KR101146831B1 - 다단 적층 구조형 멀티 팩타워 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용제 탱크가 분리 형성된 단일 구조물의 팩타워를 구현함으로써, 일정 용수에 각기 다른 용액을 흡수시켜 산이나 알칼리 등의 수용액을 마련하고, 이러한 수용액들을 각기 다른 경로를 통해 각각의 용제 탱크에 집수하여 순환시키는 방식으로 해당 악취성분을 단계별로 안정화시켜 활성을 제어하게 되는 다단 적층 구조형 멀티 팩타워에 관한 것이다.
상세하게는, 데미스터 필터(10)와 패킹재가 내장되어 습식 타입으로 폐가스를 세정하는 팩타워에 있어서,
제1저장조와 제2저장조(60,70);가 격벽(65)에 의해 분리 형성되고, 이의 상측으로 제1패킹재(40); 하부분사노즐부(30); 제2패킹재(50); 상부분사노즐부(20);가 이격 배치되며, 상기 하부분사노즐부(30)로부터 발생되는 수용액은 제1저장조(60)로 집수되고, 상기 상부분사노즐부(20)로부터 발생되는 수용액은 제2저장조(70)로 집수되어 각각의 이송펌프(5,6)에 의해 순환 반복되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다단 적층 구조형 멀티 팩타워{Pack Tower for Multi Heaping Type}

본 발명은 각종 산업시설이나 환경 위생시설 등에서 배출되는 폐가스를 정화하기 위하여 폐가스 중에 함유되어 있는 악취성분을 제거할 수 있도록 습식 세정 방식으로 이루어지는 탈취 장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 폐가스에 함유된 두 종류 이상의 성질이 다른 악취성분을 악취의 성상에 따라 독립된 공간에 두 대 이상으로 별도 분리 설치하여 처리하던 종래의 팩타워 구조를 개선하여, 용제 탱크와 가스 접촉부가 분리 형성된 단일 구조물의 팩타워로 간편화함으로써, 각각의 용수에 다른 용액을 흡수시켜 산이나 알칼리 등의 수용액을 마련하고, 이러한 수용액들을 각기 다른 경로를 통해 각각의 용제 탱크에 집수하여 순환시키는 방식으로 해당 악취성분을 단계별로 안정화시켜 활성을 제어하게 되는 다단 적층 구조형 멀티 팩타워에 관한 것이다.

악취유발 물질은 발생원에 따라 매우 다양하고, 정유공장이나 화학공장, 분뇨 및 축산폐수처리장, 하수처리장, 도시쓰레기 매립장 등은 도시의 주요 악취 발생원으로 간주되고 있다. 특히, 하수처리장, 축산?분뇨처리장 등과 같은 환경기초시설에서는 이러한 악취의 발생 빈도가 더욱 높아져 주요한 민원의 대상이 되기 때문에 혐오시설로 간주되는 실정이다. 그러나, 이러한 환경기초시설들은 국민생활이나 해당지역 주민들이 생활을 영위함에 있어서 없어서는 안 될 필수 시설물인바, 주요 문제점으로 대두되는 악취발생은 반드시 해결되어야 할 필요성이 있다.

종래의 악취처리방법은 크게 물리적, 화학적 그리고 생물학적 처리방법으로 분류되며, 현재 주로 사용되고 있는 방법으로는 연소법, 세정흡수법, 산화법, 흡착법, 미생물 처리법 등이 있다.

이 중 연소법은 가스 버너로 600에서 800℃ 사이에서 악취가스를 연소시켜 이산화탄소와 물로 분해시키는 직접연소법과, 여기에 백금, 코발트 등의 촉매 그릴을 설치하여 300에서 400℃ 범위 내에서 연소 산화시키는 촉매연소법으로 나눌 수 있으며, 거의 모든 가연성 악취물질 제거에 효율적이지만 연료비 또는 촉매 교체에 소요되는 유지비가 고가이며, 운전관리에 소홀할 경우 질소산화물이 발생되고, 또한 폭발의 위험성이 있다.

