KR101468661B1 - 악취가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법 - Google Patents

악취가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고농도 폐수 및 폐기물 처리장에서 발생되는 악취를 탈취하고 이의 과정에서 발생하는 폐수를 이용하여 액비를 생산할 수 있도록 한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산 폐수 처리장, 음식물 폐수처리장, 하·폐수처리장 저류조 및 이의 탈수공정에서 발생되는 악취가스를 전처리 세정탑을 통과시켜 이물질을 제거하는 악취 가스 전처리 단계와; 상기 전처리 공정에서 이물질이 제거된 악취 가스를 마이크로 버블 제너레이터를 이용하여 미립기포로 분쇄하는 단계와; 상기 마이크로 버블 제너레이터에서 미세기포로 분쇄된 악취 가스를 산기관으로 분출시키면서 탈취 및 액비 생산장치로 투입하는 단계와; 상기 탈취 및 액비 생산장치로 투입된 악취가스를 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층을 통과시키면서 순환펌프를 이용하여 세정수를 반복적으로 순환시키면서 분배관 노즐로 세정수를 분사시켜 악취 가스의 탈취 및 액비를 생산하는 단계로 이루어지는 악취가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법에 관한 것이다.

Description

악취가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법{AN DEODORIZING APPARATUS FOR TREATING MALODOR GAS AND A PRODUCTION METHOD FOR LIQUID FERTILIZER USING THEREOF}
본 발명은 고농도 폐수 및 폐기물 처리장에서 발생되는 악취를 탈취하고 이 과정에서 발생하는 폐수를 이용하여 액비를 생산할 수 있도록 한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장의 저류조, 폐수 및 폐기물의 감량화를 위한 탈수공정에서 발생되는 가스를 포집하여 악취를 탈취하고, 이의 악취를 탈취하기 위해 실시되는 세정액(청수)을 이용하여 액비를 생산하여 농가에 공급함으로써 고농도 폐수 및 폐기물 처리장에서 발생되는 악취의 문제점을 해결하는 동시에 청수를 액비로 재활용함으로 환경오염을 방지하고 양질의 액비를 제공하며 폐수 및 폐기물처리의 경제성을 향상시킬 수 있도록 한 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법에 관한 것이다.
현대에는 산업이 발달함에 따라 사람의 생활수준도 함께 높아져 하·폐수 발생량 및 각종 음식물 폐기물 발생이 증가하고, 더불어 고기의 수요가 많아져 양돈업, 축산업, 양계업 등이 매년 증가함으로 필연적으로 발생되는 축산 분뇨 폐수 및 폐기물이 증가하고 있는 추세이다.
그러나 이와 같은 고농도 폐수 및 폐기물은 기존에는 해양투기로 상당량을 폐기 처리하였으나, 2012년부터는 하수오니(처리과정에서 발생하는 침전물; 생슬러 및 잉여슬러지)와 가축분뇨의 해양투기가 전면 금지되었으며, 2013년부터는 해양환경관리법 시행규칙 개정에 따라 음폐수의 해양 배출이 전면 금지되었다.
이와 같이 전면적으로 고농도 폐수 및 폐기물의 해양투기가 금지됨에 따라서 양돈농가, 축산농가, 양계농가에서 발생되는 분뇨 폐기물과 요식업소에서 발생되는 음식 폐기물 등은 축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장 등에서 처리할 수 밖에 없는 실정이다.
이러한 고농도 폐수 및 폐기물을 처리하기 위해서는 각 처리장에서 고농도 폐수 및 폐기물을 모아 두는 저류조가 반드시 구비될 수밖에 없으며, 이의 저류조에 모아진 폐수 및 폐기물을 처리 장치로 처리하게 된다. 또한, 고농도 폐수 및 폐기물의 감량화를 위한 탈수공정이 필요하며, 상당수의 처리시설에서 이에 대한 공정이 이미 적용 운전되고 있다.
그러나 고농도 폐수 및 폐기물을 처리장치로 처리하기 전 저장시켜 두는 저류조 및 탈수공정, 그리고 기타 처리과정에서 고농도 폐수 및 폐기물은 심한 악취가 발생되어 처리장에서 작업하는 작업자뿐만 아니라 주변에 거주하는 주민들에게까지 심미적 불쾌감과 건강상의 이유로 주요 민원의 원인이 되고 있으며 이러한 악취 때문에 주민들은 주거지역 인근에 고농도 폐수 및 폐기물처리장이 건축되는 것을 결사 반대함으로 이를 해결해야하는 어려운 문제점이 있다.
