KR101880526B1 - 미생물을 이용한 탈취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물을 이용한 탈취장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 악취성분이 함유된 가스를 세정액과 미생물에 단계적으로 접촉시켜 탈취효과를 향상시킬 수 있는 탈취장치에 관한 것이다.
본 발명의 미생물을 이용한 탈취장치는 악취성분이 함유된 가스가 유입되는 가스유입관과, 가스유입관을 통해 내부로 유입되는 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 1차로 제거하는 전처리부와, 전처리부를 통과한 가스를 미생물 담체와 접촉시켜 악취성분을 2차로 제거하는 메인처리부와, 메인처리부를 통과한 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 3차로 제거하는 후처리부와, 메인처리부에서 배출되는 가스를 상기 후처리부에 선택적으로 유입시키는 선택유입부를 구비한다.

Description

미생물을 이용한 탈취장치{deodorization apparatus using microorganisms}

본 발명은 미생물을 이용한 탈취장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 악취성분이 함유된 가스를 세정액과 미생물에 단계적으로 접촉시켜 탈취효과를 향상시킬 수 있는 탈취장치에 관한 것이다.

일반적으로 악취라고 하면 사람의 신경계통을 자극시켜 정신적, 육체적으로 피해를 주는 냄새를 말한다. 이러한 악취 유발물질은 발생원에 따라 매우 다양하며 하수처리장, 소각장, 음식물쓰레기처리시설, 쓰레기 매립장, 정유공장, 화학공장, 분뇨 및 축산폐수처리장 등은 도시의 주요 악취 발생원으로 간주 되고 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 성분을 제거하기 위한 종래의 방법은 크게 연소법, 세정법, 산화법, 흡착법, 미생물에 의한 생물학적 탈취법 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.

그리고 세정법은 악취 가스를 물이나 산, 알칼리 수용액으로 세척하여 탈취하는 방법이다. 이 방법은 비교적 설비가 간단하고 운전비용이 저렴하다는 장점이 있는 반면 적용범위가 좁고 복합취기의 처리가 곤란하며 약액 사용에 의한 시설물의 부식방지 대책이 필요함과 동시에 2차 오염원인 폐수가 발생하는 단점이 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 흡착되어서 더 이상 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.

이와 같은 여러 가지 문제점에 의해 미생물을 이용하여 악취를 제거하려는 노력이 확대되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0971512호에는 바이오필터, 이를 이용한 유해물질 제거장치 및 제거방법이 개시되어 있다.

상기 특허와 같은 미생물에 의한 생물학적 탈취법은 미생물을 이용하여 흡착된 악취물질을 분해하는 방법으로, 미생물의 생육조건이 적절히 조성되면 악취에 대한 제거능력이 우수하고 2차 오염물질이 발생하지 않는 장점이 있으나 미생물만으로 악취를 제거하는데 한계가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0971512호: 바이오필터, 이를 이용한 유해물질 제거장치 및 제거방법

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 악취성분이 함유된 가스를 세정액과 미생물에 단계적으로 접촉시켜 탈취효과를 향상시킬 수 있는 탈취장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미생물을 이용한 탈취장치는 악취성분이 함유된 가스가 유입되는 가스유입관과; 상기 가스유입관을 통해 내부로 유입되는 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 1차로 제거하는 전처리부와; 상기 전처리부를 통과한 가스를 미생물 담체와 접촉시켜 악취성분을 2차로 제거하는 메인처리부와; 상기 메인처리부를 통과한 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 3차로 제거하는 후처리부와; 상기 메인처리부에서 배출되는 가스를 상기 후처리부에 선택적으로 유입시키는 선택유입부;를 구비한다.

