KR101237979B1 - 악취제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하부에는 수조(1110)를 구비하고 상부 일측에는 악취유입구(1120)와 타측에는 정화된 공기배출구(1130)가 형성된 하우징(1100)과, 상기 하우징(1100)의 중간에 설치된 필터 축(1200)과, 상기 필터 축(1200)에 결합 되는 원판형 필터(1210,1220,1230)와, 상기 원판형 필터(1210,1220,1230)를 회전구동하기 위해 하우징(1100)의 상부에 설치되는 구동장치(1300)와, 상기 수조(1110)에 채워져 있는 악취제거용 정화액(A)과, 상기 악취제거용 정화액(A)에는 원판형 필터(1210,1220,1230)의 하부만 잠기도록 구성됨을 특징으로 하는 악취제거장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 악취와 분진의 제거하기 위한 밀폐된 건물, 돈사 및 계사를 포함한 축사, 오ㆍ폐수 처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립장, 음식물 처리장, 폐기물 처리장 등과 같이 악취가 대량 발생하는 곳, 또는 악취와 분진이 동시에 발생하는 곳, 악취 제거와 동시에 열교환이 필요한 곳과 같은 다양한 공간에 유용하게 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

악취제거장치{Offensive odor treatment system}
본 발명은 악취제거장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 밀폐된 건물, 돈사 및 계사를 포함한 축사, 오ㆍ폐수 처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립장, 음식물 처리장, 폐기물 처리장 등과 같이 다량으로 악취가 발생하는 장소의 악취와 분진을 효율적 제거할 수 있는 악취제거장치에 관한 것이다.
악취라 함은 불쾌한 냄새를 말하는 것으로서 사람의 정신 ·신경계통을 자극시켜 정서생활과 건강피해를 일으키는 물질로 현재 대기환경보전법에서는 " 황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 기타 자극성있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새" 라고 정의하고 있다.
대표적인 악취물질인 암모니아(NH3 )는 화학비료제조시설 및 염료제조시설 등의 화학공정에서 뿐만 아니라 질소를 함유한 유기물이 생물학적으로 분해될 때 생성된다. 일반적으로 슬러지 탈수시설, 분뇨처리장, 퇴비공장, 수산물가공시장 등에서 발생하는 악취성 가스에는 약 100 ppm정도의 암모니아가 함유되어 있다고 보고되고 있다.
암모니아가스는 악취의 주요한 원인 뿐 아니라 0.45 mg/㎥의 농도에서 인간의 눈에 빛에 대한 감수성을 무디게 하고 0.35 mg/㎥에서는 인간의 두뇌작용에 영향을 미칠 정도로 유독한 가스이다. 특히 축분의 대사과정에서 발생하는 악취는 축사내부에서 작업을 하는 사람에게도 유해한 물질이며 가축의 호흡기 질병을 비롯한 각종질환을 야기하여 가축의 생산성을 심하게 저하시킨다. 그 중 암모니아는 가금류에는 각결막염의 주된 원인이 되며 20 ppm 농도로 72시간을 지속적으로 노출시켰을 때 뉴켓슬 질병이 발생하고 체중감소와 생식기 질병을 가져오는 것으로 보고된 바 있다(Bullis 등, 1950; Anderson 등, 1964). 또한 체중 37kg∼90kg사이의 비 돈육을 50mg/L 농도의 암모니아가스에 1일 20분씩 노출시킨 결과 5mg/L의 농도에 노출시킨 대조구에 비해 약 18.1%정도의 일당 증체량 손실이 있었고, 폐렴 등의 질병에 대한 저항성도 극히 낮아진다고 보고하였다(Cole D. J. A. 등, 1996).
암모니아와 더불어 대표적인 악취물질인 황화수소는 석유정제공장, 하수처리장, 축산농가 등에서 많이 발생되는 악취로 후각 감지값이 낮고 배출량이 많아 대표적인 악취물질로 알려져 있다. 황화수소는 독성이 강하며, 고농도의 황화수소가스를 많이 흡입하면 함철 산화 효소의 파괴로 인하여 세포의 내부 호흡이 정지하여 중추 신경이 마비되고 실신하거나 흡 정지 또는 질식 증상을 일으킬 수 있다. 또한 인체의 결막에 대한 반응은 상당히 심한데 많은 양의 눈물이 나오고, 빛을 피하려는 증상(photophobia), 통증, 결막 부종, 눈거풀의 외번(eversion) 등을 그 예로 들 수 있다.
