KR101804117B1 - 다단식 악취 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다단식 악취 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가축분뇨처리시설, 분뇨 및 축산폐수 처리장, 바이오매스 이용시설, 슬러지건조화시설이나 음식물처리시설 등에서 배출되는 고농도의 복합악취물질을 액상촉매와 약액을 단계적으로 사용하여 하나의 장치로 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 다단식 악취제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 다단식 악취 제거장치는 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리하는 전처리부와, 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거하는 황화수소제거부와, 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거하는 복합악취제거부와, 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거하는 후처리부를 구비한다.
본 발명의 다단식 악취 제거장치는 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리하는 전처리부와, 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거하는 황화수소제거부와, 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거하는 복합악취제거부와, 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거하는 후처리부를 구비한다.
Description
본 발명은 다단식 악취 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가축분뇨처리시설, 분뇨 및 축산폐수 처리장, 바이오매스 이용시설, 슬러지건조화시설이나 음식물처리시설 등에서 배출되는 고농도의 복합악취물질을 액상촉매와 약액을 단계적으로 사용하여 하나의 장치로 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 다단식 악취제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 악취라고 하면 사람의 코를 자극시켜 정신적, 육체적으로 피해를 주는 냄새를 말한다. 이러한 악취 유발물질은 발생원에 따라 매우 다양하며 하수처리장, 소각장, 음식물쓰레기처리시설, 사료건조화시설, 쓰레기 매립장, 정유공장, 화학공장, 분뇨 및 축산폐수처리장 등은 도시의 주요 악취 발생원으로 간주되고 있다.
악취발생시설로부터 발생하는 악취는 부패물질 또는 각종 휘발성 유기화합물로 인하여 발생하는 것이므로 불쾌감을 유발시킬 뿐만 아니라 인체에 유해하며 집중력의 감소로 인한 능률의 저하 또는 안전사고의 증가에 이르기까지 많은 문제점이 있게 된다.
이러한 악취성분으로 암모니아, 메틸머캅탄, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌 등은 법적 규제물질로 정하여 단속하고 있다.
악취 물질은 pH에 따라 염기성계, 산성계 및 중성계로 구분될 수 있다. 예를 들어, 암모니아, 트리메틸아민은 염기성계에 속하고, 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등은 산성계에 속하며, 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등은 중성계에 속한다.
이러한 악취 물질을 제거하기 위한 종래의 방법은 크게 물리적, 화학적 그리고 생물학적 처리방법으로 분류되며 현재 주로 사용되고 있는 방법으로는 연소법, 세정법, 산화법, 흡착법, 미생물 처리법 등이 있다.
이 중 연소법은 거의 모든 가연성 악취물질 제거에 효율적이지만 연료비 또는 촉매 교체에 소요되는 유지비가 고가이며 운전관리에 소홀할 경우 질소산화물이 발생 되고 폭발의 위험성이 있다.
또한, 산화법은 오존의 강력한 산화작용을 활용하여 악취성분을 산화시켜 제거하는 방법으로 전력량 소비가 적고 유지관리가 용이하여 대용량의 가스 제거에 비교적 효율적이지만 오존 단독으로는 적용범위가 작고 성능이 불충분하다는 단점이 있다.
흡착법은 활성탄을 이용하여 악취를 제거하는 방법으로, 활성탄의 세공 안에 각종 악취물질이 축적, 포화상태로 흡착되면 탈취효과가 없어 악취가 유출되기 시작하면 신탄으로 흡착탄을 교체해 주어야 하고, 제거대상물질의 농도가 높을 경우 세척, 흡수, 냉각, 응축 등의 전처리 단계를 병행하여 농도를 저감시킨 다음 활성탄 흡착을 행해야 하는 단점이 있다.
그리고 미생물 처리법은 악취가 나무 부스러기나 토양을 통과할 때 미생물을 이용하여 흡착된 악취물질을 분해하는 방법으로, 미생물의 생육조건이 적절히 조성되면 악취에 대한 제거능력이 우수하고 2차 오염물질이 발생하지 않는 반면에 부지면적을 많이 차지하고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1454794호에는 약액과 악취가스의 접촉효율을 향상시킨 탈취장치가 개시되어 있다.
상기 탈취장치는 세정법에 의한 것으로서, 악취 가스를 물이나 산, 알칼리 수용액으로 세척하여 탈취하는 방법이다. 이 방법은 비교적 설비가 간단하고 운전비용이 저렴하다는 장점이 있다.
하지만 악취물질의 적용범위가 좁고 고농도의 복합악취의 처리가 곤란하다는 문제점이 있다. 따라서 산성계, 염기성계, 중성계 등 다양한 성상의 악취에 대하여 단일설비로 특정성질의 가스만 처리함에 따라 근본적인 악취처리가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 약액만으로 악취의 가장 대표적인 물질인 황화수소를 제거하는데 한계가 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 가축분뇨처리시설, 분뇨 및 축산폐수 처리장, 바이오매스 이용시설, 슬러지 건조화시설이나 음식물처리시설 등에서 배출되는 고농도의 복합악취물질을 액상촉매와 약액을 단계적으로 이용하여 하나의 장치로 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 다단식 악취제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다단식 악취 제거장치는 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리하는 전처리부와; 상기 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거하는 황화수소제거부와; 상기 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거하는 복합악취제거부와; 상기 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거하는 후처리부;를 구비한다.
상기 황화수소제거부는 상기 전처리부를 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 1세정탑과, 상기 제 1세정탑의 내부로 액상촉매를 분사하기 위한 액상촉매공급수단을 구비하고, 상기 액상촉매공급수단은 상기 제 1세정탑의 하부에 설치되어 상기 제 1세정탑의 내부와 연결되며 액상촉매가 저장되는 액상촉매저장탱크와, 상기 액상촉매저장탱크에 설치된 순환펌프에 의해 액상촉매가 이동하는 액상촉매공급관과, 상기 액상촉매공급관과 연결되어 상기 제 1세정탑의 내부에 설치되며 상기 액상촉매공급관을 통해 공급되는 액상촉매를 분사하는 액상촉매분사노즐과, 상기 액상촉매저장탱크로 액상촉매를 보충하기 위한 액상촉매보충탱크와, 상기 액상촉매저장탱크의 내부에 공기를 폭기시키기 위한 폭기수단과, 상기 액상촉매저장탱크에 저장된 액상촉매 중의 황입자를 제거하기 위한 여과기를 구비한다.
