KR100942147B1 - 악취원 및 휘발성 유기화합물을 함유한 폐가스처리를 위한운전 중 동시 재생식 자외선(또는가시광선)/광촉매반응기와 로버스트 바이오필터시스템으로이루어진 공정시스템 - Google Patents

악취원 및 휘발성 유기화합물을 함유한 폐가스처리를 위한운전 중 동시 재생식 자외선(또는가시광선)/광촉매반응기와 로버스트 바이오필터시스템으로이루어진 공정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광촉매반응기의 운전이 끝난 후에 광촉매를 재생시키는 기존 방법과는 다르게 UV(또는 가시광선(VIS-))/광촉매반응기의 지속적 운전 중에 광촉매 재생을 위한 초음파환경에서 세척을 동시수행하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 운전 중에 비활성화된 광촉매를 세척하여 광촉매를 재생을 수행할 때에 발생하는 잔여 휘발성 유기화합물이나 악취오염원의 변동부하를 처리하는 흡착, 바이오필터를 포함하는 생물학적 처리, 흡수, 연소 또는 이와 동등한 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 처리할 수 있는 후 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 함유한 대기나 폐가스의 처리에 관한 것이다. 또한 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 후 공정으로서는 단위부피당 효율을 극대화하고 압력강하를 최소화하는 바이오필터를 채택하여 이루어진, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 처리하는 공정과 장치에 관한 것이다. 광촉매를 담지한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기를 통과시켜서 악취 및 VOC를 함유한 폐가스를 처리할 때에, 운전시간이 지남에 따라서 오염원의 산화에 의하여 발생하는 중간유도체의 흡착에 의한 광촉매의 비활성화 때문에 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 오염원 제거용량이 설계기준에 점점 미달하게 되므로 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정 뒤에 따르는 바이오필터와 같은 후 공정이 필요해진다. 또한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정을 운전하면서 비활성화되는 광촉매를 초음파환경에서 세척에 의하여 재생할 때에 세척액과 오염원의 경쟁흡 착에 의하여 광촉매 제거효율이 일시적으로 급락할 수 있으므로 바이오필터와 같은 후 공정이 필요해진다. 광촉매 세척시의 후 공정인 바이오필터공정에 인입하는 부하는 운전초기의 바이오필터에 걸리는 부하보다 큰 변동부하 또는 shock loading의 성격을 가진다. 따라서 후 공정인 바이오필터설계는 증가하는 변동부하를 처리할 수 있는 로버스트 바이오필터설계가 필수적이다. 한편 이러한 하이브리드공정의 운전 중에 하이브리드공정의 시너지효과를 위한 로버스트 바이오필터의 활성 유지를 위하여 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정으로 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스의 적정량을 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정을 바이패스하여 로버스트 바이오필터공정으로 지속적으로 공급한다. 이와 같이 기존의 각 단위공정과 다른 차별성을 부여한 각 창의적인 단위공정을 구축하고 새로운 하이브리드 시스템을 창의적이고 보다 효율적으로 구축함으로써 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 지속적으로, 효율적으로 또한 안전하게 처리할 수 있다.
동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기, 로버스트 바이오필터, 광촉매 재생, 폐가스, VIS-광촉매반응기, 후 공정, 지속적 운전

Description

악취원 및 휘발성 유기화합물을 함유한 폐가스처리를 위한 운전 중 동시 재생식 자외선(또는 가시광선)/광촉매반응기와 로버스트 바이오필터시스템으로 이루어진 공정시스템{Novel process system composed of UV(or VIS-)/photo-catalytic reactor washable during its operation and robust biofilter system to treat waste air containing malodorous and volatile organic compounds}
본 발명은 광촉매반응기의 운전이 끝난 후에 광촉매를 재생시키는 기존 방법과는 다르게 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 지속적 운전 중에 광촉매 재생을 위한 초음파환경에서 세척을 동시수행하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 동시 재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 운전 중에 비활성화된 광촉매를 세척하여 광촉매를 재생을 수행할 때에 발생하는 잔여 휘발성 유기화합물이나 악취오염원의 변동부하를 처리하는 흡착, 바이오필터를 포함하는 생물학적 처리, 흡수, 연소 또는 이와 동등한 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 처리할 수 있는 후 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 함유한 대기나 폐가스의 처리에 관한 것이다. 또한 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 후 공정으로서는 단위부피당 효율을 극대화하고 압력강하를 최소화하는 바이오필터를 채택하여 이루어진, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 처리하는 도 1과 같은 공정과 장치에 관한 것이다.
