KR101494843B1 - 바이오 탈취기 - Google Patents

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KR101494843B1
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송태규
이창훈
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(주)동일캔바스엔지니어링
이창훈
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Abstract

본 발명은, 외부로부터 유입된 오염 가스로부터 수용성 가스를 걸러내는 전처리 필터 및 상기 전처리 필터의 위쪽에서 아래로 1차 처리수를 분사하는 1차 처리수 분사관을 내부공간에 갖는 1차 챔버; 상기 1차 챔버로부터 유입된 오염 가스로부터 악취 성분을 제거하는 미생물 담체 및 상기 미생물 담체의 위쪽에서 아래로 2차 처리수를 분사하는 2차 처리수 분사관을 내부공간에 갖고, 상기 1차 챔버의 후방에 위치하는 2차 챔버; 상기 1차 처리수 분사관으로 공급될 1차 처리수를 저장하고 있고, 상기 1차 챔버의 바닥으로 낙하한 1차 처리수가 유입되기 위한 1차 개구를 측벽에 갖는 1차 처리수 저장조; 및 상기 2차 처리수 분사관으로 공급될 2차 처리수를 저장하고 있고, 상기 2차 챔버의 바닥으로 낙하한 2차 처리수가 유입되기 위한 2차 개구를 뒷벽에 갖는 2차 처리수 저장조;를 포함하는 바이오 탈취기를 제공한다.

Description

바이오 탈취기{BIO-DEODORIZER}
본 발명은 탈취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 산업분야에서 발생한 오염 가스로부터 악취 성분(산성 성분 또는 염기성 성분)을 제거할 때 미생물을 이용하는 바이오 탈취기에 관한 것이다.
탈취기는 각종 산업분야에서 발생하는 오염 가스로부터 악취 성분(산성 성분 또는 염기성 성분)을 제거하는 설비이다. 이러한 탈취기에는 이온교환섬유를 이용하여 악취 성분을 제거하는 이온교환 탈취기, 미생물을 이용하여 악취 성분을 제거하는 바이오 탈취기 등이 있다.
한국공개특허 제10-2007-0106871호(로터리식 바이오필터 탈취기)에는 바이오 탈취기의 일 예가 도시되어 있는데, 이 바이오 탈취기는 탱크와, 용수저장 탱크를 포함한다. 탱크 내에는 3개 층의 미생물 담체가 마련되어 있는데, 오염 가스가 이 미생물 담체들을 차례로 통과하면 오염 가스로부터 악취 성분이 제거된다. 미생물 담체들로는 물이 간헐적으로 분사된다. 미생물 담체들로 분사된 물은 배관을 따라 용수저장 탱크로 이동하고, 이후 펌핑되어 다시 미생물 담체들로 분사된다. 그러나 상기 한국공개특허 제10-2007-0106871호의 바이오 탈취기에 따르면, 오염 가스가 미생물 담체를 통과하기 이전에 상기 오염 가스로부터 수용성 가스가 미리 제거하는 전처리 과정이 이루어지지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결한 바이오 탈취기가 한국등록특허 제10-0954231호(악취가스를 바이오 필터방식으로 탈취하는 장치)에 개시되어 있다. 이 바이오 탈취기는 전처리 필터부와, 1차 처리수 저장탱크와, 본체와, 2차 처리수 저장탱크를 포함한다.
전처리 필터부는 1차 처리수가 분사되는 폴리우레탄 폼층을 포함하는데, 이 폴리우레탄 폼층을 오염 가스가 통과하면 오염 가스로부터 수용성 가스가 제거된다. 폴리우레탄 폼층으로 분사된 1차 처리수는 배관을 따라 1차 처리수 저장탱크로 이동하고, 이후 펌핑되어 다시 폴리우레탄 폼층으로 분사된다.
본체는 미생물 담체를 포함한다. 전처리 필터부를 거친 오염 가스가 상기 미생물 담체를 통과하면 오염 가스로부터 악취 성분이 제거된다. 상기 미생물 담체로는 2차 처리수가 간헐적으로 분사된다. 미생물 담체로 분사된 2차 처리수는 배관을 따라 2차 처리수 저장탱크로 이동하고, 이후 펌핑되어 다시 미생물 담체로 분사된다.
미생물 담체를 통과하기 이전의 오염 가스로부터 수용성 가스를 미리 제거하는 바이오 탈취기는 한국등록특허 제10-0936440호(바이오필터를 이용한 악취 탈취방법 및 그 탈취기)에도 개시되어 있다.
