KR101916455B1 - 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법 - Google Patents

복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치는 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크(100)로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(200);와 초음파 발진기(310)가 구비되며, 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성조(300);와 상기 미스트 생성조와 연결되어, 오존을 공급을 제어하기 위한 오존 공급제어부(400);와 외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 외부 송풍부(500);와 상기 미스트 생성조와 상기 송풍부를 연결하는 미스트 배출 유로(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법{Deodorizing apparatus for spraying oxidant complex mist and Deodorizing method thereof}
본 발명은 복합 산화 미스트를 이용한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법에 관한 것이다.
악취란 불쾌한 냄새를 일컫는 것으로서, 인체의 호흡기계, 순환기계, 소화기계, 내분비계 등을 자극시켜 정신적, 신체적 건강 측면에서 피해를 입히는 것을 말한다. 대기환경보전법제 2 조(정의)에 의하면 '악취' 란 황화수소, 머캅탄류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체상 물질이 인간의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다고 규정하고 있다.
이와 같은 규정에 의하면 악취라고 하는 것은 사람들이 일상생활을 향유할 수 없을 정도로 불쾌감과 혐오감을 주는 것으로 일반적으로는 다성분 저농도의 혼합기체라고 볼 수 있다.
이러한 악취성분 중에서도 특히, 암모니아, 메틸머캅탄, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌을 법적 규제물질로 정하여 단속하고 있다.
탈취 방법은 크게 감각적 탈취법, 화학적 탈취법, 물리적 탈취법, 생물학적 탈취법으로 분류된다.
감각적 탈취제에는 마스킹(Masking)법과 중화법이 있다. 마스킹법은 발생하는 악취에 대해 강한 방향성 물질을 사용함으로써 인간의 후각에 감지될 수 없게 하는 방법이다. 즉 감각적 강도가 다른 2가지의 냄새를 혼합하면 강도가 약한 냄새는 강도가 큰 냄새에 은폐되어 강도가 큰 냄새만이 지각되는 현상을 말한다. 이때 방향성 물질과 악취의 균형이 이루어지지 않으면 불쾌감을 줄 수 있다.
화학적 탈취방법은 악취성분과의 각종 화학물질을 탈황작용, 중화반응, 산화환원반응, 부가축합반응, 이온교환반응 등의 화학적 반응을 통하여 악취를 무취화 시키는 방법이다. 대표적인 예로는 이산화염소(ClO2), 오존(O3)등에 의한 산화방법, 수산화칼슘(Ca(OH)2), 염화칼슘(CaCl2), 염소(Cl2), 시안화합물 용액을 사용하는 방법, 질산구리(Ⅱ)(Cu(NO3)2)와 질산제이철(Fe(NO3)3)을 이용하여 악취를 제거하는 방법(한국등록특허 제10-0821664호) 등이 있다. 이 방법은 여러 종류의 특성이 상이한 악취물질, 즉 산성취, 알칼리성취,중성취에 대하여 공통적으로 작용할 수 있는 화학반응 물질을 선택하기가 곤란하기 때문에 전체 악취물질에 대하여 광범위한 탈취효과를 기대하기 어렵고 탈취제로서 사용할 화학물질중에는 취급에 상당한 주의를 필요로 하는 것도 있다. 이산화염이나 이산화염소를 주성분으로 한 조성물을 사용하는 것은 염소가스 등이 강한 산화력을 갖고 있어 악취성분을 분해하여 효과적이나, 그 자체가 단시간에 분해되어 계속적으로 발생하는 악취를 제거할 수 없고, 또한 자체 분해에 의해 발생하는 염소가스나 발생기 산소가 주위 환경을 오염시키거나, 작업자 또는 주변에 살고 있는 사람의 건강을 해치는 문제를 일으킨다.
물리적 탈취방법은 각종 다공성 흡착제의 흡착 및 흡수작용에 의하여 악취물질을 제거하는 방법으로 활성탄, 제올라이트, 활성백토, 실리카겔 등을 이용하여 악취물질을 흡착하는 방법이다. 이 방법은 악취물질의 제거효과는 짧은 시간에는 나타나지만 장시간 사용시 지속성이 없으며, 악취물질이 흡착제에 포화되면 악취물질이 다시 방출되는 문제점이 있다.
