KR101056685B1 - Apparatus for offensive odor removal both in gaseous and liquid phase - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파 및 선회류 유동을 포함하여 수력학적으로 발생된 캐비테이션 기포를 이용하여 기체상 악취 및 액체상 악취를 정화하는 악취제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an odor removal device for purifying gaseous and liquid odors using hydraulically generated cavitation bubbles, including ultrasonic and swirl flows.
유동하는 액체 속에서 유속의 증가나 압력의 감소로 유체의 압력이 부분적으로 증기압 이하로 저하했을 때 액체가 증발하여 기포가 발생한다. 이와 같이 액상이 기상으로 상변화를 하고, 액상과 기상이 공존하는 2상 유동현상을 캐비테이션(cavitation)이라 한다. 발생된 캐비테이션 기포는 유속의 감소에 따라 수축, 재팽창, 파괴의 과정을 거쳐 소멸되며, 기포의 중심에 형성되는 공기 공간은 대략 5,000K, 500기압의 고온 고압으로 형성되고, 기포의 성장 및 파괴 시 반응성 높은 라디칼이 생성되는 것으로 알려져 있다.In a flowing liquid, when the pressure of the fluid is lowered below the vapor pressure in part due to the increase of the flow rate or the decrease of the pressure, the liquid evaporates and bubbles are generated. As described above, the two-phase flow phenomenon in which the liquid phase changes into the gas phase and the liquid phase and the gas phase coexist is called cavitation. The generated cavitation bubbles disappear through shrinkage, re-expansion, and destruction as the flow rate decreases, and the air space formed at the center of the bubble is formed at a high temperature and high pressure of approximately 5,000 K and 500 atm, and the growth and destruction of bubbles It is known to produce highly reactive radicals.
한편, 악취는 사람에게 불쾌감을 주는 냄새로, 사람의 신경계통에 자극을 주는 기체이다. 구체적으로 대한민국에서는 암모니아(NH3), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화수소(H2S), 황화메틸((CH3)2S), 이황화메틸((CH3)2S2), 트리메틸아민((CH3)3N), 아세트알데히드(CH3CHO), 스티렌(C6H5CH=CH2), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등을 악취를 유발하는 물질로 지정하고 있다.On the other hand, odor is an unpleasant smell to a person, a gas that stimulates the nervous system of a person. Specifically in South Korea, ammonia (NH 3 ), methyl mercaptan (CH 3 SH), hydrogen sulfide (H 2 S), methyl sulfide ((CH 3 ) 2 S), methyl disulfide ((CH 3 ) 2 S 2 ), trimethyl Amine ((CH 3 ) 3 N), acetaldehyde (CH 3 CHO), styrene (C 6 H 5 CH = CH 2 ), volatile organic compounds (VOCs), and the like are designated as odor causing substances.
이러한 악취유발물질은 다양한 발생원에서 생성되는데, 하수처리장, 분뇨 또는 축산폐수처리장, 쓰레기 매립장, 퇴비공장, 화학공장, 식품 생산공장을 포함한 각종 제조업, 도심지 음식점 등이 있다. 이 중 하수처리장, 분뇨 또는 축산폐수처리장, 쓰레기 매립장은 현대 생활에서 반드시 요구되는 기초생활시설이면서, 발생된 악취로 인해 설치장소 주변의 민원이 끊이지 아니하여 악취문제의 효과적인 해결이 요구되는 실정이다.These odor-causing substances are generated from various sources, such as sewage treatment plants, manure or livestock wastewater treatment plants, landfills, compost plants, chemical plants, various manufacturing industries including food production plants, urban restaurants, and the like. Among them, the sewage treatment plant, manure or livestock wastewater treatment plant, and landfill site are essential living facilities in modern life, and due to the odor generated, the complaints around the installation site are not ceaseless and effective solution of the odor problem is required.
종래의 기술에 따른 악취제거장치는 연소방식, 산화방식, 세정방식 등 다양한 방식으로 제시되어 왔다. 그러나 다양한 악취발생물질에 대한 범용성 문제, 설치비용 및 운용비용의 문제, 처리 과정 중 발생되는 폐약액에 따른 2차 오염원 발생 문제 등을 가진다.Odor removal apparatus according to the prior art has been presented in various ways, such as combustion, oxidation, cleaning method. However, there are problems of general purpose for various odor generating materials, installation cost and operation cost problem, and secondary pollutant generation problem due to the waste liquid generated during processing.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 캐비테이션 기포의 생성 효율을 크게 증대시키고, 캐비테이션 기포를 이용한 악취발생물질의 제거 효율을 증대시키며, 악취발생물질의 열분해 처리와 활성 라디칼에 의한 산화 처리가 저렴한 비용으로 이루어지게 하는 목적을 갖는다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, greatly improve the efficiency of the generation of cavitation bubbles, increase the efficiency of removal of odor generating substances using cavitation bubbles, pyrolysis treatment of odor generating substances and oxidation by active radicals It is aimed at making the treatment low cost.
또한, 대규모의 악취폐수를 처리할 때에 충분한 체류시간을 확보할 수 있도록 하여 캐비테이션 기포에 의한 열분해 및 산화분해 효율을 향상시키도록 하는 목적을 갖는다.In addition, it is an object to improve the thermal decomposition and oxidative decomposition efficiency by cavitation bubbles by ensuring a sufficient residence time when treating a large-scale odor wastewater.
