KR0138050B1

KR0138050B1 - 폐기가스의 생물학적 탈취방법 및 장치

Info

Publication number: KR0138050B1
Application number: KR1019940017544A
Authority: KR
Inventors: 탁현기
Original assignee: 탁현기; 주식회사엔비시스템
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1998-04-27

Abstract

본 발명은 폐기가스의 생물학적 탈취방법 및 장치에 관한 것으로서, 폐기가스를 미생물이 서식하고 있는 담체를 통과시켜 폐기가스중의 냄새성분과 휘발성 유기물질이 생물학적으로 분해 제거되게 함은 물론 담체에 흡수·흡착 제거되게 하여 주는 기능을 비교적 좁은 담체 설치면적을 가지면서도 처리능력이 월등히 향상된 탈취방법 및 장치를 제공하기 위해, 폐기가 유입·유출구(101)(102)를 가지며 급수구(103)가 형성된 습도조절기(100)와 일측은 습도조절기(100)의 유출구(102)와 연통되고 타측은 탈취가스 유출구(201)를 가지며 내부에 나무조각 또는 나무껍질조각(255)이 채워지는 복수의 단위탈취조(250) 또는 탈취탑(200)으로 폐기가스의 생물학적 탈취장치를 구성하고, 이 장치의 탈취조(250) 또는 탈취탑(200)에 채워지는 나무껍질조각(255)들은 미생물이 서식하기에 충분한 습도와 온도가 유지되게 하면서 폐기가스를 통과시켜 주도록 한 것이다.

Description

폐기가스의 생물학적 탈취방법 및 장치

제1도는 본 발명의 탈취장치의 실시예의 개략도

제2도 (가)는 동 장치의 일부절취 측면도, (나)는 동 장치의 단위탈취조의 일부 발췌 확대단면도,

제3도는 탈취휠터의 압력손실을 보여주는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 습도조절기101 : 폐기가스 유입구

102 : 폐기가스 유출구103 : 급수구

200 : 탈취탑201 : 탈취가스 유출구

250 : 단위탈취조252, 253 : 상·하부공간부

255 : 나무조각 또는 나무껍질조각300 : 탈취가스 포집기

301 : 탈취가스 배출구

본 발명은 폐기가스의 생물학적 탈취방법 및 장치, 보다 상세하게는 생물학적으로 분해가 가능한 냄새성분을 함유한폐기가스를 탈취함에 있어 미생물이 서식하고 있는 담체에 폐기가스를 통과시켜서 폐기가스중의 냄새성분과 휘발성 유기물질을 분해제거, 흡수, 흡착시키는 폐기가스의 생물학적 탈취방법 및 장치에 관한 것이다.

폐기가스가 미생물이 서식하고 있는 담체로 충전된 탈취장치를 통과할 때 폐기가스중의 냄새성분이 담체에 흡착 또는 흡수된 후 그곳에 서식하고 있는 미생물에 의하여 분해되어 처리된다. 따라서, 이 장치의 단위 크기 당 제거효율을 높이려면 습도, 온도, 수소이온농도, 자양성분조건 등 미생물의 생활조건이 각 단위크기 마다 적정한 수준으로 유지되어야 하며 제거성능을 높이려면 미생물의 서식면적이 넓어서 많은 미생물이 장치내에 존재하도록 하여야 하는 한편, 이들 미생물에 영양분이 고르게 공급될 수 있도록 냄새성분이 탈취장치에 충전되어 있는 모든 담체를 고르게 통과하여야 한다.

공지된 생물학적 탈취장치의 대표적인 것으로는 토양휠터와 평상휠터가 있다. 토양휠터에서는 담체로서 토양을 사용하며, 평상휠터에서는 주로 퇴비를 담체로 사용한다. 이들 탈취장치에서는 담체층의 밑으로 폐기가스가 유입되어 담체층을 통과하는 과정에서 냄새성분이 제거되도록 되어 있다.

이들 담체들은 미생물의 서식면적은 많이 제공하나 담체 서로간의 공극이 좁아서 폐기가스가 담체층을 통과할 때 담체의 단위 높이 당 압력손실이 크며 그 때문에 토양으로 이루어진 담체층의 높이는 최고 약 50센티미터 정도이고 퇴비로 이루어진 담체층의 높이는 최고 약 100센티미터 정도로 한정되어 있다. 따라서 많은 양의 폐기가스를 처리하기 위하여는 담체의 설치면적을 넓게 할 수 밖에 없으며 이들 탈취장치의 설치면적은 크게는 수천 평방미터에 이른다. 그러나 넓은 면적의 담체층에 수분조절을 하기 위하여 뿌리는 물이 고르게 퍼지지 못하고 국부로 몰림에 따라, 또는 담체 자체의 불균일한 통기성으로 인하여 이 탈취장치들은 전체적으로 균일한 통기성을 가지고 있지 못하다. 이 불균일한 통기성은 이 탈취장치들의 탈취성능을 악화시키는 큰 요인이 되고 있으며 이들 탈취장치의 성능을 처리되는 폐기가스의 장치내 통과속도로 표시하면 토양휠터의 경우 시간 당 약 5-10미터이며 평상휠터의 경우는 약 200-300미터이다.

