KR20110052330A - 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 관한 것으로 특히, 공지의 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 있어서, 전기분해 반응기의 입구 측에 제어부의 제어를 받아 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 전기분해 반응기 내의 전기전도도가 일정수준 이상으로 항상 유지되게 하는 첨가제 주입수단을 부가 설치하되, 상기 첨가제 주입수단은 첨가제 저장조와 첨가제 주입펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 전해질 농도 저하에 따른 전해질 용액 저항 증가와 그에 따른 부가적인 전류 및 전압효율 강하와 같은 문제점을 해결할 수 있고, 카르복실산계 폴리머를 첨가하여 음극에서 생성되는 스케일의 성장을 억제하여 전극 교체 시까지 산 세정이 필요 없는 전기분해 방식 선박평형수 처리장치를 제공하며, 전해수 입구 염도 저하에 따른 전류 및 전압 효율 감소 문제와 전기분해 반응기의 장기운전에 따른 운전효율 감소 문제를 해결할 수 있는 것이다.

첨가제, 전해수, 선박평형수, 수소(가스)분리, 첨가제 주입펌프, 알칼리 금속염, 카르복실산계 폴리머

Description

알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치{Advanced electrolysis system using alkaline metal salt and carboxylated polymer as enhancement additives for ballast water treatment}

본 발명은 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생물을 사멸하기 위한 전해수를 제조하기 위해 전기 분해 방식의 선박평형수 처리 장치로 공급되는 원수에 알카리 금속염 계열의 전해질과(또는) 카르복실산계 폴리머를 첨가하거나, 알카리 금속염 계열의 전해질과 카르복실산계 폴리머가 첨가된 전해질을 원수로 하여 전기분해(전해) 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 선박은 화물을 적재하지 않은 경우 안정성을 유지하고, 추진력의 효율을 위해 선박평형수 탱크(일면 "발라스트 탱크(Ballast Tank)"라고도 함)를 적용하고 있으며, 이와 같은 선박평형수 탱크는 화물의 싣고 내림에 따른 선박의 무게중심 변동을 줄이고 안전한 항해를 보장하기 위한 것으로, 좌우로 대칭이 되도록 여러개가 설치되어 있으며 각 탱크가 독립적이어서 채워진 해수는 이동하지 않는 다.

따라서 선박의 항해에 따라 화물의 싣고 내림이 반복되면서 선박평형수 탱크에는 연속적으로 해수가 채워졌다 빠지는 과정이 반복되며, 이때 해수와 함께 유입된 침전물 및 해양생물 등 각종 고형물이 운항하는 동안에 침전물이 된다.

부유하던 고형물이 침전되면 선박평형수 탱크에서 해수를 배출시킬 때 해수와 함께 배출되지 않고 바닥에 쌓이게 되며 운항회수가 많아짐에 따라 그 양은 점점 축적되고, 시간이 지남에 따라 굳어져서 제거하기 어려운 상태가 된다.

더욱이 화물을 적재할 때는 선박평형수 탱크를 비우게 되는데, 이때 탱크 내에 있는 수 톤의 물과 함께 병원균, 연체 동물, 물고기 등이 배출되어 주변 생태계에 악 영향을 미치게 되는데, 일례로 미국 오대호(Great Lakes)에는 최소한 185종의 외래 해양생물이 있는 것으로 확인되고 있으며, 선박평형수 탱크가 이러한 외래 해양생물 유입의 주요 원인으로 비난을 받고 있다.

이에 대한 대책으로 2008년 3월 넷째 주부터 미국 세인트 로렌스 해로개발공사(U.S. Saint Lawrence Seaway Development Corp)는 외래 해양생물의 오대호 유입을 감소시키기 위해 새로운 규칙을 공시됨에 따라, 모든 선박은 해로로 들어가기 전에 바닷물로 선박평형수 탱크를 세척해야 한다.

또한, 미 의회는 선박평형수 탱크 내에 외래종을 없애기 위해 선박 내에 고가의 자체 소독 시스템을 설치하도록 강제하는 법률제정을 고려하고 있으며, 자체 소독 시스템에는 필터, 자외선 조사, 화학 살생물제(chemical biocide) 등을 포함하는 기술을 사용하고 있다.

