에 설치되는 펌프(40);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오폐수배출로(30)는, 상류단(UE)이 상기 홀딩탱크(20)에 연결되며, 하류단(DE)이 상기 펌프(40)의 상류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되는 상류부(31); 및 상류단(UE)이 상기 펌프(40)의 하류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되고, 하류단(DE)이 상기 선박 외부와 연통되는 하류부(32);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 상류부(31)간의 연결부에 설치되는 제1삼방밸브(3way valve)(51); 및 상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 하류부(32)간의 연결부에 설치되는 제2삼방밸브(3way valve)(52);를 더 포함할 수 있다.
또한, 외부에서 제어신호를 입력받아 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태를 조정하는 밸브컨트롤러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태에 따라, 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 제1모드; 상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급하지 않고 상기 선박 외부로 직배출시키는 제2모드; 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출시키는 제3모드; 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급중인 상기 처리배수(DB)와, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 함께 상기 선박 외부로 배출시키는 제4모드; 및 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 것과, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출하는 것을 동시에 중단하는 제5모드;를 포함한 다양한 모드로 운용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 선박의 오폐수 배출 구조에 의하면, 선박 외부로 배출되는 처리폐수와 중수를 홀딩탱크에 일시적으로 저장함으로써, 오폐수 배출에 대해 엄격히 규제하는 규제국이나 항구 등에서 오폐수 배출 규제 요건을 만족시킬 수 있다.
또한, 기존에 상호 독립되게 존재하던 처리폐수 배출경로와 중수 배출경로를 홀딩탱크에 의해 하나로 통합함으로써, 선박 외부로의 오폐수 배출 제어가, 처리폐수와 중수를 혼합된 상태로 함께 배출하는 새로운 오폐수 배출경로상에서 보다 용이하고 통합적으로 이루어질 수 있다.
또한, 홀딩탱크 내부의 오폐수를 선박 외부로 강제 배출시킴에 있어서, 추가의 동력원(펌프)을 별도로 설비할 필요 없이, 처리 폐수의 홀딩탱크 공급을 위해 처리폐수공급로상에 설치된 펌프를 이용하여 에너지 효율적으로 선박 외 배출을 수행할 수 있다.
도 1 - 일반적인 선박의 오폐수 처리장치를 도시한 개념도
도 2 - 본 발명의 실시예에 따른 선박의 오폐수 배출구조를 도시한 개념도
도 3 - 제1모드 상태를 도시한 개념도
도 4 - 제2모드 상태를 도시한 개념도
도 5 - 제3모드 상태를 도시한 개념도
도 6 - 제4모드 상태를 도시한 개념도
도 7 - 제5모드 상태를 도시한 개념도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박의 오폐수 배출 구조를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 오폐수 처리장치는, 하수처리장치(sewage treatment plant)(STP)에서 정화처리된 후 선박 외부로 배출되는 처리폐수(disposed black water)(DB)와, 상기 처리폐수(DB)와는 별도의 배관을 통해 상기 선박 외부로 배출되는 중수(grey water)(G)가 함께 임시로 저장되는 홀딩탱크(holding tank)(20)를 구비한다.
상기 하수처리장치(STP)는, 화학적 또는 생물학적 오염이 진행된 폐수(black water)를 선박 외부로 배출가능한 상태, 즉, 해양 환경에 악영향을 끼치지 않는 상태로 정화처리하는 장치를 뜻한다.
상기 하수처리장치(STP)는, 호기성 미생물을 이용하여 오염 물질을 생분해하는 방식을 포함하여 특정한 구조와 정화방식으로 한정되지 않으며, 공지기술을 따르므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 홀딩탱크(20)는, 세탁, 목욕, 식기 세척 등의 활동 과정에서 발생되는 구정물에 해당되는 중수(grey water)(G)와, 상기 하수처리장치(STP)에서 정화처리된 폐수(본 설명에서는 ‘처리폐수(DB)’라 한다)를 함께 저장가능한 수용공간을 제공한다.
상기 처리폐수(DB)는 상기 하수처리장치(STP)의 처리폐수 배출단부에서 상기 홀딩탱크(20)까지 연장형성된 처리폐수공급로(11)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급되며, 상기 중수(G)는 상기 처리폐수공급로(11)와는 별도로 상기 홀딩탱크(20)에 연결된 중수공급로(12)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급된다.
상기 처리폐수공급로(11)상에는 상기 하수처리장치(STP)에서 정화처리된 상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)로 강제 공급하기 위한 펌프(40)가 설치된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 선박내에서 생성된 폐수(black water)는 상기 하수처리장치(STP)에서 선박 외부로 배출가능한 상태(국제해사기구(IMO)에서 규정한 정화상태)로 처리된 후에도, 선박 외부로 바로 배출되지 않고 상기 처리폐수공급로(11)를 통해 상기 홀딩탱크(20)에 임시 저장될 수 있다.