그리고, 오존 산화법은 오존의 강력한 산화작용을 활용하여 악취성분을 산화시켜 제거하는 방법으로, 전력량 소비가 적고 유지관리가 용이하여 대용량의 가스 제거에 비교적 효율적이지만, 오존 단독으로는 적용 범위가 좁고 성능이 불충분하여 수세나 촉매 등의 기타 방법과 병용함으로써 고성능을 발휘할 수 없다는 단점이 있다.

활성탄을 이용한 악취제거는 현재 보편적으로 사용되고 있는 방법 중의 하나로, 병원 내부의 각종 약품이나 폐기물 냄새 흡착, 화학공장, 축산?분뇨 및 하수처리장의 악취제거 등 다양한 용도에 적용되고 있다. 이러한 활성탄의 성질은 수분이 존재한 상태에서도 악취를 제거할 수 있고, 저농도 악취물질 제거에 특히 효율적이다. 연소법에 의한 탈취효과와 비교해 보면 이보다는 제거율이 감소하지만 최초 설치비가 저렴하고 운전방법이 용이하다는 이점이 있다. 반면, 활성탄의 세공 안에 각종 악취물질이 축적, 포화상태로 흡착되기 시작하면 신탄으로 흡착탄을 교체해 주어야 하고, 제거 대상 물질의 농도가 높을 경우 세척, 흡수, 냉각, 응축 등의 전처리 단계를 병행하여 농도를 저감시킨 다음, 활성탄 흡착을 행해야 하는 단점이 있다.

또한, 생물학적 처리방법은 악취가 나무 부스러기나 토양을 통과할 때 미생물을 이용하여 흡착된 악취물질을 분해시키는 방법이다. 최근 미국, 일본 및 유럽 등지에서는 물리, 화학적 탈취방법보다 경제적이고 효율면에서도 안정적인 생물학적 방법으로 기술전환이 이루어지고 있는 실정이다. 특히, 담체를 이용하여 미생물 밀도, 접촉면적, 접촉시간을 증가시켜 고효율의 탈취를 목적으로 하는 바이오필터 기술에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 그러나, 부지면적을 많이 차지하는 단점과 함께, 반응속도 및 효율이 높은 공정개발이 절실히 요구되는 상황이다.

한편, 수용성이 크거나 약액과 반응성이 높은 성분에 대하여 고성능을 가지고 있는 세정법은 수세법과 약액 세정법으로 구분되는데 악취 가스를 물이나 산, 알칼리 수용액으로 세척하여 중화, 산화, 환원 반응을 이용하여 탈취하는 방법이다.

하지만, 이러한 세정법을 구현하기 위한 종래의 장치에 따르면 하나의 구조물로는 하나의 악취성분만을 탈취할 수 있도록 이루어져 있어서, 보다 다양한 악취성분을 일괄적으로 제거하고자 할 경우에는 불가피하게 별도의 장치를 따로 설비하여야 하는바, 이로 인해 설치 비용이 과다해지는 것은 물론, 비교적 넓은 설치 면적이 확보되어야 하며, 장치 구성이 복잡해지고 운전이 까다로워 유지관리에 필요한 인력의 전문적인 지식이 요구되는 등 많은 제약이 따르게 된다. 또한, 수용액의 이송을 위한 곡관이 추가 설치됨에 따라 이송 압력손실이 증대되어 동력비나 인건비 등의 유지 관리비용이 상대적으로 높아지게 되는 폐단이 초래된다.

본 발명은 상기의 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 구조물(팩타워)만으로도 폐가스에 함유되어 있는 각기 다른 성질의 악취성분들을 복합적으로 제거할 수 있도록 구성하는 것에 그 목적이 있다.

그리고, 악취성분과 반응을 일으키는 수용액들을 별도 분리하여 수용하고 또 순환시킬 수 있는 구조를 구현하는 것에 또 다른 목적이 있다.