한국공개특허 제10-2007-0106871호(로터리식 바이오필터 탈취기) 한국등록특허 제10-0954231호(악취가스를 바이오 필터방식으로 탈취하는 장치) 한국등록특허 제10-0936440호(바이오필터를 이용한 악취 탈취방법 및 그 탈취기)
한국등록특허 제10-0954231호 및 한국등록특허 제10-0936440호는 미생물 담체를 통과하기 이전의 오염 가스로부터 수용성 가스를 미리 제거할 수 있는 기술을 개시하고 있기는 하다. 그러나 이 종래 기술들에 따르면, 바이오 탈취기가 큰 크기 및 복잡한 구조를 가질 수밖에 없다.
따라서 본 발명은 간단한 구조 및 작은 크기를 갖는 바이오 탈취기를 제공하고자 한다.
본 발명은, 외부로부터 유입된 오염 가스로부터 수용성 가스를 걸러내는 전처리 필터 및 상기 전처리 필터의 위쪽에서 아래로 1차 처리수를 분사하는 1차 처리수 분사관을 내부공간에 갖는 1차 챔버; 상기 1차 챔버로부터 유입된 오염 가스로부터 악취 성분을 제거하는 미생물 담체 및 상기 미생물 담체의 위쪽에서 아래로 2차 처리수를 분사하는 2차 처리수 분사관을 내부공간에 갖고, 상기 1차 챔버의 후방에 위치하는 2차 챔버; 상기 1차 처리수 분사관으로 공급될 1차 처리수를 저장하고 있고, 상기 1차 챔버의 바닥으로 낙하한 1차 처리수가 유입되기 위한 1차 개구를 측벽에 갖는 1차 처리수 저장조; 및 상기 2차 처리수 분사관으로 공급될 2차 처리수를 저장하고 있고, 상기 2차 챔버의 바닥으로 낙하한 2차 처리수가 유입되기 위한 2차 개구를 뒷벽에 갖는 2차 처리수 저장조;를 포함하는 바이오 탈취기를 제공한다.
상기 1차 개구는 상기 1차 챔버의 바닥보다 높게 위치한다.
상기 2차 챔버의 바닥은 앞쪽으로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면으로 이루어진다.
상기 2차 챔버는 온풍이 유입되기 위한 온풍 유입공을 갖는다.
상기 1차 챔버는 상기 1차 처리수 분사관의 위쪽에 위치하는 데미스터를 내부공간에 갖는다.
본 발명에서는 1차 처리수 저장조가 1차 챔버와 분리되어 위치할 필요가 없고, 2차 처리수 저장조가 2차 챔버와 분리되어 위치할 필요가 없다. 따라서 본 발명에 의하면 바이오 탈취기가 간단한 구조 및 작은 크기로 마련될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 1차 처리수와 함께 1차 챔버의 바닥으로 낙하한 고형물이 1차 처리수 저장조로 유입되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 2차 챔버의 바닥으로 낙하한 2차 처리수가 2차 처리수 저장조 쪽으로 원활히 집수될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 2차 챔버의 내부공간에 미생물의 서식 및 번식에 적합한 온도 환경이 조성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전처리 필터를 통과한 오염 가스로부터 수분이 제거될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 탈취기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C'에 따른 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바이오 탈취기의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
본 발명에 따른 바이오 탈취기(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)와, 2차 챔버(130)와, 1차 처리수 저장조(150)와, 2차 처리수 저장조(170)를 포함한다.
상기 1차 챔버(110)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 팬(122)을 갖는 오염 가스 유입관(120)과 연결되어 있다. 따라서 상기 팬(122)이 작동하면, 오염 가스는 오염 가스 유입관(120)을 통해 1차 챔버(110)의 내부공간으로 유입된 후 1차 챔버(110)의 뒷벽(110a)에 막혀 상승하게 된다.
1차 챔버(110)의 내부공간에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전처리 필터(112)가 마련되어 있는데, 1차 챔버(110)의 내부공간에서 상승하는 오염 가스는 상기 전처리 필터(112)를 통과한 후 계속 상승한다. 또한, 1차 챔버(110)의 내부공간에는 전처리 필터(112)의 위쪽에 위치하는 1차 처리수 분사관(114)도 마련되어 있는데, 이 1차 처리수 분사관(114)으로부터 분사된 1차 처리수는 전처리 필터(112)를 통과한 후 1차 챔버(110)의 바닥으로 낙하한다.
