KR101868046B1 - 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비 - Google Patents

포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수 처리 및 악취 제거용 환경 설비에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 활성슬러지와 악취 가스를 이용하여 악취 저감과 폐수처리용 산소를 공급하는 포기 산화부; 및 상기 포기 산화부에서 미처리된 악취 가스에서 악취원인물질을 제거하는 약액 세정부를 포함하며, 상기 포기 산화부는, 활성슬러지를 공급하는 활성슬러지 공급부와, 상기 활성슬러지 공급부로부터 공급되는 활성슬러지가 저장되는 내부공간을 제공하고 저장된 활성슬러지에 악취 가스를 이용하여 포기를 수행하는 포기산화장치와, 악취 가스를 상기 포기산화장치로부터 배출시키는 주 배기 팬을 구비하며, 상기 포기산화장치는, 상기 포기산화장치의 내부공간을 제1 저장공간과 제2 저장공간으로 구획하고 하부가 개방된 구획벽과, 상기 제1 저장공간으로 악취 가스가 유입되는 흡기구와, 상기 주 배기 팬과 연결되어서 상기 제2 저장공간으로부터 악취가스가 배출되는 배기구와, 상기 제2 저장공간에 위치하는 아토마이징부를 구비하며, 상기 주 배기 팬의 작동에 의해 상기 제2 저장공간에 음압이 형성되어서, 상기 제2 저장공간의 수위가 높아지고, 상기 제1 저장공간의 수위가 낮아짐으로써, 상기 제1 저장공간의 악취 가스는 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 제2 저장공간으로 분사되는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비가 제공된다.

Description

포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비 {HYBRID ODOR REMOVAL HAVING FUNCTION OF AERATION}
본 발명은 폐수 처리 및 악취 제거 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐수 처리를 위한 포기설비와 악취 발생시설에서 발생한 악취의 제거를 효율적으로 수행하는 설비에 관한 것이다.
일반적으로 각종 생활하수나 분뇨정화조에서 나오는 각종 오수 및 산업폐수, 축산폐수 등은 환경오염 때문에 항시 정수처리를 하여 BOD(생물학적 산소 요구량)을 최대한 낮춘 상태로 배출하도록 법으로 규제하고 있으며, 이를 위해 각종 오폐수를 배출하는 공장이나 대단위 아파트 단지 등에서는 오폐수 정화용 처리시설을 의무적으로 설치해야만 한다. 오폐수 정화용 처리시설의 기능성과 효율성을 향상시키기 위해, 호기성 미생물을 주체로 하는 활성오니를 육성하고, 그 활성도를 유지하기 위해서는 항상 충분한 용존산소를 필요로 하며 이와 같이, 필요한 산소를 공급하거나 수중에 산소를 공급하기 위하여 폐수 처리장치의 처리조에 포기 장치가 설치되어서 사용되고 있다.
일반적으로 악취는 미생물에 의한 단백질 분해 또는 물질 자체가 가지는 고유한 냄새 등에 의해 발생되는 자연적인 발생원과 다양한 종류의 사업장 등 인위적인 발생원에서 발생되며, 이 중 악취의 인위적인 발생원으로서는 하수처리장, 폐수처리장, 분뇨처리장, 가축분뇨 처리장, 음식물류 폐기물 처리장, 축산시설, 매립장, 소각시설 등이 있으며, 이외에 자동차, 트럭 등의 이동오염원과 건설현장, 쓰레기 집하장, 개인주택 등에서 발생한다.
한편, 악취 발생원별 주요 악취원인물질을 살펴보면 축산시설, 분뇨처리장, 가축분뇨 처리장, 하수처리장 등에서는 황화수소, 메틸메르캅탄 등이 주로 발생되며, 도료제조, 도장시설, 인쇄 및 잉크제조시설에서는 사용되는 유기용제에 의해 벤젠, 톨루엔, 스타이렌, 자일렌 등의 탄화수소와 알데하이드, 에스테르계 물질들이 주로 발생한다. 또한, 비료 제조시설과 소각시설 등에서는 염소와 염화수소 등이, 식료품 제조시설에서는 아민류, 그리고 드라이크리닝 및 세탁시설에서는 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 등이 주로 배출되며, 음식물류 폐기물 처리시설과 퇴비화시설에서는 유기산류와 알데하이드, 황화합물이 주로 발생한다. 종래의 악취제거장치는 악취원인물질을 제거하는 약품을 이용하여 악취를 제거하고 있다.
종래의 기술에서는 폐수처리를 위한 포기설비와 악취제거를 위한 탈취설비가 별도로 설치되어서 사용되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1571092 "수처리용 포기장치" (2015.11.23.) 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1003849 "악취제거 시스템 및 악취제거 방법" (2010.12.23.)