또한 각종 담체에 Pt, Ni, Ru, Rh, Pd, Ag, Fe, Co, Ir 등의 귀금속 착화합물을 담지시켜 소성, 환원 처리한 촉매를 악취제거에 이용하는 방법이 있다. 이 방법에서는 악취에 함유된 성분에 의하여 촉매가 피독 현상을 발생시켜 수명 및 효율이 현저히 감소되는 문제가 있다.
생물학적 탈취방법은 악취의 발생원에 효소 및 방부제를 살포하여 악취를 발생하는 각종 미생물을 제거함으로써 악취의 발생을 억제시키는 방법이다(한국등록특허 제10-0301377호). 이 방법은 악취 발생원에 직접 탈취제를 직접 분무하여 사용하는 방법으로 탈취효과가 아주 서서히 나타나고 대부분의 경우 악취제거 효과가 미미한 결과가 나타난다.
환경에 대한 관심과 투자가 여러 분야의 환경기술을 발전시켰으나, 악취에 대한 대책은 상대적으로 미흡한 실정이며, 현존하는 악취 기술은 악취가스를 포집하여 별도의 처리설비에서 악취물질을 분해 또는 용해시키는 형태로, 대규모 밀폐 시설이 적합한 것이 대부분이다.
반면 가축사육시설, 음식물쓰레기 처리 과정 등과 같이 악취 발생량이 많지 않거나, 악취의 포집이 어려운 경우, 발생원이 이동하는 경우에는 처리설비를 도입하기가 어려워 대책 마련이 쉽지 않기 때문에 임시방편으로 소취제나 방향제가 많이 사용되고 있으나 비용 대비 만족할 만한 탈취효과를 기대하기 어렵다.
그 밖에 탈취제의 미스트 확산에 의한 탈취기술이 있었으나, 고압의 압축공기 및 배관이 필요하여 장치가 복잡하고, 하나 이상의 살균 및 탈취 성분을 포함하는 미스트를 만들기 어려우며, 이동성이 없어 탈취 분야에의 파급은 미미한 상황이다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 악취가 발생되는 물질이나 설비에 직접 작용하여 탈취효과를 얻고 주변 환경에 악영향을 주지 않으며 더 나아가 작업인력에 미치는 영향도 최소화할 수 있는 탈취 장치 및 방법을 모색할 필요가 있다.
한국등록특허 제10-0821664호(탈취제의 제조방법) 한국등록특허 제10-0301377호(탈취제 조성물)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 묽은 염산을 포함하는 수용액을 전기 분해하여 제조된 복합 산화수를 초음파를 이용하여 복합 산화 미스트를 제조하고, 송풍 수단을 이용해 배출시킴으로써 악취 유발 가스를 분해하는 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복합 산화 미스트의 오존의 농도를 센싱하고, 센싱값에 따라 오존의 공급을 제어하고, 송풍수단으로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하고, 센싱값에 따라 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 제어하는 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치는 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조;와 초음파 발진기가 구비되며, 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성조;와 상기 미스트 생성조와 연결되어, 오존을 공급을 제어하기 위한
오존 공급제어부;와 외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 외부 송풍부;와 상기 미스트 생성조와 상기 송풍부를 연결하는 미스트 배출 유로;를 포함한다.
상기 오존 공급제어부는 미스트 생성조 내부의 오존 농도를 센싱하기 위한 오존 센싱부;와 미스트 생성조에 오존을 공급하기 위한 오존 공급부;와 상기 오존 센싱부로부터 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 연동 제어부;를 포함한다.
상기 오존 공급부는 오존을 저장하는 오존 저장탱크와; 상기 오존저장탱크 내의 압력을 조절하기 위한 압력 조절부와; 미스트 생성조와 연결되어 상기 오존 저장탱크에 저장된 오존을 주입하기 위한 오존 주입관을 포함한다.
