본 발명은 실내 공간 먼지와 대기오염(악취) 물질, 부유세균 제거와 축사(동물)의 먼지와 냄새, 부유세균 제거, 소독, 피부 및 호흡기 질환의 예방과 치료, 온실(식물) 내부의 먼지와 부유세균 제거, 습도 조절, 식물영양제 기능, 실내 공기 냉각효과를 가져오고 가축분뇨처리장, 음식물 보관 및 처리장, 하폐수처리장, 부산물비료 제조장, 폐기물 저장 및 처리장, 하수중계펌프장, 원료저장 및 취급장, 작업장, 쓰레기 매립장, 건조시설, 소각시설, 산업시설, 지하공간, 공공장소 등에서 발생 되는 암모니아, 황화합물, 카르보닐화합물, 지방산류, 탄화수소 등의 대기오염(악취) 물질의 제거와 음식물, 분뇨, 축산폐수, 유독물질 등의 보관 및 처리와 운송 차량의 벤트에서 발생 되는 악취 물질의 제거 효과를 가져오기 위하여 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 반응기 본체; 상기 본체 내부로 공기를 유입하는 유입구; 상기 본체 내부에 위치하고 유입된 공기를 관통시켜 목초액 조성물을 기화시키는 기화 패드; 상기 기화 패드 상부로 목초액 조성물을 공급하는 목초액 공급부; 및 상기 본체 외부로 공기를 유출하는 유출구;를 포함하여 이루어지고, 상기 유입구에 제진필터가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 조성물은 침엽수, 활엽수, 교목, 관목, 상록수, 낙엽수, 상록침엽수, 낙엽침엽수, 상록활엽수, 낙엽활엽수, 및 초목의 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 꽃 중에서 선택된 어느 하나 이상을 열분해, 가온, 증류, 추출, 및 덖음 중에서 선택된 하나 이상의 과정에서 생성한 액체 또는 정유 또는 증기를 포집하여 냉각, 응축, 분리, 숙성, 여과, 증발, 및 증류 중에서 선택된 하나 이상의 가공 과정을 통하여 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 조성물은 2종 이상의 목초액 조성물이 혼합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 조성물은 식물열분해조성물, 금속촉매, 식물 정유, 식물추출물, 탈취제, 소취제, 소독제, 살균제, 산화제, 환원제, 식물영양제, 유기산, 발효제, 향료, 흡착제, 미생물, 미생물제제, 점토액, 황토액, 갯벌, 계면활성제, 방향제, 물, 탄소수 1 ~ 4의 알코올 및 기화촉진제 중에서 선택된 어느 하나 이상이 혼합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 조성물을 기화시키는 기화 패드의 전면 또는 후면에, 금속촉매, 식물 정유, 식물추출물, 탈취제, 소취제, 소독제, 살균제, 산화제, 환원제, 식물영양제, 향료, 흡착제, 미생물, 점토액, 방향제 및 계면활성제 중에서 선택된 어느 하나 이상의 약액을 이용한 기화 패드가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 약액을 이용한 기화 패드 상부로 약액을 공급하는 약액 공급부가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 기화 패드 상부로 공급된 후 기화 패드를 통과하면서 기화되지 않고 흘러내린 목초액 조성물 또는 약액을 보관하는 목초액 또는 약액 보관부, 및 목초액 보관부의 목초액 조성물 또는 약액 중의 이물질을 배출하는 배출구가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 기화 패드 상부로 공급된 후 기화 패드를 통과하면서 기화되지 않고 흘러내린 목초액 조성물 또는 약액을 보관하는 목초액 또는 약액 보관부, 및 목초액 또는 약액 보관부의 목초액 조성물 또는 약액을 목초액 또는 약액 공급부로 이송하는 순환 펌프가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 목초액 또는 약액 보관부의 목초액 조성물 또는 약액을 목초액 또는 약액 공급부로 이송하는 라인에 여과필터가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 기화 패드 상부에 공급하는 목초액 조성물 또는 약액을 조액하기 위해서 설치되는 용수 저장부가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 조액된 목초액 조성물 및 약액을 보관하는 목초액 또는 약액 저장부가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 용수 저장부에서 상기 목초액 또는 약액 저장부로 용수를 이송하는 용수 이송라인이 추가로 구비되고, 상기 용수 이송라인에 목초액 또는 약액을 공급하는 분사밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 보관부의 목초액 조성물 또는 약액 보관부의 약액을 가온하는 히터가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 유입구, 본체 내부 및 유출구 중에서 어느 하나 이상에 공기를 가온하는 히터가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 본체 내부 또는 유입구에 온도계 또는 습도계가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 본체 내부로 유입되는 공기에 함유된 산소, 이산화탄소, 암모니아, 황화수소, 산소, 이산화탄소, 암모니아, 황화수소, 아세트알데하이드, 스타이렌 및 톨루엔 중의 어느 하나 이상의 가스농도측정기가 유입구, 본체 내부 및 유출구 중에서 선택된 어느 하나 이상의 장소에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 유입구에 환기구 댐퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 유입구 또는 유출구에 탈취필터가 구비되거나, 또는 상기 유출구에 제습필터가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 유입구 또는 유출구에 구비되는 제진필터, 탈취필터 또는 제습필터에 부착된 먼지 또는 세균을 제거하는 필터청소장치가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 유입구에 본체로 공기를 강제로 유입시키는 인입 송풍기 및 상기 유출구에 본체의 공기를 강제로 유출시키는 배출 송풍기 중에서 어느 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 대기오염 물질의 제거, 소독, 호흡기질환 개선, 피부질환 개선, 식물체의 영양공급 및 병해충 방지용 중에서 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 공기 정화방법은 목초액 조성물을 기화 패드의 상부로 공급하고, 공급된 목초액 조성물이 기화 패드를 통과하면서 흘러내리고 동시에 기화 패드를 관통하는 유입된 공기에 의해 목초액 조성물이 기화되면서 유입된 공기와 반응하고, 상기 기화된 목초액 조성물과 반응한 공기가 유출되는 것을 특징으로 하는 목초액 조성물이 통과되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 기화 패드에 목초액 조성물의 수막이 형성되어 있어 기화 패드를 관통하는 공기 흐름에 의해 목초액 조성물이 기화되면서 축산환경개선제, 탈취제, 소독제, 호흡기질환개선제, 피부질환개선제, 병해충방지제, 곤충기피제, 식물영양제의 다양한 용도로 이용되고, 저비용 저에너지 운전과 고효율 시스템 구축 등의 장점이 있다.
