KR101133116B1 - 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치 - Google Patents
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Abstract
이를 위하여, 캐스터를 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소로부터 유입되는 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로; 상기 사일로의 일측에 구비되어 사일로로부터 유입되는 악취가스가 중화제에 의해 중화되도록 하는 공간인 탈취실; 상기 탈취실의 공간에 중화제를 분사시켜 악취가스를 중화시키는 복수개의 분사기; 상기 탈취실의 하측부에 위치되어 악취가스와 반응된 중화제를 집수하는 집수탱크; 상기 집수탱크에 집수된 중화제를 상기 분사기에 재공급하여 중화제가 탈취실의 공간에 재분사되도록 하는 순환펌프; 상기 집수탱크의 상측부에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 여과한 후 중화된 가스만이 배출되도록 하는 여과필터; 상기 집수탱크의 내부 또는 여과필터의 하측부에 구비되어 자외선을 통해 악취가스를 분해시키는 자외선램프; 상기 탈취실과 집수탱크에 구비되어 악취가스의 농도를 검출하거나 중화제의 산성도를 검출하는 센서; 상기 집수탱크의 일측에 구비되어 하우징 외부의 저류조에 중화제를 배출시키는 바이패스펌프; 상기 바이패스펌프와 저류조를 연결하며 산소공급펌프로부터 공급되는 산소와 중화제가 혼합되도록 하는 혼합기; 및 상기 센서에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단을 포함하는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 제공된다.
Description
본 발명은 가축분뇨 악취가스 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가축 분뇨 등 축산 폐기물에서 발생하는 암모니아 및 황화수소 등과 같은 악취가스를 정화하여 외부로 배출시키고 악취가스와 반응된 중화제에 산소를 혼합시켜 미생물 배양조건을 향상시킨 상태에서 저류조로 배출시킬 수 있는 악취가스 제거를 위한 구성부들이 콤팩트하게 구성될 수 있는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치에 관한 것이다.
2005년 2월부터 시행된 악취방지법(환경부)에 의하면 2006년 1월 1일부터 돼지 사육시설 면적이 50 ㎡ 이상 되는 축산시설에 대해서 암모니아, 황화수소 등 지정 악취가스의 배출에 대한 규제가 실시되고 있다. 이는, 축산시설이 위치한 부지의 경계선에서 측정한 지정 악취가스의 농도가 각각의 배출허용기준을 만족해야 하는 법령으로 돈사에 인접한 지역에서 악취가스로 인한 문제를 해결하기 위한 법이다. 현재의 악취방지법은 시행 초기로서 폐수관리법과 같이 엄격하게 적용되고 있지 않지만 향후 몇 년 이내에 돼지 축산농가에서는 상기 악취방지법을 엄격히 준수해야 하는 상황이 다가 오고 있다. 그러므로 이러한 악취방지법을 만족하기 위해서는 돼지 축산시설으로부터 배출되는 공기에 존재하는 악취가스를 제거하는 시스템의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
또한, 이러한 악취방지법 뿐만 아니라 농축산 시장의 개방에 따른 축산농가의 경쟁력 확보를 위해서도 보다 양질의 돼지를 생산하기 위한 경쟁력 있는 돼지 축산시설이 갖추어져야 하고, 돼지의 품질 향상을 위해서 돼지 축산시설 내를 보다 청결하게 유지하고 관련 질병들을 없애는 악취가스 제거시스템이 반드시 필요하다.
