KR101669125B1 - 마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치 - Google Patents

마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치 Download PDF

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Abstract

대기오염 처리장치에서 발생되는 기체/액체 접촉 효율을 높이기 위해 충진하는 충진층 막힘 현상을 방지하고, 노즐의 막힘 현상을 방지하며, 순환배관 내 이물질에 의해 발생되는 스케일을 방지하도록 한 본 발명에 따른 마이크로버블 공급장치는 용수공급부, 상기 용수공급부로부터 공급되는 용수에 마이크로버블을 발생시켜 마이크로버블 함유수를 생성하는 마이크로버블 발생부, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수로부터 상기 마이크로버블의 양을 검출하는 마이크로버블 센서, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수를 상기 마이크로버블 발생부로 순환시키는 경로를 형성하는 순환관, 상기 순환관으로부터 분기되어 상기 마이크로버블 함유수가 공급되는 경로를 형성하는 공급관 및 상기 마이크로버블 센서의 검출값에 따라 상기 마이크로버블 함유수의 경로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치{MICROBUBBLE SUPPLY APPARATUS AND AIR POLLUTION CONTROL APPARATUS USING THE MICROBUBBLE}
본 발명은 마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체, 평판디스플레이(LCD, OLED등) 제조공정 중에 발생된 폐가스로부터 오염물질을 제거하는 데 사용하는 마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치에 관한 것이다.
반도체, 평판디스플레이 제조공정에서 발생하는 공정 배기가스는 대풍량(500~30,000 m3/min)의 오염가스가 발생한다. 공정배기가스는 크게 유기(ORGANIC)가스, 무기(INORGANIC)가스로 나눌 수 있다.
무기가스는 고농도의 산성(HF, HCl, H2SO4)화합물 속에 입자성물질(직경이 큰 입자성물질, 및 초미세입자(1㎛이하가 25wt% 존재))이 포함되어 있어 일반적인 대기오염 처리설비로 안정적, 고효율 제거가 불가능하다. 미세먼지의 경우 입자 직경이 10㎛인 미세먼지를 PM10, 입자 직경이 2.5㎛인 미세먼지를 PM2.5라 하며, WHO권고기준은 PM10이 연평균 20μg/m3이하를 유지하도록 권고하고 있으나 대한민국 서울의 경우 49μg/m3으로서 시드니 9μg/m3의 6배 가까이 된다. 국가는 이러한 미세먼지를 감축하기 위해 대기환경관리계획에 포함시켜 미세먼지 저감방안을 수립하고 있다. 반도체, 디스플레이 제조공정에서는 이러한 초미세먼지가 고농도로 포함되어 있어 고효율제거가 필수적이다.
또한, 반도체, 평판디스플레이 제조공정에서 사용하는 점착특성을 가지는 폴리머물질이 대기오염물질에 포함됨에 따라 일정 시간(약 1~2개월 또는 1~2주 내) 운전 후 대기오염처리설비를 오염시켜 연속/안정운전을 방해한다. 이중 가장 많이 오염되는 부위는 대기오염 방지설비의 충진층으로 사용되는 Pall Ring(Packing)이 막혀 처리대상 가스가 일부의 방향으로만 흐르게 되는 편류가 발생하여 대기오염처리설비의 제거효율을 떨어뜨린다. 또한, 대기오염물질 제거설비 운전 중 제거 된 가스상/입자상 물질 중 순환되는 유체 속에 오염물질을 제거하기 위해 투입되는 약품이 처리대상 가스상 물질과 반응하여 생성되는 염(Salts)물질에 의해 충진층 막힘 및 순환유체를 분사하는 노즐을 막아 연속가동을 불가능하게 하고 안정적인 제거효율을 나타내지 못하게 한다.
유기가스는 휘발성유기화합물(VOC;Volatile Organic Compounds)또는 용존성 유기화합물이 포함되어 있는 대기오염물질이다. 이 가스 또한 다량의 점착성 물질이 포함되어 있어 열분해(Incineration, RTO(Regenerative Thermal Oxidizer), RCO(Regenerative Catalitic Oxidizer)설비의 제거효율에 문제를 일으킨다.
