(57)【要約】  本発明は海洋廃棄物の海上収去、前処理及び島嶼地域への電力供給が可能な海洋廃棄物資源化処理船舶に関するもので、海洋廃棄物収去装置（１０）と、第１バンカー（２０）と、破砕装置（３０）と、選別装置（４０）と、選別物貯蔵槽（５０）と、乾燥装置（６０）と、第２バンカー（７０）と、第１クレーン（８０）と、焼却炉（９０）と、灰処理装置（１１０）と、ボイラー（１００）と、発電装置（１２０）と、送電装置（１３０）と、を含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。
2013538155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）船舶の停泊中、港内の陸上または海上に捕集されている海洋廃棄物を船舶内に収去または船舶の移動中に海底に沈積されている海洋廃棄物を船舶内に収去する収去装置と；
Ｂ）前記収去装置を通じて収去された海洋廃棄物を保管する貯蔵槽で、海洋廃棄物が含む海水及び異物を１次的に除去する第１バンカーと；
Ｃ）前記第１バンカーに集荷された海洋廃棄物を破砕する破砕装置と；
Ｄ）前記破砕装置を通過した海洋廃棄破砕物を性状によって選別する選別装置と；
Ｅ）前記選別装置を通じて選別される選別物を性状によって貯蔵するための選別物貯蔵槽と；
Ｆ）前記選別物貯蔵槽の選別可燃物が含む水分を２次的に除去するための乾燥装置と；
Ｇ）前記乾燥装置を通じて乾燥された選別可燃物を貯蔵する第２バンカーと；
Ｈ）第２バンカーに集荷された選別可燃物を焼却炉に投入するための第１クレーンと；
Ｉ）前記第２バンカーで前記第１クレーンを通じて運搬及び投入される選別可燃物を焼却して熱エネルギー源を生産する焼却炉と；
Ｊ）前記焼却炉を通じて発生した熱エネルギー源を発電に用いるためのボイラーと；
Ｋ）前記焼却炉を通じて焼却された選別可燃物の灰を回収して処理する灰処理装置と；
Ｌ）前記ボイラーで発生されたスチームで電力を生産する発電装置と；
Ｍ）前記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域に設置されている海底ケーブルに連結させて電力を伝達するための送電装置と；
Ｎ）船舶の出港または補助動力を供給するための補助動力装置と；を含むことを特徴とする海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項２】
前記Ｂ）第１バンカーは、海洋廃棄物が含む海水成分を１次的に除去するために、バンカーの最下部は海水を捕集することができる落水区間と；前記落水区間の上部に形成されて、海水中の異物を取り除くことができる岩層、砂利層、砂層で構成される濾過層と；前記濾過層の上部に形成されて、海洋廃棄物を保管する海洋廃棄物保管層と；前記落水区間に捕集された海水及び異物を浄化して、海洋に戻すか、前記保管層の上部に浄化された処理水をフィードバックして、海洋廃棄物の異物除去効率を高めるための水処理装置と；を含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項３】
前記Ｄ）選別装置は、海洋廃棄物内の金属を選別するための金属選別器、及び非鉄金属を選別するための非鉄金属選別器を含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項４】
前記Ｅ）選別物貯蔵槽は、選別物を性状によって保管するための選別金属貯蔵槽、選別非鉄金属貯蔵槽、及び選別可燃物貯蔵槽を含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項５】
前記Ｈ）第１クレーンは、前記第２バンカーと前記焼却炉の内部にそれぞれ前後方向と左右方向にそれぞれ対向する位置にそれぞれ配置されて、前記第２バンカーと前記焼却炉の内部に固定されている支柱フレームと；前記支柱フレームの左右方向にそれぞれ配置されて、前後方向に位置したそれぞれの前記支柱フレームの両端に位置している支持フレームと；前記支持フレームの前後方向両端にそれぞれ配置されて、前記支柱フレームに支持されるように前記支持フレームを連結しながら、前記支持フレームを上下に移送させる上下移送装置と；前記支柱フレームの前面に横切るように配置されて、左右方向に位置したそれぞれの前記支持フレームの下部に両端が位置し、前記第２バンカーで前記焼却炉の方向に開放されて、相互連結される位置に移動される移送フレームと；前記移送フレームの左右方向両端上部にそれぞれ配置されて、前記支持フレームに支持されるように、前記移送フレームを連結しながら、前記移送フレームを前後に移送させる前後移送装置と；前記移送フレームの下部に配置されて、重量物が運送されるように、バケット作動装置の作動で把持されるバケット本体と；前記バケット本体の上部に配置されて、前記移送フレームに支持されるように、前記バケット本体と前記バケット作動装置を連結しながら前記バケット本体を左右に移送させる左右移送装置と；前記第２バンカーと前記焼却炉との間にそれぞれ配置されて、それぞれの前記第２バンカーと前記焼却炉の内部に配置された前記移送フレームが互いに連結されて、前記バケット本体がそれぞれの前記第２バンカーと前記焼却炉との間で移動されながら、前記重量物を運送させる連結フレームと；を含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項６】
前記Ｉ）焼却炉は水平型グレート形式のストーカー方式で焼却することを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項７】
前記Ｋ）灰処理装置は、灰冷却水、ウェットチェーンコンベア（ｗｅｔ  ｃｈａｉｎ  ｃｏｎｖｅｙｏｒ）及び灰を保管する灰貯蔵槽を含むが、前記ウェットチェーンコンベアは、前記焼却炉の端部の灰を前記灰冷却水を通じて前記灰貯蔵槽に灰を移送するにおいて、前記ウェットチェーンコンベアの入口及び出口にゲート型バルブをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項８】
前記Ｋ）灰処理装置は、灰冷却水、ウェットチェーンコンベア（ｗｅｔ  ｃｈａｉｎ  ｃｏｎｖｅｙｏｒ）及び灰を保管する灰貯蔵槽を含むが、焼却炉の端部の灰が前記灰冷却水に進入する進入部は、灰の落下調節台を含み、前記焼却炉の端部で灰冷却水までの深さは灰冷却水の深さの３〜６倍であり、前記ウェットチェーンコンベアは、ベルト表面に灰を容易に運ぶための据置台を含みながら、ウェットチェーンコンベアの傾斜は灰冷却水から灰貯蔵槽の端部まで灰冷却水の表面を基準に３０〜４５度の傾斜を有することを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項９】
前記Ｋ）ボイラーは、スチーム温度３００〜４００℃、スチーム圧力３０〜５０バールを保持して動作し、ボイラーのスチーム管の材質はステンレス鋼の材質であることを特徴とし、ボイラー補充水の供給時、純水を供給するための純水製造装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項１０】
前記Ｌ）発電装置は、ボイラーの廃熱を回収してタービンを利用した電力生産装置で、前記選別可燃物の一日処理基準量に生産される電力の６０〜７０％の電力を船舶の運航または島嶼地域へ電力を供給するための発電装置であり、供給される電力を船舶運航または島嶼地域への電力供給目的によって、電力供給を制御する電力供給制御装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【請求項１１】
