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技術 環境にやさしい処理装置、船舶荷重調節装置が搭載された海洋廃棄物の海上収去、前処理及び島嶼地域電力供給が可能な海洋廃棄物資源化処理船舶

出願人 ハラエンジニアリングアンドインダストリアルデベロップメントカンパニィリミテッド
発明者 パク、サンピョナム、キヨンソ、ポンソクイ、トンフンチョ、サンキキム、チュンテ
出願日 2011年4月22日 (8年9ヶ月経過) 出願番号 2013-526985
公開日 2013年11月21日 (6年2ヶ月経過) 公開番号 2013-542113
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 据置台 調節台 左右移送 電力生産量 原料貯蔵槽 移送車 浮遊ごみ 工業団地
関連する未来課題
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図面 (9)

課題・解決手段

本発明は焼却炉を中心にして原料貯蔵された原料貯蔵部と灰貯蔵槽対称船舶前端に搭載され、焼却炉を搭載して運航中に焼却を行うことによって、船舶の荷重を調節する船舶荷重調節装置において、原料貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第1バラストと;原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第2バラストと;第1バラストと第2バラストとの間の海水の流入及び流出を制御する第1制御装置と;原料の焼却によって減少された原料量によって海水が流入及び流出し、海水を貯蔵することができる第3バラストと;第3バラストの海水の流入及び流出を制御する第2制御装置と;を含む船舶荷重調節装置を提供する。

概要

背景

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。

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。

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。

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、収集集荷体系の構成が容易でない。

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。

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、廃タイヤセメント焼成炉補助燃料活用されるなど、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、高い処理費用運送費用経費)を負担しなければならない。

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。

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。

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ディーゼルなどを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。

また、大韓民国登録実用新案第0379875号は「海上廃棄物移動焼却」に関するもので、海上に浮遊したり沈澱された廃棄物を焼却船で焼却させるが、水は海上に捨て、廃油など海上を汚染させる物質は別途に保管して、これを陸上に移動させた後処理する焼却船に関する。沿岸に滞積されている海洋廃棄物の処理とは距離が遠く、焼却船で焼却を通じる荷重の変化が少ないため、荷重調節装置の構成要素に対する説明は全くない。

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。

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。

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、船舶エンジン熱交換されて予熱された凝縮水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。

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。

さらに、海洋廃棄物の海上での船舶を通じる焼却処理による過程で発生する汚染物質に対して、海洋廃棄物前処理に適する水処理装置及び大気汚染装置、また焼却中に発生する船舶の荷重調節装置の具備に対する方案も要請される。

概要

本発明は焼却炉を中心にして原料貯蔵された原料貯蔵部と灰貯蔵槽対称に船舶の前端に搭載され、焼却炉を搭載して運航中に焼却を行うことによって、船舶の荷重を調節する船舶荷重調節装置において、原料貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第1バラストと;原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第2バラストと;第1バラストと第2バラストとの間の海水の流入及び流出を制御する第1制御装置と;原料の焼却によって減少された原料量によって海水が流入及び流出し、海水を貯蔵することができる第3バラストと;第3バラストの海水の流入及び流出を制御する第2制御装置と;を含む船舶荷重調節装置を提供する。

目的

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

効果

実績

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請求項1

焼却炉を中心にして原料貯蔵された原料貯蔵部と灰貯蔵槽対称船舶前端に搭載され、焼却炉を搭載して運航中に焼却を行うことによって、船舶の荷重を調節する船舶荷重調節装置において、上記原料貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第1バラストと;原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第2バラストと;上記第1バラストと上記第2バラストとの間の海水の流入及び流出を制御する第1制御装置と;原料の焼却によって減少された原料量によって海水が流入及び流出し、海水を貯蔵することができる第3バラストと;上記第3バラストの海水の流入及び流出を制御する第2制御装置と;を含むことを特徴とする船舶荷重調節装置。

請求項2

上記第1制御装置は、上記原料の焼却が始まる前には、第1バラストには海水を含まないで、第2バラストには上記原料貯蔵槽の原料重量(S)に相応する海水が含まれるように調節し、上記焼却炉の焼却が行われる場合、焼却によって発生して灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量(A)及び上記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量(I)によって船舶の荷重を調節するために、下記式(1)によって第1バラストの海水の量(V1)と第2バラストの海水の量(V2)を調節する装置であり、上記第2制御装置は、上記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量(I)の量を第3バラストに海水の量(V3)を供給するように調節する装置であることを特徴とする請求項1に記載の船舶荷重調節装置。