상기 복합악취제거부는 상기 황화수소제거부를 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 2세정탑과, 상기 제 2세정탑의 내부에 상하 방향으로 이격되도록 다수가 설치되어 상기 제 2세정탑의 내부를 다수의 세정공간으로 구획하는 격벽과, 상기 가스 중의 염기성계 악취물질을 제거하기 위해 상기 세정공간들 중 어느 하나로 제 1약액을 분사하기 위한 제 1약액공급부와, 상기 제 1약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간들 중 어느 하나로 제 2약액을 분사하여 상기 가스 중의 중성계 악취물질을 제거하기 위한 제 2약액공급부와, 상기 제 1약액이 분사되는 세정공간 및 상기 제 2약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간으로 제 3약액을 분사하여 상기 가스 중의 산성계 악취물질을 제거하기 위한 제 3약액공급부와, 상기 격벽에 설치되어 가스가 상부로 이동하는 것은 허용하되 액체가 하부로 이동하는 것은 차단하는 유체이동부를 구비한다.
상기 유체이동부는 상기 격벽을 상하방향으로 관통하도록 설치되어 가스의 이동통로를 형성하며 상단부가 상기 격벽보다 높게 위치하는 가스이동관과, 상기 가스이동관의 상방에 설치되어 낙하하는 액체가 상기 가스이동관의 내부로 유입되는 것을 차단하는 차단커버와, 상부는 상기 차단커버와 결합되고 하부는 상기 가스이동관과 연결되어 상기 차단커버를 상기 가스이동관의 상단부와 이격시키는 이격부재를 구비한다.
상기 후처리부는 상기 복합악취제거부를 통과한 가스가 유입되는 냉각탑과, 상기 냉각탑의 하부에 설치되어 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크와, 상기 냉각수저장탱크에 설치되는 펌프와, 상기 펌프의 토출구와 연결되는 냉각수공급관과, 상기 냉각수공급관과 연결되어 상기 냉각탑의 내부에 설치되며 상기 냉각수공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분사하여 가스와 접촉시키는 냉각수분사노즐과, 상기 냉각수저장탱크에 저장된 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각기를 구비한다.
상기 전처리부는 악취발생원으로부터 발생된 가스를 상기 황화수소제거부로 유입시키기 위해 상기 황화수소제거부와 연결되는 가스유입관과, 상기 가스유입관에 설치되어 가스 중의 먼지를 제거하는 필터식 집진기와, 상기 집진기를 통과한 가스에 활성산소 또는 오존을 주입하기 위해 상기 가스유입관과 연결되는 주입관과, 상기 주입관과 연결되어 활성산소 또는 오존을 공급하는 활성산소 발생기 또는 오존발생기를 구비한다.
상기 가스유입관과 상기 주입관은 연결수단에 의해 연결되며, 상기 연결수단은 상기 가스유입관에 결합된 플랜지관과, 상기 플랜지관의 내부에 설치되어 상기 주입관을 통해 활성산소 또는 오존이 공급되는 분사모듈과, 상기 분사모듈을 회전시키기 위한 회전유닛을 구비하고, 상기 분사모듈은 내부가 중공인 원통형의 회전바디와, 상기 회전바디의 외측면에 다수가 일정간격으로 형성되어 상기 회전바디로 유입된 활성산소 또는 오존을 상기 플랜지관의 내부로 분출시키는 분출관을 구비하고, 상기 회전유닛은 상기 플랜지관의 외부에 설치되며 상부에 유체가 유입되는 입구가 마련되고 하부에 유체가 배출되는 출구가 마련된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 장착되어 상기 케이싱의 입구를 통해 유입되는 가스의 흐름에 의해 회전가능한 임펠러와, 상기 임펠러가 축결합되며 상기 플랜지관의 내부로 연장되어 상기 회전바디와 결합되고 내부가 중공인 회전축과, 상기 회전축과 상기 주입관을 연결하는 로터리조인트와, 일측이 상기 플래지관의 내부와 연결되고 타측이 상기 케이싱의 입구에 연결되어 상기 플랜지관의 내부를 흐르는 가스를 상기 케이싱의 내부로 유입시키는 제 1가스경유관과, 일측이 상기 케이싱의 출구와 연결되고 타측이 상기 플랜지관의 내부와 연결되어 상기 케이싱을 통과한 가스를 상기 플랜지관의 내부로 유입시키는 제 2가스경유관을 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 액상촉매와 서로 다른 종류의 약액을 악취물질과 단계적으로 접촉시켜 고농도의 악취물질, 특히 황화수소가 함유된 고농도의 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 세정탑의 내부를 다수의 세정공간으로 구획하여 각각의 세정공간에 서로 다른 종류의 약액을 분사하여 산성계, 중성계, 염기성계 등과 같은 다양한 악취물질로 이루어진 복합악취를 하나의 장치로 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다단식 악취제거장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 요부를 발췌한 일부절개 사시도이고,
도 3은 도 1에 적용된 다른 요부를 발췌한 사시도이고,
도 4는 도 3의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 적용된 요부를 발췌한 일부절개 사시도이고,
도 3은 도 1에 적용된 다른 요부를 발췌한 사시도이고,
도 4는 도 3의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다단식 악취 제거장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다단식 악취 제거장치는 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리하는 전처리부와, 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거하는 황화수소제거부와, 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거하는 복합악취제거부와, 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거하는 후처리부를 구비한다.
전처리부는 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리한다. 이는 가스 중의 포함된 분진, 먼지 등을 먼저 제거한 후 활성산소 또는 오존에 의해 악취물질을 산화분해시켜 악취물질을 1차로 저감시키기 위함이다.
악취물질을 함유한 가스는 악취발생원으로부터 발생한다. 이러한 악취물질을 유발시키는 악취발생원은 매우 다양하며, 주요 악취발생시설로 가축분뇨처리시설, 분뇨 및 축산폐수 처리장, 바이오매스 이용시설, 슬러지건조화시설이나 음식물처리시설 등을 들 수 있다. 특히, 고농도의 악취물질을 함유하는 가스는 음식물쓰레기처리시설 및 사료건조화시설 등에서 발생한다.
전처리부는 악취발생원으로부터 발생된 가스를 황화수소제거부로 유입시키기 위해 황화수소제거부와 연결되는 가스유입관(1)과, 가스유입관(1)에 설치되어 가스 중의 먼지를 제거하는 필터식 집진기(3)와, 집진기(3)를 통과한 가스에 활성산소 또는 오존을 주입하기 위해 가스유입관(1)과 연결되는 주입관(5)과, 주입관(5)과 연결되어 활성산소 또는 오존을 공급하는 활성산소 발생기 또는 오존발생기를 구비한다. 도시된 예는 주입관(5)과 오존발생기(7)가 연결된 모습을 나타내고 있다.
