KR101183665B1 - 가축분뇨 악취가스 제거방법 - Google Patents
가축분뇨 악취가스 제거방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 의하면, 캐스터를 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 인렛을 통해 연결되어 상기 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로; 상기 사일로의 일측에 구비되어 사일로로부터 유입되는 악취가스를 중화제를 통해 중화시키는 중화탱크; 상기 사일로와 중화탱크의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로를 경유하여 중화탱크에 유입되도록 하는 터보팬; 상기 중화탱크와 터보팬 사이에 구비되어 중화탱크로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크에 유입되는 악취가스를 예비 중화시킴과 동시에 상기 악취가스와 중화제가 중화탱크에 빠른 속도를 가지며 유입되도록 하는 스크라버; 상기 중화탱크의 일측에 구비되어 중화제를 공급하는 중화제공급탱크; 상기 중화탱크의 상측부에 구비되어 중화탱크 내부에 자외선을 조사시켜 악취가스를 분해시키는 자외선조사수단; 상기 중화탱크의 일측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 복수개의 여과수단; 상기 사일로, 중화탱크 및 여과수단에 구비되어 각 구성부들의 악취가스의 농도를 검출하거나 상기 중화탱크에 구비되어 중화제의 산성도를 검출하는 센서수단; 및 상기 센서수단에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단을 포함하는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여, 상기 사일로의 인렛이 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결된 상태에서 상기 제어수단의 제어에 따라 터보팬이 작동하여 악취가스가 사일로에 유입되어 악취가스와 입자가 분리되는 제1단계; 상기 터보팬에 의해 상기 입자가 분리된 악취가스만이 스크라버를 경유하여 중화탱크에 유입되어 중화되는 제2단계; 상기 중화탱크의 상측부에 구비된 자외선조사수단에 의해 중화탱크의 상측부에 부유되어 정화되지 않은 악취가스가 분해되는 제3단계; 상기 여과수단에 의해 상기 중화탱크의 내부에서 중화되지 않은 악취가스의 악취물질이 흡착된 후 상기 중화된 악취가스의 가스만이 외부로 배출되는 제4단계를 포함하는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용한 악취가스 제거방법이 제공된다.
Description
본 발명은 가축분뇨 악취가스 제거방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가축 분뇨 등 축산 폐기물에서 발생하는 암모니아성 질소 및 황화수소 등과 같은 악취가스를 정화하여 외부로 배출되도록 할 수 있는 악취가스 제거를 위한 구성부들이 콤팩트하게 구성되는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여 가축분뇨의 악취가스를 제거할 수 있는 가축분뇨 악취가스 제거방법에 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, 지올라이트 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 설치구조가 비교적 복잡하고 설비에 고비용이 소요되는 한편, 유지관리가 까다롭고 특히, 활성탄 흡착방법과 미생물분해방법의 경우 주기적으로 활성탄 또는 미생물의 교체가 필요하므로 관리가 어렵고 비경제적인 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 중화탱크에서 중화액을 통해 중화시킨 상태에서 복수개의 여과수단을 통해 악취가스 중의 악취물질을 흡착한 후 외부로 배출시키는 구성부들이 콤팩트하게 구성되어 설치면적을 축소하고 설치비용을 절감할 수 있는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여 가축분뇨의 악취가스를 제거할 수 있는 가축분뇨 악취가스 제거방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 중화탱크에 악취가스의 유입 이전에 중화탱크로부터 중화제가 바이패스되어 중화탱크 유입 전에 악취가스가 예비 중화가 이루어지도록 하는 스크라버를 구성하여 악취가스의 중화효율을 향상시킬 수 있는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여 가축분뇨의 악취가스를 제거할 수 있는 가축분뇨 악취가스 제거방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 스크라버를 이용한 