또한, 국제해사기구(IMO)에서 선박 외부로 배출가능하다고 규정된 중수(G) 또한 선박 외부로 바로 배출되지 않고, 상기 처리폐수(DB)와 함께 상기 홀딩탱크(20)에 임시 저장될 수 있다.
상기 홀딩탱크(20)의 배출구에는, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB)와 중수(G)(본 설명에서는 ‘오폐수(W)라 한다)를 상기 선박 외부로 배출가능한 유로를 형성하는 오폐수배출로(30)가 연결된다.
상기 선박 외부로의 상기 오폐수(W) 배출경로를 제공하는 상기 오폐수배출로(30)는, 상기 홀딩탱크(20)로 상기 처리폐수(DB)와 중수(G)를 공급하기 위한 상기 처리폐수공급로(11), 중수공급로(12)와 독립되게 형성될 수도 있으나, 상기 처리폐수공급로(11) 또는 중수공급로(12)의 일부를 공유할 수도 있다.
본 발명의 일실시예는, 상기 오폐수배출로(30)가 상기 처리폐수공급로(11)의 일부를 공유하는 구성을 가지며, 상기 처리폐수공급로(11)와의 연결부 내지 공유부를 기준으로 하여, 상류부(31)와 하류부(32)로 구분할 수 있다.
상기 오폐수배출로의 상류부(31)는 그 상류단(UE)이 상기 홀딩탱크(20)에 연결되고, 그 하류단(DE)이 상기 펌프(40)의 상류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되며, 상기 오폐수배출로의 하류부(32)는 그 상류단(UE)이 상기 펌프(40)의 하류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되고 그 하류단(DE)이 상기 선박 외부와 연통되는 구조를 가진다.
상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 상류부(31)간의 연결부, 상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 하류부(32)간의 연결부 각각에는 제1삼방밸브(3way valve)(51)와 제2삼방밸브(3way valve)(52)가 설치될 수 있다.
상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태에 따라 상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로(30)상에서의 상기 처리폐수(DB) 및 오폐수(W)의 공급, 배출 방식을 다양한 모드로 구현할 수 있으며(이하 설명).
상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태를 조정함에 있어서는, 작업자가 직접 수동 조작할 수도 있으나, 외부에서 제어신호를 입력받아 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태를 조정하는 밸브컨트롤러(미도시)를 구비하여 유, 무선 통신방식에 의해 원거리에서 원격조작할 수 있다.
도 3, 4, 5, 6, 7은 각각 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태에 따라 구현가능한 다양한 모드 중 제1, 2, 3, 4, 5모드 상태를 도시한 개념도이다.
상기 제1삼방밸브(51)에는 상기 하수처리장치(STP)에서 배출된 상기 처리폐수(DB)가 인입되는 제1인렛부(A1)와, 상기 홀딩탱크(20) 에서 배출된 상기 오폐수(W)가 인입되는 제2인렛부(C1)와, 상기 인렛부(A1, C1)를 통해 상기 제1삼방밸브(51) 내부로 인입된 상기 처리폐수(DB)와 오폐수(W)가 상기 제2삼방밸브(52)측으로 배출되는 아웃렛부(B1)가 형성된다.
상기 제2삼방밸브(52)에는 상기 제1삼방밸브(51)에서 배출된 상기 처리폐수(DB)와 오폐수(W)가 인입되는 인렛부(A2)와, 상기 인렛부(A2)를 통해 인입된 상기 처리폐수(DB)와 오폐수(W)가 상기 홀딩탱크(20)측으로 배출되는 제1아웃렛부(B2)와, 상기 인렛부(A2)를 통해 인입된 상기 처리폐수(DB)와 오폐수(W)가 상기 선박 외측으로 배출되는 제2아웃렛부(C2)가 형성된다.
도 3을 참조하면, 상기 제1모드는, 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 모드로, 상기 제1삼방밸브(51) 중 제1인렛부(A1)와 아웃렛부(B1)를 개방하고, 상기 제2삼방밸브(52) 중 인렛부(A2)와 제1아웃렛부(B2)를 개방함으로써 구현가능하다.
도 3 내지 도 7에 도시된 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)에서 개방 유로는 흰색, 폐쇄 유로는 검정색으로 표시되었다.
도 4를 참조하면, 상기 제2모드는, 상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급하지 않고 상기 선박 외부로 직배출시키는 모드로, 상기 제1삼방밸브(51) 중 제1인렛부(A1)와 아웃렛부(B1)를 개방하고, 상기 제2삼방밸브(52) 중 인렛부(A2)와 제2아웃렛부(C2)를 개방함으로써 구현가능하다.
도 5를 참조하면, 상기 제3모드는, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출시키는 모드로, 상기 제1삼방밸브(51) 중 제2인렛부(C1)와 아웃렛부(B1)를 개방하고, 상기 제2삼방밸브(52) 중 인렛부(A2)와 제2아웃렛부(C2)를 개방함으로써 구현가능하다.