상기 메인처리부는 반응챔버와, 상기 전처리부를 통과한 가스가 상기 반응챔버의 하부로 유입될 수 있도록 상기 반응챔버의 하부에 설치되어 상기 전처리부와 연결되는 연결관과, 상기 반응챔버의 내부에 설치되며 상기 미생물 담체가 적층되어 형성된 바이오필터부와, 상기 반응챔버의 상부에 설치되어 가스를 외부로 배출시키는 배출관과, 세정액이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 설치되어 상기 저장탱크에 저장된 세정액을 가열하기 위한 가열부와, 상기 저장탱크와 연결되는 세정액공급관과, 상기 세정액공급관에 설치되는 이송펌프와, 상기 반응챔버의 내부에 설치되어 상기 세정액공급관과 연결되며 상기 바이오필터부의 상방에서 세정액을 분무하는 분무관과, 상기 반응챔버의 하부에 연결되어 상기 바이오필터부를 통과한 세정액을 상기 저장탱크로 유입시키기 위한 세정액리턴관과, 상기 세정액리턴관에서 분기되는 드레인관과, 상기 바이오필터부에 매립되는 히팅파이프와, 상기 세정액공급관에서 분기되어 상기 히팅파이프의 일단에 연결되는 제 1순환관과, 상기 히팅파이프의 타단에 연결되어 상기 저장탱크와 연결되는 제 2순환관을 구비하고, 상기 저장탱크에 설치되어 상기 세정액에 미세 전류를 가하여 상기 세정액 중에 함유된 미생물의 활성을 증대시키기 위한 미생물활성부;를 더 구비한다.

상기 선택유입부는 상기 배출관에 설치되어 상기 배출관의 유로를 개폐하는 댐퍼와, 상기 배출관에서 분기되어 상기 후처리부와 연결되는 우회관과, 상기 우회관에 설치되어 상기 우회관의 유로를 개폐하는 밸브와, 상기 배출관을 통해 배출되는 가스에 함유된 악취성분의 농도에 따라 상기 댐퍼와 상기 밸브를 작동을 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 전처리부는 상기 가스유입관이 상부에 연결된 세정탑과, 상기 연결관이 상부에 연결되며 세정액이 하부에 저장되는 세정박스와, 상기 세정박스의 내부에 형성된 충진층과, 상기 세정탑의 하부에 결합되어 상기 세정박스의 내부로 연장되며 상기 충진층을 관통하는 매립관과, 상기 세정박스에 저장된 세정액을 상기 세정탑의 내부로 분무하기 위한 분무수단과, 상기 세정탑의 내부에 설치되어 가스의 흐름을 지연시키는 지연부재를 구비한다.

상기 전처리부는 상기 지연부재의 하부에 설치되는 기액접촉유닛을 더 구비하고, 상기 기액접촉유닛은 직경이 교대로 확장 및 축소되는 혼합관과, 상기 혼합관의 내부에 설치되며 상기 혼합관의 내측면과 이격되는 중앙바와, 상기 혼합관의 내측면에 형성된 제 1요철부와, 상기 중앙바의 외측면에 형성되며 상기 제 1요철부와 요철패턴이 다른 제 2요철부를 구비한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 악취성분이 함유된 가스를 세정액과 미생물에 단계적으로 접촉시켜 탈취효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 탈취장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 다른 예에 따른 탈취장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 예에 따른 탈취장치의 전처리부를 나타낸 구성도이고,
도 4는 도 3에 적용된 요부를 발췌한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미생물을 이용한 탈취장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 미생물을 이용한 탈취장치는 악취성분이 함유된 가스를 세정액과 미생물에 단계적으로 접촉시켜 악취성분을 제거 또는 감소시킨다.

악취성분이란 황화수소, 머캅탄류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체 상 물질이 인간의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 의미한다. 염기성 악취성분은 암모니아, 트리메틸아민 등을 예로 들 수 있고, 산성 악취성분은 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등을 예로 들 수 있다. 이러한 악취를 유발시키는 악취 성분은 악취발생원에 따라 매우 다양하며, 주요 악취발생원으로 하수처리장, 소각장, 음식물쓰레기처리시설, 쓰레기 매립장, 분뇨 및 축산폐수처리공장, 정유공장, 정유공장, 화학공장 등을 들 수 있다.

