KR100954751B1 - 악취폐가스 및 휘발성유기화합물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 지속적으로 정화시키고 배출하기 위한 예비바이오필터, 광촉매반응기, 최종바이오필터 및 질산화/탈질반응조로 조합된 재순환하이브리드시스템의 장치에 관한 것이다. 본 발명은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원으로서 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로써 지속적으로 정화시키고 처리할 때에 비교적 낮은 농도로 발생하는 황화수소에 비하여 높은 농도로 발생하여 상대적으로 성공적으로 처리하기가 어려운 암모니아 및 휘발성 유기화합물도 지속적으로 성공적으로 처리하기 위하여, 전처리로서 예비바이오필터를 통과하여 비교적 저 농도의 황화수소를 제거하여 광촉매반응공정에서 광촉매의 비활성화를 방지하고, 또한 광촉매반응기를 통과하고 최종바이오필터로 후처리되었을 때의 휘발성유기화합물 및 악취오염원에 대한 바이오필터의 처리용량이 배이상 증가하는 시너지효과를 보다 경제적으로 활용하기 위하여 폐가스가 광촉매반응기와 최종바이오필터를 통과한 처리폐가스의 일부는 광촉매반응기로 재순환시키고, 나머지 악취폐가스는 질산화/탈질반응조를 통과시켜서 잔류암모니아의 흡수처리를 한 후에 배출시키며, 동시에 질산화반응조의 용수가 악취오염원 중에서 수용성인 잔류암모니아를 흡수하여 흡수된 암모니아는 질산이온으로 산화되고 질산화/탈질반응조의 하부인 탈질반응조에 반송되어 질소로 환원되어 대기 중으로 방출되는 재순환하이브리드시스템으로서 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취폐가스의 악취오염 원의 특성에 하이브리드시스템의 시너지효과를 극대 활용하여 여러 악취오염원들을 포함한 폐가스를 경제적이고 효율적으로 처리할 수 있다.

광촉매반응기, 질산화/탈질반응조, 바이오필터, 재순환 하이브리드시스템, 악취폐가스, 휘발성유기화합물

Description

악취폐가스 및 휘발성유기화합물 처리장치{Devices for the treatment of waste air containing malodor and VOCs}

본 발명은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 지속적으로 정화시키고 배출하기 위한 광촉매반응기, 바이오필터 및 질산화/탈질반응조로 조합된 도 1과 같은 하이브리드시스템의 장치에 관한 것이다.

악취의 제거방법은 물리적, 화학적 및 생물학적 처리법으로 분류되어진다. 물리적 방법으로는 흡수법과 흡착법이 있으나, 흡수법은 수용성이 있는 악취물질만 선택적으로 대기 중에서 제거가 되며 흡수제(용수)의 비용 및 흡수제를 흡수탑 상단까지 올리는 등의 에너지 비용 등의 운전비용이 비교적 많이 소요되며 흡착법도 흡착제의 재생과 같은 2차 처리가 추가적으로 필요하여 이에 따른 운전비용을 고려하면 경제적인 공정은 아니다. 화학적 처리에는 약액세정법, 기체산화법 및 마스킹법이 있다. 그러나 약액세정법은 배수처리시설이 필요하고 약품의 사용에 의한 재질의 부식성이 높다. 기체산화법은 산화가스의 적정첨가량의 조절이 어려워서 2차 오염을 유발할 수 있으며 마스킹법은 악취성분을 근본적으로 제거할 수 없는 단점들이 있다. 이와 같이 물리 및 화학적 악취제거 방법은 제거효율은 높으나 비경제적이 고 2차 오염을 유발할 수 있다. 한편 생물학적 악취제거 법은 담체에 악취분해미생물을 고정화시켜서 반응기에 충진한 바이오필터법 등이 있는데 바이오필터법은 경제적이고 2차오염을 유발하지 않는 악취처리방법으로서 부상하고 있다. 바이오필터시스템의 운전에 소요되는 운전비용은 거의 송풍기의 가동에 필요한 전력비이며 100m3/min의 동일 풍량의 악취가스를 처리하는 탈취방법 중에서 설치 및 운전 비용(10년간)의 합은 바이오필터의 경우 (설치비용은 가장 컸지만) 141백만원으로서 가장 경제적이었고 약액세정(165백만원), 촉매연소(260백만원), 활성탄 흡착 (270백만원) 및 직접연소(350백만원)의 순으로 바이오필터가 가장 경제적이었다.