상기 오존 주입관은 오존을 확산시켜 복합 산화 미스트와 접촉 표면적을 높이기 위한 볼 형상의 멤브레인 디퓨저를 포함한다.
상기 탈취 장치는 외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱부;와 상기 악취가스 센싱부로부터 악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어부;를 포함한다.
상기 외부 송풍부는 송풍관과; 송풍관의 일측에 형성되는 송풍팬을 포함하되, 상기 송풍팬에 의해 외부 악취가 유입되고, 유입된 외부 악취가 미스트 배출 유로로부터 배출된 복합 산화 미스트와 혼합됨과 동시에 송풍관의 타측으로 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 미스트 배출 유로는 생성된 복합 산화 미스트의 배출 속도를 조절하기 위한 내부 송풍부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법은 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응단계(S100);와 미스트 생성조에서 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 초음파를 이용하여 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성단계(S200)와; 상기 복합 산화 미스트의 오존 농도를 센싱하는 오존 센싱단계(S300);와 센싱된 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존 공급부에서 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급 및 제어단계(S400);와 외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 송풍단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오존 공급 및 제어단계(S400)는 센싱된 오존 농도 값을 받는 오존 농도 수신단계(S410);와 기설정된 오존 농도값 이하일 경우, 오존 저장탱크에 저장된 오존을 오존 주입관으로 보내는 오존 이송단계(S420)와; 오존이 상기 오존 주입관 내에 구비된 볼 형상의 멤브레인 디퓨저를 지나면서 복합 산화 미스트에 확산되는 오존 확산단계(S430);와 복합 산화 미스트에 공급된 오존이 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급차단단계(S440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탈취 방법은 외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱단계;와 악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법에 의하면, 묽은 염산을 포함하는 수용액을 전기 분해하여 제조된 복합 산화수를 초음파를 이용하여 복합 산화 미스트를 제조하고, 송풍 수단을 이용해 배출시킴으로써 악취 유발 가스를 분해하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치 및 이를 이용한 탈취 방법에 의하면, 복합 산화 미스트의 오존의 농도를 센싱하고, 센싱값에 따라 오존의 공급을 제어하고, 송풍수단으로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하고, 센싱값에 따라 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 제어함으로써 악취 가스의 탈취 효율을 향상시킨 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치의 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 오존 공급부의 구성을 보여주는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법을 보여주는 순서도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치는 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크(100)로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(200)와 초음파 발진기(310)가 구비되며, 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성조(300)와 상기 미스트 생성조와 연결되어, 오존을 공급을 제어하기 위한 오존 공급제어부(400)와 외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 외부 송풍부(500)와 상기 미스트 생성조와 상기 송풍부를 연결하는 미스트 배출 유로(600)를 포함한다.
상기 혼합 수용액 저장탱크(100)는 살균 효과가 뛰어난 묽은 염산(HCl + H2O)의 전기 분해 효율을 높이기 위하여 전해질과 혼합하여 혼합 수용액을 제조 및 수용하게 된다.
이때, 묽은 염산의 농도는 환경 및 인체 유해성을 고려하여 10% 이하가 바람직할 것이며, 보다 바람직하게는 1 내지 5%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4%가 바람직할 것이다.
전해질의 용매에 녹였을 때 전기 전도성을 나타내는 물질이라면 그 종류는 한정하지 않으나, 바람직하게는 염화 나트륨(NaCl), 염화 마그네슘(MgCl2), 염화 칼륨(KCl), 염화 칼슘(CaCl2) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 혼합 수용액 저장탱크(100)에 저장된 혼합수용액은 공급펌프에 의해 전해 반응조(200)로 이송되며, 상기 전해 반응조(200)에서는 상기 혼합 수용액에 소정의 전압과 전류를 공급함으로써, 전극의 촉매반응에 의해 음극에서는 수소(H₂)가 발생하고, 양극에서는 염소(Cl₂)와 산소(0₂) 등의 기체가 발생하게 되고, 하기의 화학식 1과 같이 살균성 물질이 포함된 복합 산화수가 제조되게 된다.