본 발명의 목초액 조성물은 침엽수, 활엽수, 교목, 관목, 상록수, 낙엽수, 상록침엽수, 낙엽침엽수, 상록활엽수, 낙엽활엽수, 및 초목의 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 꽃 중에서 선택된 어느 하나 이상을 열분해, 가온, 증류, 추출, 및 덖음 중에서 선택된 하나 이상의 과정에서 생성한 액체 또는 정유 또는 증기를 포집하여 냉각, 응축, 분리, 숙성, 여과, 증발, 및 증류 중에서 선택된 하나 이상의 가공 과정을 통하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 목초액 조성물은 침엽수, 활엽수, 교목, 관목, 상록수, 낙엽수, 상록침엽수, 낙엽침엽수, 상록활엽수, 낙엽활엽수, 및 초목의 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 꽃 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 150℃ 내지 350℃에서 직접 또는 간접 열분해 하거나, 가마솥에서 대기압 또는 감압 상태에서 80℃ 내지 150℃로 가온하거나, 용매 추출 또는 초임계유체 추출 방법에 의하여 추출하거나, 또는 가마솥에서 데워 익히는 덖음을 하고, 상기 열분해, 가온, 추출, 또는 덖음 과정에서 발생하는 액체 물질 또는 증기를 포집하여 이를 냉각 및 응축하고, 상기 냉각 또는 응축된 목초액 속에 함유된 식물 정유 성분을 회수하기 위하여 유수 분리하고, 상기 목초액 속에 함유된 이물질 및 타르를 여과하고, 상기 목초액을 화학적 안정화를 위하여 상온 또는 가온하여 숙성하고, 상기 목초액 속에 함유된 이물질 및 타르를 분리하여 제조한다. 특히 열분해하여 탄화시키지 않은 온도에서 가마솥에 넣어 상압 또는 감압 상태로 80℃ 내지 150℃에서 가온하거나, 용매 추출 또는 초임계유체 추출 방법에 의하여 추출하거나, 가온 또는 증류 또는 덖는 과정에서 발생하는 액체 물질 또는 증기 또는 정유를 포집하고 이를 냉각 및 응축 및 분리 과정을 거쳐 제조된 목초액 조성물이 타르 함량이 낮아 바람직하다.
상기 목초액 조성물 또는 2종 이상의 목초액 조성물이 혼합된 목초액이 혼합된 조성물 또는 상기의 목초액 조성물에 식물열분해조성물, 금속촉매, 식물 정유, 식물추출물, 탈취제, 소취제, 소독제, 살균제, 산화제, 환원제, 식물영양제, 유기산, 발효제, 향료, 흡착제, 미생물, 미생물제제, 점토액, 황토액, 갯벌, 계면활성제 또는 방향제 중 하나 이상을 혼합(이하, 목초액 조성물)하여 사용할 수 있다. 혼합비율은 목초액 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 90 중량%가 되도록 사용할 수 있다.
기화 패드에서 목초액 조성물을 기화시켜 유입된 공기와 접촉시키는데 있어서, 반응 속도와 접촉 효과, 기화 촉진, 기화량의 조절 등을 위해서 목초액 조성물에 물을 혼합하거나, 탄소수 1 ~ 4의 알코올 등의 용매를 혼합하거나 별도의 기화촉진제가 혼합된 목초액을 함유한 조성물(이하, 목초액 조성물)을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 토양중과 대기중 및 녹색식물에 접촉하여 대기(악취) 가스 제거제, 소독제, 호흡기질환개선제, 피부질환개선제, 병해충방지제, 곤충기피제 또는 식물영양제로서 작용하는 목초액 조성물을 기체 상태로 활성화시킬 수 있는 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치를 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다.
도 1은 블럭 형상으로 제조된 기화 패드(1)를 예시한 것으로, 본 발명의 기화 패드는 격자, 냉각핀, 판, 원통, 속이 빈 원통 형상 등 임의의 형상으로 변경되어 사용될 수 있다.