前記送電装置は、前記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域で必要な形態で交流に切り替えて、交流電力を供給することができるようにするための整流器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海洋廃棄物の処理及び廃棄物のエネルギー化のためのシステムに関するもので、さらに詳しくは、沿岸に滞積されて焼却されて来た海洋廃棄物を利用することによって電力を生産して島嶼地域に電力を供給することができる新再生エネルギーを活用した船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上起因、海上起因及び漁業活動起因の韓国近海海洋廃棄物は、沿岸環境の破壊、海洋生態系の被害及び海上安全などの問題を引き起こしている。沿岸海域の臨海工業団地の拡大及び都会化、また生活水準の向上による汚染源の排出増加によって海上浮遊ごみ、海底面の沈積ごみ、汚染堆積物などで海洋自体の浄化能力を超えて深刻な状態になっている。
【０００３】
１９８０年代に入って、国際海事機構（ＩＭＯ）を中心にロンドンダンピング協約の改訂、海洋汚染防止法などの国際的規定を採択して問題意識を鼓吹させ、最近には、海洋汚染発生源を中心にした実態調査及び海洋生態系に及ぶ影響などに対する多角的な研究が行われる実情である。
【０００４】
これに対する研究及び努力は、海洋廃棄物の調査、予防、収去、処理及びリサイクルに対する実用化装備の開発と導入の多角的努力が行われており、特に、請願に関連して収去と処理が問題となり、一方、エネルギーのリサイクルの認識の普遍的普及によって、海洋廃棄物のリサイクルに対しても多くの努力がなされている。
【０００５】
海洋廃棄物は陸上発生廃棄物に比べて廃棄物の造成が簡単で、資源化可能な物質を多量に含んでおり、発熱量が高く、腐敗したり悪臭の可能性が低くて、早速に処理する必要がないという長所がある。一方、廃棄物の間の含水率の変動が大きくて、塩分による処理設備の腐食危険性が高く、切断や破砕を要する廃棄物が多く、発生位置が分散されて、収集や集荷体系の構成が容易でない。
【０００６】
このような海洋廃棄物の特性を考慮して、従来に海洋廃棄物を安定的に処理するために、海洋廃棄物に含まれている塩分及び異物を除去する前処理システムの開発が行われた。収去された海洋廃棄物の処理に対する技術的接近は、海水が添加された廃棄物の安定化で始まって廃棄物の特性上資源化まで繋がらなければならない。現在、塩分による処理設備の腐食を防止し、粗大性廃棄物（木材、ロープなど）の処理を可能とし、海洋廃棄物の資源化を極大化して、処理設備による公害物質の発生を最小化するために、洗浄機、カッター、破砕機、脱水器、乾燥器などからなる前処理システムが利用されているが、普通は沿岸に滞積された海洋廃棄物が収集される場所と距離があって、陸路を通じて２重の運び過程を経て処理されることから相変らずエネルギーの効率化の問題点が残っている。
【０００７】
より詳しく問題点ついて説明すれば、韓国では廃棄物処理のために埋め立てに依存しているが、敷地の確保や２次汚染問題によって焼却に依存する傾向が漸次に増加されている。即ち、現在海洋で収去される廃棄物は年間３０万トンに迫っており、この中で処理される廃棄物は約１０万トンで、収去される廃棄物は埋め立てと焼却そして一部金属に対してリサイクル方法で処理され、廃タイヤはセメント焼成炉の補助燃料に活用されるなど、リサイクルが可能な廃棄物を除いた大部分の海洋廃棄物は指定された廃棄物焼却炉で焼却処理され、または指定された埋立地で埋め立てなどの方法で処理されている。指定された廃棄物処理設備は、大部分京幾、蔚山、麗水などのような大規模の公団地域に位置しているため、海洋廃棄物の収去現場とは距離が遠い場合が多く、海洋廃棄物を処理するために、高い処理費用と運送費用（経費）を負担しなければならない。
【０００８】
一方、廃棄物の移送車による生活環境の破壊のような各種環境問題を誘発して、住民の環境施設の設置に対する反対が強く、その影響が海洋廃棄物の処理にまで及ぼしている。
【０００９】
上記のような海洋廃棄物の収去と処理及びリサイクルに対する観点では、海洋廃棄物の滞積、収去される場所は、沿岸の特定位置に散在されていて、陸路を通じて各沿岸での海洋廃棄物が運搬される問題点を解決する必要性があり、これに関しては様々な技術と装置が公開されている。
【００１０】
大韓民国登録特許第０５９５０２６号は「海上移動複合処理システム」に関し、海洋廃棄物を船舶で直接処理することができる複合処理システムを搭載して、海洋廃棄物の移送、資源化、減容を通じて陸上運搬を全部処理することができる自動化システムを提供している。しかし、上記海上移動複合処理システムは、船舶内で収集と破砕及び減容を主な目的としており、エネルギーのリサイクル段階までは及ばず、運航に必要なエネルギー供給源として重油などを必ず別途に用いるという点で資源再利用の問題やエネルギー効率の極大化の問題を克服していない。
【００１１】
一方、島嶼地域の電力供給の問題に関して、島嶼地域の電力の供給が円滑でなくて石油を利用した自家発電施設を通じて電力を供給している島嶼地域は、韓国全国に７４ヶ所に至る。特に、島地域に電力を供給するのにあっては莫大な費用が必要となり、小さい発電所を建てて電力を供給することも非効率的であるという問題点も存在して、島嶼地域に円滑に電力を供給するための手段乃至補助手段が必要である現実である。
【００１２】
大韓民国登録特許第０７６６１８５号は「海上複合火力発電所」に関するもので、海上での移動可能な船体の内部を区切って水密室を形成するなどの手段を通じて、船舶内での発電を開示している。しかし、上記「海上複合火力発電所」の技術は、発電のためのエネルギーの供給源として、液化天然ガスや重油（バンカーＣ油）、オリマルジョンなどの液化化石燃料を用いる点で、海洋廃棄物の処理及びリサイクルの問題を解決することができず、一方、この技術は一時的に電力需要先または非常時の電力供給源として活用するための手段と目的を有しているという点で、常時運航と運転を上程することができないという問題点がある。
【００１３】
一方、大韓民国公開特許２０１０−００３５１９６号は「船舶廃熱を利用した発電装置」に関するもので、船舶エンジンと熱交換されて予熱された凝縮水を排ガス廃熱回収機と熱交換させて、スチーム発電機セットの駆動に必要なスチームを生産してスチーム発電機セットに供給して発電をする装置に関する。しかし、海洋廃棄物の処理及びリサイクルに関する問題は解決することができなく、発電の方式も廃熱を回収することから島嶼地域に電力を供給するには相変らず問題点がある。
【００１４】
上述したように、現在海洋廃棄物の処理及びリサイクルの方法については、海洋廃棄物を陸上に運送しないで直ちに処理及びリサイクルすることができ、また海洋廃棄物が沿岸の特定地域に滞積されている特性上、海上の経路を通じて一括的に解決する必要性、及び運航に必要なエネルギーの供給において、海洋廃棄物の使用及び運航中の電力の蓄積と島嶼地域での電力供給のための包括的で多角的海洋廃棄物の処理及び活用方案が切実に要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記問題を解決するために案出されたもので、海洋廃棄物の処理とリサイクルまたはエネルギー化という２つの大きい軸で、第一、海洋廃棄物の処理に関しては、各沿岸に滞積されている海洋廃棄物が陸路を通じる運搬によって焼却施設やリサイクル施設で処理されるのではなく、海洋廃棄物がある所で収集して処理することによって、陸上への移動に必要な費用を節減させることを目的とする。このような方式は、循環的で、海上を通じて他の地域沿岸の海洋廃棄物を再び収去する過程を通じて陸上移動費用を二重に節約することができる。