상기와 같은 악취제거방법으로는 크게 활성탄흡착법, 약액세정법, 소각 등의 물리 화학적인 처리방법과 바이오필터 처리법(biofiltration), 토양미생물처리법 등의 생물학적 처리방법이 이용되고 있다.
이중 약액세정법은 약액의 중화, 산화, 환원 반응을 이용하여 탈취하는 방법으로 먼지와 분진을 동시에 제거할 수 있으며 고농도의 악취에 효과가 뛰어나다. 이에 반해 저농도 및 복합취기에는 효과가 떨어지며 운전조작 및 약품의 안전성에 유의해야 하는 단점이 있다.
바이오필터 처리법(biofiltration)은 담체에 부착된 미생물을 이용하여 악취를 생물학적으로 처리하는 기술로 미생물이 악취 및 VOC등을 대사산물로 이용하는 성질을 이용한 것이다. 바이오필터 처리법(biofiltration)은 초기 폐수처리장에서 방출되는 황화수소를 효과적으로 제거하기 위해 독일 바치(bach)가 1923년 처음으로 토양미생물을 이용한 것이 시초이며, 유럽 및 일본, 미주국가에서는 이미 물리, 화학적 탈취기술보다 훨씬 경제적이고 안정된 기술로 평가받아 현재는 이런 생물탈취기술로 거의 전환되고 있는 실정이다.
또한 공기 중의 분진이나 오염물질을 제거하기 위해서는 다양한 방식의 집진장치가 사용되고 있으며, 현재 사용되는 집진방식으로는 중력침강방식, 원심분리방식, 습식세정방식, 여과집진방식, 전기집진방식 등을 주로 사용하고 있으며, 상기 장치들 중에서는 필터를 사용하는 여과집진방식이 효율이 높고 대용량에 유리하며 압력손실과 동력 요구량이 적다는 장점이 있기 때문에 널리 사용되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분진과 악취를 동시에 제거할 수 있는 악취제거장치를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 악취제거장치는 수조를 구비하는 하우징과, 상기 하우징에 설치된 축에 회전가능토록 설치되는 원판형 필터와, 상기 필터를 회전하기 위한 구동장치와, 상기 수조에 충진된 악취제거용 정화액과, 상기 악취제거용 정화액에는 원판형 필터의 하부만 잠기도록 구성됨을 특징으로 한다.
또 본 발명은 상기 원판형 필터를 다수개 필터축에 순차적으로 일정간격 이격토록 축에 결합시키고, 악취 유입구에 가장 가까운 원판형 필터, 즉 제1필터에 분진제거부가 형성되도록 구성됨을 특징으로 한다.
또 본 발명은 상기 악취제거용 정화액의 온도를 달리함으로써 회전에 의해 악취제거용 정화액에 잠기게 되는 원판형 필터가 악취제거용 정화액의 온도에 영향을 받게 되고 그로 인해 원판형 필터를 통과하는 공기의 온도를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 악취와 분진의 제거는 물론 동시에 공기 중의 열교환이 가능하게 되어 밀폐된 건물, 돈사 및 계사를 포함한 축사, 오ㆍ폐수 처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립장, 음식물 처리장, 폐기물 처리장 등과 같이 악취가 대량 발생하는 곳, 또는 악취와 분진이 동시에 발생하는 곳, 악취 제거를 위한 다양한 공간에 유용하게 사용할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에는 본 발명에 따른 악취제거장치의 전체구성을 보이기 위한 단면도
도 2는 본 발명에 있어서 원판형 필터의 회전 구동을 보이기 위한 정면도.
도 3은 본 발명에 있어서 구동장치만을 도시한 측면도,
도 4는 도 3의 V-V선 단면도.