그러나 종래의 악취가스를 제거하기 위한 장치 및 방법으로는, 탈취탑을 적용하여 악취를 함유하는 가스에 다수의 노즐로 물을 뿌려 악취를 제거하는 수세장치 및 수세방법과, 또는 탈취탑 내에 활성탄, 실리카겔, 제올라이트 등과 같은 흡착제를 배치하여 악취물질을 흡착 제거하는 활성탄흡착장치 및 활성탄흡착방법과, 또는 탈취탑 내에 흡착제 대신 특정 미생물을 배치하여 미생물이 악취물질을 분해 제거하는 미생물분해장치 및 미생물분해방법 등이 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 악취가스 제거 장치 및 방법은, 모두 탈취탑을 적용하고 있으나, 상기와 같은 탈취탑의 경우 축산시설의 한 공간에 큰 면적을 차지하면서 고정 설치되기 때문에 설치구조가 매우 복잡하고 설비에 고비용이 소요되며 이동이 불가능하고 특히, 활성탄 흡착방법과 미생물분해방법의 경우 주기적으로 활성탄 또는 미생물의 교체가 필요하므로 관리가 어렵고 비경제적인 문제점이 있다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본원의 출원인은 특허등록 제10-0984387호의 ‘콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치’를 발명한 바 있으나, 상기와 같은 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치의 경우, 악취가스를 중화시키는 수단이 탈취탑이 아닌 중화탱크로 구성되고 상기 중화탱크에 스크라버가 중화제를 바이패스시켜 악취가스의 예비 중화가 이루어지도록 하고 있기 때문에, 상기 중화탱크와 스크라버를 통해 제공되는 중화공간이 매우 협소하여 많은 양의 악취가스를 신속하게 중화시키기에는 큰 어려움이 있고, 이로 인하여 악취가스 제거효율도 저하되는 문제점이 있다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본원의 출원인은 특허등록 제10-0984387호의 ‘콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치’를 발명한 바 있으나, 상기와 같은 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치의 경우, 악취가스를 중화시키는 수단이 탈취탑이 아닌 중화탱크로 구성되고 상기 중화탱크에 스크라버가 중화제를 바이패스시켜 악취가스의 예비 중화가 이루어지도록 하고 있기 때문에, 상기 중화탱크와 스크라버를 통해 제공되는 중화공간이 매우 협소하여 많은 양의 악취가스를 신속하게 중화시키기에는 큰 어려움이 있고, 이로 인하여 악취가스 제거효율도 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 종래의 중화탱크에 비해 큰 공간을 가지는 탈취실에서 중화액을 통해 중화시킨 후 복수개의 여과수단을 통해 악취가스 중의 악취물질을 흡착한 후 외부로 배출시키며 상기 악취가스와 반응된 중화제에 산소를 혼합시켜 저류조로 배출시킬 수 있는 악취가스 제거를 위한 구성부들이 콤팩트하게 구성되어 이동이 가능하고 설치면적을 축소하여 설치비용을 절감하되 큰 중화공간을 통하여 악취가스 제거효율을 향상시킬 수 있는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 탈취실에 악취가스와 반응된 중화제가 집수되는 집수탱크로부터 중화제가 바이패스되도록 하여 중화제의 사용효율과 악취가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 집수탱크에 집수된 중화제가 산소와 혼합된 상태에서 미생물을 이용하여 탈질 및 탈황 처리를 수행하는 저류조로 유입되도록 하여 저류조에서의 미생물을 이용한 처리 효율을 향상시킬 수 있는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위하여, 캐스터를 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소로부터 유입되는 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로; 상기 사일로의 일측에 구비되어 사일로로부터 유입되는 악취가스가 중화제에 의해 중화되도록 하는 공간인 탈취실; 상기 탈취실의 공간에 중화제를 분사시켜 악취가스를 중화시키는 복수개의 분사기; 상기 탈취실의 하측부에 위치되어 악취가스와 반응된 중화제를 집수하는 집수탱크; 상기 집수탱크에 집수된 중화제를 상기 분사기에 재공급하여 중화제가 탈취실의 공간에 재분사되도록 하는 순환펌프; 상기 집수탱크의 상측부에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 여과한 후 중화된 가스만이 배출되도록 하는 여과필터; 상기 집수탱크의 내부 또는 여과필터의 하측부에 구비되어 자외선을 통해 악취가스를 분해시키는 자외선램프; 상기 탈취실과 집수탱크에 구비되어 악취가스의 농도를 검출하거나 중화제의 산성도를 검출하는 센서; 상기 집수탱크의 일측에 구비되어 하우징 외부의 저류조에 중화제를 배출시키는 바이패스펌프; 상기 바이패스펌프와 저류조를 연결하며 산소공급펌프로부터 공급되는 산소와 중화제가 혼합되도록 하는 혼합기; 및 상기 센서에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단을 포함하는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 제공된다.