이와 같이 1차 처리수는 전처리 필터(112)를 위에서 아래로 통과하고, 오염 가스는 전처리 필터(112)를 아래에서 위로 통과한다. 따라서 전처리 필터(112)에서는 오염 가스와 1차 처리수 간 접촉이 일어나고, 이때 오염 가스에 포함된 수용성 가스는 1차 처리수에 용해되면서 오염 가스로부터 제거된다. 한편, 오염 가스와 1차 처리수 간 접촉 면적 증가를 위해 상기 전처리 필터(112)로는 폴링(Pall Ring)들을 내부에 충진한 스크러버(Scrubber)가 사용되는 것이 좋다.
상기 1차 챔버(110)의 내부공간에는 기액 분리 수단인 데미스터(demister)(116)가 1차 처리수 분사관(114)의 위쪽에 위치하도록 마련되어 있다. 따라서 전처리 필터(112)를 통과한 오염 가스는 상승하면서 데미스터(116)를 통과하게 되는데, 이때 상기 오염 가스로부터 수분이 제거된다.
상기 데미스터(116)를 통과한 오염 가스는 도 3에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)의 뒷벽(110a) 상부에 마련된 개구를 통과한 후 상기 뒷벽(110a)과 2차 챔버(130)의 앞벽(130b) 간 틈을 따라 아래로 이동한다. 이후, 상기 오염 가스는 2차 챔버(130)의 앞벽(130b)에 마련된 하부 개구를 통과하여 2차 챔버(130)의 내부공간으로 유입된 후, 상승한다.
상기 2차 챔버(130)는 1차 챔버(110)의 후방에 위치하고, 내부공간을 갖는다. 2차 챔버(130)의 내부공간에는 도 3에 도시된 바와 같이 미생물 담체(132)가 마련되어 있다. 따라서 2차 챔버(130)의 내부공간에서 상승하는 오염 가스는 미생물 담체(132)를 통과하게 되고, 이때 오염 가스의 악취 성분은 미생물 담체(132)에 서식하는 미생물에 의해 제거된다. 상기 미생물 담체(132)를 통과하면서 탈취된 오염 가스, 즉 탈취 가스는 2차 챔버(130)의 뒷벽(130a)에 연결된 탈취 가스 유출관(140)으로 유출된다.
2차 챔버(130)의 내부공간에서 상승하는 오염 가스는 상술한 바와 같이 미생물 담체(132)를 통과하는데, 이때 오염 가스가 미생물 담체(132)의 특정 부위로만 집중되어 통과하면 미생물 담체(132)에 서식하는 미생물의 활용도가 떨어지게 된다. 따라서 2차 챔버(130)의 내부공간에는 폴링들이 내부에 충진된 스크러버(134)가 미생물 담체(132)의 하부에 위치하도록 마련된다. 이러한 경우, 2차 챔버(130)의 내부공간에서 상승하는 오염 가스는 스크러버(134)를 통과하면서 고르게 퍼지므로 오염 가스가 미생물 담체(132)의 특정 부위로만 집중되는 현상이 방지된다.
한편, 바이오 탈취기(100)가 작동하는 동안 미생물 담체(132)에서는 미생물의 손실이 발생하게 된다. 그리고 미생물의 손실이 발생하면 미생물 담체(132)의 탈취 효율이 저하된다. 따라서 미생물의 손실을 최대한 줄이거나, 손실된 미생물을 주기적으로 보충할 필요가 있다.
본 발명에서는 미생물의 손실을 최소화하기 위해 2차 챔버(130)에 온풍 공급공(138)이 마련된다. 이 온풍 공급공(138)으로 온풍이 공급되면 2차 챔버(130)의 내부공간에 미생물의 서식 및 번식에 적합한 온도 환경이 조성되므로 미생물의 손실을 최대한 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 손실된 미생물을 주기적으로 미생물 담체(132)에 보충하기 위해 2차 챔버(130)의 내부공간에 2차 처리수 분사관(136)이 마련된다. 상기 2차 처리수 분사관(136)은 미생물 담체(132)의 상부에 위치하고, 미생물을 포함하는 2차 처리수를 미생물 담체(132)로 분사한다. 이렇게 분사된 2차 처리수는 미생물 담체(132)를 통과하는데, 이때 손실된 미생물이 보충된다. 미생물 담체(132)를 통과한 2차 처리수는 스크러버(134)를 통과한 후 2차 챔버(130)의 바닥으로 낙하한다.
