专利名称：排放控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及海运(shipping)周围的环境问题，例如，引擎排放的控制和压舱水管理。
背景技术：
为了确保船和船员的安全，船的稳定性是必要的。基于此目的，船在航行期间使用“压舱水”。虽然存在使用固态材料(例如，沙子和岩石)作为压舱物的可能性，但是由于水在压舱和卸压舱方面的便捷，自从1880年以来一直使用水(既包括海水又包 括淡水)(卡尔顿，1985年)。据估计，全世界每年排放30到120亿吨压舱水(罗斯，2005年)。压舱水在世界上许多地方大量排放。压舱水已被认为是对海岸环境的威胁。通过压舱水和海岸沉积物引入入侵生物，这些入侵生物连同海水一起被泵吸入。包括细菌和其他微生物、卵、胞囊和各物种的幼虫在内的品种繁多的生物都在压舱水可以携带进来的海洋物种之列。新确立的物种可能对人体健康有害(例如，霍乱弧菌)，且可能变成对海洋环境生物多样性的威胁，因而造成对环境、经济和健康的影响。自20世纪80年代后期以来，对由船压舱水传递的非本地生物的关注(德瑞克等人，2007年)增加。压舱水的排放率在短时间内可以很高。工程师通常使用的传统方法是在系统中设计缓冲器设施。然而，这种设计往往导致系统尺寸大幅增大，且不能考虑到水还在缓冲器中时水量的可能变化。再者，会有因为经济原因而不希望进行缓冲而是尽快排放的例子。一些研究机构和公司正开发压舱水处理(BWT)技术。已研究了诸如加热(瑞格比等人，1999年)、带预处理的UV照射(萨瑟兰，2001年)、膜过滤、氯化(张等人，2001年；达席尔瓦等人，2004年)、电离、电解和臭氧化(赫维希等人2006年)的处理技术。表I显示压舱水处理的一些可用技术。许多研究组都提出了热处理技术。有毒的鞭毛藻类，诸如浮游生物，是较大的海洋生物，但通常发现于淡水栖息地。它们的分布取决于温度和盐度。在实验室规模的研究中，据报道，有毒的鞭毛藻类在35°C下经过2个小时的接触时间后可完全失活。一些研究人员试图以诸如45°C的高温使用诸如几分钟的较短接触时间来杀死生物至可接受的水平。此技术可使用来自船引擎的废热用于压舱水处理。然而，在实际应用中，产业中主要关注的是，所产生的热量是否足够用于预期目的。再者，全尺寸试验表明，热水可能会对压舱柜涂层有损坏，因为较高的温度会极大的促进对柜体的腐蚀。紫外线(UV)照射可杀灭各种类型的细菌。然而，单独使用UV效果不佳，因为压舱水的浊度通常高，并且消毒时间往往长。此外，在现有的压舱柜中安装UV通常被认为是不利于船拥有者，而且成本通常高。表I可用的压舱水处理技术列表
权利要求
1.一种处理系统，包括具有阳极室和阴极室的电解槽，所述电解槽具有用于接收盐水的入口，所述槽被配置成在所述阴极室内产生碱性溶液且在所述阳极室内产生消毒溶液；用于处理来自安装于船上的引擎的废气排放物的碱性洗涤器单元，所述碱性洗涤器单元用于将所述碱性溶液和所述废气排放物接收至第一室内以混合所述废气排放物和碱性溶液混合物，以及；在水流入和压舱柜中间的消毒单元，所述消毒单元被配置成接收所述消毒溶液和来自所述水流入的水以便在将所述水传输至所述压舱柜之前对其进行消毒。
2.根据权利要求I所述的处理系统，其中，电解槽包括中央室，所述中央室被膜分隔以便将阳极和阴极隔离在所述阳极室和阴极室。
3.根据权利要求I或2所述的处理系统，进一步包括含氯洗涤器单元，用于将来自所述阳极室的含氯的盐水和所述废气排放物接收至第二室以混合所述废气排放物和所述含氯的盐水，所述氯化洗涤器单元包括出口，所述出口用于传输剩余废气排放物至所述碱性洗涤器单元的所述室。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的处理系统，进一步包括水洗涤器单元，用于将水和来自所述碱性洗涤器单元的剩余废气排放物接收至第三室以混合所述剩余废气排放物和水，所述水洗涤器单元包括出口，所述出口用于排放经处理的液体。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的处理系统，其中所述消毒单元被配置成接收来自所述压舱柜的排放水，以在将所述排放水传输至压舱柜流出之前对其进行消毒。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的处理系统，其中所述消毒溶液是来自所述阳极室的含氯盐水。
