KR100480978B1

KR100480978B1 - 담체를 이용한 미생물 탈취장치 및 담체제조방법

Info

Publication number: KR100480978B1
Application number: KR1020040066474A
Authority: KR
Inventors: 김봉진
Original assignee: (주) 한려환경건설
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2005-04-07

Abstract

본 발명은 미생물 탈취장치에 관한 것으로, 담체저장조(10)와, 상기 담체저장조(10)의 내부에 구비되는 담체(1)와, 담체저장조(10)에 저장된 담체(1)의 상부로 물을 분사하는 분사기구(20), 상기 분사기구(20)로 물을 공급하는 용수공급기구, 상기 담체(1)에 증식된 미생물을 탈리시키는 탈리기구, 상기 담체(1)에 의해 탈취된 공기를 배출시키는 배기기구, 상기 가스유입라인(11)으로 유입되는 공기에 물을 분사하는 가습기구(16)로 구성되어, 적층높이에 무관하게 전체적으로 동일한 탈리력이 작용되게 하고, 탈취효율이 급감되는 것을 방지할 수 있으며, 탈취된 가스의 배기소음을 감소시킬 수 있고, 가습장치의 응축수가 동결되는 것을 방지하며 응축수에 의한 하수의 오염을 방지하고 시공비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 담체제조방법에 관한 것으로, 세라믹분말과 석회분말 및 전분을 물을 매개로 혼합하고, 혼합물을 성형한 후 가마에 넣고 구워 전분을 소각시킴으로써 미생물이 서식할 수 있는 공극을 간편하게 형성시킬 수 있게 되고, 석회성분은 담체자체의 미생물서식공간의 중화작용을 유지하게 하여 악취를 제거할 수 있게 된다.

Description

담체를 이용한 미생물 탈취장치 및 담체제조방법{ A microbe deodorizer with a organism and method for making a organism }

본 발명은 미생물 탈취장치에 관한 것으로, 특히 미생물담체를 이용하여 공기중의 악취를 제거하는 미생물 탈취장치 및 그 미생물 담체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 탈취기는 악취를 제거하는 장치로 최근에는 담체(carrier)에 미생물을 증식시켜 고정화된 미생물의 대사활동에 의해 악취를 제거하는 바이오필터를 이용한 탈취기가 널리 보급되고 있다.

탈취기에 사용되는 담체는 외측에 무수한 기공이 형성되어 미생물의 서식처를 제공하게 되나 미생물이 과다하게 증식되면 기공이 폐쇄되어 공기와의 접촉면적이 저하됨으로써 탈취효율이 저하된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 미생물 탈취장치는 담체(101)의 하부에 폭기관(150)을 통해 고압의 공기를 공급함으로써 담체(101)의 외측에 과다하게 증식된 미생물을 탈리시키게 되는데, 상기 폭기관(150)으로부터 멀어질수록 공기의 압력이 저하되어 탈리력이 급감함으로써 탈취효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 미생물 탈취장치는 탈취된 가스를 외부로 강제배출시키게 되는데, 원형덕트로 형성된 배기라인(173)의 토출선단에서 배기압에 의해 배기소음이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 고농도 악취 또는 고온의 가스가 발생하는 현장의 경우 미생물 탈취기에 직접 악취가스나 고온가스가 접촉하면 미생물에 과부하가 발생하거나 미생물 개체수의 감소현상이 발생하여 전단에 고농도 악취 중 수용성 가스를 분해하고 고온가스의 온도를 적정하게 유지시키는 가습장치를 설치하는 경우가 많다.

기존에는 가습장치와 미생물 탈취장치가 분리되어 가습장치와 탈취장치를 연결시켜주는 배관이 별도로 필요한데 이 경우 연결배관에 응축수가 발생하는데 이러한 응축수는 수용성 가스가 미생물과 접촉하여 분해되지 않은 상태로 탈취장치 하단에서 드레인 배관을 통해 외부로 방출되어 폐수 발생에 원인이 되며 또한 겨울철에는 응축수로 인한 결빙이 발생하는 문제점이 발생하여 별도의 보온장치가 추가로 요구되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 담체가 적층된 높이를 따라 소정간격을 두고 공기를 투입시켜 탈리력이 저하되는 것을 방지하고, 탈취된 가스의 배기소음을 감소시킬 수 있으며, 유지보수가 용이하고 친환경적으로 공기의 온도를 낮출 수 있으며 수용성 악취를 1차적으로 분해시킬 수 있는 미생물 탈취장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 석회성분을 포함하여 담체를 성형한 후 구워냄으로써 산화수를 중화시킬 수 있고, 전분을 투입한 후 소각시킴으로써 공극을 형성할 수 있는 담체제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 미생물 탈취장치는, 담체저장조(10)와, 상기 담체저장조(10)의 내부에 구비되는 담체(1)층와, 상기 담체(1) 하부에 구비되는 석회암석(17)층 및, 상기 담체저장조(10)에 저장된 담체(1)의 상부로 물을 분사하는 분사기구(20), 상기 분사기구(20)로 물을 공급하는 용수공급기구, 상기 담체(1)에 증식된 미생물을 탈리시키는 탈리기구, 상기 담체(1)에 의해 탈취된 공기를 배출시키는 배기기구, 상기 가스유입라인(11)으로 유입되는 공기에 물을 분사하는 가습기구(16)로 구성되어 있다.