미국, 일본을 포함한 선진국에서는 악취를 발생하는 물질별로 감지할 수 있는 악취강도를 유발하는 최저감지농도(odor threshhold)를 설정하여 악취발생시설을 철저하게 시행 및 관리하여오고 있으나 우리나라는 근래에 악취의 중요성을 인정하여 악취집중관리업소를 선정하여 집중관리하고 있으며 1991년 이후에 11개 업종을 생활악취규제대상시설로 지정하여 관리하고 있고 1999년부터 신규로 완공된 축분퇴비공장은 이 악취강도의 규제를 받고 있어 악취제거기술의 개발이 시급한 실정이다. 또한 2005년 1월 1일자로 생활악취를 보다 효과적으로 관리하기 위한 방안의 하나로 복합악취와 황화수소와 암모니아를 포함한 12 종류의 지정악취물질에 대한 배출허용기준을 정하는 악취방지법을 시행하였다. 이에 따라 정부는 악취관리지역을 지정하여 보다 엄격한 기준으로 악취배출업체를 관리하도록 하고 있다. 전술한 바와 같이 가장 경제적이고 2차처리가 필요 없는 악취제거용 바이오필터 기술개발이 필요한데, 지금까지는 악취보다는 휘발성유기화합물(VOC)의 제거에 더욱 중점을 두어왔던 실정이다. 암모니아나 황화수소 등의 질소화합물 및 황화합물에 대한 효율적인 제거를 위하여, 그 중에서도 황화수소는 악취강도지수가 낮아서 대기 중에서 분산되어도 희석에 의한 악취강도 감소율이 크지 않아 최저감지농도도 우리나라의 경우 0.0005ppm으로서 암모니아의 경우의 0.1ppm인 최저감지농도보다 훨씬 낮다. 계분을 퇴비원료로 사용할 경우 악취성분 발생량에 대하여 암모니아와 아민류가 373.9ppm이고 황화수소의 발생량은 0.3-2.92ppm으로 보고되거나 암모니아 발생농도가 최고 2,500ppm이라고 보고되고 있어서 황화수소보다 상대적으로 암모니아 발생농도가 매우 크다. 한편 공공시설물에서 배출되는 폐가스는 일반적으로 황화수소, 암모니아와 휘발성 유기화합물가 포함되어 있는데 제한된 조건(pH)으로 인하여 하나의 바이오필터로 동시에 오염원들을 제거하는 것은 어렵다. 황화수소는 일반적으로 낮은 pH 하를 선호하는 독립영양미생물인 Thiobacillus균에 의하여 산화되어서 탄소원으로서 휘발성 유기화합물를 필요로 하지 않는다. 반면에 휘발성 유기화합물이나 암모니아는 일반적으로 중성 pH에서 효율적인 미생물에 의하여 분해되기 때문에 적정 pH에 있어서 두 균주는 양립할 수가 없다고 알려지고 있다. 따라서 바이오필터를 사용하여 퇴비공장이나 공공시설물에서 발생하는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 제거할 때에 상대적으로 낮은 농도의 황화수소는 모두 제거되는 반면에 특히 상대적으로 높은 농도인 암모니아는 황산이온(SO₄ ^-2)의 생성으로 인한 낮은 pH에서 황화수소의 높은 제거율만큼 제거하기가 어렵다. 따라서 퇴 비공장이나 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로 처리할 때에 황화수소에 비하여 암모니아 및 휘발성 유기화합물의 성공적인 처리가 매우 어렵다.

