(57)【要約】【課題】低い維持費用で効果的なバラスト水処理を可能にし、有害物質や２次汚染のおそれがなく、バラスト水タンク内部の汚染を防止するのはもちろんのこと、作動中にも自動で洗浄作用が可能なバラスト水処理システムを提供する。【解決手段】本発明は船舶に使われるバラスト水の処理システムに係り、より詳しくは船舶に取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる濾過部と、前記濾過部で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる紫外線処理部と、前記濾過部と紫外線処理部の作動全般を制御する制御部とを含み、前記濾過部は、流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水を濾過させるフィルターと、前記フィルターに付着した異物を洗浄する自動洗浄部と、前記流入部と流出部での圧力を測定する圧力センサーとを含み、前記紫外線処理部は、流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプと、前記紫外線ランプを取り囲んでいるスリーブ管に付着した異物を除去するスリーブ管洗浄部と、前記紫外線ランプから放出される紫外線の強度を測定する紫外線強度計と、前記ボディーの内部の温度を測定する温度センサーとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる濾過部と、前記濾過部で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる紫外線処理部と、前記濾過部と紫外線処理部の作動全般を制御する制御部とを含み、
前記紫外線処理部は、バラスト水が流出及び流入可能な流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプと、前記紫外線ランプを取り囲んでいるスリーブ管に付着した異物を除去するスリーブ管洗浄部と、前記紫外線ランプから放出される紫外線の強度を測定する紫外線強度計と、前記ボディーの内部温度を測定する温度センサーとを含むことを特徴とするバラスト水処理システム。
【請求項２】
前記バラスト水処理システムは前記濾過部と前記紫外線処理部の間にバイパス管路をさらに含み、選択的に前記濾過部または前記紫外線処理部のみを経ってバラスト水を処理することができることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項３】
前記バラスト水処理システムは、前記制御部に連結されてバラスト水処理システムの作動状態を表示するディスプレイ部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項４】
前記濾過部は、バラスト水が流出及び流入可能な流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水を濾過させるフィルターと、前記フィルターに付着した異物を洗浄する自動洗浄部と、前記流入部と流出部での圧力を測定する圧力センサーとを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバラスト水処理システム。
【請求項５】
前記自動洗浄部は、前記制御部の信号によって自動洗浄部を駆動させる駆動部と、前記駆動部に連結されて動きながら前記フィルターに付着した異物を吸入する吸入部と、前記吸入部で吸入された異物を排出させる排出部とを含むことを特徴とする請求項４に記載のバラスト水処理システム。
【請求項６】
前記吸入部は、前記フィルターに付着した異物を吸入する吸入棒と、前記吸入棒に連結され、吸入された異物を移動させるコアと、前記コアと前記駆動部の間を連結し、前記駆動部の作動によって前記コアを動かす駆動軸とを含み、
前記排出部は、前記コアの一端に形成された排出孔を通じて排出される異物を貯蔵するフラッシングチャンバーと、前記フラッシングチャンバーの異物が排出される通路となる排出管と、前記排出管の一側に形成されるイグゾーストバルブとを含み、
前記イグゾーストバルブの開閉による圧力差によって、自動でフィルターに付着した異物を吸入して排出することができることを特徴とする請求項５に記載のバラスト水処理システム。
【請求項７】
前記駆動軸はネジ山形に形成され、前記吸入棒は前記コアに放射状に連結されることにより、前記駆動部の作動によって上下移動及び回転しながらより効率よくフィルターの異物を吸入することができることを特徴とする請求項６に記載のバラスト水処理システム。
【請求項８】