가스유입관(1)에는 가스 중의 이물질이나 분진을 제거하기 위해 필터식 집진기(3)가 설치된다. 그리고 가스의 전처리 효과를 높이기 위해 가스유입관(1)에는 추가처리기(9)가 더 설치될 수 있다. 추가처리기(9)로 습식스크러버, 전지 집진장치, 사이클론 포집장치, 백필터가 이용될 수 있다. 추가처리기(9)는 현장 조건 및 가스 특성에 따라 습식스크러버, 전지 집진장치, 사이클론 포집장치, 백필터 중 어느 하나를 선택하여 적용한다.
오존발생기(7)는 주입관(5)을 통해 가스유입관(1)의 내부로 오존을 주입시킨다. 가스유입관(1)의 내부로 유입된 오존은 가스유입관(1)을 따라 흐르는 가스와 접촉하여 가스 중의 악취물질을 산화시켜 분해하는 역할을 한다. 악취물질이 고농도로 함유된 가스의 경우 오존에 의한 악취물질의 전처리는 유용하다.
주입관(5)은 하나 또는 둘 이상이 설치될 수 있다. 집진기(3)를 통과한 가스와 오존이 접촉되도록 집진기(3)와 추가처리기(9) 사이에 위치하는 가스유입관(1)에 주입관(5)이 연결된다. 그리고 추가처리기(9)와 전처리부 사이에 위치하는 가스유입관(1)에 주입관(5)이 더 연결될 수 있다.
오존발생기 대신에 활성산소 발생기가 설치될 경우 주입관(5)을 통해 가스유입관(1)의 내부로 활성산소를 주입시킬 수 있다. 활성산소는 오존보다 산화력이 더 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 활성산소에 의한 악취물질의 전처리 효과는 매우 높을 것으로 보인다.
황화수소제거부는 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거한다. 악취가스 중 복합악취의 배출농도에 가장 큰 기여를 하는 황화수소를 액상촉매로 99% 이상 제거가 가능하다.
일 예로 황화수소제거부는 전처리부를 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 1세정탑(10)과, 제 1세정탑(10)의 내부로 액상촉매를 분사하기 위한 액상촉매공급수단을 구비한다.
제 1세정탑(10)은 하부에 가스가 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 상부에 가스가 배출되는 배출구(13)가 형성된다. 유입구(11)에는 가스유입관(1)이 연결된다. 가스유입관(1)을 통해 악취물질을 함유한 가스가 제 1세정탑(10) 내부로 유입된다. 제 1세정탑(10) 내부로 유입된 가스는 제 1세정탑 내부에서 상부로 이동하여 배출구(13)를 통해 외부로 배출된다. 배출구(13)에는 제 1가스배출관(15)이 설치된다.
제 1세정탑(10)의 내부에는 충진층(12)이 하나 이상 설치된다. 충진층은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로서, 충진물로 폴링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다. 또한, 제 1세정탑(10)의 내부에는 가스 중의 수분을 제거하기 위한 데미스터(Demister)(14)가 설치될 수 있다. 데미스터(14)는 제 1세정탑(10) 내측 상부에 설치된다.
액상촉매공급수단은 제 1세정탑(10)의 하부에 설치되어 제 1세정탑(10)의 내부와 연결되며 액상촉매가 저장되는 액상촉매저장탱크(17)와, 액상촉매저장탱크(17)에 설치된 순환펌프(19)에 의해 액상촉매가 이동하는 액상촉매공급관(21)과, 액상촉매공급관(21)과 연결되어 제 1세정탑(10)의 내부에 설치되며 액상촉매공급관(21)을 통해 공급되는 액상촉매를 분사하는 액상촉매분사노즐(23)과, 액상촉매저장탱크(17)로 액상촉매를 보충하기 위한 액상촉매보충탱크(20)와, 액상촉매저장탱크(20)의 내부에 공기를 폭기시키기 위한 폭기수단과, 액상촉매저장탱크(20)에 저장된 액상촉매 중의 황 입자를 제거하기 위한 여과기(25)를 구비한다.
가스를 액상촉매와 접촉시켜 액상에서 반응케하는 액상촉매 산화법(liquid phase oxidation process)은 기체의 용해성과 촉매의 산화환원 반응을 이용하여 황화수소를 제거하고, 사용된 액상촉매는 재생되어 순환되므로 폐수가 발생하지 않는다. 액상촉매에 용해된 황화수소는 산소에 의해 고체 황으로 분리되므로 통상 산화작용을 촉진하기 위해서는 금속촉매를 사용하며, 사용되는 이들 금속이온은 친화력과 산화환원(redox mechanism)작용이 있어야 한다. 이러한 금속이온으로 철 이온을 들 수 있다. 금속이온은 수용액에서 황 이온을 산화시키고 자신은 환원되며, 산소에 의해 다시 산화하는 산화-환원반응에 의한 촉매작용을 한다.
특히, 액상촉매로서 철 이온을 이용한 철킬레이트는 황화물 기체의 물에 대한 용해도와 철킬레이트 화합물의 산화환원 원리를 이용한 방법으로 상온상압 운전이 가능하다. 철과 착물을 형성시켜 황화물 제거반응을 수행하는 킬레이트제로는 NTA(nitrilotriacetic acid), EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) 등을 사용할 수 있다. 이러한 킬레이트제를 이용한 액상촉매의 예로 Fe-EDTA, Fe-NTA 등을 들 수 있다.
액상촉매저장탱크(17)는 제 1세정탑(10)의 하부와 연결되어 제 1세정탑 내부로 분사된 액상촉매가 다시 액상촉매저장탱크(17)로 유입될 수 있도록 한다.
액상촉매저장탱크(17)에 저장된 액상촉매는 순환펌프(19)에 의해 액상촉매공급관(21)을 통해 액상촉매분사노즐(23)로 공급된다.
액상촉매분사노즐(23)은 제 1세정탑(10)의 내부에 설치된다. 액상촉매분사노즐(23)은 제 1세정탑(10) 내부에 하나 또는 일정 간격으로 2 이상이 설치될 수 있다. 액상촉매분사노즐(23)을 통해 분사되는 액상촉매는 제 1세정탑(10) 내부로 유입된 가스와 접촉한다.
액상촉매보충탱크(20)는 액상촉매저장탱크(17)로 액상촉매를 보충한다. 액상촉매보충탱크(20)와 액상촉매저장탱크(17)는 액상촉매보충관(21)으로 연결된다. 액상촉매보충관(21)에는 보충펌프(23)가 설치된다.
액상촉매저장탱크(17)에 저장된 액상촉매의 수위가 설정된 수위보다 낮아지거나 액상촉매의 pH가 설정된 pH 범위를 벗어나는 경우 보충펌프(23)가 가동되어 액상촉매보충탱크(20)에 저장된 액상촉매가 액상촉매저장탱크(17)로 일정량 공급된다. 이를 위해 액상촉매저장탱크(17)에는 수위센서(18a)와 pH센서(18b)가 설치된다.
