KR100545935B1 - 바이오필터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이오필터(Biofilter) 장치에 관한 것으로서, 담체저장조(20)와; 담체저장조(20)의 내부에 마련되어, 담체층(10)을 지지하는 지지부재(30)와; 담체저장조(20)에 연결되어, 담체저장조(20)의 내부로 가스를 공급하는 가스공급관(40)과; 지지부재(30)의 하부에 마련되어, 가스공급관(40)을 통해 담체저장조(20) 내부로 공급되는 가스를 분배하는 가스분배관(50)과; 가스분배관(50)의 유로 상에 마련되는 보조담체(60)와; 지지부재(30)의 상부에 마련되어, 담체층(10)을 통과한 가스에 함유되어 있는 수분을 여과시키는 여과기(70)와; 담체저장조(20)에 연결되어, 담체저장조(20)의 외부로 가스를 배출하는 가스배출관(80)을 포함하여 구성된다. 이에 따라, 담체저장조의 담체층에 가스를 균등하게 분배시켜 정화능력을 보다 향상시킬 수 있다.

담체저장조, 지지부재, 가스공급관, 가스분배관, 보조담체, 여과기

Description

바이오필터 장치 {BIOFILTER APPARATUS}

도 1은 종래의 바이오필터 장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 바이오필터 장치를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 바이오필터 장치의 가스분배관의 제1실시예를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 바이오필터 장치의 가스분배관의 제2실시예를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 담체층 20 : 담체저장조

30 : 지지부재 40 : 가스공급관

50 : 가스분배관 52 : 몸체부

54 : 분배부 60 : 보조담체

70 : 여과기 80 : 가스배출관

본 발명은 바이오필터(Biofilter) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 중에 포함되어 있는 악취 및 유해성분을 미생물을 통해 제거할 수 있는 바이오필터 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업체로부터 배출되는 가스 중에 포함되어 있는 악취 및 유해성분은 흡착 또는 흡수방법에 의해 처리되거나, 고온에서 실시되는 화학적 분해 등에 의해 처리된다.

최근에 들어 환경문제에 대한 관심이 대두되면서 화학물질 대신 미생물을 이용하여 가스 중에 포함되어 있는 악취 및 유해성분을 제거하려는 노력이 확대되고 있으며, 이렇게 미생물을 이용하는 생물학적 처리방법의 대표적인 것이 바이오필터(Biofilter) 장치이다. 바이오필터 장치는 전체적인 처리공정이 비교적 단순함은 물론이고 경제성이 우수하다는 장점이 있어 그 수요가 증가하고 있는 추세이다.

종래의 바이오필터 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 담체저장조(2)와; 담체저장조(2)의 내부에 마련되어, 담체층(1)을 지지하는 지지부재(4)와; 담체저장조(2)의 하부 일측에 연결되어, 담체저장조(2)의 내부로 가스를 공급하는 가스공급관(6)과; 담체저장조(2)의 상부 중앙에 연결되어, 담체저장조(2)의 외부로 배출하는 가스배출관(8)으로 구성된다. 이와 같은 구성에 의해, 가스공급관(6)을 통해 담체저장조(2)의 내부로 공급된 가스는 담체층(1)을 통과하면서 정화되어 가스배출관(8)을 통해 외부로 배출된다.

그러나 상기와 같은 바이오필터 장치는 가스공급관(6)을 통해 담체저장조 (2)의 내부로 공급되는 가스가 담체층(1)에 균등하게 분배되지 않는다는 문제점이 있다. 즉, 담체저장조(2) 내에서의 가스 흐름이 일정치 않아 담체층(1) 전반에 골고루 가스를 분배시키기 어렵다는 단점이 있다.

이는, 바이오필터 장치의 정화공정을 지연시킬 뿐 아니라 정화능력을 저하시키는 결과를 초래한다.

또한, 가스 중에 포함되어 있는 악취 및 유해성분을 오직 담체층(1)을 통해서만 제거할 수 있어, 정화효율을 향상시키는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 가스의 정화효율 및 정화능력을 향상시킬 수 있는 바이오필터 장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 담체저장조와; 상기 담체저장조의 내부에 마련되어, 담체층을 지지하는 지지부재와; 상기 담체저장조에 연결되어, 상기 담체저장조의 내부로 가스를 공급하는 가스공급관과; 상기 지지부재의 하부에 마련되어, 상기 가스공급관을 통해 상기 담체저장조의 내부로 공급되는 가스를 분배하는 가스분배관과; 상기 가스분배관의 유로 상에 마련되는 보조담체와; 상기 지지부재의 상부에 마련되어, 상기 담체층을 통과한 가스에 함유되어 있는 수분을 여과시키는 여과기와; 상기 담체저장조에 연결되어, 상기 담체저장조의 외부로 가스를 배출하는 가스배출관을 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있다.