前記スリーブ管洗浄部は、前記スリーブ管の外周面に付着されるワイパーと、前記ワイパーに連結された駆動軸と、前記駆動軸に連結されて駆動軸を作動させる駆動モーターとを含むことを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は船舶に使われるバラスト水の処理システムに係り、より詳しくは船舶に取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる濾過部と、前記濾過部で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる紫外線処理部と、前記濾過部と紫外線処理部の作動全般を制御する制御部とを含み、前記濾過部は、流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水を濾過させるフィルターと、前記フィルターに付着した異物を洗浄する自動洗浄部と、前記流入部と流出部での圧力を測定する圧力センサーとを含み、前記紫外線処理部は、流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプと、前記紫外線ランプを取り囲んでいるスリーブ管に付着した異物を除去するスリーブ管洗浄部と、前記紫外線ランプから放出される紫外線の強度を測定する紫外線強度計と、前記ボディーの内部の温度を測定する温度センサーとを含むことにより、低い維持費用で効果的なバラスト水処理が可能であり、有害物質や２次汚染のおそれがなく、バラスト水タンク内部の汚染を防止することができるのはもちろんのこと、作動中にも自動で洗浄作用が可能なバラスト水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト水（ｂａｌｌａｓｔ ｗａｔｅｒ）とは、船舶が荷物を積まないで運航する場合、船舶の均衡を維持するために船舶内のバラスト水タンクに満たされる海水を意味する。
【０００３】
国際交易量の増加につれて海上運送の割合がますます増加しており、これにより船舶数の増加及び大型化が速く進んでいるため、船舶で使用するバラスト水の量も大きく増加している。船舶で使用するバラスト水の量が増加することによって外来の海洋生物種による海洋生態系の被害発生事例も増加している。このような国際的な環境問題を解決するために、２００４年度に国際海事機関（ＩＭＯ）で‘船舶のバラスト水と沈殿物の統制と管理に対する国際協約’が完成されて２００９年から発効している。
【０００４】
従来、バルスト水を処理するための方式としては、バルスト水を海上で交換するか陸上で処理する方式があったが、非効率的な欠点があるため、船舶にバラスト水を処理するための処理施設を設置する方式が多く活用されている。バラスト水処理施設に使われる処理方式としては、大別して濾過、熱処理、化学薬品処理、電気分解、オゾン、紫外線の照射などの方式が使われている。
【０００５】
しかし、熱処理方式の場合、熱に強い微生物または無機汚染源に対しては処理が難しいという問題があり、化学薬品処理方式の場合、バラスト水処理の後に２次汚染の問題が発生することができる問題があり、電気分解方式またはオゾン方式の場合、短絡による爆発、管理上の非効率的な問題などがあり得、特に濾過方式の場合、フィルターに付着する沈殿物の除去の問題があり、紫外線の照射方式の場合、紫外線ランプを取り囲むスリーブ管の表面に付着した異物によって効率が低くなる問題がある。また、これら個々の方式のみでは完全なバラスト水処理が難しく、これら方式の全部を適用する場合には処理費用が上昇して非効率的な問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、バラスト水の処理において、フィルターで物理的に濾過させる方式と紫外線で殺菌する方式を複合的に用いることにより、副産物による２次汚染を防止することができ、バラスト水タンクの汚染を防止することができ、維持管理の面で効率的で制御が簡便なバラスト水処理システムを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、濾過部と紫外線処理部の間にバイパス管路をさらに含み、必要によって前記濾過部または前記紫外線処理部のみを経ってバラスト水を処理することができるバラスト水処理システムを提供することである。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にすることで、いつも均一な性能を維持するようにすることができ、維持管理の面で効率的なバラスト水処理システムを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、バラスト水に対する処理作業の中止なしにも濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にすることで、処理効率を高めて処理時間や費用の側面で効率的なバラスト水処理システムを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、濾過部の自動洗浄部が同時に上下移動及び回転運動ができる構造に形成することで、フィルターの洗浄能力を向上させることができるバラスト水処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述したような本発明の目的を達成するために、本発明によるバラスト水処理システムは次のような構成を含む。