대한민국 등록특허 제1211625호 (2012. 12. 06. 등록)
본 발명의 목적은 대기오염 처리장치에서 발생되는 충진층 막힘 현상을 방지하고, 노즐의 막힘 현상을 방지하며, 순환배관 내 이물질에 의해 발생되는 스케일을 방지하도록 한 마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 입자상, 가스상 물질 제거효율 상승시키고, 초미세입자에 의한 백연현상 유발 물질 제거효율을 향상시키도록 한 마이크로버블 공급장치 및 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 마이크로버블 공급장치는 용수공급부, 상기 용수공급부로부터 공급되는 용수에 마이크로버블을 발생시켜 마이크로버블 함유수를 생성하는 마이크로버블 발생부, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수로부터 상기 마이크로버블의 양을 검출하는 마이크로버블 센서, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수를 상기 마이크로버블 발생부로 순환시키는 경로를 형성하는 순환관, 상기 순환관으로부터 분기되어 상기 마이크로버블 함유수가 공급되는 경로를 형성하는 공급관 및 상기 마이크로버블 센서의 검출값에 따라 상기 마이크로버블 함유수의 경로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블 공급장치는 상기 마이크로버블 발생부에 연결되어 상기 마이크로버블 함유수의 특성을 유지시키는 유입부를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블 공급장치는 상기 유입부에 연결되는 혼합부 및 상기 혼합부에 연결되어 금속이온을 상기 혼합부로 공급하여 상기 마이크로버블 함유수에 상기 금속이온을 혼합하는 금속이온 공급부를 더 포함하며, 상기 순환관은 상기 혼합부와 상기 마이크로버블 발생부에 연결될 수 있다.
상기 마이크로버블 공급장치는 상기 순환관에 설치되는 순환 밸브, 상기 공급관에 설치되는 공급밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 마이크로버블 센서, 상기 순환 밸브, 상기 공급밸브에 연결되어 상기 마이크로버블 센서에 의해 검출되는 상기 마이크로버블의 양에 따라 상기 순환 밸브와 상기 공급밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 용수공급부, 상기 용수공급부로부터 공급되는 용수에 마이크로버블을 발생시켜 마이크로버블 함유수를 생성하는 마이크로버블 발생부, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출되는 상기 마이크로버블 함유수로부터 상기 마이크로버블의 양을 검출하는 마이크로버블 센서, 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수를 상기 마이크로버블 발생부로 순환시키는 경로를 형성하는 순환관, 상기 순환관으로부터 분기되어 상기 마이크로버블 함유수가 공급되는 경로를 형성하는 공급관, 상기 마이크로버블 센서의 검출값에 따라 상기 마이크로버블 함유수의 경로를 제어하는 제어부 및 폐가스가 유입되는 흡입관이 연결되고 상기 마이크로버블 함유수가 내부로 분사되는 스크러버를 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 마이크로버블 발생부에 연결되어 상기 마이크로버블 함유수의 특성을 유지시키는 유입부를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 유입부에 연결되는 혼합부 및 상기 혼합부에 연결되어 금속이온을 상기 혼합부로 공급하여 상기 마이크로버블 함유수에 상기 금속이온을 혼합하는 공급부를 통해 금속이온을 더 포함하며, 상기 순환관은 상기 혼합부와 상기 마이크로버블 발생부에 연결될 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 순환관에 설치되는 순환 밸브, 상기 공급관에 설치되는 공급밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 마이크로버블 센서, 상기 순환 밸브, 상기 공급밸브에 연결되어 상기 마이크로버블 센서에 의해 검출되는 상기 마이크로버블의 양에 따라 상기 순환 밸브와 상기 공급밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 혼합부와 상기 스크러버의 사이에 배치되어 상기 스크러버로 공급되는 상기 마이크로버블 함유수의 공급량을 조절하는 공급조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 공급조절부는 상기 혼합부와 상기 스크러버의 사이에 배치되는 공급조절탱크, 상기 공급조절탱크와 상기 스크러버를 연결하는 공급조절관, 상기 공급조절관으로부터 분기되어 상기 스크러버에 수용되는 폐수에 연통되는 분기조절관을 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 공급조절관에 설치되는 pH 센서, 상기 스크러버에 형성되는 배기구에 설치되는 배기가스 센서, 상기 공급조절관에 설치되는 공급조절밸브 및 상기 분기조절관에 설치되는 분기조절밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 pH 센서의 검출값과 상기 배기가스 센서의 검출값에 따라 상기 공급조절밸브와 상기 분기조절밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 스크러버의 내부에는 상기 공급관에 연결되는 분사관 및 상기 분사관에 설치되어 상기 마이크로버블 함유수를 상기 스크러버의 내부에 유입된 상기 폐가스를 향해 분사하는 복수의 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 상기 복수의 분사노즐을 통해 분사되는 상기 마이크로버블 함유수의 경로에 배치되어 상기 폐가스에 접촉된 상기 마이크로버블 함유수와 충돌되는 충진층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 충진층 막힘 현상을 방지하고, 노즐의 막힘 현상을 방지하며, 순환배관 내 이물질에 의해 발생되는 스케일 방지, 입자상/가스상 물질 제거효율 상승, 초미세입자에 의한 백연현상 유발 물질 제거효율 향상의 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 용수 공급부(110), 용수 공급부(110)에 연결되는 마이크로버블 발생부(130), 마이크로버블 발생부(130)에 연결되는 유입부(150), 유입부(150)와 용수 공급부(110)에 연결되는 혼합부(170), 혼합부(170)에 연결되는 금속이온 공급부(190), 혼합부(170)에 연결되는 공급 조절부(230) 및 공급 조절부(230)에 연결되는 스크러버(250)를 포함할 수 있다.
