KR101675154B1 - 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 태양전지와, 하우징에 수용된 유효미생물 배양액을 이용하여 유입된 오염공기를 정화시키는 유효 미생물 활성화 박스와, 태양의 고도에 따라 태양을 추적하도록 상기 태양전지를 회전 또는 이동시키는 태양광 추적기와, 상기 유효 미생물 활성화 박스와 상기 태양과 추적기를 제어하는 제어부와, 상기 태양전지에서 발생된 전기를 저장하는 배터리 저장부를 포함하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치를 제공한다.
이를 통해, 태양열 에너지를 이용하여 전원을 공급받아 친환경적으로 구현하고, 유효미생물 배양액을 통해 산업단지 주변이나 기타 악취가 지속적으로 발생되는 지역에서 오염공기를 효율적으로 저감시킬 수 있다.

Description

친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치{Eco-friendly heliostat odor removal system}
본 발명은 오염공기 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경 에너지원과 유효미생물을 이용하여 수용성 오염공기를 저감할 수 있는 장치에 관한 것이다.
1980년대 중반 이후, 대기중에 방출되는 휘발성유기화합물(VOCs) 및 악취를 처리하는 다양한 방법 중 생물학적 처리기술이 유럽을 중심으로 본격적인 연구가 수행되었으며, 1990년대 이후 오염된 공기로부터 VOCs나 악취를 제거하는 기술은 대기오염부분에서 주요 문제로 대두 되기 시작하였다. 생물학적 처리기술(Biofiltration)은 반응기 내부를 미생물막이 구비된 충전물로 채우고 오염된 공기를 상기 충전물질을 통과시켜 오염물질이 미생물막으로 확산되도록 함으로써 상기 미생물에 의해 산화분해시키는 기작에 의해 오염공기를 정화시키는 기술이다.
생물학적 제거법은 VOCs를 처리하는 기존의 소각법, 활성탄 흡착법 등의 물리화학적처리기술보다 시설비 및 운전비가 저렴하여 보다 경제적이고 적용범위가 넓으며 대용량, 저농도로 발생되는 오염된 공기를 정화시키는데 매우 유용한 기술로 알려져 왔다.
역사적으로 1960년대부터 이용된 초기의 바이오필터로서는 토양층에 오염된 공기를 주입하여 토양 흡착과 토양미생물을 이용하여 제거하는 토양상(soil bed)이 사용되었다. 이러한 방법은 VOCs 및 악취의 제거에 있어 90%이상 제거하는 효과가 인정되었으나, 토양상은 넓은 부지를 필요로 하고 높은 압력손실 및 토양층 내부에 균등한 공기를 공급하는 기술적인 문제점이 있다.
1980년대 이후, 바이오필터의 충전재로 퇴비, 피트(peat), 수피(wood bark), 등의 유기 재료들이 악취 및 VOCs의 처리에 주로 이용되었다. 그러나, 이들 유기성 충전재는 높은 물리적 흡착, 양호한 수분 보유력으로 인해 높은 제거 효율을 가지고 있으나, 미생물에 의해 충전재 자체가 분해되고 무기화로 압밀되어 충전재층으로 공기 흐름이 일정하게 유지되지않는 단점이 있다.
이와 같은 단점 때문에 유기성 충전재는 1년 정도마다 교환되거나 재배치해 주어야 처리효율을 유지할 수 있다. 최근 이러한 유기성 충전재의 단점을 보완하기 위해서 퇴비, 피트 등의 유기물질과 플라스틱, 펠렛 타입의 활성탄, 세라믹 등의 무기성 물질을 혼합하여 바이오필터의 효율을 개선하고자하는 시도가 진행되고 있다.
VOCs를 유기물을 충전재로 사용하는 기존의 바이오 필터로 처리할 경우 미생물들을 VOCs를 분해하여 탄소원으로 이용하여 미생물이 성장하기 때문에, 충전재로 부착하여 과도하게 성장할 경우 과잉의 미생물(biomass)이 충전재의 공극을 막아 압력손실이 유발되어 처리풍량이 줄어들고 처리효율이 저하되어 전체적인 제거효율이 떨어지게 된다. 세류식 기체 바이오 필터(trickling air biofilter)에서도 이러한 과도하게 성장하는 잉여 미생물 증식에 의한 과다한 압력 손실이 발생하고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 미국의 Soriel 등(1997)은 NaCl을 이용하여 미생물의 성장을 억제하는 방법을 고안했으나 결국 미생물의 생육에 장애가 발생하고 처리효율이 급격히 감소하는 결과를 초래하였다.