가스상의 n-C7H16과 SO2를 광촉매 산화시키는 ZnO와 TiO2 나노입자의 광촉매활성을 측정하여 n-C7H16 경우에는 ZnO만 비활성화하고 TiO2는 활성을 그대로 유지하였으나 SO2 경우에는 두 종류의 광촉매가 모두 비활성화 하였음을 관찰하였으며, 광촉매의 비활성화는 반도체 표면의 전도형태가 광촉매반응전의 N 타입에서 물, 이산화탄소 등의 산화물의 흡착으로 인한 비활성화 후의 P 타입으로 전환되기 때문이라고 제시되었다 [Liqiang et al.]. 이와같이 최근 환경촉매로서 각광받는 광촉매를 담지한 광촉매반응기를 통과시켜서 악취 및 VOC를 함유한 폐가스를 처리할 때에, 운전시간이 지남에 따라서 오염원의 산화에 의하여 발생하는 중간유도체의 흡착에 의한 광촉매의 비활성화 때문에 광촉매반응기의 오염원 제거용량이 설계기준에 점점 미달하게 되므로 광촉매반응공정 뒤에 따르는 후 공정이 필요해진다. 또한 광촉매반응공정을 운전하면서 비활성화되는 광촉매를 세척액에 의한 세척으로 재생할 때에는 세척액과 오염원의 경쟁흡착에 의하여 광촉매 제거효율이 일시적으로 급락할 수 있으므로 후 공정이 필요해진다. 그 뿐만 아니라 초기 설계기준에서부터 광촉매반응기와 후 공정의 처리할 오염원부하가 배분되었을 경우에는, 운전시간이 경과함에 따라서 발생하는 광촉매의 비활성화 때문에 또는 광촉매반응기 운전 중에 비활성되는 광촉매를 재생하기 위하여 수행하는 세척 때문에, 후 공정에 인입하는 부하가 운전초기의 설계기준 부하보다 큰 변동부하 또는 shock loading의 성격을 가진다. 따라서 후 공정 설계는 증가하는 변동부하를 처리할 수 있는 robust 설계가 필수적이다.
특허공개공보 10-2004-0073637은 생물학적 처리시스템의 경우 휘발성 유기화합물의 높은 농도범위에서는 처리가 불가능한 것이 문제점이어서 배기가스내의 처리오염원의 농도가 생물학적 처리가 가능한 농도보다 높을 때는 UV/광촉매반응기로 생물학적 처리가 가능한 정도로 농도를 낮추어서 바이오필터로 처리하고 농도가 낮을 때에는 바이오필터만을 사용하는 생물학적 처리와 광화학적 처리를 선택적으로 사용하는 방법 및 장치를 공개하였다. 그러나 특허공개공보 10-2004-0073637의 경우는 생물학적 처리시스템의 경우 휘발성 유기화합물의 높은 농도범위에서는 처리가 불가능한 것이 해결하고자 하는 과제이어서 휘발성 유기화합물의 높은 농도범위에서 생물학적인 처리가 가능한 농도까지 낮추는데 희석, 흡착, 흡수 또는 기타 폐가스처리방법을 전처리공정으로 선정할 수 있음에도 불구하고 대안으로 광화학적 방법을 제시한 동기 및 목적과 광촉매반응기와 바이오필터로 이루어진 하이브리드시스템의 시너지효과를 언급하지 못하였고 마찬가지로 특허공개공보 10-2004-0073637의 실시예와 비교예에서는 바이오필터와 UV/광촉매반응기로 이루어진 하이브리드 시스템과 바이오필터만을 운전하였을 때의 성능결과만을 단순 비교하였고 하이브리드공정 자체의 시너지특성에 관한 실시예를 제시하지 못하였다. 따라서 크게 광촉매반응기와 바이오필터로 구성된 하이브리드시스템 자체에 대한 특허청구가 아니라 휘발성 유기화합물의 높은 농도범위에서는 생물학적 처리가 불가능한 것을 해결하고자 하는 과제로 하여 생물학적인 처리가 가능한 농도와 그 이 상의 농도의 경우로 나누어 생물학적 처리와 광화학적 처리를 선택적으로 사용하는 방법 및 장치를 특허 청구하였다.