상기 과제를 위하여 본 발명은 실시예로, 유체가 주입되는 메인주입관, 상기 메인주입관에 연통되며 상기 유체에 악취공기를 주입하는 악취주입관, 상기 메인주입관을 통하여 주입된 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 발생시키는 기포발생부, 상기 기포발생부에서 배출되는 유체가 충돌되어 상기 캐비테이션 기포가 파괴되면서 유동되며 배출되는 배출공간을 형성하는 하우징부 그리고 상기 하우징부에 구비되며, 상기 배출공간에서 캐비테이션 기포의 활성을 촉진하는 초음파 진동자를 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취를 동시에 제거 가능한 악취제거장치를 제시한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a main injection tube into which a fluid is injected, an odor injection tube communicating with the main injection tube, and injecting odor air into the fluid, the fluid injected through the main injection tube is pivotal. And a bubble generating part for generating a cavitation bubble, a fluid discharged from the bubble generating part to collide with the cavitation bubble, and a housing part for forming a discharge space that flows and is discharged, and the housing part. An odor removal apparatus capable of simultaneously removing gaseous and liquid odors including an ultrasonic vibrator for promoting the activity of cavitation bubbles in a space.
또한, 다른 실시예로 유체가 주입되는 메인주입관, 상기 메인주입관에 연통되며 상기 유체에 악취공기를 주입하는 악취주입관, 상기 메인주입관을 통하여 주입된 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 발생시키는 기포발생부, 상기 기포발생부에서 배출되는 유체가 충돌되어 상기 캐비테이션 기포가 파괴되면서 유동되며 배출되는 하우징부 그리고 상기 메인주입관에 장착되며, 상기 메인주입관을 통과하는 유체에 캐비테이션 기포 발생을 촉진하는 초음파 진동자를 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취를 동시에 제거 가능한 악취제거장치를 제시한다.In addition, in another embodiment, the main injection pipe, the fluid is injected, the main injection pipe communicates with the odor injection pipe for injecting bad air into the fluid, the fluid injected through the main injection pipe forms a swirl flow and cavitation bubbles Cavitation bubble is generated in the bubble generating unit, the fluid discharged from the bubble generating unit collides with the cavitation bubble is destroyed and flows and is discharged and mounted to the main injection pipe, the cavitation bubble in the fluid passing through the main injection pipe Disclosed is a odor removal apparatus capable of simultaneously removing gaseous and liquid odors including an ultrasonic vibrator for promoting the generation.
여기서, 상기 메인주입관에는 벤츄리관이 연결되고, 상기 악취주입관은 상기 벤츄리관을 통과하는 유체에 악취공기를 주입할 수 있다. Here, the venturi tube is connected to the main injection tube, and the odor injection tube may inject odor air into the fluid passing through the venturi tube.
또한, 상기 악취주입관이 연결된 지점과 상기 기포발생부 사이의 상기 메인주입관에 설치되고, 악취가스를 함유하는 유체가 충돌되면서 상기 유체를 선회시켜 상기 악취가스와 유체를 혼합하는 혼합부재가 더 포함될 수 있다.In addition, the mixing member is installed in the main injection pipe between the point where the odor injection pipe is connected and the bubble generating unit, the fluid containing the odor gas collides to rotate the fluid to mix the odor gas and the fluid May be included.
이때, 상기 혼합부재는 상기 메인주입관의 중심을 기준 축으로 하여 어느 한 방향으로 꼬아진 적어도 한 쌍의 스크류를 포함하고, 어느 한 스크류는 이웃하는 스크류와 비연속적으로 접할 수 있다. In this case, the mixing member may include at least one pair of screws twisted in one direction with respect to the center of the main injection pipe, and one of the screws may be in discontinuous contact with a neighboring screw.
또한, 상기 스크류는 적어도 1/4 회전으로 꼬아질 수 있다.In addition, the screw can be twisted at least a quarter of a turn.
또한, 어느 한 스크류의 일단에 접하는 이웃하는 스크류의 타단은 서로 90°로 엇갈리게 결합될 수 있다.In addition, the other ends of the neighboring screws in contact with one end of one of the screws may be staggered with each other by 90 °.
또한, 대규모 악취폐수를 처리할 때에 저장조에 모인 저장수를 유체저장탱크로 일부 반송하는 반송라인을 더 포함할 수 있다. In addition, it may further include a conveying line for partially returning the stored water collected in the storage tank to the fluid storage tank when treating a large-scale odor wastewater.
이때, 반송라인 상에 저류조를 설치하여 캐비테이션 기포에 의한 악취발생물질의 열분해 및 산화분해에 필요한 충분한 체류시간을 확보할 수 있다. At this time, by installing a storage tank on the conveying line it is possible to ensure a sufficient residence time required for the thermal decomposition and oxidative decomposition of the malodor generating material by the cavitation bubbles.
본 발명의 실시예에 따르면, 악취가스에 함유된 악취발생물질을 제거하는 캐비테이션 기포를 대량으로 발생시켜 악취제거 효율을 증대시키는 효과를 갖는다. 구체적으로 초음파에 의한 캐비테이션과 선회류 유동을 포함하여 수력학적으로 발생된 캐비테이션의 조합으로 캐비테이션 기포의 발생 효율을 극대화하고, 이로써 수용성 악취발생물질과 난용성 악취발생물질의 제거 효율이 크게 증대되는 효과를 갖는다. 또한, 벤츄리관에 의하여 악취가스의 주입시 요구되는 압력을 낮출 수 있어, 관련 펌프 부재에 소요되는 에너지를 절감하는 효과를 갖는다. 또한, 혼합부재로 악취가스와 유체의 혼합 효율이 증대되므로 악취가스의 제거 효율이 크게 향상된다. 또한, 본 발명은 기체상 악취뿐만 아니라 액체상에서 발생하는 악취도 효과적으로 처리가능하여 범용성이 향상되는 장점을 갖는다. 한편, 유체를 순환함으로써 악취제거효율을 더욱 상승시킬 수도 있다. 나아가 저류조에서 캐비테이션 기포와 악취발생물질을 포함하는 저장수가 머물며 악취발생물질의 열분해 및 산화분해의 효율이 증대된다. According to an embodiment of the present invention, by generating a large amount of cavitation bubbles to remove odor generating substances contained in the odor gas has an effect of increasing the odor removal efficiency. Specifically, the combination of hydraulically generated cavitation, including cavitation and swirl flow by ultrasonic, maximizes the efficiency of the generation of cavitation bubbles, thereby greatly increasing the removal efficiency of water-soluble odor generating substances and poorly soluble odor generating substances. Has In addition, it is possible to lower the pressure required when the malodorous gas is injected by the venturi tube, thereby reducing the energy required for the associated pump member. In addition, since the mixing efficiency of the malodorous gas and the fluid is increased by the mixing member, the removal efficiency of the malodorous gas is greatly improved. In addition, the present invention has the advantage that not only gaseous odors but also odors generated in the liquid phase can be effectively treated to improve the versatility. On the other hand, it is possible to further increase the odor removal efficiency by circulating the fluid. Further, the storage water containing the cavitation bubbles and malodor generating substance stays in the storage tank, and the efficiency of thermal decomposition and oxidative decomposition of the malodor generating substance is increased.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치를 개략적으로 나타낸 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 주요부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 채용된 기포발생부와 하우징부의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 4는 도 1에 채용된 벤츄리관을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는 도 1에 채용된 혼합부재를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 채용된 혼합부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치를 개략적으로 나타낸 정면도.1 is a front view schematically showing a gas odor and liquid odor combined odor removing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing main parts of the embodiment shown in FIG. 1; FIG.
