KR100899877B1 - 탈취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 악취성분을 포함하는 기체를 미생물을 포함하는 담체를 통과시켜 악취성분을 무취의 성분으로 분해하는 탈취장치에 관한 것으로, 기체분산부재를 통해 악취성분을 포함하는 기체를 고르게 분산시키고 동시에 미생물 담체를 하우징의 길이방향을 따라 설치하여 미생물을 포함한 담체를 통과하는 통과속도를 낮게 유지함으로써, 악취성분을 포함하는 기체의 처리용량을 증가시켜도 악취성분을 효율적으로 분해제거할 수 있는 탈취장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탈취장치는, 길이방향으로 연장하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 길이방향을 따라 설치되는 미생물 담체(40)와, 상기 미생물 담체(40)에 구획되는 하우징(10)의 일측에 형성된 악취성분을 포함하는 기체를 도입하는 기체도입구(20)와, 상기 미생물 담체(40)에 구획되는 하우징(10)의 타측에 형성되어 악취성분이 분해제거된 기체를 배출하는 기체배출구(30)와, 상기 하우징(10)의 내부에 길이방향을 따라 상기 미생물 담체(40)에 교차되게 설치되며 악취성분을 포함하는 기체를 분산시키기 위한 다수 개의 구멍(51)이 형성되어 있는 하나 이상의 기체분산부재(50)를 포함하는데 구성적 특징이 있다.

탈취장치, 악취성분, 미생물

Description

탈취장치 {DEODORIZING APPARATUS}

본 발명은 악취성분을 포함하는 기체를 미생물을 포함하는 담체를 통과시켜 악취성분을 무취의 성분으로 분해하는 탈취장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 음식물 쓰레기나 축산 폐기물과 같은 유기성 폐기물의 처리시 발생하는 고농도의 악취성분을 포함하는 기체를 탈취함에 있어서, 기체분산부재를 통해 악취성분을 포함하는 기체의 편류를 방지하여 기체를 고르게 분산시키고 동시에 미생물 담체를 하우징의 길이방향을 따라 설치하여 미생물을 포함한 담체를 통과하는 통과속도를 낮게 유지함으로써, 처리장치의 단위체적당 처리용량을 증가시켜도 악취성분을 효율적으로 분해제거할 수 있는 탈취장치에 관한 것이다.

일반적으로 냄새란 황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 암모니아, 기타 자극성이 있는 기체상 물질로 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 것이라고 정의된다.

한편, 전 세계적인 도시화의 확산과 인구의 증가로 인하여, 음식물 쓰레기, 축산폐기물 및 유기성 폐수의 발생이 급속도로 증가하고 있으며, 이로 인한 환경 오염의 문제가 심각하게 대두되고 있다. 그런데, 유기성 폐기물을 처리하는데 있 어서는 유기성 폐기물의 부패 또는 분해에 의해 악취성분을 포함하는 기체가 필연적으로 발생하게 되며, 이러한 악취성분을 포함하는 기체는 유기성 폐기물 처리업체에 대한 각종 민원제기 또는 유기성 폐기물 처리시설기피의 원인이 된다.

이러한 악취성분을 포함하는 기체의 탈취 방법으로서, 미생물을 이용한 생물학적 방법은 물리적 또는 화학적 방법에 비해 인체에 무해하고 2차 공해물질을 거의 유발하지 않으면서도 경제적인 이점이 있기 때문에, 생물학적 방법을 이용한 탈취장치가 많이 제안되고 있다.