본 발명의 목적은 광촉매의 비활성화로 인하여 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 오염원 제거용량이 설계기준에 점점 미달함에 따라서 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 지속적 운전 중에 광촉매 재생을 위한 초음파환경에서 세척을 동시 수행하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와, 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 운전 중에 비활성화된 광촉매를 세척하여 광촉매를 재생을 수행할 때에 발생하는 잔여 휘발성 유기화합물이나 악취오염원의 변동부하를 처리하는 흡착, 바이오필터를 포함하는 생물학적 처리, 흡수, 연소 또는 이와 동등한 휘발성 유기화합물이나 악취오염원의 변동부하를 처리할 수 있는 후 공정으로 이루어진 하이브리드공정으로, 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 함유한 대기나 폐가스의 처리를 지속적으로 효율적으로 또한 안전하게 할 수 있게 하는 것이다. 또한 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 후 공정으로서는 단위부피당 효율을 극대화하고 압력강하를 최소화하는 바이오필터를 채택하여 이루어진, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 처리하는 도 1과 같은 공정과 장치로써, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 지속적으로 효율적으로 또한 안전하게 처리할 수 있게 하는 것이다. 광촉매를 담지한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기를 통과시켜서 악취 및 VOC를 함유한 폐가스를 처리할 때에, 운전시간이 지남에 따라서 오염원의 산화에 의하여 발생하는 중간유도체의 흡착에 의한 광촉매의 비활성화 때문에 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 오염원 제거용량이 설계기준에 점점 미달하게 되므로 UV( 또는 VIS-)/광촉매반응공정 뒤에 따르는 바이오필터와 같은 후 공정이 필요해진다. 또한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정을 운전하면서 비활성화되는 광촉매를 초음파환경에서 세척에 의하여 재생할 때에 세척액과 오염원의 경쟁흡착에 의하여 광촉매 제거효율이 일시적으로 급락할 수 있으므로 바이오필터와 같은 후 공정이 필요해진다. 광촉매 세척시의 후 공정인 바이오필터공정에 인입하는 부하는 운전초기의 바이오필터에 걸리는 부하보다 큰 변동부하 또는 shock loading의 성격을 가진다. 따라서 후 공정인 바이오필터설계는 증가하는 변동부하를 처리할 수 있는 buffer로서 로버스트 바이오필터설계가 필수적이다. 한편 이러한 하이브리드공정의 운전 중에 로버스트 바이오필터의 활성 유지를 위하여 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정으로 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스의 적정량을 UV(또는 VIS-)/광촉매반응공정을 바이패스하여 로버스트 바이오필터공정으로 지속적으로 공급하고, 그 농도가 미생물 활성에 해로울 정도로 높을 경우에는 로버스트 바이오필터에서 처리된 처리가스를 바이오필터 전의 혼합조로 반송, 바이패스된 폐가스와 혼합 및 희석 또는 블로우워로 공기를 혼합조로 공급하여 바이패스된 폐가스를 희석하여 로버스트 바이오필터로 공급한다.
본 발명의 기술적 방법은 기존의 각 단위공정과 다른 차별성을 부여한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 지속적 운전 중에 광촉매 재생을 위한 초음파환경에서 세척을 동시수행하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 바이어필터의 단위부피당 효율을 극대화하고 압력강하를 최소화하는 로버스트 바이오필터와 같은 창의 적인 단위공정을 구축하고, 특허공개공보 10-2004-0073637에서와 같이 생물학적 처리와 광화학적 처리를 농도에 따라서 선택적으로 사용하는 것이 아니고 악취 또는 VOC 부하의 50-90% 또는 적정량은 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 동시 재생시의 buffer로서 로버스트 바이어필터를 통과하여 지속적으로 처리되고 나머지 악취 또는 VOC 부하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기를 바이패스하여 로버스트 바이오필터에서 지속적으로 처리되며 그 농도가 미생물 활성에 해로울 정도로 높을 경우에는, 로버스트 바이오필터에서 처리된 처리가스를 바이오필터 전의 혼합조로 반송, 바이패스된 폐가스와 혼합 및 희석 또는 필요할 경우 블로우워에 의한 혼합조로의 공기공급을 통한 바이패스된 폐가스의 희석을 수행하여 로버스트 바이오필터로 공급하는 새로운 하이브리드 시스템을 보다 효율적으로 구축하는 것으로서, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 지속적으로, 효율적으로 또한 안전하게 처리할 수 있다.