여기서, 상기 중화제는, ph 3(ㅁ1)의 황산(H2SO4) 또는 인산(P2O5) 용액인 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합기는, 바이패스펌프와 저류조를 연결하며 중화제가 유입되는 중화제유입관; 상기 중화제유입관의 내부에 2중관 구조로 구비되며 외부의 산소공급펌프로부터 산소가 공급되는 산소공급관; 및 상기 중화제유입관의 내주연에 형성되어 중화제가 와류되면서 산소와 혼합되도록 하는 와류날개를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 탈취실에서 중화제를 통해 1차 중화시킨 후 집수탱크에서 2차 중화시켜 여과필터를 통해 필터링한 후 외부로 배출시키는 구성부들이 하우징의 내부에 콤팩트하게 구성되어 악취가스 제거장치의 이동을 가능하게 하고 설치면적을 축소하여 설치비용을 절감하되 넓은 중화공간을 통하여 악취가스 제거효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 집수탱크에 집수된 중화제 또는 배양액에 산소를 혼합시킨 후 저류조로 바이패스되도록 하여, 저류조에 별도의 폭기수단을 구비하지 않고 미생물을 이용한 탈질 및 탈황의 처리가 가능하도록 하여 악취가스의 처리효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 개략적으로 나타낸 구성도;
도 2는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도;
도 3은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도;
도 4는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치에 있어서 악취가스와 반응된 중화제에 산소를 혼합시키는 혼합파이프를 나타낸 도면;
도 5a와 도 5b는 각각 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 실제 축산시설에 적용된 상태를 나타낸 사진;
도 6은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 적용된 축산시설의 복합악취강도를 나타낸 그래프이다 .
도 2는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도;
도 3은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도;
도 4는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치에 있어서 악취가스와 반응된 중화제에 산소를 혼합시키는 혼합파이프를 나타낸 도면;
도 5a와 도 5b는 각각 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 실제 축산시설에 적용된 상태를 나타낸 사진;
도 6은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 적용된 축산시설의 복합악취강도를 나타낸 그래프이다 .
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치에 있어서 악취가스와 반응된 중화제에 산소를 혼합시키는 혼합파이프를 나타낸 도면이다. 또한, 도 5a와 도 5b는 각각 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 실제 축산시설에 적용된 상태를 나타낸 사진이고, 도 6은 도 1의 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 적용된 축산시설의 복합악취강도를 나타낸 그래프이다 .
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치는, 축산시설 등에 구비된 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에 접근이 용이하도록 캐스터를 가지는 하우징(H), 상기 하우징(H)의 내부에 구비되며 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등으로부터 유입되는 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로(110), 상기 사일로(110)의 일측에 구비되어 사일로(110)로부터 유입되는 악취가스가 중화제에 의해 중화되도록 하는 공간인 탈취실(120), 상기 사일로(110)와 탈취실(120)의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로(110)를 경유하여 탈취실(120)에 유입되도록 하는 터보팬(130), 상기 탈취실(120)의 공간에 중화제를 분사시켜 악취가스를 중화시키는 복수개의 분사기(140), 상기 탈취실(120)의 일측에 구비되어 상기 분사기(140)에 중화제를 공급하는 중화제공급탱크(T1), 상기 탈취실(120)의 하측부에 위치되어 악취가스와 반응된 중화제를 집수하는 집수탱크(T2), 상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제를 상기 분사기(140)에 재공급하여 중화제가 탈취실(120)의 공간에 재분사되도록 하는 순환펌프(150), 상기 집수탱크(T2)의 상측부에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 여과한 후 중화된 가스만이 배출되도록 하는 여과필터(160), 상기 집수탱크(T2)의 내부 또는 여과필터(160)의 하측부에 구비되어 자외선을 통해 악취가스를 분해시키는 자외선램프(UV), 상기 탈취실(120)과 집수탱크(T2)에 구비되어 악취가스의 농도를 검출하거나 중화제의 산성도를 검출하는 센서(S), 상기 집수탱크(T2)의 일측에 구비되어 축산시설 등에 구비된 저류조 등에 상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제를 배출시키는 바이패스펌프(170), 상기 바이패스펌프(170)와 저류조를 연결하는 파이프 사이에 연결되며 산소공급펌프(O)로부터 공급되는 산소와 중화제가 혼합되도록 하는 혼합기(M) 및 상기 센서(S)에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단(C)을 포함한다.
