KR100423663B1

KR100423663B1 - Biological deodorizing system for treating offensive odor and VOC

Info

Publication number: KR100423663B1
Application number: KR10-2001-0002886A
Authority: KR
Inventors: 김경
Original assignee: 주식회사 오이코스
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2004-03-24
Also published as: KR20020061832A

Abstract

본 발명은 각종 산업현장, 매립지 복원 또는 굴착현장, 그리고 오염토양 정화현장 등에서 발생되는 다양한 성분의 악취 및 유류와 유기 용제의 사용 확대로 배출이 증가되고 있는 유기화합물질(Volatile Organic Compound;이하 VOC) 등 다양한 형태로 대기에 영향을 준다. 상기 악취 및 VOC 등을 처리 없이 방치하는 경우 인체에 매우 해로운 환경요인으로 작용하게 된다. 이러한 대기상 오염물질을 제거하기 위한 방안으로 경제성이 우수하고 고효율의 제거가 가능한 생물학적 탈취방식에 관한 시스템이다.The present invention is an organic compound (Volatile Organic Compound (VOC)) is increasing emissions due to the increased use of odors and oils and organic solvents of various components generated in various industrial sites, landfill restoration or excavation site, and contaminated soil purification site It affects the atmosphere in many different ways. If the odor and VOC is left untreated, it acts as a very harmful environmental factor to the human body. As a method for removing such air pollutants, it is a system of biological deodorization method which is economical and has high efficiency.

Description

Biological deodorizing system for treating offensive odor and VOC

본 발명은 악취 및 VOC를 처리하기 위한 생물학적으로 탈취하기 위한 바이오필터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biofilter system for biologically deodorizing for treating malodors and VOCs.

종래의 악취 및 유기화합물질(Volatile Organic Compound;이하 VOC)을 제거하기 위한 방안으로 사용되었던 바이오필터를 구비한 시스템은 단일 반응기에 단일 미디어(media)만을 이용하고 있고, 이러한 반응기는 직렬로 연결하여 사용하고 있으며, 이 경우 반응기 내부의 지역적인 수분저하의 현상과 채널링(channeling)현상등 다양한 문제점이 점차 반응기 전체로 확대되어 바이오필터 기능저하로 이어지는 문제점이 갖추고 있다. 다시 말하자면, 종래의 바이오필터는 단일 반응기에 단일 미디어만을 이용하도록 되어 있으며, 유입되는 가스들의 성질과 특성에 맞추어 미디어를 충진시키는데 불편함이 따른다. 특히, 단일반응기로 구성되어 있어서 지역적인 미디어의 수분감소 또는 단회로현상이 반응기 전반으로 퍼져서 시스템의 가동이 중단되는 경우가 종종 발생한다. 또한, 복합적인 성분의 유해가스가 유입되는 경우에 단일반응기에 다양한 종의 미생물을 하나 이상의 챔버내로 투입하더라도 우점종으로 발현되는 미생물은 1 내지 2종에 지나지 않기 때문에 몇 가지의 유해성분만이 제거될 뿐 그 외 유해성분이 처리되지 않은 채로 외부, 예컨대 대기중으로 방출될 가능성이 높았다. 기존에는 이러한 경우 시스템을 정지시키고 미디어의 교체를 해야만 하는 불편함은 감수해야만 했다. 또한, 단일 반응기내의 미디어에 식종하는 미생물군중 우점종이 되는 몇가지 미생물만으로는 다양한 유해성분의 가스를 제거하는 데에 한계성을 갖는다.The system with a biofilter, which has been used as a conventional method for removing odors and organic compounds (VOCs), uses only a single media in a single reactor, and these reactors are connected in series. In this case, various problems such as local water deterioration and channeling phenomenon in the reactor are gradually expanded to the entire reactor, which leads to deterioration of the biofilter function. In other words, the conventional biofilter is intended to use only a single media in a single reactor, it is inconvenient to fill the media according to the properties and characteristics of the incoming gas. In particular, since it is composed of a single reactor, it is often the case that the system is shut down due to spreading of local media moisture or short circuit phenomenon throughout the reactor. In addition, when harmful gases of complex components are introduced, even if various kinds of microorganisms are introduced into one or more chambers in a single reactor, only one or two kinds of microorganisms expressed as dominant species are removed. Other hazardous components were more likely to be released to the outside, such as to the atmosphere, without treatment. In the past, it was necessary to take the inconvenience of having to stop the system and replace the media. In addition, only a few microorganisms, which are dominant species among microbial groups that are planted in media in a single reactor, have limitations in removing gases of various harmful components.