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、前記バラスト水処理システムは、船舶に取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる濾過部と、前記濾過部で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる紫外線処理部と、前記濾過部と紫外線処理部の作動全般を制御する制御部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の実施例によれば、前記バラスト水処理システムは前記濾過部と前記紫外線処理部の間にバイパス管路をさらに含み、必要によって前記濾過部または前記紫外線処理部のみを経ってバラスト水を処理することができることを特徴とする。
【００１４】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記バラスト水処理システムは、前記制御部に連結されてバラスト水処理システムの作動状態を表示するディスプレイ部をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記濾過部は、バラスト水が流出及び流入可能な流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水を濾過させるフィルターと、前記フィルターに付着した異物を洗浄する自動洗浄部と、前記流入部と流出部での圧力を測定する圧力センサーとを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記自動洗浄部は、前記制御部の信号によって自動洗浄部を駆動させる駆動部と、前記駆動部に連結されて動きながら前記フィルターに付着した異物を吸入する吸入部と、前記吸入部で吸入された異物を排出させる排出部とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記吸入部は、前記フィルターに付着した異物を吸入する吸入棒と、前記吸入棒に連結され、吸入された異物を移動させるコアと、前記コアと前記駆動部の間を連結し、前記駆動部の作動によって前記コアを動かす駆動軸とを含み、前記排出部は、前記コアの一端に形成された排出孔を通じて排出される異物を貯蔵するフラッシングチャンバーと、前記フラッシングチャンバーの異物が排出される通路となる排出管と、前記排出管の一側に形成されるイグゾーストバルブとを含み、前記イグゾーストバルブの開閉による圧力差によって、自動でフィルターに付着した異物を吸入して排出することができることを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記駆動軸はネジ山形に形成され、前記吸入棒は前記コアに放射状に連結されることにより、前記駆動部の作動によって上下移動及び回転しながらより効率よくフィルターの異物を吸入することができることを特徴とする。
【００１９】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記紫外線処理部は、バラスト水が流出及び流入可能な流入部及び流出部を持つボディーと、前記ボディーの内部を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプと、前記紫外線ランプを取り囲んでいるスリーブ管に付着した異物を除去するスリーブ管洗浄部と、前記紫外線ランプから放出される紫外線の強度を測定する紫外線強度計と、前記ボディーの内部温度を測定する温度センサーとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記スリーブ管洗浄部は、前記スリーブ管の外周面に付着されるワイパーと、前記ワイパーに連結された駆動軸と、前記駆動軸に連結されて駆動軸を作動させる駆動モーターとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は前述したような実施例と後述する構成、結合、使用関係によって次のような効果を得ることができる。
【００２２】
