專利名稱：船舶壓艙水中和設(shè)備及中和方法
船舶壓艙水中和設(shè)備及中和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶壓艙水的中和設(shè)備及中和方法，特別涉及一種用于對船舶壓艙水中生成的殘存有毒物質(zhì)進(jìn)行中和以及殺菌處理的中和設(shè)備及中和方法。
背景技術(shù)：
通常而言，壓艙水(Ballast Water)是指船舶在卸貨或者裝貨較少的狀態(tài)下航行時(shí)，為了防止船舶失去平衡，在船舶底部兩側(cè)的壓艙水儲(chǔ)藏罐內(nèi)灌入的用于調(diào)整船舶浮力的淡水或者海水。在上述船舶壓艙水中，存在很多淡水及海水菌類及浮游生物，如果不進(jìn)行處理而把這些水直接排放到其他海域時(shí)，船舶壓艙水將嚴(yán)重污染海洋環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。針對這些情況，美國從1996年起制定了關(guān)于國家侵入菌種防止法案，把外來菌種規(guī)定為侵略菌種，實(shí)行了強(qiáng)制性船舶壓艙水管理和控制制度，另外，澳大利亞也修改了相關(guān)檢疫法，把船舶壓艙水規(guī)定為進(jìn)口貨物的檢疫對象，進(jìn)行直接的檢疫檢測。另外，2004年2月，國際海事組織(ΙΜ0，International Maritime Organization) 制定了國際公約，從2009年起，要求在船舶上設(shè)置船舶壓艙水殺菌處理設(shè)施，當(dāng)船只違反此規(guī)定時(shí)，港口可禁止船只進(jìn)港停泊。為此，最近各國正在進(jìn)行處理船舶壓艙水方面的技術(shù)研發(fā)，其中，代表性的研發(fā)技術(shù)為利用臭氧(0Zone:03)或者電解來實(shí)現(xiàn)船舶壓艙水殺菌及凈化，在臭氧處理方面，2007 年申請的韓國專利第16091號(hào)和第17653號(hào)以及第19305號(hào)的船舶壓艙水處理設(shè)備方面的技術(shù)方案獲得了 10-769834號(hào)、10-775238號(hào)、10-8(^889號(hào)專利。但是，利用上述臭氧殺菌技術(shù)的原有船舶壓艙水處理設(shè)備在殺菌處理過程中會(huì)生成類似于殘留氧化物(TRO，Total Residual Oxidants)的有毒物質(zhì)，一般來說，這些有毒物質(zhì)在1-5天后可自然分解，因此，對于遠(yuǎn)航船舶來說，上述方案是可行方案，但短距離航行或者有毒物質(zhì)沒有分解時(shí)，排放的船舶壓艙水將成為污染源。也就是說，欲排放船舶壓艙水時(shí)，如果經(jīng)殺菌處理的船舶壓艙水中留有有毒物質(zhì)， 因?yàn)橐鹊狡渥匀环纸?，不能盡快排放，從而不得不延遲航運(yùn)。此外，根據(jù)生成船舶壓艙水地區(qū)的海水狀態(tài)，若有毒物質(zhì)長時(shí)間放置仍無法分解，也會(huì)出現(xiàn)上述情況。

發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，人工中和船舶壓艙水中的有毒物質(zhì)，本發(fā)明提供了一種船舶壓艙水中和設(shè)備及中和方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種船舶壓艙水中和設(shè)備，包含壓艙水儲(chǔ)藏罐，用于對船舶內(nèi)壓艙水進(jìn)行儲(chǔ)藏和臭氧殺菌；壓艙水排水管，用于向外部排放船舶壓艙水，所述壓艙水排水管與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐的排放部位相連；
排水部位感應(yīng)器組件，設(shè)置在所述壓艙水排水管的排水部位，以讀取船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)的濃度；中和劑輸送管，其一端設(shè)置在所述壓艙水排水管上，且位于所述排水部位感應(yīng)器組件與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐之間，用于向所述壓艙水排水管輸送中和有毒物質(zhì)的中和劑；中和劑儲(chǔ)藏罐，設(shè)置在所述中和劑輸送管的另一端，用于儲(chǔ)藏中和劑；中和劑輸送泵，設(shè)置在所述中和劑輸送管上，用于提供壓力給所述中和劑儲(chǔ)藏罐以使其通過所述中和劑輸送管向所述壓艙水排水管輸送中和劑；以及控制器，接收所述排水部位感應(yīng)器組件的信號(hào)，控制所述中和劑輸送泵。作為較佳的實(shí)施方式，在所述壓艙水排水管上，且位于所述中和劑輸送管和所述壓艙水儲(chǔ)藏罐之間，設(shè)置進(jìn)水部位感應(yīng)器組件；所述控制器還接收所述進(jìn)水部位感應(yīng)器組件的信號(hào)。作為較佳的實(shí)施方式，所述中和劑輸送管和所述壓艙水排水管之間設(shè)置連接器。作為較佳的實(shí)施方式，所述連接器包含邊流、液體流量測量儀和氣嘴。