본 발명의 기화 패드는 공급되는 액상의 목초액 조성물을 일정시간 함수할 수 있을 뿐만 아니라, 공기 통로가 형성되어 공기가 관통하면서 목초액 조성물의 표면으로 공기가 지나가면서 공기가 가진 열로 목초액 조성물을 증발시킬 수 있는 함수 통공성 패드이면 재질이나 형태에 제한되지 않고 사용될 수 있다. 특히 기화 패드의 내부 및 외부 표면에 균일한 수막이 형성되어 함수율이 높을수록 공기와 접촉면적이 넓어 바람직하다. 기화 패드의 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 셀룰로우스 아세테이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올 등에서 선택된 하나 이상의 합성수지 또는 석면, 유리섬유 등의 세라믹, 활성탄 또는 벤토나이트 또는 펄프 또는 섬유질 등이 제한없이 이용될 수 있고, 그 형태는 경사진 주름을 형성한 시트를 적층된 블록의 형태로서, 기화 패드의 경사진 주름이 형성하는 공기 통로로 공기가 통과하면서 기화 패드에 함수된 목초액 조성물을 증발시키도록 구성되는 것이 일반적이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 해당하는 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치의 개략적인 구성을 나타낸 것이다. 목초액 조성물 기화장치(20)는 반응기 본체(10); 상기 본체 내부로 처리대상 물질(공기)을 유입시키기 위한 유입구(11); 상기 본체(10) 내부에 유입된 처리대상 물질과 접촉시키기 위해서 기화 상태의 목초액 조성물을 제공하는 하나 이상의 목초액 조성물을 함수하고 있는 기화 패드(1); 상기 기화 패드 상부로 목초액 조성물을 공급하는 목초액 공급부(5); 상기 유입된 공기와 기화 상태의 목초액 조성물의 반응물을 외부로 유출시키기 위한 유출구(12); 및 상기 유입구에 설치된 제진필터(8)로 구성된다.
기화패드(1)는 목초액 수용액 기화량을 증가시켜 처리대상 물질의 제거효율을 높이기 위해서 반응기 본체(10) 내에 하나 또는 그 이상 설치될 수 있다.
또한 도 3과 같이, 목초액 조성물 기화장치(20)의 본체(10) 내부에 유입된 처리대상 물질과 접촉시키기 위해서 제공하는 하나 이상의 목초액 조성물을 함수하고 있는 기화 패드(1)에 처리대상 물질의 고효율 처리와 향을 개선하기 위해 기타 약액을 이용한 기화패드를 단독 또는 2종 이상을 직렬로 목초액 조성물을 함수하고 있는 기화 패드(1)의 전면, 또는 후면에 연결하여 사용할 수 있다.
기타 약액을 이용한 기화패드는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 금속촉매를 함수하고 있는 기화 패드(1-01), 또는 하나 이상의 식물 정유를 함수하고 있는 기화 패드(1-02), 또는 하나 이상의 식물추출물을 함수하고 있는 기화 패드(1-03), 또는 하나 이상의 탈취제를 함수하고 있는 기화 패드(1-04), 또는 하나 이상의 소취제를 함수하고 있는 기화 패드(1-05), 또는 하나 이상의 소독제를 함수하고 있는 기화 패드(1-06), 또는 하나 이상의 살균제를 함수하고 있는 기화 패드(1-07), 또는 하나 이상의 산화제를 함수하고 있는 기화 패드(1-08), 또는 하나 이상의 환원제를 함수하고 있는 기화 패드(1-09), 또는 하나 이상의 식물영양제를 함수하고 있는 기화 패드(1-10), 또는 하나 이상의 향료를 함수하고 있는 기화 패드(1-11), 또는 하나 이상의 흡착제를 함수하고 있는 기화 패드(1-12), 또는 하나 이상의 미생물을 함수하고 있는 기화 패드(1-13), 또는 하나 이상의 점토액을 함수하고 있는 기화 패드(1-14), 또는 하나 이상의 방향제를 함수하고 있는 기화 패드(1-15), 또는 하나 이상의 계면활성제를 함수하고 있는 기화 패드(1-16) 등이 있다.