도 6을 참조하면, 상기 제4모드는, 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급중인 상기 처리배수(DB)와, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 함께 상기 선박 외부로 배출시키는 모드로, 상기 제1삼방밸브(51)의 제1, 2인렛부(A1, C1)와 아웃렛부(B1)를 모두 개방하고, 상기 제2삼방밸브(52) 중 인렛부(A2)와 제2아웃렛부(C2)를 개방함으로써 구현가능하다.
도 7을 참조하면, 상기 제5모드는, 상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 것과, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출하는 것을 동시에 중단시키는 모드로, 상기 제1삼방밸브(51)의 제1, 2인렛부(A1, C1)를 함께 폐쇄함으로써 구현가능하다.
오폐수 배출을 규제하는 규제국이나 항구에 진입할 때에는, 상기 처리폐수(DB)와 중수(G)를 상기 홀딩탱크(20)에 일시적으로 저장(선박 운항 조건을 종합적으로 고려하여 상기 제1, 5모드 중 하나로 운용)함으로써, 오폐수 배출 규제 요건을 만족시킬 수 있다.
그리고, 상기 선박이 오폐수 배출을 규제하는 항구를 벗어나 공해상에서 운항할 때에는, 상기 처리폐수(DB) 또는 상기 홀딩탱크(20)에 내부의 상기 오폐수(W)를 상기 선박 외부로 배출(선박 운항 조건을 종합적으로 고려하여 상기 제2, 3, 4모드 중 하나로 운용)할 수 있다.
11 : 처리폐수공급로 12 : 중수공급로
20 : 홀딩탱크 30 : 오폐수배출로
31 : 상류부 32 : 하류부
40 : 펌프 51 : 제1삼방밸브
52 : 제2삼방밸브 DB : 처리폐수
G : 중수 W : 오폐수

Claims (7)

  1. 선박의 오폐수 배출 구조에 있어서,
    하수처리장치(sewage treatment plant)(STP)에서 정화처리된 후 선박 외부로 배출되는 처리폐수(DB)와, 상기 처리폐수(DB)와는 별도의 배관을 통해 상기 선박 외부로 배출되는 중수(grey water)(G)가 함께 임시로 저장되는 홀딩탱크(holding tank)(20); 및
    상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB)와 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출가능한 유로를 형성하는 오폐수배출로(30);
    를 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리폐수(DB)는,
    상기 하수처리장치(STP)의 처리폐수 배출단부에서 상기 홀딩탱크(20)까지 연장형성된 처리폐수공급로(11)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급되며,
    상기 중수(G)는,
    상기 처리폐수공급로(11)와는 별도로 상기 홀딩탱크(20)에 연결된 중수공급로(12)에 의해 상기 홀딩탱크(20)로 공급되는 선박의 오폐수 배출 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하수처리장치(STP)에서 배출된 상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)로 공급하도록 상기 처리폐수공급로(11)상에 설치되는 펌프(40);
    를 더 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오폐수배출로(30)는,
    상류단(UE)이 상기 홀딩탱크(20)에 연결되며, 하류단(DE)이 상기 펌프(40)의 상류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되는 상류부(31); 및
    상류단(UE)이 상기 펌프(40)의 하류측에서 상기 처리폐수공급로(11)에 연결되고, 하류단(DE)이 상기 선박 외부와 연통되는 하류부(32);
    를 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 상류부(31)간의 연결부에 설치되는 제1삼방밸브(3way valve)(51); 및
    상기 처리폐수공급로(11)와 오폐수배출로의 하류부(32)간의 연결부에 설치되는 제2삼방밸브(3way valve)(52);
    를 더 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    외부에서 제어신호를 입력받아 상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태를 조정하는 밸브컨트롤러;
    를 더 포함하는 선박의 오폐수 배출 구조.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1, 2삼방밸브(51, 52)의 개폐상태에 따라,
    상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 제1모드;
    상기 처리폐수(DB)를 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급하지 않고 상기 선박 외부로 직배출시키는 제2모드;
    상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출시키는 제3모드;
    상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 공급중인 상기 처리배수(DB)와, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 함께 상기 선박 외부로 배출시키는 제4모드; 및
    상기 하수처리장치(STP)에서 상기 홀딩탱크(20)측으로 상기 처리배수(DB)를 공급하는 것과, 상기 홀딩탱크(20) 내부의 상기 처리폐수(DB) 및 중수(G)를 상기 선박 외부로 배출하는 것을 동시에 중단시키는 제5모드;
    를 포함한 다양한 모드로 운용되는 선박의 오폐수 배출 구조.
KR1020110061108A 2011-06-23 2011-06-23 선박의 오폐수 배출 구조 KR101215482B1 (ko)

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