【００１６】
第二、海洋廃棄物のリサイクルまたはエネルギー化の側面では、海洋廃棄物が有する高発熱量及びリサイクル性の優れた長所を活かして、陸上で一般的に焼却または埋立されて来た問題点を解決するために、船舶内に搭載されたシステムで海洋廃棄物を処理するための前処理システム、廃棄物の無公害的焼却を通じる船舶の動力エネルギー源利用装置、発電装置などを通じて、海洋廃棄物を利用して島嶼地域に電力を供給することができる多目的海洋廃棄物処理及びエネルギー化船舶を提供して、従来、陸上での焼却問題、埋立による敷地確保の問題及び土壌汚染の２次的環境問題を解決して、電力供給が円滑でない電力供給疏外地域である島嶼地域に高級エネルギー源としての電力エネルギーを供給して島嶼地域のエネルギー不足問題を一挙に解決する。
【００１７】
エネルギー使用の極大化という細部的側面では、海洋廃棄物を利用して、他地域に滞積されている海洋廃棄物を処理するために移動する過程に必要な動力エネルギーを既存の海洋廃棄物からエネルギーを受け、電力が必要な島嶼地域では、停泊して蓄積されている電力及び船舶内での自らの焼却を通じて電力を生産して島嶼地域に供給する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような課題を解決するための手段として、本発明はＡ）船舶の停泊中、港内の陸上または海上に捕集されている海洋廃棄物を船舶内に収去または船舶の移動中に海底に沈積されている海洋廃棄物を船舶内に収去する収去装置と；Ｂ）前記収去装置を通じて収去された海洋廃棄物を保管する貯蔵槽で、海洋廃棄物が含む海水及び異物を１次的に除去する第１バンカーと；Ｃ）前記第１バンカーに集荷された海洋廃棄物を破砕する破砕装置と；Ｄ）前記破砕装置を通過した海洋廃棄破砕物を性状によって選別する選別装置と；Ｅ）前記選別装置を通じて選別される選別物を性状によって貯蔵するための選別物貯蔵槽と；Ｆ）前記選別物貯蔵槽の選別可燃物が含む水分を２次的に除去するための乾燥装置と；Ｇ）前記乾燥装置を通じて乾燥された選別可燃物を貯蔵する第２バンカーと；Ｈ）第２バンカーに集荷された選別可燃物を焼却炉に投入するための第１クレーンと；Ｉ）前記第２バンカーで前記第１クレーンを通じて運搬及び投入される選別可燃物を焼却して熱エネルギー源を生産する焼却炉と；Ｊ）前記焼却炉を通じて発生した熱エネルギー源を発電に用いるためのボイラーと；Ｋ）前記焼却炉を通じて焼却された選別可燃物の灰を回収して処理する灰処理装置と；Ｌ）前記ボイラーで発生されたスチームで電力を生産する発電装置と；Ｍ）前記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域に設置されている海底ケーブルに連結させて電力を伝達するための送電装置と；Ｎ）船舶の出港または補助動力を供給するための補助動力装置と；を含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。
【００１９】
一方、本発明において、前記第１バンカーは、海洋廃棄物が含む海水成分を１次的に除去するために、バンカーの最下部は海水を捕集することができる落水区間と；前記落水区間の上部に形成されて、海水中の異物を取り除くことができる岩層、砂利層、砂層で構成される濾過層と；前記濾過層の上部に形成されて、海洋廃棄物を保管する海洋廃棄物保管層と；前記落水区間に捕集された海水及び異物を浄化して、海洋に戻すか、前記保管層の上部に浄化された処理水をフィードバックして、海洋廃棄物の異物除去効率を高めるための水処理装置と；を含むことができる。
【００２０】
また、本発明において、前記選別装置は、海洋廃棄物内の金属を選別するための金属選別器、及び非鉄金属を選別するための非鉄金属選別器を含むことができる。
【００２１】
また、本発明において、前記選別物貯蔵槽は選別物を性状によって保管するための選別金属貯蔵槽、選別非鉄金属貯蔵槽、及び選別可燃物貯蔵槽を含むことができる。
【００２２】
また、本発明において、前記第１クレーンは、前記第２バンカーと前記焼却炉の内部にそれぞれ前後方向と左右方向にそれぞれ対向する位置にそれぞれ配置されて、前記第２バンカーと前記焼却炉の内部に固定されている支柱フレームと；前記支柱フレームの左右方向にそれぞれ配置されて、前後方向に位置したそれぞれの前記支柱フレームの両端に位置している支持フレームと；前記支持フレームの前後方向両端にそれぞれ配置されて、前記支柱フレームに支持されるように前記支持フレームを連結しながら、前記支持フレームを上下に移送させる上下移送装置と；前記支柱フレームの前面に横切るように配置されて、左右方向に位置したそれぞれの前記支持フレームの下部に両端が位置し、前記第２バンカーと前記焼却炉の内側から左右方向に横切る位置にそれぞれ配置されている移送フレームと；前記移送フレームの左右方向両端上部にそれぞれ配置されて、前記支持フレームに支持されるように、前記移送フレームを連結しながら、前記移送フレームを前後に移送させる前後移送装置と；前記移送フレームの下部に配置されて、重量物が運送されるように、バケット作動装置の作動で把持されるバケット本体と；前記バケット本体の上部に配置されて、前記移送フレームに支持されるように、前記バケット本体と前記バケット作動装置を連結しながら前記バケット本体を左右に移送させる左右移送装置と；前記第２バンカーと前記焼却炉との間にそれぞれ配置されて、それぞれの前記第２バンカーと前記焼却炉の内部に配置された前記移送フレームが互いに連結されて、前記バケット本体がそれぞれの前記第２バンカーと前記焼却炉との間で移動されながら、前記重量物を運送させる連結フレームと；を含むことができる。
【００２３】
また、本発明において、前記焼却炉は水平型グレート形式のストーカー方式で焼却することができる。
【００２４】
一方、本発明において、前記灰処理装置は、灰冷却水、ウェットチェーンコンベア（ｗｅｔ  ｃｈａｉｎ  ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、及び灰を保管する灰貯蔵槽を含むが、前記ウェットチェーンコンベアは、前記焼却炉の端部の灰を前記灰冷却水を通じて前記灰貯蔵槽に灰を移送するにおいて、前記ウェットチェーンコンベアの入口及び出口にゲート型バルブをさらに含むか、焼却炉の端部の灰が前記灰冷却水に進入する進入部は、灰の落下調節台を含み、前記焼却炉の端部で灰冷却水までの深さは灰冷却水の深さの３〜６倍であり、前記ウェットチェーンコンベアは、ベルト表面に灰を容易に運ぶための据置台を含みながら、ウェットチェーンコンベアの傾斜は灰冷却水から灰貯蔵槽の端部まで灰冷却水の表面を基準に３０〜４５度の傾斜を有することを特徴とすることができる。
【００２５】
また、本発明において、前記ボイラーは、スチーム温度３００〜４００℃、スチーム圧力３０〜５０バール（ｂａｒ）（１ｂａｒは１００ｋＰａに相当。）を保持して動作し、ボイラーのスチーム管の材質はステンレス鋼の材質であることを特徴とし、ボイラー補充水の供給時、純水を供給するための純水製造装置をさらに含むことができる。
【００２６】
一方、本発明において、前記ボイラーで発生されたスチームによって作動されるタービンを利用した電力生産装置として、前記選別可燃物の一日処理基準量に生産される電力の６０〜７０％の電力を船舶の運航または島嶼地域へ電力を供給するための発電装置であり、供給される電力を船舶運行または島嶼地域への電力供給目的によって、電力供給を制御する電力供給制御装置をさらに含むことができる。
【００２７】