이 분야의 선행기술을 살펴보면,
대한민국 공개특허공보 제2012-0052624호(이하"선행기술"이라한다)의 "고농도 악취가스 탈취방법과 탈취장치"는, 하우징 내에, 상방으로 공간(14)와 하부수조(13)을 형성하고, 그 중간에 H2O2가스에 물(H2O)을 혼합하여 소정의 펌프(31)와, 펌핑라인(32)을 통하여 분사관(33)으로 공급되게 한 뒤 분사노즐(34)을 통하여 분사시키는 H2O2액공급부(30)를 형성하며, 악취공급부(10)로 부터 발생 악취와, 오존발생장치로 부터 발생된 오존을 혼합함과 동시에 혼합기(21)로 부터 혼합된 기체를 분사, 공급하는 인젝터(22)(23)을 형성하고, 상기 인젝터(22)(23)들의 혼합기체와 반응하도록 H2O2 액공급부(30)의 과산화수소수가 함침된 세라믹 담체(18)을 형성하며, 세라믹 담체(18)의 하방으로 수조(13)을 형성하여, 악취와 혼합된 오존이 하방으로 인젝팅됨과 동시에 담체내에서 상방으로 상승하면서 액상H2O2와 반응하여 수용성 악취성분(H2S와 NH4)을 탈취함과 동시에 산소와 OH-로 반응하게 하는 하,폐수 정화조의 악취 탈취방법 및 탈취장치에 대한 구성이 공개되었다.
상기 선행기술은 악취를 제거하기 위해 H2O2 와 오존을 공급하여 1차 및 2차 인젝트를 통과 시키면서 혼합시켜 세라믹 담체층을 통과하면서 악취 유발 물질을 제거하고 다시 잔류된 악취를 탈취기를 이용하여 악취를 탈취하는 방법임을 알 수 있다.
이와 같이 구성된 선행기술은 오존발생기, H2O2액공급부, 인젝트, 탈취기 등을 구성함으로서 다수의 설비가 필요하며, 특히 악취를 제거하기 위해 오존 발생기를 이용해야하는 문제점이 있다. 즉, 오존을 이용하여 악취를 탈취하기 위해 지속적으로 공급하기 위해서는 온존의 농도를 필요 이상으로 높여야만 원하는 탈취효과를 나타나게 됨으로 고농도 폐기물을 처리시 발생하는 악취를 제거하는 데에는 효율적이지 못한 문제점이 있다.
상기 선행기술은 이러한 문제점을 해결하기 위해 오존과 악취가스를 혼합하여 탈취처리하는 과정에서 완전하게 악취를 처리하지 못함으로 탈취 처리장치의 하우징 상부에 수세미층과 같은 데미스터층과 엘리미네이터층이 중첩되도록 추가적으로 설치하고, 배출구상에는 제습용데미스터와 미디움 필터 및 각종 산화, 흡착용 촉매약품들이 흡착된 활성탄 충진제 판체로 이루어진 탈취기를 사용하여 문제점을 해결하고 있으나, 선행기술은 악취를 제거하기 위한 전체적인 구성이 다수의 구성품으로 이루어져 경제성과 악취제거 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 탈취과정 중에서 발생하는 고농도 질소 및 황화수소가 용해된 공정수의 경우 2차 오염물로 또 다른 폐수로 작용하여 이에 대한 처리 시 막대한 비용과 환경적 부하를 유발하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2012-0052624호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장 등의 폐수 및 폐기물 저류조, 탈수공정에서 발생되는 악취가스를 포집하여 전처리 세정탑에서 이물질을 제거 후 산기관, 이온교환수지 폴링층, 분배관 노즐로 이루어지는 악취 가스의 탈취 및 고농도 액비 생산장치를 통하여 폐수 및 폐기물처리장치의 악취를 탈취하는 목적과,
고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취의 탈취 장치에 있어 산기관으로부터 미분사되어 공급되는 악취가스를 분배관 노즐을 통하여 분사되는 세정수를 반복 순환시켜 악취 가스를 세정하는 과정에서 액비를 생산하여 농가에 공급할 수 있도록 하는 목적으로 한 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법에 관한 것이다.