또한, 무기성 악취물질인 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 메틸메르캅탄 등의 황유황계와 암모니아 등의 질소계 성분의 경우 과다한 미생물의 증식에 의한 막힘현상은 큰 문제는 없지만 반응기의 상부와 하부에 균질한 미생물농도를 유지하는 것이 효율을 높이는 가장 효과적인 방법 중의 하나이다.
그리고, 오염공기가 상시 배출될 수 있는 여건을 가지고 있는 산업단지 주변이나 기타 악취가 지속적으로 분산되어 발생되는 지역에서는 높은 에너지를 소비하는 오염공기 정화장치의 설치는 매우 비효율적이고, 특히 높은 소모품 필터 교체로 인한 비용이 크다는 문제점이 있다.
그러므로, 생활 속에서 저렴한 비용으로 친환경 유효미생물을 활용하여 산업 단지 및 기타 악취가 지속적으로 발생하는 지역에서 배출되는 수용성 오염공기를 저감할 필요성과 이를 친환경 자가 독립형 장치로 구현할 필요성이 요구된다.
한국특허공개번호 제 10-2010-0100010호 한국특허공개번호 제 10-2007-0116757호
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 반영한 것으로, 에너지원으로서 태양열을 이용하여 친환경적이고, 유효미생물 배양액을 이용해 수용성 악취를 효율적으로 저감시킬 수 있는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치를 제공하는 것을 목적으로한다.
이를 위해, 본 발명은, 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 태양전지와, 하우징에 수용된 유효미생물 배양액을 이용하여 유입된 오염공기를 정화시키는 유효 미생물 활성화 박스와, 태양의 고도에 따라 태양을 추적하도록 상기 태양전지를 회전 또는 이동시키는 태양광 추적기와, 상기 유효 미생물 활성화 박스와 상기 태양과 추적기를 제어하는 제어부와, 상기 태양전지에서 발생된 전기를 저장하는 배터리 저장부를 포함하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 유효 미생물 활성화 박스의 내부 온도가 유효온도 범위보다 높을 경우에는 공랭식으로 유효온도 범위로 조절하고, 상기 유효 미생물 활성화 박스의 내부 온도가 유효온도 범위보다 낮을 경우에는 난방하여 상기 내부 온도를 상승시켜 유효온도 범위로 조절할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 공기압축펌프를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스에 공기를 유동시켜 공랭식으로 상기 유효온도 범위를 유지하고, 면상발열체를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스를 난방시켜 상기 유효온도 범위를 유지할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 타이머 설정에 따라 설정 시간과 그때의 태양의 위치를 연동시켜 상기 태양광 추적기를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 태양광 추적기는, 상기 태양전지를 지지하는 지지대와, 상기 지지대를 안정된 기구에 고정시키는 베이스와, 상기 지지대 축을 기준으로 태양광의 이동경로를 따라 X축, Y축 이동시키는 태양광 추적 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유효 미생물 활성화 배양박스는, 상기 유효미생물 배양액이 채워진 박스형 하우징과, 상기 하우징 내부 최하단에 위치하여 오염공기를 유입시키는 공기 유입부와, 상기 공기 유입부 상단에 일정 간격으로 이격되어 설치되는 다수의 다공성 배플이 형성된 오염공기 정화부와, 상기 오염공기 정화부 상단에 위치하여 상기 오염공기가 용해되어 형성된 불순물을 부착 또는 흡착시키는 다단 디스크로 형성된 실린더 필터부와, 상기 박스형 하우징 상단에 발생된 공기를 외부로 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공기 유입부는, 상단에 상기 유입된 공기가 상기 오염공기 정화부로 이동되도록 다수의 통공이 형성되어 있는 유입 플레이트가 설치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기 유입부는, 상기 하우징 하단 측면에 형성된 유입구와 연결되어 상기 하우징 내부에 설치되는 수중펌프를 이용하여 외부의 오염된 공기를 유입하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실린더 필터부는, 상기 하우징 상단에 형성된 회전로드와, 상기 회전로드를 중심축으로 고정시켜 설치되는 것으로, 상기 회전로드를 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성된 다수의 원형 디스크와, 상기 회전로드와 연결되어 상기 하우징 외부에 설치되는 것으로, 상기 회전로드를 회동시키는 모터로 구성될 수 있다.