また、本発明において、前記送電装置は、前記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域で必要な形態に合わせて交流に切り替えて、交流電力を供給することができるようにするための整流器をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、海洋に滞積されている海洋廃棄物の処理に必要な陸上移送が不必要であり、海洋廃棄物の収集及び運搬過程で発生する環境問題を根本的に遮断することができるという効果を奏する。
【００２９】
そして、従来の海洋廃棄物は収去されて陸上に埋立されて来た状況から、埋立敷地の確保及び土壌汚染の２次環境問題を根本的に解決することができ、従来海洋廃棄物が有する優れた発熱量を有する特性を最大限に活用して、焼却を通じるエネルギー化の創出という効果を奏する。
【００３０】
また、転換されるエネルギーを海洋廃棄物が所々に滞積されている場所までの船舶運航に使って、従来の船舶運航に要求される燃料油使用を大幅に低減して費用を節減し、さらに、海洋廃棄物から転換されるエネルギー源は高級電気エネルギーとして、電力供給疏外地域である島嶼地域及び沿岸に供給することによって、別途の発電施設構築に必要となる費用の節減及びエネルギーの不均衡を害することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明における海洋廃棄物資源化処理船舶に対する一実施例で、改造式に示された図面である。
【図２】本発明における海洋廃棄物資源化処理船舶に対する他の実施例で、改造式に細分化して示した図面である。
【図３】本発明で用いられる上記第１バンカーの構造を示す改造式図面である。
【図４】本発明に用いられる一つの実施例で、第１クレーンの斜視図である。
【図５】灰処理装置の断面図である。
【図６】本発明における送電装置及びその利用を示す図面である。
【図７】上記送電ケーブルが上記受電装置送受電締結部と結合されて、電力を送電することができる状態の結合状態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に繰り返し再現が可能になるように、実施例及び図面を参照して詳しく説明する。
【００３３】
図１は本発明における海洋廃棄物資源化処理船舶に対する一実施例で、改造式で示した図面であり、図２は本発明における海洋廃棄物資源化処理船舶に対する他の実施例で、改造式に細分化して示した図面である。
【００３４】
図１及び図２によれば、本発明は、Ａ）船舶の停泊中、陸上または海上に捕集されている海洋廃棄物を船舶内に収去または船舶の移動中の海底に沈積されている海洋廃棄物を収去する収去装置１０と；Ｂ）上記収去装置を通じて収去された海洋廃棄物を保管する貯蔵槽で、海洋廃棄物が含む海水及び異物を１次的に除去する第１バンカー２０と；Ｃ）上記第１バンカーに集荷された海洋廃棄物を破砕する破砕装置３０と；Ｄ）上記破砕装置を通過した海洋廃棄破砕物を性状によって選別する選別装置４０と；Ｅ）上記選別装置を通じて選別される選別物を性状によって貯蔵するための選別物貯蔵槽５０と；Ｆ）上記選別物貯蔵槽の選別可燃物が含む水分を２次的に除去するための乾燥装置６０と；Ｇ）上記乾燥装置を通じて乾燥された選別可燃物を貯蔵する第２バンカー７０と；Ｈ）第２バンカーに集荷された可燃物を焼却炉に投入するための第１クレーン８０と；Ｉ）上記第２バンカーで上記第１クレーンを通じて運搬及び投入される選別可燃物を焼却して熱エネルギー源を生産する焼却炉９０と；Ｊ）上記焼却炉を通じて発生した熱エネルギー源を発電に用いるためのボイラー１００と；Ｋ）上記焼却炉を通じて焼却された選別可燃物の灰を回収して処理する灰処理装置１１０と；Ｌ）上記ボイラーで発生されたスチームで電力を生産する発電装置１２０と；Ｍ）上記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域に設置されている海底ケーブルに連結させて、電力を伝達するための送電装置１３０と；Ｎ）船舶の出港または補助動力を供給するための補助動力装置１４０と；を含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。
【００３５】
上記Ａ）海洋廃棄物収去装置１０は、船舶の停泊中、陸上または海上に捕集されている海洋廃棄物を船舶内に収去または船舶の移動中に海底に沈積されている海洋廃棄物を船舶内に収去する収去装置である。上記収去装置は船舶内に位置し、海洋廃棄物を収去するのに適する形態の各種収去装置が用いられることができる。
【００３６】
まず、本発明の上記海洋廃棄物収去装置の一実施例としては、船舶の停泊中、陸上または海上に捕集されている海洋廃棄物を船舶内に収去する収去装置として、船舶内にバケットクレーンやフォークレーンを装着して収去することができる。従来には港内廃棄物をダイバーを利用したり、港湾に設置された収去用クレーンを利用しているが、ダイバーを利用することは収去量の処理面で不適切で、上記海洋廃棄物収去装置は港湾に位置するより船舶に搭載することが他の沿岸に移動しても、直ちに船舶で収去可能であるので、海洋廃棄物の収去において時間を節約することができ、各港湾に収去装置を設置しなければならない負担と費用を低減することができるという点で船舶に搭載することが有用である。
【００３７】
また、本発明の上記海洋廃棄物収去装置の他の実施例としては、船舶の移動中、海底に沈積されている海洋廃棄物を船舶内に収去する収去装置として、鉤とウインチを利用した近海沈積廃棄物収去装置を船舶に搭載して収去することができる。上記鉤を利用した収去装置は、船尾に鉤状の装備を搭載した後、船舶の運航中に海に沈積されている近海沈積廃棄物をかき集めて収去する形態でウインチを通じて引揚する。本発明で用いられる船舶の移動中に海底に沈積されている海洋廃棄物を船舶内に収去する装置として、鉤を利用する以外にも網状などの一体の収去装置を活用することができることは当業者にとって自明である。
【００３８】
上記Ｂ）第１バンカー２０は上記海洋廃棄物収去装置を通じて運搬される海洋廃棄物を保管する貯蔵槽で、運搬されて来た海洋廃棄物が含む海水成分を１次的に除去する役割を果たす。海洋廃棄物の場合には、塩分及びその他の汚染物質がたくさん含まれているので、後続する破砕、選別及び乾燥工程の前処理工程で効率的に破砕、選別及び乾燥をするために、第１バンカーを通じて重力及び空隙を利用した１次的海水及び汚染物質を除去する。そして、後続する前処理工程に用いられる機械の寿命の延長するためにも第１バンカーを以って塩分及び汚染物を含む海水成分を除去することが好ましい。
【００３９】
図３は本発明で用いられる上記第１バンカー２０の構造を示す改造式図面である。図３を参照して説明すれば、上記海洋廃棄物が有する塩分と汚染物質を除去するのに用いられる上記第１バンカーは、バンカーの最下部で海水を捕集することができる落水区間２１と；上記落水区間の上部に形成されて、海水中の異物を取り除くことができる岩層２２−ａと、砂利層２２−ｂと、砂層２２−ｃとで構成される濾過層２２と；上記濾過層の上部に形成されて、海洋廃棄物を保管する海洋廃棄物保管層２３と；で構成されることができる。上記のような第１バンカーの構造で、異物を取り除くための上記濾過層の構成として、岩層、砂利層、砂層は一つの例示であり、多様な濾過層を形成することができる。ただ、費用の面で最も廉価な構成を有し、また、上記第１バンカーの落水区間に集荷された汚染物質を含む海水を浄化するための水処理装置２４の負担を大きく低減する点で、重力と孔隙率を利用した上記構造を有することが好ましいという点で技術的意義がある。
【００４０】