또한, 고농도 악취가스의 탈취 과정에서 생산된 액비의 경우 별도의 멤브레인(R/O)을 추가하여 멤브레인 운전 시 발생하는 농축액을 고형비료화 하여 농가에 공급할 수 있도록 함을 목적으로 한 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은,
축산 폐기물, 음식물 폐기물, 하·폐수를 모아 저장하는 폐수 및 폐기물 저류조(10)와 탈수공정에서 발생되는 악취 가스의 이물질을 제거하는 전처리 세정탑(30)과;
상기 전처리 세정탑(30)에서 이물질이 제거된 악취가스를 미립기포로 분쇄하는 마이크로 버블 제너레이터(40)와;
상기 마이크로 버블 제너레이터(40)에서 1차 미세기포로 분쇄된 악취가스를 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치(50)의 세정수 저류조(51) 하부에 설치되어 2차 미세기포로 분쇄하여 분출시키는 산기관(52)과;
상기 산기관(52)에서 분출된 미세 악취 가스가 통과하면서 이온 작용에 의해 악취가스의 악취 유발분자를 흡착시키는 이온 교환수지 폴링이 세정수 저류조(51)상부에 충진된 폴링층(53)과;
상기 이온 교환수지 폴링층(53)에서 악취분자가 흡착된 후 상승하는 탈취가스와 폴링층을 세정할 수 있도록 이온 교환수지 폴링층(53)의 상부에 설치되어 세정수를 하향으로 분사하는 분배관 노즐(54)로 이루어지는 악취가스의 탈취 장치를 특징으로한다,
상기 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치(50)의 일측 고농도 액비 배출관과 연결되어 악취가스를 세정한 처리수를 질소, 황, 인등이 포함된 농축액으로 농축시키는 멤브레인(R/O막)과;
상기 R/O막에 의해 농축된 농축액은 건조시켜 고형비료로 제공하고, 걸러진 처리수는 다시 고농도 악취를 처리하기 위한 탈취기 하부에 세정순환수로 사용될 수 있도록 이송되도록 하는 고농도 악취 가스의 탈취 및 액비생산 장치의 구성을 특징으로 한다.
상기 전처리 세정 탑은 직육면체형 함체 또는 원통형 함체로 이루어지고 하부에는 세정수가 위치하고 세정부로부터 이격된 상부층에 이물질 제거 여과부재가 설치되며, 상기 이물질 제거 여과부재 상부에는 순환펌프에 의해 순환 공급되는 세정수를 분사할 수 있도록 설치된 분사노즐이 구성된다.
상기 악취 가스의 탈취 및 액비 생산장치는 직육면체 또는 원통의 밀폐형 함체로 이루어지고 바닥에는 악취 가스를 미세기포로 분쇄하는 다수의 산기관이 설치되고,
그 상부에는 산기관으로부터 분출되는 악취가스의 악취 유발분자가 흡착되도록 이온교환수지 또는 다공성 합성고분자 담체의 충진 폴링층이 형성되고. 상기 이온교환수지 충진 폴링층 또는 다공성 합성고분자 담체의 충진 폴링층 상부에는 순환펌프에 의해 순환되는 세정수를 분사할 수 있도록 분배관 노즐이 다수 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 악취 가스의 탈취 및 이를 이용한 액비 생산장치는 하부 세정수 저류조에 설치된 산기관은 상부 이온 교환수지 폴링층에 균일하게 악취가스가 분배되도록 일정한 간격으로 설치된 구성을 특징으로 한다.