특허등록번호 10-0665800은 광촉매반응기와 바이오필터로 조합된 하이브리드시스템공정의 시너지효과를 활용하여 대기 또는 폐가스에 포함된 휘발성 유기화합물 또는 악취를 효율적으로 제거하기 위한 방법 및 장치를 공고하였다. 그러나 일반적인 휘발성 유기화합물 또는 악취를 포함한 폐가스의 경우와 다르게, 퇴비공장에서 발생하는 악취폐가스의 경우는 상대적으로 낮은 농도인 황화수소 및 매우 높은 농도인 암모니아의 독특한 조성으로 인하여 악취 폐가스 처리의 어려움이 있다.

본 발명의 목적은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원으로서 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로써 지속적으로 정화시키고 처리할 때에 비교적 저농도의 황화수소에 비하여 성공적으로 처리하기가 어려운 고농도의 암모니아 및 휘발성 유기화합물도 지속적으로 성공적으로 처리하기 위하여, 첫째 휘발성유기화합물을 함유한 악취폐가스가 전처리로서 광촉매반응기를 통과하고 바이오필터로 후처리되었을 때의 바이오필터의 처리용량이 배이상 증가하는 시너지효과를 극대화하기 위하여 폐가스가 광촉매반응기와 바이오필터를 통과한 처리폐가스의 일부는 광촉매반응기로 재순환시키고, 둘째 나머지 처리폐가스는 도 4와 같은 질산화/탈질반응조를 통과시켜서 잔류암모니아의 흡수처리를 한 후에 배출시키며, 동시에 질산화반응조의 용수가 악취오염원 중에서 수용성인 잔류암모니아를 흡수하여 흡수된 암모니아는 질산이온으로 산화되고 질산화/탈질반응조의 하부인 탈질반응조에 반송되어 질소로 환원되어 대기 중으로 방출시킴으로써 황화수소, 암모니아 및 큰 부하량의 휘발성유기화합물 등을 처리하는 도 1, 2 및 3과 같은 재순환하이브리드시스템의 장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 중요한 기술적 과제는 다음과 같다.

1) 황화수소 및 휘발성유기화합물을 동시 함유한 악취폐가스가 전처리로서 광촉매반응기를 통과하고 바이오필터로 후처리되었을 때의 바이오필터의 처리용량이 배 이상 증가하는 시너지효과를 극대화하기 위하여 악취폐가스가 광촉매반응기와 바이오필터를 통과한 처리폐가스의 일부는 광촉매반응기로 재순환시키는 도 1, 2 및 3과 같은 재순환하이브리드시스템과,

2) 도 2 및 3에서와 같은 예비바이오필터를 본 공정의 앞에 설정하여 비교적 낮은 농도인 황화수소를 제거하여 광촉매반응기의 비활성화를 지연 또는 방지하는 장치와,

3) 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원으로서 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로써 지속적으로 정화시키고 처리할 때에 비교적 저농도의 황화수소에 비하여 성공적으로 처리하기가 어려운 고농도의 암모니아 및 휘발성 유기화합물도 지속적으로 성공적으로 처리하기 위하여, 광촉매반응기와 바이오필터를 통과한 처리폐가스 중에서 광촉매반응기로 재순환되는 부분을 제외한 나머지 배출처리폐가스에 포함된 잔류암모니아를 제거하기 위하여 도4와 같은 질산화/탈질반응조의 상부인 질산화반응조를 통과시키고, 질산화반응조에서 용수에 흡수된 잔류암모니아는 미생물을 고정한 담체와 접촉하여 질산이온으로 산화되고, 질산화/탈질반응조의 하부인 탈질반응조로 반송하여 질소로 환원되어 처리되는 도 4와 같은 배출악취폐가스의 잔류암모니아 제거를 위한 장치와,

4) 도 4와 같은 질산화/탈질반응조의 하부인 탈질반응조로 반송되는 용수의 일부는 바이오필터의 수분 및 영양공급을 위하여 스프레이로 바이오필터 내부에서 살수하여 주는 바이오필터시스템 장치와,

5) 도 3에서와 같이 광촉매반응기(또는 광반응기)를 본 공정의 끝에 설정하 여 배출폐가스에 대한 살균/공기청정을 하여 주는 고도처리 장치를 제공함에 있다.