3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the bubble generating unit and the housing unit employed in the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing the venturi tube employed in FIG.
5 is a perspective view schematically showing the mixing member employed in FIG.
Figure 6 is a perspective view showing another embodiment of the mixing member employed in the present invention.
7 is a schematic front view of a gaseous malodor and liquid malodor combined malodor removing device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration, function and operation of the gaseous malodor and liquid malodor combined odor removing device according to an embodiment of the present invention. However, the same reference numerals for the same or similar components are used uniformly.
도 1과 도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치의 개략적인 구성이 나타나 있다. 1 and 2 show a schematic configuration of a gas odor and liquid odor combined odor removing device according to an embodiment of the present invention.
한 실시예에 따르면 악취제거장치(10)는 유체가 주입되는 메인주입관(1), 상기 메인주입관(1)에 연통되며 상기 유체에 악취공기를 주입하는 악취주입관(2), 상기 메인주입관(1)을 통하여 주입된 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 발생시키는 기포발생부(3), 상기 기포발생부(3)에서 배출되는 유체가 충돌되어 상기 캐비테이션 기포가 파괴되면서 유동되며 배출되는 배출공간(41)을 형성하는 하우징부(4) 그리고 상기 하우징부(4)에 구비되며, 상기 배출공간(41)에서 캐비테이션 기포의 활성을 촉진하는 초음파 진동자(5)를 포함한다.According to an embodiment, the
메인주입관(1)을 통하여 유체가 공급된다. 이때, 유체는 수돗물과 같이 깨끗하게 처리된 물일 수 있으며, 물에는 악취제거효과가 있는 통상의 탈취제, 산화제, 흡착제 등이 더 함유될 수 있다. 유체는 유체저장탱크(T1)에서 제공되며, 유체펌프(P1)에 의하여 가압될 수 있다. 또는 후술되는 바와 같이 본체(8)의 저장조(81)에서 제공될 수 있다. Fluid is supplied through the main injection pipe (1). At this time, the fluid may be cleanly treated water, such as tap water, the water may further contain a conventional deodorant, oxidizing agent, adsorbent and the like to remove the odor. The fluid is provided in the fluid storage tank T1 and may be pressurized by the fluid pump P1. Or may be provided in the
악취주입관(2)은 악취가스의 발생원에 연결되거나 또는 수집된 악취가스가 저장된 가스저장탱크(T2)에 연결되며, 악취주입관(2)은 메인주입관(1)에 연결되어 유체에 악취가스를 주입하거나, 직접 하우징부(4)에 연결되어 배출공간(41)에 악취가스를 주입할 수 있다. 이때, 악취주입관(2)을 통과하는 악취가스는 기체펌프(P2)에 의하여 가압될 수 있다. Odor injection pipe (2) is connected to the source of odor gas or connected to the gas storage tank (T2) in which the collected odor gas is stored, odor injection pipe (2) is connected to the main injection pipe (1) to odor to the fluid The gas may be injected or directly connected to the
한편, 기포발생부(3)와 하우징부(4)는 서로 결합되어 캐비테이션 발생기를 구성한다. 기포발생부(3)의 내부는 캐비테이션 발생기의 내부에 형성되는 대략 원통형의 빈 공간으로, 그 원형 단면의 원주에 접하는 방향으로 연결된 메인주입관(1)을 통해 유체가 유입된다. 기포발생부(3)의 원통형 내부의 원주 방향으로 주입된 유체는 내벽면을 타고 유동되며, 도 3에 실선 화살표로 표시된 바와 같이 선회류를 형성한다. 선회류에 의하여 유속이 증가되고, 그에 따라 기포발생부(3) 내면과 접하는 유체의 압력이 낮아지며 캐비테이션 기포가 발생되기 시작한다. Meanwhile, the
이때, 기포발생부(3)에서 캐비테이션 기포의 생성을 증대시키기 위하여 기포발생부(3)의 내부 직경은 배출구(31)를 향하여 점차 작아질 수 있다. 도 2 및 도 3에는 2단으로 직경이 작아지는 기포발생부(3)가 도시되었으나, 복수의 다단으로 이루어질 수도 있다. At this time, in order to increase the generation of cavitation bubbles in the
선회류를 형성하며 배출구로 진행되는 유체는 직경이 작은 부분을 통과하면서 유속이 더욱 증대되고, 그에 따라 유체의 압력이 더 낮아져 캐비테이션 기포의 발생이 증가된다. The fluid that forms the swirl flows and proceeds to the outlet, further increases the flow rate as it passes through the small diameter portion, thereby lowering the pressure of the fluid to increase the occurrence of cavitation bubbles.