삭제
이와 같이 구성된 본 발명은 축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장의 저류조 및 탈수공정에서 발생되는 가스를 포집하여 악취를 탈취하고, 이의 악취를 탈취하기 위해 실시되는 세정액(청수)을 이용하여 액비를 생산하여 농가에 공급함으로써 고농도 폐기물 처리장에서 발생되는 악취의 문제점을 해결하는 동시에 청수를 액비로 재활용함으로 환경오염을 방지하고 양질의 액비와 고형비료를 제공하고, 고농도 폐수처리의 경제성과 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비 생산 방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장에서 발생되는 악취 가스를 탈취시켜 대기오염방지와 작업자들의 근무 환경을 개선하는 효과를 갖는 동시에 주변의 주거환경에 악취를 발생시키지 않으므로 혐오 시설이라는 인식을 불식시키는 효과를 가지며, 또한, 악취를 탈취하는 과정에서 발생되는 세정수를 액비화하여 농촌의 토양 밑거름으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 오존가스를 이용한 악취 제거 장치이며,
도2는 본 발명의 악취 가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비생산장치의 전체 구성도를 나타낸 것이며,
도3은 본 발명의 탈취 및 고순도 액비생산장치를 나타낸 단면도이며,
도4는 본 발명의 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 및 액비생산 공정도를 나타낸 블록도이며,
도5는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 및 액비생산 공정 블록도 이다.
이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 고농도 폐수에서 발생하는 악취 가스의 탈취공정 및 액비생산 공정을 공정별로 설명하면 다음과 같다.
축산 폐수 처리장, 음식물 폐수처리장, 하·폐수처리장에 각각 설치하여 폐 수를 모아 저장하는 폐수 저류조 및 탈수공정에서 발생되는 악취가스를 전처리 세정탑을 통과시켜 이물질을 제거하는 고농도 폐수의 악취가스 전처리 단계와;
상기 폐수의 악취가스 전처리 공정에서 이물질이 제거된 악취 가스를 마이크로 버블 제너레이터를 이용하여 미립기포로 분쇄하는 단계와;
상기 마이크로 버블 제너레이터에서 미세기포로 분쇄된 악취가스를 산기관으로 분출시키면서 탈취 및 액비 생산장치로 투입하는 단계와;
상기 탈취 및 액비 생산장치로 투입된 악취가스를 이온 교환수지 폴링이 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체가 충진된 폴링층을 통과시키면서 순환펌프를 이용하여 세정수를 반복적으로 순환, 분배관 노즐로 세정수를 분사시켜 악취가스의 탈취 및 액비를 생산하는 단계로 액비를 생산하게 된다.
이와 같이 생산된 액비를 고형비료로 제조하기 위해 상기 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치(50)의 일측 고농도 액비 배출관과 연결되어 악취가스를 세정한 처리수를 질소, 황, 인등이 포함된 농축액을 멤브레인(R/O막)으로 농축한다.
상기 R/O막에 의해 농축된 농축액은 건조시켜 고형비료로 제공한다.
삭제
이와 같이 이루어지는 본 발명의 폐수의 악취 가스의 탈취와 고농도 액비 생산 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1공정: 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 전처리 공정
양돈, 축산, 양계장 등에서 수거된 분뇨와 요식업소 및 가정에서 버려지는 음식폐기물 및 가정과 업소의 하수구로 버려지는 하·폐수를 수거하여 각각의 축산 폐수 처리장, 음식물 폐수처리장, 하·폐수처리장에서 고농도 폐기물을 각각 처리하게 되는데 각각의 처리장에는 수거된 폐수를 모아 폐수 및 폐기물 저류조(10)에 저장된다.
상기 폐수 및 폐기물 저류조(10)에 저장된 폐수는 고농도 폐수와 슬러지가 모아져 심한 악취를 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 폐수 및 폐기물 저류조(10)에 악취가스 포집시설을 설치하여 악취가스를 모아 전처리 세정탑(30)에서 악취가스에 혼합된 이물질을 걸러내게 된다.
폐수 및 폐기물 저류조(10)의 악취가스는 탈취 송풍기(20)를 통하여 강제적으로 전처리 세정탑(30)으로 보내지게 됨으로 미세한 이물질 등이 포합되어 있으므로 차후 공정에서 노즐 막힘 현상 등이 발생됨으로 사전에 전처리 세정탑(30)에서 악취 가스 내에 혼합된 이물질을 제거하게 된다.
상기 전처리 세정탑(30)은 직육면체형 함체 또는 원통형 함체로 이루어지고 하부에는 세정수가 저수되는 세정수가 위치하고 세정수 상면으로부터 일정거리로 이격된 상부에 이물질 제거 여과부재(31)가 설치되며, 상기 여과부재(31) 상부에는 순환펌프(32)에 의해 순환 공급되는 세정수를 분사할 수 있도록 설치된 분사노즐(33)이 구성된다.