本発明は、バラスト水の処理において、フィルターによって物理的に濾過させる方式と紫外線で殺菌する方式を複合的に用いることで、副産物による２次汚染を防止することができ、バラスト水タンクの汚染を防止することができ、維持管理の面で効率的で制御の簡便なバラスト水処理システムを提供する。
【００２３】
本発明は、濾過部と紫外線処理部の間にバイパス管路をさらに含み、必要によって前記濾過部または前記紫外線処理部のみを経ってバラスト水を処理することができるバラスト水処理システムを提供する。
【００２４】
本発明は、濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にすることで、いつも均一な性能を維持することができ、維持管理の面で効率的なバラスト水処理システムを提供する。
【００２５】
本発明は、バラスト水に対する処理作業の中止なしにも濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にして処理効率を高めることで、処理時間や費用の側面で効率的なバラスト水処理システムを提供する。
【００２６】
本発明は、濾過部の自動洗浄部が同時に上下移動及び回転運動可能な構造に形成されることにより、フィルターの洗浄能力を向上させることができるバラスト水処理システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例によるバラスト水処理システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの濾過部と紫外線処理部の結合関係を示す系統図である。
【図３】本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの濾過部の断面図である。
【図４】は本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの紫外線処理部の部分切断斜視図である。
【図５】は紫外線処理部のスリーブ管洗浄部の斜視図である。
【図６】はバージ船を利用した実験装備の写真である。
【図７】はバラスト水処里システムの微生物処理能力実験系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明によるバラスト水処理システムの好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施例によるバラスト水処理システムのブロック図、図２は本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの濾過部と紫外線処理部の結合関係を示す系統図、図３は本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの濾過部の断面図、図４は本発明の一実施例によるバラスト水処理システムの紫外線処理部の部分切断斜視図、図５は紫外線処理部のスリーブ管洗浄部の斜視図、図６はバージ船を利用した実験装備の写真、図７はバラスト水処理システムの微生物処理能力実験系統図、図８は微生物処理能力実験結果表である。
【００３０】
図１及び２を参照すれば、本発明の一実施例によるバラスト水処理システムは、船舶の取水ポンプ１から取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる濾過部２と、前記濾過部２で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる紫外線処理部３と、前記濾過部２と紫外線処理部３の作動全般を制御する制御部４とを含むことを特徴とする。
【００３１】
前記濾過部２は船舶の取水ポンプ１から取水されたバラスト水をフィルターで濾過させる構成のものである。図３を参照すれば、前記濾過部２は、バラスト水が流入及び流出する流入部２１１及び流出部２１２を持つボディー２１と、前記ボディー２１の内部を流れるバラスト水を濾過させるフィルター２２と、前記フィルター２２に付着する異物を洗浄する自動洗浄部２３と、前記流入部２１１と流出部２１２での圧力を測定する圧力センサー２４とを含むことができる。
【００３２】
前記ボディー２１は前記濾過部２の胴体をなすもので、好ましくは内部に空間を持つ円筒状に形成でき、船舶に取水されたバラスト水が流入する流入部２１１と濾過されたバラスト水が流出する流出部２１２とを含み、本発明は、後述するように、前記ボディー２１の内部を取り囲むフィルター２２によって濾過処理を行うため、前記流入部２１１は前記ボディー２１の下側に位置し、前記流出部２１２は前記流入部２１１より上側に位置することで、バラスト水が下部で流入して前記ボディー２１の内部を満たしながら濾過されるようにすることが好ましい。
【００３３】