상기 하우징(H)은, 상기 구성부들이 수용되는 수용공간이 구비되는 육면체 형상의 바디를 가지며, 하단부에 캐스터가 구비되어 축산시설 등에 구비된 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에 접근이 용이하도록 이동할 수 있어 상기와 같은 구성을 가지는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치의 적용을 보다 용이하게 할 수 있고, 이를 통하여 제반 설비의 설치에 따른 공간의 제약과 고비용의 문제점을 해결할 수 있다.
여기서, 상기 하우징(H)은 가로 2m, 세로 1m 및 높이 1.8m의 체적을 가지며, 이를 통하여 콤팩트한 악취가스 제거장치의 구성을 가능하게 한다.
상기 사일로(110)는, 상기 하우징(H)의 내부에 구비되며 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등으로부터 유입되는 악취가스의 입자를 분리시키는 것으로, 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 인렛과 흡입팬을 통해 연결되며, 20 L 정도의 용량을 가지는 원통형 또는 원추형상의 공간을 통하여 악취가스 중의 입자는 공간의 하부로 가라앉도록 하여 악취가스와 입자를 분리할 수 있다.
여기서, 상기 사일로(110)의 내부 공간에는 인렛을 통해 유입된 악취가스의 입자를 강제적으로 분리하기 위한 분리수단으로 복수개의 프리필터 등이 더 구비되는 것이 바람직하고, 상기 내부 공간 하부에 가라앉은 입자 또는 오물은 벤트를 통해 외부로 배출되도록 하거나 다시 분뇨처리장 또는 분뇨저장소로 유입되도록 할 수 있다.
따라서 상기 사일로(110)에 의하면, 상기 인렛을 자바라 등과 같은 파이프를 이용하여 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결되도록 하는 간단한 연결 작업만으로 별도의 부대시설 설치작업 없이 상기 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치가 용이하게 악취가스를 제거하도록 할 수 있다.
상기 탈취실(120)은, 상기 사일로(110)의 일측에 구비되어 사일로(110)로부터 유입되는 악취가스가 중화제에 의해 중화되도록 하는 공간으로, 약 700L 내지 1300L의 용량을 가지는 원통형 또는 다면체로 형성되고 내부를 육안으로 확인 할 수 있는 투시창을 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 종래의 중화탱크에 비하여 비교적 큰 용량을 통해 많은 양의 악취가스의 유입과 중화를 가능하게 할 수 있다.
여기서, 상기 악취가스는 후술된 분사기(140)로부터 분사되는 중화제에 의해 수세방식으로 1차 중화 처리되고 상기 악취가스와 반응된 중화제는 후술된 집수탱크(T2)로 집수되어 집수탱크(T2)의 내부에서 2차 중화 처리된다.
한편, 상기 중화제는, 무색 무취의 강한 산성으로 유기물을 분해하고 여러 가지 약품을 만드는 기초 원료로서 화학공업에 널리 사용되며 특히, 악취가스 중 암모니아와 반응할 경우 황산암모늄((NH4)2SO4)을 생성하여 암모니아에 대한 탈취효과가 높은 황산(H2SO4)이나 인산암모늄(NH4H2PO4)을 생성하여 암모니아에 대한 탈취효과가 높은 인산(P2O5) 용액인 것이 바람직하며, 그 농도는 ph 3(±1) 정도인 것이 좋다. 한편, 상기 중화제에 의해 중화되어 생성되는 황산암모늄과 인산암모늄은 토양의 질소나 인을 공급할 수 있는 액비로 사용될 수 있다.
또한, 상기 중화제는, 알칼리성 용액인 수산화나트륨(NaOH)이나 차염소산나트륨(NaClO)일 수 있으며, 그 농도는 농도 ph 7-11 정도로 조절하여 황화수소(H2S)나 메르캅탄류를 제거할 수도 있다. 이때, 상기 차염소산나트륨인 경우 유효염소농도는 800ppm - 900ppm인 것이 적당하다.
상기 터보팬(130)은, 상기 사일로(110)와 탈취실(120)의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로(110)를 경유하여 탈취실(120)에 유입되도록 하는 것으로, 악취가스에 포함된 산성 성분에 대하여 내구성을 가지는 것이 좋다.