상기 전처리 세정탑(30) 내에 설치되는 여과부재(31)는 스펀지, 이온교환수지 폴링, 공기가 통하는 솜, 분쇄 섬 등으로 층을 형성하여 이물질을 제거할 수 있다.
또한 탈취 송풍기(20)로부터 전처리 세정탑(30)에 공급된 악취가스는 수분과 악취 유발분자가 혼합된 상태로서 일부의 수분은 물방울로 형성되어 전처리 세정탑(30) 바닥으로 떨어지고 여과부재(31)층을 통과하면서 악취가스가 포함된 이물질이 제거된다.
또한, 전처리 세정탑(30)의 내부 바닥에 저장된 세정수는 일측에 설치된 순환펌프(32)에 의해 세정수가 분사노즐(33)로 공급되어 여과부재(31)층을 통과한 악취가스와 접촉되도록 세정수를 분사시키는 행위를 반복적으로 실시한다.
상기 전처리 세정탑(30)으로 유입되는 악취가스는 세정수가 있는 하단부를 통하여 상부측으로 배출되어 마이크로 버블 제너레이터(40) 측으로 이송된다.
제2공정: 악취가스 미분쇄단계
본 공정은 전처리 세정탑(30)으로부터 유입되는 악취가스를 마이크로 버블 제너레이터(40)를 통과시킴으로써 미세기포로 1차 분쇄되도록 하는 공정이다.
또한, 본 공정에서 마이크로 버블 제너레이터(40)를 이용하여 악취가스를 분쇄함으로써 차후 실시되는 탈취 및 고순도 액비 생산장치에서 용해가 잘 이루어질 수 있도록 한다.
본 공정에서 실시되는 미분쇄장치인 마이크로 버블 제너레이터(40)는 필요에 따라서 설치할 수도 있고 생략할 수도 있다.
제3공정: 악취가스의 탈취 및 고농도 액비를 생산하는 단계
상기 마이크로 버블 제너레이터(40)에서 미세기포로 분세된 악취가스를 탈취 및 액비 생산장치(50)의 바닥에 설치된 산기관(52)으로 분출시키면서 탈취 및 액비 생산장치(50)로 투입하게 된다.
상기 탈취 및 액비 생산장치(50)로 투입된 악취 가스는 바닥에 설치된 산기관(52)으로부터 분출될 때 다시 미세기포로 분쇄되어 분출된다.
상기 산기관(52)으로부터 미세기포로 분쇄된 후 분출되는 악취 가스는 상부로 상승하면서 중간부에 설치된 이온 교환수지 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체가 충진된 폴링층(53)을 통과하면서 악취 가스의 악취유발분자가 흡착된다.
즉, 이온 교환수지 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체가 충진된 폴링층(53)을 형성하는 폴링은 볼과 같이 둥근 원형 또는 사각의 망체형 케이싱 몸체로 이루어져 일측을 중심으로 반으로 개폐되도록 구성되어 있다.
또한, 폴링의 케이싱 내부는 망으로 된 구 형태로 이루어진 볼 부재가 내장되고, 구 형태의 볼 부재 외면에는 다수의 침봉이 형성되어 이온교환섬유가 구 형태의 볼 부재 외면에 형성된 침봉에 끼워지고 케이싱으로 감싼 형태가 된다.
상기 폴링을 구성하는 케이싱은 내부에 이온교환섬유를 고정하는 구 형태의 볼 부재를 전체적으로 감싸되 망 형태로 이루어져 세정액이 관통될 수 있도록 하여 고농도 암모니아 및 황화수소가 폴링의 이온교환섬유에 달라붙도록 구성한 것이다.
따라서 산기관(52)으로 부터 분출된 악취 가스는 이온 교환수지 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체가 충진된 폴링층(53)을 통과하면서 고농도 암모니아가스 등의 악취유발분자가 폴링 케이싱 내부의 이온교환섬유에 달라붙어 악취가 제거되는 동시에 이온 교환수지 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체가 충진된 폴링층(53)을 통과한 가스는 순환펌프에 의해 하단부 바닥에 저수된 세정수를 반복적으로 순환시키면서 분배관 노즐(54)로 세정수를 분사시켜 상승되는 악취가스와 접촉되어 2차로 악취가스를 제거하게 된다.