용수 공급부(110)는 마이크로버블 발생부(130)와 혼합부(170)에 각각 용수를 공급하기 위한 것으로, 마이크로버블 발생부(130)에 연결되는 제 1용수 공급관(111), 혼합부(170)에 연결되는 제 2용수 공급관(115), 제 1용수 공급관(111)에 설치되는 제 1용수 밸브(113) 및 제 2용수 공급관(115)에 설치되는 제 2용수 밸브(117)를 포함할 수 있다. 용수 공급부(110)에 의해 공급되는 용수는 수도수, 공업용수, 재이용수 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 재이용수는 반도체, 평판 디스플레이 제조공정에서 사용되는 초순수(전기전도도가 18.2MΩ.cm이하, 박테리아수가 1cfu/100ml이하, 입자가 0.1/리터(0.1㎛)이하, 용존산소가 1ppb이하, 총유기탄소(TOC)가 1ppb이하, 실리카가 0.2ppb(as Si)이하)를 1차 사용 후 수질상태가 좋은 용수이다.
마이크로버블 발생부(130)는 용수를 이용하여 마이크로버블 함유수를 생성하기 위한 것으로, 2상 유체 회전 방식(Double Fluid Spin) 또는 공동화(Cavitation) 방식으로 용수 내에 마이크로버블을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 마이크로버블 함유수에 함유되는 마이크로버블은 평균 30μm 의 직경을 가질 수 있다.
유입부(150)는 마이크로버블 발생부(130)로부터 배출되는 마이크로버블 함유수의 특성을 유지하기 위한 것으로, 원통 내 좁아지거나 넓어지는 특성을 가지는 가이드 베인(guide vane)을 사용할 수 있다. 이러한 유입부(150)는 마이크로버블 함유수의 유체 특성인 하전 특성, 라디칼 수준을 증가시키거나 유지되도록 한다.
혼합부(170)는 마이크로버블 함유수에 금속이온을 혼합하기 위한 것으로, 마이크로버블 함유수, 금속이온 및 용수가 원활하게 혼합될 수 있도록 소정의 체류시간이 확보될 수 있는 탱크 형태, 또는 배관 형태로 마련될 수 있다.
금속이온 공급부(190)는 마이크로버블 함유수에 금속이온을 혼합하기 위한 것으로, 혼합부(170)에 연결되는 금속이온 공급관(191)과, 금속이온 공급관(191)에 설치되는 금속이온 밸브(193)를 포함할 수 있다. 혼합부(170)로 공급되는 금속이온은 폐가스에 포함된 오염물질의 처리효율을 향상시키기 위한 것으로, Ca+, Na+, Mg+ 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 이와 같이 혼합부(170)에서 마이크로버블 함유수와 혼합되는 금속이온은 스크러버의 운전에 필요한 후술될 pH 센서의 검출값 또는 후술될 산화환원전위차계(OXIDATION REDUCTION POTENTIAL METER)의 검출값과 연동하여 금속이온물질의 양을 조절할 수 있도록 한다.