도시된 본 발명의 미생물을 이용한 탈취장치는 악취성분이 함유된 가스가 유입되는 가스유입관(1)과, 가스유입관(1)을 통해 내부로 유입되는 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 1차로 제거하는 전처리부(10)와, 전처리부(10)를 통과한 가스를 미생물 담체(35)와 접촉시켜 악취성분을 2차로 제거하는 메인처리부(30)와, 메인처리부(30)를 통과한 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 3차로 제거하는 후처리부(60)와, 메인처리부(30)에서 배출되는 가스를 후처리부(60)에 선택적으로 유입시키는 선택유입부를 구비한다.

가스유입관(1)은 악취발생원과 연결되어 악취성분이 함유된 가스가 전처리부(10)로 유입되도록 한다.

전처리부(10)는 가스유입관(1)을 통해 내부로 유입되는 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 1차로 제거하는 역할을 한다. 가스유입관(1)에는 가스를 흡입하여 송풍하기 위한 송풍기(3)가 설치된다. 그리고 가스 중의 이물질을 제거하기 위한 필터식 집진기가 가스유입관에 설치될 수 있음은 물론이다.

전처리부(10)는 가스유입관(1)이 상부에 연결된 세정탑(11)과, 세정액이 저장되는 세정박스(17)와, 세정박스(17)의 내부에 형성된 충진층(18)과, 세정탑(11)의 하부에 결합되어 세정박스(17)의 내부로 연장되며 충진층(18)을 관통하는 매립관(15)과, 세정박스(17)에 저장된 세정액을 세정탑(11)의 내부로 분무하기 위한 분무수단과, 세정탑(11)의 내부에 설치되는 지연부재(13)를 구비한다.

세정탑(11)은 세정박스(17)의 상부에 설치된다. 세정탑(11)은 상부에 입구가 형성되고 하부에 출구가 형성된다. 가스유입관(1)은 세정탑(11)의 상부에 형성된 입구와 연결된다. 따라서 가스유입관(1)을 통해 세정탑(11)으로 유입된 가스는 상부에서 하부로 흘러 출구를 통해 배출된다.

세정탑(11)의 내부에는 지연부재(13)가 설치된다. 지연부재(13)는 가스의 흐름을 지연시켜 가스와 세정액의 접촉효율을 높인다. 지연부재(13)는 상부는 넓고 하부는 좁은 원뿔 형태로 이루어질 수 있다. 지연부재(13)의 하부에는 가스가 통과할 수 있도록 유통공이 형성된다. 지연부재(13)는 세정탑(11)에 다수가 일정간격으로 설치될 수 있다.

세정박스(17)는 세정탑(11)의 하부에 설치된다. 세정박스(17)에는 세정탑(11)의 내부로 분무하기 위한 세정액이 저장된다. 세정액으로 물을 사용한다. 이 외에도 세정액으로 산 또는 알칼리 수용액을 이용할 수 있다.

세정액은 세정박스(17)의 하부에 저장된다. 이를 위해 수위센서가 설치되어 세정액의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있다. 세정박스(17)의 하부에는 드레인관(27)이 설치된다. 세정박스(17)에 세정액을 보충하기 위해 세정액보충관(25)이 세정박스(17)와 연결된다. 세정액보충관(25)을 통해 세정박스(17)에 저장된 세정액이 부족하면 세정액이 보충된다.

충진층(18)은 세정박스(17)의 내부에 형성된다. 충진층(18)은 세정액의 수위보다 더 높은 위치에 형성된다. 충진층(18)은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로서, 충진물로 폴링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다.

매립관(15)은 세정탑(11)의 하부에 형성된 출구에 결합된다. 세정탑(11)에 결합된 매립관(15)은 세정박스(17)의 내부로 연장되어 충진층(18)을 관통한다. 세정탑(11) 내부로 유입된 가스는 매립관(15)을 통해 세정박스(17)로 유입된다. 이때 가스는 충진층(17)의 하부로 배출된다. 따라서 가스는 충진층(17)의 하부에서 상부로 진행하면서 충진층(17)을 통과한다. 충진층(17)을 통과한 가스는 연결관(29)을 통해 메인처리부(30)로 유입된다.