따라서, 최근에는 선박평형수에 의한 해양 생태계 오염을 방지하기 위해 다양한 선박평형수 처리방법과 장치가 발명되어 적용되고 있으며, 이와 같은 다양한 방법 중에서 전기분해 방식의 선박평형수 처리장치의 개발이 활발하다.

이와 같은 전기분해 방식의 선박평형수 처리 장치는 선박 내에서 전기분해 반응을 통해 생성된 염소기체 또는 차아염소산(HClO 또는 ClO-)을 선박평형수에 포함된 생물의 사멸에 이용하는 방법이다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기분해 방식 선박평형수 처리장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 통상적인 선박평형수 처리장치는, 선박해수 유입구(100)로 유입된 원수의 일부를 전기분해 반응기(300)로 공급시켜 줌과 동시에 감압밸브(700)를 통해 선박평형수 탱크(600)로 공급하는 선박평형수 펌프(200)와; 원수를 전기분해 반응시켜 가스분리기(400)에 전해수로 공급하는 전기분해 반응기(300)와; 전기분해 반응기(300)에 전류를 공급하는 전원공급장치(300a)와; 전기분해 반응기(300)에서 생산된 전해수에 포함된 가스를 분리하기 하는 가스분리기(400)와; 가스분리기(400)에서 수소가스로 분리/배출되는 차아염소산 농축액을 선박평형수 탱크(600)로 주입시켜 주는 전해액 주입펌프(500)와; 상기한 각 구성품의 구동을 제어하는 제어부(900)로 구성되어 있다.

그리고 부가적으로 장기적인 전기분해 반응기 운전과정에서 생성되는 스케일을 제거하기 위해 산세척 시스템(도시 생략함)이 추가될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 전기분해방식의 선박평형수 처리장치는, 전해용 원 수로 발라스트 과정에서 운전되는 펌프에서 공급됨에 따라 발라스트수의 물성에 따라 전해 효율에 영향을 미치는 전기전도도가 변하게 되므로 강 하구와 같이 염도가 낮은 지역에서는 전해효율이 더욱 나빠지게 되어 전원공급장치가 과도하게 설계되어야 한다는 문제점이 있다.

즉, 전기분해 반응기를 이용하여 해수를 전기분해 하는 경우, 음극에서는 수소 기체가 발생하고, 음극 주변에서 pH가 상승하여 칼슘 또는 마그네슘과 같은 양이온의 수산화물 또는 카보네이트 스케일이 음극에 침적되어 전기분해반응기의 전기저항을 증가시켜 전류 및 전압효율을 감소시키게 되는데, 상기와 같이 전기분해 반응을 이용하여 염소기체 또는 차아염소산을 제조하는 경우 전기분해 반응기의 효율은 용액의 전기전도도와 용액 내에 존재하는 염소이온의 농도에 영향을 받음으로 강 하구 등과 같이, 염도가 낮은 원수를 처리하는 경우, 낮은 전기 전도도는 전기분해 반응의 효율을 감소시켜 공정 전체의 효율 저하를 초래하게 된다.