악취가스의 예비 중화시 복수개의 유리구슬이 충진된 복수개의 산기관을 통하여 상기 중화제와 악취가스가 빠른 속도를 가지면서 중화탱크에 유입되도록 하여 많은 양의 악취가스가 중화탱크의 중화제에 의해 중화되도록 할 수 있는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여 가축분뇨의 악취가스를 제거할 수 있는 가축분뇨 악취가스 제거방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 기존의 분뇨처리장 또는 분뇨저장소에 상기 사일로로부터 연장되는 인렛을 연결하는 연결작업을 통하여 별도의 부대시설 설치작업 없이 보다 용이하게 악취가스를 제거하도록 할 수 있는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여 가축분뇨의 악취가스를 제거할 수 있는 가축분뇨 악취가스 제거방법을 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, 본 발명에 의하면, 캐스터를 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 인렛을 통해 연결되어 상기 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로; 상기 사일로의 일측에 구비되어 사일로로부터 유입되는 악취가스를 중화제를 통해 중화시키는 중화탱크; 상기 사일로와 중화탱크의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로를 경유하여 중화탱크에 유입되도록 하는 터보팬; 상기 중화탱크와 터보팬 사이에 구비되어 중화탱크로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크에 유입되는 악취가스를 예비 중화시킴과 동시에 상기 악취가스와 중화제가 중화탱크에 유입되도록 하는 스크라버; 상기 중화탱크의 일측에 구비되어 중화제를 공급하는 중화제공급탱크; 상기 중화탱크의 상측부에 구비되어 중화탱크 내부에 자외선을 조사시켜 악취가스를 분해시키는 자외선조사수단; 상기 중화탱크의 일측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 복수개의 여과수단; 상기 사일로, 중화탱크 및 여과수단에 구비되어 각 구성부들의 악취가스의 농도를 검출하거나 상기 중화탱크에 구비되어 중화제의 산성도를 검출하는 센서수단; 및 상기 센서수단에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단을 포함하는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여, 상기 사일로의 인렛이 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결된 상태에서 상기 제어수단의 제어에 따라 터보팬이 작동하여 악취가스가 사일로에 유입되어 악취가스와 입자가 분리되는 제1단계; 상기 터보팬에 의해 상기 입자가 분리된 악취가스만이 스크라버를 경유하여 중화탱크에 유입되어 중화되는 제2단계; 상기 중화탱크의 상측부에 구비된 자외선조사수단에 의해 중화탱크의 상측부에 부유되어 정화되지 않은 악취가스가 분해되는 제3단계; 상기 여과수단에 의해 상기 중화탱크의 내부에서 중화되지 않은 악취가스의 악취물질이 흡착된 후 상기 중화된 악취가스의 가스만이 외부로 배출되는 제4단계를 포함하는 가축분뇨 악취가스 제거방법이 제공된다.
여기서, 상기 제2단계는, 상기 스크라버에 의해 상기 중화탱크로부터 중화제가 바이패스 되어 악취가스가 중화탱크에 유입되기 전에 예비 중화되는 2-1단계; 상기 예비 중화된 악취가스와 바이패스된 중화제가 중화탱크의 내부로 상기 스크라버에 유입시 속도 보다 빠른 속도로 유입되어 중화되는 2-2단계; 및 상기 중화탱크에 유입된 후 중화제에 의해 중화되지 않고 중화탱크의 상측에 정체 중인 악취가스가 바이패스되는 중화제에 의해 중화되는 2-3단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 중화탱크에서 중화액을 통해 중화시킨 상태에서 복수개의 여과수단을 통해 악취가스 중의 악취물질을 흡착한 후 외부로 배출시키는 구성부들이 콤팩트하게 구성되어 설치면적을 축소하고 설치비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 중화탱크에 악취가스의 유입 이전에 중화탱크로부터 중화제가 바이패스되어 중화탱크 유입 전에 악취가스가 예비 중화가 이루어지도록 하는 스크라버를 구성하여 악취가스의 중화효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스크라버를 이용한 악취가스의 예비 중화시 복수개의 유리구슬이 충진된 복수개의 산기관을 통하여 상기 중화제와 악취가스가 빠른 속도를 가지면서 중화탱크에 유입되도록 하여 많은 양의 악취가스가 중화탱크의 중화제에 의해 중화되도록 할 수 있다.
