KR101249291B1 - 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취처리시설에 관한 것으로 악취의 발생원으로부터 블로어(B)에 의해 공급된 폐가스를 전처리조(1)에 의해 물로 세정처리한 다음 정화처리조(2)에 구비된 메디아(M)이 상부와 하부측으로 유입가스분배기(3)에 의해 유입가스의 유입방향을 번갈아 변환하면서 메디아 부착된 미생물에 의해 생물학적으로 악취를 정화처리할 수 있게 구성된 것이다.
본 발명에 의하면 폐가스의 유입방향의 변환에 따라 메디아의 상부층과 하부층의 미생물의 증식과 분포 양태를 새롭게 변화되어 미생물에 의한 악취의 폐가스의 정화 처리 능력이 보다 향상되고 보다 효율적으로 악취를 정화처리하는 동시 메디아를 장기간 교체 없이 반복 사용이 가능하다.

Description

유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설{BIOLOGICAL ODOR PROCESSING APPARATUS USING INFLOW GAS DISTRIBUTOR}
본 발명은 오폐수 처리시설에서 발생하는 악취의 폐가스를 유입가스 분배기에 의해 정화처리조에 구비된 미생물의 담체인 다공성 메디아(MEDIA)의 상부측과 하부측으로 번갈아 공급하여 보다 효율적으로 악취를 생물학적으로 분해 처리할 수 있게 한 유입가스 분배기를 이용한 생물학적 악취처리시설에 관한 것이다.
종래 오폐수처리장, 기타 악취가 발생하는 현장에서 악취를 처리하는 시설 및 방법은 여러 가지 있으며, 그 중에서 생물학적으로 악취를 처리하는 방법은 친환경적이고 2차 오염이 발생하지 않아 악취가 발생하는 대부분의 현장에서 많이 사용되고 있다.
생물학적으로 악취의 폐가스를 정화처리하는 선행기술의 한 예를 들면, 본 발명자가 실용신안등록을 받은 제20-0412014호의 미생물을 이용한 악취 및 폐가스 정화처리장치가 있다. 이는 정화처리조에 구비된 미생물 담체인 메디아에 폐가스를 통과시키어 메디아에 분포된 미생물에 의해 악취가스를 생물학적으로 정화처리하면서 별도의 미생물 배양조에서 배양된 미생물 배양액을 정화처리조의 상부에서 메디아에 살포하여 미생물을 균일하게 보충시키어 폐가스의 정화능력을 보다 높일 수 있게 된 것이다.
일반적으로 악취의 폐가스에 대한 생물학적 처리 수단으로 정화처리조에 미생물의 담체인 유기질, 무기질의 혼합 재질로 된 다공성의 메디아를 적층하고 메디아에 미생물을 분포시키어 메디아에 분포된 미생물에 메디아를 통과하는 폐가스를 생물학적으로 정화처리하게 되어 있다.
이때 시간이 경과함에 따라 미생물의 증식에 의한 분포 양상이 대부분 불평형을 이루고 있어 메디아를 통과하는 폐가스가 미생물의 분포가 낮은 영역을 통과하는 경우에는 정화 처리 효과가 낮고 또 미생물의 과다 증식의 경우에는 다공성의 메디아의 기공이 막히게 되어 폐가스의 정화 기능이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
또 이러한 미생물의 불균형분포 또는 과다증식으로 인한 폐가스의 정화기능의 저하를 방지하기 위하여 생물학적 정화처리조의 메디아를 모두 교체해야 하고 따라서 많은 시간과 인력과 비용이 소용되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 유입가스 분배기를 이용하여 정화처리조에 구비된, 악취를 생물학적으로 정화처리하는 미생물의 담체(擔體)인 다공성 메디아(MEDIA)의 상부측과 하부측으로 악취의 폐가스를 번갈아 공급하여 보다 효율적으로 악취를 분해 처리할 수 있는 유입가스 분배기를 이용한 생물학적 악취처리시설을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 정화처리조의 메디아의 상부와 하부의 압력차이를 측정하여 데이터화 한 다음 기준값 이상의 압력차이가 생기면 제어판의 동작 지시에 의해 유입가스분배기가 작동되어, 자동으로 폐가스의 유입 방향이 정화처리조의 상부측과 하부측으로 각각 변환되어 메디아의 상부층과 하부층의 미생물의 증식 및 분포 양태를 변화시키어 미생물에 의한 악취의 폐가스 정화 능력을 향상시키고 다량의 폐가스를 보다 능률적으로 정화처리할 수 있는 유입가스 분배기를 이용한 생물학적 악취처리시설을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정화처리조에 구비된 메디아를 수시로 교체하지 않고도 장기간 사용이 가능하여 보다 경제적으로 악취를 처리할 수 있는 유입가스 분배기를 이용한 생물학적 악취처리시설을 제공하는 데 있다.