연결관(29)은 세정박스(17)의 상부에 설치된다. 연결관(29)의 높이는 충진층(18)보다 더 높다. 연결관(29)으로 유입되는 가스 중의 수분을 제거하기 위해 세정박스(17)의 상부에 데미스터(Demister)(19)가 설치될 수 있다.

분무수단은 세정박스(17)에 저장된 세정액을 세정탑(11)의 내부로 분무한다.

분무수단은 세정탑(11)의 내부에 설치되는 분무관(23)과, 분무관(23)과 세정박스(17)를 연결하는 세정액공급관(20)과, 세정액공급관(20)에 설치되는 이송펌프(21)를 구비한다.

분무관(23)에는 노즐이 구비되어 세정액을 분사할 수 있도록 한다. 분무관(23)은 지연부재(13)의 상부에 설치된다. 세정액은 세정탑(11)의 내부로 유입되는 가스와 접촉하여 가스 중의 악취성분을 1차로 제거한다.

분무된 세정액은 가스와 함께 지연부재(13)의 유통공을 통해 하방으로 이동한다.

메인처리부(30)는 전처리부(10)를 통과한 가스를 미생물 담체(35)와 접촉시켜 악취성분을 2차로 제거한다.

메인처리부(30)는 반응챔버(31)와, 전처리부(10)를 통과한 가스가 반응챔버(31)의 하부로 유입될 수 있도록 반응챔버(31)의 하부에 설치되어 전처리부(10)와 연결되는 연결관(29)과, 반응챔버(31)의 내부에 설치되며 상기 미생물 담체(35)가 적층되어 형성된 바이오필터부(33)와, 반응챔버(31)의 상부에 설치되어 가스를 외부로 배출시키는 배출관(37)과, 세정액이 저장되는 저장탱크(40)와, 저장탱크(40)에 설치되어 저장탱크(40)에 저장된 세정액을 가열하기 위한 가열부(55)와, 저장탱크(40)와 연결되는 세정액공급관(41)과, 세정액공급관(41)에 설치되는 이송펌프(43)와, 반응챔버(31)의 내부에 설치되어 세정액공급관(41)과 연결되며 바이오필터부(33)의 상방에서 세정액을 분무하는 분무관(45)과, 반응챔버(31)의 하부에 연결되어 바이오필터부(33)를 통과한 세정액을 저장탱크(40)로 유입시키기 위한 세정액리턴관(44)과, 세정액리턴관(44)에서 분기되는 드레인관(32)과, 바이오필터부(33)에 매립되는 히팅파이프(47)와, 세정액공급관(41)에서 분기되어 히팅파이프(47)의 일단에 연결되는 제 1순환관(48)과, 히팅파이프(47)의 타단에 연결되어 저장탱크(40)와 연결되는 제 2순환관(49)을 구비한다.

반응챔버(31)는 사각통 구조를 갖는다. 반응챔버(31)의 하부에 연결관(29)이 설치된다. 반응챔버(31)는 연결관(29)에 의해 세정박스(17)와 연결된다. 세정박스(17)를 통과한 가스가 연결관(29)을 통해 반응챔버(31)의 하부로 유입된다.

반응챔버(31)의 상부에는 배출관(37)이 설치된다. 반응챔버(31)의 내부로 유입된 가스는 바이오필터부(33)를 통과하면서 악취성분이 2차로 제거된 후 배출관(37)을 통해 외부로 배출된다. 반응챔버(31)의 하부에는 세정액리턴관(44)이 설치된다. 세정액리턴관(44)은 저장탱크(40)와 연결된다. 세정액리턴관(44)을 통해 바이오필터부(33)를 통과한 세정액이 저장탱크(40)로 다시 유입된다.

드레인관(32)은 세정액리턴관(44)에서 분기된다. 드레인관(32)에 설치된 밸브를 닫고 세정액리턴관(44)에 설치된 밸브를 개방하면 세정액은 저장탱크(40)로 유입되고, 세정액리턴관(44)에 설치된 밸브를 닫고 드레인관(32)에 설치된 밸브를 개방하면 세정액은 외부로 배출된다.