請求項3

A)船舶の停泊中、港内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)船舶の出または補助動力を供給するための補助動力装置と;O)請求項1または請求項2の中の何れか一項による船舶荷重調節装置と;を含むことを特徴とする海洋廃棄物資源処理船舶。

請求項4

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項5

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項6

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項7

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項8

前記I)焼却炉は水平型グレート形式ストーカー方式で焼却することを特徴とする請求項3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項9

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(wetchainconveyor)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ゲート型バルブをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項10

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(wetchainconveyor)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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項11

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材質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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項12

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

請求項13

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3に記載の海洋廃棄物資源化処理船舶。

技術分野

0001

本発明は海洋廃棄物の処理及びエネルギーリサイクルのためのシステムに関するもので、さらに詳しくは、海洋廃棄物の船舶を通じる海上での焼却のために、廃棄物の積載及び焼却時に発生する荷重の変化に能動的に対応して、船舶の安定的な運航を可能にする船舶荷重調節装置が設置された船舶に関する。

背景技術

0002

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、廃タイヤセメント焼成炉補助燃料活用されるなど、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ディーゼルなどを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

また、大韓民国登録実用新案第0379875号は「海上廃棄物移動焼却」に関するもので、海上に浮遊したり沈澱された廃棄物を焼却船で焼却させるが、水は海上に捨て、廃油など海上を汚染させる物質は別途に保管して、これを陸上に移動させた後処理する焼却船に関する。沿岸に滞積されている海洋廃棄物の処理とは距離が遠く、焼却船で焼却を通じる荷重の変化が少ないため、荷重調節装置の構成要素に対する説明は全くない。

0012

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。

0013

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。

0014

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、船舶エンジン熱交換されて予熱された凝縮水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。

0015

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。

0016

さらに、海洋廃棄物の海上での船舶を通じる焼却処理による過程で発生する汚染物質に対して、海洋廃棄物前処理に適する水処理装置及び大気汚染装置、また焼却中に発生する船舶の荷重調節装置の具備に対する方案も要請される。

発明が解決しようとする課題

0017

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。

0018

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。

0019

一方、海上の船舶運航中に焼却する過程で発生する海洋廃棄物特有の汚染物質を処理するための環境にやさしい処理処置、及び運航中に焼却によって発生することのある船舶荷重の調節問題を解決する。

0020

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

0021

上記のような課題を解決するための手段として、焼却炉を中心にして原料貯蔵された原料貯蔵部と灰貯蔵槽対称に船舶の前端に搭載され、焼却炉を搭載して運航中に焼却を行うことによって、船舶の荷重を調節する船舶荷重調節装置において、前記原料貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第1バラストと;原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第2バラストと;前記第1バラストと前記第2バラストとの間の海水の流入及び流出を制御する第1制御装置と;原料の焼却によって減少された原料量によって海水が流入及び流出し、海水を貯蔵することができる第3バラストと;前記第3バラストの海水の流入及び流出を制御する第2制御装置と;を含む船舶荷重調節装置を提供する。

0022

前記第1制御装置は、前記原料の焼却が始まる前には、第1バラストには海水を含まないで、第2バラストには前記原料貯蔵槽の原料重量Sに相応する海水が含まれるように調節し、前記焼却炉の焼却が行われる場合、焼却によって発生して灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量A及び前記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量Iによって船舶の荷重を調節するために、下記式1によって第1バラストの海水の量V1と第2バラストの海水の量V2を調節する装置であり、前記第2制御装置は、前記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量Iの量を第3バラストに海水の量V3を供給するように調節する装置であることができる。

0023

0024

本発明は前記船舶荷重調節装置を含む海洋廃棄物資源処理船舶を提供する。

0025

上記のような課題を解決するための他の手段として、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)船舶の出または補助動力を供給するための補助動力装置と;O)前記船舶荷重調節装置と;を含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

また、本発明において、前記焼却炉は水平型グレート形式ストーカー方式で焼却することができる。

0031

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。

0032

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材質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。

0033

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ができる。

0034

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電力形態に合わせて交流切り替えて、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

0035

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費用を節減することができるとともに、海上の本発明による船舶によって処理されるので、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。

0036

そして、従来の海洋廃棄物は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。

0037

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重油などの使用を大幅に低減して費用を節減し、さらに、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に供給することによって、島嶼地域に別途の発電施設構築するための費用を節減し、またエネルギー源接近権の円滑化を期することができる。

0038

また、運航中の船舶内での焼却による荷重の変化を調節する装置を含んでいて、船舶の運航に安全性を高めることができる。

図面の簡単な説明

0039

本発明の一実施例で、船舶荷重調節装置の断面図である。
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、改造式に示した図面である。
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。
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。
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。
灰処理装置の断面図である。
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。
上記送電ケーブルが上記受電装置送受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。