本法明提供的采用上述船舶壓艙水中和設(shè)備中和船舶壓艙水的方法，包含如下步驟有毒物質(zhì)檢測步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件檢測船舶壓艙水中殘存的有毒物質(zhì)濃度；中和劑投入步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)檢測步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度，啟動(dòng)中和劑輸送泵投入中和劑；有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件再次檢測船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)濃度；以及中和劑投入調(diào)整步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度來控制中和劑輸送泵，以調(diào)整中和劑的投入量。本法明提供的采用上述船舶壓艙水中和設(shè)備中和船舶壓艙水的方法，也可以包含如下步驟有毒物質(zhì)檢測步驟，通過進(jìn)水部位感應(yīng)器組件檢測船舶壓艙水中殘存的有毒物質(zhì)濃度；中和劑投入步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)檢測步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度，啟動(dòng)中和劑輸送泵投入中和劑；有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件再次檢測船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)濃度；以及中和劑投入調(diào)整步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度來控制中和劑輸送泵，以調(diào)整中和劑的投入量。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明中采用壓艙水中和方法時(shí)，人為地中和壓艙水有毒物質(zhì)，不等待自然分解船舶壓艙水殘存有毒物質(zhì)，能夠直接進(jìn)行排放，從而保證航運(yùn)時(shí)間，尤其是能夠應(yīng)對緊急情況下排放船舶壓艙水的情況，事先防止有毒物質(zhì)對生態(tài)的破壞， 始終能夠滿足IMO的規(guī)定值。


圖1為本發(fā)明中船舶壓艙水中和設(shè)備的示意圖。圖2為本發(fā)明中船舶壓艙水中和方法的流程圖。附圖中涉及的部分標(biāo)號(hào)如下11.壓艙水儲(chǔ)藏罐
12.壓艙水排水管
13.壓艙水泵
21.中和劑儲(chǔ)藏罐
22.閥門
23.中和劑輸送泵
24.中和劑輸送管
25.連接器
26.排水部位感應(yīng)器組件
27.進(jìn)水部位感應(yīng)器組件
28.控制器
具體實(shí)施方式以下參照附圖，將詳細(xì)說明本發(fā)明中船舶壓艙水中和設(shè)備及中和方法。圖1為本發(fā)明中船舶壓艙水中和設(shè)備的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明船壓艙水中和設(shè)備是以壓艙水儲(chǔ)藏罐11、壓艙水排水管12、排水部位感應(yīng)器組件沈、進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27、中和劑輸送管24、中和劑儲(chǔ)藏罐21、中和劑輸送泵23、壓艙水泵13和控制器28來組成的。壓艙水儲(chǔ)藏罐11為儲(chǔ)藏進(jìn)行臭氧殺菌處理的船舶壓艙水空間，在船舶底部，船舶裝貨(或者旅客上船)時(shí)，按照比例相應(yīng)排放船舶壓艙水，卸貨(或者旅客下船)時(shí)，按照相對比例對海水進(jìn)行殺菌處理后再灌輸船舶壓艙水。壓艙水排水管12為儲(chǔ)藏在壓艙水儲(chǔ)藏罐11的船舶壓艙水排放管道，一端連接在壓艙水儲(chǔ)藏罐11排放部位，另一端固定在船身，排水口朝向大海。排水部位感應(yīng)器組件沈設(shè)置在壓艙水排水管12 —端，進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27設(shè)置在壓艙水排水管12另一端，它們采用一般有毒物質(zhì)讀取手段，讀取船舶壓艙水殘存有毒物質(zhì)濃度。有毒物質(zhì)感應(yīng)器可采用TRO自動(dòng)分析機(jī)。中和劑儲(chǔ)藏罐21用來儲(chǔ)藏中和船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)的中和劑，本發(fā)明的中和劑可以為硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、Lime (CaO 或 Ca(OH)2)、Sodium Carbonate、Sodium hydroxide^Ammonia gas·。