폭기수단은 블로워(27)와, 블로워(27)와 연결되어 액상촉매저장탱크(17)의 내부에 설치된 산기관(29)으로 이루어진다. 이러한 폭기수단은 액상촉매를 산화시켜 재생하기 위함이다.
여과기(25)로 필터프레스를 이용할 수 있다. 액상촉매저장탱크(17)에 저장된 액상촉매의 일부를 여과기(25)로 유입시켜 액상촉매 중의 황 입자를 제거한 다음 액상촉매를 다시 액상촉매저장탱크로 순환시킨다. 여과기(25)는 순환관(26)에 의해 액상촉매저장탱크(17)와 연결된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 가스 중에 함유된 황화수소를 액상촉매로 1차 제거함으로써 악취저감 효과를 높일 수 있다.
복합악취제거부는 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거한다.
복합악취제거부는 일 예로 황화수소제거부를 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 2세정탑(30)과, 제 2세정탑(30)의 내부에 상하 방향으로 이격되도록 다수가 설치되어 제 2세정탑(30)의 내부를 다수의 세정공간(41)(43)(45)으로 구획하는 격벽(42)(44)과, 가스 중의 염기성계 악취물질을 제거하기 위해 세정공간들(41)(43)(45) 중 어느 하나로 제 1약액을 분사하기 위한 제 1약액공급부와, 제 1약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간들 중 어느 하나로 제 2약액을 분사하여 가스 중의 중성계 악취물질을 제거하기 위한 제 2약액공급부와, 제 1약액이 분사되는 세정공간 및 제 2약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간으로 제 3약액을 분사하여 상기 가스 중의 산성계 악취물질을 제거하기 위한 제 3약액공급부와, 격벽에 설치되어 가스가 상부로 이동하는 것은 허용하되 액체가 하부로 이동하는 것은 차단하는 유체이동부를 구비한다.
제 2세정탑(30)은 하부에 가스가 유입되는 유입구(31)가 형성되고, 상부에 가스가 배출되는 배출구(33)가 형성된다. 유입구(31)에는 제 1가스배출관(15)이 연결된다. 제 1가스배출관(15)을 통해 악취물질을 함유한 가스가 제 2세정탑(30) 내부로 유입된다. 제 2세정탑(30) 내부로 유입된 가스는 제 2세정탑(30) 내부에서 상부로 이동하여 배출구(33)를 통해 외부로 배출된다. 배출구(33)에는 제 2가스배출관(35)이 연결된다.
제 2세정탑(30)의 내부에는 다수의 격벽(42)(44)이 설치된다. 본 발명은 각 세정공간(41)(43)(45)으로 분사되는 약액의 종류가 서로 다를 수 있다. 따라서 서로 다른 약액이 제 2세정탑(30) 내부에서 혼합되는 것을 방지하기 위해 본 발명은 제 2세정탑(30)의 내부에 격벽(42)(44)을 설치하여 제 2세정탑(30)의 내부를 다수의 세정공간으로 구획하는 구성을 갖는다.
격벽(42)(44)은 제 2세정탑(30)의 내부에 상하 방향으로 이격되도록 다수가 설치된다. 도시된 예에서는 제 2세정탑(30)의 내부에 2개의 격벽(42)(44)이 설치되어 3개의 세정공간(41)(43)(45)을 형성하고 있다. 설명의 편의상 3개의 세정공간(41)(43)(45) 중 상부에 위치한 세정공간을 상부세정공간(41), 중간에 위치한 세정공간을 중간세정공간(43), 하부에 위치한 세정공간을 하부세정공간(45)으로 호칭한다. 그리고 상부세정공간(41)과 중간세정공간(43)을 구획하는 격벽을 제 1격벽(42), 중간세정공간(43)과 하부세정공간(45)을 구획하는 격벽을 제 2격벽(44)이라 한다.
제 2세정탑(30)의 하부로 유입된 가스가 상부로 이동하여 배출구(33)로 배출될 수 있도록 제 1 및 제 2격벽(42)(44)에는 유체이동부가 각각 설치된다. 도 2에서는 일 예로 제 1격벽(42)에 설치된 유체이동부의 모습을 나타내고 있다. 도시되지 않았지만 제 2격벽(44)에 설치되는 유체이동부는 도 2와 동일하다.
유체이동부는 가스가 상부로 이동하는 것은 허용하되 액체가 하부로 이동하는 것은 차단하는 역할을 한다.
도시된 유체이동부는 제 1 또는 제 2격벽(42)(44)을 상하방향으로 관통하도록 설치되어 가스의 이동통로를 형성하는 가스이동관(51)과, 가스이동관(51)의 상방에 설치되어 낙하하는 액체가 가스이동관(51)의 내부로 유입되는 것을 차단하는 차단커버(55)와, 상부는 차단커버(55)와 결합되고 하부는 가스이동관(51)과 연결되어 차단커버(55)를 가스이동관(51)의 상단부와 이격시키는 이격부재(53)를 구비한다.
가스이동관(51)은 제 1격벽(42) 또는 제 2격벽(44)에 하나 또는 둘 이상의 다수가 설치될 수 있다. 가스이동관(51)은 상하로 인접하는 세정공간을 연통시킴으로써 가스가 이동하는 이동통로를 형성한다.
가스이동관(51)의 상단부는 제 1격벽(42) 또는 제 2격벽(44)보다 높게 위치하도록 설치된다. 이는 제 1격벽(42) 또는 제 2격벽(44)에서 일정 높이로 약액이 고여있더라도 가스이동관(51)의 내부로 약액이 유입되는 것을 막기 위함이다.
차단커버(55)는 가스이동관(51)의 상방에 설치되어 낙하하는 액체가 가스이동관(51)의 내부로 유입되는 것을 차단한다. 차단커버(55)는 중앙이 높고 가장자리가 낮은 원추형으로 형성될 수 있다. 차단커버(55)의 외경은 가스이동관(51)의 외경보다 더 크게 형성된다.
차단커버(55)는 이격부재(53)에 의해 가스이동관(51)의 상단부와 이격되게 설치된다. 차단커버(55)는 가스이동관(51)의 상단부에 일정 간격으로 다수가 설치된다.
한편, 제 2세정탑(30)의 내부에는 충진층(46)(47)(48)이 설치된다. 상부세정공간(46)과 중간세정공간(47), 하부세정공간(480에 충진층이 각각 설치된다. 충진층은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로써, 충진물로 폴 링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다.
또한, 제 2세정탑(30)의 내부에는 가스 중의 수분을 제거하기 위한 데미스터(Demister)(49a)(49b)(49c)가 설치될 수 있다. 데미스터는 각 세정공간의 상부에 설치된다.