본 발명은, 재생에너지인 태양열을 이용하므로 친환경적이며, 소형 야간조명 또는 시스템 구동에 활용할 수 있어 에너지 절감의 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유효미생물 수조에 수용성 오염공기를 통과시킴으로써 일부 용해 및 저감시키고 부산물로서 악취유발 고형물은 유효미생물이 분해시켜 악취를 저감시킬 수 있다.
또한, 종래의 유기물을 충전재로 사용하는 바이오 필터와 달리, 미생물의 과잉생산에 따른 유효 미생물의 불균일 분포, 압력손실 및 효율저하의 문제를 개선하고, 유체의 원할하고 균일한 분포의 흐름을 유도하여 정화효율을 개선 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도,
도 2는 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치를 구성한 예를 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치에서 태양광 추적기를 구성한 예를 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치에서 유효미생물 활성화 배양박스의 구성 모식도,
도 5는 도 4의 유효미생물 활성화 배양박스에서 유입 플레이트 및 배플의 모양을 나타낸 도면,
도 6은 도 4의 유효미생물 활성화 배양박스에서 실린더 필터부의 구조를 나타낸 도면,
도 7은 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치에서 유효미생물 활성화 배양박스의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)의 구성을 나타낸 기능 블럭도이고, 도 2는 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)를 구성한 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)에서 태양광 추적기(15)를 구성한 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)는, 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 태양전지(10)와, 박스형 하우징에 수용된 유효미생물 용액을 이용하여 유입된 오염공기를 정화시키는 유효 미생물 활성화 박스(50)와, 태양의 고도에 따라 태양을 추적하도록 상기 태양전지를 회전 또는 이동시키는 태양광 추적기(15)와, 상기 유료 미생물 활성화 박스(100)와 상기 태양과 추적기(15)를 제어하는 제어부(20)를 포함한다. 여기서, 태양광 추적기(15), 즉 핼리오스탯 제어를 통해 발생된 태양열 유효 미생물 수조에 공급하여 수용성 오염공기를 저감할 수 있는 친환경 자가 독립형 장치를 구현하고, 상기 태양전지(10)에서 발생된 전기를 저장하는 배터리 저장부(16)를 더 포함하여, 태양광을 얻을 수 없는 밤에는 상기 배터리 저장부(16)에 저장된 전기를 이용할 수 있게 한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)는, 태양을 마주보는 정면에 태양전지(10)판을 형성하고, 그 배면에 상기 유효 미생물 활성화 박스(50) 등의 주요 구성부를 형성하는 형태로 구현할 수 있다. 이는 태양전지(10)의 경우 면적에 비례하여 전력이 발생하므로 장치의 정면 전부를 할애하여 최대 면적을 갖도록 하고, 그 배면에 나머지 구성요소를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 미생물에 따라 유효 미생물의 활성화 온도(이하, 유효 온도)가 다르나, 태양전지판과 인접하여 유효 미생물 활성화 박스가 형성되므로 태양열을 이용하는가 여부에 따라 유효 온도에 영향을 미치게 되고 이는 전체 오염공기 저감 효과에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 제어부(20)는 유효 미생물 활성화 박스(50)를 유효 온도(가령, 중온균의 경우 30~40℃)로 유지하기 위해, 낮과 같이 태양열을 이용하는 경우는 온도 상승의 영향이 있으므로 공기압축펌프(30)를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스(50)에 공기를 유동시키는 공랭식으로 냉각시켜 유효온도 범위를 유지할 수 있고, 반면에 밤과 같이 태양열을 이용할 수 없는 경우에는 온도 하강의 문제가 있으므로 면상발열체(40)를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스(50)를 난방시켜 유효온도 범위를 유지할 수 있다.