바이오필터부(33)는 반응챔버(31)의 내부에 설치된다. 대략 반응챔버(31)의 중간 높이에 설치된다.

바이오필터부(33)는 장치의 설계 및 운전에 적절하도록 다양한 구조를 가질 수 있다. 바이오필터부(33)는 미생물 담체(35)가 충진된 구조이다. 미생물 담체(35)는 공극률과 비표면적이 큰 다공체로서, 악취 성분을 분해하기 위한 공지의 다양한 미생물이 담지될 수 있다.

이러한 미생물로 티오바실러스 속(Thiobacillus sp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.), 사이토파가 속(Cytophaga sp.), 술폴로부스 속(Sulfolobus sp.), 산토모나스 속(Xanthomonas sp.), 나이트로박터 속(Nitrobacter sp.), 나이트로소모나스 속(Nitrosomanas sp.), 아스로박터 속(Arthrobacter sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 스테노트로포모나스 속(Stenotrophomonas sp.), 마이크로박테리움 속(Microbacterium sp.) 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 형태로 이용할 수 있다.

바람직하게는 항산화 미생물인 티오바실러스 속(Thiobacillus sp.) 미생물이다. 가령, 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans)일 수 있다. 이러한 티오바실러스 속 미생물은 주요 악취성분인 황화수소를 제거하는 데 유효하다.

저장탱크(40)에는 반응챔버(31)의 내부로 분무하기 위한 세정액이 저장된다. 세정액으로 물을 사용한다. 이 외에도 산 또는 알칼리 수용액을 이용할 수 있다. 저장탱크(40)에 저장된 세정액은 세정박스(17)에 저장된 세정액과 동일할 수 있다.

저장탱크(40)에 저장된 세정액의 수위를 일정하기 유지하기 위해 수위센서가 설치된다. 이와 함께 세정액의 온도를 감지할 수 있는 온도센서(56)가 설치된다.

저장탱크(40)에 세정액을 보충하기 위해 세정액보충관(42)이 저장탱크(40)와 연결된다. 세정액보충관(42)을 통해 저장탱크(40)에 저장된 세정액이 부족하면 세정액이 보충된다.

가열부(55)는 저장탱크(40)에 설치된다. 가열부(55)는 저장탱크(40)에 저장된 세정액을 가열하기 위한 것이다. 가열부(40)는 저장탱크(40)에 내부에 설치되는 히터(57)와, 히터(57)에 전원을 공급하기 위한 전원부(59)와, 저장탱크에 설치되어 세정액은 온도를 감지하는 온도센서(56)와, 온도센서(56)를 통해 감지된 세정액의 온도에 따라 전원부(59)의 전원공급을 제어하는 제어부를 구비한다.

미생물, 특히 황산화 미생물은 25~40℃가 최적 활성온도이다. 따라서 적정온도로 가열된 세정액을 반응챔버(31)의 내부로 분사함으로써 겨울철에도 미생물을 활성을 유지시킬 수 있다.

이와 함께 반응챔버(31)의 온도를 더욱 효과적으로 유지시키기 위해 바이오필터부(33)에 히팅파이프(47)가 매립될 수 있다. 히팅파이프(47)는 열전도율이 우수한 구리 소재로 형성된다. 히팅파이프(47)는 바이오필터부(33)와 접촉면적을 넓히기 위해 지그재그 형상으로 매립하거나 코일 형상으로 형성될 수 있다.

히팅파이프(47)의 일단은 세정액공급관에서 분기되는 제 1순환관(48)과 연결된다. 그리고 히팅파이프(47)의 타단에는 제 2순환관(49)이 연결된다. 제 2순환관(49)은 저장탱크(40)와 연결된다. 세정액공급관(41)을 따라 이동하는 세정액의 일부는 분사관(45)으로 이동하고, 일부는 히팅파이프(47)로 유입된다. 히팅파이프(47)를 통과한 세정액은 저장탱크(40)로 다시 유입된다.