另外，中和劑輸送管M為中和劑壓艙水排水管12上連接中和劑儲(chǔ)藏罐21和壓艙水排水管12的管道，其一端連接在中和劑儲(chǔ)藏罐21上，另一端連接在排水部位感應(yīng)器組件 26和進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27之間的壓艙水排水管上。為了有效輸送中和劑，最好以連接器25來連接中和劑輸送管M和壓艙水排水管 12，連接器可包含邊流、液體流量測量儀和氣嘴等。中和劑輸送管M —端上設(shè)置中和劑輸送泵23，通過中和劑輸送管M輸入中和劑，給中和劑儲(chǔ)藏罐21施壓，中和劑輸送泵23為通過控制信號(hào)調(diào)整中和劑流量的定量泵。壓艙水泵13為向外排放儲(chǔ)藏在壓艙水儲(chǔ)藏罐11的普通泵?？刂破饔^在排放船舶壓艙水時(shí)檢測船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)濃度，為適量投入中和劑，采用控制中和劑的輸送泵23，根據(jù)排水部位感應(yīng)器組件沈及進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27輸入信號(hào)，啟動(dòng)中和劑輸送泵23，以便船舶壓艙水和中和劑之間進(jìn)行混合，留在船舶壓艙水的殘存有毒物質(zhì)將被中和。中和反應(yīng)過程的反應(yīng)公式如下。S20:+4C12+5H20 — 2S0:+8Cr+10H.S2032>4Br2+5H20 — 2S042>8Br>10H+另外，所投入的中和劑量控制中，根據(jù)控制器觀內(nèi)部事先編程的中和劑投入數(shù)據(jù)表，中和劑輸送泵23來導(dǎo)出排水部位感應(yīng)器組件沈及進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27輸入信息信號(hào)，以便調(diào)整中和劑儲(chǔ)藏罐21中排放的中和劑量。圖中設(shè)置在中和劑輸送泵左右的閥門22，是與中和劑輸送泵一起被控制器觀控制的。參照圖2，詳細(xì)說明本發(fā)明中船舶壓艙水中和設(shè)備的中和方法。圖2為本發(fā)明中船舶壓艙水中和方法流程圖。船舶壓艙水中和設(shè)備在控制器觀作用下自行工作，以下工作步驟主體為控制器 28，以下步驟在壓艙水儲(chǔ)藏罐11中進(jìn)行臭氧殺菌處理，排放儲(chǔ)藏的船舶壓艙水時(shí)，啟動(dòng)壓艙水泵13。首先，有毒物質(zhì)檢測步驟Sl為通過進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27來檢測所排放船舶壓艙水殘存有毒物質(zhì)濃度，中和劑投入步驟S3為在Sl步驟后，根據(jù)所檢測的有毒物質(zhì)濃度， 啟動(dòng)中和劑輸送泵23。另外，有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟S5通過排水部位感應(yīng)器組件沈再次檢測船舶壓艙水殘存有毒物質(zhì)濃度后，在中和劑投入調(diào)整步驟S7中，根據(jù)所檢測的有毒物質(zhì)濃度，中和劑輸送泵23調(diào)整中和劑的投入量。因此，在本發(fā)明中，采用船舶壓艙水中和設(shè)備和中和方法時(shí)，無需等到船舶壓艙水殘存有毒物質(zhì)自然分解，即可進(jìn)行排放，能夠保證航運(yùn)時(shí)間，尤其是能夠應(yīng)付在緊急情況下排放船舶壓艙水的情況，事先預(yù)防有毒物質(zhì)對生態(tài)的破壞，始終能夠滿足IMO規(guī)定值。另外，本發(fā)明的詳細(xì)說明中，是按照設(shè)置了進(jìn)水部位感應(yīng)器組件27和排水部位感應(yīng)器組件沈的狀態(tài)來進(jìn)行說明的，但在其它實(shí)施方式中，可以僅設(shè)置排水部位感應(yīng)器沈， 可以設(shè)置或拆除連接器25、閥門22及壓艙水泵13。本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。 必需指出的是，已公開的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權(quán)利要求書的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種船舶壓艙水中和設(shè)備，其特征在于，包含壓艙水儲(chǔ)藏罐，用于對船舶內(nèi)壓艙水進(jìn)行儲(chǔ)藏和臭氧殺菌；壓艙水排水管，用于向外部排放船舶壓艙水，所述壓艙水排水管與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐的排放部位相連；排水部位感應(yīng)器組件，設(shè)置在所述壓艙水排水管的排水部位，以讀取船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)的濃度；中和劑輸送管，其一端設(shè)置在所述壓艙水排水管上，且位于所述排水部位感應(yīng)器組件與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐之間，用于向所述壓艙水排水管輸送中和有毒物質(zhì)的中和劑； 