0040

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。

0041

図1は本発明の一実施例で、船舶荷重調節装置の断面図である。図1を参照して説明すれば、本発明は、焼却炉90を中心にして原料が貯蔵された原料貯蔵部70と灰貯蔵槽113とが対称に船舶の前端2に搭載され、焼却炉を搭載して運航中に焼却を行うことによって船舶の荷重を調節する船舶荷重調節装置において、上記原料貯蔵槽70の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第1バラスト161と;原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵することができる第2バラスト162と;上記第1バラストと上記第2バラストとの間の海水の流入及び流出を制御する第1制御装置163と;原料の焼却によって減少された原料量によって海水が流入及び流出し、海水を貯蔵することができる第3バラスト164と;上記第3バラストの海水の流入及び流出を制御する第2制御装置165と;を含む船舶荷重調節装置160を提供する。

0042

一般的な船舶の航海においては、出港前に船舶のバラストに海水を満たした後運航をして、運航中の船舶の中心を取って安定的な航海をする。しかし、一般的には、船舶の運航中に船舶の重量の変動がほとんどないので、バラストの海水の量の調節は大きい変動がないが、本発明の船舶荷重調節装置は、船舶で海洋廃棄物の焼却などするため、船舶の重量が時間的に変わる場合に使われるものである。一実施例として、海洋廃棄物の海上焼却船舶の場合、焼却される海洋廃棄物の量は、一日平均50トンが収去され、時間当り約2トンが焼却されることができることから、船舶の運航中に海洋廃棄物を焼却する場合、必ず船舶の荷重の調節が要求される。

0043

上記第1バラストは、上記原料貯蔵槽70の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵する機能を果たす。一方、第2バラストは、原料貯蔵槽の原料を焼却した後発生する灰を保管する灰貯蔵槽の下部及び船舶の下部に位置して、海水を貯蔵する機能を果たす。そして、上記第3バラストは、一般的な船舶で使われるバラストのように、船舶の全体的均衡を取る役割を果たす。即ち、上記第1バラストと第2バラストの場合には、焼却炉を中心に原料貯蔵槽の海洋廃棄物の焼却後に灰貯蔵槽に灰が集められる場合、船舶の前後の重量の差による荷重を調節する役割を果たし、上記第3バラストは、船舶全体の荷重で焼却されて荷重が減少される海洋廃棄物の重量だけの荷重を海水に流入させることによって船舶の荷重を調節する機能をする。

0044

この時、上記第1バラスト〜第3バラストの間の荷重を調節する方式においては、上記第1制御装置は、上記原料の焼却が始まる前には、第1バラストには海水を含まないで、第2バラストには上記原料貯蔵槽の原料重量Sに対応する海水が含まれるように調節し、上記焼却炉の焼却が行われる場合、焼却によって発生して、灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量A)及び上記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量I)による船舶の荷重を調節するために、下記式1によって、第1バラストの海水の量V1と第2バラストの海水の量V2を調節するようにする装置であり、上記第2制御装置は、上記原料貯蔵槽で原料の焼却によって減少される重量I)の量を第3バラストに海水の量V3を供給するように調節する方式であることができる。

0045

0046

例えば、一日平均原料貯蔵槽70の海洋廃棄物が焼却炉90を通じて焼却される量は1トン/30分であり、焼却を通じて発生する灰の量は約150kgである。

0047

即ち、焼却炉を中心にして、原料貯蔵槽70の部分の重量は約1トン/30分が減少し、焼却炉を中心に、灰貯蔵槽は150kg/30分が発生して、灰貯蔵槽に収去されるので、焼却炉を中心にして、荷重の変化及び船舶全体の荷重に変化が生じ、このような変化は船舶の運転運航に影響を及ぼす虞があることから調節が必要である。船舶の出港前または焼却が行われる前には、全体的に均衡が取れた状態を保持する。この時、第1バラストの海水量は0kgであり、第2バラストの海水量は1000kgを貯蔵して均衡を保持する。そして、焼却が始まる場合には、上記第1制御装置と第2制御装置を通じて30分の間隔で制御が行われる場合であれば、30分後の船舶の重量変化は焼却炉を中心に、原料貯蔵槽側では−1000kg、焼却炉を中心に、灰貯蔵槽は+150kgの変化が生ずる。第1制御装置は第1バラスト及び第2バラストに海水を流入及び流出させて、焼却炉を中心にした船舶の前後の荷重を調節する。この時、上記の式1を適用することができ、これを適用すれば以下の通りである。
(1)30分後の第1バラストの海水量V1={灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量(A=150kg)+原料貯蔵槽の原料重量(S=1000kg)}/2=575kg
(2)30分後の第1バラストの海水量V1={原料貯蔵槽の原料重量(S=1000kg)−灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量(A=150kg)}/2=425kg