또한, 전기분해 반응기는 작동원리상 전해과정에서 전해질 속의 양이온들이 음극으로 이동하여 스케일이 형성되어 주기적으로 산 세정을 실시해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 선박평형수에 고농도의 알카리 금속염의 전해질을 첨가하거나 원수로 사용함으로써 전기분해 반응기 내부에서 전해질의 전기전도도를 개선할 수 있어 전류 및 전압 효율을 향상시킬 수 있고, 전원 공급장치의 과도 용량설계를 개선할 수 있는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전기분해 방식 선박평형수 처리장치의 전기분해 반응기 공급라인에 카르복실산계 폴리머를 첨가하여 음극에서 생성되는 스케일의 성장을 억제함으로써 전극 교체 시까지 산 세정이 필요 없는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 선박해수 유입구로 유입된 원수의 일부를 전기분해 반응기로 공급시켜 줌과 동시에 감압밸브를 통해 선박평형수 탱크로 공급하는 선박평형수 펌프와; 원수를 전기분해 반응시켜 가스분리기에 전해수로 공급하는 전기분해 반응기와; 전기분해 반응기에 전류를 공급하는 전원공급장치와; 전기분해 반응기에서 생산된 전해수에 포함된 가스를 분리하기 하는 가스분 리기와; 가스분리기에서 수소가스로 분리/배출되는 차아염소산 농축액을 선박평형수 탱크로 주입시켜 주는 전해액 주입펌프와; 상기한 각 구성품의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 있어서, 상기 전기분해 반응기의 입구 측에 제어부의 제어를 받아 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 전기분해 반응기 내의 전기전도도가 일정수준 이상으로 항상 유지되게 하는 첨가제 주입수단을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 첨가제 주입수단은 첨가제 저장조와 첨가제 주입펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 첨가제 저장조는 기존의 선박에 구비된 선미 선박평형수 탱크를 이용하되, 상기 첨가제 저장조로는 전해질 저장조와 스케일 방지제 저장조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 스케일 방지제 저장조에 충진되는 스케일 방지제로는 음극스케일의 성장을 억제하는 카르복실산계 폴리머를 첨가하여, 전기분해 반응기의 장기운전시에도 음극에서 생성된 스케일에 의한 전류 및 전압효율 감소를 억제할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전해질 저장조 및 스케일 방지제 저장조의 출구에는 첨가제 투입량 제어용 전자변을 각각 설치하고, 상기 제어부로 하여금 전기분해 반응기 내의 전기전도도 또는 전압을 측정하여 사용자에 의해 설정된 전기전도도와 상호 비교한 후 그 결과에 부응하여 첨가제의 주입량을 자동 제어할 수 있도록 하여 전기분해 반응기 운전시 항상 최적의 전해질 농도를 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선박평형수에 고농도의 알카리 금속염의 전해질을 첨가하거나 원수로 사용함으로써 전기분해 반응기 내부에서 전해질의 전기전도도를 개선할 수 있어 전류 및 전압 효율을 향상시킬 수 있고, 전원 공급장치의 과도 용량설계를 개선할 수 있으며, 또한 전기분해방식 선박평형수 처리장치의 전기분해 반응기 공급라인에 카르복실산계 폴리머를 첨가하여 음극에서 생성되는 스케일의 성장을 억제함으로써 전극 교체 시까지 산 세정이 필요 없는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

즉, 본 발명에서는 선박평형수 처리를 위한 전기분해 반응기 내의 전기전도도를 항상 일정수준 이상으로 유지시켜 줌으로써, 전해질 농도 저하에 따른 전해질 용액 저항 증가와 그에 따른 부가적인 전류 및 전압효율 강하와 같은 문제점을 해결할 수 있고, 또한 카르복실산계 폴리머를 첨가하여 음극에서 생성되는 스케일의 성장을 억제하여 전극 교체 시까지 산 세정이 필요 없는 전기분해 방식 선박평형수 처리장치를 제공하여, 전해수 입구 염도 저하에 따른 전류 및 전압 효율 감소 문제와 전기분해 반응기의 장기운전에 따른 운전효율 감소 문제를 해결하는 효과가 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 전기분해방식의 선박평형수 처리장치의 개략 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 전기분해방식의 선박평형수 처리장치 중 첨가제 저장조로 선미 선박평형수 탱크를 활용한 상태의 개략 구성도를 나타낸 것이며, 도 4는 염분 농도에 따른 전기분해 반응기 내의 전기전도도 변화 특성 그래프를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)(b)는 카르복실산계 폴리머 첨가제에 의한 전기분해 반응기의 음극 스케일 억제효과를 나타낸 반응도이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 선박해수 유입구(1)로 유입된 원수의 일부를 전기분해 반응기(3)로 공급시켜 줌과 동시에 감압밸브(7)를 통해 선박평형수 탱크(6)로 공급하는 선박평형수 펌프(2)와; 원수를 전기분해 반응시켜 가스분리기(4)에 전해수로 공급하는 전기분해 반응기(3)와; 전기분해 반응기(3)에 전류를 공급하는 전원공급장치(3a)와; 전기분해 반응기(3)에서 생산된 전해수에 포함된 가스를 분리하기 하는 가스분리기(4)와; 가스분리기(4)에서 수소가스로 분리/배출되는 차아염소산 농축액을 선박평형수 탱크(6)로 주입시켜 주는 전해액 주입펌프(5)와; 상기한 각 구성품의 구동을 제어하는 제어부(9)로 구성된 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 있어서,