상기 담체저장조(10)는 가습공간(12)과 탈취공간(13)이 격벽(14)에 의해 구분되어 형성되고, 상기 가습공간(12)은 상기 가스유입라인(11)에 연통되어 외부에서 공기를 유입하게 되며, 상기 탈취공간(13)은 상기 가습공간(12)과 연통되어 가습공간(12)을 통과한 공기를 유입한다. 가습공간(12)을 통과한 공기는 탈취공간의 상부로 이동하게 된다.

즉, 가스유입라인(11)을 통해 담체저장조(10)의 내부로 유입된 악취가스는 가습공간(12)과 탈취공간(13)을 순차적으로 연속하여 통과한 후 배기기구를 통해 외부로 배출된다.

상기 가습공간(12)에는 외부에서 유입되는 공기에 물을 분사하는 가습기구(16)가 구비되고, 상기 탈취공간(13)에는 악취를 제거하는 탈리기구가 구비되어 있다.

상기 가습기구(16)는 가습공간(12)에 물을 분사함으로써 가스유입라인(11)을 통해 유입되는 공기의 온도를 저하시키고, 공기중에 포함된 분진을 침하시키며, 암모니아와 같은 수용성 악취성분을 분해하게 된다.

상기 담체저장조(10)의 탈취공간(13)에는 바닥면에서 소정의 높이에 담체(1)와 석회암석(17)을 지지하는 담체지지부(30)가 구비되어 있고, 상기 담체지지부(30)의 상부에 석회암석(17)들이 적층되어 석회암석(17)층을 이루며, 상기 석회암석층의 상부에 담체(1)들이 적층되어 담체층을 형성하고 있고, 상기 담체(1)층의 상부에 소정간격을 두고 분사기구(20)가 구비되어 있다. 상기 분사기구(20)에서 스프레이식으로 분무되는 순환수는 탈취공간(13)에서 황화수소와 같은 가스상태의 물질을 일부 세정하고, 담체(1)층을 통과한 후 석회암석(17)층을 통과하게 된다.

상기 석회암석(Limestone)(17)은 석회석 분말(Powder)이나 세립미립자(Granule) 형태가 아닌 자갈(Gravel)형태의 자연석 돌과 같이 직경 2～10cm, 길이 5～20cm 크기의 불규칙적 형상과 석회석 구조로 된 돌로서, 담체(1)층 하부에 담체(1)층 높이에 대하여 5～15%의 높이로 적층되어 순환수와 지속적으로 접촉하면서 순환수를 서서히 통과시키게 되고, 순환수가 담체(1)층내 조성되는 미생물층으로 흡수되거나 접촉될 때 미생물의 신진대사 과정에서 발생되는 황산염이온(SO₄ ^-2)을 중화시킴으로써 순환수의 pH가 저하되는 것을 방지하게 된다.

상기 용수공급기구는 외부에서 용수를 공급받아 저장하는 용수저장조(41)와, 그 용수저장조(41)에서 상기 분사기구(20)로 물을 공급하는 용수공급펌프(42)로 구성되어 있다.

상기 용수저장조(41)는 외부의 용수공급라인(43)을 통해 물을 공급받아 저장하고, 상기 담체저장조(10)의 바닥으로 배출되는 물을 유출수라인(15)을 통해 유입하여 저장하며, 일정량 이상의 물을 드레인라인(44)을 통해 외부로 배출시켜 수위를 일정하게 유지한다.

상기 담체저장조(10)의 바닥에 저장된 물은 유출수라인(15)을 통해 용수저장조(41)로 배출되고, 상기 유출수라인(15)의 일측이 상기 드레인라인(44)에 연결되어 유출수라인(15)의 물이 용수저장조(41)를 거치지 않고 외부로 배출될 수 있다.

상기 용수공급펌프(42)는 상기 용수저장조(41)의 물을 상기 담체저장조(10)의 분사기구(20)로 공급하여 담체에 수분을 공급한다.

상기 탈리기구는 상기 담체저장조(10)의 내부에 기포를 발생시키는 상부 폭기관(51)과 하부 폭기관(52), 상기 상부 폭기관(51)과 하부 폭기관(52)에 공기를 공급하는 폭기팬(40)으로 구성되어 있다.