또한, 기포발생부(3)의 내벽면에는 홈(32)이 더 형성될 수 있다. 홈(32)은 기포발생부(3)의 내부에서 음압으로 인한 캐비테이션 기포 발생량을 증대시키고, 생성된 캐비테이션 기포와 충돌되면서 더욱 미세한 캐비테이션 기포를 생성하는 것이다. 이러한 홈은 선회류의 회전방향에 따라 내벽의 원주방향, 원주방향과 수직된 방향 또는 격자 모양을 돌기로 형성될 수 있다. In addition, a
기포발생부(3)의 외주면에는 복수의 배출구(31)가 형성되어 있다. 이때, 기포발생부(3)가 다단으로 형성되는 경우에는, 반드시 그러한 것은 아니지만 가장 작은 지름을 가지는 부분에 배출구가 형성될 수 있다. 또한, 배출구(31)는 기포발생부의 외표면을 따라 방사상으로 형성될 수 있다. 배출구에는 노즐이 더 구비될 수 있다. 유체는 배출구(31)를 이격되게 감싸고 있는 하우징부(4)에 의하여 형성된 배출공간(41)으로 분사되고, 분사된 기체는 하우징부(4)의 내벽면에 충돌되면서 유체에 함유된 캐비테이션 기포가 그 충격에 의하여 일부 파괴된다. 이후, 유체는 배출공간의 개방된 일측으로 배출된다. A plurality of
메인주입관에 악취주입관이 연결됨에 따라, 유체에 미리 악취가스가 주입되어 있다. 악취가스를 포함하는 유체가 함께 기포발생부에서 선회류를 형성하면서 캐비테이션 기포의 내부에 악취가스의 악취발생물질이 포집된다. 발생된 캐비테이션 기포의 기체공간 내부에 포집된 악취발생물질은 기체공간의 고온, 고압의 조건에 의해 열분해 처리된다. 예를 들면, 상기 열분해 처리과정에서 냄새유발물질들은 NO2, SO2, CO2, H2O 등의 형태로 열에 의한 열분해 및 산화가 이루어지고, 유체에 용해되거나 처리공기와 함께 배출된다. 이러한 열분해 처리는 캐비테이션 기포 표면이 소수성이기에 캐비테이션 기포의 기체공간으로 쉽게 휘발되어 포집되는 휘발성 악취발생물질의 처리에 유리한 것이다. As the odor injection pipe is connected to the main injection pipe, the odor gas is injected into the fluid in advance. The odor generating material of the odor gas is collected inside the cavitation bubble while the fluid including the odor gas forms a swirl flow in the bubble generation unit. The malodor generating substance collected in the gas space of the generated cavitation bubble is pyrolyzed by the conditions of high temperature and high pressure of the gas space. For example, in the pyrolysis process, the odor-causing substances are thermally decomposed and oxidized in the form of NO 2 , SO 2 , CO 2 , H 2 O, etc., dissolved in a fluid or discharged together with treated air. This pyrolysis treatment is advantageous for the treatment of volatile odor generating substances which are easily volatilized and collected into the gas space of the cavitation bubbles because the surface of the cavitation bubbles is hydrophobic.
또한, 캐비테이션 기포의 기체공간의 주변에 형성되는 계면공간에서 반응성이 높은 하이드록시 라디칼(hydroxy radical,OH·), 과산화수소(H2O2), 하이드로퍼옥시 라디칼(hydroperoxy radical, HO2·), 수퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical,O2 -·) 등의 라디칼이 생성되고 이들의 강력한 산화반응에 의하여 악취발생물질이 산화분해된다. 이러한 계면공간에서는 기체공간의 고온이 전달되어 열분해 처리와 산화분해 처리가 함께 이루어질 수 있다. 이러한 계면공간에서는 캐비테이션 기포의 기체공간에 포집되지 못하고 기체공간에서 빠져나오는 비휘발성 악취발생물질의 산화 분해가 촉진된다. In addition, highly reactive in the interfacial space formed around the gas space of the cavitation bubble Radicals such as hydroxy radicals (OH ·), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), hydroperoxy radicals (HO 2 ·), superoxide radicals (O 2 − ·), Odor generating substances are oxidatively decomposed by these powerful oxidation reactions. In such an interfacial space, a high temperature of the gas space may be transferred to perform a pyrolysis treatment and an oxidative decomposition treatment. In such an interfacial space, the oxidative decomposition of the nonvolatile malodorous substances which escape from the gas space without being trapped in the gas space of the cavitation bubble is promoted.
유체가 기포발생부에서 분사되어 하우징부의 내벽면에 충돌하면, 캐비테이션 기포가 파괴되면서 물질전달에 의하여 라디칼의 활성이 증대되어 전술된 악취발생물질의 제거 효율을 높일 수 있게 된다.When the fluid is injected from the bubble generating unit and impinges on the inner wall surface of the housing part, the cavitation bubble is destroyed and the activity of radicals is increased by the material transfer, thereby increasing the efficiency of removing the odor generating material described above.