본 발명의 목적은 폐수 처리와 악취 발생원에서 발생한 악취의 제거를 동시에 효율적으로 수행할 수 있는 폐수 처리용 포기설비 및 악취 제거용 탈취 설비를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면, 활성슬러지와 악취 가스를 이용하여 악취 저감과 폐수처리용 산소를 공급하는 포기 산화부; 및 상기 포기 산화부에서 미처리된 악취 가스에서 악취원인물질을 제거하는 약액 세정부를 포함하며, 상기 포기 산화부는, 활성슬러지를 공급하는 활성슬러지 공급부와, 상기 활성슬러지 공급부로부터 공급되는 활성슬러지가 저장되는 내부공간을 제공하고 저장된 활성슬러지에 악취 가스를 이용하여 포기를 수행하는 포기산화장치와, 악취 가스를 상기 포기산화장치로부터 배출시키는 주 배기 팬을 구비하며, 상기 포기산화장치는, 상기 포기산화장치의 내부공간을 제1 저장공간과 제2 저장공간으로 구획하고 하부가 개방된 구획벽과, 상기 제1 저장공간으로 악취 가스가 유입되는 흡기구와, 상기 주 배기 팬과 연결되어서 상기 제2 저장공간으로부터 악취가스가 배출되는 배기구와, 상기 제2 저장공간에 위치하는 아토마이징부를 구비하며, 상기 주 배기 팬의 작동에 의해 상기 제2 저장공간에 음압이 형성되어서, 상기 제2 저장공간의 수위가 높아지고, 상기 제1 저장공간의 수위가 낮아짐으로써, 상기 제1 저장공간의 악취 가스는 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 제2 저장공간으로 분사되는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비가 제공된다.
상기 아토마이징부는 상기 구획벽으로부터 돌출되어 형성되는 노즐과, 상기 노즐로부터 분사되는 악취 가스가 충돌하도록 상기 노즐의 끝단 위에 위치하는 포기판을 구비하며, 상기 포기판은 상하방향으로 복수 개가 구비될 수 있다.
상기 포기 산화부는 상기 포기산화장치로 공급되는 공기의 양을 증가시키기 위해, 상기 포기산화장치로 공기를 공급하는 별도의 외기 공급부를 더 구비할 수 있다.
상기 약액 세정부는, 악취 처리수가 저장되는 내부공간을 제공하고 상기 포기산화장치로부터 배출되는 악취 가스를 이용하여 포기를 수행함으로써 악취원인물질을 제거하는 악취 제거용 스크러빙 장치를 구비할 수 있으며, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치는, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 내부공간을 제1 저장공간과 제2 저장공간으로 구획하고 하부가 개방된 구획벽과, 상기 제1 저장공간으로 악취 가스가 유입되는 흡기구와, 상기 주 배기 팬과 연결되어서 상기 제2 저장공간으로부터 악취가스가 배출되는 배기구와, 상기 제2 저장공간에 위치하는 아토마이징부와, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 내부공간으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하며, 상기 주 배기 팬의 작동에 의해 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 제2 저장공간에 음압이 형성되어서, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 제2 저장공간의 수위가 높아지고, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 제1 저장공간의 수위가 낮아짐으로써, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 제1 저장공간의 악취 가스는 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 제2 저장공간으로 분사될 수 있다.
상기 처리액은 산성의 악취원인물질을 중화시키는 용액 또는 알칼리성의 악취원인물질을 중화시키는 용액일 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 악취 발생부로부터 발생하는 악취원인물질을 포함하는 악취 가스를 이용하여 폐수를 처리하는 포기 산화부; 및 상기 포기 산화부로부터 배출되는 악취 가스에서 악취원인물질을 제거하는 약액 세정부를 포함하며, 상기 포기 산화부는, 활성슬러지를 공급하는 활성슬러지 공급부와, 상기 활성슬러지 공급부로부터 공급되는 활성슬러지가 저장되는 내부공간을 제공하고 저장된 활성슬러지에 악취 가스를 이용하여 포기를 수행하는 포기산화장치를 구비하며, 상기 약액 세정부는, 제1 악취 처리수가 저장되는 내부공간을 제공하고 상기 포기산화장치로부터 배출되는 악취 가스를 이용하여 상기 제1 악취 처리수에 포기를 수행하여 악취원인물질을 제거하는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치와, 제2 악취 처리수가 저장되는 내부공간을 제공하고 상기 제1 악취 제거용 스크러빙 장치로부터 배출되는 악취 가스를 이용하여 상기 제2 악취 처리수에 포기를 수행하여 악취원인물질을 제거하는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치를 구비하는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비가 제공된다.
상기 제1 악취 처리수와 상기 제2 악취 처리수 중 어느 하나는 산성의 악취원인물질을 중화시키는 처리액을 포함하고, 다른 하나는 알칼리성의 악취원인물질을 중화시키는 처리액을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 악취 발생원에서 발생한 악취 가스를 활성슬러지에 포기하여 폐수 처리에 이용하고, 폐수처리에 이용된 악취 가스를 악취 처리수에 포기하여 악취원인물질을 제거하므로, 폐수 처리와 악취 제거가 동시에 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, 포기 산화부와 약액 세정부에서 악취 가스가 미세한 기포로 형성되어서 활성슬러지 및 악취 처리수에 공급되므로 기액 접촉 효율이 향상되어서, 폐수 처리와 악취 제거 효과가 현저하게 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 포기산화장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 악취 제거용 스크러빙 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 악취 제거용 스크러빙 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 구성 중심으로 상세하게 설명한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비의 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비(100)는 악취저감과 폐수처리용 산소를 공급하는 포기 산화부(100a)와, 포기 산화부(100a)에서 미처리된 악취를 제거하는 약액 세정부(100b)를 포함한다. 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비(100)는 악취 발생부(10)에서 발생한 악취원인물질을 포함하는 악취 가스를 폐수 처리에 이용한 후 악취원인물질을 제거하여 배출함으로써, 폐수 처리와 악취 제거의 두 가지 작용이 동시에 효과적으로 이루어질 수 있다.