一方、上記第１バンカーは、第１バンカーの落水区間に捕集されている汚染物質を含む海水を浄化して海洋に排出することができる水処理装置２４をさらに含むことが好ましい。上記水処理装置２４は、第１バンカーの落水区間に捕集された落水中の廃油や油成分を取り除いて、廃油保管槽２５に保管して海水のみを放流することができ、海水を再びその濃度を低下して第１バンカーの海洋廃棄物保管層２３の上部に供給して、淡水を持続的に供給することができるフィードバック（ｆｅｅｄ  ｂａｃｋ）の構成を有することもできる。
【００４１】
上記水処理装置２４は取り除く汚染物質の種類によって、逆浸透膜や中空糸膜、ウルトラフィルターなどの水処理装置を利用することができ、一方、塩分まで除去されて塩分の成分が最小化させることができる水処理装置を利用する場合、ウルトラフィルターまたは逆浸透膜の中の一つまたはこれらを多段に構成することができ、逆浸透膜の場合には、イオン性物質まで濾過するので、海水の脱塩や超純水の製造に適する。上記水処理装置を通じて処理水を海洋に投下しないで、上記水処理装置を通じて濾過される処理水を淡水提供装置と連携して、連続的に汚染物を除去し、淡水提供のフィードバックを通じて作業を効率化させることもできる。上記第１バンカーは、海水の塩分と汚染物質の円滑な除去のために、淡水を提供する装置（図示しない）を含むことができ、水処理装置から上記第１バンカーの上部で連続的または時間差を置いて淡水または濃度の低い海水を投入して、塩分と汚染物質を除去する装置（図示しない）をさらに含むこともできる。さらに好ましくは、所定期間バンカーに放置した後、水分及び異物を除去することができる。
【００４２】
上記第１バンカーの海洋廃棄物保管層で、塩分及びその他の汚染物が除去された海洋廃棄物は焼却のための前処理段階を経る。上記前処理段階は、破砕、選別及び乾燥の段階を経る。
【００４３】
上記Ｃ）破砕装置３０は、生活廃棄物または埋立廃棄物の前処理に用いられる破封、破砕装置を用いることができ、海洋廃棄物の中の網や絡んでいる廃棄物を切断及び粉砕することができる装置を用いることが好ましく、切断及び粉砕の機能を有する装置として、生活廃棄物または埋立廃棄物の前処理工程（ＭＴ工程）に用いられることができる一体の破封、破砕装置を利用することができる。上記破砕装置を経た海洋廃棄破砕物は、その性状による分類及び選別のために選別装置を通じる。
【００４４】
上記Ｄ）選別装置４０は、海洋廃棄物の性状別分布によって選択されられることができ、海洋廃棄物の場合、沿岸の底から収集される場合の海洋廃棄物は、金属成分を複数含んでいるという点と、沿岸の海上表面に浮遊する廃棄物の収去物の場合や陸上来由の廃棄物の場合には、多数のプラスチック類や発泡スチロールが多いという点で選別装置は適切にその用量を選択することができる。図２によれば、金属選別器４１、非鉄金属選別器４２を含むことが好ましく、必要によってスクリーン選別器、風力選別器、近赤外線光学選別器を含むこともできる。
【００４５】
上記金属選別器４１及び非鉄金属選別器４２は、海洋廃棄物の中の金属と非鉄金属を選別して、焼却炉への引入を禁止させて、焼却炉の円滑な焼却と焼却炉装置の保護を図り、さらに、選別された金属と非鉄金属は陸上で別途に資源の再利用するために利用するようにするためである。
【００４６】
上記金属選別器４１は磁気力を備える装置を利用して金属類を分離する機器であり、上記非鉄金属選別器４２は、密度の大きい重量物の中で、木材類、食物類、不燃性物質などを分離する機器である。渦電流型非鉄金属器を用いることが好ましく、磁界の高速電流周波数が非鉄金属材料の中で強い渦電流を発生させて、それが外部磁界に対して反発効果を有する磁界を発生させて非鉄を分離する。
【００４７】
一方、補助的に用いられることができる選別器として、スクリーン選別器（図示しない）が用いられることができ、上記スクリーン選別器はトロンメルスクリーンまたはディスクスクリーンを用いることができる。上記トロンメルスクリーン及び上記ディスクスクリーンは、粒度の差で選別する。上記トロンメルスクリーンは破封、破砕された海洋廃棄物の中で生分解性物質を分離して、粒度選別において、最も汎用的に用いる形式で、篩の大きさ及び形状によって所望の大きさに合わせて選別可能である。また、上記ディスクスクリーンは、ディスクの撹拌作用によって、軽い物質の選別が可能で、生分解性物質の選別が容易で、ディスクの回転力で塞がれる現象は少ないが、引入される海洋廃棄物層の厚さが厚くなると、選別効率の低下する問題点があることから、トロンメルスクリーンで１次選別をした後、海洋廃棄物の搬入量を縮小して搬入させて生分解性物質の選別効率を高めることができる。
【００４８】
また、選別装置として補助的に用いられることができる上記風力選別器（図示しない）は、１次的には密度の差を利用して、繊維、ゴム／皮革、ビニール／プラスチック類などの可燃性物質を分離し、２次的には廃棄物の自然乾燥を向上させて、乾燥器の負荷量を減らすことを目的とする。内部循環型風力選別は、抽出空気を再循環する構造を有して、飛散物質の外部流出を防止することができ、別途の機械装置が少なくて、メンテナンスが容易であるという長所がある。
【００４９】
また、選別装置として補助的に用いられることができる上記近赤外線光学選別器（図示しない）は、反射された近赤外線波長によって選別しようとする物質の特性をスキャニングして、目的物を分類し、目的物がエアノズルに位置した時、瞬間的な圧縮空気を噴射して分離する機器で、システムの設定によってプラスチックの材質別分類（ＰＥ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＶＣなど）が可能である。ただ、海洋廃棄物の燃焼においてダイオキシンを誘発するＰＶＣは分離して除去する。
【００５０】
本発明に用いられる前処理装置として、上記それぞれの装置に選別によって選別された物質は各段階で不燃物と可燃物とに分離して貯蔵可能であり、上記選別物貯蔵槽５０は、選別金属貯蔵槽５１、選別非鉄金属貯蔵槽５２、選別可燃物貯蔵槽５３を含むことが好ましい。
【００５１】
上記選別装置を通じて選別、貯蔵された物質の中で、選別可燃物貯蔵槽５３に選別される可燃性物質は、以下の焼却の前段階で可燃物の水分を２次的に除去するために乾燥装置６０によって乾燥される。この時、必要によって乾燥装置の前に可燃物粉砕機（図示しない）をさらに含んで、乾燥効率を高めることもできる。
【００５２】
乾燥装置は可燃物を乾燥する機器で、乾燥炉と約摂氏３５０度の熱風を供給する燃焼炉（図示しない）、乾燥された可燃物を第２バンカー７０に投入される前に先貯蔵する乾燥可燃物貯蔵槽（図示しない）を含むことができる。乾燥のために、可燃物としての海洋廃棄物は乾燥器投入コンベアによって定量供給され、乾燥器の速度制御及び乾燥器入出口の温度制御を通じて可燃物の含水率を調節可能である。上記乾燥器を通過した可燃性物質は焼却炉に投入される前第２バンカーに移動される。
【００５３】
上記Ｇ）第２バンカー７０は、前処理装置を通じて分離された可燃性物質が焼却炉に投入される前に残熱による微細な水分の除去、及び焼却炉に移動される前にクレーンを通じて捕集されるのに適当にするための場所としてのバッファーの役割を果たす。
【００５４】