한편, 일부 악취가스는 배출공간(41)에 직접 주입되어 배출공간(41)에 분사된 캐비테이션 기포를 함유하는 유체에 의하여 악취발생물질이 제거될 수 있다. 유체에 함유된 일부 캐비테이션 기포가 하우징부의 내벽면과 충돌되며 붕괴하여 유체의 라디칼이 크게 활성화 된다. 이러한 유체와 주입된 악취가스가 혼합되며 접촉 면적이 증대되어 악취발생물질이 산화 처리되거나 남은 캐비테이션 기포에 포집되면서 열분해 처리된다. On the other hand, some malodorous gas is directly injected into the
또한, 초음파 진동자(5)는 배출공간(41)에서 캐비테이션 기포의 활성을 촉진한다. 초음파 진동자(5)는 실린더 형태일 수 있으며, 배출공간을 형성하는 하우징부에 장착된다. 초음파 진동자(5)는 배출공간(41)에 분사된 액체에 초음파를 조사하여 캐비테이션 기포를 생성하게 한다. 이로써 기포발생부에서 생성된 캐비테이션 기포에 더하여 배출공간에서도 초음파 조사에 의한 캐비테이션 기포가 추가적으로 발생되므로, 전술된 캐비테이션 기포의 성장 및 파괴에 의한 악취발생물질의 열분해 및 산화분해가 더욱 활발하게 촉진된다. 따라서 캐비테이션 기포에 의한 악취발생물질의 제거 효율이 상승된다.In addition, the
본 발명의 다른 실시예는 메인주입관, 악취주입관, 기포발생부, 하우징부 그리고 메인주입관에 장착되는 초음파 진동자를 포함한다. 이때, 메인주입관, 악취주입관, 기포발생부 및 하우징부는 전술된 실시예와 기능 및 작용이 동일하다. 다른 실시예에 따른 악취제거장치의 특징은, 메인주입관(1)에 초음파 진동자(5)가 구비되는 점이다. Another embodiment of the present invention includes an ultrasonic vibrator mounted to the main injection tube, odor injection tube, bubble generating unit, the housing portion and the main injection tube. At this time, the main injection pipe, odor injection pipe, bubble generation unit and the housing portion is the same function and action as the above-described embodiment. Characteristic of the malodor removing device according to another embodiment is that the
메인주입관(1)에 구비된 초음파 진동자(5)는 관으로 형성되고, 상기 관이 메인주입관의 일부를 구성할 수 있다. 즉, 메인주입관(1)이 형성하는 유로 중 일부가 초음파 진동자(5)로 형성된다. 또는 초음파 진동자는 메인주입관의 외주면을 감싸도록 구성할 수도 있다. 이로써, 기포발생부에 유체가 주입되기 전에 유체에 기포가 미리 생성되어 캐비테이션 기포의 생성이 더욱 촉진된다. The
나아가, 초음파 진동자(5)는 악취주입관(2)과 메인주입관(1)이 연결되는 지점과 기포발생부(3) 사이의 메인주입관(1)에 연결될 수 있다. 이 경우, 악취가스가 주입된 유체가 초음파 진동자(5)를 통과하게 된다. 초음파 진동자에 의하여 캐비테이션 기포가 생성되면서, 캐비테이션 기포의 기체공간 및 계면공간에 악취발생물질이 포집되므로, 악취발생물질의 처리 효과가 증대된다. 한편, 초음파 진동자는 기포발생부와 메인주입관 모두에 설치될 수 있다. Furthermore, the
도 1 내지 도 2 그리고 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예들에 따른 악취제거장치의 메인주입관(1)에는 벤츄리관(6)이 연결되고, 악취주입관(2)은 상기 벤츄리관(6)을 통과하는 유체에 악취공기를 주입하도록 구성될 수 있다. 1 to 2 and 4, the
기포발생부(3)에서 선회류에 의한 캐비테이션 기포의 생성량을 증대시키기 위해서는 기포발생부에 주입되는 유체의 압력이 큰 것이 유리하다. 따라서 메인주입관(1)에 흐르는 유체는 유체펌프(P1)로 가압될 수 있다. 메인주입관(1)을 통과하는 가압된 유체에 악취가스를 주입하려면 악취가스의 압력이 유체의 압력보다 높을 것이 요구되므로, 악취가스는 기체펌프(P2)를 통하여 가압할 필요가 있게 된다. 이때, 악취가스에 요구되는 압력을 낮추기 위하여 벤츄리관(6)이 사용된다. In order to increase the amount of cavitation bubbles generated by the swirl flow in the
메인주입관(1)에 벤츄리관(6)을 직렬로 연결하고, 유속이 증대되며 압력이 저하되는 직경이 작은 채널(61)에 악취주입관(2)이 연결된다. 따라서 벤츄리관(6)을 통과하면서 압력이 낮아진 유체의 내부에 주입되는 악취가스의 압력을, 벤츄리관이 없는 경우에 요구되는 악취가스의 압력에 비하여 낮출 수 있다. 낮아진 악취가스의 주입 압력에 따라 악취가스를 가압하는 기체펌프의 용량 및 그 작동 에너지를 낮출 수 있게 된다.The
또한, 벤츄리관(6)을 통과하는 유체는 좁은 채널의 출구 부분에서 낮은 압력으로 확산됨에 따라 수력학적 캐비테이션(Hydrocavitation)에 의해 캐비테이션 기포의 발생이 촉진된다. 따라서 악취가스의 처리 효율의 상승이 이루어진다. 이는 기포발생부에서 선회류에 의한 캐비테이션(Vortex cavitation)에 기인한 캐비테이션 기포와 병행되어, 장치 전체에서 캐비테이션 기포 발생 효율이 증대되는 것이다. In addition, as the fluid passing through the
한편, 도 1 내지 도 2 및 도 5 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시예들에 따른 악취제거장치에는 상기 악취주입관(2)이 연결된 지점과 상기 기포발생부(3) 사이의 상기 메인주입관(1)에 설치되고, 악취가스를 함유하는 유체가 충돌되면서 상기 유체를 선회시켜 상기 악취가스와 유체를 혼합하는 혼합부재(7)가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 to 2 and 5 to 6, in the malodor removing apparatus according to the embodiments of the present invention, the point between the
혼합부재(7)는 유체와 악취가스의 혼합 효율을 증대시키는 것으로, 악취가스를 잘게 쪼개 캐비테이션 기포에 포집되어 열분해나 산화분해가 효율적으로 일어나게 돕는 것이다. 이러한 혼합부재는 유로의 내부를 분할하는 구조물일 수 있다. The mixing
구체적으로, 혼합부재(7)는 메인주입관(1)의 중심을 기준 축으로 하여 어느 한 방향으로 꼬아진 적어도 한 쌍의 스크류(71)를 포함하고, 어느 한 스크류(71)는 이웃하는 스크류(71)와 비연속적으로 접하도록 구성될 수 있다. Specifically, the mixing
스크류(71)는 얇은 판이 메인주입관의 원형 단면의 중앙을 통과하는 가상의 중심선을 기준 축으로 하여, 유체의 진행 방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 꼬아진 형상을 갖는다. The