前記フィルター２２は前記流入部２１１を通じて前記ボディー２１の内部に流入したバラスト水を濾過処理するもので、好ましくは前記ボディー２１の内周面に沿って円筒状に前記ボディー２１の内部を取り囲む形態に形成できる。よって、前記流入部２１１を通じて前記ボディー２１の内部に流入したバラスト水が前記流出部２１２を通じて排出されるためには必ず前記フィルター２２を経なければならなく、前記フィルター２２によって濾過される過程で５０μｍ以上の生物及び粒子が濾過される。このような濾過がずっと進む場合、前記フィルター２２の内面に異物が積もって濾過機能が低下するので、後述する自動洗浄部２３によって異物除去作業が進むことになる。
【００３４】
前記自動洗浄部２３は前記フィルター２２の内外部の圧力の差を用いて、前記制御部４の制御によって前記フィルター２２に積もる異物を自動で除去するもので、前記制御部４の信号によって自動洗浄部２３を駆動させる駆動部２３１と、前記駆動部２３１に連結され、動きながら前記フィルター２２に付着した異物を吸入する吸入部２３２と、前記吸入部２３２に吸入された異物を排出させる排出部２３３とを含むことができる。
【００３５】
前記駆動部２３１は前記自動洗浄部２３が作動するための動力を提供するもので、一般的なモーターなどが活用可能であり、前記制御部４の制御によって自動で運転される。
【００３６】
前記吸入部２３２は前記駆動部２３１に連結されて動きながら、前記フィルター２２に付着した異物を吸入するもので、前記フィルター２２に付着した異物を吸入する吸入棒２３２１と、前記吸入棒２３２１に連結され、吸入された異物を移動させるコア２３２２と、前記コア２３２２と前記駆動部２３１の間を連結し、前記駆動部２３１の作動によって前記コア２３２２を動かす駆動軸２３２３とを含むことができる。
【００３７】
前記吸入棒２３２１は前記フィルター２２の内面に付着した異物を吸入するもので、全体として内部に貫通孔が形成された棒状に形成でき、その一端には前記フィルター２２の内面と密着して前記フィルター２２の内面に付着した異物を吸入することができ、好ましくは吸入力を高めるために、貫通孔が小直径に形成可能であり、その他端は前記コア２３２２と連結され、吸入した異物を前記コア２３２２に移動させることになる。また、前記吸入棒２３２１は多数が前記コア２３２２の外周面上に高さを異にして放射状に付着した形態に形成されることができる。これは、後述するように、前記コア２３２２が回転しながら上下移動する場合、より容易に前記フィルター２２に付着した異物を吸入するためである。前記吸入棒２３２１が前記フィルター２２に付着した異物を吸入することができる原理は、前記フィルター２２内部の高圧力と前記吸入棒２３２１ないしコア２３２２内部の低圧力の差によるバラスト水の流れを用いるもので、それについての詳細な説明は後述する。
【００３８】
前記コア２３２２は前記吸入棒２３２１に連結され、吸入された異物を移動させるもので、全体として内部に空間が形成された棒状に形成でき、その外周面上には前記吸入棒２３２１が放射状に付着されて連結されることで、前記吸入棒２３２１を通じて吸入された異物が前記コア２３２２の内部空間を通して移動することができ、前記コア２３２２の一端には内部空間を通して移動した異物が後述する排出部２３３のフラッシングチャンバー２３３１に排出されるようにする排出孔２３２２ａが形成できる。また、前記コア２３２２の一端は前記駆動軸２３２３に連結されることで、前記駆動軸２３２３の動きによって上下移動はもちろんのこと回転運動も可能となる。前記コア２３２２内で異物が移動することができる原理も前記フィルター２２内部の高圧力と前記吸入棒２３２１ないしコア２３２２内部の低圧力の圧力の差によるバラスト水の流れを用いるので、それについての詳細な説明は後述する。
【００３９】
前記駆動軸２３２３は前記コア２３２２と前記駆動部２３１の間を連結するもので、前記駆動部２３１の作動によって前記コア２３２２の上下移動及び回転運動を引き起こすことができる。特に、前記駆動軸２３２３の前記駆動部２３１に連結される一端の外周面はネジ山の形態に形成されることができる。これは、前記駆動部２３１の作動によって回転運動しながら上下移動することもできて、より効率的に前記フィルター２２の異物を吸入するためである。また、前記駆動軸２３２３の一端には接触手段２３２３ａが結合できる。前記接触手段２３２３ａは前記駆動軸２３２３の上下移動距離を制限するためのリミットスイッチ２３２３ｂと接触するもので、円盤状のゴム部材や金属部材などが活用可能であり、前記接触手段２３２３ａが前記リミットスイッチ２３２３ｂと接触する場合、前記制御部４の制御によって前記駆動軸２３２３が移動する進行方向が変わるため、前記駆動軸２３２３は前記リミットスイッチ２３２３ｂの間を上下移動することになる。
【００４０】