상기 하부 폭기관(52)은 상기 담체저장조(10)의 담체지지부(30)의 아래쪽에 구비되고, 상기 상부 폭기관(51)은 상기 담체지지부(30)의 상부에 구비되며, 상기 상부 폭기관(51)과 하부 폭기관(52)은 1개의 폭기팬(60)에 연결된다.

상기 상부 폭기관(51)과 하부 폭기관(52)은 관형상의 산기관으로 상기 담체저장조(10) 내부의 담체 아래쪽에 구비되어 기포를 발생시킴으로써 담체에 달라붙어 있는 미생물의 일부를 탈리시키게 된다.

상기 폭기팬(60)은 상기 담체저장조(10)에 일정량의 물이 채워진 상태에서 상기 하부 폭기관(52)과 하부 폭기관(52)에 공기를 공급하게 된다.

여기서, 상기 담체지지부(30)는 그물망 형상으로 형성되어 상기 하부 폭기관(52)이 담체지지부(30)의 아래쪽에서 담체(1)로 공기를 공급하게 되고, 상기 상부 폭기관(51)은 담체(1)들 사이에 관입되어 담체(1)들의 사이로 공기를 공급하게 된다.

따라서, 상기 하부 폭기관(52)에서 공급되는 공기에 의해 담체지지부(30)에 인접한 담체(1)들로부터 미생물이 탈리되고, 상기 상부 폭기관(51)에서 공급되는 공기에 의해 상부 폭기관(51)의 위쪽에 위치하는 담체(1)들로부터 미생물이 탈리된다.

즉, 상기 하부 폭기관(52)과 상부 폭기관(51)을 서로 높이차를 두고 설치함으로써 담체지지부(30)에서 먼 거리에 적층된 담체(1)의 표면에도 고압의 공기를 공급하여 미생물의 탈리속도를 증가시킬 수 있고, 미생물의 탈리량을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 배기기구는 상기 담체저장조(10) 내부의 가스를 가스흡입라인(71)을 통해 강제 흡입하는 탈취팬(72)을 구비하고, 상기 탈취팬(72)을 통과한 가스를 배출시키는 가스배출라인(73)을 구비하고 있다.

상기 가스배출라인(73)의 선단에는 다수개의 통기구멍(73a)이 형성되어 배출되는 가스에 의해 발생하는 소음을 감소시킨다.

즉, 상기 통기구멍(73a)은 상기 가스배출라인(73) 선단에 원주방향을 따라 소정간격을 두고 다수개가 형성되되, 길이방향을 따라 다수열로 형성됨으로써 배출가스의 압력을 분산시켜 배기소음을 감소시키게 된다.

상기 담체(1)는 일측에 다수개의 관통구멍(1a)이 소정간격을 두고 형성되며, 상기 관통구멍(1a)의 내측벽과 담체(1)의 외측에 다수개의 기공(1b)이 함입되어 형성되어 있다.

상기 담체(1)는 , , , , 를 주요성분으로 하여 이루어지고, 주요성분 이외의 미량성분은 , , , , , , , , , , , , , 이며, 담체자체의 중화력을 유지하기 위한 탄산칼슘(CaCO₃)을 포함하고 있다.

상기 담체(1)는 원기둥 형상의 외주면에 1쌍의 만곡부(1c)가 서로 마주보는 위치에 형성되고 만곡부(1c)의 사이에 서로 1쌍의 돌출부(1d)가 외측으로 볼록하게 돌출되어 형성됨으로써 전체적으로 땅콩 형상의 기둥을 형성하고 있다.

상기 관통구멍(1a)은 상기 담체(1)의 상하방향으로 형성되고, 서로 소정간격을 두고 다수개가 형성되어 있다.

상기 담체(1)의 외측면과 관통구멍(1a)의 내측벽에는 기공(1b)이 무수하게 형성되어 미생물의 서식처를 제공하게 되고, 특히 관통구멍(1a)의 내측벽에 형성된 기공(1b)은 미생물의 은신처로서의 역할을 하게 된다.

상기 담체(1)는 만곡부(1c)와 관통구멍(1a)에 의해 표면적이 커져 수분함유량이 증가하게 됨으로써 미생물의 생존에 더욱 적합한 환경을 제공하고, 그 형상이 정형화됨으로써 담체저장조(10) 내부에 무작위로 투입될 경우 담체투입량과 탈취성능의 상관관계를 소정의 오차범위를 가지는 그래프로 정량화할 수 있게 되며, 그 데이타를 토대로 탈취장치의 규모를 설계할 수 있게 된다.

상기 담체(1)는 길이 70mm, 폭 43mm, 두께 35mm이고, 상기 관통구멍(1a)은 직경이 8mm이며, 길이방향의 양단이 R25mm 웨이브를 가지고 있다.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 담체제조방법을 설명한다.