상술된 바와 같이 혼합부(170)에서 금속이온과 혼합된 마이크로버블 함유수는 혼합부(170)를 공급 조절부(230)로 공급되는데, 공급 조절부(230)로 공급되기 전에 폐가스를 처리하기에 충분한 양의 마이크로버블이 확보되어야 한다. 따라서 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 폐가스 처리장치는 혼합부와 공급조절부의 사이에 마이크로버블의 양을 측정하고, 마이크로버블의 양에 따라 마이크로버블 함유수의 경로를 제어하도록 구성될 수 있다.
즉, 혼합부(170)에는 순환관(211)이 연결되며, 순환관(211)은 마이크로버블 발생부(130)로 연결된다. 순환관(211)에는 순환 밸브(213)와, 순환 펌프(215)가 설치될 수 있다. 그리고 순환관(211)에는 공급 조절부(230)에 연결되는 공급관(217)이 분기되며, 공급관(217)에는 공급 밸브(219)가 설치될 수 있다.
또한 순환관(211)에는 유량 센서(211a)와, 마이크로버블 센서(211b)가 설치될 수 있다. 유량 센서(211a)는 순환관(211)을 따라 마이크로버블 발생부(130)로 순환되는 마이크러버블 함유수의 유량을 검출한다. 마이크로버블 센서(211b)는 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양을 검출하기 위한 것으로, 산화환원전위차계가 사용될 수 있다. 산화환원전위차계는 용액 내의 산화체와 환원체의 농도비를 검출하는 장치로, 마이크로버블 함유수 내의 산화체와 환원체의 농도비를 검출한다.
한편, 공급 조절부(230)는 스크러버(250)로 공급되는 마이크로버블 함유수의 공급량을 조절하기 위한 것으로, 스크러버(250)에 연결되는 공급조절관(231), 공급조절관(231)에 설치되는 공급조절 밸브(233)와, 공급조절 펌프(235) 및 를 포함할 수 있다. 공급조절관(231)에는 pH 센서(231a)가 설치될 수 있다. pH 센서(231a)는 스크러버(250)에서 순환되는 유체와 공급조절 펌프(235)를 통해 공급되는 마이크로버블과 혼합된 유체의 pH(수소이온농도)를 검출한다. 또한 공급조절관(231)에는 스크러버(250)의 하부에 연결되는 분기조절관(237)이 분기되며, 분기조절관(237)에는 분기조절 밸브(239)가 설치될 수 있다.
스크러버(250)는 폐가스가 유입되고, 폐가스로 마이크로버블 함유수를 분사하여 폐가스에 포함된 오염물질을 제거하기 위한 것으로, 밀폐된 탱크 형상으로 이루어질 수 있다.
스크러버(250)에는 폐가스를 흡입하는 흡기관(255)이 연결되며, 흡기관(255)에는 흡기 블로워(257)와, 흡기 밸브(259)가 설치될 수 있다. 흡기관(255)에는 폐가스의 흡기량을 검출하는 흡기 센서(255a)와, 흡기 압력을 검출하는 압력 센서(255b)가 설치될 수 있다.
스크러버(250)의 내부에는 공급조절관(231)에 연결되는 분사관(271)과, 분사관(271)에 설치되는 복수의 분사노즐(273)을 포함할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 폐가스가 유입된 스크러버(250)의 내부에서 마이크로버블 함유수가 균일한 분포로 분사되어 폐가스에 포함된 오염물질을 제거할 수 있다.
스크러버(250)의 상단부에는 스크러버(250) 내부에서 폐가스로부터 오염물질이 제거된 가스를 배출하기 위한 배기구(253)가 설치될 수 있다. 배기구(253)에는 배기구(253)를 통해 외부로 배기되는 가스의 농도, 양 등을 검출하는 배기가스 센서(253a)가 설치될 수 있다.