일 예로서 한국공개특허공보 제1998-37825호에는 도 3에 도시된 바와 같이, 수조부(2)에 미생물 배양수를 주입하고, 발효가스 유입관(3)을 유기물 발효기(1)의 배기팬(5)에 연결한 상태에서 유기물 발효기(1)의 배기팬(5)을 가동시키면, 유기물 발효기(1)에서 발생되는 발효가스가 연결관(6)을 통하여 발효가스 유입관(3)으로 공급되며, 이 유입관(3)의 선단에 연결된 발효가스 유입통(4)에서 미생물 배양수에 혼합된 후 부상하여 유입통(4)의 하단 가장자리를 타고 올라와 상승하게 되며, 이러한 과정에서 발효가스가 미생물 배양수와 접촉하면서 탈취작용이 이루어지는 탈취장치가 개시되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 미생물을 이용한 탈취장치의 경우, 미생물이 포함된 담체 또는 미생물 배양액을 기체 중에 살포하여, 기체 중의 악취성분이 분해되도록 하고 있는데, 탈취할 기체의 양이 늘어나는 경우 분해효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 우리나라는 가용할 수 있는 국토의 면적이 좁기 때문에 유기성 폐기물 에서 발생하는 악취를 처리하기 위한 시설도 좁은 면적에 설치되어야 하는 경우가 많다. 이에 따라 탈취장치의 용량을 크게 하는 것만으로 대응할 수 없는 경우가 많기 때문에 적은 면적을 차지하면서도 다량의 기체를 효율적으로 처리할 수 있는 장치가 요구된다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 좁은 면적에 설치될 수 있으며, 동일한 체적으로 설치되면서도 종래에 비해 악취성분을 포함하는 기체의 처리량이 많을 뿐 아니라 악취성분의 분해능력도 향상시킬 수 있는 탈취장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탈취장치는, 길이방향으로 연장하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 길이방향을 따라 설치되는 미생물 담체와, 상기 미생물 담체에 구획되는 하우징의 일측에 형성된 악취성분을 포함하는 기체를 도입하는 기체도입구와, 상기 미생물 담체에 구획되는 하우징의 타측에 형성되어 악취성분이 분해제거된 기체를 배출하는 기체배출구와, 상기 하우징의 내부에 길이방향을 따라 상기 미생물 담체에 교차되게 설치되며 악취성분을 포함하는 기체를 분산시키기 위한 다수 개의 구멍이 형성되어 있는 하나 이상의 기체분산부재를 포함하는데 구성적 특징이 있다.

본 발명자는 종래의 탈취기에 탈취할 기체를 다량 공급하게 되면, 악취성분을 포함하는 기체가 담체에 접촉하여 통과하는 속도가 빨라지게 되는데, 악취성분의 분해능력은 담체와의 접촉 횟수를 늘려 접촉시간을 늘리는 것보다는 단위 접촉시 담체와의 접촉시간을 늘리는 것(즉, 접촉속도를 낮추는 것)이 훨씬 효과적임을 발견하였다.

한편 유량에 관한 수식(A₁V₁ = A₂V₂, 여기서 A₁,A₂는 유체가 흐르는 특정지점의 단면적, V₁,V₂는 상기 지점에서의 유체의 속도)에 의해 알 수 있는 바와 같이, 하우징 내에서 악취성분을 포함하는 기체가 통과하는 지점의 단면적이 최대인 지점에서 기체의 속도는 최저가 된다.

이상과 같은 기술적 사상에 기초한 본 발명에 따른 탈취장치는, 먼저 하우징을 길이방향으로 연장시킴으로써 하우징을 수직방향으로 설치할 때 설치면적이 최소화되도록 하였다.

또한 악취성분을 분해하는 미생물이 포함된 담체는 하우징의 길이방향으로 배치되게 함으로써 담체와 접촉하는 기체의 면적을 최대화하여 담체를 통과하는 기체의 속도가 줄어들 수 있도록 하였다. 상기 미생물 담체는 상기 하우징 내의 기체 통과 단면적 중, 최대가 되는 지점에 배치되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 하우징의 내부에는 하우징에 도입된 기체의 편류가 발생하여 담체와의 접촉속도가 높아지는 것을 막기 위하여, 다수의 구멍이 형성된 기체분산부재를 배치하여 하우징 내에 길이방향으로 배치된 담체의 전 면적에 고르게 기체가 분산되어 접촉될 수 있도록 하였다.