포기 산화부(100a)는 활성슬러지조(110)와, 포기산화장치(120)를 구비한다. 포기 산화부(100a)는 활성슬러지조(110)와 포기산화장치(120)를 이용하여 폐수를 효과적으로 처리한다. 포기 산화부(100a)는 악취 가스의 유동을 위한 주 배기 팬(150)을 더 구비하며, 순환 팬(160)을 더 구비할 수 있다.
활성슬러지조(110)는 폐수에 호기성 미생물과 산소를 공급하여 호기성 미생물에 의한 유기물 분해가 이루어지도록 한다. 활성슬러지조(110)에 저장된 활성슬러지는 활성슬러지 공급 펌프(111)에 의해 포기산화장치(120)로 공급되고, 포기산화장치(120)에 저장된 활성슬러지는 활성슬러지 회수 펌프(112)에 의해 활성슬러지조(110)로 회수된다. 활성슬러지조(110)는 통상적인 구성의 것이 사용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도시되지는 않았으나, 활성슬러지조(110)에서 처리된 폐수는 방류되어서 다른 폐수 처리 장치에 의해 추가적으로 처리될 수 있다. 본 실시예에서는 활성슬러지(110)에 저장된 폐수가 포기산화장치(120)로 공급되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 일반적인 폐수가 저장된 활성슬러지 공급부가 사용될 수도 있다. 활성슬러지 공급부는 연못, 저수지, 외부의 시설에서 발생한 생활하수와 분뇨정화조에서 나오는 각종 오수 및 산업폐수, 축산폐수와 같은 처리대상 폐수를 저장하고 이를 포기산화장치(120)로 공급한다.
포기산화장치(120)는 활성슬러지 공급 펌프(111)에 의해 활성슬러지조(110)로부터 공급된 활성슬러지를 악취 가스를 이용하여 포기를 수행함으로써 활성슬러지 내의 용존산소 농도를 증가시키고 악취의 농도를 저감시킨다. 포기산화장치(120)에 의해 용존산소 농도가 증가된 활성슬러지는 활성슬러지 회수 펌프(112)에 의해 배출되어서 활성슬러지조(110)로 회수된다. 본 실시예에서는 활성슬러지 회수 펌프(112)에 의해 포기산화장치(120)의 활성슬러지가 활성슬러지조(110)로 회수되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 활성슬러지 회수 펌프(112)가 구비되지 않고 자중에 의해 낙하하여 활성슬러지조(110)로 회수될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 2에는 포기산화장치(120)의 구성이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 포기산화장치(120)는 활성슬러지가 저장되는 내부 공간(120a)을 제공한다. 포기산화장치(120)의 내부공간(120a)은 구획벽(121)에 의해 제1 저장공간(121a)과 제2 저장공간(121b)으로 구획된다. 구획벽(121)의 하부는 개방되어서 제1 저장공간(121a)과 제2 저장공간(121b)은 활성슬러지가 유동할 수 있도록 연결된다. 제1 저장공간(121a) 상단에는 제1 저장공간(121a)과 연통하는 흡기구(122a)가 형성되고, 제2 저장공간(121b)의 상단에는 제2 저장공간(121b)과 연통하는 배기구(122b)가 형성된다. 흡기구(122a)를 통해서는 악취 발생부(10)로부터 발생한 악취원인물질을 포함하는 악취 가스가 포기를 위해 제1 저장공간(121a)으로 유입된다. 배기구(122b)를 통해서는 포기에 이용된 악취 가스가 순환 팬(160)에 의해 내부 순환되고, 주 배기 팬(150)에 의해 외부로 배출된다. 본 실시예에서는 흡기구(122a)를 통해 유입되는 악취 가스가 별도의 악취 발생부(10)에서 발생된 것으로 설명하는데, 이와는 달리 활성슬러지조(110)에서 발생한 악취 가스이거나 외부의 공기일 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
포기산화장치(120)는 제1 저장공간(121a)에 위치하는 수조(123)와, 제1 저장공간(121a)에 위치하는 제1 수류관(124)과, 제1 저장공간(121a)에 위치하는 혼합통(125)과, 제1 저장공간(121a)에 위치하는 제2 수류관(126)과, 제2 저장공간(121b)에 위치하는 아토마이징부(127)와, 제2 저장공간(121b)에 위치하는 복수 개의 차단판(128)들과, 제2 저장공간(121b)에 위치하는 물방울 제거층(129)과, 제2 저장공간(121b)에 저장된 활성슬러지를 제1 저장공간(121a)으로 이동시키는 순환 펌프(120b)을 구비한다.