바이오필터부(33)의 온도를 감지하기 위해 온도센서(36)가 반응챔버(31)에 설치된다.

세정액공급관(41)은 저장탱크(40)와 분무관(45)을 연결한다. 세정액공급관(41)에 설치된 이송펌프(43)에 의해 세정액은 분무관(45)으로 공급된다.

분무관(45)은 반응챔버(31)의 내부에 설치된다. 분무관(45)은 바이오필터부(33)의 상부에 설치된다. 분무관(45)에는 다수의 노즐이 설치된다. 노즐을 통해 세정액은 반응챔버(31)의 내부에 분사된다. 노즐(20)의 위치와 개수는 악취성분의 종류와 농도에 따라 선택될 수 있다.

후처리부(60)는 메인처리부(30)를 통과한 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 3차로 제거한다.

후처리부(60)는 세정탑(61)과, 세정탑(61)의 내부에 설치되는 지연부재(63)와, 저장탱크(40)에 저장된 세정액을 세정탑의 내부로 분무하기 위한 분무수단을 구비한다.

세정탑(61)의 하부에 배출관에서 분리되는 우회관(50)이 연결된다. 우회관(50)을 통해 가스가 세정탑(61)의 내부로 유입된다. 세정탑(61)의 상부에 가스가 배출되는 유출구가 형성된다.

세정탑(61)의 내부에는 지연부재(63)가 설치된다. 지연부재(63)는 가스의 흐름을 지연시켜 가스와 세정액의 접촉효율을 높인다. 지연부재(63)는 전처리부(10)의 세정탑(11)에 설치된 것과 동일하다.

분무수단은 세정액공급관(41)으로부터 분기되는 분기관(65)과, 세정탑(61)의 내부에 설치되어 분기관(65)과 연결되는 분무관(67)으로 이루어진다. 분기관에는 관로를 개폐하는 밸브가 설치된다. 그리고 분무관(67)에 노즐이 설치된다.

세정탑(61)의 내부에 분무된 세정액은 세정액배출관(69)을 통해 배출된다. 세정액배출관(69)은 제 2순환관(49)과 연결된다. 따라서 세정탑(61)의 내부에 분무된 세정액은 저장탱크(40)로 다시 유입된다.

선택유입부는 메인처리부(30)에서 배출되는 가스를 후처리부(60)에 선택적으로 유입시킨다. 이는 배출관(37)을 통해 배출되는 가스에 함유된 악취성분의 농도에 따라 가스를 바로 대기 중으로 배출시키거나 후처리부(60)로 유입시켜 잔존 악취성분을 추가로 제거하기 위함이다.

선택유입부는 배출관(37)에 설치되어 배출관의 유로를 개폐하는 댐퍼와, 배출관(37)에서 분기되어 후처리부(60)와 연결되는 우회관(50)과, 상기 우회관(50)에 설치되어 상기 우회관(50)의 유로를 개폐하는 밸브(53)와, 상기 배출관(37)을 통해 배출되는 가스에 함유된 악취성분의 농도에 따라 댐퍼와 밸브를 작동을 제어하는 제어부를 구비한다.

도시되지 않았지만 댐퍼는 관로상에 설치되어 관로를 개폐하는 통상적인 구조이다.

제어부로 컴퓨터가 이용될 수 있다. 제어부는 사용자의 조작에 의해 댐퍼와 밸브(53)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 또한, 상술한 가열부(55)에서 히터(57)에 전원을 공급하는 전원부(59)를 제어한다. 사용자는 컨트롤박스에 마련된 조작부에 의해 전원인가를 조절할 수 있다. 또한, 컨트롤박스에 마련된 표시부를 통해 작동상태가 디스플레이될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 세정액 중에 함유된 미생물의 활성을 증대시키기 위한 미생물활성부(100)를 더 구비할 수 있다. 미생물활성부(100)는 저장탱크(40)에 설치되어 세정액에 미세 전류를 가하여 미생물을 활성화시킨다.