이와 같은 구성을 통해, 종래의 탈취장치에 비해, 설치면적을 줄이면서도, 처리용량과 처리효율을 현저하게 개선한 탈취장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 상기 기체분산부재에 의해 구획되는 각 구획부 중 적어도 하나에는 미생물 배양액을 분산하는 분사수단, 즉 스프링클러가 설치될 수 있으며, 보다 바람 직하게는 모든 구획부에 스프링클러를 설치한다. 스프링클러에서 분사되는 배양액은 담체에 담지된 미생물에 영양분을 공급하고 도입된 기체의 습도 및 온도를 조절하게 하며, 악취성분을 포함하는 기체가 담체에 접촉하기 전후에 미생물에 의해 선행적으로 또는 후차적으로 악취성분이 분해되도록 한다.

한편, 상기 기체분산부재는 스프링클러에서 분산된 배양액이 고압으로 도입되는 기체의 편류에 의해 국부적으로만 살포되는 것을 막고 배양액이 고르게 살포되도록 하는 기능도 겸하게 된다.

본 발명에 따른 탈취장치는 길이방향으로 연장되게 형성되기 때문에 좁은 면적에도 설치가 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 탈취장치는 담체를 길이방향으로 길게 연장한 하우징의 길이방향으로 배치하여 기체의 통과면적을 극대화함으로써 담체와 악취성분을 포함하는 기체와의 단위 접촉당 접촉속도를 감소시켰을 뿐 아니라, 기체분산부재를 사용하여 하우징 내에 도입된 악취성분을 포함하는 기체의 편류를 막고 고르게 분산되어 담체와 접촉하도록 함으로써, 동일한 부피에 많은 유량의 기체를 처리하여도 분해효율이 저하되는 것을 막을 수 있게 된다. 즉 최소 부피에 최대의 효율을 얻을 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 존재할 수 있으며, 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일측과 타측에 각각 형성되는 기체도입구(20) 및 기체배출구(30)와, 상기 하우징(10) 내부에 종방향으로 설치되는 미생물 담체(40)와, 상기 하우징(10)을 높이 방향을 따라 구획하게 설치되는 기체분산부재(50)와, 상기 하우징(10) 내부에 미생물 배양액을 살포하는 미생물 배양액 분사수단(60)으로 이루어져 있다.

상기 하우징(10)은 금속 또는 합성수지로 제조되며 길이방향으로 길게 연장하는 원형의 실린더 형상을 이루며 지상에 수직으로 배치된다.

상기 기체도입구(20)는 상기 하우징(10) 하부의 측부에 형성되며, 외부에서 팬(미도시)을 사용하여 소정 압력으로 악취성분을 포함하는 기체를 하우징(10) 내로 도입시킨다.

상기 기체배출구(30)는 상기 담체(40)를 사이에 두고 상기 하우징(10)의 타측 상부에 배치되며, 상기 기체의 도입압력에 의해 배기시키거나, 필요에 따라서는 상기 기체도입구(20)에 연결된 팬(미도시)을 통해 강제배기를 할 수도 있다.

상기 미생물 담체(40)는 직육면체로 된 판 형상의 망상 부재로 이루어진 담체 케이스(41)에 수용되며, 진흙과 규조토를 배합하여 소성한 것으로 직경 5mm, 밀도 0.6g/㎤, 공극율 75%인 것을 사용하였다. 상기 담체 케이스(41)는 상기 하우징(10)의 종방향을 따라 정중앙에 배치하여, 최대면적으로 설치되도록 하였다. 즉, 악취성분을 포함하는 기체의 흐름을 방해하지 않으면서 상기 하우징(10) 내에 서 기체가 지나는 각 지점 중에서 단면적이 최대가 되는 지점에 담체(40)를 배치하였다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치는 종래의 장치에 비해 많은 유량으로 하우징에 도입시키더라도, 미생물과의 접촉시간이 길어지기 때문에 미생물의 분해효율은 저하되지 않도록 할 수 있게 된다. 즉, 탈취장치의 체적당 처리용량을 최대화시키는 효과를 낼 수 있게 된다.

상기 담체(40)에는 공지의 악취성분을 분해하는 미생물, 예를 들어 슈도모나스(pseudomonas)속 박테리아와 같은 미생물을 접종한다.