본 발명의 효과는 첫째 광촉매의 비활성화로 인하여 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 오염원 제거용량이 설계기준에 점점 미달하게 됨에 따라서, UV(또는 VIS-)/광촉매반응기의 지속적 운전 중에 광촉매 재생을 위한 초음파환경에서 세척을 동시수행하는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기와 바이오필터의 단위부피당 효율을 극대화하고 압력강하를 최소화하는 로버스트 바이오필터로 이루어진, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 처리하는 도 1과 같은 공정과 장치로써, 악취 및 휘발성유기화합물(VOC)을 함유하는 폐가스를 지속적으로 효율적으로 또한 안전하게 처리할 수 있는 효과가 있다. 둘째, 본 발명의 로버스트 바이오필터(13) 공정은 바이오필터를 상하로 나누어서 바이오필터 feed 폐가스(30)를 약 반으로 나누어서 위 바이오필터는 bottom-up(11)으로, 아래 바이오필터는 top-down(12)으로 처리하고, 주기적으로 각각 top-down 및 bottom-up으로 폐가스 공급 방향을 바꾸어서 처리함으로써, 바이오필터를 나누지 않을 때보다 각 입구 쪽의 미생물농도가 적어지고 미생물의 분포가 바이오필터 상하로 분포하게 되어 압력강하도 약 반으로 감소하고 압력강하가 제거율에 미치는 영향도 적어지며, 변동부하가 걸렸을 때의 잔류오염원의 breakthrough를 예방하는 효과가 있다.
본 발명의 구성은 도 1과 같이 1) 휘발성 유기화합물 및 악취오염원을 함유하는 폐가스를 처리하기 위하여 폐가스를 도입하는 폐가스 블로워(7)와 실시간 농도분석기(13)로 이루어진 도입부, 2) 휘발성 유기화합물 및 악취오염원을 함유하는 폐가스를 처리하기 위하여 폐가스를 도입하는 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 운전 중에 초음파발생장치(2)를 활용한 초음파환경에서 세척액탱크(8)로부터 세척액을 세척액 스프레이(3)로 광촉매반응기(1) 내부의 상부에서 살수시켜서 비활성화된 광촉매를 세척하여 재생시키는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기(1), 3) 바이오필터(11)에 유입되는 폐가스(14)의 오염원농도가 너무 높아서 생물학적인 처리가 불가능할 때에 처리폐가스(15)를 재순환블로워(12)로 혼합조(10)로 재순환시키거나 블로워(9)로 공기를 혼합조(10)로 공급해서 도입폐가스(16)를 희석하여 주는 재순환시스템과 4) 미생물에 의하여 오염원의 산화 분해가 일어나는 바이오필터(11)로 크게 이루어져 있다.
본 발명의 공정으로서 휘발성 유기화합물이나 악취오염원을 함유한 폐가스(16)는 블로우어(7)에 의하여 송풍되어져서 전기화학적 실시간 농도분석기(13) 및 유량계(14)로 농도 및 유량이 각각 측정되고, 폐가스 유입유량의 50-90% 또는 적정량은 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 운전 중에 초음파발생장치(2)를 활용한 초음파환경에서 세척액탱크(8)로부터 세척액을 세척액 스프레이(3)로 광촉매반응기(1) 내부의 상부에서 살수시켜서 비활성화된 광촉매를 세척하여 재생시키는 동시재생식 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기(1)를 통과하면서 폐가스에 함유된 휘발성 유기화합물이나 악취오염원이 산화 제거되고 바이오필터시스템으로 이송되어 잔여 휘발성 유기화합물이나 악취오염원이 제거된다. VIS-광원을 활용하는 동시재생식 VIS-광촉매반응기(1)의 외경은, 외부의 가시광선이나 태양광선이 VIS-광촉매반응기 내부로 도달하도록 투명한 유리, 플라스틱 또는 이와 동등한 투명한 재질로 이루어지도록 설계한다. 스프레이(3)로 살수된 세척액은 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 하부를 채우고 세척액 개폐밸브(5)를 조작하여 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기 밑으로 빠져나가서 세척액 순환펌프(6)에 의하여 세척액 탱크(8)로 순환된다. 한편 폐가스 유입유량의 나머지는 혼합조(10)를 거쳐서 희석된 후에 바이오필터(11)에서 처리된다. 바이오필터(11)을 통과한 처리폐가스(15)의 일부는 재순환블로워(12)에 의하여 혼합조(10)으로 유입되며 필요시에는 혼합조 블로워(9)로 혼합조에 희석용 공기를 공급한다.