7.根据权利要求I至5中任一项所述的处理系统，其中所述消毒溶液是次氯酸钠盐水， 所述次氯酸钠盐水由来自于所述阳极室的含氯盐水和来自于所述阴极室的所述碱性溶液混合而成。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的处理系统，进一步包括中和系统，所述中和系统包括用于确定来自所述水流入的水中总的残留氧化剂的分析器以及用于根据所述确定的总的残余氧化剂而指示注入器将中和溶液注入所述水中的控制系统。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的处理系统，其中所述废气排放物的处理包括 溶解S0X、CO2和NOx中的任一者或其组合。
10.根据前面任一项权利要求所述的处理系统，进一步包括混合区，所述混合区配置成接收淡水并在所述淡水中加盐以便提供预定浓度的盐水。
11.根据前面任一项权利要求所述的处理系统，其中所述电解槽包括一批电解槽，该批电解槽配置成传输来自于各自阴极的碱性溶液至所述第一室和传输来自于所述各自阳极的消毒溶液至所述消毒单元。
12.一种处理方法，所述方法包括以下步骤传输盐水至阳极和阴极；电解所述盐水，从而在所述阳极产生消毒溶液且在所述阴极产生碱性溶液；传输来自于所述安装于船上的引擎的废气排放物和所述碱性溶液至第一室；通过在所述第一室内与所述碱性溶液混合来处理所述废气排放物；传输来自于流入的水和所述消毒溶液至消毒单元，以及；通过在所述消毒单元内与所述消毒溶液混合来处理所述水。
13.根据权利要求12所述的方法，在传输至所述第一室的步骤之前，所述方法进一步包括以下步骤传输来自于所述阳极室的含氯盐水和所述废气排放物至第二室中；通过与所述含氯盐水混合来处理所述废气排放物；传输剩余的废气排放物至所述第一室。
14.根据权利要求12或13所述的方法，在所述第一室内的所述处理步骤之后，所述方法进一步包括以下步骤传输来自于所述第一室的剩余废气排放物至第三室中；传输水至所述第三室；通过与所述水混合来处理所述剩余废气排放物；排放所述经处理的液体。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，进一步包括传输来自于所述消毒单元的所述经处理的水至所述压舱柜的步骤。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤在所述处理步骤之前分析所述水；确定所需的加入所述水中来减少总残留氧化剂的中和溶液的量，以及；注入所述所需的浓度至所述水中。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤在预定周期内颠倒所述电解槽中的电极的极性，以便移除所述电极上的水垢。
全文摘要
一种处理系统，包括具有阳极室和阴极室的电解槽，所述电解槽具有用于接收盐水的入口，所述槽被配置成在所述阴极室内产生碱性溶液且在所述阳极室内产生消毒溶液；用于处理来自安装于船上的引擎的废气排放物的碱性洗涤器单元，所述碱性洗涤器单元用于将所述碱性溶液和所述废气排放物接收至第一室内以混合所述废气排放物和碱性溶液混合物，以及；在水流入和压舱柜中间的消毒单元，所述消毒单元被配置成接收所述消毒溶液和来自所述水流入的水以便在将所述水传输至所述压舱柜之前对其进行消毒。
文档编号C02F1/467GK102933504SQ201080038925
公开日2013年2月13日 申请日期2010年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者建平·保罗·陈 申请人:新加坡海事及港务管理局, 新加坡国立大学, Apl(私人)有限公司