도 2를 참조하면, 미생물활성부(100)는 저장탱크(40)의 내부에 설치되는 한쌍의 전극(101)과, 전극(101)에 전원을 공급하기 위한 전원부(105)를 구비한다.

양극과 음극으로 이루어진 한 쌍의 전극(101)은 적절한 간격으로 이격되어 설치된다.

전원부(105)는 전극(101)에 전원을 공급하여 미생물을 활성화시킨다. 전원부(105)는 상술한 제어부에 의해 제어될 수 있다.

세정액리턴관(44)을 통해 저장탱크(40)로 유입된 세정액에는 미생물이 포함된다. 미생물활성부(100)를 통해 세정액에 20 내지 60㎂의 미세전류를 가할 수 있다. 미생물은 주위에 전기장을 띄고 있으며 이러한 전기적 흐름으로 미생물은 대사활동을 진행한다. 따라서 세정액 중으로 미세전류를 가하면 미생물 표면을 전류가 자극하여 미생물의 대사작용을 활발하게 회복시킬 수 있다. 즉 미세전류로 전기적 성질을 지닌 이온물질을 빠르게 미생물 세포 내외로 이동시켜 물질전달이 활발히 일어날 수 있도록 도와준다. 이와 같이 세정액에 미세전류를 가해 세정액 중에 포함된 미생물의 활성을 증대시킴으로써 탈취효율을 상승시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전처리부가 기액접촉유닛을 더 구비할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기액접촉유닛은 지연부재(13)의 하부에 설치된다.

기액접촉유닛은 직경이 교대로 확장 및 축소되는 혼합관(70)과, 혼합관(70)의 내부에 설치되며 혼합관(70)의 내측면과 이격되는 중앙바(80)와, 혼합관(70)의 내측면에 형성된 제 1요철부(72)와, 중앙바(80)의 외측면에 형성되며 제 1요철부(72)와 요철패턴이 다른 제 2요철부(83)를 구비한다.

혼합관(70)은 지연부재(13)의 하부에 형성된 유통공(17)과 연결된다. 혼합관(70)은 지연부재(13)에 결합되어 하방으로 일정길이 연장된다.

혼합관(70)은 다수의 제 1직경부(71)와, 제 1직경부(71) 사이에 형성된 제 2직경부(73)로 이루어진다. 제 2직경부(73)는 제 1직경부(71)의 외경보다 더 크게 형성된다. 내경 역시 제 2직경부(73)가 제 1직경부(71)보다 더 크게 형성된다. 제 1직경부(71)를 통과하는 유체는 유속이 빨라지고 압력은 낮아진다. 그리고 제 2직경부(73)를 통과하는 유체는 유속이 낮아지고 압력은 높아진다. 이와 같이 유체의 흐름이 반복적으로 변하면서 가스와 세정액의 접촉효율을 크게 높일 수 있다.

중앙바(80)는 봉 형상으로, 지지부재(90)에 의해 혼합관(70)의 내부에 위치한다. 중앙바(80)는 혼합관(70)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 중앙바(80)는 혼합관(70)의 중심에 위치하여 혼합관(70)의 내측면과 이격된다.

중앙바(80)는 혼합관 관로의 단면적을 좁게 하여 혼합관(70)을 통과하는 유체의 속도와 압력 변화를 크게 변화시킨다. 특히, 중앙바(80)의 외측면과 혼합관(70)의 내측면에 유체의 저항계수가 서로 다른 요철을 형성하여 유체의 흐름에 더욱 더 큰 변화를 줄 수 있다.

제 1요철부(72)는 혼합관(70)의 제 1직경부(71)의 내측면에 형성된다. 제 1요철부(72)는 파형 형태로 형성될 수 있다. 제 2요철부(83)는 중앙바(80)의 외측면에 형성된다. 제 2요철부(83)는 톱니 형태로 형성될 수 있다. 혼합관(70)의 내측면 주위를 흐르는 유체와 중심바(80)의 주위를 흐르는 유체는 저항이 달라 난류화되고, 제 1 및 제 2요철부에 의해 무수한 와류가 형성되면서 가스와 세정액의 접촉효율을 높인다.

