Indirect oxidation using chlorine species oxidizing agents is often effective in wastewater treatment using an electrochemical oxidation process. When chlorine ions are contained in the wastewater, oxidizing agents of various chlorine species are produced during electrolysis. In a ballast water management system, it is also used to treat ballast water by electrolyzing seawater to produce a chlorine species oxidizer. However, ballast water in the brackish zone and some wastewater has a low chlorine ion concentration. Therefore, it is necessary to study the chlorine generation current efficiency at various chlorine concentration conditions. In this study, the chlorine generating current efficiency of a boron-doped diamond(BDD) electrode and insoluble electrodes are compared with various chloride ion concentrations. The results of this study show that the current efficiency of the BDD electrode is better than that of the insoluble electrodes. The chlorine generation current efficiency is better in the order of BDD, MMO(mixed metal oxide), Ti/RuO2, and Ti/IrO2 electrodes. In particular, when the concentration of sodium chloride is 10 g/L or less, the current efficiency of the BDD electrode is excellent.

The purpose of this study is to treat the ballast water by shear stress without an environmental pollution and to find out the optimal treatment conditions. The ballast water problem is issued up as the trade activated and the cargos mobilized. To improve this problem, International Marine Organization(IMO) make the rule about the ballast water treatment with specific restrictions. Although many countries have been studying about the ballast water treatment technology, there is almost no technology that can treat the microorganisms under 50μm withoutany secondary pollution. In this study, we tried to treat ballast water by applying shear stress as the physical treatment for the sterilization and tried to find out the optimal conditions including the 100% sterilizing rate and the best economic condition.

Reballasting at sea, as recommended by the IMO guidelines, currently provides the best-available measure to reduce the risk of transfer of harmful aquatic organisms, but is subject to serious ship-safety limits. It is therefore extremely important that alternative, effective ballast water management and treatment methods are developed as soon as possible, to replace reballasting at sea. Filtration-Ultraviolet radiation-Electrolytic process (FUE) was evaluated for disinfection of seawater used In ballast water Optimal current density and UV light intensity were 2.0A/dm2 and, 220㎼/ cm2/m with which 100% reduction time was 2sec in a Ultraviolet radiation-Electrolytic process. This study showed that FUE process was effective for the disinfection of commonly isolated bacteria and bacillus from ballast water.

선박의 항해 안전성을 유지하기 위하여 평형수 탱크에 주입ㆍ배출되는 선박평형수는 그 안에 포함되어 있는 각종 수중생물로 인하 여 지역 해양 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 국제해사기구(IMO)는 선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, 2004년 선박평형수 와 침전물 통제 및 관리를 위한 국제협약을 채택하고 2016년 9월에 발효하여, 2017년 9월 이후 정기검사가 도래하는 모든 선박은 선박평형수 처리장치를 설치하도록 하였다. 선박평형수 처리 방식에는 활성물질을 이용하여 처리하는 전기분해식, 오존식, 약품식과 물리적인 처리방식인 필터, 자외선식 등으로 나누어 지며, 두 가지 방식을 혼용하여 사용하기도 한다. 일반적으로 비용과 효율 면에서 전기분해방식이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 직접식 전기분해 선박평형수 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 육상 시험 내용을 고찰하였다. 육상시험은 정부시 험 시설이 설치되어 있는 KIOST 거제분원에서 300m3/h 처리 용량의 장치로 수행하였다. 이 육상시험을 통해 직접식 전기분해 선박평형수 처 리장치가 IMO에서 제시하고 있는 기준을 만족하고 다른 방식에 비해 효율적인 것을 확인하였다.

Ecological toxicity testing of the whole-effluent from the ozone ballast water treatment system was conducted as specified in the quality assurance project plans (QAPP). The growth inhibition test with microalgae, acute aquatic toxicity test with the Rotifer reproduction, toxicity test (or population growth) with the Rotifer, survival and growth toxicity test with larval fish and sediment toxicity test with amphipod were carried out to evaluate ecological toxicity on the movile test barge.

밸러스트수 처리를 위한 Plasma Gun의 전기적 특성과 오존 생성에 미치는 주요 운전변수들의 영향에 관해 실험실 규모 연구를 수행하였다. 방전개시전압보다 높은 전압이 인가되면 방전이 시작되고 오존이 생성되었으며 전압이 증가함에 따라 기체로 전달되는 에너지 및 오존 농도가 거의 선형적으로 증가하였다. 오존 생성 측면에서 최적의 에너지 효율성을 얻을 수 있는 전극간 거리가 존재하였으며 실험된 장치에서는 1.95 mm의 전극간 거리에서 최적 효율이 얻어졌다. 전기에너지 특성에 미치는 내부전극 재질의 영향은 무시할만한 수준이었으나 내부전극의 전기전도도와 열전도도 차이가 오존 생성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일정한 Plasma Gun 구조에서 오존 생성은 기체로 전달되는 에너지밀도에 의해 중요한 영향을 받는 것으로 나타났으며 유입되는 기체의 산소함량이 증가할수록 오존 생성이 증가하는 것으로 나타났다.

국제해사기구(IMO) 해양환경보호위원회(MEPC)의 회의 결과 새로이 제정된 선박의 밸러스트 수 처리 기준(D2규정)에 부합하는 밸러스트 수 처리 공정의 개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 밸러스트 수 처리 시스템에서 여과공정의 경우 10μm 이상의 미세물질을 시간당 500톤 이상의 대용량으로 처리해야하며, 선내의 좁은 공간에 최소의 부피로 설계되어야 하는 제한요소가 전제되므로 실용적인 처리장치의 개발이 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 제한요소를 극복하기 위한 방안으로 차세대 자기 역세형 메디아 필터에 관한 연구를 추진하게 되었으며 여재층의 두께에 따른 압력과 유량의 측정변화와 어느 크기의 입자까지 여과할 수 있는지 확인하기 위하여 진공여과 후 여과수 중의 입자의 입도 분석실험을 수행한 결과 원하는 성능옳 얼기 위한 각 메디아별 입자크기와 여재층의 두께를 구할 수 있었다.