상기 전기분해 반응기(3)의 입구 측에 제어부(9)의 제어를 받아 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도가 일정수준 이상으로 항상 유지되게 하는 첨가제 주입수 단(8)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 첨가제 주입수단(8)은 첨가제 저장조(81)와 첨가제 주입펌프(82)로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 첨가제 저장조(81)는 기존의 선박에 구비된 선미 선박평형수 탱크(6)를 이용하되, 상기 첨가제 저장조(81)로는 전해질 저장조(811)와 스케일 방지제 저장조(812)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 스케일 방지제 저장조(812)에 충진되는 스케일 방지제로는 음극스케일의 성장을 억제하는 카르복실산계 폴리머를 첨가하여, 전기분해 반응기(3)의 장기운전시에도 음극에서 생성된 스케일에 의한 전류 및 전압효율 감소를 억제할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전해질 저장조(811) 및 스케일 방지제 저장조(812)의 출구에는 첨가제 투입량 제어용 전자변(811a)(812a)을 각각 설치하고, 상기 제어부(9)로 하여금 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도 또는 전압을 측정하여 사용자에 의해 설정된 전기전도도와 상호 비교한 후 그 결과에 부응하여 첨가제의 주입량을 자동 제어할 수 있도록 하여 전기분해 반응기 운전시 항상 최적의 전해질 농도를 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 선박해수 유입구(1)와, 선박평형수 펌프(2), 전기분해 반응기(3), 전원공급장치(3a), 감압밸브(7), 가스분리기(4), 선박평형수 탱크(6), 전해액 주입펌프(5) 및 제어부(9)로 구성되는 공지의 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 있어서, 전기분해 반응기(3)의 입구 측에 제어부(9)의 제어를 받는 첨가제 주입수단(8)을 부가 설치하여, 상기 첨가제 주입수단(8)으로 하여금 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도가 항상 일정수준 이상을 유지되게 하도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 공지된 전기분해방식의 선박평형수 처리장치는 선박해수 유입구(1)로 유입된 선박평형수의 일부를 선박평형수 펌프(2)를 이용하여 전기분해 반응기(3)로 펌핑해 주고, 가스분리기(4)에서 수소가스를 분리/배출하고 하부에 연결된 전해액 주입펌프(5)를 이용하여 생성된 차아염소산 농축액을 선박평형수 탱크(6) 측으로 주입시켜 주는 방식을 갖는다.

이에 반하여 본 발명은 상기한 공지의 선박평형수 처리장치 중 전기분해 반응기(3)의 입구 측에 제어부(9)의 제어를 받는 첨가제 주입수단(8)을 부가 설치하여 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 주어 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도가 항상 일정수준 이상을 유지되게 하도록 한 것으로, 이때 상기 첨가제 주입수단(8)은 첨가제가 저장되는 첨가제 저장조(81)와, 상기 첨가제 저장조(81)에 저장된 첨가제를 펌핑하여 전기분해 반응기(3)로 유입되는 원수에 정해진 량만큼 주입시켜 주는 첨가제 주입펌프(82)로 구성된다.

상기에 있어서 첨가제 저장조(81)는 선박에 별도로 설치할 수도 있으나, 선 박내의 설치공간을 포함하여 설치비용 등을 감안하여 볼 때 기존 선박에 이미 구비되어 있는 수개의 선박평형수 탱크 중 도 3과 같이 선미 선박평형수 탱크(6)를 이용하는 것이 바람직하며, 또한 상기 첨가제 저장조(81)로는 전해질 저장조(811)와 스케일 방지제 저장조(812)가 포함된다.