상기 가스분배관은 상기 가스공급관과 연결되는 장형의 몸체부와; 상기 몸체부로부터 분기 형성되어, 상기 몸체부의 내부로 유입된 가스를 상기 담체층을 향해 분배시키는 복수의 분배부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 분배부는 상기 담체층을 향해 분배되는 가스에 와류를 형성할 수 있도록 굴곡진 것이 바람직하다.

상기 보조담체는 상기 분배부 단부에 각각 위치하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오필터 장치는 담체저장조(20)와; 담체저장조(20)의 내부에 마련되는 지지부재(30)와; 담체저장조(20)에 연결되는 가스공급관(40)과; 지지부재(30)의 하부에 마련되는 가스분배관(50)과; 가스분배관(50)의 유로 상에 마련되는 보조담체(60)와; 지지부재(30)의 상부에 마련되는 여과기(70)와; 담체저장조(20)에 연결되는 가스배출관(80)을 포함하여 구성된다.

담체저장조(20)의 하부에는 악취 및 유해성분을 포함하고 있는 가스를 유입시킬 수 있도록 가스유입구(22)가 형성되어 있고, 담체저장조(20)의 상부에는 가스 를 외부로 배출시킬 수 있도록 가스배출구(24)가 한 쌍으로 형성되어 있다. 가스유입구(22) 및 가스배출구(24)의 개수 및 위치는 필요에 따라 적절하게 조절 가능하다.

그리고 담체저장조(20)는 가스유입구(22)를 통해 유입된 가스에 의한 부식 등을 방지할 수 있도록 내부식성 및 내약품성이 상대적으로 우수한 재질로 이루어진다.

담체층(10)은 다수의 담체(carrier)로 이루어지며, 다수의 담체 각각에는 가스 중에 포함되어 있는 악취 및 유해성분을 제거하기 위한 미생물이 부착되어 있다.

지지부재(30)는 담체층(10)을 지지하는 역할을 수행하며, 가스의 유동이 원활하도록 담체저장조(20)의 바닥면과 이격 설치된다. 지지부재(30)는 그레이팅(grating), 그물망 등을 비롯하여 담체층(10)을 효율적으로 지지할 수 있는 범위 내에서 공지된 형태의 것을 선택적으로 적용할 수 있으며, 그 재질은 가스 중에 포함되어 있는 악취 또는 유해성분과의 반응에 의해 산성화되거나 부식되는 것을 방지할 수 있도록 스테인레스강(SUS) 또는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

가스공급관(40)은 가스유입구(22)에 연결되어 담체저장조(20)의 내부로 가스를 공급하며, 가스배출관(60)은 가스배출구(24)에 연결되어 담체저장조(20)의 외부로 가스를 배출하는 역할을 한다. 가스공급관(40) 및가스배출관(60)은 가스유입구(22)와 가스배출구(24)에 따라 그 개수 및 위치가 달라진다.

가스분배관(50)은 가스공급관(40)을 통해 담체저장조(20)의 내부로 공급되는 가스를 분배하여, 가스가 담체층(10)에 골고루 유입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 가스분배관(50)의 재질은 가스 중에 포함되어 있는 악취 또는 유해성분과의 반응에 의해 산성화되거나 부식되는 것을 방지할 수 있도록 스테인레스강(SUS) 또는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

보조담체(60)는 담체층(10)과 마찬가지로 가스에 포함되어 있는 악취 및 유해성분을 제거하기 위한 것으로, 보조담체(60)를 통과하면서 1차적으로 정화된 가스가 담체층(10)으로 유입됨으로써 바이오필터 장치의 정화효율을 보다 향상시킬 수 있다. 보조담체(60)는 복수의 분배부(44,도3참조) 상단부에 각각 안착되며, 그 형상은 분배부(44,도3참조)에 안정적으로 안착될 수 있는 범위 내에서 공지된 다양한 형태의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

여과기(70)는 담체층(10)의 상부에 마련되어, 담체층(10)을 통과한 가스에 함유되어 있는 수분을 여과하는 기능을 수행한다. 여과기(70)는 통기성 필터를 비롯하여 수분을 효율적으로 제거할 수 있는 범위 내에서 공지된 형태의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

석회암층(90)은 담체층(10)의 상부에 마련되며, 석회석분말이나 세립미립자 형태가 아닌 자갈형태의 자연석 돌과 같이 일정 크기의 불규칙적 형상으로 이루어진다.