또한, 기존의 분뇨처리장 또는 분뇨저장소에 상기 사일로로부터 연장되는 인렛을 연결하는 연결작업을 통하여 별도의 부대시설 설치작업 없이 보다 용이하게 악취가스를 제거할 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 악취가스 제거장치를 나타낸 구성도;
도 2는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도;
도 3은 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도;
도 4는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치에 있어서 스크라버를 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용한 가축분뇨 악취가스 제거방법을 나타낸 제어흐름도이다.
도 2는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도;
도 3은 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도;
도 4는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치에 있어서 스크라버를 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용한 가축분뇨 악취가스 제거방법을 나타낸 제어흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 1의 콤팩트형 악취가스 제거장치에 있어서 스크라버를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 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 악취가스를 중화제를 통해 중화시키는 중화탱크(120), 상기 사일로(110)와 중화탱크(120)의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로(110)를 경유하여 중화탱크(120)에 유입되도록 하는 터보팬(130), 상기 중화탱크(120)와 터보팬(130) 사이에 구비되어 중화탱크(120)로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크(120)에 유입되는 악취가스를 예비 중화시키는 스크라버(140), 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 중화제를 공급하는 중화제공급탱크(150), 상기 중화탱크(120)의 상측부에 구비되어 중화탱크(120) 내부에 자외선을 조사시켜 악취가스를 분해시키는 자외선조사수단(160), 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 복수개의 여과수단(170), 상기 사일로(110), 중화탱크(120) 및 여과수단(170)에 구비되어 각 구성부들의 악취가스의 농도를 검출하거나 상기 중화탱크(120)에 구비되어 중화제의 산성도를 검출하는 센서수단(180) 및 상기 센서수단(180)에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단(190)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 악취가스 제거장치의 적용을 보다 용이하게 할 수 있고, 이를 통하여 제반 설비의 설치에 따른 공간의 제약과 고비용의 문제점을 해결할 수 있다.
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 연결되는 인렛(111)을 포함하고, 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 인렛(111)을 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.
상기 중화탱크(120)는, 상기 사일로(110)의 일측에 구비되어 사일로(110)로부터 유입되는 악취가스를 중화제를 통해 중화시키는 것으로, 중화제가 저장되며 악취가스의 유입시 악취가스와 중화제의 접촉에 따른 기포발생을 통하여 악취가스의 중화작용이 이루어지는 공간을 제공하는 탱크(121), 후술된 중화제공급탱크(150)로부터 중화제를 탱크(121)에 공급하는 펌프(122) 및 상기 탱크(121) 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 상기 중화제의 중화 작용이 효율적으로 이루어지도록 하는 히터(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 탱크(121)는, 복수개가 구비될 수 있으며, 700 L 정도의 용량을 가지고 부피의 3/4 정도로 중화제가 저장 또는 공급되며 하단부에 중화 작용이 완료된 중화제가 외부로 배출되도록 하는 벤트가 구비되고 내부를 육안으로 확인 할 수 있는 투시창을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 터보팬(130)은, 상기 사일로(110)와 중화탱크(120)의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로(110)를 경유하여 중화탱크(120)에 유입되도록 하는 것으로, 악취가스에 포함된 산성 성분에 대하여 내구성을 가지는 것이 좋다.
상기 스크라버(140)는, 상기 중화탱크(120)와 터보팬(130) 사이에 구비되어 중화탱크(120)로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크(120)에 유입되는 악취가스를 예비 중화시키는 것으로, 상기 터보팬(130)측에 위치된 제1산기관(141), 상기 제1산기관(141)에 연결되어 상기 중화탱크(120)의 탱크(121) 내부에 위치되는 제2산기관(142), 상기 중화탱크(120)의 탱크(121) 하단부에 연결되는 바이패스관(143)에 구비된 필터(144)에 의해 필터링되고 펌프(145)에 의해 바이패스된 중화제를 제1산기관(141)에 분사시키는 복수개의 제1바이패스노즐(146), 상기 펌프(144)에 의해 바이패스된 중화제를 상기 탱크(121)의 상단부에 분사시켜 탱크(121)의 내부에서 중화되지 않고 상단부에 잔류 중인 악취가스가 중화되도록 하는 제2바이패스노즐(147) 및 제1산기관(141)과 제2산기관(142)의 내부에 충진되어 상기 바이패스된 중화제와 악취가스가 제1산기관(141)에 유입시 보다 빠른 속도를 가지면서 탱크(121)로 유입되도록 하는 복수개의 유리구슬(148)을 포함한다.