이와 같이 폐가스로부터 오염물질이 제거되고, 스크러버(250)의 하부에는 폐가스를 처리하고 남은 폐수가 수용될 수 있다. 스크러버(250)의 하부에는 폐수의 수위를 검출하는 레벨 센서(251a)가 설치될 수 있다. 스크러버(250)의 하부에는 폐수를 배출하는 배수관(291)이 연결되며, 배수관(291)에는 배수 펌프(293)와, 배수 밸브(295)가 설치될 수 있다. 이때, 배수관(291)에는 배수순환관(297)이 분기되고, 배수순환관(297)은 공급조절관(231)에 합류될 수 있다. 배수순환관(297)에는 배수순환 밸브(213)가 설치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 각 센서들로부터 검출되는 검출값들을 바탕으로, 각 밸브들과, 각 펌프들을 제어하기 위한 제어부(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 제어부(400)는 마이크로버블 센서(211b)의 검출값에 따라 순환 밸브(213), 공급 밸브(219) 및 금속이온 밸브(193)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양이 기 설정값보다 낮게 검출되는 경우, 제어부(400)는 순환 밸브(213)를 개방하고 공급 밸브(219)를 폐쇄한다. 이에 따라 혼합부(170)로부터 배출되는 마이크로버블 함유수는 마이크로버블 발생부(130)로 순환될 수 있다. 마이크로버블 발생부(130)로 순환된 마이크로버블 함유수 내에는 폐가스를 처리하기에 충분한 마이크로버블의 양이 확보될 수 있다.
반대로, 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양이 기 설정값보다 높게 검출되는 경우, 제어부(400)는 금속이온 밸브(193)를 폐쇄한다. 이러한 금속이온 밸브(193)의 폐쇄 조건은 pH 센서(231a)에 의해 검출되는 pH 검출값이 기 설정값보다 작게 검출될 경우에는 적용되지 않는다.
한편, 제어부(400)는 pH 센서(231a)의 검출값과 배기가스 센서(253a)의 검출값을 바탕으로, 공급조절 밸브(233) 및 분기조절 밸브(239)를 제어한다.
예를 들어, pH 검출값이 기 설정값보다 낮게 검출되는 경우, 제어부(400)는 공급조절 밸브(233)를 개방하고 분기조절 밸브(239)를 폐쇄한다. 이에 따라 마이크로버블 함유수는 분사노즐(273)을 통해 스크러버(250)의 내부로 분사될 수 있다.
또한, 배기가스 검출값이 기 설정값보다 높게 검출되는 경우, 제어부(400)는 제 2용수 밸브(117)를 폐쇄하고 금속이온 밸브(193)를 개방한다. 이와 함께, 제어부(400)는 배기가스 검출값이 기 설정값에 도달할 때가지 배수 밸브(295)를 폐쇄하고, 배수순환 밸브(213)를 최대 개방한다.
이와 같은 배기가스 검출값에 따른, 제 2용수 밸브(117), 금속이온 밸브(193), 배수 밸브(295), 배수순환 밸브(213)의 제어동작은 레벨 센서(251a)의 검출값의 기 설정값을 초과하지 않는 범위 내에서 이루어져야 한다.
만약 레벨 센서(251a)의 검출값이 기 설정값의 최대값을 초과할 경우에는 배수 밸브(295)를 최대 개방하여 기 설정값의 범위 내에서 폐수의 수위를 유지해야 하며, 반대로, 레벨 센서(251a)의 검출값이 기 설정값의 최저값 이하로 떨어질 경우에는 배수 밸브(295)를 폐쇄하고 제 2용수 밸브(117)를 최대 개방하여 기 설정값의 범위 내에서 기 설정값의 범위 내에서 폐수의 수위를 유지해야 한다.
한편, 제어부(400)는 흡기 센서(255a)의 검출값을 바탕으로, 흡기 밸브(259)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 흡기 센서(255a)의 검출값이 기 설정된 값을 초과하거나 미만으로 검출되는 경우, 흡기 밸브(259)를 폐쇄하거나 개방하여 스크러버(250)의 내부로 흡기되는 폐가스의 양을 제어할 수 있다. 이때, 흡기 밸브(259)의 제어동작은 압력 센서(255b)의 검출값을 우선하여 연동한다.
또한, 제어부(400)는 압력 센서(255b)의 검출값을 바탕으로, 흡기 블로워(257) 또는 흡기 밸브(259)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 압력 센서(255b)의 검출값이 기 설정값을 초과하는 경우, 흡기 블로워(257)의 회전속도를 조절하거나, 흡기 밸브(259)의 개폐량을 조절하여 압력 센서(255b)의 검출값이 기 설정값의 범위 내로 유지되도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 용수에 마이크로버블을 발생시켜 마이크로버블 함유수를 생성하고, 마이크로버블 함유수를 폐가스가 유입되는 스크러버의 내부에서 균일하게 분사하여 폐가스에 포함된 오염물질을 제거할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치는 충진층 막힘 현상을 방지하고, 노즐의 막힘 현상을 방지하며, 순환배관 내 이물질에 의해 발생되는 스케일 방지, 입자상/가스상 물질 제거효율 상승, 초미세입자에 의한 백연현상 유발 물질 제거효율 향상의 효과를 도출할 수 있다.