추가적으로, 유입되는 가스의 농도와 유량에 따라서 반응기의 크기가 결정되는데, 많은 양의 유해가스가 유입될 경우에는 반응기의 부피가 증가하여 반응기를 설치하는 현장의 공간을 많이 차지함으로서 공간활용에 문제가 발생할 수 있다.In addition, the size of the reactor is determined according to the concentration and the flow rate of the incoming gas. When a large amount of harmful gas is introduced, the volume of the reactor increases, which takes up a lot of space in the site where the reactor is installed, which causes problems in space utilization. May occur.

각종 산업현장, 매립지 복원, 굴착현장 그리고 오염토양의 정화현장 등에서 발생되는 다양한 성분의 악취 및 자동차 운행의 급증, 유류 그리고 유기용제의 사용 확대로 배출이 증가하고 있는 유기화합물질 등은 다양한 형태로 대기중에 영향을 준다. 특히, VOC는 탄화수소화합물의 총칭으로 자체의 성질이 유해할 뿐만 아니라 대기중에 배출되어 질소산화물과 광화학산화물을 형성하는 전구물질로서 지구온난화와 성층권 오존층 파괴의 원인물질, 대기중 악취물질로서 인간의 건강 및 동식물에 유해한 물질이다. 이러한 대기상 오염물질 등을 제거하기 위한 방안으로 경제성이 우수하고 고효율의 제거가 가능한 생물학적 탈취방법인 바이오필트레이션(Biofiltration)에 관한 관심이 많아지고 있다.Odors of various components generated in various industrial sites, landfill restoration, excavation sites, and purification sites for polluted soils, organic compounds that are increasing in emissions due to the rapid increase in the operation of automobiles, the expansion of oil and organic solvents, etc. Affects during In particular, VOC is a generic term for hydrocarbon compounds, which not only has harmful properties, but is also a precursor that is released into the atmosphere to form nitrogen oxides and photochemical oxides. It is a cause of global warming and the destruction of the stratospheric ozone layer. And substances harmful to plants and animals. In order to remove such air pollutants, there is a growing interest in biofiltration, which is a biological deodorization method that is economical and has high efficiency.

본 발명인 다양한 유해성분의 악취 및 VOC의 생물학적 처리를 위한 고효율의 바이오필터 시스템은 기존의 바이오필터의 단점인 단일상계의 취약성과 유입가스변동에 따른 반응기의 외형만을 증대시켜온 방식의 단점을 보안하여, 물리적으로 반응기 내부의 유입가스 체류시간을 현장조건에 맞게 조절가능하도록 설계하였으며 각각의 챔버의 미디어에는 서로 다른 미생물군을 식종하여 다양한 유해성분을 제거할 수 있도록 하였다.The high-efficiency biofilter system for the odor of various harmful components and biological treatment of the VOC of the present inventors secures the disadvantages of the method of increasing the appearance of the reactor due to the weakness of the single phase system and the inflow of gas, which are disadvantages of the conventional biofilter. In addition, the inlet gas residence time in the reactor was physically controlled to suit the site conditions, and different microbial groups were planted in the media of each chamber to remove various harmful components.