여기서, 상기 제1산기관(141)과 제2산기관(142)은, 각각 악취가스와 중화제가 토출되는 단부에 약 2 mm 크기의 통공이 수십 개가 타공된다.
또한, 상기 제2산기관(142)은, 원통형의 제1산기파이프(142a) 중공에 보다 작은 직경을 가지는 제2산기파이프(142b)가 내장된 이중 파이프 구조를 가지며, 상기 제1산기파이프(142a)의 하단부에 타공되는 제1통공(142c)의 타공범위가 제2산기파이프(142b)의 하단부에 타공되는 제2통공(142d)의 타공범위 보다 길게 타공된다.
또한, 상기 복수개의 제1바이패스노즐(146)은, 상기 제1산기관(141)의 내부에 유리구슬(148)이 충진되지 않은 부위와 충진된 부위에 각각 제1노즐(146a)과 제2노즐(146b)을 통하여 바이패스되는 중화제를 분사시킨다.
또한, 상기 제2바이패스노즐(147)은, 상기 탱크(121)의 상단부에 바이패스된 중화제를 분사시켜 탱크(121)의 상단부에 정체 중인 악취가스가 중화되도록 한다.
또한, 상기 복수개의 유리구슬(148)은, 상기 제1산기관(141)의 단면적을 좁아지게 하여 제1산기관(141)에 바이패스된 중화제와 악취가스가 상기 제2산기관(142)을 제1산기관(141)에 유입시 속도 보다 빠른 속도로 이동할 수 있도록 한다.
따라서 상기 스크라버(140)에 의하면, 상기 중화탱크(120)로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크(120)에 유입되는 악취가스를 예비 중화시킬 수 있고, 또한, 상기 예비 중화된 악취가스와 바이패스된 중화제를 제1/2산기관(141,142)을 통하여 탱크(121)의 내부로 보다 용이하게 유입되도록 하고 중화제에 의해 중화되지 않고 탱크(121)에 부유 중인 악취가스를 제2바이패스노즐(147)을 통해 중화시킴으로써, 악취가스의 중화효율을 향상시킬 수 있다.
상기 중화제공급탱크(150)는, 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 탱크(121)에 중화제를 공급하는 것으로, 중화제가 저장되는 탱크(151)와, 상기 탱크(151)의 내부에서 중화제가 교반되도록 프로펠러(152)를 구동시키는 구동모터(153)를 포함하며, 상기 중화제는 중화탱크(120)의 펌프(122) 구동에 의해 중화탱크(120)에 공급된다.
상기 자외선조사수단(160)은, 상기 중화탱크(120)의 상측부에 구비되어 중화탱크(120) 내부에 자외선을 조사시켜 악취가스를 분해시키는 것으로, 탱크(121)의 상측에 구비되어 자외선을 조사하기 위한 자외선조사램프(161)와 구동수단(미도시)을 포함한다.
따라서 상기 자외선조사수단(160)에 의하면, 상기 중화탱크(120)에서 중화되지 않은 악취가스를 분해함으로써, 중화효율을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 복수개의 여과수단(170)은, 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 것으로, 상기 중화탱크(120)와 자외선조사수단(160)을 통해서도 중화되지 않은 악취가스를 흡착하기 위한 착콜필터(171)를 포함한다.
여기서, 상기 복수개의 여과수단(170)은 유입댐퍼(172)에 의해 개폐 가능한 라인을 통하여 중화탱크(120)의 상단부에 연결되고 상기 중화된 악취가스의 가스만이 배출댐퍼(173)에 의해 개폐 가능한 라인을 통하여 외부로 배출되도록 할 수 있으며, 차압계(미도시)를 이용하여 착콜필터(171)의 교체시기를 판단할 수 있다.