이와 같이, 제어부(20)는 유효 미생물 활성화 박스(50)의 내부 온도가 유효온도 범위보다 높을 경우에는 상기 공기압축펌프(30)를 통해 냉각시켜 유효온도 범위로 조절하고, 내부 온도가 유효온도 범위보다 낮을 경우에는 상기 면상발열체(40)를 이용하여 난방하여 내부 온도를 상승시켜 유효온도 범위로 조절한다. 또한, 상기 유효 미생물 활성화 박스(50)의 유효 미생물은 크게 공기를 좋아하여 유기호흡하는 호기성 EM(Effective Microorgamisms) 영역과, 공기를 싫어하여 무기호흡하는 혐기성 EM 영역으로 구성될 수 있는데, 호기성 EM 영역에 공기압축펌프(40)를 통해 공기를 주입하여 냉각효과를 최적화하고, 혐기성 EM 영역에 면상발열체(40)를 형성하여 난방효과를 최적화하여, 공간 활용의 면에서 상기 호기성 EM 영역과 혐기성 EM 영역을 구분하여 온도 조절의 효과를 배가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)는 태양의 이동경로에 따라 태양전지(10)의 방향을 제어하는 태양광 추적기(15)가 구비되며, 도 3을 참조하면, 각각 정면의 태양전지(10)판과 배면의 유효미생물 활성화 배양박스(50)가 형성된 2개의 태양광모듈이 태양광을 추적하도록 구성된다. 이때, 태양광 추적기(15)는 상기 태양광모듈을 지지하는 지지대(11)와 상기 지지대를 안정된 기구에 고정시키는 베이스(13)와, 상기 지지대 축을 기준으로 태양광의 이동경로를 따라 X축, Y축 이동시키는 태양광 추적 모터(12)를 구비한다. 이때, 상기 태양광추적기(15)를 제어하는 제어부(20)는 내부 타이머의 시간에 따라, 가령 간단하게는 해가 아침에 동쪽에서 떠서 저녁에 서쪽에서 지는 경로를 맞춰 태양광 추적기의 제어할 수 있다. 이처럼, 제어부(20)는 타이머 설정에 따라 개략적인 시간과 그 때의 태양의 위치를 연동시켜 태양전지판의 방향을 제어하거나, 열센서를 이용하여 감지된 센서값과 태양의 위치를 연동시켜 태양전지판의 방향을 제어할 수 있다.
도 4는 도 1의 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치(1)의 유효 미생물 활성화 배양 박스(50)를 나타낸 것으로, 도 4의 (a)는 정면도를 나타내고, 도 4의 (b)는 측면도를 나타낸다. 도 5는 도 4의 유효 미생물 활성화 배양 박스(50)에 사용되는 유입 플레이트(250) 및 배플(310)의 모양을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4의 유효미생물 활성화 배양 박스(50)에 사용되는 실린더 필터부의 구조를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 4의 유효미생물 활성화 배양 박스(50)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 유효미생물 활성화 배양박스(50)는 유효미생물 배양액이 채워진 박스 형태로서, 박스 형태의 하우징(100) 내부 최하단에 위치하여 오염공기를 유입시키는 공기 유입부(200)와, 상기 공기 유입부(200) 상단에 일정 간격으로 이격되어 설치되는 다수의 다공성 배플(310)이 형성된 오염공기 정화부(300)와, 상기 오염공기 정화부(300) 상단에 위치하여 상기 오염공기가 용해되어 형성된 불순물을 부착 또는 흡착시키는 다단 디스크(410)로 형성된 실린더 필터부(400)와, 상기 박스형 하우징 상단에 발생된 공기를 외부로 배출하는 배출부(500)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 본 발명은, 박스형 하우징(100)에 유효미생물 용액을 채운 후, 하단의 공기 유입부(200)를 통하여 산업현장 또는 다양한 오염공기 배출 지역에서 발생하는 오염공기를 유입하고, 암모니아와 같은 휘발성 가스 등 수용성 악취 가스가 상승하게 되면서, 오염공기 정화부(300) 및 실린더 필터부(400)를 통과하면서 생물학적 정화작용에 의해 정화한 후, 최상단의 배출부(500)를 통해 정화된 공기 또는 가스가 배출되는 악취 저감장치를 제안한다.