前記排出部２３３は前記吸入部２３２に吸入された異物を排出させるもので、前記コア２３２２の一端に形成された排出孔２３２２ａを通じて排出される異物を貯蔵するフラッシングチャンバー２３３１と、前記フラッシングチャンバー２３３１の異物が排出される通路となる排出管２３３２と、前記排出管２３３２の一側に形成されるイグゾーストバルブ２３３３とを含むことができる。
【００４１】
前記フラッシングチャンバー２３３１は前記コア２３２２の排出孔２３２２ａを通じて排出される異物が積もることになるもので、好ましくは前記コア２３２２が上下移動する距離を考慮して、どんな場合でも前記コア２３２２の排出孔２３２２ａから排出される異物を貯蔵することができるサイズと形状に形成できる。
【００４２】
前記排出管２３３２は前記フラッシングチャンバー２３３１の異物が排出される通路となるもので、前記フラッシングチャンバー２３３１の一側に連結される管状に形成できる。
【００４３】
前記イグゾーストバルブ２３３３は前記排出管２３３２の一側に連結されて、前記フィルター２２に付着した異物の吸入／排出のための吸入力を提供するもので、前記制御部４によって制御される。すなわち、前記イグゾーストバルブ２３３３が開かれる場合は、前記排出管２３３２、フラッシングチャンバー２３３１、コア２３２２、及び吸入棒２３２１の内部は大気圧、つまり前記フィルター２２内部の高い気圧に比べて低い気圧が形成されるので、前記フィルター２２内部のバラスト水は気圧の低い前記吸入棒２３２１の内部に吸入される。この際、フィルター２２に付着した異物も一緒に吸入されることになる。前記イグゾーストバルブ２３３３が閉まる場合は、バラスト水及び異物の吸入が中断され、その全体作動原理については後述する。
【００４４】
前記圧力センサー２４は前記フィルター２２内外部の圧力を測定するためのもので、一般的に使われる圧力測定用センサーが活用できる。前記圧力センサー２４によって測定される前記フィルター２２内外部の圧力差が一定範囲以上に上昇すれば、前記制御部４の制御によって前記フィルター２２に付着した異物を除去するための前記自動洗浄部２３の作動が始まる。
【００４５】
以上のような構成を含む前記濾過部２の作動原理について詳細に説明すると、まず前記流入部２１１を通じて前記ボディー２１の内部に流入したバラスト水は前記フィルター２２によって濾過されて前記流出部２１２を通じて排出される。この際、前記フィルター２２によって濾過される異物が前記フィルター２２の内面に付着すれば、前記圧力センサー２４によって測定される前記フィルター２２の内部の圧力が上昇することになり、その上昇が一定範囲を超えれば、前記制御部４の制御によって前記自動洗浄部２３が作動することになる。前記制御部４が前記駆動部２３１を作動させれば、前記駆動軸２３２３、コア２３２２及び吸入棒２３２１は上下移動及び回転運動をすることになり、前記制御部４が前記イグゾーストバルブ２３３３を開ければ、前記吸入棒２３２１内の圧力が前記フィルター２２内部の圧力より低くなり、前記フィルター２２内部のバラスト水と異物が前記吸入棒２３２１を通じて吸入されて前記コア２３２２、フラッシングチャンバー２３３１及び排出管２３３２を通じて排出される。また、前記フィルター２２内部の圧力が一定範囲以下に下がれば、前記自動洗浄部２３の作動は中止することになる。本発明によるバラスト水処理システムの重要な特徴の一つは、前記自動洗浄部２３が作動しているうちにも前記濾過部２のフィルター２２を利用した濾過処理を続けて行うことができることである。
【００４６】
前記紫外線処理部３は前記濾過部２で濾過されたバラスト水を紫外線で殺菌させる構成で、図４及び図５を参照すれば、前記紫外線処理部３は、バラスト水が流入及び流出する流入部３１１及び流出部３１２を持つボディー３１と、前記ボディー３１の内部を流れるバラスト水に紫外線を照射する紫外線ランプ３２と、前記紫外線ランプ３２を取り囲むスリーブ管３２１に付着する異物を除去するスリーブ管洗浄部３３と、前記紫外線ランプ３２から放出される紫外線の強度を測定する紫外線強度計３４と、前記ボディー３１内部の温度を測定する温度センサー３５とを含むことができ、前記紫外線処理部３は必要によって多数が直列で連続して設置されることも、前記濾過部２と別の位置に設置されることもできる。
【００４７】
前記ボディー３１は前記紫外線処理部３の胴体をなすもので、好ましくは内部に空間を持つ円筒状に形成されることができ、バラスト水が流入する流入部３１１と殺菌処理されたバラスト水が流出する流出部３１２を含む。好ましくは、前記流入部３１１と流出部３１２が前記ボディー３１の円筒状の側面に形成されることができる。これは、前記紫外線ランプ３２によって殺菌されるバラスト水の殺菌効率を高めるためである。
【００４８】