또한, 유입되는 가스성상과 유량에 따라 모든 패널(3)을 통과하는 다중복합방식(multi reaction)과 각각의 챔버(8)를 독립된 반응기로 활용하는 단일반응방식(single reaction)을 병행할 수 있도록 하여서, 유해가스성상에 따라 추가적인 경제적 그리고 공간적 손실없이 처리가 가능하도록 하였다.In addition, depending on the gas properties and flow rate, the multiple reactions passing through all panels 3 and the single reactions using each chamber 8 as an independent reactor can be performed. Thus, it can be treated without additional economic and space loss depending on the harmful gas properties.

도 1은 본 발명에 따른 바이오필터 시스템(Biofilter System)의 사시도이고,1 is a perspective view of a biofilter system according to the present invention,

도 2는 본 발명의 바이오필터 시스템의 정면도이며,2 is a front view of the biofilter system of the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 패널(panel)의 정면도이다.3 is a front view of a panel according to the invention.

<도면의 주요번호에 대한 부호설명><Code Description of Main Numbers in Drawing>

1 ----- 유입구, 2 ----- 배출구,1 ----- inlet, 2 ----- outlet,

3 ----- 가변식 패널, 4 ----- 샘플포트,3 ----- adjustable panel, 4 ----- sample port,

5 ----- 탈착부, 6 ----- 유입구,5 ----- detachable, 6 ----- inlet,

7 ----- 관통구, 8 ----- 챔버,9 ----- 드레인밸브.7 ----- through hole, 8 ----- chamber, 9 ----- drain valve.

본 발명은 악취 및 VOC등 유해한 성분을 지닌 가스가 들어오는 유입구(1,6) 및 미생물에 의해서 탈취된 가스가 나가는 배출구(2)와, 유입가스의 유량과 농도에 따라서 반응기내의 하나 이상의 챔버를 구획하는 가변식 패널(3)로 유입가스의 체류시간을 조절할 수 있으며, 본 발명인 생물학적 탈취시스템의 상부에 장착되어 시료를 채취하는 샘플포트(4), 살수장치(도시하지 않음), 이 살수장치로 뿜어나온 물이 배수되는 드레인밸브(9) 및 각각의 챔버(8) 별로 다양한 미생물군이 식종하는 미디어를 충전하여 복합성분의 악취 및 VOC 처리를 위한 생물학적 탈취시스템임을 특징으로 한다.The present invention divides the inlet (1,6) through which gas with harmful components such as odor and VOC enters, and the outlet (2) through which gas deodorized by microorganisms, and one or more chambers in the reactor depending on the flow rate and concentration of the inlet gas. With a variable panel (3) to adjust the residence time of the inlet gas, the sample port (4), a watering device (not shown), which is mounted on the biological deodorization system of the present invention to collect a sample It is characterized in that it is a biological deodorization system for treating odor and VOC of complex components by filling a medium in which various microbial groups are planted for each drain valve 9 and each chamber 8 through which the discharged water is drained.

본 발명을 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 악취 및 VOC 처리를 위한 바이오필터 시스템의 사시도로서, 고효율인 바이오필터 시스템의 특징으로 유입가스를 유입구(1,6)로 주입시켜서, 각각의 패널(3)을 통과하여 대기의 오염을 유발시키는 악취 및 VOC를 충분히 탈취하여 배출구(2)로 방출시킨다.As shown in FIG. 1, a perspective view of a biofilter system for treating malodor and VOC according to the present invention is characterized by a high efficiency biofilter system injecting inlet gas into the inlets 1, 6, and the respective panels ( Through 3), it sufficiently deodorizes odors and VOCs causing air pollution and releases them to the outlet (2).