中和劑儲(chǔ)藏罐，設(shè)置在所述中和劑輸送管的另一端，用于儲(chǔ)藏中和劑； 中和劑輸送泵，設(shè)置在所述中和劑輸送管上，用于提供壓力給所述中和劑儲(chǔ)藏罐以使其通過所述中和劑輸送管向所述壓艙水排水管輸送中和劑；以及控制器，接收所述排水部位感應(yīng)器組件的信號(hào)，控制所述中和劑輸送泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶壓艙水中和設(shè)備，其特征在于，在所述壓艙水排水管上， 且位于所述中和劑輸送管和所述壓艙水儲(chǔ)藏罐之間，設(shè)置進(jìn)水部位感應(yīng)器組件；所述控制器還接收所述進(jìn)水部位感應(yīng)器組件的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶壓艙水中和設(shè)備，其特征在于，所述中和劑輸送管和所述壓艙水排水管之間設(shè)置連接器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶壓艙水中和設(shè)備，其特征在于，所述連接器包含邊流、液體流量測量儀和氣嘴。
5.一種采用如權(quán)利要求1所述的船舶壓艙水中和設(shè)備中和船舶壓艙水的方法，其特征在于，包含如下步驟有毒物質(zhì)檢測步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件檢測船舶壓艙水中殘存的有毒物質(zhì)濃度；中和劑投入步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)檢測步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度，啟動(dòng)中和劑輸送泵投入中和劑；有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件再次檢測船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)濃度；以及中和劑投入調(diào)整步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度來控制中和劑輸送泵，以調(diào)整中和劑的投入量。
6.一種采用如權(quán)利要求2所述的船舶壓艙水中和設(shè)備中和船舶壓艙水的方法，其特征在于，包含如下步驟有毒物質(zhì)檢測步驟，通過進(jìn)水部位感應(yīng)器組件檢測船舶壓艙水中殘存的有毒物質(zhì)濃度；中和劑投入步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)檢測步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度，啟動(dòng)中和劑輸送泵投入中和劑；有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟，通過排水部位感應(yīng)器組件再次檢測船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)濃度；以及中和劑投入調(diào)整步驟，根據(jù)所述有毒物質(zhì)再次確認(rèn)步驟中檢測到的有毒物質(zhì)濃度來控制中和劑輸送泵，以調(diào)整中和劑的投入量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種船舶壓艙水的中和設(shè)備及中和方法，其中，設(shè)備包含壓艙水儲(chǔ)藏罐；壓艙水排水管，與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐的排放部位相連；排水部位感應(yīng)器組件，設(shè)置在所述壓艙水排水管的排水部位，以讀取船舶壓艙水中殘存有毒物質(zhì)的濃度；中和劑輸送管，其一端設(shè)置在所述壓艙水排水管上，且位于所述排水部位感應(yīng)器組件與所述壓艙水儲(chǔ)藏罐之間；中和劑儲(chǔ)藏罐，設(shè)置在所述中和劑輸送管的另一端；中和劑輸送泵，設(shè)置在所述中和劑輸送管上；控制器，接收所述排水部位感應(yīng)器組件的信號(hào)，控制所述中和劑輸送泵。本發(fā)明快速中和船舶壓艙水中有毒物質(zhì)，無需等待其自然分解，就能夠進(jìn)行排放，從而確保了航運(yùn)時(shí)間，同時(shí)避免了任意排放有毒物質(zhì)造成生態(tài)破壞。
文檔編號(hào)C02F1/78GK102399034SQ20101028130
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者賓正仁 申請人:南亮壓力容器技術(shù)(上海)有限公司