상기 복수개의 분사기(140)는, 상기 탈취실(120)의 공간에 중화제를 분사시켜 악취가스를 중화시키는 것으로, 각각의 분사기(140)에는 분사노즐이 하향으로 설치되며 그 개수와 간격은 탈취실(120)의 전체 용적과 중화제가 분사되는 하방 영역이 상호 중복되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 중화제공급탱크(T1)는, 상기 탈취실(120)의 일측에 구비되어 분사기(140)에 중화제를 공급하는 것으로, 중화제가 저장되는 탱크와, 상기 탱크의 내부에서 중화제가 교반되도록 프로펠러를 구동시키는 구동모터와, 중화제를 분사기(140)에 공급하는 공급펌프를 포함한다.
상기 집수탱크(T2)는, 상기 탈취실(120)의 하측부에 위치되어 악취가스와 반응된 중화제를 집수하는 것으로, 탈취실(120)의 내부에서 악취가스와 반응된 중화제가 집수된 상태에서 탈취실(120)에서 중화 처리되지 않은 악취가스와 중화제의 접촉에 따른 기포발생을 통하여 악취가스의 2차 중화가 이루어지는 공간으로, 700 L 정도의 용량을 가지고 부피의 3/4 정도로 중화제가 집수된다.
여기서, 상기 탱크는, 화학적인 반응조 뿐만 아니라 생물학적 처리방법에서 사용될 경우 생물반응조로 사용되어 암모니아가스 제거가 가능하고, 이때 사용될 수 있는 미생물로서는 Paracossus denitrificans, Pseudomonas spp. 등이 이용될 수 있다. 한편, 상기 생물학적 처리방법에서 미생물에 의해 반응이 완료된 배양액은, 친환경농업의 토양에 질소나 인을 공급할 수 있는 액비로 사용될 수 있다. 또한, 상기 탱크에는 히터가 구비되어 탱크 내부를 항상 25 ℃ - 30 ℃ 온도를 유지하도록 하여 중화제의 중화 조건을 극대화시키는 것이 바람직하다.
상기 순환펌프(150)는, 상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제를 상기 분사기(140)에 재공급하여 중화제가 탈취실(120)의 공간에 재분사되도록 하는 것으로, 집수탱크(T2)에 집수된 중화제의 산성도를 후술된 센서(S)를 통해 측정한 후 중화제의 농도가 ph 7-11 정도인 경우 다시 탈취실(120)에 재분사하여 중화제의 재활용도를 향상시킬 수 있다.
상기 여과필터(160)는, 상기 집수탱크(T2)의 상측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 것으로, 중화되지 않은 악취가스를 흡착하기 위한 착콜필터를 포함한다.
여기서, 상기 여과필터(160)는 댐퍼에 의해 개폐 가능한 라인을 통하여 집수탱크(T2)의 상단부에 연결되고 상기 중화된 악취가스의 가스만이 댐퍼에 의해 개폐 가능한 라인을 통하여 외부로 배출되도록 할 수 있으며, 차압계(미도시)를 이용하여 착콜필터의 교체시기를 판단할 수 있다.
상기 자외선램프(UV)는, 상기 집수탱크(T2)의 내부 또는 여과필터(160)의 하측부에 구비되어 자외선을 통해 악취가스를 분해시키는 것으로, 약 253 nm의 파장을 이용하여 상기 악취가스를 분해시킨다.
상기 센서(S)는, 상기 탈취실(120)과 집수탱크(T2)에 구비되어 악취가스의 농도를 검출하거나 중화제의 산성도를 검출하는 것으로, 악취가스의 농도를 검출하는 가스센서와 중화제의 산성도를 검출하는 ph센서를 포함하며, 상기 센서들에 의해 검출된 악취가스의 농도와 중화제의 산성도는 제어수단(C)에 제공된다.
상기 바이패스펌프(170)는, 상기 집수탱크(T2)의 일측에 구비되어 축산시설 등에 구비된 저류조 등에 상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제를 배출시키는 것으로, 집수탱크(T2)의 하측부에 벤트를 통해 연결된다.