이때, 상기 스케일 방지제 저장조(812)에 충진되는 스케일 방지제로는 음극스케일의 성장을 억제하는 카르복실산계 폴리머를 첨가시켜 주어, 전기분해 반응기(3)의 장기운전시에도 음극에서 생성된 스케일에 의한 전류 및 전압효율 감소를 억제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기에 있어서 전해질 저장조(811) 또는 스케일 방지제 저장조(812)에 저장되는 전해질 또는 카르복실산계 폴리머를 첨가제 주입펌프(82)를 이용하여 전기분해 반응기(3)로 유입되는 원수에 주입시켜 줄 때 원수의 수질에 무관하게 무조건 정해진 량을 지속적으로 주입시켜 줄 경우 원수의 수질이나 전압 등이 따라 실시간으로 변화되는 특성을 가진 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도에 악 영향을 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 전해질 저장조(811) 및 스케일 방지제 저장조(812)의 출구에 첨가제 투입량 제어용 전자변(811a)(812a)을 각각 더 설치하고, 상기 제어부(9)로 하여금 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도 또는 전압을 측정하여 사용자에 의해 설정된 전기전도도와 상호 비교한 후 그 결과에 부응하여 첨가제의 주입량을 자동 제어하도록 함으로써 전기분해 반응기(3) 운전시 항상 최적의 전해질 농도를 유지시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 장치의 일 실시 예는, 선박해수 유입구(100)로 유입된 해수를 선박평형수 펌프(200)에서 펌핑하여 전기분해 반응기(3)로 전달할 때 제어부(9)에 의해 그 구동이 제어를 받는 상기 첨가제 주입펌프(82)가 첨가제 저장조(81) 중 전해질 저장조(811)에 저장된 첨가제를 혼합시켜 전기분해 반응기(3)를 통과시키고, 가스분리기(4)에서 수소가스를 분리/배출하고 하부에 연결된 전해액 주입펌프(5)를 이용하여 생성된 차아염소산 농축액을 선박평형수 펌프 토출배관부에 주입하게 되는 방식이다.

이때, 첨가제의 혼합에 의해 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도는 유입해수의 염분 농도와 무관하게 항상 최적의 전기전도도를 유지하여, 전기분해 반응기의 전류 및 전압 효율을 최적으로 유지하게 된다.

또한 스케일 방지제 저장조(812)를 이용하여 주입된 카르복실산계 폴리머 첨가제는 전기분해 반응기(3)의 장기운전시 발생할 수 있는 음극 스케일의 침적을 저감시켜 장기 운전시에도 산 세정 없이 전기분해 반응기(3)의 성능이 유지된다.

도 3은 선미 선박평형수 탱크를 첨가제 저장조(81)로 이용하는 방법을 도시화한 것으로, 선미 선박평형수 탱크(6)에 첨가제를 저장하고, 첨가제 주입펌프(82)를 이용하여 전기분해 반응기(3)로 유입되는 원수에 첨가제를 주입하여 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도를 최적의 상태로 유지시켜 준다.

이때, 상기 전기분해 반응기(3) 내의 전기전도도는 도 4에 도시된 바와 같이 염분 농도에 따른 전기분해 반응기 내의 전기전도도도 상승함을 알 수 있다.

한편, 일반적으로 전기분해 반응기를 이용하여 해수를 전기분해 하는 경우, 음극에서는 수소 기체가 발생하고, 음극 주변에서 pH가 상승하여 칼슘 또는 마그네슘과 같은 양이온의 수산화물 또는 카보네이트 스케일이 음극에 침적되어 전기분해반응기의 전기저항을 증가시켜 전류 및 전압효율을 감소시킨다고 알려져 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 카르복실산계 폴리머를 첨가하여 도 5의 (a)에 나타난 바와 같이, 스케일의 성장을 억제하고, 도 5의 (b)와 같이 이온화된 카르복실기에 의해 용액 내에서 분산되어 정전기적 반발력으로 스케일 성분의 음극 침적을 방지할 수 있는 원리를 이용한 것이다.

또한, 통상적으로 선박평형수 탱크는 구역으로 분류되어 있으며, 크게 좌우 측면; 바닥; 선수; 선미로 구분되는데, 이 가운데 선수, 선미 탱크는 화물의 이동과 무관하게 선박평형수 주입 및 배출에 관여하지 않는다.

따라서, 본 발명에서는 통상적인 운전에서 선수, 선미 탱크에 전기분해 반응기의 전기전도도 유지를 위한 첨가제를 보관하고, 강 하구 등과 같은 염도가 낮은 지역에서 선박평형수를 처리할 때, 보관중인 첨가제 이용하여 전해수를 제조하여 주입함으로써 염도저하에 따른 전기분해 반응기의 전류효율의 감소를 해소할 수 있다.