바이오필터를 사용하여 퇴비공장이나 공공시설물에서 발생하는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 제거할 때에 상대적으로 낮은 농도의 황화수소는 모두 제거되는 반면에 특히 상대적으로 높은 농도인 암모니아는 황산이온(SO4-2)의 생성으로 인한 낮은 pH에서 황화수소의 높은 제거율만큼 제거하기가 어렵다. 따라서 퇴비공장이나 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로 처리할 때에 황화수소에 비하여 암모니아 및 휘발성 유기화합물의 성공적인 처리가 매우 어렵다.

따라서 본 발명에서는 첫째 블로우어(2)에 의하여 도입되는 악취폐가스(1)가 광촉매반응기(3)와 바이오필터시스템(4)을 통과한 처리폐가스의 일부는 반송악취가스(6)로서 광촉매반응기(3)로 재순환시켜서 전처리로서 광촉매반응기(3)를 통과하고 바이오필터시스템(4)으로 후처리되었을 때의 바이오필터의 처리용량이 배 이상 증가하는 시너지효과를 극대화하여 하이브리드시스템의 경제성을 제고하였고, 둘째 도 2 및 3에서와 같은 예비바이오필터(11)를 본 재순환하이브리드시스템의 앞에 설정하여 비교적 낮은 농도인 황화수소를 제거하여 광촉매반응기(3)의 비활성화를 지연 또는 방지하였고, 셋째 배출가스(7)를 도4와 같은 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응조를 통과시켜서 배출가스(7)에 포함된 잔류암모니아를 효과적으로 흡수 및 제거하였고, 넷째 도 4와 같은 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응 조에서 배출되는 용수의 일부를 바이오필터시스템(4 및 11)의 수분 및 영양공급을 위하여 용수공급펌프(15)에 의하여 스프레이로 바이오필터(4 및 11) 내부에서 살수하여 줌으로써 용수 및 영양액을 절감하였고, 다섯째 도 3에서와 같이 광촉매반응기(또는 광반응기)(12)를 본 발명의 끝에 설정하여 배출폐가스에 대한 살균/공기청정을 하여 고도 폐가스처리를 가능하게 하였다.

본 발명의 구성은 휘발성 유기화합물 및 악취오염원을 포함하는 악취가스(1)가 블로우어(2)에 의하여 도입되는 전처리로서 광촉매반응기(3)를 통과하고 바이오필터시스템(4)으로 후처리되었을 때의 바이오필터의 처리용량이 배 이상 증가하는 시너지효과를 극대화하기 위하여 악취폐가스가 광촉매반응기(3)와 바이오필터시스템(4)을 통과한 처리폐가스의 일부는 반송악취가스(6)로서 광촉매반응기(3)로 재순환시키는 도 1, 도 2 및 도 3과 같은 재순환하이브리드시스템과,

도 2 및 3에서와 같은 예비바이오필터(11)를 본 재순환하이브리드시스템의 앞에 설정하여 비교적 낮은 농도인 황화수소를 제거하여 광촉매반응기(3)의 비활성화를 지연 또는 방지하는 장치와,

퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원으로서 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 바이오필터로써 지속적으로 정화시키고 처리할 때에 비교적 저농도의 황화수소에 비하여 성공적으로 처리하기가 어려운 고농도의 암모니아 및 휘발성 유기화합물도 지속적으로 성공적으로 처리하기 위하여, 광촉매반응기(3)와 바이오필터시스템(4)을 통과한 처리폐가스 중에서 광촉매반응기(3)로 재순환되는 반송악취가스(6)를 제외한 배출가스(7)에 포함된 잔류암모니아를 제거하기 위하여 도4와 같은 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응조를 통과시키고, 질산화반응조에서 용수에 흡수된 잔류암모니아는 미생물을 고정한 담체와 접촉하여 질산이온으로 산화되고, 질산화/탈질반응조(5)의 하부인 탈질반응조로 용수반송펌프(14)로 반송하여 질소로 환원되어 처리되는 도 4와 같은 배출가스(7)의 잔류암모니아 제거를 위한 장치와,