前記紫外線ランプ３２は前記ボディー３１の内部を流れるバラスト水に紫外線を照射するために紫外線を放出するもので、棒状の前記紫外線ランプ３２は前記ボディー３１の内部に位置する。好ましくは、前記ボディー３１の軸方向に平行に前記ボディー３１の円筒状の内部に沿って一定の間隔で多数が放射状に配置され、前記流入部３１１と流出部３１２を通じて流れるバラスト水は前記紫外線ランプ３２の間を垂直に通過するようにすることができる。前記紫外線ランプ３２を取り囲んでいるスリーブ管３２１の表面に異物が付着すれば放出される紫外線の強度が低下するため、前記スリーブ管３２１の表面は前記スリーブ管洗浄部３３によって洗浄される。
【００４９】
前記スリーブ管洗浄部３３は前記スリーブ管３２１の表面に付着する異物を除去するもので、前記スリーブ管３２１の外周面に付着されたワイパー３３１と、前記ワイパー３３１を連結する駆動軸３３２と、前記駆動軸３３２に連結されて駆動軸３３２を作動させる駆動モーター３３３とを含むことができる。
【００５０】
前記ワイパー３３１は前記スリーブ管３２１の外周面に付着する異物を除去するもので、好ましくは前記スリーブ管３２１の外周面全体を取り囲む環状に形成でき、その材質としては耐熱性を持つ合成樹脂、合成ゴムなどが活用可能であり、前記スリーブ管３２１が多数存在する場合、前記ワイパー３３１も多数が存在し、この場合、それぞれのワイパー３３１は前記駆動軸３３２に連結されることができる。
【００５１】
前記駆動軸３３２は前記ワイパー３３１に連結されて、前記ワイパー３３１を移動させて前記スリーブ管３２１の外周面付着した異物を除去するもので、好ましくは前記ボディー３１の内部中央に前記ボディー３１の軸方向に平行に配置されることができ、その外周面はネジ山の形状に形成できる。前記駆動軸３３２の一端は前記駆動モーター３３３に連結される。
【００５２】
前記駆動モーター３３３は前記駆動軸３３２の一端に連結されて前記駆動軸３３２及びワイパー３３１を作動させる動力を提供するもので、一般的に使われるモーターなどが活用可能である。
【００５３】
前記紫外線強度計３４は前記紫外線ランプ３２から放出される紫外線の強度を測定するもので、前記ボディー３１の外周面上から前記ボディー３１の内部で貫設されることができ、前記制御部４に連結されているので、測定される紫外線強度が一定の範囲以下の場合、前記制御部４は前記スリーブ管洗浄部３３を作動させる。その作動原理についての詳細な説明は後述する。
【００５４】
前記温度センサー３５は前記紫外線処理部３のボディー３１内部の温度を測定するもので、前記ボディー３１の外周面または内部に設置されることができ、前記制御部４に連結されているので、測定される前記ボディー３１内部の温度が一定の範囲以上に高くなれば、前記制御部４は前記紫外線処理部３の作動を中止させことになる。
【００５５】
以上のような構成を有する前記紫外線処理部３の作動原理について詳細に説明すると、まず前記流入部３１１を通じて前記ボディー３１の内部に流入したバラスト水は前記紫外線ランプ３２から照射される紫外線で殺菌処理されて前記流出部３１２を通じて排出される。この際、前記紫外線ランプ３２を取り囲んでいるスリーブ管３２１の表面に異物が付着すれば、紫外線ランプ３２から放出される紫外線の強度が低くなって、前記紫外線強度計３４で測定される紫外線強度が一定の範囲以下に低下すると、前記制御部４の制御によって前記スリーブ管洗浄部３３が作動し、前記駆動モーター３３３の作動によって前記駆動軸３３２に沿って前記ワイパー３３１が移動しながら前記スリーブ管３２１の表面に付着した異物を除去することになる。また、前記温度センサー３５によって測定される前記ボディー３１内部の温度が一定の範囲以上に上昇すれば、前記制御部４は前記紫外線処理部３の作動を中止させることになる。
【００５６】
前記制御部４は前記濾過部２と紫外線処理部３の作動全般を制御するもので、前述したように、前記自動洗浄部２３、圧力センサー２４、スリーブ管洗浄部３３、紫外線強度計３４、温度センサー３５などに連結され、信号をやり取りしながら作動全般を制御することになる。前記制御部４はさらにデータを保存するか警告メッセージを送出するなどの機能をすることもできる。
【００５７】
また、本発明の他の実施例の場合、前記制御部４に連結されてバラスト水処理システムの作動状態を表示するディスプレイ部５をさらに含むことができる。前記ディスプレイ部５は、前記制御部４の制御によって作動する前記自動洗浄部２３、圧力センサー２４、スリーブ管洗浄部３３、紫外線強度計３４、温度センサー３５などの状態はもちろんのこと、前記濾過部２と紫外線処理部３によって処理されるバラスト水の処理状態なども関係者が視覚的に容易に確認することができるように表示することができる。
【００５８】