따라서 상기 복수개의 여과수단(170)에 의하면, 상기 중화탱크(120)의 내부에서 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착함으로써, 악취가스의 중화효율을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 센서수단(180)은, 상기 사일로(110), 중화탱크(120) 및 여과수단(170)에 구비되어 각 구성부들의 악취가스의 농도를 검출하는 가스센서(181)와 상기 중화탱크(120)에 구비되어 중화제의 산성도를 검출하는 ph센서(182)를 포함하며, 상기 센서들에 의해 검출된 악취가스의 농도와 중화제의 산성도를 제어수단(190)에 제공한다.
상기 제어수단(190)은, 상기 센서수단(180)으로부터 악취가스의 농도와 중화제의 산성도 정보를 제공받아, 예를 들면, 중화탱크(120)에 저장되는 중화제가 산성도 ph 3 정도를 유지하도록 중화제공급탱크(150)로부터 수시로 중화제가 공급되도록 하거나, 상기 사일로(110)의 악취가스 농도와 중화탱크(120)의 악취가스 농도 또는 여과수단(170)으로부터 배출되는 악취가스 농도를 비교하여 중화탱크(120)와 스크라버(140)의 동작 시간 등을 제어하여, 악취가스의 중화효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용한 악취가스 제거방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용한 가축분뇨 악취가스 제거방법을 나타낸 제어흐름도이다.
먼저, 하우징(H)에 구비된 사일로(110)의 인렛(111)이 자바라 등과 같은 파이프에 의해 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결된 상태에서 제어수단(190)의 제어에 따라 터보팬(130)이 작동하여 악취가스가 사일로(110)에 유입되어 악취가스와 입자가 분리된다(S100).
따라서 상기 S100 단계에 의하면, 상기 인렛(111)을 자바라 등과 같은 파이프를 이용하여 상기 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결되도록 하는 간단한 연결 작업만으로 별도의 부대시설 설치작업 없이 상기 콤팩트형 악취가스 제거장치가 용이하게 악취가스를 제거하도록 할 수 있다.
이후, 상기 터보팬(130)에 의해 상기 입자가 분리된 악취가스만이 스크라버(140)를 경유하여 중화탱크(120)의 탱크(121)에 유입되어 중화된다(S110).
여기서, 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 탱크(121)는 히터(미도시)에 의해 항상 25 ℃ - 30 ℃의 온도가 유지되어 극대화된 중화제의 중화 조건을 가진다. 여기서, 상기 탱크(121)는, 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.
이후, 또는 상기 S110 단계와 동시에, 상기 스크라버(140)에 의해, 상기 중화탱크(120)로부터 제1바이패스노즐(146)을 통해 제1산기관(141)에 중화제가 바이패스 되어 악취가스가 중화탱크(120)에 유입되기 전에 예비 중화된다(S120).
여기서, 상기 제1바이패스노즐(146)은, 상기 제1산기관(141)의 내부에 유리구슬(148)이 충진되지 않은 부위와 충진된 부위에 각각 제1노즐(146a)과 제2노즐(146b)을 통하여 바이패스되는 중화제를 분사시켜 중화효율을 향상시킬 수 있다.
이후, 상기 예비 중화된 악취가스와 바이패스된 중화제가 제2산기관(142)을 통하여 탱크(121)의 내부로 유입된다(S130).
여기서, 상기 제2산기관(142)은, 원통형의 제1산기파이프(142a) 중공에 보다 작은 직경을 가지는 제2산기파이프(142b)가 내장된 이중 파이프 구조를 가지며, 상기 제1산기파이프(142a)의 하단부에 타공되는 제1통공(142c)의 타공범위가 제2산기파이프(142b)의 하단부에 타공되는 제2통공(142d)의 타공범위 보다 길게 타공되어, 빠른 속도로 유입되는 중화제와 악취가스는 제2통공(142d)을 통해 탱크(121)에 유입되고 보다 느린 속도로 유입되는 중화제와 악취가스는 제1통공(142c)을 통해 탱크(121)에 유입되도록 하여 많은 양의 악취가스가 중화되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1산기관(141)과 제2산기관(142)에 충진된 복수개의 유리구슬(148)은, 상기 산기관들의 단면적을 좁게하여 제1산기관(141)에 바이패스된 중화제와 악취가스가 제2산기관(142)으로 빠른 속도로 이동할 수 있다.