삭제
이때 탈취 및 액비 생산장치(50) 내의 상부에 설치된 분배관 노즐(54)로 부터 분사되는 세정수는 악취가스와 접촉되어 잔류된 악취를 제거하는 동시에 하부로 낙하되면서 이온 교환수지 충진 폴링층(53)에 살포됨으로 폴링의 케이스 내부의 이온교환 섬유에 흡착된 악취 유발분자 일부를 탈리시켜 세정수와 함께 하부로 낙하된다.
상기 탈취 및 액비 생산장치(50) 내에서 탈취된 가스는 상부 일측에 형성된 가스배출구(56)를 통하여 일부는 폐수 및 폐기물 저류조(10)로 유입되고 일부의 가스는 대기중으로 방출된다.
탈취 및 액비 생산장치(50) 내부 바닥에 저수된 세정수는 순환펌프(55)에 의해 반복적으로 순환되면서 상승되는 악취가스와 접촉되는 동시에 이온 교환수지 충진 폴링층(53)에 살포되어 악취 유발분자를 세정시켜 바닥의 세정수에 혼합된 상태가 된다.
또한, 상기 탈취 및 액비 생산장치(50)에서 생산된 액비는 고순도 액비로서 무기질의 악취가스만을 이용하여 제조됨으로써 일반 유기성 물질이 다량 함유된 액비에 비해, 부패의 우려가 낮고, 무색 또는 연한 노랑색을 띄므로 기존의 짙은 검회색의 액비에 비해 심미적 불쾌감 및 냄새가 현저하게 낮아, 통상의 규격 용기에 포장하여 농촌에서 늦가을, 겨울철, 이른 봄에 토양비료를 주기 위한 액비로 사용된다. 이때 생산된 액비 내 질소 농도에 따라 원액 또는 희석하여 사용할 수 있다.
제4공정: 고농도 액비를 고형비료로 농축하는 단계
상기 제3공정에서 생산된 고농도 액비를 운송 및 보관이 용이하도록 멤브레인 여과방식(R/O막 시스템)으로 여과하여 농축액은 별도의 건조실에서 건조시켜 고형비료로 사용하고, 처리수는 기존 탈취기 하부에 재순환시켜 반 영구적으로 사용이 가능하도록 함으로써, 기존 탈취기 운전 시 문제점으로 인식된 2차 오염(폐수) 발생을 원천적으로 방지할 수 있도록 한다.
이상과 같은 본 발명은 축산 폐수처리장, 음식물처리장, 하폐수처리장의 저류조, 탈수기동 및 고농도 암모니아, 황화수소 함유 가스를 발생하는 사업장의 악취가스 처리용 탈취시스템 및 액비화 장치로 탈취 및 고농도 액비와 고농도 고형비료를 생산한다.
이와 같이 생산된 고농도 액비는 폐수 및 폐기물 처리시설의 질소부하율을 감소시킬 수 있도록 하는 동시에 생산된 액비는 엷은 노랑색을 띄므로 심미적으로 거부감이 없어 민원발생 요인이 없으며, 장기간 운전으로 인해 질소농도가 증가하여도 희석하여 사용이 가능함으로 생산된 액비의 공급을 봄·가을로 한정된 것을 농촌의 실정에 알맞도록 액비공급 시기와 처리시기를 조절할 수 있도록 함으로 발생된 고농도 폐수 처리 문제를 완벽하게 해결할 수 있도록 한 것이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 간단히 설명하면 아래와 같다.
도2는 본 발명의 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 장치 및 이를 이용한 액비생산장치의 전체 구성도이고, 도4는 본 발명의 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 및 액비생산 공정도를 나타낸 블록도를 나타낸 것으로서, 폐수 및 폐기물 저류조(10)에서 발생된 고농도 암모니아 및 황화수소를 함유한 악취가스를 탈취송풍기(20)를 통해 전처리 세정탑(30)으로 전처리시킨 후 마이크로 버블 제너레이터(40)를 통과하면서 1차 미세 기포로 분쇄한 후 다시 탈취 및 액비 생산장치(50)로 이송시킨다.