상기 1차 처리수 저장조(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)의 좌측에 위치하고, 1차 처리수를 저장하고 있다. 또한, 1차 처리수 저장조(150)는 펌프(154a)를 구비한 1차 처리수 순환관(154)에 의해 1차 처리수 분사관(114)과 연결되어 있다. 따라서 상기 펌프(154a)가 작동하면 1차 처리수 저장조(150)의 1차 처리수는 1차 처리수 분사관(114)으로 공급된다. 또한, 1차 처리수 저장조(150)의 우측벽(152)에는 도 2에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)의 내부공간과 1차 처리수 저장조(150)의 내부공간을 연통시키는 1차 개구(152a)가 마련되어 있다. 따라서 1차 챔버(110)의 바닥으로 낙하한 1차 처리수는 1차 개구(152a)를 통해 1차 처리수 저장조(150)로 다시 유입된다. 한편, 1차 처리수 저장조(150)는 위와 달리 1차 챔버(110)의 우측에 위치할 수도 있다. 이 경우, 1차 개구(152a)는 1차 처리수 저장조(150)의 좌측벽에 마련될 것이다.
위와 같은 1차 처리수 저장조(150)에는 1차 처리수의 배수를 위한 배수공(156)이 마련되어 있다. 또한, 1차 처리수 저장조(150)에는 1차 처리수의 pH를 감지하기 위한 pH 센서(166)도 마련되어 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 1차 처리수 저장조(150)에는 1차 처리수의 pH 조절을 위한 약품이 투입되는 약품 투입구도 마련되어 있다. 또한, 1차 처리수 저장조(150)에는 1차 처리수를 교반하기 위한 교반 수단(160)도 마련되어 있다. 상기 교반 수단(160)은 양단이 1차 처리수에 잠긴 "U"자형 배관(162) 및 이에 장착된 펌프(164)를 포함한다. 상기 펌프(164)가 작동하면 1차 처리수가 "U"자형 배관(162)의 일단으로 흡입된 후 반대단으로 토출되고, 이로 인해 1차 처리수가 교반된다. 상기 교반 수단(160)은 이와 달리 마련될 수도 있음은 물론이다. 예컨대, 상기 교반 수단(160)은 2차 처리수 저장조(170)에 마련된 교반 수단(180)처럼 이루어질 수도 있다.
본 발명에서는 이상과 같이 1차 처리수 저장조(150)의 내부공간과 1차 챔버(110)의 내부공간이 1차 처리수 저장조(150)의 우측벽(152)에 의해 구분되고, 이 우측벽(152)에는 1차 처리수가 통과할 수 있는 1차 개구(152a)가 마련된다. 따라서 본 발명에서는 1차 처리수 저장조(150)가 1차 챔버(110)와 분리되어 위치할 필요가 없고, 이 때문에 바이오 탈취기(100)가 간단한 구조 및 작은 크기를 갖게 된다.
한편, 전처리 필터(112)를 통과하여 1차 챔버(110)의 바닥으로 낙하한 1차 처리수에는 일반적으로 고형물이 포함되어 있다. 따라서 1차 챔버(110)의 바닥으로 낙하한 1차 처리수가 그대로 1차 처리수 저장조(150)로 유입된다면, 상기 고형물은 1차 처리수와 함께 순환하면서 펌프(154a)의 고장을 일으키거나, 1차 처리수 분사관(114)의 막힘을 유발할 수 있다. 이에 상기 1차 개구(152a)는 도 2에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)의 바닥보다 높게 위치한다. 이러한 경우, 고형물은 1차 처리수 저장조(150)의 우측벽(152)에 막혀 1차 챔버(110)의 바닥에 잔류하게 되고, 1차 처리수만이 상기 우측벽(152)의 상단을 넘어 1차 처리수 저장조(150)로 이동하게 되므로, 위와 같은 문제가 방지된다. 1차 챔버(110)의 바닥에 잔류한 고형물은 배출구(118)를 통해 1차 챔버(110)의 외부로 배출될 수 있다.
상기 2차 처리수 저장조(170)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 1차 챔버(110)의 우측에 위치하고, 2차 처리수를 저장하고 있다. 또한, 2차 처리수 저장조(170)는 펌프(174a)를 구비한 2차 처리수 순환관(174)에 의해 2차 처리수 분사관(136)과 연결되어 있다. 따라서 상기 펌프(174a)가 작동하면 2차 처리수 저장조(170)의 2차 처리수는 2차 처리수 분사관(136)으로 공급된다. 또한, 2차 처리수 저장조(170)의 뒷벽(172)에는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 2차 챔버(130)의 내부공간과 2차 처리수 저장조(170)의 내부공간을 연통시키는 2차 개구(172a)가 마련되어 있다. 따라서 2차 챔버(130)의 바닥으로 낙하한 2차 처리수는 2차 개구(172a)를 통해 2차 처리수 저장조(170)로 다시 유입된다. 이때, 낙하한 2차 처리수가 상기 2차 개구(172a)로 원활히 집수되도록 2차 챔버(140)의 바닥은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 앞쪽으로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면으로 구성된다.