수조(123)는 제1 저장공간(121a)에서 흡기구(122a)의 아래에 인접하여 위치한다. 수조(123)에는 순환 펌프(120b)에 의해 제2 저장공간(121b)으로부터 공급되는 활성슬러지가 일시 저장된다.
제1 수류관(124)은 제1 저장공간(121a)에서 수조(123)의 아래에 위치한다. 제1 수류관(124)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제1 수류관(124)의 하단에는 활성슬러지와 악취 가스를 아래로 배출되는 제1 배출구(124a)가 형성된다.
혼합통(125)은 제1 저장공간(121a)에서 제1 수류관(124)에 형성된 제1 배출구(124a)의 아래에 위치한다. 혼합통(125)에는 제1 배출구(124a)를 통해 배출된 활성슬러지가 일시 저장된다.
제2 수류관(126)은 제1 저장공간(121a)에서 혼합통(125)의 아래에 위치한다. 제2 수류관(126)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상이며, 제2 수류관(126)의 하단에는 활성슬러지와 악취 가스를 아래로 배출하는 제2 배출구(126a)가 형성된다.
수조(123), 제1 수류관(124), 혼합통(125) 및 제2 수류관(126)은 활성슬러지를 일시적으로 저장하며 활성슬러지 악취 가스가 접촉하도록 한다.
아토마이징부(127)는 제2 저장공간(121b)에 위치하여 제1 저장공간(121a)에서 공급되는 악취 가스를 제2 저장공간(121b)에 저장된 활성슬러지 내에서 미세한 기포인 마이크로 버블로 형성하여 분사한다. 아토마이징부(127)는 구획벽(121)으로부터 연장되는 노즐(127a)과, 노즐(127a)의 끝에 위치하는 포기판(127b)을 구비한다.
노즐(127a)은 제2 저장공간(121a)의 비교적 하부에 위치하며 구획벽(121)으로부터 돌출되어서 형성된다. 노즐(127a)의 끝단은 대체로 연직 상방을 향하도록 연장된다. 노즐(127a)은 끝단으로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성되어서, 제1 저장공간(121a)의 악취 가스가 노즐(127a)의 끝단으로 유동하면서 속도가 증가하게 된다. 제1 저장공간(121a)과 연결되는 노즐(127a)의 입구측(1271a)는 제2 수류관(126)에 형성된 제2 배출구(126a)보다 아래에 위치한다. 노즐(127a)의 출구를 형성하는 끝단에는 포기판(127b)이 인접하여 위치한다.
포기판(127b)은 노즐(127a)의 끝단 위에 인접하여 위치한다. 포기판(127b)에 노즐(127a)로부터 분사되는 악취 가스가 충돌하여 마이크로 버블을 형성하게 된다. 본 실시예에서는 포기판(127b)이 도시된 바와 같이 상하방향으로 두 개(1271b, 1272b)가 배치되는 2단 구조인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 1단 구조이거나 3단 이상의 구조인 것도 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 다단 구조인 경우, 위에 위치하는 포기판(1272b)이 아래에 위치하는 포기판(1271b)을 덮도록 더 크며, 포기판(1272b) 사이에 적어도 하나의 통로(1273b)가 형성되는 것이 바람직하다.
복수 개의 차단판(128)들은 제2 저장공간(121b)에서 포기판(127b)의 위에 층을 이루며 배치된다. 복수 개의 차단판(128)들에 의해 활성슬러지의 급격한 상승에 차단된다.
물방울 제거층(129)은 제2 저장공간(121b)에서 배기관(122b)과 아래 복수 개의 차단판(128)들 중 최상 차단판(128)의 사이에 위치한다. 물방울 제거층(129)은 스테인리스 스틸(stainless steel) 망으로 이루어진다.
순환 펌프(120b)는 제2 저장공간(121b)에 저장된 활성슬러지를 제1 저장공간(121a)의 수조(123)로 공급하여 지속적인 순환이 이루어지도록 한다.
주 배기 팬(150)은 약액 세정부(100b)를 사이에 두고 포기산화장치(120)의 배기구(122b)와 연결되어서 제2 저장공간(121b)의 공기를 외부로 배출하여 제2 저장공간(121b)의 압력을 낮추게 된다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 저장공간(121a)의 수위가 상승하면서, 제2 저장공간(121b)의 수위가 포기판(127b)보다 높게 형성되고, 제1 저장공간(121a)의 수위는 노즐(127a)의 입구(1271a)보다 낮게 형성된다.
순환 팬(160)은 포기산화장치(120)의 배기구(122b)로부터 배출되는 악취 가스를 약액 세정부(100b)로 공급되기 전 단계에서 포기산화장치(120)의 흡기구(122a)로 유동시킨다. 순환 팬(160)은 포기산화장치(120)의 제1 저장공간(121a)과 제2 저장공간(121b)의 설정 수위를 조절하며, 악취 가스 일부를 바이패스시켜서 처리효율을 향상시킬 수 있다.