본 발명의 실시예는 종래의 담채 등을 통한 단순한 바이오 필터와 달리, 충분히 오염공기가 유효미생물 용액과 기액 접촉하여 미생물 배양과 정화작용을 촉진할 수 있도록 오염공기 상승에 따라 수직방향으로 이격되어 다수개 설치된 다공성 배플(310)을 통과하면서 기액 접촉 시간을 늘리거나 지연시키고, 하우징(100) 상단에서 다수개의 디스크(410)가 회동하는 원통형 실린더 필터부(400)에 의해 수용성 악취 공기가 용해되면서 생성되는 부산물 또는 다양한 불순물 등을 걸러내는 2차적 필터작용을 통해 보다 효율적인 악취 공기 정화장치를 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예는 종래의 유기물을 충전재로 사용하는 바이오 필터와 달리, 미생물의 과잉생산에 따른 유효 미생물의 불균일 분포, 압력손실 및 효율저하의 문제를 유발하지 않고, 유효미생물 용액과 오염공기가 혼합된 유체의 원할하고 균일한 분포의 흐름을 유도하여 정화효율을 개선 시킬 수 있는 장치를 제공한다.
여기서, 공기 유입부(200)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 박스 하우징(100)의 하단에 형성되는 외부 오염 공기 유입부(200)에 해당하는 것으로, 박스 하우징(100) 하단 측면부에 외부 오염공기를 유입할 수 있는 유입구를 형성하고, 박스 하우징(100) 하단 내부에 상기 유입구와 연결되는 수중펌프(210)를 설치하여 외부 오염공기를 효과적으로 유입시킨다.
상기 박스 하우징(100)에는 생물학적 공기정화를 위해, 유효미생물 용액을 채워져 있는데, 상기 공기 유입부(200)에서 유입된 공기는 기포 등을 형성하고, 기포의 비중으로 인해 유효미생물 용액 상단으로 이동하게 된다. 이 이동과정에서 오염공기 중 수용성 기체와 유효미생물 용액에 용해되거나, 유효미생물 용액에 존재하는 미생물이 일부 가스 물질을 분해 시키면서 상승에 따른 오염공기 정화작용이 일어나게 된다.
공기 유입부(200)는, 수중펌프의 구동으로 외부의 오염공기가 빠르게 유입되어 공기의 흐름이 한쪽으로 쏠려 이동할 가능성이 있으므로, 이를 분산시키고 균일하게 분포시켜 상부로 확산 이동시키기 위하여, 상기 오염공기 정화부(300)와 공기 유입부(200) 사이에 다수의 통공이 형성된 유입 플레이트(250)를 설치한다.
유입 플레이트(250)는 공기 유입부(200)의 커버 기능을 수행하는 동시에, 공기 유입부(200)에 불균일하게 분포하여 이동하는 오염공기를 균일하게 상단으로 이동시키는 통로역할을 수행하기 위해, 평평한 플레이트에 다수의 통공을 형성하여 오염공기 이동통로를 확보하고 상부로 균일한 분포 확산을 유도하게 되어, 넓은 면적에서 효율적인 기액 접촉을 일으켜 정화 효율을 높일 수 있게 된다.
그리고, 상기 공기 유입부(200) 상단에는 유효미생물 용액을 통해 오염공기를 정화시킬 수 있도록, 공간을 확보하고 기액접촉 시간을 연장시켜 정화 효율을 높일 수 있는 오염공기 정화부(300)가 설치되어 있는데, 오염공기 정화부(300)는 다수개의 다공성 배플이 일정한 간격의 수직 방향으로 하우징(100) 양측면에 교대로 평행하게 부착된 구조로 형성된다.
이처럼, 본 발명의 실시예에서 다공성 배플(310)이 수직 방향으로 일정 간격으로 이격되어 설치되는 구조를 제안하는 것은, 하우징(100) 하단의 공기 유입부(200)에서 유입 플레이트(250)를 통과하여 상승한 오염 공기의 기포는 빠르게 상단으로 이동하게 되는데, 이와 같은 빠른 이동은 유효미생물 용액과의 반응 또는 접촉 시간이 짧아져 정화효율이 떨어지는 문제가 있기 때문에, 오염공기가 통과할 수 있는 통공이 다수개 형성되어 있는 다공성 배플(310)을 일정 간격으로 이격시켜 수직방향으로 설치하게 되면, 오염공기 이동을 지연시켜 기액접촉 시간을 늘리고, 배플(310)이 통공으로 인하여 오염공기를 고르게 분포시켜 확산시킴으로써 기액접촉 면적을 넓혀 미생물 또는 화학 반응의 효율을 높일 수 있기 때문이다.