上記Ｈ）第１クレーン８０は、上記Ｇ）第２バンカーに集荷された可燃性物質を焼却炉に投入するための装置である。上記第１クレーンは、上記第２バンカーの可燃性物質として選別可燃物を焼却炉に投入するための一体のクレーンが用いられることができ、上記第１クレーンはバケットを利用したクレーンであることが好ましい。ただ、本発明で用いられるバケットを利用したクレーンは、船舶の航海中に焼却が行われ、その焼却のために、航海中に上記第１クレーンを通じて可燃物質を焼却炉に投入するため、波や風によって発生することがあるバケットのローリング現象によって廃棄物の投入過程で内壁衝撃の問題及び機器の衝突による安全上の問題を解決する必要がある。このために、上記第１クレーンは、上記第２バンカーと上記焼却炉のそれぞれの空間内側のコーナーに設置されている支柱フレームと；上記支柱フレームの両端に連結されて、上下に移動可能な支柱フレームと；上記支持フレームの相互間を連結し、上記支持フレームを前後に移動させる移送フレームと；上記移送フレームに位置し、左右移動が可能なバケット本体と；第１バンカーと焼却炉にそれぞれ配置された移送フレームを相互連結して、バケット本体を第１バンカーと焼却炉との間を移動するように連結させる連結フレームと；を含む。
【００５５】
図４は本発明で用いる一つの実施例で、第１クレーンの斜視図である。図４を参照して説明すれば、上記第１クレーンは、上記第２バンカーと上記焼却炉の内部にそれぞれ前後方向と左右方向にそれぞれ対向する位置にそれぞれ配置され、上記第２バンカーと上記焼却炉の内部に固定されている支柱フレーム８１１と；上記支柱フレームの左右方向にそれぞれ配置され、前後方向に位置したそれぞれの上記支柱フレームの両端に位置している支持フレーム８２１と；上記支持フレームの前後方向の両端にそれぞれ配置され、上記支柱フレームに支持されるように、上記支持フレームを連結しながら上記支持フレームを上下に移送させる上下移送装置８２３と；上記支柱フレームの前面に横切って配置され、左右方向に位置したそれぞれの上記支持フレームの下部に両端が位置し、上記第２バンカーと上記焼却炉の内側から左右方向に横切る位置にそれぞれ配置されている移送フレーム８３１と；上記移送フレームの左右方向の両端上部にそれぞれ配置され、上記支持フレームに支持されるように、上記移送フレームを連結しながら、上記移送フレームを前後に移送させる前後移送装置８３３と；上記移送フレームの下部に配置され、重量物が運送されるように、バケット作動装置の作動で把持されるバケット本体８４１と；上記バケット本体の上部に配置され、上記移送フレームに支持されるように、上記バケット本体と上記バケット作動装置を連結しながら、上記バケット本体を左右に移送させる左右移送装置８４３と；上記第２バンカーと上記焼却炉との間にそれぞれ配置され、それぞれの上記第２バンカーと上記焼却炉の内部に配置された上記移送フレームが互いに連結されて、上記バケット本体がそれぞれの上記第２バンカーと上記焼却炉との間で移動されながら、上記重量物を運送させる連結フレーム８５１と；を含む。
【００５６】
ここで、支柱フレーム８１１には支持フレーム８２１が上下に移送されるように案内する支柱レール８１２が設置され、支持フレーム８２１には移送フレーム８３１が前後に移送されるように案内する支持レール８２２が設置され、移送フレーム８３１にはバケット本体８４１が左右に移送されるように案内する移送レール８３２がそれぞれ設置されている。また、連結フレーム８５１には第２バンカー７０と焼却炉９０にそれぞれ配置された移送フレーム８３１が上下、前後に移動することによって、移送レール８３２と連結される位置に連結レール８５２が設置されて、バケット本体８４１が左右に移送されながら、第２バンカー７０と焼却炉９０との間に移送されることができるように設置されている。
【００５７】
バケット本体８４１は第２バンカー７０に位置した状態で可燃性物質として選別可燃物を第２バンカー７０に設置された上下移送装置８２３、前後移送装置８３３、左右移送装置８４３に上下、前後、左右に移送されながら捕集し、捕集した状態で連結フレーム８５１方向に移動して、バケット本体８４１が左右移送装置８４３の作動で焼却炉９０に設置された移送フレーム８３１に沿ってバケット本体８４１が焼却炉９０に移送された状態で、焼却炉９０に設置された上下移送装置８２３、前後移送装置８３３、左右移送装置８４３で上下、前後、左右に移送されながら、バケット本体８４１に捕集されている選別可燃物を焼却炉９０に供給させる。焼却炉９０に供給した後にバケット本体８４１を再び第２バンカー７０に移動させて、選別可燃物の運搬作業を持続的に実施することができる。
【００５８】
上記本発明の一実施例としての第１クレーンは、船の揺れによってバケットが揺れることがないので、選別可燃物を安全に焼却炉に投入することができ、また、第２バンカー及び焼却炉の装置の第１クレーンとの衝突を防いで、機械の保護及び安全な処理を図ることができる。上記第１クレーンは、第１バンカー及び焼却炉と連携して搭載することが好ましく、特に第１バンカーでバケット本体を通じて捕集された選別可燃物を焼却炉に投入する連携される連結フレームをさらに含むことができる。
【００５９】
上記Ｉ）焼却炉９０は、上記第２バンカー７０で第１クレーン８０を通じて運搬及び投入される選別可燃物を焼却して熱エネルギー源を生産する装置で、ストーカー式焼却方式を利用することが好ましい。焼却の方式としては、上記ストーカー方式以外に、流動床方式と回転炉方式、及び熱分解溶融方式があり、何れの方式も使用可能であるが、本発明では、船の揺れによる安全な焼却を図るという点で、ストーカー方式が好ましく、一方、上記ストーカー方式において、グレートの種類によって水平型、階段型、ローラー型などの多様な形態の使用が可能であるが、より安全な処理のためには、水平型グレートを用いることがさらに好ましい。
【００６０】
上記Ｋ）ボイラー１００は、焼却炉９０を通じて発生した熱エネルギー源を船舶の運航のための発電と島嶼地域に電力を供給するための発電のために用いられるもので、スチーム温度３００〜４００℃が好ましく、３４０〜３６０℃であることがさらに好ましく、３４５〜３５０℃であることがさらに好ましい。上記スチーム温度が４００℃以上である場合には、ボイラーの運転に過負荷が持続されることによって、ボイラーの寿命を短縮することがあるという点で数値限定の意義がある。一方、ボイラーのスチーム圧力を３０〜５０ｂａｒに保持して動作させることが好ましく、上記数値範囲内で海洋廃棄物を利用した発熱量に対するスチーム圧力の吐出が容易であるとともに、発電装置を通じる発電において発電装置の保護と電力生産の効率を図ることができるという点で数値限定の意義がある。そして、ボイラーの腐食を防止するために、ボイラーの流体管はステンレス鋼の材質で構成されることが好ましいが、これを制限するのではない。即ち、ステンレス鋼またはその合金、鉄、及び非鉄金属及びその合金の中に腐食を防止する全ての金属が用いられることができることは当業者にとって自明である。
【００６１】
一方、ボイラー補充水の供給のために、上記ボイラーは純水製造装置を通じて補充水が供給されることが好ましい。海水を直接利用することは、海水の塩分によってボイラーの腐食が発生してボイラーの寿命を短縮させる虞があるからである。上記純水製造装置は、一般的に普及されている純水製造装置を用いても構わない。上記純水製造装置を通じて供給される補充水は、上記ボイラー及びその他の装置の腐食を防止するのに大きい効果を寄与することができる。
【００６２】