상기 기체분산부재(50)는 판상의 부재로 상기 하우징(10)을 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 3개 배치되어 하우징(10)을 높이 방향을 따라 4개의 구획부(11a,11b,11c,11d)로 나누며, 상기 부재에는 다수의 구멍(51)이 형성되어 있다. 상기 기체분산부재(50)는 기체도입구(20)를 통해 강한 압력으로 도입된 기체에 편류가 발생하지 않도록 하여, 도입된 기체가 하우징(10) 내에 고르게 분산되어 상기 담체(40)에 접촉되도록 하는 작용을 할 뿐 아니라, 상기 3 구획부(11a,11b,11c)에 배치되는 미생물 배양액 분산수단(60), 즉 스프링클러(62)에서 분무되는 미생물 배양액이 도입된 기체에 고르게 살포되도록 함으로써, 담체(40)에 담지된 미생물의 활성조건이 최적화되도록 한다.

상기 미생물 배양액 분사수단(60)은 유체를 가압하는 펌프(미도시)와 미생물배양액공급관(61)과 상기 하우징에 배치된 스프링클러(62)로 이루어진다. 상기 미생물 배양액 분사수단(60)은 담체(40)에 담지된 미생물에 충분한 영양과 수분을 공급한다. 또한 일부 미생물을 함유하고 있어, 담체(40)에 접촉하기 전에 악취성분 의 일부가 분해되도록 하고, 기체의 온도 및 습도를 조절함으로써, 미생물 활성조건이 최적화되도록 한다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 탈취수단의 작동원리를 설명한다.

먼저, 기체공급구(20)를 통해 악취성분을 포함하는 기체를 가압하여 하우징(10) 내로 도입시키며, 이때 스프링클러(62)를 통해 미생물 배양액이 분무되도록 한다.

하우징(10) 내로 도입된 기체는, 도 1에 화살표로 표시된 바와 같이, 기체분산부재(50)에 의해 분산되면서 상부로 유동되며, 이때 분무된 미생물 함유 배양액이 살포되어 기체의 습도 및 온도가 조절되고 일부의 악취성분이 분해된다. 하우징(10) 내부에 압력이 일정해지면, 담체(40)를 통과하여 기체배출관(30)으로 배출되는데, 상기 담체(40)를 통과할 때, 담체(40)에 담지된 미생물과의 생물학적 반응을 통해 악취성분이 무취성분으로 분해된다.

또한, 하우징(10) 내로 분사된 미생물 배양액은 하부의 미생물배양액 배출구(63)를 통해 배출되어 일정한 수위를 유지할 수 있게 되어 있으며, 배출된 미생물 배양액은 그대로 재순환되거나 일정한 처리를 한 후에 순환되게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탈취장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탈취장치의 파단 사시도이다.

도 3은 종래의 다단 탈취장치의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징 20: 기체도입구

30: 기체배출구 40: 미생물 담체

50: 기체분산부재 51: 구멍

60: 미생물 배양액 분산수단

Claims (3)

1. 길이방향으로 연장하는 하우징(10)과,

   상기 하우징(10)의 내부에 길이방향을 따라 설치되는 미생물 담체(40)와,

   상기 미생물 담체(40)에 구획되는 하우징(10)의 일측에 형성된 악취성분을 포함하는 기체를 도입하는 기체도입구(20)와,

   상기 미생물 담체(40)에 구획되는 하우징(10)의 타측에 형성되어 악취성분이 분해제거된 기체를 배출하는 기체배출구(30)와,

   상기 하우징(10)의 내부에 길이방향을 따라 상기 미생물 담체(40)에 교차되게 설치되며 악취성분을 포함하는 기체를 분산시키기 위한 다수 개의 구멍(51)이 형성되어 있는 하나 이상의 기체분산부재(50)를 포함하는 탈취장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기체분산부재(50)에 의해 구획되는 각 구획부(11a,11b,11c,11d) 중 하나 이상에 미생물을 포함하는 액체를 분사하는 분사수단(60)이 설치되는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 미생물 담체(40)는 상기 하우징(10) 내의 기체 통과 유로의 단면적 중, 최대가 되는 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 탈취장치.

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