본 발명은 악취의 발생원으로부터 블로어(blower)에 의해 일정한 압력으로 공급된 폐가스에 함유된 협잡물과 수용성 물질을 물로 세정(洗淨)하는 전처리조, 미생물의 담체인 다공성 재질의 메디아(MEDIA)가 중간부에 구비된 정화처리조(BIO FILTER), 상기 전처리조에서 상기 정화처리조의 상부측과 하부측에 연결된 유입관의 분기점에 구비되어 가스 유입방향을 변환시키는 유입가스분배기, 상기 메디아의 상하 차압을 측정하여 전기신호로 변환하는 차압(差壓) 스위치, 상기 정화처리조의 상부와 하부에서 배기통으로 연관되는 배기관에 구비된 배기가스분배기, 메디아의 상하 압력차를 측정하여 이를 데이터화하여 입력되어 상기 유입가스분배기 및 배기가스분배기를 동기적으로 동작 제어하는 제어판으로 구성된 것이다.
또한 상기 전처리조의 내부 공간의 상부측에는 펌프에 의해 수조의 물을 살수(撒水)하는 살수노즐이 구비되어 있고 전처리조의 하부에는 수조가 구비되어 있다.
또한 상기 정화처리조의 메디아는 미생물이 부착증식되기 좋은 소나무 껍질 등의 식물성 유기물질과 세라믹 등의 무기물질의 혼합 재료로 된 다공성 물질로서 통기공이 상하로 연통(連通)되어 상방향이나 하방향으로 폐가스가 통과되면서 미생물과 접촉하여 분해처리하게 된 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면 악취 발생원으로부터 악취의 폐가스가 블로어에 의해 전처리실의 수조 내부로 유입되어 협잡물과 수용성 물질이 수세(水洗)된다. 이때의 폐가스는 H2S, NH3, 매르캅탄, C8H8, 기타 복합적인 성분의 악취 폐가스이다.
또한 수조의 물에서 기포(氣泡)를 이루며 상승된 폐가스는 전처리실의 살수노즐에서 분사되는 물에 의하여 다시 세정된다. 이때 블로어에 의한 가스압력은 약 300mmAg 정도이다.
정화처리조의 다공성 메디아에는 악취가스를 생물학적으로 정화시키는 미생물이 흡착되어 있다. 악취성분을 생물학적으로 분해처리하는 미생물은 여러 가지 종류가 있으며, 한 예를 들면, 바실루스(Bacillus)균이다.
전처리실에서 세정처리된 폐가스는 유입관을 통하여 유입가스분배기를 거쳐 정화처리조의 상부측으로 유입되어 메디아를 통과하여 하부측으로 이동하는 중에 메디아에 있는 미생물에 의해 폐가스의 유기질물질이 생물학적으로 분해되어 정화된다. 정화된 폐가스는 악취가 없으며 정화된 폐가스는 하부측의 배기관 및 배기가스 분배기를 거쳐 배기통으로 배출된다. 이때 배기가스 분배기는 제어판의 동작신호에 의해 상부 배기관을 차단하고, 하부 배기관이 개방되어 폐가스는 정화처리조의 상부에서 하부의 일방향으로 이동되면서 처리된다.
처리 작업이 장시간 진행되면 정화처리실에 구비된 메디아의 상부층에 있는 미생물의 증식 및 분포 양태가 변화되며, 따라서 메디아의 상부층의 통기저항이 증대되어 메디아의 상부 압력이 하부 압력보다 높은 압력 차이가 생긴다.
정화처리조에 구비된 차압 스위치에 의하여 차압(差壓)이 감지되면 전기신호로 변환되어 제어판으로 입력된다. 제어판에는 측정된 차압 값을 데이터화하여 입력되어 있고 차압의 값이 기준값 이상으로 높아지면 제어판에서는 유입가스분배기 및 배기가스 분배기를 차압 형태에 상응하게 동작신호를 송출하여 폐가스의 유동회로를 상반되게 변환시킨다.
따라서 지금까지 정화처리조의 상부에서 하부측의 일방향으로 이동되던 폐가스는 정화처리조의 하부측에서 상부측의 일방향으로 변환 이동되면서 메디아의 미생물에 의해 생물학적으로 정화처리하게 된다. 악취가 처리된 폐가스는 상부측 배기관 및 배기가스분배기를 거쳐 배기통으로 배기되며 이 경우 정화처리조의 하부 배기관은 제어판의 동작 신호에 따라 닫혀 있다.