한편, 1차 처리수 저장조(150)가 1차 챔버(110)의 우측에 위치하면, 상기 2차 처리수 저장조(170)는 1차 챔버(110)의 좌측에 위치하게 된다.
위와 같은 2차 처리수 저장조(170)에는 2차 처리수의 배수를 위한 배수공(176)이 마련되어 있다. 또한, 2차 처리수 저장조(170)에는 2차 처리수의 pH를 감지하기 위한 pH 센서(186)도 마련되어 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 2차 처리수 저장조(170)에는 2차 처리수의 pH 조절을 위한 약품이 투입되는 약품 투입구 및 미생물이 투입되는 미생물 투입구도 마련되어 있다. 또한, 2차 처리수 저장조(170)에는 2차 처리수를 교반하기 위한 교반 수단(180)도 마련되어 있다. 상기 교반 수단(180)은 교반 날개를 하단에 갖는 로드(184) 및 이 로드(184)를 회전시키기 위한 모터(182)를 포함한다. 상기 모터(182)가 작동하면 로드(184)가 회전하면서 2차 처리수를 교반한다. 상기 교반 수단(180)은 1차 처리수 저장조(150)에 마련된 교반 수단(160)처럼 이루어질 수도 있다.
본 발명에서는 이상과 같이 2차 처리수 저장조(170)의 내부공간과 2차 챔버(130)의 내부공간이 2차 처리수 저장조(170)의 뒷벽(172)에 의해 구분되고, 이 뒷벽(172)에는 2차 처리수가 통과할 수 있는 2차 개구(172a)가 마련된다. 따라서 본 발명에서는 2차 처리수 저장조(170)가 2차 챔버(130)와 분리되어 위치할 필요가 없고, 이 때문에 바이오 탈취기(100)가 간단한 구조 및 작은 크기를 갖게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
100 : 바이오 탈취기 110 : 1차 챔버
112 : 전처리 필터 114 : 1차 처리수 분사관
116 : 데미스터 130 : 2차 챔버
132 : 미생물 담체 134 : 스크러버
136 : 2차 처리수 분사관 138 : 온풍 유입공
150 : 1차 처리수 저장조 152a : 1차 개구
170 : 2차 처리수 저장조 172a : 2차 개구

Claims (5)

  1. 외부로부터 유입된 오염 가스로부터 수용성 가스를 걸러내는 전처리 필터 및 상기 전처리 필터의 위쪽에서 아래로 1차 처리수를 분사하는 1차 처리수 분사관을 내부공간에 갖는 1차 챔버;
    상기 1차 챔버로부터 유입된 오염 가스로부터 악취 성분을 제거하는 미생물 담체 및 상기 미생물 담체의 위쪽에서 아래로 2차 처리수를 분사하는 2차 처리수 분사관을 내부공간에 갖고, 상기 1차 챔버의 후방에 위치하는 2차 챔버;
    상기 1차 처리수 분사관으로 공급될 1차 처리수를 저장하기 위한 내부공간을 갖는 1차 처리수 저장조; 및
    상기 2차 처리수 분사관으로 공급될 2차 처리수를 저장하기 위한 내부공간을 갖는 2차 처리수 저장조;를 포함하되,
    상기 1차 처리수 저장조는, 상기 1차 챔버의 바닥보다 낮게 위치하는 바닥; 상기 1차 처리수 저장조의 바닥과 상기 1차 챔버의 바닥을 연결하는 측벽; 및 상기 측벽에 마련되어 상기 1차 챔버의 내부공간 및 1차 처리수 저장조의 내부공간을 연통시키는 1차 개구;를 포함하고,
    상기 2차 처리수 저장조는, 상기 2차 챔버의 바닥보다 낮게 위치하는 바닥; 상기 2차 처리수 저장조의 바닥과 상기 2차 챔버의 바닥을 연결하는 뒷벽; 및 상기 뒷벽에 마련되어 상기 2차 챔버의 내부공간 및 2차 처리수 저장조의 내부공간을 연통시키는 2차 개구;를 포함하는 바이오 탈취기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차 개구의 하단은 상기 1차 챔버의 바닥보다 높게 위치하는 바이오 탈취기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2차 챔버의 바닥은 앞쪽으로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면으로 이루어진 바이오 탈취기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2차 챔버는 온풍이 유입되기 위한 온풍 유입공을 갖는 바이오 탈취기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1차 챔버는 상기 1차 처리수 분사관의 위쪽에 위치하는 데미스터를 내부공간에 갖는 바이오 탈취기.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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