목초액 공급부(5)는 기화 패드에 균일하게 목초액 조성물을 공급할 수 있어야 하고, 이를 위해 다수개의 살수공이 천공된 관을 이용하거나, 분사노즐을 이용하거나, 또는 불균일하게 공급된 목초액 조성물이 상부면에 균일하게 분산시키기 위한 분산 패드가 이용되거나, 또는 중력이나 사이폰 현상을 이용하여 자동 공급할 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 기화 패드(1 ~ 1-16)를 통과하면서 기화되지 않고 흘러내린 목초액 조성물(2)을 보관하는 기화 패드 하부에 위치한 목초액 보관부(3) 및 목초액 보관부의 목초액 조성물(2)을 목초액 공급부(5)로 이송하는 순환펌프(4)를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 기화 패드의 상부로 공급된 액상의 목초액 조성물은 기화 패드, 즉 주름(또는 골) 형상의 시트가 다수 적층된 시트 내부에서 수막을 형성하면서 통과하여 흘러내리면서 일정 시간동안 함수된 후 목초액 보관부(3)에 보관된다. 목초액 보관부(3)는 목초액 조성물 기화장치(20)의 내부에 설치될 수도 있고, 기화장치(20)의 외부에 별도의 저장탱크 형태로 설치될 수도 있으며, 기화장치의 내부 및 외부에 동시에 설치되어 이송관으로 연결될 수 있다. 위와 같이 흘러내리는 과정에서 기화 패드 내부에 형성된 통공을 통해 공기가 관통하면서 공기의 열과 흐름에 의해 목초액 조성물이 기화되고, 동시에 기화열에 의해 유입된 공기가 냉각된다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치는 상기 목초액 보관부 또는 기화패드를 통과하면서 기화되지 않고 흘러내린 목초액 조성물 또는 기타 약액 조성물 중의 이물질을 외부로 배출하는 배출구(28)를 구비할 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 기화 패드 상부에 공급하는 목초액 조성물(희석액) 또는 기타 약액(희석액)을 조액하기 위해서 설치되는 용수 저장부 및 조액된 목초액 조성물 및 기타 약액 조성물을 보관하는 약액 저장부가 추가로 구비될 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 목초액 조성물(희석액) 및 기타 약액(희석액)의 조액을 위한 용수를 상수도 및 지하수 라인에서 직접 공급 받을 수 있다. 이를 위해 용수 공급펌프가 추가로 구비될 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 기화 패드 상부에 공급하는 목초액 조성물(희석액) 또는 기타 약액(희석액)을 조액하기 위해서 상기 용수 공급라인에 목초액 조성물 또는 기타 약액을 분사밸브(32) 등을 통해 공급하여 공급라인 상에서 혼합되어 조액되도록 할 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 목초액 보관부(3), 용수 저장부 및 기타 약액 보관부 및 상기 기화 패드 상부로 공급되는 목초액 조성물 또는 약액 공급 라인 중 어느 하나 이상에는 저장된 목초액 조성물, 용수 및 기타 약액 중 어느 하나 이상을 가온하기 위한 히터(9)가 추가로 구비될 수 있다. 목초액 조성물(2)이 가온되는 경우에는 공기의 유입량이 일정한 경우에도 목초액 조성물이 기화되는 속도 및 양을 증대시킨다.
도 3과 같이, 목초액 조성물 기화장치(20)의 상기 유입구(11), 본체 내부(10) 및 유출구(12) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 위치에 공기의 온도를 가온하기 위한 공기히터(21)가 추가로 구비될 수 있다. 목초액 조성물 기화장치(20)에 유입된 공기의 온도가 소정의 온도보다 낮은 경우에는 공기히터(21)가 가동되어 공기 온도를 높인다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 본체(10) 내부 또는 유입구(11)에는 온도계(14) 또는 습도계(15)가 구비될 수 있다. 본체 내부로 유입된 공기의 온도가 소정의 온도보다 낮아 실내 온도가 낮아지거나 목초액 조성물의 기화 속도가 느려지거나 기화량이 적을 경우 목초액 보관부(3)의 목초액 조성물(2)을 가온하여 원하는 기화 속도나 기화량 및 대기온도가 되도록 온도조절기(25)에 의해 히터(9)가 작동되거나 멈추도록 조절된다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 목초액 보관부(3)에 목초액 조성물 중의 이물질 양 또는 미리 설치된 타이머에 의해 배출구(28)의 개폐기 작동을 조절하는 배출량조절기(29)에 의해 조절할 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 본체(10) 내부로 유입된 공기의 온도 또는 습도 또는 가스농도에 따라 기화 패드(1) 상부로 공급되는 목초액 조성물(2)의 양을 순환펌프(4)의 작동을 조절하는 순환펌프조절기(24)에 의해 조절할 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 유입구(11)에는 본체(10) 내부로 유입되는 공기의 산소, 이산화탄소, 공기온도, 암모니아, 황화수소, 아세트알데하이드, 스타이렌 및 톨루엔 농도를 조절하기 위해 환기구 댐퍼(13)가 구비될 수 있다. 또한 목초액 조성물 기화장치(20)의 본체(10) 내부 또는 외부에 산소측정기(16), 이산화탄소측정기(17), 온도계(14), 암모니아농도측정기(18), 또는 황화수소농도측정기(19), 또는 아세트알데하이드농도측정기 또는 스타이렌농도측정기 또는 톨루엔농도측정기가 구비될 수 있다. 바람직하게 상기 측정기들은 본체 외부에 설치된다. 상기 유입구로 유입되는 공기의 온도가 소정의 온도보다 높거나, 또는 공기 중의 산소 농도가 소정의 농도보다 낮거나, 또는 이산화탄소, 또는 암모니아 또는 황화수소 또는 아세트알데하이드 또는 스타이렌 또는 톨루엔의 농도가 소정의 농도보다 높을 경우 환기구 댐퍼를 작동시켜 축사 또는 온실 또는 작업장 등의 전부 또는 일부 폐쇄된 공간에서 외부 공기를 유입시키거나, 전부 또는 일부 폐쇄된 공간의 내부 공기를 외부로 배출시키는 환기구댐퍼조절기(23)에 의해 환기구 댐퍼가 작동될 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)의 유입구(11)에는 본체(10) 내부로 유입되는 공기의 양이 부족할 경우, 강제로 공기 유입을 발생시키기 위한 인입 송풍기(6)가 구비될 수 있고, 이와 별도로 또는 이와 동시에 본체(10) 내부에서 유입된 공기와 기화된 목초액 조성물의 반응물을 강제로 유출시키기 위한 배출 송풍기(7)가 구비될 수 있고, 이들은 운전/정지 작동 또는 회전수가 송풍기 조절기(26)에 의해 조절될 수 있다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치(20)에서 순환펌프조절기(24) 또는 환기구댐퍼 조절기(23) 또는 송풍기 조절기(26)에는 본체(10) 내부로 유입된 공기의 온도와 습도 및 가스농도와 연계되는 타이머(27)가 구비될 수 있다.