도 4와 같은 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응조에서 배출되는 용수의 일부는 바이오필터시스템(4 및 11)의 수분 및 영양공급을 위하여 용수공급펌프(15)에 의하여 스프레이로 바이오필터(4 및 11) 내부에서 살수하여 주는 바이오필터시스템 (4 및 11) 장치와,

도 3에서와 같이 광촉매반응기(또는 광반응기)(12)를 본 발명의 끝에 설정하여 배출폐가스에 대한 살균/공기청정 장치를 제공하는 5가지로 이루어져 있다.

본 발명을 이루고 있는 장치에 대한 설명으로서 휘발성 유기화합물 및 황화수소에 비하여 상대적으로 높은 농도의 암모니아를 함유한 악취폐가스(1)는 블로우어(2)에 의하여 송풍되어져서 예비바이오필터(11)을 거쳐서 광촉매반응기(3)를 통과하고, 바이오필터시스템(4)에서 처리되어 일부는 반송블로워(10)에 의하여 반송악취가스(6)로서 광촉매반응기(3)로 재순환되고, 나머지 배출가스(7)는 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응조를 통과시켜서 잔류암모니아를 흡수 및 제거하고, 질산화반응조에서 용수에 흡수된 잔류암모니아는 미생물을 고정한 담 체와 접촉하여 질산이온으로 산화되고, 질산화/탈질반응조(5)의 하부인 탈질반응조로 용수반송펌프(14)로 반송하여 질소로 환원되어 처리된다. 한편 질산화/탈질반응조(5)의 상부인 질산화반응조에서 배출되는 용수의 일부는 바이오필터시스템(4 및 11)의 수분 및 영양공급을 위하여 용수공급펌프(15)에 의하여 스프레이로 바이오필터(4 및 11) 내부에서 살수하여 주며, 광촉매반응기(12)(또는 광반응기(12))를 본 재순환하이브리드공정의 끝에 설정하여 배출폐가스에 대한 살균/공기청정을 하여 대기로 배출한다.

한편 바이오필터(4 또는 11)는 미생물 담체로서 퇴비(compost), 바크(bark) 및 피트(peat) 등을 포함한 유기담체를 주로 쓰고 지지체로서 활성탄(granular activated carbon) 또는 내부 기공이 크게 압출 가공된 폐타이어담체(참조 화학공학지, 39(5), 600-606)를 바이오필터(4 또는 11) 내부에 충전하였다. 바이오필터(4 또는 11) 내부의 미생물담체의 부착미생물에 대한 적당한 환경을 유지시켜주기 위하여 스프레이로 주기적으로 용수공급펌프(15)로 수분 및 영양소를 포함한 용수(9)를 공급해 주어야 한다.

광촉매반응기(3)는, 광촉매반응기(3)의 내경(22)은 투명한 관으로 제작되고 외경은 UV광원을 활용한 경우는 차폐된 유리 또는 내부식성이 있는 플라스틱 또는 금속으로 제작된 환형의 이중 관을, 가시광선과 같은 Vis-광원을 활용하는 경우에는 유리, 석영, 실리카 또는 기타 투명한 재질로 각각 제작하여, 내경 및 외경 사이에 는 이산화타이타늄(TiO₂)을 포함하는 각각 UV 및 태양광 또는 가시광 응답형 광촉매로 코팅한 투명한 충진제(19)로서 충전시키고 내경의 안쪽에는 각각 UV 및 Vis-광원(18)을 삽입하여 악취폐가스를 각각 UV 및 태양광 또는 가시광 응답형 광촉매로 코팅된 투명한 충진제(19) 사이로 통과시켜서 폐가스에 포함된 휘발성 유기화합물 또는 악취성분에 대한 광촉매에 의한 광분해반응을 유도하였다. 또한 악취폐가스가 접촉하는 내경의 바깥쪽 및 외경의 안쪽에도 각각 UV 및 태양광 또는 가시광 응답형 광촉매로 코팅(20)을 하여서 광분해반응을 개선하였다.