도 2는 바이오필터 시스템의 정면도를 도시한 것으로, 본 발명의 시스템은 제한된 공간을 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 가변식 패널(3)을 설치하고, 이 가변식 패널(3)로 반응기 내부공간을 구획하여 형성된 각각의 챔버(8)는 기능적으로 독립적인 반응기로서 주변의 챔버에 영향을 전혀 끼치지 않게 되어 있다. 또한, 유해성분의 농도가 높은 경우 가변식 패널(3)의 갯수를 늘이거나 줄이여서 유입가스의 체류시간을 조절하여 유해성분이 반응기 내부에 충분히 머물 수 있다. 상기 가변식 패널(3)은 스크린(screen)의 높이를 조절하여 유입구(1)를 통해 유입된 가스를 단순한 경로를 따라 통과하는 것이 아니라 충분한 체류시간과 탈취될 수 있도록 지그재그형의 경로를 경유하도록 한다.FIG. 2 shows a front view of the biofilter system, in which the system of the present invention is provided with a variable panel 3 so as to use a limited space more efficiently, and partitions the inner space of the reactor with the variable panel 3. Each chamber 8 formed as a functionally independent reactor has no influence on the surrounding chamber at all. In addition, when the concentration of the harmful components is high, the number of the variable panel 3 is increased or reduced to adjust the residence time of the inlet gas, the harmful components can stay sufficiently inside the reactor. The variable panel 3 adjusts the height of the screen so that the gas introduced through the inlet 1 does not pass along a simple path, but passes through a zigzag path so that it can be deodorized with sufficient residence time. do.

또한, 본 발명에 따른 생물학적 탈취시스템은 유입가스의 농도와 유량에 따라서 반응기 내부를 가변적으로 변환할 수 있도록 되어 있는 바, 다시 말하자면 내부에 가변식 패널(3)을 장착하여 유입되는 가스의 양과 농도에 따라서 패널(3)로 구획된 각각의 챔버의 용적과 개수를 조절할 수 있으므로, 가스의 유량과 농도에 가장 적합한 처리부하율을 결정할 수 있도록 하였다. 상기 챔버(8)에는 유입가스의 특성에 맞쳐서 흡착능이 좋고 미생물군이 포함된 미디어로 충전되어 바이오필터의 처리효율을 증대시킬 수 있는 장점을 가진다.In addition, the biological deodorization system according to the present invention is to be able to variably convert the inside of the reactor according to the concentration and flow rate of the inlet gas, that is, the amount and concentration of the gas introduced by mounting the variable panel 3 therein The volume and number of each chamber partitioned by the panel 3 can be adjusted according to the above, so that the treatment load rate most suitable for the flow rate and concentration of the gas can be determined. The chamber (8) has the advantage that the adsorption capacity is good in accordance with the characteristics of the inlet gas is filled with a medium containing a microbial group to increase the processing efficiency of the biofilter.

상기 가변식 패널(3)은 탈착부(5)를 이용하여 삽입 및 제거가 편리하여 반응기를 여러 개의 챔버로 구획하기 쉽도록 하였으며, 이 패널(3)로 분할되어 다중복합챔버를 갖춘 반응기는 패널(3)과 패널(3) 사이의 독립된 각각의 챔버가 기능적으로 완전히 독립적으로 운영되기 때문에 일부 챔버의 문제가 다른 챔버에 영향을 미치지 않도록 되어 있다. 덧붙여서, 다양한 미디어를 선택적으로 챔버(8)마다 충진할 수 있기 때문에 복합성분의 악취 및 유해한 VOC 물질들을 처리할 수 있는 한편, 사용중에 임의의 챔버(8)내의 미디어를 교체할 수 있기 때문에 생물학적 탈취시스템의 연속운전에 방해되지 않는다. 다시 말하자면, 상기 가변식 패널(3)은 반응기 내부의 바닥면에 소정의 간격을 두어 형성되어 있는 다수의 탈착부(5) 상에 안착된다. 각 탈착부(5) 상으로 안착된 각 패널(3)은 견고하게 고정되어 있지 않아서 사용자의 선택과 유해가스의 특성에 의해서 적당한 갯수로 반응기 내에 쉽게 거치 및 해체시킬 수 있다.The variable panel (3) is easy to insert and remove using the removable portion (5) to make it easy to partition the reactor into a number of chambers, the reactor divided into this panel (3) is equipped with a multi-composite chamber panel The problem of some chambers is such that the problems of some chambers do not affect the other chambers because each of the independent chambers between (3) and panel (3) operates completely functionally independently. In addition, a variety of media can be selectively filled per chamber 8 to handle complex odors and harmful VOC substances while biological deodorization because the media in any chamber 8 can be replaced during use. It does not interfere with the continuous operation of the system. In other words, the variable panel 3 is mounted on a plurality of detachable parts 5 formed at predetermined intervals on the bottom surface of the reactor. Each panel 3 seated on each detachable portion 5 is not firmly fixed and can be easily mounted and dismantled in the reactor in an appropriate number depending on the user's choice and the characteristics of the noxious gas.