이를 구현하기 위하여 구성되는 본 발명의 다단 적층 구조형 멀티 팩타워는,

제1저장조와 제2저장조;가 격벽에 의해 분리 형성되고, 이의 상측으로 제1패킹재; 하부분사노즐부; 제2패킹재; 상부분사노즐부;가 교차 배치되며, 상기 하부분사노즐부로부터 발생되는 수용액은 제1저장조로 집수되고, 상기 상부분사노즐부로부터 발생되는 수용액은 제2저장조로 집수되어 각각의 이송펌프에 의해 순환 반복되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2저장조는 상방을 개구하여 내통되게 형성하고, 상부분사노즐부 및 제2패킹재를 거쳐 하강하는 수용액이 집수될 수 있도록 상기 하부분사노즐부와 제1패킹재의 일측 영역을 상하 관통 형성하여서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1저장조의 상면에는 집수홀이 천공되고, 상기 집수홀을 통해 하부분사노즐부와 제1패킹재를 거쳐 하강하는 수용액이 유입될 수 있도록 제1,2저장조의 상면을 집수홀의 방향으로 하향되게 구성하는 것을 포함한다.

또한, 상기 제2패킹재와 하부분사노즐부 사이 공간에는 상단집수프레임 및 하단집수프레임이 더 형성되고, 상기 상단집수프레임과 하단집수프레임은 제2저장조 상방의 내통된 공간에 대해 하향 절곡되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상단집수프레임과 하단집수프레임의 각 단부는 서로 중첩되도록 배치되는 것을 포함한다.

또한, 상기 데미스터 필터 상측에는 송풍팬이 구비된 사이클론을 형성하고, 상기 사이클론에 아로마(Aroma)를 투입하여 마스킹 처리하는 것을 포함한다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 산 및 알칼리 수용액 등을 일괄적으로 수용하여 폐가스에 포함된 악취성분들을 단일 팩타워를 통해 제거할 수 있도록 함으로써, 하나의 팩타워만으로도 악취성분들의 단계별 제거가 이루어질 수 있는 이점이 있다.

또한, 악취성분과 반응을 일으키는 수용액들을 별도 분리하여 수용하고 또 순환시킬 수 있도록 다단 적층 구조로 구현함으로써, 비교적 협소한 공간에서도 운용 가능하게 되면서 종래와 달리 설치 면적이 과다하게 요구되지 않으며, 유지관리비와 함께 설치비용 또한 절감되어 악취 탈취기능의 효율성이 극대화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 멀티 팩타워 외형 사시도.
도 2는 도 1의 내부 구성도.
도 3은 본 발명에 의하여 폐가스가 유입되고 배출되는 과정을 보인 흐름 상태도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

급속한 산업화 과정에서 인지하지 못하였던 환경보전의 개념이 인식됨에 따라 오염된 환경을 정화하기 위한 일련의 기술사상들이 활발히 제공되고 있으며, 본 발명은 이에 대한 연구 결과의 하나로서, 습식 세정방식에 의한 팩타워를 제공하여 퇴비 및 액비제조시설 등의 가동시 발생되는 악취가스를 보다 효율적으로 제거하고자 한다. 이러한 습식 세정방식은 악취물질을 흡수할 수 있는(반응할 수 있는) 흡수용액과 대상 악취물질을 상호 접촉시켜 흡수하는 방법으로, 본 발명에서는 이를 구현하기 위하여 다단 적층 구조로 이루어지는 멀티 팩타워(100)를 구성하였으며, 하기에 기술할 내용은 이에 관련된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 멀티 팩타워 외형 사시도이고, 도 2는 도 1의 내부 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의하여 폐가스가 유입되고 배출되는 과정을 보인 흐름 상태도를 나타낸다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 일정 높이로 이루어져 이의 내부공간에 제1,2패킹재(40,50); 상하부분사노즐부(20,30); 데미스터 필터(10); 격벽(65)에 의해 구획된 제1,2저장조(60,70); 및 송풍팬(2a)이 구비된 사이클론(2);을 다단 적층 배치할 수 있는 본체(1)가 구성될 수 있다.