폐가스가 정화처리조의 하부측에서 상부측으로 이동되면 메디아의 하부층의 미생물이 폐가스와의 접촉이 양호하게 되어 폐가스의 유기성 물질의 분해능이 높게 되는 동시 이를 영양(榮養)으로 하여 메디아의 상부층의 미생물에 비하여 하부층의 미생물의 증식이 보다 왕성하게 된다.
따라서 메디아의 하부측의 미생물의 증식과 분포의 변화에 따라, 통기저항이 증가되어 이번에는 처음과 상반되게 메디아의 하부 압력이 상부 압력보다 높은 압력차가 생긴다. 차압 스위치의 차압 신호에 따라 제어판에서는 유입가스분배기와 배기가스 분배기에 차압 상태에 상응한 동작 신호를 송출하여 상반되게 동기적으로 작동시키어 유입가스는 정화처리조의 상부측으로 유입되게 하는 동시 정화처리된 폐가스는 정화처리조의 하부측의 배기관 및 배기가스분배기를 통하여 배기통으로 배기된다.
이와 같은 제어동작의 반복에 따라 정화처리조의 메디아에 부착되어 있는 미생물의 분포가 상하로 변화되면서 메디아의 통기공을 새롭게 개선하기 때문에 미생물에 의한 폐가스의 정화 능력이 보다 향상되는 동시 한번 설치된 메디아는 장시간 교체 없이 사용이 가능하다.
본 발명은 정화처리조에 구비된 메디아의 상부 및 하부의 압력차이의 측정하여 기준 차압 이상으로 높게 되면, 차압 스위치의 차압 신호에 따라 제어판에서 유입가스분배기 및 배기가스분배기를 차압 형태에 상응하게 동작제어하여 폐가스가 정화처리조의 이동방향이 상부와 하부로 번갈아 변환되게 구성하였기 때문에 메디아의 상부층과 하부층에서 미생물의 증식과 분포 양태가 번갈아 변화되고 메디아의 통기공이 양호하게 유지되며, 미생물의 생물학적 정화능력이 향상되어 보다 효율적으로 악취의 폐가스를 정화처리할 수 있다.
또 정화처리조에 구비된 메디아를 장기간 사용이 가능하여 보다 경제적으로 악취를 처리할 수 있는 여러 가지 효과가 있다.
도1은 본 발명의 생물학적 악취처리시설의 개략도이다.
도1에 표시된 바와 같이, 악취의 발생원으로부터 블로어(blower)(B)에 의해 일정한 압력으로 송풍된 폐가스를 세정(洗淨)하는 전처리조(1), 상기 전처리조(1)는 내부공간의 상부측에 펌프(p)에 의해 수조의 물을 살수(撒水)하는 살수노즐(1n)이 구비되고 전처리조(1)의 하부에는 일정한 수위의 물(w)이 채워진 수조(1t)가 구비되어 있다.
미생물의 담체인 다공성 재질의 메디아(MEDIA)(M)가 중간부에 구비된 정화처리조(BIO FILTER)(2), 상기 정화처리조(2)의 메디아(M)는 미생물이 부착증식되기 좋은 소나무 껍질 등의 식물성 유기물질과 세라믹 등의 무기물질의 혼합 재료로 된 다공성물질로서 통기공이 상하로 연통(連通)되어 폐가스가 상하로 통과되면서 미생물과 접촉하여 생물학적으로 분해처리하게 되어 있다.
상기 전처리조(1)의 상부에 연결된 유입관(d1)과 정화처리조(2)의 상부에 연결된 유입관(d2) 및 상기 정화처리조(2)의 하부에 연결된 유입관(d3)의 분기(分岐)점에 구비되어 정화처리조(2)의 가스 유입방향을 변환시키는 유입가스분배기(3), 상기 정화처리조(2)의 상부측 배기관(d4)와 하부측 배기관(d5) 및 배기통(6)으로 연결된 배기관(d6)의 분기점에 구비되어 정화처리조(2)의 배기방향을 변환하는 배기가스분배기(4), 정화처리조(2)의 메디아(M)의 상부측과 하부측에 도관(5a)(5b)으로 연관되게 설치되어 메디아(M)의 상부와 하부의 압력 차이를 측정하여 전기신호로 변환하는 차압(差壓) 스위치(5), 상기 차압 스위치(5)와, 유입가스분배기(3) 및 배기가스분배기(4)가 각각 도선(a)(b)(c)을 통하여 각각 전기적으로 연결되어 상기 유입가스분배기(3) 및 배기가스분배기(4)를 동작 제어하는 제어판(7)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예는 악취 발생원으로부터 블로어(B)에 의해 약 300mmAg의 압력으로 공급된 악취의 폐가스는 전처리조(1)의 도관(d)을 통하여 수조(1t) 내부로 유입되어 협잡물이 수세(水洗)된다.