이때, 스크류(71)는 적어도 1/4 회전 꼬아짐으로써 유체가 흐르며 선회되게 할 수 있다. 스크류가 1/4 회전 미만인 경우에는 메인주입관 내부에서 유체가 선회되지 못하며, 오히려 흐름저항에 따라 유속이 크게 떨어지는 문제가 발생된다. At this time, the
도 5에서 스크류(71)는 1/2 회전하도록 꼬아짐으로써 유체에 강한 와류가 생성되게 한 것이고, 도 6은 다른 예로, 스크류(71)는 1/4 회전하도록 꼬아져 스크류의 면과 유체의 접촉에 따른 표면 저항을 낮춘 것이다. In FIG. 5, the
또한, 어느 한 스크류(71)의 일단(711)에 접하는 이웃하는 스크류(71)의 타단(712)이 서로 접하는 사이각(A)은 서로 90°로 엇갈리도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 이웃하는 스크류간의 사이각(A)에 의하여 복수로 구비되는 스크류(71)는 비연속적으로 배열된다. 더하여, 사이각이 90°를 형성함으로써, 메인주입관의 원형 단면을 스크류가 같은 면적비로 양단하게 된다. 스크류에 의하여 분할된 양 반원형 공간으로 이동되는 유량은 사실상 동일하게 되므로 스크류의 후단을 빠져 나가는 유체가 어느 한 쪽 방향으로 치우쳐 흐르지 아니하게 되고, 이로써 유체의 흐름이 원활하게 이루어지는 장점을 갖게 된다. In addition, the angle A between which the
따라서 유체의 진행방향에 따라 전방에 구비된 스크류를 통과하면서 분할된 유체는 다시 후단에 설치된 스크류의 일단에 의하여 다시 분할된다. 이러한 유체의 분할은 각 스크류의 전단부에 의하여 수차례에 걸쳐 이루어지므로, 악취가스의 기체 덩어리는 잘게 쪼개진다. 그에 따라 쪼개진 악취가스는 유체 또는 캐비테이션 기포와의 접촉면적 및 접촉기회가 증대되어 악취발생물질의 제거효율이 상승된다. Therefore, the fluid divided while passing through the screw provided in the front according to the direction of the fluid is divided again by one end of the screw installed in the rear end. This division of the fluid is carried out several times by the front end of each screw, so that the gas mass of the malodorous gas is finely divided. As a result, the broken malodorous gas increases the contact area and the contact opportunity with the fluid or the cavitation bubble, thereby increasing the removal efficiency of the malodor generating substance.
또한 각 스크류는 동일한 방향으로 회전되어 있으므로, 유체는 스크류의 회전 방향에 따라 회전된다. 이러한 혼합부재를 통과한 후에 유체는 메인주입관 내에서 선회되며 신속하게 흐를 수 있게 된다. 이로써 기포발생부 내부로 주입되는 유체의 유속을 더욱 크게 얻을 수 있어, 선회류의 유속 증가에 따른 캐비테이션 기포의 발생 효율이 더욱 증대된다. In addition, since each screw is rotated in the same direction, the fluid is rotated according to the direction of rotation of the screw. After passing through this mixing member, the fluid is pivoted in the main injection pipe and can flow quickly. As a result, the flow rate of the fluid injected into the bubble generating unit can be further increased, and the generation efficiency of the cavitation bubbles is increased further according to the increase in the flow rate of the swirl flow.
다시 도 1을 참고하면, 기포발생부(3) 및 하우징부(4)는 밀폐가능한 본체(8)의 내부에 설치된다. 본체(8)의 하부에는 배출공간에서 토출된 유체가 모이는 저장조(81)가 형성된다. 또한, 배출공간에서 토출되는 기체는 상승하여 본체(8)의 상부에 구비된 기체배출라인(82)으로 배출된다. Referring again to FIG. 1, the
이때, 본체(8)에는 기체에 잔류하는 악취발생물질을 제거하기 위한 재처리부(83)가 더 구비될 수 있다. 이러한 재처리부(83)는 상승하는 기체가 통과되면서 그에 잔류하는 악취발생물질을 제거하는 부재들로 구성될 수 있다. At this time, the
구체적으로, 재처리부(83)는 담체카트리지(831), 물분무체(832) 그리고 흡착카트리지(833)가 포함될 수 있다. 담체카트리지(831)는 대략 육면체로 형성되는 케이스와, 케이스에 담기는 복수의 담체를 포함한다. 물분무체(832)는 저장수에 모인 유체 또는 외부에서 공급되는 유체를 공급받아 담체카트리지의 상부에 넓게 분무한다. 또한, 흡착카트리지(833)는 케이스와 케이스에 담기는 활성탄 등 흡착제로 구성된다. In detail, the
기체는 상승하면서 물분무체(832)에서 분무된 유체에 젖은 담체카트리지(831)의 담체와 접촉되며 기체에 잔류하는 악취발생물질이 흡착되거나 생물학적으로 분해되어 제거된다. 담체카트리지(831)를 통과한 기체는 분무된 물 입자와 혼합되면서 기체에 잔류하는 악취발생물질이 포집된다. 또한, 기체가 흡착카트리지(833)를 통과하면서 잔류하는 악취발생물질을 흡착한다. 그 외 재처리부에는 미생물 활성층 등 다양한 필터층이 더 구비될 수 있다. As the gas rises, the fluid sprayed from the
저장조(81)는 회수관(811)에 의하여 메인주입관(1)에 연통되고, 이로써 저장조(81)의 유체는 기포발생부(3)에 재주입될 수 있다. 저장조(81)에 모인 유체는 미처 파괴되지 아니한 캐비테이션 기포를 함유할 수 있는데, 이러한 유체가 다시 벤츄리관, 초음파 진동자, 혼합부재, 기포발생부를 통과하면서 악취발생물질의 제거에 재활용된다. 따라서 연속적인 악취제거장치의 운용에 소요되는 유량을 절감할 수 있게 된다. The
또한, 본체의 저장조에서 제공되는 유체(이하, 저장수라함)는 캐비테이션 기포 발생을 위해 재활용되기 때문에 저장수에 이미 악취물질이 용해되어 있어도 악취제거장치를 통하여 제거 가능하다. In addition, since the fluid provided in the storage tank of the main body (hereinafter, referred to as storage water) is recycled to generate cavitation bubbles, even if odorous substances are already dissolved in the storage water, they can be removed through the odor removing device.