본 발명은 넓은 담체 설치면적을 필요로 하는 종래의 탈취장치의 결점을 해소하여 비교적 좁은 담체 설치면적을 가지면서도 처리능력이 월등히 향상된 폐기가스 탈취방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 위와 같은 목적은 상대습도 상온기준에서 90%이상으로 유지되며 나무 또는 나무껍질이 충전되어 탈취미생물이 서식하고 있는 다수의 탈취조에 폐기가스를 통과시킴으로써 달성되는 것으로, 탈취조의 상·하에는 나무 또는 나무껍질이 채워지지 않은 공간부를 두는 것이 좋으며, 탈취조를 여러 층으로 중첩시킨 탈취탑을 사용하고 나아가 다수의 탈취탑에 폐기가스를 분산 공급하여 탈취후 정화된 폐기가스를 한 곳으로 포집하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 탈취장치의 실시예를 첨부도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 탈취장치의 일예를 보인 개략도로서, 하나의 폐기가스 유입구(101)와 다수의 폐기가스 유출구(102)를 가지며 급수구(103)가 다수 설치된 상부의 습도조절기(100)와, 상부는 습도조절기(100)의 폐기가스 유출부(102)와 연통되고 하부에는 탈취가스 유출구(201)를 가지는 다수의 탈취탑(200)과, 상부는 탈취탑(200)의 탈취가스 유출구(201)와 연통되고 탈취가스 배출구(301)를 가지는 탈취가스 포집기(300)로 구성되어 있다.

제2도는 탈취탑(200)을 구성하는 단위탈취조(250)의 개략도로서, 금망(251)에 의해 상·하부공간부(252)(253)가 구획되어 있어서, 상부공간부(253)에 담체인 나무조각 또는 나무껍질조각(255)을 채우게 되는데 윗부분에 어느정도의 공간을 남기는 것이 바람직하다.

위의 실시예에서는 상·하부공간부(252)(253)의 구획에 금망(251)을 사용한 것을 그 예로 하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 폐기가스가 쉽게 통과하고 담체를 받쳐줄 수 있는 것이면 어느 것이나 무방하다.

위와 같은 장치에서, 나무조각 또는 나무껍질조각(255)에 흡취미생물이 왕성하게 서식할 수 있도록 급수구(103)로부터의 물이 폐기가스 유출구(102)를 통해 각 단위탈취조(250)에 공급되어 상대습도를 상온기준에서 90%이상으로 유지시켜 준다.

바람직하게는 90% 내지 99%로 유지하는 것이다.

제1도의 탈취장치내로 유입된 폐기가스는 장치의 상부에 위치한 습도조절기(100)를 통하여 미생물이 서식하고 있는 충전물로 채워진 탈취탑(200)을 거치면서 이곳에서 탈취되어 배출구(301)를 통하여 배출된다.

균일한 통기성을 보장하기 위한 방법의 하나로서 탈취탑이 필요한 숫자만큼 여러개의 단위탈취탑(200)으로 구성되어 있는 것으로서, 폐기가스가 습도조절기(100)를 통하여 단위탈취탑(200)으로 유입될 때 여러개로 나뉘어진 단위탈취탑(200)으로 균등히 배분되어 유입하게 되며 일단 단위탈취탑(200)으로 유입된 폐기가스는 그 단위탈취탑(200)만을 통과하게 되므로 전체적으로는 모든 면적에 대하여 균일한 폐기가스의 흐름이 보장된다.

한편, 단위탈취탑(200)은 필요한 숫자만큼 여러개의 단위탈취탑(250)를 상·하로 연결한 형태로 되어 있다. 각 단위탈취조(250)는 동일한 형태이며 단위탈취탑(200)의 수평면적은 단위탈취조(250)의 수평면적과 동일하며 단위탈취탑(200)내에서는 상·하방향으로만 통기가 가능하다. 단위탈취조(250)의 수평절단면 형상은 원형이나 다각형 또는 이들의 복합형태로 되어 있으며 폐기가스 통기의 균일성을 극대화하기 위하여는 수평단면적이 작을수록 유리하나 수평단면적이 작을수록 발생하는 압력강하도 크게 되므로 이 두가지를 고려한 크기를 선택하여 원형태인 경우 직경은 20센티미터 이상이며 다각형인 경우는 가장 짧은 변의 길이가 20센티미터이상으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 여러개의 단위탈취조(250)를 상·하로 연결한 단위탈취탑(200)의 형태에서 나타나는 장점은 우선 탈취탑의 설치시 또는 담체 교환시 작업이 용이하며 각 단위탈취조(250)들 사이에 담체가 채워지지 않은 공간이 있으므로 한개의 단위탈취조를 통과한 후 폐기가스가 다음의 단위탈취조를 통과하기 이전에 이 공간에서 다시 혼합되므로 폐기가스중 모든 폐기물질이 균일하게 처리될 수 있다.