또한 수조(1t)의 물은 펌프(p)에 의해 양수되어 살수노즐(1n)에서 살포됨으로 기포(氣泡)를 이루며 상승된 폐가스는 살수노즐(1n)에서 분사되는 물에 의하여 다시 세정된다. 이때의 폐가스는 H2S, NH3, 매르캅탄, C8H8, 기타 복합적인 성분의 악취 폐가스로서 전처리조(1)에 의해 세정(洗淨)처리된다.
정화처리조(2)의 메디아(M)에는 악취가스를 생물학적으로 정화시키는 미생물, 예를 들면, 배양된 바실루스(Bacillus)균이 흡착되어 있다.
상기 전처리조(1)에서 세정처리된 폐가스는 유입관(d1), 유입가스분배기(3) 및 상부측 유입관(d2)을 통하여 정화처리조(2)의 상부측으로 유입되어 메디아(M)를 통과하여 하부측으로 이동하는 중에 메디아(M)에 있는 미생물에 의해 폐가스의 유기질물질이 생물학적으로 분해되어 정화된다. 악취가 없도록 정화된 폐가스는 하부측의 배기관(d5)과 배기가스분배기(4) 및 배기관(d6)을 거쳐 배기통(6)으로 배출된다. 이때 배기가스 분배기(4)는 제어판(7)의 동작신호에 의해 상부측 배기관(d4)을 차단하고 있어, 배기관(d4)으로 폐가스가 배기되지 못하므로 폐가스는 정화처리조(2)의 상부에서 하부의 일방향으로만 이동되면서 정화처리된다.
정화 작업이 장시간 진행되면 상기 정화처리조(2)의 메디아(M)의 상부층에 있는 미생물의 증식 및 분포 양태가 변화된다. 따라서 메디아(M)의 상부층의 통기 저항이 증대되어 메디아의 하부측의 압력(P2)에 비하여 상부측의 압력(P1)이 보다 높은 압력차이가 생긴다. 즉, P1 > P2가 된다.
정화처리조(2)에 구비된 차압 스위치(5)에 의하여 소정의 차압(差壓)이 측정되면 P1>P2의 차압 신호가 제어판(7)으로 입력된다. 제어판(7)에서는 차압 스위치(5)의 상기 차압 신호에 따라 유입가스분배기(3)와 배기가스분배기(4)에 도선(a)(b)을 통하여 차압 상태에 상응한 동작신호를 송출한다.
이에 유입가스분배기(3)는 상부측 유입관(d2)을 차단하고 하부측 유입관(d3)을 개방하며 배기가스분배기(4)는 상부측 배기관(d4)을 개방하고 하부측 배기관(d5)을 차단한다.
따라서 전처리조(1)에서 유입관(d1)을 통하여 유입되는 폐가스는 유입가스분배기(3)와 유입관(d3)을 통하여 정화처리조(2)의 하부측으로 유입되어 메디아(M)의 미세한 통기공을 통하여 상부측으로 이동하는 중에 메디아(M)에 있는 미생물에 의해 생물학적으로 정화처리하게 된다. 악취가 제거된 폐가스는 상부측 배기관(d4)과 배기가스 분배기(4) 및 배기관(d6)을 거쳐 배기통(6)으로 배기된다.
정화 작업이 장시간 진행되면 정화처리조(2)의 메디아(M)의 하부층에서 미생물의 증식과 분포양태에 변화가 생기면서 점차 통기 저항이 증대된다.
따라서 이번에는 처음과 상반되게 메디아(M)의 하부측 압력(P2)이 상부측 압력(P1)보다 큰 압력차가 생긴다. 즉, P1< P2가 된다.
차압 스위치(5)에서 소정의 차압이 측정되면 P1<P2의 차압 신호가 제어판(7)에 송출되어, 제어판(7)에서는 유입가스분배기(3)와 배기가스 분배기(4)에 차압 스위치의 차압 신호에 상응하는 동작 신호를 송출한다.