상술한 제 2세정탑(30)은 다수의 세정공간이 형성되어 있고, 각 세정공간에는 악취물질을 제거하기 위한 약액이 각각 분사된다.
본 발명은 약액으로 가스 중의 염기성계 악취물질을 제거하기 위한 제 1약액과, 가스 중의 중성계 악취물질을 제거하기 위한 제 2약액과, 가스 중의 산성계 악취물질을 제거하기 위한 제 3약액을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 산성계, 중성계, 염기성계 등과 같은 다양한 악취물질을 하나의 장치로 효과적으로 제거할 수 있다.
산성계 악취물질로 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등을 들 수 있고, 중성계 악취물질로 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등을 들 수 있고, 염기성계 악취물질로 암모니아, 트리메틸아민 등을 들 수 있다.
가스 중의 염기성계 악취물질을 제거하기 위한 제 1약액으로 농도 10%(w/w)의 황산(H2SO4) 용액 또는 질산(HNO3) 용액을 이용할 수 있다. 그리고 가스 중의 중성계 악취물질을 제거하기 위한 제 2약액으로 농도 12%(w/w)의 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액 또는 이산화염소(ClO2) 용액을 이용할 수 있다. 그리고 가스 중의 산성계 악취물질을 제거하기 위한 제 3약액으로 농도 45%(w/w)의 수산화나트륨(NaOH) 용액 또는 수산화칼륨(KOH) 용액을 이용할 수 있다.
제 1약액은 제 1약액공급부를 통해 제 2세정탑(30)의 내부로 공급되어 다수의 세정공간들 중 어느 하나로 분사된다. 도시된 예에서 제 1약액은 상부세정공간(41)으로 공급되어 분사된다.
제 1약액공급부는 제 1약액이 저장된 제 1저장탱크(60)와, 제 1저장탱크(60)와 연결되는 제 1공급관(61)과, 제 1공급관(61)과 연결되어 제 2세정탑(30)의 내부에 설치되며 제 1공급관(61)을 통해 공급되는 제 1약액을 분사하는 제 1분사노즐(63)과, 제 1분사노즐(63)로부터 분사된 제 1약액을 제 1저장탱크(60)로 유입시키기 위한 제 1순환관(65)과, 제 1저장탱크(60)로 제 1약액을 보충하기 위한 제 1보충탱크(67)를 구비한다.
제 1저장탱크(60)에는 제 1약액이 저장된다. 제 1약액은 순환펌프(62)에 의해 제 1공급관(61)을 통해 제 1분사노즐(63)로 공급된다.
제 1분사노즐(63)은 상부세정공간(41)에 설치된다. 제 1분사노즐(63)은 데미스터(49a) 하부에 설치된다. 제 1분사노즐(63)을 통해 상부세정공간(41)으로 유입된 가스 중으로 제 1약액이 분사된다. 가스는 제 1약액과 접촉하여 가스 중에 함유된 염기성계 악취물질이 제거된다. 염기성계 악취물질이 제거된 가스는 배출구(33)를 통해 배출된다.
그리고 상부세정공간(41)으로 분사되어 가스와 접촉한 제 1약액은 제 1순환관(65)으로 유입된다. 제 2세정탑(30)의 측면에는 제 1격벽(42)보다 다소 높은 위치에 제 1약액배수구(64)가 형성되고, 제 1약액배수구(64)에는 제 1순환관(65)이 연결된다. 제 1순환관(65)은 제 1저장탱크(60)와 연결된다. 따라서 제 1분사노즐(63)로부터 분사된 제 1약액은 제 1순환관(65)을 통해 다시 제 1저장탱크(60)로 유입되어 순환되는 구조를 갖는다.
제 1보충탱크(67)는 제 1저장탱크(60)로 제 1약액을 보충한다. 제 1보충탱크(67)와 제 1저장탱크(60)는 제 1보충관(68)으로 연결된다. 제 1보충관(68)에는 보충펌프(69)가 설치된다.
제 1저장탱크(60)에 저장된 제 1약액의 수위가 설정된 수위보다 낮아지거나 제 1약액의 pH가 설정된 pH 범위를 벗어나면 보충펌프(69)가 가동되어 제 1보충탱크(67)에 저장된 제 1약액이 제 1저장탱크(60)로 일정량 공급된다. 이를 위해 제 1저장탱크(60)에는 수위센서(60a)와 pH센서(60b)가 설치된다.
제 2약액공급부는 제 1약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간들 중 어느 하나로 제 2약액을 분사하여 가스 중의 중성계 악취물질을 제거한다. 도시된 예에서는 제 2약액공급부는 중간세정공간(43)으로 제 2약액을 공급하여 분사시킨다.
제 2약액공급부는 제 2약액이 저장된 제 2저장탱크(70)와, 제 2저장탱크(70)와 연결되는 제 2공급관(71)과, 제 2공급관(71)과 연결되어 제 2세정탑(30)의 내부에 설치되며 제 2공급관(71)을 통해 공급되는 제 2약액을 분사하는 제 2분사노즐(73)과, 제 2분사노즐(73)로부터 분사된 제 2약액을 제 2저장탱크(70)로 유입시키기 위한 제 2순환관(75)과, 제 2저장탱크(70)로 제 2약액을 보충하기 위한 제 2보충탱크(77)를 구비한다.
제 2저장탱크(70)에는 제 2약액이 저장된다. 제 2저장탱크(70)는 제 2세정탑(30)의 하부에 설치될 수 있다. 제 2약액은 순환펌프(72)에 의해 제 2공급관(71)을 통해 제 2분사노즐(73)로 공급된다. 제 2저장탱크(70)는 후술할 제 3저장탱크(80)와 인접하게 설치될 수 있다.
제 2분사노즐(73)은 중간세정공간(43)에 설치된다. 제 2분사노즐(73)은 데미스터(49b) 하부에 설치된다. 제 2분사노즐(73)을 통해 중간세정공간(43)으로 유입된 가스 중으로 제 2약액이 분사된다. 가스는 제 2약액과 접촉하여 가스 중에 함유된 중성계 악취물질이 제거된다. 중성계 악취물질이 제거된 가스는 제 1격벽(42)을 통과하여 상부세정공간(41)으로 유입된다.
그리고 중간세정공간(43)으로 분사되어 가스와 접촉한 제 2약액은 제 2순환관(75)으로 유입된다. 제 2세정탑(30)의 측면에는 제 2격벽(44)보다 다소 높은 위치에 제 2약액배수구(74)가 형성되고, 제 2약액배수구(74)에는 제 2순환관(75)이 연결된다. 제 2순환관(75)은 제 2저장탱크(70)와 연결된다. 따라서 제 2분사노즐(73)로부터 분사된 제 2약액은 제 2순환관(75)을 통해 다시 제 2저장탱크(70)로 유입되어 순환되는 구조를 갖는다.