따라서, 단위탈취조의 바닥부분을 금망등으로 공기가 통하게 하고 담체를 가득채우지 않음으로써 상부에 상당한 공간부가 남게 하여도 효과가 거의 같다.

균일한 통기성을 보장하기 위한 방법의 다른 하나는, 습도를 조절함에 있어서, 본 발명의 탈취장치로 유입되는 가스중의 수분량 보다 유출되는 가스중의 수분량이 더 많을 때 이 차이만큼 보충하는 것이다. 이렇게 함으로써 탈취장치내의 수분함량은 향상 일정하게 유지되며 불필요하게 많은 수분이 존재하지 않으므로 담체내에 두꺼운 수막의 형성에 의한 단락현상이 발생치 않게 되어 통기성의 균일화를 유리하게 한다.

그러므로 본 발명에서는 수분을 조절하기 위하여 일반적으로 공조장치에서 사용되는 것과 같이 최소한 폐기가스 유입부위와 유출부위에 습도계 또는 온도계를 장착하거나 이들을 복합적으로 장착하는 것이 바람직하다.

본 발명의 탈취장치의 특성중의 하나는 미생물의 서식체인 담체이다. 사용한 담체는 나무껍질 또는 나무를 일정한 크기로 절단한 형태이다. 나무 또는 나무껍질로 된 담체는 토양이나 퇴비와 같이 미생물이 서식하기 적당하도록 수분을 보유하며 자양성분의 공급처 역할을 할 수 있는 외에 탈취장치내의 높은 수분함량조건에서도 장기간에 걸쳐 담체의 형태유지에 필요한 기계적인 강도를 유지하므로 적정한 형태로 절단하여 사용하면 장기간 높은 통기성을 유지할 수 있다.

제3도는 두께 약 1센티미터, 한변의 길이가 약 2센티미터인 정방형 나무껍질이 담체로 충진된 20㎝ × 20㎝ × 20㎝ 규격의 단위탈취조 5개를 중첩시킨 단위탈취탑에서의 압력강하를 퇴비휠터와 대비한 것이다.

상기의 특성으로 인한 본 발명의 탈취장치는 다음과 같은 효과가 있다.

·시간 당 약 600미터 까지의 높은 처리속도를 갖는다.

·필요한 만큼의 수분량 조절로 가동비가 절감된다.

·같은 탈취성능의 기존장치에 비해 1/2 이하의 설치면적만이 필요하다.

·탈취조의 모듈화로 탈취 처리하고자 하는 폐기가스의 양에 따라 단위탈취조의 숫자를 아래방향으로, 또 이와 같이 구성된 단위탈취탑을 옆방향으로 추가 설치하면 목적하는 처리성능에 도달할 수 있어 설치가 용이하며 설치의 신축성이 크다.

Claims

미생물이 서식하게 충분한 습도와 온도가 유지되며 나무조각 또는 나무껍질 조각이 채워지고 유입구측이 공간으로 된 탈취조를 통과시키는 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취방법
제1항에 있어서, 적정개수의 상기 탈취조를 중첩시킨 탈취탑에 의해 탈취하는 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취방법
제2항에 있어서, 폐기가스를 적정개수의 탈취탑에 나누어 유입시키는 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취방법
폐기가스 유입구(101)와 폐기가스 유출구(102)를 가지며 급수구(103)가 형성된 습도조절기(100)와, 일축은 습도조절기(100)의 폐기가스 유출구(102)와 연통되고 타측은 탈취가스 유출구(201)를 가지며 내부에 나무조각 또는 나무껍질조각(255)이 채워지는 탈취탑(200)으로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제4항에 있어서, 탈취탑(200)이 내부에 나무조각 또는 나무껍질조각(255)이 채워진 복수의 단위탈취조(255)가 중첩되어 구성된 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 복수의 탈취탑(200)이 병열로 습도조절기(100)에 연결된 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제6항에 있어서, 복수의 탈취탑(200)의 탈취가스 유출구(201)와 탈취가스배출구(301)를 가지는 탈취가스 포집기(300)와 연통된 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제4항에 있어서, 탈취탑(200)이 금망에 의해 상·하부공간부(252)(253)로 구획되어 상부공간부에는 나무조각 또는 나무껍질조각(255)을 채우고 하부공간부는 공간상태인 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제5항에 있어서, 단위탈취조(250)가 금망에 의해 상·하부공간부(252)(253)로 구획되어 상부공간부에는 나무조각 또는 나무껍질조각(255)을 채우고 하부공간부는 공간상태인 것을 특징으로 하는폐기가스의 생물학적 탈취장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 탈취탑(200)내의 상대습도가 90% 내지 99%로 자동 조절되는 것을 특징으로 하는 폐기가스의 생물학적 탈취장치.