도시되지는 않았으나, 포기산화장치(120)는 내부공간(120a)에 저장된 활성슬러지의 pH농도를 측정하는 pH농도 측정 센서와 용존산소량(DO)을 측정하는 용존산소량 측정 센서를 더 구비한다. 포기산화장치(120)의 작동은 pH농도 측정 센서에 의해 측정된 pH농도와 용존산소량 측정 센서에 의해 측정된 용존산소량에 기초하여 제어된다.
도 1을 참조하면, 약액 세정부(100b)는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)와, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)와, 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)와, 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)를 구비한다. 약액 세정부(100b)는 포기산화장치(120)로부터 배출되는 악취 가스에 함유된 악취원인물질을 제거하여 외부로 배출한다.
제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)는 악취 가스 중 황화수소와 같은 산성의 악취원인 물질을 중화시킨 후, 악취 가스를 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)로 배출한다. 도 3에는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 구성이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)는 악취 가스를 용해시키는 제1 악취 처리수가 저장되는 내부 공간(130a)을 제공한다. 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 내부공간(130a)은 구획벽(131)에 의해 제1 저장공간(131a)과 제2 저장공간(131b)으로 구획된다. 구획벽(131)의 하부는 개방되어서 제1 저장공간(131a)과 제2 저장공간(131b)은 악취 처리수가 유동할 수 있도록 연결된다. 제1 저장공간(131a)의 상단에는 제1 저장공간(131a)과 연통하는 흡기구(132a)가 형성되고, 제2 저장공간(131b)의 상단에는 제2 저장공간(131b)과 연통하는 배기구(132b)가 형성된다. 흡기구(132a)를 통해서는 포기산화장치(120)의 배기구(122a)로부터 배출되는 악취 가스가 제1 저장공간(131a)으로 유입된다. 배기구(132b)를 통해서는 산성의 악취원인 물질이 제거된 악취 가스가 배출된다.
제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)는 제1 저장공간(131a)에 위치하는 수조(133)와, 제1 저장공간(131a)에 위치하는 제1 수류관(134)과, 제1 저장공간(131a)에 위치하는 혼합통(135)과, 제1 저장공간(131a)에 위치하는 제2 수류관(136)과, 제2 저장공간(131b)에 위치하는 아토마이징부(137)와, 제2 저장공간(131b)에 위치하는 복수 개의 차단판(138)들과, 제2 저장공간(131b)에 위치하는 물방울 제거층(139)과, 내부 공간(130a)에 저장된 악취 처리수를 배출하는 배수 펌프(130b)와, 제2 저장공간(131b)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(130c)를 구비한다. 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)에서, 배수 펌프(130b)와 처리액 공급부(130c)를 제외한 나머지 구성은 도 2에 도시된 포기산화장치(120)의 대응하는 구성들과 대체로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 제외한다.
배수 펌프(130b)는 필요시 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130) 내에 저장된 악취 처리수를 외부로 배출한다. 또한, 배수 펌프(130b)는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 세척을 위해 처리수를 흡기구(132a) 측으로 공급할 수도 있다.
처리액 공급부(130c)는, 흡기구(132a)를 통해 유입된 악취 가스가 내부공간(130a)에 저장된 악취 처리수와 접촉하면서 산성의 악취원인물질이 용해되면서 악취 처리수의 액성을 변화시키는데, 이때 악취 처리수의 액성을 pH농도 및 전기전도도를 근거로 하여 처리액을 이용하여 중화 처리함으로써 산성의 악취원인물질을 지속적이고 효과적으로 제거할 수 있게 한다. 이를 위하여, 처리액 공급부(130c)는 악취 처리수의 pH농도를 측정하는 pH농도 측정 센서 및 전기전도도를 측정하는 전도도 측정 센서를 더 구비한다. 상세하게, 처리액 공급부(130c)는 악취 처리수에 녹아 있는 산성의 악취원인물질을 pH농도와 전기전도도에 근거하여 제거하도록 내부 공간(130a)에 처리액을 공급한다. 처리액 공급부(130c)는 내부 공간(130a)에 저장된 악취 처리수의 순환 경로를 제공하는 순환라인(1301c)과, 순환라인(1301c)에 설치되어서 악취 처리수를 이동시키는 순환펌프(1302c)와, 처리액이 저장되는 처리액 저장 탱크(1305c)와, 순환라인(1301c)과 처리액 저장 탱크(1305c)를 연결하는 처리액 공급라인(1303c)과, 처리액 공급라인(1303c)에 설치되어서 처리액의 공급을 조절하는 조절밸브(1304c)와, 처리액 공급라인(1303c)에 설치되어서 처리액 저장 탱크(1305c)에 저장된 처리액을 순환라인(1301c)으로 공급하는 처리액 공급 펌프(1306c)를 구비한다. 처리액 저장 탱크(1305c)에 저장된 처리액은 산성의 악취원인물질을 중화시키기 위한 것으로서, 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 수용액 중 선택된 어느 하나로 할 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)로부터 배출되는 악취 가스 중 암모니아, 트릴메틸아민과 같은 알칼리성의 악취원인 물질을 중화시킨 후 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)로 배출한다. 도 4에는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)의 구성이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)는 악취 가스를 용해시키는 제2 악취 처리수가 저장되는 내부 공간(140a)을 제공한다. 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)의 내부공간(140a)은 구획벽(141)에 의해 제1 저장공간(141a)과 제2 저장공간(141b)으로 구획된다. 구획벽(141)의 하부는 개방되어서 제1 저장공간(141a)과 제2 저장공간(141b)은 악취 처리수가 유동할 수 있도록 연결된다. 제1 저장공간(141a)의 상단에는 제1 저장공간(141a)과 연통하는 흡기구(142a)가 형성되고, 제2 저장공간(141b)의 상단에는 제2 저장공간(141b)과 연통하는 배기구(142b)가 형성된다. 흡기구(142a)를 통해서는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 배기구(132a)로부터 배출되는 악취 가스가 제1 저장공간(141a)으로 유입된다. 배기구(142b)를 통해서는 알칼리성의 악취원인물질이 제거된 가스가 배출된다.