제 2보충탱크(77)는 제 2저장탱크(70)로 제 2약액을 보충한다. 제 2보충탱크(77)와 제 2저장탱크(70)는 제 2보충관(78)으로 연결된다. 제 2보충관(78)에는 보충펌프(79)가 설치된다.
제 2저장탱크(70)에 저장된 제 2약액의 수위가 설정된 수위보다 낮아지거나 제 2약액의 산화환원전위 값이 설정된 범위를 벗어나는 경우 제 2보충펌프(79)가 가동되어 제 2보충탱크(77)에 저장된 제 2약액이 제 2저장탱크(70)로 일정량 공급된다. 이를 위해 제 2저장탱크(70)에는 수위센서(70a)와 산화환원전위측정센서(70b)가 설치된다.
제 3약액공급부는 제 1약액이 분사되는 세정공간 및 제 2약액이 분사되는 세정공간을 제외한 나머지 세정공간으로 제 3약액을 분사하여 가스 중의 산성계 악취물질을 제거한다. 도시된 예에서는 제 3약액공급부는 하부세정공간(45)으로 제 3약액을 공급하여 분사시킨다.
제 3약액공급부는 제 3약액이 저장된 제 3저장탱크(80)와, 제 3저장탱크(80)와 연결되는 제 3공급관(81)과, 제 3공급관(81)과 연결되어 제 2세정탑(30)의 내부에 설치되며 제 3공급관(81)을 통해 공급되는 제 3약액을 분사하는 제 3분사노즐(83)과, 제 3저장탱크(80)로 제 3약액을 보충하기 위한 제 3보충탱크(87)를 구비한다.
제 3저장탱크(80)에는 제 3약액이 저장된다. 제 3저장탱크(80)는 제 2세정탑(30)의 하부에 설치될 수 있다. 제 3저장탱크(80)는 제 2세정탑(30)의 하부세정공간(45)과 연통된다. 따라서 하부세정공간(45)으로 분사된 제 3약액은 가스와 접촉 후 제 3저장탱크(80)로 바로 유입된다.
제 3약액은 순환펌프(82)에 의해 제 3공급관(81)을 통해 제 3분사노즐(83)로 공급된다.
제 3분사노즐(83)은 하부세정공간(45)에 설치된다. 제 3분사노즐(83)은 데미스터(49c) 하부에 설치된다. 제 3분사노즐(83)을 통해 하부세정공간(45)으로 유입된 가스 중으로 제 3약액이 분사된다. 가스는 제 3약액과 접촉하여 가스 중에 함유된 산성계 악취물질이 제거된다. 산성계 악취물질이 제거된 가스는 제 2격벽(44)을 통과하여 중간세정공간(43)으로 유입된다. 그리고 하부세정공간(45)으로 분사되어 가스와 접촉한 제 3약액은 제 3저장탱크(80)로 유입된다.
제 3보충탱크(87)는 제 3저장탱크(80)로 제 3약액을 보충한다. 제 3보충탱크(87)와 제 3저장탱크(80)는 제 3보충관(88)으로 연결된다. 제 3보충관(88)에는 보충펌프(89)가 설치된다.
제 3저장탱크(80)에 저장된 제 3약액의 수위가 설정된 수위보다 낮아지거나 제 3약액의 pH값이 설정된 범위를 벗어나는 경우 제 3보충펌프(89)가 가동되어 제 3보충탱크(87)에 저장된 제 3약액이 제 3저장탱크(80)로 일정량 공급된다. 이를 위해 제 3저장탱크(80)에는 수위센서(80a)와 pH센서(80b)가 설치된다.
상술한 복합악취제거부는 제 2세정탑(30)의 내부를 다수의 세정공간으로 구획한 후 각 세정공간에 제 1약액과 제 2약액, 제 3약액을 분사하므로 산성계, 중성계, 염기성계 등과 같은 다양한 악취물질이 섞여있더라도 악취의 효과적인 처리가 가능하다.
후처리부는 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거한다.
도시된 후처리부는 제 2세정탑(30)으로부터 배출되는 가스가 유입되는 냉각탑(100)과, 냉각탑(100)의 하부에 설치되어 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크(90)와, 냉각수저장탱크(90)에 설치되는 펌프(93)와, 펌프(93)의 토출구와 연결되는 냉각수공급관(91)과, 냉각수공급관(91)과 연결되어 냉각탑(100)의 내부에 설치되며 냉각수공급관(91)을 통해 공급되는 냉각수를 분사하여 가스와 접촉시키는 냉각수분사노즐(92)과, 냉각수저장탱크(90)에 저장된 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각기(98)를 구비한다.
냉각탑(100)은 하부에 가스가 유입되는 유입구(101)가 형성되고, 상부에 가스가 배출되는 배출구(103)가 형성된다. 유입구(101)에는 제 2가스배출관(35)이 연결된다. 제 2세정탑(30)으로부터 배출되는 가스는 제 2가스배출관(35)을 통해 냉각탑(100) 내부로 유입된다. 냉각탑(100) 내부로 유입된 가스는 냉각탑(100) 내부에서 상부로 이동하여 배출구(103)를 통해 외부로 배출된다. 배출구(103)에는 처리가스방출관(105)이 연결된다.
냉각탑(100)의 내부에는 충진층(107)과 데미스터(109)가 설치된다. 충진층(107)은 냉각수분사노즐(92)의 하방에 설치된다. 충진층(107)은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로써, 충진물로 폴링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다. 또한, 가스 중의 수분을 제거하기 위한 데미스터(Demister)(109)는 냉각수분사노즐(92)의 상방에 설치된다.
냉각수저장탱크(90)는 냉각탑(100)의 하부에 설치된다. 냉각탑(100)의 내부와 냉각수저장탱크(90)의 내부는 연통되도록 설치된다. 냉각수저장탱크(90)에는 수위센서(94)와 온도센서(95)가 설치된다.
펌프(93)는 냉각수저장탱크(90)에 설치된다. 펌프(93)를 통해 펌핑되는 냉각수는 냉각수공급관(91)을 통해 냉각수분사노즐(92)로 유입된다. 냉각수분사노즐(92)을 통해 냉각탑(100)의 내부로 분사되는 냉각수는 가스를 냉각시켜 가스 중의 수분을 응축시킨다.