상기 본체(1)에는 제1,2저장조(60,70)에 구분하여 수용시킨 각 수용액을 일정 압력으로 이송되게 하는 이송펌프(5,6)가 복수 구비되고, 상기 이송펌프(5,6)의 가동으로 제1,2저장조(60,70)에 머물된 수용액들은 각각의 공급관(8,9)을 거쳐 노즐파이프(3,4)로 공급되며, 상부분사노즐부(20) 및 하부분사노즐부(30)를 통해 이러한 수용액들이 각각 일정하게 비산될 수 있도록 한다.

바람직하게는, 제1저장조(60)와 제2저장조(70);가 격벽(65)에 의해 분리 형성되고, 이의 상측으로 제1패킹재(40); 하부분사노즐부(30); 제2패킹재(50); 상부분사노즐부(20);가 적정 간격으로 이격 배치되는 본체(1)를 형성함으로써, 상기 하부분사노즐부(30)로부터 발생되는 수용액은 제1저장조(60)로 집수되고, 상기 상부분사노즐부(20)로부터 발생되는 수용액은 제2저장조(70)로 집수되어 각각의 이송펌프(5,6)에 의해 순환 반복되도록 할 수 있다.

상기 제1,2패킹재(40,50)는 악취물질과의 접촉 표면적을 최대화하기 위하여 구비되고, 다수의 유통공이 형성되므로 상하부분사노즐부(20,30)를 통해 낙하하는 수용액들이 이러한 유통공을 거쳐 하강하게 되는바, 이로 인해 제1,2패킹재(40,50)의 표면에는 해당 수용액이 묻어 있게 된다. 이에, 진입부(7)로부터 유입되는 폐가스는 제1,2패킹재(40,50)의 유통공을 지나치면서 재차 반응되어 탈취 기능이 극대화될 수 있다. 그리고, 상기 데미스터 필터(10)는 수용액의 수분을 제거하기 위하여 구비되는 구성요소로, 상기 제1,2패킹재 및 데미스터 필터의 기술사상은 종래의 것과 유사 내지 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 상부분사노즐부(20) 및 하부분사노즐부(30)는 전술한 바와 같이 각각의 이송펌프(5,6) 및 공급관(8,9), 노즐파이프(3,4)로부터 연결 형성되어 본체(1) 내부로 유입되는 폐가스에 지속적으로 수용액을 비산시켜 주기 위한 구성요소이며, 비산되는 수용액과 폐가스가 화학 반응을 일으켜 특정 악취성분이 제거되게 하였다. 더불어, 본 발명에서는 이러한 분사노즐부를 상부분사노즐부(20)와 하부분사노즐부(30)로 구분하여 복수 배치하되, 제1,2패킹재(40,50) 상측 공간에 각각 구비함으로써 서로 상이한 수용액을 비산시킬 수 있게 하여 동일 공간(단일 구조물)에서 보다 다양한 악취성분을 제거할 수 있게 된다.

본 발명에서는 상기의 상부분사노즐부(20) 및 하부분사노즐부(30)를 통해 배출되는 각각의 수용액들을 별도 분리하여 수용하기 위한 제1저장조(60)와 제2저장조(70)가 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

상기 제2저장조(70)는 도 2,3에 도시된 것처럼 상측 영역 일부를 개방하여 그 내부공간이 내통되게 형성하는 것이 바람직하고, 상부분사노즐부(20) 및 제2패킹재(50)를 거쳐 하강하는 수용액이 이의 공간에 집수될 수 있도록 상기 하부분사노즐부(30)와 제1패킹재(40)의 일측 영역을 상하 관통 형성하여서 이루어질 수 있다.

특히, 상기 제2패킹재(50)와 하부분사노즐부(30) 사이 공간에는 상단집수프레임(80) 및 하단집수프레임(90)이 더 형성되고, 이러한 상단집수프레임과 하단집수프레임은 서로 다른 수용액들이 혼합되지 않도록 방지하는 유용한 수단이 되며, 효율성을 극대화하기 위하여 상하단집수프레임(80,90)의 각 단부를 소폭 중첩되도록 배치하게 된다.