제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)는 제1 저장공간(141a)에 위치하는 수조(143)와, 제1 저장공간(141a)에 위치하는 제1 수류관(144)과, 제1 저장공간(141a)에 위치하는 혼합통(145)과, 제1 저장공간(141a)에 위치하는 제2 수류관(146)과, 제2 저장공간(141b)에 위치하는 아토마이징부(147)와, 제2 저장공간(141b)에 위치하는 복수 개의 차단판(148)들과, 제2 저장공간(141b)에 위치하는 물방울 제거층(149)과, 내부 공간(140a)에 저장된 악취 처리수를 배출하는 배수 펌프(140b)와, 제2 저장공간(141b)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(140c)를 구비한다. 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)에서, 처리액 공급부(140c)를 제외한 나머지 구성은 도 3에 도시된 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 대응하는 구성들과 대체로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 제외한다.
처리액 공급부(140c)는, 흡기구(142a)를 통해 유입된 악취 가스가 내부공간(140a)에 저장된 악취 처리수와 접촉하면서 알칼리성의 악취원인물질이 용해되면서 악취 처리수의 액성을 변화시키는데, 이때 악취 처리수의 액성을 pH농도를 근거로 하여 처리액을 이용하여 중화 처리함으로서 알칼리성의 악취원인물질을 지속적이고 효과적으로 제거할 수 있게 한다. 상세하게, 처리액 공급부(140c)는 악취 처리수에 녹아 있는 알칼리성의 악취원인물질을 pH농도에 근거하여 제거하도록 내부 공간(140a)에 처리액을 공급한다. 이를 위하여, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)는 악취 처리수의 pH농도를 측정하는 pH농도 측정 센서를 더 구비한다. 처리액 공급부(140c)는 내부 공간(130a)에 저장된 악취 처리수의 순환 경로를 제공하는 순환라인(1401c)과, 순환라인(1401c)에 설치되어서 악취 처리수를 이동시키는 순환펌프(1402c)와, 처리액이 저장되는 처리액 저장 탱크(1405c)와, 순환라인(1401c)과 처리액 저장 탱크(1405c)를 연결하는 처리액 공급라인(1403c)과, 처리액 공급라인(1403c)에 설치되어서 처리액의 공급을 조절하는 조절밸브(1404c)와, 처리액 공급라인(1403c)에 설치되어서 처리액 저장 탱크(1405c)에 저장된 처리액을 순환라인(1401c)으로 공급하는 처리액 공급 펌프(1406c)를 구비한다. 처리액 저장 탱크(1405c)에 저장된 처리액은 알칼리성의 악취원인물질을 중화시키기 위한 것으로서, 황산(H2SO4) 수용액, 염산(HCl) 수용액 및 인산(H3PO4) 수용액 중 선택된 어느 하나로 할 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)가 산성의 악취원인물질을 제거하기 위한 것이고, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)가 알칼리성의 악취원인물질을 제거하기 위한 것으로 설명하지만, 이와는 달리 순서가 바뀌어서 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)는 알칼리성의 악취원인물질을 제거하기 위한 것이고, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)는 산성의 악취원인물질을 제거하기 위한 것으로 구성될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130) 및 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)에서 제1 저장공간(131a, 141a)과 제2 저장공간(131b, 141b) 사이의 수위차는 주 배기 팬(150)의 작동에 의해 발생하게 된다.
제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)로부터 배출되는 악취 가스 중 아세트알데히드, 황화메틸, 이황화디메틸, 메틸머캅산과 같은 악취원인 물질이 용해된 물에 산화제를 투입하여 산화분해시킨 후 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)로 배출한다. 이를 위하여 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)에 구비되는 처리액 공급부는 차아염소산(HClO) 수용액 또는 차아염소산나트륨(NaOCl) 수용액을 산화제로서 공급한다. 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)의 구체적인 구성 및 작용은 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130) 및 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)와 기본적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)는 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)에서 제대로 제거되지 않은 악취원인물질을 환원제를 이용하여 제거함으로써 악취가스의 탈취효과를 향상시킨다. 즉, 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)는 제1, 제2, 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(130, 140, 160)의 중화제나 산화제에 의하여 제대로 제거되지 않은 악취원인물질이 용해된 물을 외부로부터 환원제를 투입하여 환원시킴으로써 악취원인 물질을 제거한다. 이를 위하여 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)에 구비되는 처리액 공급부는 티오황산나트륨(NaS2O3) 수용액, 아황산나트륨(NaSO3) 수용액 및 아황산수소나트륨(NaHSO3) 수용액 중 선택된 어느 하나를 환원제로서 공급한다. 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)의 구체적인 구성 및 작용은 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130) 및 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)와 기본적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)는 악취원인물질을 환원시켜서 제거함은 물론, 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)에서 산화제의 과량투입으로 인한 악취를 제거하는 역할도 한다.