실시예 1

다음은 본 발명과 같은 전 공정인 광촉매반응기와 후 공정인 바이오필터로 조합된 hybrid시스템 공정을 사용하여 황화수소(악취오염원)와 톨루엔(휘발성유기화합물)이 동시 포함된 악취가스를 처리한 결과이다. 전 공정인 광촉매반응기로서 4cm(내경)x8cm(외경)x47cm(길이)의 환형 pyrex관을 사용하였고 광원으로서 15W UV-A 램프를 사용하였다. 한편 후 공정인 바이오필터는 5cm(지름)x25cm(길이)의 튜브를 위단과 아랫단으로 하여 동부피의 퇴비(compost) 및 활성탄(granular activated carbon)으로 구성된 미생물담체를 각각 24cm 및 24cm를 채웠다.

표 1. 전 공정인 광촉매반응공정의 hybrid시스템 성능에 대한 기여도

제거용량(Elimination capacity)	황화수소(g/m3/h)	톨루엔(g/m3/h)
Hybrid시스템의 최대값	120	320
바이오필터의 최대값	95	220
전 공정으로서 광촉매반응공정 부가에 따른 증가분	25(100%)	100(100%)
광촉매반응공정의 직접기여도	8(30.2%)	11(11.0%)
광촉매반응공정의 간접기여도	17(69.8%)	89(89.0%)

표 1에서와 같이 황화수소와 같은 악취발생원과 톨루엔의 동시제거인 경우에 전 공정인 광촉매분해공정을 기존의 바이오필터 공정에 추가한 hybrid시스템의 경우, 황화수소 제거용량(elimination capacity)의 증가분을 100%라고 할 때에 광촉매분해공정의 직접적인 공헌도는 30.2%이고 hybrid시스템공정의 synergy효과로서 창출된 간접적인 공헌도는 69.8%를 보였다. 이와 같이 전 공정인 광촉매분해공정과 후 공정인 바이오필터공정으로 이루어진 hybrid시스템의 synergy효과를 창출하는 공정특성을 악취가스처리에 효율적으로 활용하여 경제적으로 악취가스처리시스템의 효율을 극대화하였다. 황화수소의 경우에 전술한 "증가분"의 의미는 광촉매반응기와 바이오필터가 결합한 hybrid시스템에서의 황화수소 제거용량에서 바이오필터만을 사용했을 때의 황화수소 제거용량을 차감한 황화수소 제거용량으로서, 광촉매반응기를 바이오필터의 전 공정으로서 추가한 hybrid시스템의 바이오필터만을 사용했을 때 보다 증가한 황화수소 제거용량 분을 일컫는다. 이와 같이 증가한 황화수소 제거용량 분은 광촉매반응기만을 사용하였을 때의 황화수소 제거용량, 즉 광촉매반응기의 직접적인 공헌도와 광촉매반응기를 바이오필터의 전 공정으로서 추가함으로써 hybrid시스템의 시너지로서 발생하는 hybrid시스템을 구성하는 바이오필터의 황화수소 제거용량이 바이오필터만을 사용할 때의 황화수소 제거용량보다 증가하는 광촉매반응기의 "간접적인 공헌도"로서 구분할 수 있다. 이와 같이 광촉매반응기의 "간접적인 공헌도"의 의미는 광촉매반응기를 바이오필터의 전 공정으로서 추가함으로써 hybrid시스템의 시너지로서 발생하는 바이오필터의 황화수소 제거용량이 바이 오필터만을 사용할 때의 황화수소 제거용량보다 증가하는 분으로서 정의된다. 한편 톨루엔의 경우에 전술한 "증가분"의 의미와 광촉매반응기의 "간접적인 공헌도"의 의미도 황화수소의 경우와 같은 방법으로 정의된다.