그리고, 이와 같은 다수개의 배플(310)은 하단의 유입 플레이트(250)처럼 박스 하우징(100) 단면 전체를 격벽처럼 장착하여 통공을 통하여 오염공기가 통과하도록 하는 것도 가능하고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 배플(310)의 단면적을 박스 하우징(100)의 단면적 보다 작게 하여 박스 하우징(100) 한쪽면에 배플(310)을 장착시키고 또 그 상단에 박스 하우징(100)의 반대쪽 측면에 상기 배플(310)을 장착하여 지그재그 형식으로 배플(310)을 일정간격을 두고 장착하여 여유공간으로 둠으로써, 보다 오염공기의 이동을 원활하게 하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 유입 플레이트(250) 및 다공성 배플(310)의 형상을 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 유입 플레이트(250) 및 다공성 배플(310)은 일정한 면적의 플레이트에 다수개의 통공이 형성된 구조로서, 상기 통공을 통해 상승하는 오염공기를 원활하고 균일한 분포로 이동되도록 유도한다. 유입 플레이트(250) 및 배플(310)의 재질은 다양한 악취 오염공기와 유효미생물 용액이 반응하여 생성되는 산성용액으로 부식하기 쉬어지므로 금속재질보다 플라스틱, 유리, 폴리머 등 비 금속재질을 사용하는 것이 바람직하다.
이처럼, 종래에는 상기 오염공기 기포가 빠르게 상승하면서, 충분히 유효미생물 용액과의 기액접촉 시간을 확보하지 못해, 정화 효율성이 떨어지는 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 상기 박스 하우징(100) 중단부에 위치한 오염공기 정화부(300)에 설치된 다수개의 다공성 배플(310)에 의해 오염공기 기포의 흐름을 지연시키고, 기액접촉 시간을 늘려 정화작용의 효율성을 높일 수 있게 된다.
그리고, 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 오염공기 정화부(300) 상단에는 다단 디스크(410)로 구성된 원통 형상의 실린더 필터부(400)가 설치되어 있다. 실리더 필터부는 오염공기 정화부(300)에서 유효미생물 용액과 충분히 반응하는 과정을 거친 후, 수용성 악취 공기가 용해되거나 충분히 미생물 반응을 하지 못한 부산물 또는 불순물을 걸러내어 충분히 유효미생물용액에 노출시켜 정화작용을 촉진하는 2차적 필터링 과정을 수행하는 장치를 제공한다.
실린터 필터부는, 박스 하우징(100) 상단에 수평방향으로 형성된 회전로드(450)와, 상기 회전로드(450)를 중심축으로 고정시켜 설치되는 것으로, 상기 회전로드(450)를 길이방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성된 다수의 원형 디스크(410)와, 상기 회전로드(450)와 연결되어 상기 배양박스(100) 외부에 설치되는 것으로, 상기 회전로드(450)를 회동시키는 모터로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 실린더 필터부(400)는, 회전로드(450), 다단 디스크(410) 및 회전모터로 구성하되, 회전로드(450)는 배양 박스(100)의 하우징의 측면과 측면을 가로질러 상단부에 형성된 막대기형 바로서 회전축의 역할을 수행하고, 상기 회전로드(450)에는 길이방향으로 일정 간격으로 원형 디스크(410)가 상기 회전로드(450)를 축으로 다수개 장착되어 있으며, 상기 회전로드(450)의 일측에 회전모터를 연결하여 상기 회전로드(450)를 회동시킴으로써, 보다 효율적으로 수용성 악취의 용해과정에서 다양한 부산물을 부착시켜 2차적으로 필터링 과정을 수행하는 장치이다.