한편, 첨부된 도 1에서 분사노즐(273)로부터 분사되는 마이크로버블 함유수는 폐가스의 오염물질에 접촉되어 스크러버(250)의 하부로 수용되는 것으로 도시하고 있으나, 다른 실시예로 폐가스에 포함된 오염물질의 농도, 양을 고려하여 분사노즐의 하측에는 오염물질에 접촉된 마이크로버블 함유수와 충돌을 유도하는 충진층(330)이 더 설치될 수 있다.
또한, 첨부된 도 1 및 도 2에서는 수직형의 대기오염처리설비로서 복수의 분사노즐(273)이 스크러버(250)의 내부 상측에서 하측으로 종방향으로 분사되는 것으로 도시하고 있으나, 이러한 복수의 분사노즐(273)의 배치는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 이해되서는 아니되며, 수평형의 설비로서 복수의 본사노즐(273)은 좌우 횡방향으로 배치되고 마이크로버블 함유수는 횡방향으로 분사되도록 변형실시 될 수 있다.
또한, 첨부된 도 1 및 도 2에서는 스프레이 타워형의 스크러버(250)에 대하여 도시하고 있으나, 스크러버의 형태를 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 한정하는 것으로 이해되서는 아니되며, 스크러버는 사이클론(CYCLONE), 벤추리스크러버(VENTURI SCRUBBER), 충전탑식스크러버(PACKING SCRUBBER), 습식전기집진기(WET ELECTROSTATIC PRECIPITATOR), 수막형전기집진기(WATER FILM WET ELCTROPRECIPITATOR)의 형태로도 변형 실시 될 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
110 : 용수 공급부 111 : 제 1용수 공급관
113 : 제 1용수 밸브 115 : 제 2용수 공급관
117 : 제 2용수 밸브 130 : 마이크로버블 발생부
150 : 유입부 170 : 혼합부
190 : 금속이온 공급부 191 : 금속이온 공급관
193 : 금속이온 밸브 211 : 순환관
211a : 유량 센서 211b : 마이크로버블 센서
213 : 순환 밸브 215 : 순환 펌프
217 : 공급관 219 : 공급 밸브
230 : 공급 조절부 231 : 공급조절관
231a : pH 센서 233 : 공급조절 밸브
235 : 공급조절 펌프 237 : 분기조절관
239 : 분기조절 밸브 250 : 스크러버
251a : 레벨센서 253 : 배기구
253a : 배기가스 센서 255 : 흡기관
255a : 흡기 센서 255b : 압력 센서
257 : 흡기 블로워 259 : 흡기 밸브
271 : 분사관 273 : 분사노즐
291 : 배수관 293 : 배수 펌프
295 : 배수 밸브 297 : 배수순환관
299 : 배수순환 밸브 330 : 충진층
400 : 제어부

Claims (7)

  1. 용수 공급부;
    상기 용수 공급부에 연결되어 상기 용수 공급부로부터 공급되는 용수에 마이크로버블을 발생시켜 마이크로버블 함유수를 생성하는 마이크로버블 발생부;
    상기 마이크로버블 발생부에 연결되어 상기 마이크로버블 함유수의 특성을 유지시키는 유입부;
    금속이온을 공급하는 금속이온 공급부;
    상기 용수 공급부, 상기 유입부 및 상기 금속이온 공급부에 연결되어 상기 유입부로부터 공급되는 상기 마이크로버블 함유수에 상기 용수와 상기 금속이온이 혼합되도록 하는 혼합부;
    상기 혼합부와 상기 마이크로버블 발생부를 연결하여 상기 마이크로버블 발생부로부터 배출된 상기 마이크로버블 함유수를 상기 마이크로버블 발생부로 순환시키는 순환관;
    상기 순환관으로부터 분기되는 공급관;
    상기 순환관의 관로에 설치되어 상기 마이크로버블 함유수로부터 상기 마이크로버블의 양을 검출하는 마이크로버블 센서;
    상기 금속이온 공급부와 상기 혼합부를 연결하는 금속이온 공급관의 관로에 설치되는 금속이온 밸브;
    상기 순환관에 설치되는 순환 밸브;
    상기 공급관에 설치되는 공급밸브;
    상기 공급관에 연결되어 상기 금속이온이 혼합된 상기 마이크로버블 함유수의 공급량을 조절하는 공급 조절부;
    상기 마이크로버블 센서, 상기 순환 밸브, 상기 공급밸브, 상기 금속이온 밸브에 연결되어 상기 마이크로버블 센서에 의해 검출되는 상기 마이크로버블의 양에 따라 상기 순환 밸브, 상기 공급밸브, 상기 금속이온 밸브의 개폐를 제어하는 제어부;및