본 발명의 구성에서 바이오필터(11)는 도 2의 로버스트 바이오필터(17)이다. 폐가스의 단방향유입(unidirectional flow)의 경우는 미생물이 바이오필터 입구에 집중해 있기 때문에 바이오필터베드에서 심각한 압력강하가 나타났을 때에 압력강하가 제거효율 저하에 미치는 영향이, 압력강하가 일어나는 곳의 미생물에 대한 비효율적 활용으로 인하여 상대적으로 더욱 크다. 또한 변동부하가 바이오필터에 걸렸을 때에 오염원의 breakthrough가 자주 발생하여 상대적으로 성공적인 처리가 더욱 어려워서 로버스트 바이오필터설계로서 간주되지 않는다. 따라서 바이오필터를 도 2와 같이 상하로 구분하여 처리할 오염원의 부하를 약 반씩 나누어서 독립적으로 처리하면 바이오필터를 나누지 않을 때와 같은 체류시간을 유지하면서, 바이오필터를 나누지 않을 때보다 각 입구 쪽의 미생물농도가 적어지고 미생물의 분포가 바이오필터 상하로 분포하게 되어 압력강하도 약 반으로 감소하고 압력강하가 제거율에 미치는 영향도 적어지며, 변동부하가 걸렸을 때의 잔류오염원의 breakthrough를 예방할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 바이오필터(11) 공정은 바이오필터를 상하로 나누어서 바이오필터 feed 폐가스(19)를 약 반으로 나누어서 위 바이오필터는 bottom-up(20)으로, 아래 바이오필터는 top-down(21)으로 처리하고, 주기적으로 각각 top-down 및 bottom-up으로 폐가스 공급 방향을 바꾸어서 처리(22)하는 로버스트 바이오필터(17) 공정이다. 또한 바이오필터담체(18)로서 흡착능이 큰 활성탄을 활용하여 광촉매반응기 운전 중의 광촉매세척 등으로 인하여 발생 가능한 shock loading을 buffering한다.
도 1은 악취원 및 휘발성 유기화합물을 함유한 폐가스처리를 위한 운전 중 비활성화된 광촉매를 재생시킬 수 있게 설계된 동시 재생식 UV (또는 VIS-) 광촉매반응기와 로버스트 바이오필터시스템으로 이루어진 공정시스템을 도시한 도면
도 2는 바이오필터를 상하로 나누어서 위 바이오필터는 bottom-up으로, 아래 바이오필터는 top-down으로 처리하고, 주기적으로 각각 top-down 및 bottom-up으로 폐가스 공급 방향을 바꾸어서 처리하는 로버스트 바이오필터 공정 및 장치를 도시한 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명
1. 동시재생식 UV (또는 VIS-) 광촉매반응기
2. 초음파발생장치
3. 세척액 스프레이
4. 동시재생식 UV (또는 VIS-) 광촉매반응기의 유입폐가스 distributor
5. 세척액 개폐밸브
6. 세척액 순환펌프
7. 폐가스 블로워
8. 세척액 탱크
9. 혼합조 블로워
10. 혼합조
11. 바이오필터
12. 재순환블로워
13. 실시간 농도분석기
14. 유량계
15. 처리페가스
16. 동시재생식 UV (또는 VIS-) 광촉매반응기를 바이패스한 바이오필터 도입폐가스
17. 로버스트 바이오필터
18. 미생물담체
19. 바이오필터 feed 폐가스
20. Bottom-up feed(실선) 경우의 바이오필터 처리가스
21. Top-down(실선) 경우의 바이오필터 처리가스
22. Feed 공급방향 변경 후(점선)의 바이오필터 처리가스
23. Vis-ray
24. UV(또는 Vis-) 램프
25. 광촉매 또는 광촉매를 함유하는 지지체
26. 영양액 공급시스템
27. 수분 공급시스템

Claims (18)

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  5. 바이오필터를 상하로 나누고 바이오필터 유입 폐가스 유량을 반반씩 둘로 나누어서 위 바이오필터는 bottom-up으로, 아래 바이오필터는 top-down으로 처리하고, 주기적으로 각각 top-down 및 bottom-up으로 폐가스 공급 방향을 바꾸어서 처리함으로써;
    각 폐가스 유입구 쪽의 미생물농도가 적어지고 미생물의 분포가 바이오필터 상하로 분포하게 되어 압력강하도 감소하고 압력강하가 제거율에 미치는 영향도 적어지며, 변동부하가 걸렸을 때의 잔류오염원의 breakthrough의 발생가능성을 적게 하는 것을 특징으로 하는 단위 로버스트 바이오필터 설계방법