도 5는 본 발명에 있어서 제 1필터와 분진제거부를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 있어서 제 1필터와 분진제거부를 도시한 정면도.
도 7은 본 발명에 있어서 분진제거부만을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 있어서 제 2필터의 측면도,
도 9는 발명의 사용상태 단면도.
이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 전체구성을 보이기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 있어서 원판형 필터의 회전 구동을 보이기 위한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 있어서 구동장치만을 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 V-V선 단면도이며, 도 5는 본 발명에 있어서 제 1필터와 분진제거부를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명에 있어서 제 1필터와 분진제거부를 도시한 정면도이며, 도 7은 본 발명에 있어서 분진제거부만을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 있어서 제 2필터의 측면도이며, 도 9는 본 발명의 사용상태를 도시한 단면도이다.
본 발명은 하부에는 수조(1110)를 구비하고 상부 일측에는 악취유입구(1120)와 타측에는 정화된 공기배출구(1130)가 형성된 하우징(1100)과, 상기 하우징(1100)의 중간에 설치된 필터 축(1200)과, 상기 필터 축(1200)에 결합 되는 원판형 필터(1210,1220,1230)와, 상기 원판형 필터(1210,1220,1230)를 회전구동하기 위해 하우징(1100)의 상부에 설치되는 구동장치(1300)와, 상기 수조(1110)에 채워져 있는 악취제거용 정화액(A)과, 상기 악취제거용 정화액(A)에는 원판형 필터(1210,1220,1230)의 하부만 잠기도록 구성된다.
상기 원판형 필터(1210,1220,1230)는 공기 중의 악취성분과 분진을 거르기 위한 필터부(1223)와, 상기 필터부(1223)의 형태를 원형으로 유지하기 위한 원형의 테두리(1225)와, 상기 테두리(1225)를 지지하기 위한 지지대(1224)와, 상기 지지대(1224)가 결합되는 허브(1222)와, 상기 허브(1222)를 필터 축(1200)에 고정하기 위한 축결합구(1221)로 이루어진다. 본 발명에서는 제 2필터(1220)만을 도시하였으나, 제 1필터 및 제 3필터도 동일한 구조를 갖는다.
본 발명은 상기 원판형 필터(1210,1220,1230) 중 어느 하나에는 필터(1210,1220,1230)의 회전구동을 위한 종동기어(1226)가 테두리(1225)의 바깥 쪽 외주면에 빙둘러서 형성되며, 이때 상기 종동기어(1226)를 구동하기 위한 주동기어(1360)는 구동장치(1300)에 형성되어 진다.
즉 구동장치(1300)는 모터(1310)와, 모터축의 회전 속도를 조절하기 위한 감속기(1320)와, 감속기 축에 결합되는 체인스프라켓(1330)과, 상기 체인스프라켓(1330)에 결합되는 체인(1380)과, 하우징(1100) 상부에 설치되는 브라켓(1340)과, 상기 브라켓(1340) 하부에 형성되는 주동기어 회전축(1350)과, 상기 주동기어 회전축(1350)의 중간에 형성되는 주동기어(1360)과, 상기 주동기어 회전축(1350)의 일측에 설치되어 체인(1380)에 결합되는 체인스프라켓(1370)으로 이루어진다.
상기 주동기어(1360)는 한 쌍의 원형 지지판(1361) 사이에 일정 간격으로 빙둘러서 형성되는 다수개의 원통막대(1362)로 이루어지는데, 상기 각각의 원통막대(1362)가 종동기어(1226)의 각각의 기어 이에 맞물려 모터(1310)의 회전구동을 어느 하나의 필터에 전달하게 되고 필터는 회전력의 필터 축(1200)에 전하게 되어 결국 모든 필터가 회전하게 된다.
이때 주동기어(1360)의 원형 지지판(1361) 사이에 종동기어(1226)가 위치하게 되어 종동기어(1226)의 기어 이가 주동기어(1360)로 부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.
본 발명에 있어 필터(1210,1220,1230)는 제 1필터(1210), 제 2필터(1220),제 3필터(1230)로 이루어지는데, 제작 비용 대비 가장 최적의 필터 개수일 뿐 필터의 숫자에 한정되지 않는다.