도 7를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치를 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에는 메인주입관, 악취주입관, 기포발생부, 하우징부 및 초음파 진동자를 포함한다. 더하여, 벤츄리관이나 혼합부재를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성요소들은 전술된 설명과 중복되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. Referring to Figure 7 will be described a gas-like odor and liquid odor combined odor removing device according to another embodiment of the present invention. Another embodiment of the present invention includes a main injection tube, odor injection tube, bubble generation unit, housing unit and ultrasonic vibrator. In addition, it may further include a venturi tube or a mixing member. Since these components are redundant with the above description, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치는 유체를 저장하고 있으며, 상기 메인주입관(1)이 연결되어 상기 메인주입관(1)에 유체를 공급하는 유체저장탱크(T1)와, 하우징부(4)에서 배출된 유체가 상기 유체저장탱크(T1)로 이동되는 반송라인(813)을 더 포함하여, 하우징부(4)에서 배출된 저장수를 재순환하여 악취제거장치에서 연속적인 악취제거가 이루어지게 하는데 특징이 있다.Gas odor and liquid odor combined odor removing device according to another embodiment of the present invention stores the fluid, the main injection pipe (1) is connected to the fluid storage tank for supplying a fluid to the main injection pipe (1) (T1) and a conveying
구체적으로, 저장조(81)에 모인 저장수를 본체 외부로 유출하는 유체배출라인(812)에는 유체저장탱크(T1)에 연통하는 반송라인(813)이 연결되어 있다. 따라서 저장조(81)에 모인 저장수는 반송라인(813)을 통하여 다시 유체저장탱크(T1)로 회수될 수 있다. 이때, 유체배출라인의 밸브와 반송라인의 밸브를 조절함으로써 일부의 저장수는 유체저장탱크로 반송하여 메인주입관에 주입되는 유체로 재사용하고, 나머지 저장수는 외부로 유출할 수도 있게 된다. In detail, the conveying
즉, 유체저장탱크(T1)에 악취를 유발하는 액체가 저장되고, 유체저장탱크(T1)에서 메인주입관(1)에 악취유발 액체가 공급되며, 필요에 따라 액체상 악취유발물질 제거효율을 향상시키기 위해 악취제거장치 내부에서 기포발생부 하부에 있는 저장조에 모여진 액체를 일부는 배출하고, 일부는 유체저장탱크로 반송하여 재순환시켜 연속적인 공정을 통해 액체상 악취발생물질을 처리하는 것이다. That is, the odor causing liquid is stored in the fluid storage tank (T1), the odor causing liquid is supplied from the fluid storage tank (T1) to the main injection pipe (1), and improves the removal efficiency of the liquid odor-causing substances as necessary Some of the liquid collected in the reservoir under the bubble generating unit in the odor removing device to discharge, part is returned to the fluid storage tank and recycled to treat the liquid odor generating material through a continuous process.
이때, 반송라인 상에 저류조(T3)를 설치하여 캐비테이션 기포와 악취발생물질을 포함하고 있는 저장수가 잠시 머물도록 할 수 있다. 이로써 캐비테이션 기포에 의한 악취발생물질의 열분해 및 산화분해에 필요한 체류시간을 확보할 수 있어, 악취발생물질의 처리 효율이 증대된다. 또한, 저류조(T3)와 유체저장탱크(T1) 사이에는 유체펌프(도시 생략)가 더 구비될 수 있다. At this time, by installing the storage tank (T3) on the conveying line can be stored for a while the storage water containing the cavitation bubbles and odor generating material. As a result, the residence time necessary for the thermal decomposition and oxidative decomposition of the malodor generating substance by the cavitation bubble can be secured, and the treatment efficiency of the malodor generating substance is increased. In addition, a fluid pump (not shown) may be further provided between the storage tank T3 and the fluid storage tank T1.