이제, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 위에서 구성 중심으로 설명된 상기 실시예를 작용 중심으로 설명한다. 포기산화장치(120)의 내부 공간(120a)에 활성슬러지조(110)로부터 공급된 활성슬러지가 저장되고, 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 내부 공간(130a)에 산성의 악취원인물질을 제거하기 위한 악취 처리수가 저장되며, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)의 내부 공간(140a)에 알칼리성의 악취원인물질을 제거하기 위한 악취 처리수가 저장되어 있는 상태에서, 주 배기 팬(150)이 작동하면, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)에는 두 저장공간(141a, 141b) 사이에 수위차가 발생하고, 자연적으로 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 두 저장공간(131a, 131b) 사이 및 포기산화장치(120)의 두 저장공간(121a, 121b) 사이에도 수위차가 발생한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 포기산화장치(120)에서는 제2 저장 공간(121b)의 압력이 낮아지면서 제2 저장 공간(121b)의 수위가 포기판(127b) 위로 상승하고 제1 저장 공간(121a)의 수위가 낮아져서 노즐(127a)의 입구(1271a)가 개방된다. 그에 따라, 이송 팬(20)에 의해 포기산화장치(120)로 이송된 악취 발생부(10)에서 발생한 악취원인물질을 포함하는 악취 가스는 포기산화장치(120)의 제1 저장 공간(121a)으로 유입되어서 노즐(127a)을 통과하여 제2 저장 공간(121b)에서 상방으로 강하게 분사된다. 노즐(127a)에서 분사된 악취 가스는 복수 개의 포기판(127b)들과 충돌하여 마이크로 버블을 형성함으로써, 기액 접촉 효율이 현저하게 향상된다. 도시되지는 않았으나, 포기산화장치(120)로 공급되는 공기의 양을 증가시키기 위해, 포기산화장치(120)로 공기를 공급하는 별도의 추가 외기 공급부(170)가 더 구비될 수 있다.
포기산화장치(120)의 제2 저장 공간(121b)으로 마이크로 버블 형태로 공급된 악취 가스는 상승하여 배기구(122b)를 통해 배출되고, 배출된 악취 가스는 순환 팬(160)에 의해 흡기구(122a)를 통해 포기산화장치(120)로 재유입되거나, 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)로 공급된다. 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)로 공급된 악취 가스는 흡기구(132a)를 통해 제1 저장 공간(131a)으로 유입된 후, 아토마이징부(137)에 의해 마이크로 버블 형태로 제2 저장 공간(131b)에 저장된 악취 처리수와 접촉하여 산성의 악취원인물질이 중화되어 제거된다. 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)의 제2 저장 공간(131b)에서 산성의 악취원인물질이 제거된 악취 가스는 상승하여 배기구(132b)를 통해 배출되고, 배출된 악취 가스는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)로 공급된다. 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)로 공급된 악취 가스는 흡기구(142a)를 통해 제1 저장 공간(141a)으로 유입된 후, 아토마이징부(147)에 의해 미세 기포 형태로 제2 저장 공간(141b)에 저장된 악취 처리수와 접촉하여 알칼리성의 악취원인물질이 중화되어 제거된다. 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)의 제2 저장 공간(141b)에서 알칼리성의 악취원인물질이 제거된 악취 가스는 상승하여 배기구(142b)를 통해 배출되고, 배출된 악취 가스는 산화제에 의해 처리되는 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)와 환원제에 의해 처리되는 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)를 차례대로 거친 후 배출된다.