이때 제 1필터(1210)는 악취유입구(1120)에 가장 인접하게 설치되며, 따라서 하우징(1100) 내부로 유입되는 공기를 제일 먼저 접하게 된다.
따라서 상기 제 1필터(1210)에는 악취와 함께 공기 중에 함유된 분진을 제거하기 위한 분진제거장치(1400)가 설치됨이 바람직하다.
상기 분진제거장치(1400)는 제 1필터(1210)의 양측, 즉 제 1필터(1210)를 사이에 두고 일측에는 공기분사부(1410)가, 타측에는 공기흡입부(1420)가 서로 대향(對向)된 상태로 설치된다. 상기 분진제거장치(1400)는 공기분사부(1410)와 공기흡입부(1420)로 이루어지는데, 상기 공기분사부(1410)는 공기유입관(1411)과 분사노즐(1412)로 구성되고, 공기흡입부(1420)는 공기유입구(1422)와 공기배출관(1421)으로 구성된다.
상기 공기분사부(1410)는 콤푸레셔와 같은 고압공기발생장치(미도시)에 공기유입관(1411)에 의해 연결되며, 상기 공기분사부(1410)의 일측에는 분사노즐(1412)이 형성되어 고압의 공기를 분사하게 된다. 상기 분사노즐(1412) 맞은 편에는 테이퍼형상의 안내판을 구비하는 공기유입구(1422)가 형성되며, 상기 공기 유입구(1422)로 유입된 공기와 오염물질을 배출하기 위한 공기배출관(1421)로 이루어진다.
즉 분사노즐(1412)로 부터 분사된 고압의 공기는 제 1필터(1210)의 일측면에 묻어있던 분진들이 반대방향으로 밀어내게 되고 이를 공기흡입부(1420)의 공기유입구(1422)가 흡입하여 공기배출관(1421)을 통해 외부로 배출하는 구조이다.
상기 공기유입구(1422) 입구의 상부 또는 하부에는 합성수지 재질의 플랙시블(flexible) 판이 설치될 수도 있는데, 이는 분사노즐(1412)에서 분사된 고압의 공기를 공기유입구(1422)로 유도하기 위한 구조이다.
본 발명에 있어 필터(1210,1220,1230) 중 어느 하나는 다른 필터보다 두께를 더 두텁게 형성할 수도 있는데, 이는 스테인레스 메쉬(mesh)망을 여러장 겹쳐서 제작되는 다른 필터들과는 달리 도 5에 도시된 바와 같이 타공(1223b)가 타공된 금속띠밴드(1223a)를 둥그렇게 말아서 제작되기 때문이다. 이때 상기 타공(1223b)의 가장자리에는 위로 돌출되도록 절곡된 뾰쪽한 삼각형상의 돌출핀(1223c)이 다수개 형성되어 말아진 상부 금속띠밴드와 하부 금속띠밴드 사이에 틈이 형성되도록 한다. 물론 상기 틈은 공기가 통할 수 있도록 하기 위해 필요한 구성이다.
이처럼 제 1필터(1210), 제 2필터(1220),제 3필터(1230)는 공기 중의 악취성분과 분진을 거른 다음, 수조(1110)에 채워져 있는 악취제거용 정화액(A)에 의해 분진은 씻겨지고 악취성분은 제거되는 구조이다.
상기 악취제거용 정화액(A)은 탈취액과 물을 혼합한 액상으로, 제거하고자 하는 악취종류에 따라 탈취액의 성분과 탈취액과 물의 혼합비율이 달라진다.
예를 들면 암모니아를 제거하기 위해서는 2 NH3+ H2 SO4 →(NH4 )2 SO4, NH3+ H3 PO4 →NH4 H2 PO4, NH3+ HCl →NH4 Cl, 2 NH3+ NaOCl →N2+ 3 NaCl + 3 H2O와 같은 반응을 유도할 수 있는 탈취액을 사용하게 될 것이다.
또 다른 예를 들면 황화수소를 제거하기 위해서는 탈취제로 가성소다나 차아염소산 등을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어 필터(1210,1220,1230)들은 매우 서서히 회전하게 되는데, 상기 회전속도는 악취 및 분진제거 효율에 따라 달라지게 된다.