図５は灰処理装置の断面図を示す。これを参照して説明すれば、上記Ｊ）灰処理装置１１０は、焼却炉９０を通じて焼却された選別可燃物の灰を回収及び貯蔵処理する装置で、一般的な灰処理方式は、焼却炉の端部１１１で灰が落下されてウェットチェーンコンベア１１２（ｗｅｔ  ｃｈａｉｎ  ｃｏｎｖｅｙｅｒ）によって灰貯蔵槽１１３に移送する方式が利用され、上記ウェットチェーンコンベアは、灰冷却水１１４に沈まれて焼却された灰を冷却させる役割を果たす。しかし、本発明で用いられる灰処理装置は、船の揺れによって焼却炉または灰貯蔵槽に灰冷却水の流入を防止する必要があり、このために上記ウェットチェーンコンベアの入口及び出口にゲート型バルブを設置した灰処理装置を利用して、灰冷却水の焼却炉または灰貯蔵槽の引入を防ぐことができる。さらに好ましくは、上記灰処理装置は灰冷却水１１４、ウェットチェーンコンベア１１２（ｗｅｔ  ｃｈａｉｎ  ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、及び灰を保管する灰貯蔵槽１１３を含むが、焼却炉の端部１１１の灰が上記灰冷却水に進入する進入部は、灰の落下調節台１１５を含み、上記焼却炉の端部で灰冷却水までの深さＤは灰冷却水の深さｄの３〜６倍の深さを有し、上記ウェットチェーンコンベア１１２は、ベルトの表面に灰を容易に運ぶための据置台１１６を含み、ウェットチェーンコンベアの傾斜θは灰冷却水から灰貯蔵槽の端部まで灰冷却水の表面を基準に３０〜４５度の傾斜を有することが好ましい。上記落下調節台は、焼却炉の端部から落下される灰が落ちる時、冷却水のダンピング（ｄａｍｐｉｎｇ）を抑制して、焼却炉の冷却水の引入を防ぐと同時に、灰を持続的に供給することができるようにするバッファーの役割を果たす。一方、上記据置台１１６はウェットチェーンコンベアの表面に設置されて、傾斜して灰貯蔵槽に移送される灰を効率的に移送することができるようにするためのものである。上記の一実施例で示した灰処理装置は、船の運航中に発生される船の揺動にも冷却水の焼却炉または灰貯蔵槽の引入を防ぐと同時に、灰を冷却して保管するのに非常に効率的な構成を有することが本発明の一つの特徴である。
【００６３】
上記Ｌ）発電装置１２０は、上記ボイラー１１０で発生されたスチームで電力を生産する方式で、タービンを利用して電力を生産する。海洋廃棄物から焼却されることができる一日量は平均約５０トンであり、５０トン／日の用量を基準にして焼却炉を通じて発電される量は約１〜２Ｍｗｈの電力が生産されることができる。この時、生産される電力の中で３００〜４００Ｋｗｈは焼却炉内の消費電力として用い、残り６００〜７００Ｋｗｈは運航中の電気モーターを可動させて船舶の運航のための動力装置として用いられる。残り電力は蓄電機を通じて蓄電することもできるが、蓄電の場合、蓄電後の電力伝達において効率が低下される虞があるため、蓄電装置を具備するよりは焼却量の制御を通じる電力生産の量を調節することが好ましい。一方、停泊中に島嶼地域に電力を供給する場合には、上記６００〜７００Ｋｗｈの電力を全量島嶼地域に供給することができる。そして、上記発電装置は６００〜７００Ｋｗｈの使用に関連して運航のための消費、島嶼地域電力供給のための目的によって、電力供給を制御する電力供給制御装置をさらに含むことができる。
【００６４】
上記Ｍ）送電装置１３０は、発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域に設置されている海底ケーブルに連結させて、電力を伝達するための送電ケーブルを含む装置である。図６は本発明における送電装置及びその利用を示す図面であり、図６を参照して説明すれば、上記送電ケーブル１３１は発電装置１２０及び整流器１３２と連携され、上記送電ケーブルは船舶外部の島嶼地域の近隣沿岸の受電装置１５０まで延長して、受電装置に連結させることができる延長クレーン１３３に固定されている。図７は上記送電ケーブルが上記受電装置送受電締結部と結合されて、電力を送電することができる状態の結合状態を示し、図７を参照して説明すれば、送電装置に含まれているし漏電を防止する漏電防止カバー１３４内の送電装置送受電締結部１３４は、受電装置の受電装置送受電締結部１５１と結合して、受電ケーブル１５２を通じて送電が行われる。受電装置１５０と結合後、高圧で電力が送電される場合、安定的な供給のために受電装置と堅く結束をするための結合装置をさらに具備されることができる。本発明の船舶の大きさから、島嶼地域から燈台形態の受電装置を設置して、上記受電装置と船舶の送電装置を通じる結合及び海底ケーブルを通じて各島嶼地域に電力を供給する。
【００６５】
一方、上記送電装置は送電ケーブルの形態のみを具備して、延長クレーンを通じて島嶼地域近隣の沿岸にある受電装置の受電ケーブルを船舶で引いて船舶内で結合されることによって送電することもできる。上記図６及び図７は船舶で送電ケーブルを島嶼地域近隣の沿岸の受電装置まで延ばした一実施例であるが、上記図６及び図７は島嶼地域近隣の沿岸の受電装置または受電ケーブルを船舶に引いて船舶で送受電の結合が行われることができることは当業者にとって自明である。上記送電装置は、船舶が島嶼地域近隣に停泊して船舶内の海洋廃棄物の継続的焼却を通じて即時に発生する電力を直ちに船舶外部の島嶼地域近隣の沿岸に設置されている受電装置を通じて電力を供給することができる。一方、上記送電装置は、上記発電装置を通じて生産される電力を島嶼地域で必要な形態で交流に切り替えて交流電力を供給することができるようにするための整流器１３２をさらに含むことができる。
【００６６】
また、上記補助動力装置１４０は船舶の出港または非常時において、補助動力を供給するためのもので、船舶の出港の場合には、多くのエネルギーが必要となり、出港のエネルギーを供給するために、船舶内の海洋廃棄物の焼却を通じる電力の生産及び生産された電力の出港のためのエネルギーとして供給することは非効率的であることから、一時的出港のためには、一般の船舶で用いられる重油などをエネルギー源にするディーゼルエンジンを含む補助動力装置を活用することが好ましい。また、出港後、所定船舶の速力が保持される場合、発電装置から発電される電力を利用して船舶の運航に切り替えることができ、上記転換に必要な電力転換装置をさらに含むことができる。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例及び図面を通じて本発明についてさらに詳しく説明する。
【００６８】
海洋廃棄物資源化処理船舶システムの構成
海洋廃棄物は沿岸または港湾に設置された海洋廃棄物の移送装置としてバケットクレーンを利用して本発明の第１バンカー２０に集荷される。一方、本発明は、船舶の運航中に近海の沈積廃棄物を収去することができる収去装置１０が船舶の後尾に搭載される。上記収去装置１０を通じても随時に第１バンカー２０に海洋廃棄物が集荷され、第１バンカーに集荷された海洋廃棄物は一日ぐらい停泊または運行をする間に随時に海洋廃棄物の塩分と異物が濾過される。第１バンカーの上部の海洋廃棄物保管層に集められた海洋廃棄物は、破砕装置３０、選別装置４０、乾燥装置４０を通じて前処理過程を経て選別貯蔵される。破砕装置は、一般の生活廃棄物の前処理工程（ＭＴ工程）で海洋廃棄物を破砕装置３０で破砕させ、破砕された海洋廃棄物は選別装置４０である金属選別器及び非鉄金属選別器で順次に選別され、選別された選別可燃物は選別可燃物貯蔵槽に集荷された後、乾燥装置６０を通じて選別可燃物の中の水分を完全に取り除いて、第２バンカー７０に集荷される。第１クレーン８０を通じて第２バンカーに集荷された選別可燃物を焼却炉９０に投入して、ボイラー１００を通じて発生されたスチームで発電装置１２０による電力を生産する。
【００６９】
一方、非常時の動力源として用いられるための補助動力供給装置１４０をさらに含むことができ、補助動力装置は、重油、天然ガスなどの船舶に一般的に用いられる燃料を使って動力を供給する装置であってもよい。
【００７０】
そして、灰処理装置１１０は焼却炉によって焼却されて残った灰を収集、保管する装置で、ボイラーを中心にして、第１バンカーと反対される場所に位置させることが好ましい。第２バンカーの可燃物が焼却されることによって船舶の荷重を取る機能を補助的に行うことができるからである。
【００７１】