먼저, 세라믹분말과 석회분말 및 전분을 각각 구비하여 혼합조에 투입하고 물을 매개로 혼합하여 반죽한다. 이때 세라믹분말은 70-90중량%, 석회분말은 5-10중량%, 전분은 5-10중량%를 투입하고 물은 10-30중량%를 투입한다.

반죽이 완성되면 도 5와 도 6에 도시된 담체의 형상으로 혼합물을 성형한다. 성형물은 1-2시간 정도 실온에서 건조시켜 일정 수분을 제거한 후 가마에 넣고 500-900℃의 고온으로 구워낸다. 이때 고온가열과정에서 수분은 완전증발하고 전분이 소각되면서 전분이 있던 공간에 공극이 형성된다. 이렇게 형성된 공극은 미생물이 서식하는 공간이 된다.

담체(1)에 포함된 석회성분(탄산칼슘)은 담체자체가 미생물활성에 요구되는 pH중화능력을 보충할 수 있도록 하고, 담체(1)와 일체로 성형된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 미생물 탈취장치에 의하면, 담체가 적층된 높이를 따라 소정간격을 두고 공기를 투입시킴으로써 적층높이에 무관하게 전체적으로 동일한 탈리력이 작용되게 하고, 그로 인해 탈취효율이 급감되는 것을 방지할 수 있으며, 탈취된 가스의 배기소음을 감소시킬 수 있고, 가습장치를 담체저장조 내부에 일체로 구비함으로써 응축수의 동결을 방지하고 하수의 오염을 방지하며 시공비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 담체제조방법에 의하면, 석회성분을 포함하여 담체를 성형한 후 구워냄으로써 담체자체가 미생물활성에 요구되는 pH중화능력을 보충할 수 있도록 하고, 전분을 투입한 후 소각시킴으로써 미생물이 서식할 수 있는 공극을 간편하게 형성시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 미생물 탈취장치를 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 미생물 탈취장치를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 미생물 탈취장치의 담체저장조를 나타낸 개략적 횡단면도,

도 4는 본 발명에 따른 미생물 탈취장치의 탈리기구를 나타낸 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 미생물 탈취장치의 담체를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 미생물 탈취장치의 담체를 나타낸 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 미생물 탈취장치에 사용되는 담체의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 담체 1a : 관통구멍

1b : 기공 1c : 만곡부

1d : 돌출부 10 : 담체저장조

11 : 가스유입라인 12 : 가습공간

13 : 탈취공간 14 : 격벽

15 : 유출수라인 16 : 가습기구

17 : 석회암석 20 : 분사기구

30 : 담체지지부 41 : 용수저장조

42 : 용수공급펌프 43 : 용수공급라인

44 : 드레인라인 51 : 상부 폭기관

52 : 하부 폭기관 60 : 폭기팬

71 : 가스흡입라인 72 : 탈취팬

73 : 가스배출라인 73a : 통기구멍

Claims

세라믹분말과 석회분말 및 전분을 포함하여 성형된 담체(1)를 이용하여 미생물을 서식시켜 악취를 제거하는 미생물 탈취장치에 있어서,

상기 담체(1)를 저장하고, 외부로부터 악취나는 공기가 가스유입라인(11)을 통해 유입되는 담체저장조(10)와;

상기 담체저장조(10)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이로 구비되는 그물망 형상의 담체지지부(30)와;

상기 담체지지부(30)의 상부에 석회암석(17)들이 적층되어 형성된 석회암(17)층 및;

상기 석회암석(17)층의 상부에 담체(1)들이 적층되어 형성된 담체(1)층;

상기 담체저장조(10)에 저장된 담체(1)의 상부로 물을 분사하는 분사기구(20);

상기 분사기구(20)로 물을 공급하는 용수공급기구;

상기 담체지지부(30)의 하부에 구비되고, 기포를 발생시키는 상부 폭기관(51);

상기 담체지지부(30)의 상부에 구비되고, 기포를 발생시키는 하부 폭기관(52);

상기 상부 폭기관(51)과 하부 폭기관(52)에 공기를 공급하는 폭기팬(60);

선단에 다수개의 통기구멍(73a)이 형성된 가스배출라인(73)을 구비하고, 상기 담체저장조(10)를 통과하여 담체(1)에 의해 탈취된 공기를 배출시키는 배기기구;를 포함하는 미생물 탈취장치.
제1항에 있어서, 상기 가스유입라인(11)에 연결되는 담체저장조(10)의 내부에 가습공간(12)이 탈취공간(13)과 격벽(14)에 의해 구분되어 형성되고, 상기 가습공간(12)에 물을 분사하는 가습기구(16)를 구비한 것을 특징으로 하는 미생물 탈취장치.
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