상기 혼합기(M)는, 상기 바이패스펌프(170)와 저류조를 연결하는 파이프 사이에 연결되어 중화제와 산소가 혼합되도록 하는 것으로, 바이패스펌프(170)와 저류조를 연결하는 파이프 사이에 연결되며 중화제가 유입되는 중화제유입관(IP), 상기 중화제유입관(IP)의 내부에 2중관 구조로 구비되며 외부의 산소공급펌프(O)로부터 산소가 공급되는 산소공급관(OP) 및 상기 중화제유입관(IP)의 내주연에 나선형으로 형성되어 중화제가 와류되면서 산소와 신속하고 효율적으로 교반(또는 혼합)되도록 하는 와류날개(EW)를 포함한다.
따라서 상기 혼합기(M)에 의하면, 센서(S)에 의해 검출된 집수탱크(T2)의 중화제의 농도가 해당 농도를 가지지 못하거나 또는, 집수탱크(T2)가 생물학적 반응조의 기능을 하는 경우 미생물에 의해 반응이 완료된 배양액을 저류조 등으로 공급시 중화제 또는 배양액에 산소를 혼합시켜 저류조 내부에서 상기 중화제 또는 배양액의 미생물 처리 조건을 향상시켜 탈질 및 탈황의 처리효율이 향상되도록 할 수 있는데, 이는, 상기 저류조에서 중화제 또는 배양액을 미생물을 이용하여 처리하는 경우 산소의 공급을 통하여 저류조 내부에서 상기 중화제 또는 배양액에 미생물의 증식을 높임으로써 이루어질 수 있다. 또한, 상기 저류조에 별도의 폭기수단을 설치하지 않아도 되어 그 비용을 절약할 수도 있다.
상기 제어수단(C)은, 상기 센서(S)로부터 악취가스의 농도와 중화제의 산성도 정보를 제공받아, 예를 들면, 집수탱크(T2)에 집수되는 중화제가 산성도 ph 3 정도를 유지하도록 중화제공급탱크(T1)로부터 수시로 중화제가 공급되도록 하거나 또는 분사기(140)에 재공급되도록 하고, 상기 탈취실(120)의 악취가스 농도와 집수탱크(T2)의 악취가스 농도 또는 여과필터(160)를 경유하여 배출되는 악취가스 농도를 비교하여 분사기(140)의 동작 시간 등을 제어하여, 악취가스의 중화효율을 향상시키거나, 집수탱크(T2)에 집수된 중화제 또는 배양액을 저류조로 배출시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 하우징(H)에 구비된 사일로(110)의 인렛이 자바라 등과 같은 파이프에 의해 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결된 상태에서 제어수단(C)의 제어에 따라 터보팬(130)이 작동하여 악취가스가 사일로(110)에 유입되어 악취가스와 입자가 분리된다.
이후, 상기 터보팬(130)에 의해 상기 입자가 분리된 악취가스만이 탈취실(120)에 유입되고, 복수개의 분사기(140)로부터 중화제공급탱크(T1)의 중화제가 공급되어 분사되면서 악취가스가 1차 중화된다.
이후, 상기 악취가스와 중화 반응된 중화제가 집수탱크(T2)에 집수되어 집수탱크(T2) 내부에서 중화제와 반응되지 않은 악취가스가 2차 중화된다.
이후, 또는 이와 동시에, 상기 집수탱크(T2)의 내부 또는 집수탱크(T2)의 상측부에 구비된 자외선램프(UV)에 의해 집수탱크(T2)에 집수되지 않고 부유되어 정화되지 않은 악취가스가 분해되고, 집수탱크(T2)의 상측부에 구비된 복수개의 여과필터(160)에 의해 상기 중화제와 자외선에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질이 흡착된 후 중화 처리된 악취가스만이 외부로 배출된다.
한편, 상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제 또는 상기 집수탱크(T2)가 생물학적 반응조의 기능을 하는 경우 미생물에 의해 반응이 완료된 배양액이 혼합기(M)에 의해 산소와 혼합된 상태로 저류조 등으로 공급되어 저류조 내부에서 탈질 및 탈황의 처리가 이루어진다.