  6. 제 5항에서의 상기 단위 로버스트 바이오필터를 카트리지화해서 반복하거나 또는 적층하여 확장시킨 것을 특징으로 하는 다단위 로버스트 바이오필터 설계방법
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  14. 바이오필터가 상하로 나누어져서 바이오필터 유입폐가스가 bottom-up으로 처리되는 위 바이오필터, top-down으로 처리되는 아래 바이오필터, 중앙의 바이오필터 유입폐가스 도입장치, 위 바이오필터 상단 및 아래 바이오필터 하단의 처리폐가스 출구 및;
    주기적으로 각각 top-down 및 bottom-up으로 폐가스 공급 방향을 바꾸어주는 컨버터 및 밸브;
    위 바이오필터 상단 및 아래 바이오필터 하단의 바이오필터 유입폐가스 도입장치, 중앙의 처리폐가스 출구;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 단위 로버스트 바이오필터 장치
  15. 제 14항에서 상기 단위 로버스트 바이오필터를 카트리지화한 장치 및 이러한 카트리지를 반복하거나 또는 단위 로버스트 바이오필터를 적층하여 확장시킨 것을 특징으로 하는 다단위 로버스트 바이오필터 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101499989B1 (ko) * 2009-03-04 2015-03-06 현대자동차주식회사 흡수액 재생 시스템의 가스상 오염물질 제거장치
US8929338B2 (en) 2011-08-12 2015-01-06 Lg Electronics Inc. Method for processing data associated with idle mode signaling reduction in a wireless communication system
CN107185401A (zh) * 2017-05-25 2017-09-22 广西壮族自治区环境保护科学研究院 一种吸收vocs的设备
CN109876648A (zh) * 2017-12-06 2019-06-14 天长市金陵电子有限责任公司 一种喷涂过程voc处理系统
CN108261917A (zh) * 2018-01-22 2018-07-10 孙国芳 一种工业热废气处理装置及处理工艺
CN112657323A (zh) * 2020-12-04 2021-04-16 曹观红 一种环保的工业废气净化设备
CN112619350A (zh) * 2020-12-04 2021-04-09 曹观红 一种环保高效的工业废气处理设备
CN113398736A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 上海第二工业大学 一种紫外光催化氧化耦合双层生物滴滤塔废气处理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000054223A (ko) * 2000-05-27 2000-09-05 강성현 휘발성 유기화합물 처리방법
KR20060064928A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 이승현 복합 공기 청정기
KR20070004479A (ko) * 2006-12-07 2007-01-09 임광희 휘발성 유기화합물 또는 악취가 포함된 공정폐가스를안전하고 효율적으로 처리하기 위한 새로운광촉매산화반응기와 바이오필터로 조합된재순환하이브리드시스템공정

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000054223A (ko) * 2000-05-27 2000-09-05 강성현 휘발성 유기화합물 처리방법
KR20060064928A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 이승현 복합 공기 청정기
KR20070004479A (ko) * 2006-12-07 2007-01-09 임광희 휘발성 유기화합물 또는 악취가 포함된 공정폐가스를안전하고 효율적으로 처리하기 위한 새로운광촉매산화반응기와 바이오필터로 조합된재순환하이브리드시스템공정

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