상기 실시예에서는 약액 세정부(100b)가 알칼리물질을 투입하여 산성 악취원인물질을 제거하는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)와, 산성물질을 투입하여 알칼리성의 악취원인물질을 제거하는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)와, 산화제를 투입하여 악취원인물질을 제거하는 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)와, 환원제를 투입하여 악취원인물질을 제거하는 제4 악취 제거용 스크러빙 장치(170)를 구비하는 4단 구성인 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 실제 약액 세정부(100b)의 구성시 2단 또는 3단으로 이루어질 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 예를 들어, 2단으로 구성시 알칼리물질을 투입하여 산성 악취원인물질을 제거하는 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)와, 산성물질을 투입하여 알칼리성의 악취원인물질을 제거하는 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)로 구성되거나, 3단으로 구성시 제1 악취 제거용 스크러빙 장치(130)와 제2 악취 제거용 스크러빙 장치(140)에 산화제를 투입하여 악취원인물질을 제거하는 제3 악취 제거용 스크러빙 장치(160)를 추가하여 구성될 수 있다. 상기 3단 구성에서 산화제 과다투입에 따른 악취발생 문제는 산화제의 투입량을 적정 수준으로 조절하거나 토출 배관에서 환원제를 분사시킴으로써 해결될 수 있다. 또한, 상기 2단 구성시 제1 스크러빙 장치(130)에서 알칼리물질과 함께 산화제를 추가로 투입함으로서, 알칼리 반응과 산화처리 효과를 동시에 얻을 수도 있다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 폐수 처리 및 악취 제거용 환경 설비
100a : 포기 산화부
100b : 약액 세정부
110 : 활성슬러지조
120 : 포기산화장치
130 : 제1 악취 제거용 스크러빙 장치
140 : 제2 악취 제거용 스크러빙 장치
160 : 제3 악취 제거용 스크러빙 장치
170 : 제4 악취 제거용 스크러빙 장치
150 : 주 배기 팬
160 : 순환 팬

Claims (15)

  1. 악취 발생부로부터 발생하는 악취원인물질을 포함하는 악취 가스와 활성슬러지를 이용하여 악취저감과 폐수처리용 산소를 공급하는 포기 산화부;
    상기 악취 발생부로부터 발생한 상기 악취 가스를 포기산화장치로 이송하는 이송 팬; 및
    상기 포기 산화부에서 미처리된 악취 가스에서 악취원인물질을 제거하는 약액 세정부를 포함하며,
    상기 포기 산화부는, 활성슬러지를 공급하는 활성슬러지 공급부와, 상기 활성슬러지 공급부로부터 공급되는 활성슬러지가 저장되는 내부공간을 제공하고 저장된 활성슬러지에 악취 가스를 이용하여 포기를 수행하는 포기산화장치와, 악취 가스를 상기 포기산화장치로부터 배출시키는 주 배기 팬을 구비하며,
    상기 포기산화장치는, 상기 포기산화장치의 내부공간을 제1 저장공간과 제2 저장공간으로 구획하고 하부가 개방된 구획벽과, 상기 제1 저장공간으로 악취 가스가 유입되는 흡기구와, 상기 주 배기 팬과 연결되어서 상기 제2 저장공간으로부터 악취가스가 배출되는 배기구와, 상기 제2 저장공간에 위치하는 아토마이징부와, 상기 내부공간에 저장된 활성슬러지의 pH농도 및 용존산소량을 각각 측정하는 pH농도 측정 센서 및 용존산소 측정 센서를 구비하며,
    상기 약액 세정부는, 악취 처리수가 저장되는 내부공간을 제공하고 상기 포기산화장치로부터 배출되는 악취 가스를 이용하여 포기를 수행함으로써 악취원인물질을 제거하는 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들을 구비하며,
    상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들은 상기 포기산화장치와 상기 주 배기 팬의 사이에 연속 배치되며,
    상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들 각각은, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 내부공간을 제1 저장공간과 제2 저장공간으로 구획하고 하부가 개방된 구획벽과, 상기 제1 저장공간으로 악취 가스가 유입되도록 상류측과 연결되는 흡기구와, 상기 제2 저장공간으로부터 악취가스가 배출되도록 하류측과 연결되는 배기구와, 상기 제2 저장공간에 위치하는 아토마이징부와, 상기 악취 제거용 스크러빙 장치의 내부공간으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하며,
    상기 주 배기 팬의 작동에 의해 상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들과 상기 포기산화장치 각각의 제2 저장공간에 연속적으로 음압이 형성되어서, 상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들과 상기 포기산화장치 각각의 제2 저장공간의 수위가 높아지고, 상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들과 상기 포기산화장치 각각의 제1 저장공간의 수위가 낮아짐으로써, 상기 복수개의 악취 제거용 스크러빙 장치들과 상기 포기산화장치 각각의 제1 저장공간의 악취 가스는 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 상기 제2 저장공간으로 분사되며,
    상기 포기산화장치의 작동은, 상기 pH농도 측정 센서에 의해 측정된 pH농도와 상기 용존산소 측정 센서에 의해 측정된 용존산소량에 기초하여 제어되며,
    상기 포기 산화부는 상기 포기산화장치의 배기구로부터 배출되는 악취 가스를 상기 포기산화장치의 흡기구로 재공급하는 순환 팬을 더 구비하며,
    상기 순환 팬의 작동에 의해 상기 포기산화장치의 상기 제2 저장공간의 수위가 추가적으로 조절되는, 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아토마이징부는 상기 구획벽으로부터 돌출되어 형성되는 노즐과, 상기 노즐로부터 분사되는 악취 가스가 충돌하도록 상기 노즐의 끝단 위에 위치하는 포기판을 구비하는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 포기판은 상하방향으로 복수 개가 구비되는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 활성슬러지 공급부는 활성슬러지조인 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 포기 산화부는 상기 포기산화장치로 공급되는 공기의 양을 증가시키기 위해, 상기 포기산화장치로 공기를 공급하는 별도의 외기 공급부를 더 구비하는 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
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  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리액은 산성의 악취원인물질을 중화시키는 용액, 알칼리성의 악취원인물질을 중화시키는 용액, 산화제 및 환원제 중 어느 하나인 포기기능을 갖춘 하이브리드 악취제거설비.
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