목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 유입구(11) 또는 유출구(12) 또는 기화패드와 기화패드 사이에 제진필터, 탈취필터, 제습필터 중 어느 하나 또는 둘 이상의 필터가 구비될 수 있다.
제진필터는 본체 내부로 유입되는 먼지, 미세먼지, 바이러스, 박테리아, 세균, 곰팡이 등을 제거하기 위한 것으로, 부직포 및 Polyethylene 및 Polyester 및 Polypropylene 및 Acrylic 및 Cellulose 및 Aluminium 및 Synthetic 중에서 어느 하나 이상의 물질을 재료로 이용한 프리필터 및 전처리필터 및 HEPA(High Efficiency Particulate Arrestor)필터 및 ULPA(Ultra Low Penetration Absolute)필터 및 항균필터(이하 제진필터) 또는 원심력을 이용해서 청정한 공기와 분리하는 원심분리기 중에서 선택될 수 있다.
탈취필터는 공기 중의 대기오염물질, 악취물질, VOCs 등을 제거하기 위한 것으로, 흡착제 및 활성탄 및 펄프 및 Glass fiber 및 Cotton 및 Kraft paper 및 Cartridges 중에서 어느 하나 이상의 물질을 재료로 이용해서 제조한 필터 중에서 선택될 수 있다.
제습필터는 공기 중의 가스, 미세수분, 증기 등을 제거하기 위한 것으로, 부직포 및 펄프 및 Glass fiber 및 Cotton 및 Kraft paper 및 Cartridges 중에서 어느 하나 이상의 물질을 재료로 이용해서 제조한 필터 중에서 선택될 수 있다.
상기 유입구(11) 또는 유출구(12)에 구비되는 제진필터, 탈취필터 또는 제습필터에는 부착된 먼지, 세균 등을 주기적으로 제거하는 필터청소장치(8-1)가 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 필터청소장치로는 예를 들어, 먼지 흡입장치가 있을 수 있고, 또한 주기적으로 브러쉬로 필터 표면을 닦아낼 수 있고, 또한 주기적으로 고압의 공기, 물, 소독액 또는 세정액으로 필터 표면에 분사하는 장치가 있을 수 있다.
목초액 조성물 기화장치에는 전원으로 작동되는 송풍기 및 펌프, 히터, 필터청소장치 등 상기 언급되지 않은 전원으로 작동되는 어떠한 장치들에 추가적으로 운전 및 정지 시간을 설정하는 타이머가 구비될 수 있다.
본 발명의 기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치(20)는 상기 기화 패드 상부로 공급된 후 기화 패드를 통과하면서 기화되지 않고 흘러내린 목초액 조성물 또는 약액 중의 이물질을 제거하는 여과필터(31)를 구비할 수 있다.
또한 도 5와 같이, 목초액 조성물 기화장치(20)의 본체(10)와 유입구(11) 또는 유출구(12) 사이에 처리대상 물질의 고효율 처리를 위해서 설치되는 하나 이상의 기화장치(30), 또는 하나 이상의 멤브레인 기화장치(40), 또는 하나 이상의 약액 세정장치(50), 또는 하나 이상의 필터 탈취장치(60), 또는 하나 이상의 오존 탈취장치(70), 또는 하나 이상의 바이오필터 탈취장치(80), 또는 하나 이상의 촉매 탈취장치(90), 또는 하나 이상의 흡착 탈취장치(100), 또는 하나 이상의 프라즈마 탈취장치(110), 또는 하나 이상의 소각 탈취장치(120)를 단독 또는 2종 이상을 직렬로 목초액 조성물 기화장치(20)의 전면, 또는 후면에 연결하여 목초액 조성물 기화장치를 다양한 형태로 변형하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 목초액 조성물 기화장치는 기화 패드에서 기화 상태로 활성화된 목초액 조성물을 육상과 토양, 식물체, 동물체 및 대기 중의 처리대상 물질과 접촉시켜 먼지와 대기오염(악취) 물질의 제거, 소독, 피부 질환 및 호흡기 질환 예방 및 치료, 탈취제, 소독제, 병해충방지제, 곤충기피제, 식물영양제의 공급 및 분산 장치로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
목초액 조성물의 제조
제조예 1
30㎝로 절단된 대나무를 250~300℃에서 간접 가열하고 이 때 연돌의 연기 속에 함유된 수액 증기를 80~150℃의 온도에서 포집하여 냉각 및 응축시킨 조죽초액을 3개월 이상 숙성하고 기공이 5.0 ㎛인 필터로 1회 여과하여 죽초액 조성물을 제조하였다. 상기의 죽초액 조성물을 용수에 1 : 100으로 희석하여 죽초액 조성물 수용액을 제조 하였으며, 죽초액 조성물 수용액의 타르 함량은 0.002 중량%이었다.