또한 이처럼 악취제거용 정화액(A)을 통과하도록 회전하는 필터(1210,1220,1230)들에 의해 본 발명은 공기와의 열교환이 가능하게 된다.
즉, 뜨거운 악취제거용 공기를 차갑게 하기 위해서는 악취제거용 정화액(A)의 온도를 낮추면 될 것이고, 차가운 악취제거용 공기를 따뜻하게 하기 위해서는 악취제거용 정화액(A)의 온도를 높이면 될 것이다.
이처럼 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
1100: 하우징(housing) 1110; 수조
1200: 필터 축 1210: 제 1필터
1220: 제 2필터 1230: 제 3필터
1300: 구동장치 1400: 분진제거장치
1500: 오염수 배출구

Claims (4)

  1. 하부에는 수조(1110)를 구비하고 상부 일측에는 악취유입구(1120)와 타측에는 정화된 공기배출구(1130)가 형성된 하우징(1100)과, 상기 하우징(1100)의 중간에 설치된 필터 축(1200)과, 상기 필터 축(1200)에 결합 되는 원판형 필터(1210,1220,1230)와, 상기 원판형 필터(1210,1220,1230)를 회전구동하기 위해 하우징(1100)의 상부에 설치되는 구동장치(1300)와, 상기 수조(1110)에 채워져 있는 악취제거용 정화액(A)과, 상기 악취제거용 정화액(A)에는 원판형 필터(1210,1220,1230)의 하부만 잠기도록 구성되며,
    상기 원판형 필터(1210,1220,1230)는 공기 중의 악취성분과 분진을 거르기 위한 필터부(1223)와, 상기 필터부(1223)의 형태를 원형으로 유지하기 위한 원형의 테두리(1225)와, 상기 테두리(1225)를 지지하기 위한 지지대(1224)와, 상기 지지대(1224)가 결합되는 허브(1222)와, 상기 허브(1222)를 필터 축(1200)에 고정하기 위한 축결합구(1221)로 이루어지되, 상기 원판형 필터(1210,1220,1230) 중 어느 하나에는 필터(1210,1220,1230)의 회전구동을 위한 종동기어(1226)가 테두리(1225)의 바깥 쪽 외주면에 빙둘러서 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 악취제거장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 구동장치(1300)는 모터(1310)와, 모터축의 회전 속도를 조절하기 위한 감속기(1320)와, 감속기 축에 결합되는 체인스프라켓(1330)과, 상기 체인스프라켓(1330)에 결합되는 체인(1380)과, 하우징(1100) 상부에 설치되는 브라켓(1340)과, 상기 브라켓(1340) 하부에 형성되는 주동기어 회전축(1350)과, 상기 주동기어 회전축(1350)의 중간에 형성되는 주동기어(1360)과, 상기 주동기어 회전축(1350)의 일측에 설치되어 체인(1380)에 결합되는 체인스프라켓(1370)으로 이루어지되, 상기 주동기어(1360)는 필터(1210,1220,1230)의 종동기어(1226)에 치합되도록 구성됨을 특징으로 하는 악취제거장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1필터(1210)에는 악취와 함께 공기 중에 함유된 분진을 제거하기 위한 분진제거장치(1400)를 설치하되, 상기 분진제거장치(1400)는 제 1필터(1210)를 사이에 두고 일측에는 공기분사부(1410)가, 타측에는 공기흡입부(1420)가 대향되도록 설치되며, 상기 공기분사부(1410)는 고압 공기 발생장치와 연결되는 공기유입관(1411)과 고압의 공기를 분사하기 위한 분사노즐(1412)로 이루어지고, 공기흡입부(1420)는 분사노즐(1412)로 부터 분사된 고압의 공기와 분진을 흡입하기 위한 테이퍼 형상의 안내판을 구비하는 공기유입구(1422)와 상기 공기 유입구(1422)로 유입되는 공기와 분진을 외부로 배출하기 위한 공기배출관(1421)으로 구성됨을 특징으로 하는 악취제거장치.
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