그러므로, 상기 첨가제 저장조(81)로 선박의 선미 선박평형수 탱크를 이용할 수 있으며, 상기 첨가제 저장조(81)를 대신하여 선박의 선미 선박평형수 탱크(6)를 이용하기 위해서는 도 3과 같이 전기분해 반응기(3) 입구 측과 선미 선박평형수 탱크(6)를 별도의 배관으로 연결하고 첨가제 공급을 위한 첨가제 주입펌프(82)를 연결해서 구성할 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 종래 선박평형수 처리장치의 개략 구성도,

도 2는 본 발명 전기분해방식의 선박평형수 처리장치의 개략 구성도.

도 3은 본 발명 전기분해방식의 선박평형수 처리장치 중 첨가제 저장조로 선미 선박평형수 탱크를 활용한 상태의 개략 구성도.

도 4는 염분 농도에 따른 전기분해 반응기 내의 전기전도도 변화 특성 그래프.

도 5의 (a)(b)는 카르복실산계 폴리머 첨가제에 의한 전기분해 반응기의 음극 스케일 억제효과를 나타낸 반응도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 선박해수 유입구 2 : 선박평형수 펌프

3 : 전기분해 반응기 3a : 전원공급장치

4 : 가스분리기 5 : 전해액 주입펌프

6 : 선박평형수 탱크 7 : 감압밸브

8 : 첨가제 주입수단

81 : 첨가제 저장조 82 : 첨가제 주입펌프

811 : 전해질 저장조 812 : 스케일 방지제 저장조

811a, 812a : 첨가제 투입량 제어용 전자변

9 : 제어부

Claims (6)

1. 선박해수 유입구로 유입된 원수의 일부를 전기분해 반응기로 공급시켜 줌과 동시에 감압밸브를 통해 선박평형수 탱크로 공급하는 선박평형수 펌프와; 원수를 전기분해 반응시켜 가스분리기에 전해수로 공급하는 전기분해 반응기와; 전기분해 반응기에 전류를 공급하는 전원공급장치와; 전기분해 반응기에서 생산된 전해수에 포함된 가스를 분리하기 하는 가스분리기와; 가스분리기에서 수소가스로 분리/배출되는 차아염소산 농축액을 선박평형수 탱크로 주입시켜 주는 전해액 주입펌프와; 상기한 각 구성품의 구동을 제어하는 제어부로 구성된 전기분해방식의 선박평형수 처리장치에 있어서,

   상기 전기분해 반응기의 입구 측에 제어부의 제어를 받아 원수에 포함된 전해질의 농도가 일정수준 이상으로 유지하도록 첨가제를 주입시켜 전기분해 반응기 내의 전기전도도가 일정수준 이상으로 항상 유지되게 하는 첨가제 주입수단을 부가 설치한 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 첨가제 주입수단은 첨가제 저장조와 첨가제 주입펌프로 구성한 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박 평형수 처리장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 첨가제 저장조로는 전해질 저장조와 스케일 방지제 저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 첨가제 저장조는 기존의 선박에 구비된 선미 선박평형수 탱크를 이용한 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 스케일 방지제 저장조에 충진되는 스케일 방지제로는 음극스케일의 성장을 억제하는 카르복실산계 폴리머를 첨가하여, 전기분해 반응기의 장기운전시에도 음극에서 생성된 스케일에 의한 전류 및 전압효율 감소를 억제할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식 의 선박평형수 처리장치.
6. 청구항 3에 있어서,

   상기 전해질 저장조 및 스케일 방지제 저장조의 출구에는 첨가제 투입량 제어용 전자변을 각각 설치하고, 상기 제어부로 하여금 전기분해 반응기 내의 전기전도도 또는 전압을 측정하여 사용자에 의해 설정된 전기전도도와 상호 비교한 후 그 결과에 부응하여 첨가제의 주입량을 자동 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 알카리 금속염 및 카르복실산계 폴리머를 첨가한 전기분해방식의 선박평형수 처리장치.

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