본 발명은 미생물에 수분을 공급하기 위한 살수장치(도시하지 않음)와 그 물이 배수되는 드레인밸브(9)를 구비하고, 시스템의 상부에 장착된 샘플포트(4)를 이용하여 각 챔버내에서 시료를 채취하여 탈취된 상황을 확인할 수 있다. 이 샘플포트(4)는 탈착부(5) 또는 유입구(6)와 마찬가지로 소정의 간격을 두고 배치되어 있는데, 바람직하게는 유입구(6)와 동일하게 배치한다. 이격되어 배치된 샘플포트(4)는 통상적으로 유해가스의 출입에 따라 유입구(1)로부터 배출구(2)까지 진행하는 과정중에서 각 챔버(8)에 충진된 미디어와 가변식 패널(3)을 거치면서 유해가스의 진척사항을 진행과정별로, 즉 순차적으로 감지할 수 있게 시료를 채취할 수 있는 구성부재이다.The present invention has a watering device (not shown) for supplying water to microorganisms and a drain valve 9 through which the water is drained, and in each chamber by using a sample port 4 mounted at the top of the system. A sample can be taken to confirm the state of deodorization. The sample ports 4 are arranged at predetermined intervals in the same manner as the detachable portion 5 or the inlet 6, but are preferably arranged in the same manner as the inlet 6. Sample ports (4) spaced apart are typically placed through the media and variable panel (3) filled in each chamber (8) in the process of proceeding from the inlet (1) to the outlet (2) in accordance with the entry of harmful gas It is a constituent member that can take samples to detect the progress of harmful gases by progress, that is, sequentially.