상기 탈취 및 액비 생산장치(50)로 유입된 악취 가스는 하부에 세정수(청수)로 채워진 세정수 저류조(51)의 바닥에 설치된 산기관(52)에서 2차 미세기포로 분쇄된 후 상승되어 중간에 설치된 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층 또는 합성고분자 담체로 충진된 폴링층(53)(담채층)으로 상승 이동하게 된다.
상기 이온 교환수지 충진 폴링층 또는 합성고분자 담체로 충진된 폴링층(53)은 폴리우레탄, 이온교환섬유 등이 충진되어 악취 가스의 악취를 제거한다.
이때 폴링층 상부에 설치된 분배관 노즐(54)에서 세정수가 분사되어 악취 가스와 접촉되어 잔류 악취를 제거하는 동시에 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층(53)에 분사되어 폴링층에 흡착된 고농도 암모니아 및 황하수소 가스 등의 악취유발분자를 탈리시켜 세정수가 저수된 바닥으로 낙하되도록 한다.
이와 같이 악취 유발분자는 세정수와 혼합되어 장기간 탈취 장치의 운전 시 주 성분인 질소와 황 등이 용해되어 액체비료(액비)로 사용이 가능해지며, 필요에 따라서 이 액비화된 세정수를 멤브레인(60)(R/O막시스템)으로 농축시켜 고농도 고형 비료를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 상기 악취 가스의 탈취 및 이를 이용한 액비 생산장치는 하부 세정수 저류조(51)에 설치된 산기관(52)은 상부 이온 교환수지 폴링층(53)에 균일하게 악취가스가 분배되도록 일정한 간격으로 설치된다,
또한, 본 발명의 상기 악취 가스의 탈취 및 이를 이용한 액비 생산장치는 악취 가스의 탈취 및 액비생산장치(50)에서 처리된 탈취가스는 배출구(56)를 통해 전체 또는 일부분이 배출되거나, 전체 또는 일부분을 고농도 폐수 및 폐기물이 저류된 저류조(10)에 재 순환시켜 처리하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
도3은 본 발명의 탈취 및 액비 생산장치를 나타낸 단면도로서, 악취 가스의 탈취 및 액비 생산장치(50)는 직육면체 또는 원통의 밀폐형 함체로 이루어지고 바닥에는 악취 가스를 미세기포로 분쇄하는 다수의 산기관(52)이 설치된다.
상기 산기관(52)은 마이크로 버블 제너레이터(40)에서 1차 미세기포로 분쇄된 악취 가스를 2차로 미세기포로 분쇄한다.
또한 산기관(52)이 설치된 상부에는 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층 또는 합성고분자 담체로 충진된 폴링층(53)이 설치되어 분출되는 악취 가스의 악취 유발분자가 흡착되도록 이온교환수지 충진 폴링층이 형성되고. 상기 이온교환수지 충진 폴링층 상부에는 순환펌프에 의해 순환되는 세정수를 분사할 수 있도록 분배관 노즐이 다수 형성되어 순환펌프로부터 분사되는 세정수를 분사할 수 있게 된다.
도5는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 고농도 폐수 및 폐기물에서 발생하는 악취 가스의 탈취 및 액비생산 공정 블록도로서 도5는 상기 도2와 도4에서 설명한 기술적 사항과 동일하나, 전체적인 시스템 중 마이크로 버블 제너레이터(40)를 설치하지 않은 상태를 나타낸 것이다.
상기 마이크로 버블 제너레이터(40)는 필요에 따라서 설치할 수 있게 된다. 즉, 악취 가스의 탈취 및 고농도 액비 생산장치(50)의 바닥 부분의 세정수 저류조에 설치된 산기관에서 악취 가스가 미세기포로 분쇄되면서 세정수에 의해 버블 현상으로 발생되도록 함으로 산기관 전단계에 설치되는 마이크로 버블 제너레이터(40)는 설치환경에 따라서 설치할 수도 있고 설치하지 않을 수도 있다.
이와 같이 된 본 발명은 축산폐수처리장, 음식폐기물처리장, 하·폐수처리장에서 발생되는 악취를 탈취시켜 대기오염방지와 작업자들의 근무 환경을 개선하는 효과를 갖는 동시에 주변의 주거환경에 악취를 발생시키지 않으므로 혐오시설이라는 인식을 불식시키는 효과를 갖는다.