석회암층(90)은 순환수와 지속적으로 접촉하면서 순환수를 서서히 통과시키게 되고, 이러한 과정에서 순환수가 담체층(10)에 부착되어 있는 미생물로 흡수되거나 접촉되어 미생물의 신진대사 과정에서 발생되는 황산염이온을 중화시키게 된다. 그로 인해, 순환수의 PH가 저하되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

순환수는 담체층(10)에 수분을 공급하기 위한 것으로, 분사노즐(미도시)을 통해 분사된다.

한편, 석회암층(90)의 형성위치는 필요에 따라 다양하게 변경 가능함은 물론이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가스분배관(50)은 가스공급관(40)과 연결되는 장형의 몸체부(52)와; 장형의 몸체부(52)로부터 분기 형성되어, 몸체부(52)의 내부로 유입된 가스를 담체층(10)을 향해 분배시키는 복수의 분배부(54)를 포함한다.

몸체부(52)의 일측 단부는 가스공급관(40)에 연결되며, 타측 단부는 담체층(10,도2참조)에 가스를 골고루 분배시킬 수 있도록 담체저장조(20)의 내측면과 인접한 위치까지 연장 형성되어 있다. 몸체부(42)의 크기 및 형상은 내부로 유입되는 가스의 양 등과 같은 여러 조건에 의해 적절하게 변경될 수 있음은 물론이다.

분배부(54)는 담체층(10,도2참조)을 향해 가스를 직접 배출할 수 있도록 개방된 선단부가 상방향으로 위치하고 있으며, 분배부(54)의 개수 및 위치는 필요에 따라 다양하게 변경 가능하다. 분배부(54)는 정화능력을 극대화시키기 위해서 지지부재(30,도2참조)의 하부에 인접하게 위치하는 것이 바람직하다.

그리고 분배부(54)는 도 3에서와 같이 직선형태의 구조를 가질 수 있으며, 필요에 따라 도 4에서와 같이 굴곡진 형태를 가질 수도 있다. 특히, 분배부(54)가 굴곡진 경우에는 담체층(10,도2참조)을 향해 분배되는 가스에 와류를 형성하여 담 체층(10,도2참조) 통과시 접촉면적을 상대적으로 넓힐 수 있다는 장점이 있다.

한편, 보조담체(60,도2참조)는 설치 및 교체가 용이하도록 분배부(54) 가각의 단부에 위치하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바이오필터 장치의 가스정화 과정을 간단히 살펴보면 하기와 같다.

가스공급관(40)을 통해 공급되는 가스는 가스분배관(50)을 통해 담체저장조(20)의 내부로 균등하게 분배된다. 이 때, 가스는 가스분배관(50)의 유로 상에 마련되어 있는 보조담체(60)에 의해 1차적으로 정화된다.

보조담체(60)를 통과한 가스는 다시 담체층(10) 및 석회암층(90)을 통과하면서 2차적으로 정화되고, 2차적으로 정화된 가스는 다시 여과기(70)를 통과하면서 수분이 제거되어 가스배출관(80)를 통해 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 가스분배관을 통해 담체저장조 내부에 마련되어 있는 담체층에 가스를 균등하게 분배시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 보조담체 및 여과기를 통해 가스의 정화효율을 극대화시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 담체저장조;

   상기 담체저장조의 내부에 마련되어, 담체층을 지지하는 지지부재;

   상기 담체저장조에 연결되어, 상기 담체저장조의 내부로 가스를 공급하는 가스공급관;

   상기 지지부재의 하부에 마련되며, 상기 가스공급관과 연결되는 장형의 몸체부와, 상기 몸체부로부터 분기 형성되어 상기 몸체부의 내부로 유입된 가스를 상기 담체층을 향해 분배시키는 복수의 분배부를 갖는 가스분배관;

   상기 복수의 분배부 상단부 각각에 안착되는 보조담체;

   상기 지지부재의 상부에 마련되어, 상기 담체층을 통과한 가스에 함유되어 있는 수분을 여과시키는 여과기;

   상기 담체층의 상부에 마련되어, 순환수가 상기 담체층에 부착되어 있는 미생물로 흡수되거나 접촉되어 미생물의 신진대사 과정에서 발생되는 황산염이온을 중화시키는 석회암층;

   상기 담체저장조에 연결되어, 상기 담체저장조의 외부로 가스를 배출하는 가스배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오필터 장치.
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