또한, 실린더 필터 회동 구조는 오염공기 정화부(300)의 유체를 상부로 원활하게 이동시키는 역할을 수행하고, 약 5 RPM 이하의 회동속도로 회전시켜 자연스럽게 상기 분산물을 다단 디스크(410)에 부착되도록 유도하게 되는데, 이는 유효미생물 용액에 용해된 부산물 및 화학결합물은 넓은 표면적을 가진 원통 디스크(410) 실린더 표면에 부착되기 쉽기 때문이다. 그리고, 이는 유효미생물이 상기 다수개의 디스크(410) 표면에 부착된 유기물을 산화 분해함으로써 용액의 2차 정화 기능을 수행하게 된다.
배출부(500)는, 하우징(100) 상단에 배출구를 형성하고, 하우징(100) 내부 유효미생물 용액이 채워진 수위 상부 공간에 형성된 정화된 오염공기를 외부로 배출하는 통로 역할을 수행한다. 배출부(500)에는 일반적인 먼지의 불순물을 물리적으로 제거하는 메쉬필터를 설치하여 보다 깨끗하고 정화된 공기를 외부로 배출하는 것이 가능하다. 또한, 배출부(500)에 흡입 에어펌프를 장착하여, 실린더 필터부 상단에서 생성된 정화된 오염공기를 효율적으로 배출시키는 것이 가능하다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 핼리오스탯 오염공기 저감장치
10: 태양전지
15: 태양광 추적기
20: 제어부
50: 유효미생물 활성화 배양박스

Claims (9)

  1. 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 태양전지; 하우징에 수용된 유효미생물 배양액을 이용하여 유입된 오염공기를 정화시키는 유효 미생물 활성화 박스; 태양의 고도에 따라 태양을 추적하도록 상기 태양전지를 회전 또는 이동시키는 태양광 추적기; 상기 유효 미생물 활성화 박스와 상기 태양과 추적기를 제어하는 제어부; 및 상기 태양전지에서 발생된 전기를 저장하는 배터리 저장부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 유효 미생물 활성화 박스의 내부 온도가 유효온도 범위보다 높을 경우에는 공기압축펌프를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스에 공기를 유동시켜 공랭식으로 유효온도 범위로 조절하고, 상기 유효 미생물 활성화 박스의 내부 온도가 유효온도 범위보다 낮을 경우에는 면상발열체를 통해 상기 유효 미생물 활성화 박스를 난방하여 상기 내부 온도를 상승시켜 유효온도 범위로 조절하며,
    상기 유효 미생물 활성화 배양박스는, 상기 유효미생물 배양액이 채워진 박스형 하우징과, 상기 하우징 내부 최하단에 위치하여 오염공기를 유입시키는 공기 유입부와, 상기 공기 유입부 상단에 일정 간격으로 이격되어 설치되는 다수의 다공성 배플이 형성된 오염공기 정화부와, 상기 오염공기 정화부 상단에 위치하여 상기 오염공기가 용해되어 형성된 불순물을 부착 또는 흡착시키는 다단 디스크로 형성된 실린더 필터부와, 상기 박스형 하우징 상단에 발생된 공기를 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기 유입부는,
    상단에 상기 유입된 공기가 상기 오염공기 정화부로 이동되도록 다수의 통공이 형성되어 있는 유입 플레이트가 설치된 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공기 유입부는,
    상기 하우징 하단 측면에 형성된 유입구와 연결되어 상기 하우징 내부에 설치되는 수중펌프를 이용하여 외부의 오염된 공기를 유입하는 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 필터부는,
    상기 하우징 상단에 형성된 회전로드와,
    상기 회전로드를 중심축으로 고정시켜 설치되는 것으로, 상기 회전로드를 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성된 다수의 원형 디스크와,
    상기 회전로드와 연결되어 상기 하우징 외부에 설치되는 것으로, 상기 회전로드를 회동시키는 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 타이머 설정에 따라 설정 시간과 그때의 태양의 위치를 연동시켜 상기 태양광 추적기를 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 태양광 추적기는, 상기 태양전지를 지지하는 지지대와, 상기 지지대를 안정된 기구에 고정시키는 베이스와, 상기 지지대 축을 기준으로 태양광의 이동경로를 따라 X축, Y축 이동시키는 태양광 추적 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치.
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