특히, 본 발명은 고농도 악취가 발생되는 폐수 및 폐기물처리장에서 악취를 제거하는 과정에서 생산되는 고순도 액비를 농촌의 토양 밑거름으로 공급함으로써 버려지는 악취를 이용하여 자원화할 수 있도록 하는 동시에 농촌에는 고품질의 액비를 제공하는 이점이 있다.
10: 폐수 및 폐기물 저류조 20:탈취 송풍장치
30:전처리세정탑 31:여과부재
32:전처리 순환펌프 33:분사노즐
40:마이크로 버블 제너레이터 50:탈취 및 액비생산장치
51:세정수저류조 52:산기관
53:이온 교환수지 폴링층 54:분배관 노즐
55:탈취기 순환펌프 56:가스배출구
60:멤브레인

Claims (5)

  1. 축산 폐기물, 음식물 폐기물, 하·폐수를 모아 저장하는 폐수 및 폐기물 저류조(10)와 탈수공정에서 발생되는 악취 가스의 이물질을 제거하는 전처리 세정탑(30)과;
    상기 전처리 세정탑(30)에서 이물질이 제거된 악취가스를 미립기포로 분쇄하는 마이크로 버블 제너레이터(40)와;
    상기 마이크로 버블 제너레이터(40)에서 1차 미세기포로 분쇄된 악취가스를 탈취 및 액비 생산장치(50)의 세정수 저류조(51) 하부에 설치되어 2차 미세기포로 분쇄하여 분출시키는 산기관(52)과;
    상기 산기관(52)에서 분출된 미세 악취 가스가 통과하면서 이온 작용에 의해 악취가스의 악취 유발분자를 흡착시키는 이온 교환수지 폴링이 세정수 저류조(51)상부에 충진된 폴링층(53)과;
    상기 이온 교환수지 폴링층(53)에서 악취분자가 흡착된 후 상승하는 탈취가스와 폴링층을 세정할 수 있도록 이온 교환수지 폴링층(53)의 상부에 설치되어 세정수를 하향으로 분사하는 분배관 노즐(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치는 직육면체 또는 원형의 밀폐형 함체로 이루어지고 바닥에는 악취 가스를 미세기포로 분쇄하는 다수의 산기관(52)이 설치되고,
    그 상부에는 산기관(52)으로부터 분출되는 악취가스 분자가 흡착되도록 이온교환수지 폴링이 충진된 폴링층(53)이 형성되고, 상기 이온교환수지 폴링이 충진 된 폴링층(53) 상부에는 순환펌프(55)에 의해 순환되는 세정수를 분사할 수 있도록 분배관 노즐(54)이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치는 하부 세정수 저류조(51)에 설치된 산기관(52)은 상부 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층(53)에 균일하게 악취가스가 분배되도록 일정한 간격으로 다수 설치된 구성을 특징으로 하는 악취가스의 탈취 및 액비 생산장치.
  4. 삭제
  5. 축산 폐수 처리장, 음식물 폐수처리장, 하·폐수처리장에 각각 설치하여 폐 수를 모아 저장하는 폐수 저류조에서 발생되는 악취 가스를 전처리 세정탑을 통과시켜 이물질을 제거하는 폐수 악취 가스 전처리 단계와;
    상기 폐수 악취 가스 전처리 공정에서 이물질이 제거된 악취 가스를 마이크로 버블 제너레이터를 이용하여 미립기포로 분쇄하는 단계와;
    상기 마이크로 버블 제너레이터에서 미세기포로 분세된 악취가스를 산기관으로 분출시키면서 악취 가스의 탈취 및 액비 생산장치로 투입하는 단계와;
    상기 악취 가스의 탈취 및 액비 생산장치로 투입된 악취가스를 이온 교환수지 폴링이 충진된 폴링층을 통과시키면서 순환펌프를 이용하여 세정수를 반복적으로 순환시키면서 폴링층 상부에 설치된 분배관 노즐로 세정수를 분사시켜 악취 가스의 탈취 및 액비를 생산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 악취가스의 탈취 장치를 이용한 액비 생산 방법.
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