    폐가스가 유입되는 흡입관이 연결되고 상기 공급 조절부에 연결되어 상기 마이크로버블 함유수가 내부로 분사되는 스크러버;를 포함하되,
    상기 제어부는
    상기 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양이 기 설정값보다 낮게 검출되는 경우, 상기 순환 밸브를 개방하고 상기 공급 밸브를 폐쇄하며,
    상기 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양이 기 설정값보다 높게 검출되는 경우, 상기 금속이온 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공급 조절부는
    상기 혼합부와 상기 스크러버의 사이에 배치되는 공급조절탱크;
    상기 공급조절탱크와 상기 스크러버를 연결하는 공급조절관;
    상기 공급조절관으로부터 분기되어 상기 스크러버에 수용되는 폐수에 연통되는 분기조절관;및
    상기 공급조절관에 설치되어 상기 금속이온이 혼합된 상기 마이크로버블 함유수의 pH를 검출하는 pH 센서;를 더 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 마이크로버블 함유수 내의 마이크로버블의 양이 기 설정값보다 높게 검출되는 경우 상기 금속이온 밸브를 폐쇄하되, 상기 pH 검출값이 기 설정값보다 작게 검출되는 경우에는 금속이온 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스크러버에 형성되는 배기구에 설치되는 배기가스 센서;
    상기 공급조절관에 설치되는 공급조절밸브;및
    상기 분기조절관에 설치되는 분기조절밸브;를 더 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 pH 검출값이 기 설정값보다 작게 검출되는 경우, 상기 공급조절밸브를 개방하고 상기 분기조절밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 용수 공급부는
    상기 용수를 상기 마이크로버블 발생부로 공급하는 제 1용수 공급관;
    상기 용수를 상기 혼합부로 공급하는 제 2용수 공급관;
    상기 제 1용수 공급관에 설치되는 제 1용수 밸브;및
    상기 제 2용수 공급관에 설치되는 제 2용수 밸브;를 포함하고,
    상기 스크러버로부터 폐수를 배출하는 배수관;
    상기 배수관에 설치되는 배수밸브;
    상기 배수관으로부터 분기되어 상기 공급조절관에 합류되는 배수순환관;및
    상기 배수순환관에 설치되는 배수 순환밸브;를 더 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 배기가스 센서에 의해 검출되는 배기가스 검출값이 기 설정값보다 높게 검출되는 경우, 상기 제 2용수 밸브를 폐쇄하고, 상기 금속이온 밸브를 개방하며,
    상기 배기가스 검출값이 기 설정값에 도달할 때까지 상기 배수밸브를 폐쇄하고 상기 배수순환 밸브를 최대 개방하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스크러버에 설치되어 상기 스크러버 내의 폐수의 수위를 검출하는 레벨 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 레벨 센서에 의한 상기 폐수의 검출값이 기 설정값의 최대값을 초과할 경우, 상기 배수 밸브를 최대 개방하여 기 설정값의 범위 내에서 상기 폐수의 수위를 유지하며,
    상기 폐수의 검출값이 기 설정값의 최저값 이하로 떨어지는 경우, 상기 배수 밸브를 폐쇄하고 상기 제 2용수 밸브를 최대 개방하여 상기 폐수의 수위를 기 설정값의 범위 내에서 유지하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스크러버의 내부에는 상기 공급관에 연결되는 분사관;및
    상기 분사관에 설치되어 상기 마이크로버블 함유수를 상기 스크러버의 내부에 유입된 상기 폐가스를 향해 분사하는 복수의 노즐;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수의 분사노즐을 통해 분사되는 상기 마이크로버블 함유수의 경로에 배치되어 상기 폐가스에 접촉된 상기 마이크로버블 함유수와 충돌되는 충진층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 대기오염 처리장치.
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