제조예 2
파쇄된 편백나무를 증류기에 넣고 105~110℃로 가온하여 증기로 배출된 수액을 밀폐용기에 포집하여 응축시켜서 편백 추출물을 제조하였다. 상기의 편백 추출물을 용수에 1 : 100으로 희석하여 편백 추출물 수용액을 제조 하였으며, 편백 추출물 수용액의 타 이물질 함량은 0.0001 중량%이었다.
제조예 3
상기 제조예 1의 죽초액 조성물과 제조예 2의 편백 추출물을 중량비 1:1 로 혼합하여 죽초액 추출물을 제조하였다. 상기의 죽초액 추출물을 용수에 1 : 100으로 희석하여 죽초액 추출물 수용액을 제조 하였으며, 죽초액 추출물 수용액의 타르 함량은 0.001 중량%이었다.
제조예 4
상기 제조예 1의 죽초액 조성물 수용액에 기화촉진제인 에탄올을 상기 수용 액의 0.5 중량% 첨가 혼합하여 죽초액 조성물을 제조하였다.
기화 패드를 이용한 목초액 조성물 기화장치의 제조
실시예 1
목초액 조성물 기화장치의 파일롯 본체 규격은 1,600W× 1,100L× 1,000H(유효용량 : 730ℓ)이며, 내부에는 블록형의 엘레멘트 수지 PADS(KUUL, Port-A- Cool, L.L.C)가 3개 적층된 0.61H× 30W× 15L의 기화 패드 전 면적에 균일하게 직접 분사시키기 위해서 제조예 1의 죽초액 조성물을 죽초액 저장부(80ℓ)에 넣고 순환펌프로 기화 패드 상부에 분사(4ℓ/min)시키면, 송풍기에 의해서 반응기 본체에 유입된 오염 공기가 엘레멘트에 형성된 수막 사이로 통과(평균속도 : 30㎥/min) 하면서 오염 공기의 세정 탈취 및 가습이 이루어지도록 목초액 조성물 기화장치를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1의 목초액 조성물 기화장치에서 제조예 1의 죽초액 조성물 대신에 제조예 2의 편백 추출물로 변경하여 목초액 조성물 기화장치를 운전하였다.
실시예 3
실시예 1의 목초액 조성물 기화장치에서 제조예 1의 죽초액 조성물 대신에 제조예 3의 죽초액 추출물로 변경하여 목초액 조성물 기화장치를 운전하였다.
실시예 4
실시예 1의 목초액 조성물 기화장치에서 제조예 1의 죽초액 조성물 대신에 제조예 4의 죽초액 조성물로 변경하여 목초액 조성물 기화장치를 운전하였다.
비교예 1
실시예 1의 목초액 조성물 기화장치에서 제조예 1의 죽초액 조성물 대신에 순수한 물로 목초액 조성물 기화장치를 운전하였다.
비교예 2
활성탄을 이용한 탈취장치의 파일롯 본체 규격은 1,000W× 600L× 1,500H(용량 : 900ℓ)이며, 내부에는 1,000W× 600L× 1,000H(유효용량 : 600ℓ) 규격의 활성탄을 본체에 1단으로 적재하였다.
비교예 3
죽초액(BV) 탈취장치 본체의 규격은 1,600W× 1,000L× 1,600H(2,500ℓ)이며, 본체 하단부에서 송풍기(용량 25㎥/분)를 설치하여 체류시간이 6초가 되도록 하였으며, 본체 최하부에는 저수조(용량 1,000ℓ)에는 제조예 1의 죽초액 조성물이 순환수 공급펌프(용량 50ℓ/분)에 의해서 2개로 나누어져 있는 반응실에 각각 2개의 나선형 노즐로 연속 분사하도록 제작되었다.
비교예 4
약액 탈취장치 본체의 규격은 비교예 3의 죽초액(BV) 탈취장치를 사용하여 실험하도록 하였으며, 죽초액(BV) 탈취장치에서 사용하는 죽초액 대신에 초산을 사용한 탈취장치이다.
위 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 장치를 같은 장소에 설치하여 동일한 조건에서 탈취효과 확인실험, 약액 및 전력 소모량 비교실험, 축사 환경개선 확인실험 및 병충해 방지효과 확인실험을 실시하였으며, 유입공기량을 일정하게 하기 위하여 동일한 규격의 인입 송풍기를 이용하였다.
측정한 항목 및 분석방법은 표 1과 같다. 암모니아, 복합악취, 이산화탄소는 반응기 본체의 유입구와 배출구에 측정구를 설치하여 시료를 채취하였고, 온도, 습도, 대장균수 및 병충해 예방효과는 축사 또는 온실 내부에서 측정하였다.
구 분 |
측정방법 |
분석방법 |
암모니아농도 |
흡수법(0.5% 붕산용액) |
UV/VIS |
복합악취 |
테들러백 |
공기희석관능법 |
이산화탄소 |
MW 6040, Milano, Italy |
24시간 모니터링 |
온도 |
NEC-3500 |
30분마다 자동기록 |
습도 |
건구습도계/Solamat 510e |
수시 측정 |
대장균수 |
37℃, 24시간배양 |
개체수 측정 |
병해충 예방효과 |
육안조사 |
개체수 측정 |
탈취효과 확인 실험
악취 물질의 탈취 실험은 실시예 1 내지 4의 목초액 조성물 기화장치 및 비교예 1 내지 4의 탈취장치를 이용하여 악취 가스를 제거하는 효능을 비교하였다.