따라서 폐가스의 유동회로는 상기한 정화처리의 처음 상태로 변환된다. 즉, 유입가스분배기(3)의 동작에 의해 상부측 유입관(d2)은 개방되고 하부측 유입관(d3)은 차단되며, 배기가스분배기(4)의 동작에 의해 상부측 배기관(d4)은 차단되고 하부측 배기관(d5)은 개방되어 폐가스의 유동회로는 처음 상태인 정화처리조(2)의 상부에서 하부측으로 변환된다. 이러한 폐가스 유동회로의 변환 동작은 반복되며, 그에 따른 정화 처리 작용은 상술한 바와 같다.
이와 같이 제어판(7)의 동작신호에 따라 유입가스분배기(3)와 배기가스분배기(4)의 동작에 의해 정화처리조(2)에 구비된 메디아(M)에 대한 폐가스의 상하 이동방향이 반복적으로 변경되면서 메디아의 상부층과 하부층의 미생물의 증식과 분포상태가 변화되고 메디아의 통기공이 새롭게 개선되어 미생물에 의한 폐가스의 정화능력이 보다 향상되는 동시 한번 설치된 메디아는 장기간 교체 없이 사용할 수 있다.
1 : 전처리조, 2 : 정화처리조, 3 : 유입가스분배기, 4 : 배기가스분배기
5: 차압 스위치, 6 : 배기통, 7 : 제어판

Claims (5)

  1. 악취의 발생원으로부터 블로어(blower)에 의해 일정한 압력으로 공급된 폐가스를 물로 세정(洗淨)하는 전처리조(1)와, 미생물의 담체인 다공성재질의 메디아(M)가 구비된 정화처리조(2)와, 상기 전처리조(1)에서 상기 정화처리조(2)의 상부와 하부로 연결된 유입관(d1)(d2)(d3)의 분기점에 구비되어 폐가스 유입방향을 변환시키는 유입가스분배기(3)와, 정화처리조(2)의 상부와 하부 및 배기통(6)으로 연결된 배기관(d4)(d5)(d6)의 분기점에 구비되어 배기가스 방향을 변환시키는 배기가스분배기(4)와, 상기 메디아(M)의 상하 차압(差壓)을 측정하는 차압(差壓) 스위치(5)와, 상기 차압 스위치(5)의 차압 신호에 따라 유입가스분배기(3)와 배기가스 분배기(4)를 동작제어하는 제어판(7)이 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설.
  2. 제1항에 있어서,
    전처리조(1)는 상부에 펌프(p)에 의해 양수된 물을 살수하는 살수노즐(1n)이 구비되고 하부측에는 물(w)이 채워지는 수조(1t)가 구비되 악취 폐가스를 세정처리하게 된 것을 특징으로 하는 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설.
  3. 제1항에 있어서,
    정화처리조(2)에 구비된 메디아(M)는 폐가스를 생물학적으로 정화처리하는 미생물의 담체(擔體)로서 식물성 유기물질과 세라믹의 무기물질의 혼합 재료로 된 다공성물질로서 통기공이 상하로 연통되어 폐가스가 상하로 통과하는 중에 생물학적으로 정화처리되는 것을 특징으로 하는 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설.
  4. 제1항에 있어서,
    차압 스위치(5)는 정화처리조(2)에 구비된 메디아(M)의 상부측과 하부측에 도관(5a)(5b)으로 연관되게 설치하여 메디아(M)의 상,하 압력차를 측정하여 차압 신호를 제어판(7)에 송출하게 된 것을 특징으로 하는 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설.
  5. 제1항에 있어서,
    제어판(7)은 유입가스분배기(3)와, 배기가스분배기(4) 및 차압 스위치(5)와 도선(a)(b)(c)에 의해 전기적으로 연결되어, 차압 스위치(5)의 차압 신호에 따라 상기 유입가스분배기(3)과 배기가스분배기(4)에 차압 신호에 상응한 동작신호를 송출, 제어하게 된 것을 특징으로 하는 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설.


KR1020110035540A 2011-04-18 2011-04-18 유입가스분배기를 이용한 생물학적 악취 처리시설 KR101249291B1 (ko)

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KR100492933B1 (ko) 2002-10-25 2005-06-02 ㈜유성이엔티 바이오필터식 탈취기의 미생물 탈리장치 및 탈리방법
KR20100032223A (ko) * 2008-09-17 2010-03-25 주식회사 한독이엔지 고정상 담체 폭기반응조가 병합된 바이오 필터 시스템
KR101009162B1 (ko) 2010-09-03 2011-01-17 (주)세종이엔지 가스 탈취장치

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