상세하게는, 상기 상단집수프레임(80)과 하단집수프레임(90)은 제2저장조(70) 상방의 내통된 공간으로 기울어지도록 하향 절곡 형성됨으로써, 이의 공간으로 비산되는 수용액이 쉽게 제2저장조(70)로 유도되게 하였다. 더욱 상세하게는, 상단집수프레임(80)에 비산되는 수용액은 제2저장조(70) 방향으로 흐르게 되어 그 하방에 위치된 하단집수프레임(90)으로 떨어지고, 재차 제2저장조(70) 방향으로 흘러가 아래로 낙하하여 제2저장조에 수용될 수 있도록 하였다.

또한, 상기 제1저장조(60)의 상면에는 상대적으로 가장 낮은 위치 선상에 집수홀(60a)이 함몰 천공된다. 상기 집수홀(60a)을 통해 하부분사노즐부(30)와 제1패킹재(40)를 거쳐 하강하는 수용액이 유입될 수 있도록 제1,2저장조(60,70)의 상면을 집수홀(60a)의 방향으로 하향되게 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체(1)의 상측에는 사이클론(2)이 더 구비될 수 있다.

상기 사이클론(2)은 취기의 배출 농도에 따라 아로마를 분사하여 혼합할 수 있게 하기 위한 것으로, 송풍팬(2a)을 구비하여 외부 공기를 내측으로 유입시켜 정화된 기체가 보다 원활하게 밖으로 진출되게 할 수 있다. 또한, 도면에 도시하진 않았으나 일정 시간 반복해서 아로마가 공급될 수 있도록 타이머를 장착하여 별도의 펌프와 연동되게 함으로써 가동 시간을 조절할 수 있으며, 퇴비사나 포기조의 과부하시 복합악취를 순간적으로 제어할 수 있는 기능을 부여하였다.

그리고, 본 발명의 제1,2저장조(60,70)에는 동절기 동파방지를 위한 히터를 설치할 수 있음은 물론이며, 컨트롤 박스와 연결 구성된 온도계(열전대)를 설치함으로써 수용액의 온도를 항상 점검하여 빙점 이하로 내려갈 경우, 히터와 연동하여 빙점 이상으로 조절 가능하게 할 수 있다. 또한, 수용액의 증발시 자동으로 이를 보충할 수 있도록 별도의 보충장치를 수반함으로써, 적정 수위를 지정하여 레벨 스위치를 세팅하고 지정 수위 이하로 낮아질 경우, 전자변과 연동하여 수용액을 보충할 수 있게 하였다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 본체 2: 사이클론
2a: 송풍팬 3,4: 노즐파이프
5,6: 이송펌프 7: 진입부
8,9: 공급관 10: 데미스터 필터
20: 상부분사노즐부 30: 하부분사노즐부
40: 제1패킹재 50: 제2패킹재
60: 제1저장조 60a: 집수홀
65: 격벽 70: 제2저장조
80: 상단집수프레임 90: 하단집수프레임
100: 멀티 팩타워

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1저장조와 제2저장조(60,70);가 격벽(65)에 의해 분리 형성되고, 이의 상측으로 제1패킹재(40); 하부분사노즐부(30); 제2패킹재(50); 상부분사노즐부(20);가 이격 배치되며, 상기 하부분사노즐부(30)로부터 발생되는 수용액은 제1저장조(60)로 집수되고, 상기 상부분사노즐부(20)로부터 발생되는 수용액은 제2저장조(70)로 집수되어 각각의 이송펌프(5,6)에 의해 순환 반복되도록 구성되는 다단 적층 구조형 멀티 팩타워에 있어서,
   상기 제2패킹재(50)와 하부분사노즐부(30) 사이 공간에는 상단집수프레임(80) 및 하단집수프레임(90)이 더 형성되고, 상기 상단집수프레임(80)과 하단집수프레임(90)은 제2저장조(70) 상방의 내통된 공간에 대해 하향 절곡되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 적층 구조형 멀티 팩타워.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 상단집수프레임(80)과 하단집수프레임(90)의 각 단부는 서로 중첩되도록 배치되는 것을 포함하는 다단 적층 구조형 멀티 팩타워.
   
6. 삭제

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