이후, 상기 탱크(121)에 유입된 후 중화제에 의해 중화되지 않고 탱크(121)에 부유 중인 악취가스가 제2바이패스노즐(147)을 통해 바이패스되는 중화제에 의해 중화된다(S140).
여기서, 상기 제2바이패스노즐(147)은, 상기 탱크(121)의 상단부에 바이패스된 중화제를 분사시켜 상기 제1산기관(121)과 제2산기관(122)을 통하여 탱크(121)에 유입된 악취가스가 기포를 통해 부유되어 탱크(121)의 상단부 즉, 중화제가 채워지지 않은 공간에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
이후, 또는 상기 S110 단계와 동시에, 상기 중화탱크(120)의 상측부에 구비된 자외선조사수단(160)에 의해 탱크(121)의 상측부에 부유되어 정화되지 않은 악취가스가 분해된다(S150).
여기서, 상기 악취가스는 약 253 nm의 파장을 가지는 자외선조사램프(161)에 의해 분해된다.
이후, 복수개의 여과수단(170)에 의해 상기 중화탱크(120)의 내부에서 중화되지 않은 악취가스의 악취물질이 흡착된 후 상기 중화된 악취가스의 가스만이 외부로 배출된다(S160).
한편, 상기 제어수단(190)은, 상기 S100 단계 내지 S160 단계 중 센서수단(180)으로부터 악취가스의 농도와 중화제의 산성도 정보를 제공받아 상기 중화탱크(120)의 중화제가 산성도 ph 3 정도를 유지하도록 중화제공급탱크(150)로부터 수시로 중화제가 공급되도록 하거나, 또는, 상기 사일로(110)의 악취가스 농도와 중화탱크(120)의 악취가스 농도 또는 여과수단(170)으로부터 배출되는 악취가스 농도를 비교하여 중화탱크(120)와 스크라버(140)의 동작 시간을 제어한다(S170).
따라서 상술한 바에 따르면, 분뇨처리장 또는 분뇨저장소 등에서 발생하는 악취가스를 소형의 사일로(110)로 흡입하여 악취가스 중의 입자를 분리한 후 중화탱크(120)에서 중화액을 통해 중화시킨 상태에서 복수개의 여과수단(170)을 통해 악취가스 중의 악취물질을 흡착한 후 외부로 배출시키는 구성부들이 콤팩트하게 구성되어 설치면적을 축소하고 설치비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 중화탱크(120)에 악취가스의 유입 이전에 중화탱크(120)로부터 중화제가 바이패스되어 중화탱크(120) 유입 전에 악취가스가 예비 중화가 이루어지도록 하는 스크라버(140)를 구성하여 악취가스의 중화효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스크라버(140)를 이용한 악취가스의 예비 중화시 복수개의 유리구슬(148)이 충진된 복수개의 산기관(141,142)을 통하여 상기 중화제와 악취가스가 빠른 속도를 가지면서 중화탱크(120)에 유입되도록 하여 많은 양의 악취가스가 중화탱크(120)의 중화제에 의해 중화되도록 할 수 있다.