図８による本発明の一実施例は海洋廃棄物の流れによる資源化過程を説明するだけでなく、船舶の船尾から船首に至る各位置設定も一つの実施例になることができ、各装置の搭載位置は当業者の水準で置き換え可能な範囲内で本発明に属することは自明である。
【００７２】
＜具現例＞
本発明の一実施例として、前処理装置を通じて選別された選別可燃物は、海洋廃棄物を収去した後海水を取り除き、破砕装置で破砕した後、金属及び非鉄金属を取り除いた可燃物をいい、焼却炉に投入されて焼却されることができる状態で具備される。
【００７３】
上記選別可燃物は、船舶で収去される海洋廃棄物を前処理するもので、これによる海洋廃棄物の性状を分析するための試料を保寧市沖で採取して分析された資料は、下記の表１の通りである。
【００７４】
【表１】
2013538155.tif 000003
【００７５】
上述された表１に性状を分析した資料で、海洋廃棄物の性状の中に選別可燃物で選別される金属及びワイヤを除いた他の性状による廃棄物の発熱量及び上記測定される発熱量によって生産される電力量に対する試験を実施した。
【００７６】
海洋廃棄物の発熱量分析は熱量計を利用して発熱量を分析する実測値と三成分分析方法と元素分析方法で分析された数値を利用した計算値に分けられ、実験によって実測値と計算値を求めた。
【００７７】
まず、三成分分析方法は、水分、灰分、可燃分を分析し、分析された分析値で工業分析（Ｐｒｏｘｉｍａｔｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を通じて発熱量を計算する。ここで、水分は乾燥前と乾燥後に重量の差で測定され、灰分は強熱前と強熱後に重量の差で測定され、可燃分は全体試料の重量で水分と灰分を抜いた残りで測定される。下記の表２は上述された金属が選別された海洋廃棄物の三成分をそれぞれ分析した数値で、単位は％である。
【００７８】
【表２】
2013538155.tif 000004
【００７９】
また、元素分析方法は、乾燥状態の試料を細かく粉砕して分析装備を通じて含有された元素を分析する方法で、自動元素分析機（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を通じて炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）の割合を％単位に分析することができ、塩素（Ｃｌ）は溶液に希薄してＩＣ（Ｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）に分析したｐｐｍ単位で分析することができる。このように、分析された元素比率によって経験式（Ｄｕｌｏｎｇ式、Ｓｔｅｕｅｒ式、Ｓｃｈｅｕｒｅ−Ｋｅｓｔｎｅｒ式）を利用して発熱量を計算する。下記の表３は上述された方法で金属成分が選別された海洋廃棄物の元素成分を分析した。この時、元素単位は便宜上英文で表記し、Ｃｌはその構成比率によって％で換算してその単位を％で一致した。
【００８０】
【表３】
2013538155.tif 000005
【００８１】
また、熱量計を利用した実測値は細かく粉砕された試料を物理的組成である性状に合わせて均一に混合して、ボンベ熱量計（Ｂｏｏｍｂ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を利用して発熱量を分析する。このように分析された実測値は５，４２８ｋｃａｌ／ｋｇ（１ｃａｌは約４．２Ｊに相当。）である。
【００８２】
上述された金属を除いた海洋廃棄物の発熱量は本発明の収去された海洋廃棄物を前処理装置で金属を選別した選別可燃物と実質的に同じであり、その発熱量は上述された方法で具現されることができる。
【００８３】
このように、本発明の選別可燃物と実質的に同一金属を除いた海洋廃棄物の発熱量を実測値である５，４２８ｋｃａｌ／ｋｇを基準に発熱量による生産される電力量に対する試験を実施した。
【００８４】
上述された実測値の発熱量を有する海洋廃棄物は、表４のような条件のスチーム生産量になるようにボイラーを通じてスチームを生産した。
【００８５】
【表４】
2013538155.tif 000006
【００８６】
上述された表４に示したように、実験例１と２はそれぞれ異なる温度と圧力のスチームを生産して、発電時に生産される電力量の差が分かるように実験した。
【００８７】
上述された実験例１は、通常のスチーム温度と圧力である２００℃に１６ｂａｒのスチームを生産し、実験例２は、高温高圧のスチーム温度と圧力である３００℃に３０ｂａｒのスチームを生産した。
【００８８】
この表４の条件によって海洋廃棄物で生産されたスチームを利用して下記の表５の条件による発電設備を利用して電力を生産した。
【００８９】
【表５】
2013538155.tif 000007
【００９０】
上記表５で示したように、実験例１より温度と圧力の高い実験例２の発電効率がより高いことが分かる。それによって、本発明のボイラー１００はスチーム温度３００〜４００℃、スチーム圧力が３０〜５０ｂａｒの範囲で用いることが好ましい。
【００９１】
上述された具現例を通じて金属を除いた海洋廃棄物の発熱量と発熱量による電力量を確認することができることによって、実質的に船舶の内部で選別された選別可燃物の発電量が分かる。
【００９２】
即ち、金属を除いた海洋廃棄物の発熱量と発熱量による電力生産量によって本発明の電力生産されることができることを具現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、海洋廃棄物を海上で移動しながら直接収集して、これを利用して発電を通じるエネルギーに変換することによって、２次環境問題を解決し、またエネルギーを創出することができる技術を提供して、新再生エネルギーを創出する産業に利用される。
【符号の説明】
【００９４】
１  海洋廃棄物資源化処理船舶
１０  海洋廃棄物収去装置
２０  第１バンカー
２１  落水区間
２２  濾過層
２２−ａ  岩層
２２−ｂ  砂利層
２２−ｃ  砂層
２３  海洋廃棄物保管層
２４  水処理装置
２５  廃油保管槽
３０  破砕装置
４０  選別装置
４１  金属選別器
４２  非鉄金属選別器
５０  選別物貯蔵槽
５１  選別金属貯蔵槽
５２  選別非鉄金属貯蔵槽
５３  選別可燃物貯蔵槽
６０  乾燥装置
７０  第２バンカー
８０  第１クレーン
８１１  支柱フレーム
８１２  支柱レール
８２１  支持フレーム
８２２  支持レール
８２３  上下移送装置
８２４  上下移送本体
８２５  上下移送車輪
８２６  上下移送モーター
８３０  移送部
８３１  移送フレーム
８３２  移送レール
８３３  前後移送装置
８３４  前後移送本体
８３５  前後移送車輪
８３６  前後移送モーター
８４０  バケット部
８４１  バケット本体
８４２  バケット作動装置
８４３  左右移送装置
８４４  左右移送本体
８４５  左右移送車輪
８４６  左右移送モーター
９０  焼却炉
１００  ボイラー
１１０  灰処理装置
１１１  焼却炉端部
１１２  ウェットチェーンコンベア
１１３  灰貯蔵槽
１１４  灰冷却水
１１５  落下調節台
１１６  据置台
１２０  発電装置
１３０  送電装置
１３１  送電ケーブル
１３２  整流器
１３３  延長クレーン
１３４  送電装置送受電締結部
１４０  補助動力装置
１５０  受電装置
１５１  受電装置送受電締結部
１５２  受電ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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