0048

従って、焼却炉を中心にして原料貯蔵槽70部分と第1バラスト161の30分後の総荷重は575kgになり、焼却炉を中心にして灰貯蔵槽113部分と第2バラスト162の30分後の総荷重は150kg+425kg=575kgで、均衡を取っている。

0049

一方、海洋廃棄物の焼却によって、船舶の全体重量は−850kgの変動が生じ、この重量は第3バラスト164で海水を流入して荷重を調節し、その時の流入量V3は次の通りである。
第3バラストの海水の供給量V3=原料の焼却で減少される重量I=原料貯蔵槽の原料重量(S=1000kg)−灰貯蔵槽に貯蔵される灰の重量(A=150kg)=850kg

0050

即ち、850kgの海水が第3バラスト164に流入すればよく、この時の調節は第2制御装置165が行う。

0051

上記のような船舶の荷重調節装置を通じて、海上で船舶の運航中に重量が大きく変動される場合に本発明の船舶荷重調節装置を提供することができ、その一実施例として、海洋廃棄物を船舶の運航中に海上で焼却する場合に適用可能である。

0052

一方、本発明は上記船舶荷重調節装置を含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。

0053

即ち、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)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;O)上記船舶荷重調節装置とを含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。

0054

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一実施例で、改造式に示した図面である。図3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。

0055

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;O)上記船舶荷重調節装置160とを含む海洋廃棄物資源化処理船舶を提供する。

0056

上記船舶荷重調節装置については詳しく説明したので、以下では、その他の構成要素について本発明における技術者が繰り返し再現可能に説明する。

0057

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。

0058

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。

0059

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、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。

0060

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寿命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。

0061

図4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4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。

0062

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。

0063

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。

0064

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。

0065

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。

0066

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。

0067

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。

0068

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、磁界高速電流周波数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。

0069

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、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。

0070

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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

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。

0075

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。

0076

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。

0077

図5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5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。

0078

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。

0079

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。

0080

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。

0081

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。

0082

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。

0083

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のは、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。

0084

図6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(図示しない)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。

0085

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は焼却炉内消費電力として用い、残り600〜700Kwhは運航中の電気モーター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。

0086

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。

0087

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7及び図8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7及び図8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電力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132をさらに含むことができる。

0088

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。

0089

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。

0090

<実施例1>
船舶荷重調節装置の荷重調節
船舶の原料貯蔵槽であって、海洋廃棄物の前処理を船舶で行い、前処理過程を経た海洋廃棄物の中で可燃物である選別可燃物を原料貯蔵槽に貯蔵した。上記原料貯蔵槽は本実施例では上記第2バンカーで構成した。
上記第2バンカーに投入した選別可燃物は1000kg、第2バラストの海水量は1000kgにして均衡を取った後、焼却を行った。
焼却後、30分単位で確認した船舶の荷重の変化は、焼却炉を中心に第2バンカー側の荷重は−1000kgであり、焼却炉を中心に第2バンカーの対向側に位置した灰貯蔵槽に捕集された灰の量は+150kgであった。
上記荷重の変化によって、第1制御装置を通じて、海水の流量を第2バラストから第1バラストに575kgを流入させて、第1バラストでの海水量は575kg、第2バラストでは425kgになった。一方、焼却して消滅された重量として850kgは第2制御装置を通じて第3バラストに海水を流入して全体荷重を調節した。

0091

<実施例2>
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航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50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。

0092

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。

0093

そして、灰処理処置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。

0094

<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。

0095

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採取して分析された資料は、下記の表1の通りである。

0096

0097

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。

0098

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。

0099

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。

0100

0101

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。

0102

0103

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。

0104

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。

0105

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。

0106

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。

0107

0108

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。

0109

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。

0110

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。

0111

0112

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。

0113

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。

実施例

0114

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。

0115

本発明は、海洋廃棄物を収去してエネルギーを創出するように資源化し、資源化する際に荷重の変化を調節しながら運航時の安全性を向上させ、発電によって、安全に運航する船舶で新再生エネルギーを創出する産業に利用される。

0116

1海洋廃棄物資源化処理船舶
2前端
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
830移送部
831移送フレーム
832移送レール
833 前後移送装置
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
850 連結部
851連結フレーム
852連結レール
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
160船舶荷重調節装置
161 第1バラスト
162 第2バラスト
163 第1制御装置
164 第3バラスト
165 第2制御装置

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