또한, 기존의 분뇨처리장 또는 분뇨저장소에 상기 사일로(110)로부터 연장되는 인렛(111)을 연결하는 연결작업을 통하여 별도의 부대시설 설치작업 없이 보다 용이하게 악취가스 즉, 암모니아 또는 황화수소를 제거할 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 (6)
- 캐스터를 가지는 하우징(H); 상기 하우징(H)의 내부에 구비되며 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 인렛(111)을 통해 연결되어 상기 악취가스의 입자를 분리시키는 사일로(110); 상기 사일로(110)의 일측에 구비되어 사일로(110)로부터 유입되는 악취가스를 중화제를 통해 중화시키는 중화탱크(120); 상기 사일로(110)와 중화탱크(120)의 사이에 구비되어 악취가스가 사일로(110)를 경유하여 중화탱크(120)에 유입되도록 하는 터보팬(130); 상기 중화탱크(120)와 터보팬(130) 사이에 구비되어 중화탱크(120)로부터 중화제를 바이패스시켜 중화탱크(120)에 유입되는 악취가스를 예비 중화시킴과 동시에 상기 악취가스와 중화제가 중화탱크(120)에 유입되도록 하는 스크라버(140); 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 중화제를 공급하는 중화제공급탱크(150); 상기 중화탱크(120)의 상측부에 구비되어 중화탱크(120) 내부에 자외선을 조사시켜 악취가스를 분해시키는 자외선조사수단(160); 상기 중화탱크(120)의 일측에 구비되어 중화제에 의해 중화되지 않은 악취가스의 악취물질을 흡착한 후 중화된 가스만이 외부로 배출되도록 하는 복수개의 여과수단(170); 상기 사일로(110), 중화탱크(120) 및 여과수단(170)에 구비되어 각 구성부들의 악취가스의 농도를 검출하거나 상기 중화탱크(120)에 구비되어 중화제의 산성도를 검출하는 센서수단(180); 및 상기 센서수단(180)에 의해 검출된 악취가스 농도와 산성도를 토대로 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단(190)을 포함하는 콤팩트형 악취가스 제거장치를 이용하여,
상기 사일로(110)의 인렛(111)이 분뇨처리장 또는 분뇨저장소의 악취가스 배출구에 연결된 상태에서 상기 제어수단(190)의 제어에 따라 터보팬(130)이 작동하여 악취가스가 사일로(110)에 유입되어 악취가스와 입자가 분리되는 제1단계;
상기 터보팬(130)에 의해 상기 입자가 분리된 악취가스만이 스크라버(140)를 경유하여 중화탱크(120)에 유입되어 중화되는 제2단계;
상기 중화탱크(120)의 상측부에 구비된 자외선조사수단(160)에 의해 중화탱크(120)의 상측부에 부유되어 정화되지 않은 악취가스가 분해되는 제3단계;
상기 여과수단(170)에 의해 상기 중화탱크(120)의 내부에서 중화되지 않은 악취가스의 악취물질이 흡착된 후 상기 중화된 악취가스의 가스만이 외부로 배출되는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법. - 제1항에 있어서, 상기 제2단계는,
상기 스크라버(140)에 의해 상기 중화탱크(120)로부터 중화제가 바이패스 되어 악취가스가 중화탱크(120)에 유입되기 전에 예비 중화되는 2-1단계와;
상기 예비 중화된 악취가스와 바이패스된 중화제가 중화탱크(120)의 내부로 스크라버(141)에 유입시 속도 보다 빠른 속도로 유입되어 중화되는 2-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법. - 제2항에 있어서, 상기 제2단계 이후 또는 이와 동시에,
상기 중화탱크(120)에 유입된 후 중화제에 의해 중화되지 않고 중화탱크(120)의 상측에 정체 중인 악취가스가 바이패스되는 중화제에 의해 중화되는 2-3단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법. - 제1항에 있어서, 상기 제어수단(190)에 의해,
상기 제1단계 내지 제4단계 중 상기 센서수단(180)으로부터 악취가스의 농도와 중화제의 산성도 정보를 제공받아 상기 중화탱크(120)의 중화제가 산성도 ph 3 정도를 유지하도록 중화제공급탱크(150)로부터 수시로 중화제가 공급되거나, 또는, 상기 사일로(110)의 악취가스 농도와 중화탱크(120)의 악취가스 농도 또는 여과수단(170)으로부터 배출되는 악취가스 농도를 비교하여 중화탱크(120)와 스크라버(140)의 동작 시간이 제어되는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법. - 제1항에 있어서, 상기 중화제는,
ph 3(±1)의 농도를 가지는 황산(H2SO4) 또는 인산암모늄(NH4H2PO4) 용액인 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법. - 제2항에 있어서, 상기 제2-2단계는,
상기 스크라버(140)가 악취가스와 중화제의 유입라인에 복수개의 유리구슬(148)이 스크라버(140)의 단면적을 좁아지게 하도록 충진되어 악취가스와 바이패스된 중화제가 스크라버(140)에 유입시 속도 보다 빠른 속도를 가지면서 중화탱크(120)로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 악취가스 제거방법.
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