このような本発明の一実施例によるバラスト水処理システムは、バラスト水の処理において、フィルターによって物理的に濾過させる方式と紫外線で殺菌する方式を複合的に使うことで、副産物による２次汚染を防止することができ、バラスト水タンクの汚染を防止することができるのはもちろんのこと、濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にすることで、いつも均一な性能を維持することができ、維持管理の面で効率的であり、バラスト水に対する処理作業の中止なしも濾過部または紫外線処理部の自動洗浄を可能にすることで、処理効率を高めるので、処理時間や費用の側面で効率的であり、濾過部の自動洗浄部が同時に上下移動及び回転運動を行える構造に形成されることにより、フィルターの洗浄能力を向上させることができる。
【００５９】
本発明の他の実施例によるバラスト水処理システムは、図２に示すように、前記濾過部２と前記紫外線処理部３の間にバイパス管路７をさらに含み、必要によって前記濾過部２または前記紫外線処理部３のみを経てバラスト水を処理することができることを特徴とする。
【００６０】
前記バイパス管路７は前記濾過部２と前記紫外線処理部３の間にバラスト水が移動できるようにする管路を意味し、前記バイパス管路７が存在することにより、前記濾過部２と前記紫外線処理部３を順に通過しながら処理されるバラスト水の処理過程で、必要によって前記濾過部２または前記紫外線処理部３のみを経てバラスト水が処理されることもでき、特にバラスト水タンク６に貯蔵されたバラスト水を再び海に排出する場合、前記濾過部２を経る必要がないので、前記紫外線処理部３のみを経てから排出することができるので、処理時間や費用の側面で効率的に運営することができる特徴がある。
【００６１】
以下、本発明によるバラスト水処理システムによってバラスト水を処理したときの処理効果を比較実験データと比較して立証、説明する。
【００６２】
［実験］バラスト水処理システムの微生物処理能力実験
１．目的：本発明によるバラスト水処理システムの微生物処理能力に対する比較検証
２．対象：それぞれ異なる３門に属する５種以上の微生物とバクテリア
３．方法：図６に示すように、バージ船を用いる実験装備によって実験を実施した。その方法は、図７に示すようである。
【００６３】
試験群はそれぞれ異なる３門に属する５種以上の微生物とバクテリアが含まれたバラスト水を本発明によるバラスト水処理システムによって処理した直後と、バラスト水タンクに貯蔵して５日後にそれぞれ採取して残存未生物量を測定した。
【００６４】
対照群はそれぞれ異なる３門に属する５種以上の微生物とバクテリアが含まれたバラスト水を別の処理過程なしにバラスト水タンクに貯蔵する直前と、貯蔵して５日後にそれぞれ採取して残存未生物量を測定した。
【００６５】
４．結果：実験結果は 表1に示すようである。
【００６６】
対照群は、（１）５０μｍ以上の微生物の場合、最初２５０，０００Ｉｎｄ／ｍ3〜２２３，０００Ｉｎｄ／ｍ3、５日後は１２６，０００Ｉｎｄ／ｍ3と５０％以上の残存率を示し、（２）１０〜５０μｍの微生物の場合、最初５，０００Ｉｎｄ／ｍ3〜４，３００Ｉｎｄ／ｍ3、５日後に３，６００Ｉｎｄ／ｍ3と７０％以上の残存率を示し、（３）バクテリアの場合、最初２，７００Ｃｆｕ／１００ｍｌ〜１，８００Ｃｆｕ／１００ｍｌ、５日後に２３５Ｃｆｕ／１００ｍｌの残存量を示す。
【００６７】
一方、試験群は、（１）５０μｍ以上の微生物の場合、最初２５０，０００Ｉｎｄ／ｍ3から処理過程を経った直後に８００Ｉｎｄ／ｍ3、５日後に０Ｉｎｄ／ｍ3と０％の残存率を示すことから、ＩＭＯ基準である１０Ｉｎｄ／ｍ3以下を完璧に満たしており、（２）１０〜５０μｍの微生物の場合、最初５，０００Ｉｎｄ／ｍ3から処理過程を経った直後に２４０Ｉｎｄ／ｍ3、５日後に０Ｉｎｄ／ｍ3と０％の残存率を示すことから、ＩＭＯ基準である１０Ｉｎｄ／ｍ3以下を完璧に満たしており、（３）バクテリアの場合、最初２，７００Ｃｆｕ／１００ｍｌから処理過程を経った直後に２６Ｃｆｕ／１００ｍｌ、５日後に１３Ｃｆｕ／１００ｍｌの残存量を示すことから、ＩＭＯ基準である２５０Ｃｆｕ／１００ｍｌ以下を完璧に満たしている結果を確認することができた。
【００６８】
【表１】
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以上、本発明の好適な実施例を説明したが、このような実施例らは本発明の技術的思想を具現する一実施例であるばかり、本発明の技術的思想を具現するどんな変形例または修正例も本発明の範囲に属するものに解釈されなければならない。
【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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