도 1은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 지속적으로 정화시키고 배출하기 위한 광촉매반응기, 바이오필터 및 질산화/탈질반응조로 조합된 재순환하이브리드시스템의 공정과 장치를 도시한 도면

도2는 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 지속적으로 정화시키고 배출하기 위한 광촉매반응기, 예비 및 최종바이오필터 및 질산화/탈질반응조로 조합된 재순환하이브리드시스템의 공정과 장치를 도시한 도면

도3은 퇴비공장 또는 공공시설물에서 발생하는 악취오염원 및 휘발성 유기화합물을 지속적으로 정화시키고 배출하기 위한 광촉매반응기, 예비 및 최종바이오필터, 질산화/탈질반응조 및 살균/공기청정용 광촉매반응기(또는 광반응기)로 조합된 재순환하이브리드시스템의 공정과 장치를 도시한 도면

도4는 질산화 및 탈질을 위하여 유동상 호기 및 혐기조가 각각 상하로 연결된 질산화/탈질반응조(N&DN)를 도시한 도면

도 5는 광촉매담체를 충전한 UV(또는 VIS-)/광촉매반응기

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

1. 악취/VOC를 함유한 폐가스

2. 블로워

3. UV(또는 VIS-)/광촉매반응기

4. 바이오필터 시스템

5. 질산화/탈질반응조

6. 반송 악취가스

7. 잔류암모니아가 함유된 악취가스

8. 처리가스

9. 용수

10. 반송블로워

11. 예비바이오필터 시스템

12. UV(또는 VIS-)광촉매반응기 또는 UV-광반응기

13. 청정 배출가스

14. 용수 반송펌프

15. 용수 공급펌프

16. 영양액 보충펌프

17. 영양액 저장탱크

18. UV(또는 VIS-)광원

19. 광촉매로 코팅 또는 담지된 투명한 또는 반투명한 담체

20. 광촉매코팅막

21. UV(또는 VIS-)/광촉매반응기(3) 외경

22. UV(또는 VIS-)/광촉매반응기(3)의 내경

Claims (7)

1. 악취/VOC를 함유한 폐가스(1)를 광촉매반응기(3)로 이송하는 블로워(2)를 포함하는 폐가스 이송장치;

   상기 폐가스 이송장치를 통해 이송된 폐가스로부터 황화수소를 제거하는 예비바이오필터(11);

   상기 예비바이오필터(11)를 통과한 폐가스를 처리하는 내부에 광원(18)이 설치된 광촉매반응기(3);

   상기 광촉매반응기(3)를 통과한 폐가스를 처리하는 바이오필터시스템(4);

   상기 바이오필터시스템(4)에서 처리되어 배출되는 잔류암모니아가 함유된 악취가스(7)를 처리하기 위한 질산화/탈질반응조(5);

   상기 바이오필터시스템(4)에서 처리되어 배출되는 잔류암모니아가 함유된 악취가스(7) 이외의 반송 악취가스(6)를 반송블로워(10)로 상기 광촉매반응기(3)로 재순환시키는 장치;

   상기 질산화/탈질반응조(5)의 질산화반응조에서 배출된 용수를 용수공급펌프(15)로 각각 상기 예비바이오필터(11) 및 바이오필터시스템(4)의 스프레이 노즐로 반송하는 장치; 및

   상기 질산화/탈질반응조(5)에서 배출된 가스를 처리하는 광촉매반응기(12) 또는 UV-광반응기;

   가 일체로 조합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 악취/VOC를 함유한 폐가스 처리장치
2. 제 1항에 있어서 상기 광촉매반응기는 태양광 또는 가시광 응답형 광촉매로 폐가스와 접촉하는 표면이 코팅되고, 상기 광원은 가시광원인 것을 특징으로 하는 악취/VOC를 함유한 폐가스 처리장치
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서 상기 질산화/탈질반응조(5)은 질산화 및 탈질반응조가 각각 상하로 연결되고;

   질산화반응조에서 배출된 용수를 용수반송펌프(14)로 탈질반응조로 반송하는 것을 특징으로 하는 악취/VOC를 함유한 폐가스 처리장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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