악취 물질의 탈취 실험은 실시예 1 내지 4의 목초액 조성물 기화장치 및 비교예 1 내지 4의 가습기, 활성탄 탈취장치, 죽초액(BV) 탈취장치 및 약액 탈취장치를 이용한 악취 가스 제거 효능을 비교하였다.
가축분뇨공공처리장 집수조에서 발생하는 암모니아 등의 악취 가스를 대상으로 실험을 실시하였으며, 악취배출원인 가축분뇨공공처리장의 집수조의 규격은 18,000W× 14,000L× 5,000H(유효용량 : 1,008㎥)이다. 집수조 상부에 설치된 배출구(¢100㎜)를 통해서 악취가스가 송풍기(용량 25㎥/분)에 의하여 강제로 기화장치 또는 탈취장치로 유입된다.
목초액 조성물과 이를 이용하여 제조한 목초액 조성물 기화장치(실시예 1 내지 4) 및 가습기(비교예 1), 활성탄 탈취장치(비교예 2)와 죽초액 탈취장치(비교예 3) 및 약액 탈취장치(비교예 4)에서의 탈취효과 결과는 표 2 및 표 3에 나타내었다.
암모니아(ppm) |
유입농도(ppm) |
유출농도(ppm) |
처리효능(%) |
실시예 1 |
25~31(28.0) |
2.6~2.9(2.75) |
90.2 |
실시예 2 |
23~30(26.5) |
6.2~6.8(6.5) |
75.5 |
실시예 3 |
22~28(25.0) |
4.3~4.7(4.5) |
82.0 |
실시예 4 |
24~26(25.0) |
3.0~3.3(3.15) |
87.4 |
비교예 1 |
23~27(24.0) |
14.0~16.0(15.0) |
37.5 |
비교예 2 |
24~30(26.0) |
10.0~12.0(11.0) |
57.7 |
비교예 3 |
22~26(24.0) |
5.0~5.6(5.3) |
77.9 |
비교예 4 |
22~25(23.5) |
7.8~8.2(8.0) |
66.0 |
복합악취 |
유입(희석배수) |
유출(희석배수) |
처리효능(%) |
실시예 1 |
1200~1500(1350) |
80~90(85) |
93.7 |
실시예 2 |
1400~1500(1450) |
200~220(210) |
86.0 |
실시예 3 |
1200~1500(1350) |
110~130(120) |
91.1 |
실시예 4 |
1200~1400(1300) |
60~80(70) |
94.6 |
비교예 1 |
1300~1500(1450) |
900~1100(1000) |
31.0 |
비교예 2 |
1300~1500(1400) |
440~480(460) |
67.1 |
비교예 3 |
1300~1500(1400) |
200~220(210) |
85.0 |
비교예 4 |
1300~1500(1450) |
330~350(340) |
76.6 |
약액 및 전력 소모량 비교 실험
1일 24시간씩 30일 작동시킨 후의 목초액 소모량, 전력 소모량 등 비교한 결과를 표 4에 나타내었다.
구분 |
약액소모량(ℓ)/월 A |
전력소모량(㎾)/월 B |
금액(A× B) 원/월 |
실시예 1 |
죽초액 조성물 15ℓ |
202㎾ |
55,100 |
실시예 2 |
편백 추출물 30ℓ |
202㎾ |
70,100 |
실시예 3 |
죽초액 추출물 15ℓ |
202㎾ |
60,100 |
실시예 4 |
죽초액 조성물 15ℓ |
202㎾ |
60,100 |
비교예 1 |
물 1500ℓ |
202㎾ |
10,100 |
비교예 2 |
활성탄 300ℓ |
282㎾ |
160,100 |
비교예 3 |
죽초액 조성물 30ℓ |
564㎾ |
100,100 |
비교예 4 |
초산 100ℓ |
564㎾ |
110,100 |
축사 환경개선 효과 실험
12,000W× 25,000L× 6,000H(면적 : 300㎡, 내부용량 : 1,800㎥) 규격의 축사(비육돈 250 마리)에 별도의 환기장치를 가동시키지 않은 상태에서 각각 실시예 1 및 3과 비교예 1의 목초액 조성물 기화장치를 설치하여 각각의 장치 가동전과 가동 후 30분, 1시간, 3시간째의 온도, 습도, 암모니아 농도, 공기중 부유 대장균수를 계산하였다. 암모니아 농도와 대장균수는 표 1에 기재된 방법으로 측정하였으며, 대장균수는 1분 동안 플레이트에 낙하하는 대장균수를 측정하기 위하여 24시간 배양 후 개체수로 측정하였다. 표 5 내지 8에 실험결과를 나타내었다.