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 10: 전처리부
11: 세정탑 17: 세정박스
30: 메인처리부 31: 세정챔버
33: 바이오필터부 40: 저장탱크
60: 후처리부

Claims (5)

1. 삭제
2. 악취성분이 함유된 가스가 유입되는 가스유입관과;
   상기 가스유입관을 통해 내부로 유입되는 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 1차로 제거하는 전처리부와;
   상기 전처리부를 통과한 가스를 미생물 담체와 접촉시켜 악취성분을 2차로 제거하는 메인처리부와;
   상기 메인처리부를 통과한 가스를 세정액과 접촉시켜 악취성분을 3차로 제거하는 후처리부와;
   상기 메인처리부에서 배출되는 가스를 상기 후처리부에 선택적으로 유입시키는 선택유입부;를 구비하고,
   상기 메인처리부는 반응챔버와, 상기 전처리부를 통과한 가스가 상기 반응챔버의 하부로 유입될 수 있도록 상기 반응챔버의 하부에 설치되어 상기 전처리부와 연결되는 연결관과, 상기 반응챔버의 내부에 설치되며 상기 미생물 담체가 적층되어 형성된 바이오필터부와, 상기 반응챔버의 상부에 설치되어 가스를 외부로 배출시키는 배출관과, 세정액이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 설치되어 상기 저장탱크에 저장된 세정액을 가열하기 위한 가열부와, 상기 저장탱크와 연결되는 세정액공급관과, 상기 세정액공급관에 설치되는 이송펌프와, 상기 반응챔버의 내부에 설치되어 상기 세정액공급관과 연결되며 상기 바이오필터부의 상방에서 세정액을 분무하는 분무관과, 상기 반응챔버의 하부에 연결되어 상기 바이오필터부를 통과한 세정액을 상기 저장탱크로 유입시키기 위한 세정액리턴관과, 상기 세정액리턴관에서 분기되는 드레인관과, 상기 바이오필터부에 매립되는 히팅파이프와, 상기 세정액공급관에서 분기되어 상기 히팅파이프의 일단에 연결되는 제 1순환관과, 상기 히팅파이프의 타단에 연결되어 상기 저장탱크와 연결되는 제 2순환관을 구비하고,
   상기 저장탱크에 설치되어 상기 세정액에 미세 전류를 가하여 상기 세정액 중에 함유된 미생물의 활성을 증대시키기 위한 미생물활성부;를 더 구비하며,
   상기 전처리부는 상기 가스유입관이 상부에 연결된 세정탑과, 상기 연결관이 상부에 연결되며 세정액이 하부에 저장되는 세정박스와, 상기 세정박스의 내부에 형성된 충진층과, 상기 세정탑의 하부에 결합되어 상기 세정박스의 내부로 연장되며 상기 충진층을 관통하는 매립관과, 상기 세정박스에 저장된 세정액을 상기 세정탑의 내부로 분무하기 위한 분무수단과, 상기 세정탑의 내부에 설치되어 가스의 흐름을 지연시키는 지연부재를 구비하고,
   상기 전처리부는 상기 지연부재의 하부에 설치되는 기액접촉유닛을 더 구비하고,
   상기 기액접촉유닛은 직경이 교대로 확장 및 축소되는 혼합관과, 상기 혼합관의 내부에 설치되며 상기 혼합관의 내측면과 이격되는 중앙바와, 상기 혼합관의 내측면에 형성된 제 1요철부와, 상기 중앙바의 외측면에 형성되며 상기 제 1요철부와 요철패턴이 다른 제 2요철부를 구비하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 탈취장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 선택유입부는 상기 배출관에 설치되어 상기 배출관의 유로를 개폐하는 댐퍼와, 상기 배출관에서 분기되어 상기 후처리부와 연결되는 우회관과, 상기 우회관에 설치되어 상기 우회관의 유로를 개폐하는 밸브와, 상기 배출관을 통해 배출되는 가스에 함유된 악취성분의 농도에 따라 상기 댐퍼와 상기 밸브를 작동을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 탈취장치.
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