냉각수저장탱크(90)에 저장된 냉각수를 일정한 냉각온도로 유지시키기 위해 냉각기(98)가 설치된다. 냉각수순환라인(97)을 통해 냉각수저장탱크(90)에 저장된 냉각수는 냉각기(98)를 경유하여 다시 냉각수저장탱크(90)로 순환되는 구조를 갖는다.
냉각기(98) 내부에는 냉각수순환라인(97)과 연결되는 열교환기(99)가 설치된다. 열교환기(99)를 흐르는 냉각수는 통상적인 냉동사이클에 의해 5℃이하, 가령, 2 내지 5℃로 냉각될 수 있다.
한편, 본 발명은 다른 실시 예로 가스유입관(1)과 주입관(5)은 연결수단에 의해 연결될 수 있다. 연결수단은 주입관(5)을 가스유입관(1)에 연결함과 동시에 가스유입관(1)을 흐르는 가스와 활성산소 또는 오존의 혼합을 촉진시켜 악취물질의 산화분해 효과를 높이기 위함이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 연결수단은 가스유입관(1)에 결합된 플랜지관(120)과, 플랜지관(120)의 내부에 설치되어 주입관(5)을 통해 활성산소 또는 오존이 공급되는 분사모듈(130)과, 분사모듈(130)을 회전시키기 위한 회전유닛(140)을 구비한다.
플랜지관(120)은 가스유입관(1)의 일 지점에 설치된다. 플랜지관(120)의 전후 양단부에는 플랜지(125)가 형성되어 있어서 가스유입관(1)과 결합된다.
분사모듈(130)은 회전바디(131)와, 회전바디(131)의 외측면에 다수가 일정간격으로 형성되어 회전바디(131)로 유입된 활성산소 또는 오존을 플랜지관(120)의 내부로 분출시키는 분출관(135)을 구비한다.
회전바디(131)는 내부가 중공인 원통형으로 형성된다. 회전바디(131)는 후술할 임펠러의 회전축(147)에 결합되어 플랜지관(120)의 내부에 배치된다. 회전축(147)을 통해 회전바디(131) 내부로 활성산소 또는 오존이 유입된다.
분출관(135)은 회전바디(131)의 외측면에 다수가 형성된다. 도시된 예에서 분출관(135)은 90도 간격으로 4개가 설치된다. 회전바디(131)로 유입된 활성산소 또는 오존은 분출관(135)을 통해 플랜지관(120)의 내부로 분출된다.
회전유닛(140)은 가스유입관(1)을 흐르는 가스 중 일부를 경유시켜 가스의 운동에너지에 의해 분사모듈(130)을 회전시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
도시된 예에서 회전유닛(140)은 플랜지관(120)의 좌우 양측에 각각 마련된다. 각 회전유닛(140)에서 연장되는 회전축(147)은 플랜지관(120) 내부에 설치된 회전바디(131)의 양측면에 각각 결합된다.
회전유닛(140)은 플랜지관(120)의 외부에 설치되며 상부에 유체가 유입되는 입구가 마련되고 하부에 유체가 배출되는 출구가 마련된 케이싱(141)과, 상기 케이싱(141)의 내부에 장착되어 케이싱(141)의 입구를 통해 유입되는 가스의 흐름에 의해 회전가능한 임펠러(미도시)와, 임펠러가 축결합되며 플랜지관(120)의 내부로 연장되어 회전바디(131)와 결합되고 내부가 중공인 회전축(147)과, 회전축(147)과 주입관(5)을 연결하는 로터리조인트(149)와, 일측이 플래지관(120)의 내부와 연결되고 타측이 케이싱(141)의 입구에 연결되어 플랜지관의 내부를 흐르는 가스 중 일부가 유입되는 제 1가스경유관(143)과, 일측이 케이싱(141)의 출구와 연결되고 타측이 플랜지관(120)의 내부와 연결되어 케이싱(141)을 통과한 가스가 플랜지관(120)의 내부로 유입되는 제 2가스경유관(145)을 구비한다.
케이싱(141)은 원통형으로 이루어진다. 케이싱(141)의 상부에는 제 1가스경유관(143)과 연결되는 입구가 마련되고, 케이싱(141)의 하부에는 제 2가스경유관(145)과 연결되는 출구가 마련된다.
케이싱(141)의 내부에는 회전축(147)이 설치된다. 회전축(147)은 케이싱(141)에 회전가능하도록 지지된다. 회전축(147)은 내부가 비어 있는 중공구조로 형성된다. 회전축(147)의 일측은 플랜지관(120)의 내부로 연장되어 회전바디(131)와 결합된다. 그리고 회전축(147)의 타측은 로터리조인트(149)에 의해 주입관(5)과 연결된다.
임펠러는 회전축(147)에 축결합되어 케이싱(141) 내부에 설치된다. 도시되지 않았지만 임펠러는 회전축(147)에 결합되는 보스와, 보스의 외주면에 방사상으로 형성된 다수의 날개들로 이루어진다.
제 1가스경유관(143)은 일측이 플랜지관(120)에 연결되고 타측은 케이싱(141)의 입구에 연결된다. 그리고 제 2가스경유관(145)은 일측이 케이싱(141)의 출구에 연결되고 타측은 플랜지관(120)에 연결된다.