온도(℃) |
0분 |
30분 |
1시간 |
3시간 |
실시예 1 |
25 |
23.2 |
22.6 |
21.6 |
실시예 3 |
25 |
23.3 |
22.6 |
21.8 |
비교예 1 |
25 |
23.5 |
22.8 |
21.8 |
습도(%) |
0분 |
30분 |
1시간 |
3시간 |
실시예 1 |
60 |
62 |
63 |
63 |
실시예 3 |
61 |
63 |
64 |
65 |
비교예 1 |
61 |
64 |
65 |
66 |
암모니아(ppm) |
0분 |
30분 |
1시간 |
3시간 |
실시예 1 |
12 |
6 |
4 |
3 |
실시예 3 |
12 |
8 |
6 |
5 |
비교예 1 |
12 |
10 |
9 |
9 |
대장균수(CFU/plate/min) |
0분 |
30분 |
1시간 |
3시간 |
실시예 1 |
2.0 X 103 |
1.5 X 103 |
1.1 X 103 |
4.0 X 10 |
실시예 3 |
2.0 X 103 |
1.8 X 103 |
1.4 X 103 |
2.0 X 102 |
비교예 1 |
2.0 X 103 |
2.0 X 103 |
2.1 X 103 |
1.8 X 103 |
본 발명의 실시예 1 및 3과 비교예 1은 기화장치에 죽초액 조성물, 죽초액 추출물 및 물을 넣어 미세 기화 상태로 연속 분무하여 축사에서의 습도와 온도 변화를 조사한 결과 모든 조건에서 습도 증가와 온도 냉각 효과를 가져온다. 암모니아 농도의 경우는 실시예 1 및 3의 경우는 제거율이 높게 나타난 것은 죽초액의 암모니아 흡수와 중화 반응 결과로 파악되며, 비교예 1의 제거율은 낮게 나타났다.
본 발명의 실시예 1 및 3은 기화장치에 죽초액 조성물 및 죽초액 추출물을 넣어 사용함에 따라 죽초액의 성상에 영향으로 축사에서 습도조절과 온도조절(냉각) 기능 이외에 냄새제거, 소독 기능을 부여하고, 축사의 환경 유지를 위한 에너지 절감은 물론 가축의 피부질환개선 및 호흡기질환개선에도 유리한 효과를 가져온다. 축사(돼지)에 목초액 기화장치를 가동한 이후에 돼지의 호흡기질환이 크게 줄어들었고, 삼출표피성 피부염 등의 피부병 예방에도 크게 기여함을 확인할 수 있었다. 삼출표피성 피부염에 감염된 돼지의 경우 죽초액 조성물을 환부에 1일 간격으로 3~5일 발라주면 대부분 치료된다. 이에 비하여, 비교예 1은 기화장치에 물만을 주입하여 사용함에 따라 축사에서 습도조절과 온도조절(냉각) 기능은 갖지만 냄새제거와 소독 기능은 극히 미약하며, 가축의 피부질환개선과 호흡기질환 효과는 가져오지 못할 것으로 나타났다.
식물체 병해충 방지 효과 실험
흰배추과의 삼진배추 온실 300㎡(10m× 30m)의 면적에서 목초액 조성물 기화장치를 설치하여 온도와 습도 및 병해충 예방 효과를 조사하였다. 온도와 습도 및 병해충 예방 측정방법은 표 1과 같다.
실시예 1 및 3과 비교예 1의 각각의 장치 가동전과 가동 후 30분, 3시간, 30일째의 온도, 습도, 병해충 예방효과를 조사하였다. 목초액 조성물 기화장치의 운전 조건은 타이머를 설치하여 각각 오전 10시부터 오후 5시까지 1일 7시간씩을 1개월간을 자동 운전하였다. 배추 온실에서의 온도와 습도 변화 및 병해충 방지 효과에 대한 평가 결과는 하기 표 9 내지 표 11과 같다.
온도(℃) |
0분 |
30분 |
3시간 |
30일 |
실시예 1 |
29 |
28 |
26 |
25 |
실시예 3 |
29 |
28 |
27 |
26 |
실시예 5 |
30 |
29 |
28 |
27 |
습도(%) |
0분 |
30분 |
3시간 |
30일 |
실시예 1 |
55 |
60 |
63 |
64 |
실시예 3 |
54 |
59 |
64 |
66 |
실시예 5 |
55 |
60 |
63 |
65 |
구분 |
실시예 1 |
실시예 3 |
비교예 1 |
갈색무늬병 |
+++ |
+ |
- |
노균병 |
+++ |
+ |
- |
파리 |
+++ |
++ |
- |
+++ 효과가 매우 큼, ++ 효과가 큼, + 효과 있음, - 효과 없음
본 발명의 실시예 1 및 3과 비교예 1은 기화장치에 죽초액 조성물, 죽초액 추출물 및 물을 넣어 미세 기화 상태로 연속 분무하여 온실에서의 습도와 온도 변화를 조사한 결과 모든 조건에서 습도 증가와 온도 냉각 효과를 가져온다. 기화장치에 죽초액을 넣어 사용함에 따라 죽초액 성상의 영향으로 온실에서 습도조절과 온도조절(냉각) 기능 이외에 병해충 예방 기능을 부여하고, 배추의 영양공급 역할로 성장에 유리한 효과를 가져온다. 비교예 1은 기화장치에 물만을 주입하여 사용함에 따라 온실에서 습도조절과 온도조절(냉각) 기능은 갖지만 배추의 병해충 예방과 영양공급 효과는 가져오지 못한 것으로 나타났다.