이때, 제어수단(C)은, 상기 악취가스의 중화를 위한 상기 구성부들의 동작 중 센서(S)로부터 악취가스의 농도와 중화제의 산성도 정보를 제공받아 상기 탈취실(120)의 중화제가 산성도 ph 3 정도를 유지하도록 중화제공급탱크(T1)로부터 수시로 중화제가 공급되도록 하거나, 또는 분사기(140)에 재공급되도록 하고, 상기 탈취실(120)의 악취가스 농도와 집수탱크(T2)의 악취가스 농도 또는 여과필터(160)를 경유하여 배출되는 악취가스 농도를 비교하여 분사기(140)의 동작 시간 등을 제어하여, 악취가스의 중화효율을 향상시키거나, 집수탱크(T2)에 집수된 중화제 또는 배양액을 저류조로 배출시킨다.
이에, 상기와 같이 동작되는 제어수단(C)에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스의 처리에 따른 냄새가 처리 전에는 복합악취강도(희석배수)가 약 300배 내지 500배 정도 였으나, 처리 후에는 복합악취강도(희석배수)가 약 30배 이하로 절감될 수 있고, 90% 이상의 냄새 제거 효율을 가질 수 있다.
따라서 상술한 바에 따르면, 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 탈취실에서 중화제를 통해 1차 중화시킨 후 집수탱크에서 2차 중화시켜 여과필터를 통해 필터링한 후 외부로 배출시키는 구성부들이 하우징의 내부에 콤팩트하게 구성되어 악취가스 제거장치의 이동을 가능하게 하고 설치면적을 축소하며 설치비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 집수탱크에 집수된 중화제 또는 배양액에 산소를 혼합시킨 후 저류조로 바이패스되도록 하여, 저류조에 별도의 폭기수단을 구비하지 않고 미생물을 이용한 탈질 및 탈황의 처리가 가능하도록 하여 악취가스의 처리효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
Claims (3)
- 캐스터를 가지는 하우징(H);
상기 하우징(H)의 내부에 구비되며 분뇨처리장 또는 분뇨저장소로부터 유입되는 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로(110);
상기 사일로(110)의 일측에 구비되어 사일로(110)로부터 유입되는 악취가스가 중화제에 의해 중화되도록 하는 공간인 탈취실(120);
상기 탈취실(120)의 공간에 중화제를 분사시켜 악취가스를 중화시키는 복수개의 분사기(140);
상기 탈취실(120)의 하측부에 위치되어 악취가스와 반응된 중화제를 집수하는 집수탱크(T2);
상기 집수탱크(T2)에 집수된 중화제를 상기 분사기(140)에 재공급하여 중화제가 탈취실(120)의 공간에 재분사되도록 하는 순환펌프(150);
상기 집수탱크(T2)의 상측부에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 여과한 후 중화된 가스만이 배출되도록 하는 여과필터(160);
상기 집수탱크(T2)의 내부 또는 여과필터(160)의 하측부에 구비되어 자외선을 통해 악취가스를 분해시키는 자외선램프(UV);
상기 탈취실(120)과 집수탱크(T2)에 구비되어 악취가스의 농도를 검출하거나 중화제의 산성도를 검출하는 센서(S);
상기 집수탱크(T2)의 일측에 구비되어 하우징(H) 외부의 저류조에 중화제를 배출시키는 바이패스펌프(170);
상기 바이패스펌프(170)와 저류조를 연결하며 산소공급펌프(O)로부터 공급되는 산소와 중화제가 혼합되도록 하는 혼합기(M); 및
상기 센서(S)에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단(C)을 포함하며,
상기 혼합기(M)는,
바이패스펌프(170)와 저류조를 연결하며 중화제가 유입되는 중화제유입관(IP);
상기 중화제유입관(IP)의 내부에 2중관 구조로 구비되며 외부의 산소공급펌프(O)로부터 산소가 공급되는 산소공급관(OP); 및
상기 중화제유입관(IP)의 내주연에 형성되어 중화제가 와류되면서 산소와 혼합되도록 하는 와류날개(EW)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치. - 제1항에 있어서, 상기 중화제는,
ph 2 내지 ph 4의 황산(H2SO4) 또는 인산(P2O5) 용액인 것을 특징으로 하는 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치. - 삭제
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| KR1020110141126A KR101133116B1 (ko) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | 콤팩트형 가축분뇨 악취가스 제거장치 |
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