플랜지관(120)을 통과하는 가스 중 일부는 제 1가스경유관(143)으로 유입되어 케이싱(141) 내부를 통과한 후 제 2가스경유관(145)을 통해 다시 플랜지관(120)으로 유입된다. 이때 케이싱(141)을 통과하는 가스의 운동에너지에 의해 임펠러를 회전시키는 회전력이 발생된다. 발생되는 회전력은 회전축(147)을 통해 회전바디(131)로 전달된다. 이에 따라 회전바디(131)는 플랜지관(120)의 내부에서 회전하고, 분사관(135)을 통해 활성산소 또는 오존을 분출시킨다. 이와 같이 회전하는 분사관(135)을 통해 활성산소 또는 오존을 분출시키므로 플랜지관(120)을 지나는 가스와 활성산소 또는 오존의 혼합효과를 크게 향상시킬 수 있어서 악취물질의 산화분해 효과를 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 가스유입관 7: 오존발생기
10: 제 1세정탑 17: 액상촉매저장탱크
20: 액상촉매보충탱크 25: 여과기
30: 제 2세정탑 60: 제 1약액저장탱크
67: 제 1약액보충탱크 70: 제 2약액저장탱크
77: 제 2약액보충탱크 80: 제 3약액저장탱크
87: 제 3약액보충탱크 100: 냉각탑
10: 제 1세정탑 17: 액상촉매저장탱크
20: 액상촉매보충탱크 25: 여과기
30: 제 2세정탑 60: 제 1약액저장탱크
67: 제 1약액보충탱크 70: 제 2약액저장탱크
77: 제 2약액보충탱크 80: 제 3약액저장탱크
87: 제 3약액보충탱크 100: 냉각탑
Claims (7)
- 악취물질을 함유한 가스 중의 먼지를 제거한 후 활성산소 또는 오존을 주입하여 전처리하는 전처리부와;
상기 전처리부를 통과한 가스를 액상촉매와 접촉시켜 가스 중의 황화수소를 1차로 제거하는 황화수소제거부와;
상기 황화수소제거부를 통과한 가스를 서로 다른 3종류의 약액과 순차적으로 접촉시켜 가스 중의 산성계 및 중성계 및 염기성계 악취물질을 제거하는 복합악취제거부와;
상기 복합악취제거부를 통과한 가스를 냉각수와 접촉시켜 가스 중에 잔류하는 악취물질을 제거하는 후처리부;를 구비하며,
상기 황화수소제거부는 상기 전처리부를 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 1세정탑과, 상기 제 1세정탑의 내부로 액상촉매를 분사하기 위한 액상촉매공급수단을 구비하고,
상기 복합악취제거부는 상기 제 1세정탑을 통과한 가스가 하부로 유입되어 상부로 배출되는 제 2세정탑과, 상기 제 2세정탑의 내부에 상하 방향으로 이격되도록 다수가 설치되어 상기 제 2세정탑의 내부를 다수의 세정공간으로 구획하는 격벽과, 상기 가스 중의 염기성계 악취물질을 제거하기 위해 상기 세정공간들 중 상부에 위치한 상부세정공간으로 제 1약액을 분사하기 위한 제 1약액공급부와, 상기 세정공간들 중 중간에 위치하는 중간세정공간에 제 2약액을 분사하여 상기 가스 중의 중성계 악취물질을 제거하기 위한 제 2약액공급부와, 상기 세정공간들 중 하부에 위치하는 하부세정공간으로 제 3약액을 분사하여 상기 가스 중의 산성계 악취물질을 제거하기 위한 제 3약액공급부와, 상기 격벽에 설치되어 가스가 상부로 이동하는 것은 허용하되 액체가 하부로 이동하는 것은 차단하는 유체이동부를 구비하며,
상기 제 1약액은 황산용액 또는 질산용액이고, 상기 제 2약액은 차아염소산나트륨용액 또는 이산화염소용액이고, 상기 제 3약액은 수산화나트륨용액 또는 수산화칼륨용액이고,
상기 전처리부는 악취발생원으로부터 발생된 가스를 상기 황화수소제거부로 유입시키기 위해 상기 황화수소제거부와 연결되는 가스유입관과, 상기 가스유입관에 설치되어 가스 중의 먼지를 제거하는 필터식 집진기와, 상기 집진기를 통과한 가스에 활성산소 또는 오존을 주입하기 위해 상기 가스유입관과 연결되는 주입관과, 상기 주입관과 연결되어 활성산소 또는 오존을 공급하는 활성산소 발생기 또는 오존발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 악취 제거장치. - 제 1항에 있어서, 상기 액상촉매공급수단은 상기 제 1세정탑의 하부에 설치되어 상기 제 1세정탑의 내부와 연결되며 액상촉매가 저장되는 액상촉매저장탱크와, 상기 액상촉매저장탱크에 설치된 순환펌프에 의해 액상촉매가 이동하는 액상촉매공급관과, 상기 액상촉매공급관과 연결되어 상기 제 1세정탑의 내부에 설치되며 상기 액상촉매공급관을 통해 공급되는 액상촉매를 분사하는 액상촉매분사노즐과, 상기 액상촉매저장탱크로 액상촉매를 보충하기 위한 액상촉매보충탱크와, 상기 액상촉매저장탱크의 내부에 공기를 폭기시키기 위한 폭기수단과, 상기 액상촉매저장탱크에 저장된 액상촉매 중의 황입자를 제거하기 위한 여과기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 악취 제거장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 유체이동부는 상기 격벽을 상하방향으로 관통하도록 설치되어 가스의 이동통로를 형성하며 상단부가 상기 격벽보다 높게 위치하는 가스이동관과, 상기 가스이동관의 상방에 설치되어 낙하하는 액체가 상기 가스이동관의 내부로 유입되는 것을 차단하는 차단커버와, 상부는 상기 차단커버와 결합되고 하부는 상기 가스이동관과 연결되어 상기 차단커버를 상기 가스이동관의 상단부와 이격시키는 이격부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 악취 제거장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 후처리부는 상기 복합악취제거부를 통과한 가스가 유입되는 냉각탑과, 상기 냉각탑의 하부에 설치되어 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크와, 상기 냉각수저장탱크에 설치되는 펌프와, 상기 펌프의 토출구와 연결되는 냉각수공급관과, 상기 냉각수공급관과 연결되어 상기 냉각탑의 내부에 설치되며 상기 냉각수공급관을 통해 공급되는 냉각수를 분사하여 가스와 접촉시키는 냉각수분사노즐과, 상기 냉각수저장탱크에 저장된 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 악취 제거장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 가스유입관과 상기 주입관은 연결수단에 의해 연결되며,
상기 연결수단은 상기 가스유입관에 결합된 플랜지관과, 상기 플랜지관의 내부에 설치되어 상기 주입관을 통해 활성산소 또는 오존이 공급되는 분사모듈과, 상기 분사모듈을 회전시키기 위한 회전유닛을 구비하고,
상기 분사모듈은 내부가 중공인 원통형의 회전바디와, 상기 회전바디의 외측면에 다수가 일정간격으로 형성되어 상기 회전바디로 유입된 활성산소 또는 오존을 상기 플랜지관의 내부로 분출시키는 분출관을 구비하고,
상기 회전유닛은 상기 플랜지관의 외부에 설치되며 상부에 유체가 유입되는 입구가 마련되고 하부에 유체가 배출되는 출구가 마련된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 장착되어 상기 케이싱의 입구를 통해 유입되는 가스의 흐름에 의해 회전가능한 임펠러와, 상기 임펠러가 축결합되며 상기 플랜지관의 내부로 연장되어 상기 회전바디와 결합되고 내부가 중공인 회전축과, 상기 회전축과 상기 주입관을 연결하는 로터리조인트와, 일측이 상기 플래지관의 내부와 연결되고 타측이 상기 케이싱의 입구에 연결되어 상기 플랜지관의 내부를 흐르는 가스를 상기 케이싱의 내부로 유입시키는 제 1가스경유관과, 일측이 상기 케이싱의 출구와 연결되고 타측이 상기 플랜지관의 내부와 연결되어 상기 케이싱을 통과한 가스를 상기 플랜지관의 내부로 유입시키는 제 2가스경유관을 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 악취 제거장치.
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| GRNT | Written decision to grant |