도 3은 각 챔버를 구획하며 유입가스가 다른 챔버로 이동가능하게 관통구가 있는 패널의 정면도로서, 상기 패널(3)에 갖춰진 유입가스 이동통로로 사용되는 관통구(7)가 패널(3)의 상부로 위치되거나 패널(3)의 하부로 위치시킬 수 있다. 이와 같이 패널(3)의 관통구(7)의 상하위치를 적당히 조절배치하여 가스의 흐름을 만곡되게 이동시켜, 그럼으로써 체류시간이 조절가능하다. 본 발명에 따른 생물학적 탈취시스템의 한 양상은 유입되는 유해가스의 농도가 낮고 유량이 많은 경우에는 가변식 패널(3)을 설치하되, 모든 가변식 패널(3)은 관통구(7)가 반응기의 윗방향을 향하도록 배치하여 탈착부(5)에 거치한다. 이와는 반대로, 농도가 높고 유량이 적은 경우에는 모든 패널(3)을 설치한 후에, 유입구(1)로 가스를 주입시켜 패널(3)의 관통구(7)를 통해 반응기 내에서 미생물을 갖는 미디어와 반응할 수 있는 충분한 체류시간을 갖도록 지그재그형의 경로를 갖도록 한다. 이 지그재그형의 경로를 제공하기 위해서, 패널(3)의 관통구(7)의 위치선정은 순서대로 관통구(7)의 위치를 위 또는 아래로 향하도록 가변식 패널(3)을 위치설정한다. 이와 같이 농도가 높고 유량이 적은 경우는 모든 탈착부(5)상에 패널(3)을 설치하는 것이 더욱 효율적이다. 이미 기술된 본 발명에 따른 양상은 사용자의 선택에 의해서 다양하게 패널의 갯수와 위치설정 등의 변형작업을 취할 수 있으므로 다양한 패턴으로 패널의 내부구성을 이룰 수 있다.FIG. 3 is a front view of a panel that partitions each chamber and has a through hole to allow the inflow gas to move to another chamber, wherein the through hole 7 used as the inflow gas flow passage provided in the panel 3 includes the panel 3. It can be positioned at the top of or at the bottom of the panel 3. In this way, the upper and lower positions of the through hole 7 of the panel 3 are appropriately arranged to move the gas flow in a curved manner, whereby the residence time can be adjusted. One aspect of the biological deodorization system according to the present invention is to install a variable panel (3) when the concentration of the harmful gas is low and the flow rate is high, all the variable panel (3) has a through hole (7) of the reactor Arranged to face upwards is mounted on the removable portion (5). On the contrary, in the case of high concentration and low flow rate, after all the panels 3 are installed, gas is injected into the inlet port 1 through the through holes 7 of the panel 3 and the media containing the microorganisms in the reactor. Try to have a zigzag path to have a sufficient residence time to react. In order to provide this zigzag path, positioning of the through hole 7 of the panel 3 positions the variable panel 3 so that the position of the through hole 7 is directed up or down in order. . In this way, when the concentration is high and the flow rate is small, it is more efficient to provide the panel 3 on all the detachable portions 5. The aspect according to the present invention described above can take various modifications such as the number and position of the panel by the user's selection, it is possible to achieve the internal configuration of the panel in various patterns.

추가적으로, 패널(3)에 뚫린 관통구(7)의 크기는 각각의 챔버에 다양한 미디어를 충진하여야 하므로, 미디어의 크기 또한 다를 수 있으므로 관통구의 직경은 미디어가 구멍에 따라 다른 챔버로 이동하지 않으면서 이물질에 의해서 구멍이 막히지 않도록 적당한 크기를 갖도록 하는 것이 바람직하다.In addition, since the size of the through hole 7 perforated in the panel 3 should be filled with various media in each chamber, the size of the media may also be different, so that the diameter of the through hole does not move to another chamber depending on the hole. It is desirable to have a suitable size so that the hole is not blocked by foreign matter.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 각각의 챔버내에 다양한 미디어를 충진하고 체류시간을 충분히 조절할 수 있으므로, 복합성 유해물질을 생물학적으로 탈취하여경제적으로 우수하면서, 높은 제거효율을 제공함으로써 심각하게 대두되고 있는 대기오염에 대한 대기 환경의 규제 관리법에 대처할 수 있다.As described above, according to the present invention, since various media can be filled in each chamber and the residence time can be sufficiently controlled, the atmosphere that has emerged seriously by providing biologically good and high removal efficiency by biologically deodorizing complex harmful substances. Cope with regulatory control of the air environment for pollution.

Claims

Zig-zag deodorization with an inlet (1) to help the introduction of harmful components of gas, a chamber (8) partitioned with one or more panels (3) and filled with media, and an outlet (2) through which the deodorized gas exits In systems that treat various harmful gas phases such as odors and organic compounds with reactors that provide pathways,

A through hole 7 is formed in a part to control the residence time of the inflow gas according to the concentration and flow rate of the inflow gas, and the panel can be positioned and detached on the detachable part 5 to adjust the height of the screen. 3) and;

A sample port 4 mounted to be spaced apart at predetermined intervals along the length of the reactor to collect a sample;

A separate inlet (6) for introducing the inlet gas into the reactor; Biological deodorization system for odor and VOC treatment of the composite component comprising a.

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