이때, 악취유발 액체의 특성에 따라 부유고형물을 포함하고 있을 수 있으므로, 물분무체(832)와 담체카트리지(831)는 제거될 수 있다. 또는, 물분무체(832)와 담체카트리지(831)를 그대로 포함하며 물분무체(832)에 공급되는 물은 수돗물과 같이 깨끗하게 처리된 물을 공급하도록 할 수 있다. At this time, since it may contain a suspended solid according to the characteristics of the malodor-causing liquid, the
10 : 악취제거장치
1 : 메인주입관 2 : 악취주입관 3 : 기포발생부
31 : 배출구 32 : 홈 4 : 하우징부
41 : 배출공간 5 : 초음파 진동자 6 : 벤츄리관
61 : 채널 7 : 혼합부재 71 : 스크류
711 : 일단 712 : 타단 8 : 본체
81 : 저장조 811 : 회수관 812 : 유체배출라인 813 : 반송라인
82 : 기체배출라인 83 : 재처리부 831 : 담체카트리지 832 : 물분무체
833 : 흡착카트리지 T1 : 유체저장탱크 P1 : 유체펌프
T2 : 가스저장탱크 P2 : 기체펌프 T3 : 저류조
A : 사이각10: odor removal device
1: Main injection pipe 2: Odor injection pipe 3: Bubble generation part
31: outlet 32: groove 4: housing part
41: discharge space 5: ultrasonic vibrator 6: venturi tube
61
711: first 712: the other end 8: the body
81: reservoir 811: recovery pipe 812: fluid discharge line 813: conveying line
82
833: adsorption cartridge T1: fluid storage tank P1: fluid pump
T2: Gas Storage Tank P2: Gas Pump T3: Storage Tank
A: Between angle
Claims (9)
상기 메인주입관에 연통되며 상기 유체에 악취공기를 주입하는 악취주입관;
상기 메인주입관을 통하여 주입된 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 발생시키는 기포발생부;
상기 기포발생부를 이격되게 감싸 일측이 개방된 배출공간을 형성하고 있으며, 상기 기포발생부에서 상기 배출공간으로 배출되는 유체가 충돌되어 상기 캐비테이션 기포가 파괴되면서 유동되며 배출되는 하우징부; 그리고
상기 하우징부에 구비되며, 상기 배출공간에서 캐비테이션 기포의 활성을 촉진하는 초음파 진동자;를 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.A main injection pipe into which fluid is injected;
Odor injection pipe communicating with the main injection pipe for injecting odor air into the fluid;
A bubble generator configured to generate swirl flow by the fluid injected through the main injection pipe and to generate cavitation bubbles;
A housing part which surrounds the bubble generating part to form a discharge space in which one side is opened and flows while the fluid discharged from the bubble generating part to the discharge space collides and the cavitation bubble is destroyed; And
And an ultrasonic vibrator provided in the housing part to promote the activity of the cavitation bubbles in the discharge space.
상기 메인주입관에 연통되며 상기 유체에 악취공기를 주입하는 악취주입관;
상기 메인주입관을 통하여 주입된 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 발생시키는 기포발생부;
상기 기포발생부를 이격되게 감싸 일측이 개방된 배출공간을 형성하고 있으며, 상기 기포발생부에서 상기 배출공간으로 배출되는 유체가 충돌되어 상기 캐비테이션 기포가 파괴되면서 유동되며 배출되는 하우징부; 그리고
상기 메인주입관에 장착되며, 상기 메인주입관을 통과하는 유체에 캐비테이션 기포 발생을 촉진하는 초음파 진동자;를 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.A main injection pipe into which fluid is injected;
Odor injection pipe communicating with the main injection pipe for injecting odor air into the fluid;
A bubble generator configured to generate swirl flow by the fluid injected through the main injection pipe and to generate cavitation bubbles;
A housing part which surrounds the bubble generating part to form a discharge space in which one side is opened and flows while the fluid discharged from the bubble generating part to the discharge space collides and the cavitation bubble is destroyed; And
And an ultrasonic vibrator mounted on the main injection pipe, the ultrasonic vibrator facilitating the generation of cavitation bubbles in the fluid passing through the main injection pipe.
유체를 저장하고 있으며, 상기 메인주입관이 연결되어 상기 메인주입관에 유체를 공급하는 유체저장탱크; 그리고
상기 하우징부에서 배출된 유체가 상기 유체저장탱크로 이동되는 반송라인;을 더 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.The method of claim 1 or 2,
A fluid storage tank storing fluid and supplying a fluid to the main injection pipe connected to the main injection pipe; And
The gas odor and liquid odor combined odor removing device further comprises a conveying line for moving the fluid discharged from the housing to the fluid storage tank.
상기 반송라인에 설치되며, 상기 반송라인을 통하여 이동하는 유체를 저장하는 저류조를 더 포함하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.4. The method of claim 3,
Gas odor and liquid odor combined odor removing device further comprises a storage tank is installed in the conveying line, and stores the fluid moving through the conveying line.
상기 메인주입관에는 벤츄리관이 연결되고,
상기 악취주입관은 상기 벤츄리관을 통과하는 유체에 악취공기를 주입하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.The method of claim 1 or 2,
Venturi tube is connected to the main injection tube,
The odor injection pipe is a gas odor and liquid odor combined odor removing device for injecting odor air into the fluid passing through the venturi tube.
상기 악취주입관이 연결된 지점과 상기 기포발생부 사이의 상기 메인주입관에 설치되고,
악취가스를 함유하는 유체가 충돌되면서 상기 유체를 선회시켜 상기 악취가스와 유체를 혼합하는 혼합부재가 더 포함되는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.The method of claim 1 or 2,
It is installed in the main injection pipe between the point where the odor injection pipe is connected and the bubble generating unit,
Gas malodor and liquid malodor combined odor removing device further comprises a mixing member for mixing the malodor gas and fluid by turning the fluid while the fluid containing the malodor gas collides.
상기 혼합부재는
상기 메인주입관의 중심을 기준 축으로 하여 어느 한 방향으로 꼬아진 적어도 한 쌍의 스크류를 포함하고,
어느 한 스크류는 이웃하는 스크류와 비연속적으로 접하는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.In claim 6,
The mixing member
At least one pair of screws twisted in either direction with respect to the center of the main injection pipe as a reference axis,
One screw is a gaseous odor and liquid odor combined odor removing device that is in contact with a neighboring screw discontinuously.
상기 스크류는 적어도 1/4 회전으로 꼬아진 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.In claim 7,
The screw is a gaseous odor and liquid odor combined odor removing device twisted at least 1/4 rotation.
어느 한 스크류의 일단에 접하는 이웃하는 스크류의 타단은 서로 90°로 엇갈리는 기체상 악취 및 액체상 악취 겸용 악취제거장치.In claim 7,
The other end of the neighboring screw in contact with one end of any one of the screw is a gas odor and liquid odor combined odor removing device that is staggered 90 ° to each other.
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