하기의 화학식 1은 전기분해에 의해 발생되는 반응들을 보여준다.
Figure 112016110562961-pat00001
상기 미스트 생성조(300)는 상기 전해 반응조(200)로부터 복합 산화수를 공급받아 상기 복합 산화수를 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하게 된다.
이때, 상기 미스트 생성조(300)의 하단에는 초음파 발진기(310)가 구비되고, 중단에서 상단 사이에는 오존 공급제어부(400)가 연결된다.
여기서, '중단에서 상단 사이'라 함은 상기 초음파 발진기의 고주파에 영향을 받지 않는 위치, 복합 산화 미스트가 형성되어 상승되는 위치를 말한다.
상기 미스트 생성조(300)로 유입된 복합 산화수는 하단에 구비된 초음파 발진기에 의해 미스트화되고, 복합 산화 미스트는 오존 공급제어부(400)에 의해 오존 농도가 센싱되고, 센싱된 오존 농도값에 따라 오존의 공급 여부를 제어하게 된다.
상기 오존 공급제어부(400)는 미스트 생성조 내부의 오존 농도를 센싱하기 위한 오존 센싱부(미도시)와 미스트 생성조에 오존을 공급하기 위한 오존 공급부(420)와 상기 오존 센싱부로부터 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 연동 제어부(미도시)를 포함한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 오존 공급부(420)는 오존을 저장하는 오존 저장탱크(421)와 상기 오존 저장탱크 내의 압력을 조절하기 위한 압력 조절부(422)와 미스트 생성조와 연결되어 상기 오존 저장탱크에 저장된 오존을 주입하기 위한 오존 주입관(423)을 포함하며, 상기 오존 주입관(423)은 개폐에 의해 오존을 공급하거나 차단하기 위한 개폐부(423-b)와, 오존을 확산시켜 복합 산화 미스트와 접촉 표면적을 높이기 위한 멤브레인 디퓨저(423-a)를 포함한다.
상기 멤브레인 디퓨저(423-a)의 형성위치는 미스트 생성조와 가까운 지점(오존 주입관의 말단부)에 형성되고, 상기 개페부(423-b)의 형성위치는 오존 저장탱크와 가까운 지점(오존 주입관의 시작부)에 형성되어, 상기 개폐부가 개방되면 오존 주입관 내부를 따라 오존이 이동하게 되고, 멤브레인 디퓨저(423-a)를 통과하면서 복합 산화 미스트와 접촉 표면적을 보다 높일 수 있게 된다.
이때 상기 멤브레인 디퓨저(423-a)는 오존을 보다 확산 및 분산시켜 복합 산화 미스트와의 혼합성 및 접촉면적을 넓힐 수 있는 것이라면 한정하지 않지만, 구체적으로는, 나노 사이즈의 멤브레인 단일 막, 상기 나노 사이즈의 멤브레인 막을 적층한 적층 막, 다공질 세라믹 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 멤브레인 디퓨저(423-a)의 형상은 한정하지 않지만, 보다 표면적을 넓힐 수 있는 볼 형상을 갖는 것이 바람직할 것이다.
보다 상세하게는, 상기 오존 연동 제어부는 상기 오존 센싱부(410)로부터 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 상기 오존 저장탱크(421) 내의 오존을 상기 미스트 생성조(300)에 공급하게 된다.
상기 오존 저장탱크(421) 내부는 압력 조절부(422)에 의해 소정의 압력이 유지되고 있으며, 상기 오존 연동 제어부의 'ON' 신호에 따라 개폐부(423-a)가 개방되면서 오존이 미스트 생성조(200)로 유입되게 된다.
즉, 오존의 주입이 전력이 소모될 수 있는 펌프를 이용한 것이 아니라, 상기 오존 연동 제어부에서 보낸 ON/OFF 신호에 따라 이루어지도록 한다.
상기 외부 송풍부(500)는 송풍관(510)과 송풍관의 일측에는 송풍팬(520)이 형성되며, 타측은 복합 산화 미스트 및 상기 복합 산화 미스트가 혼합된 공기가 배출되는 배출구(530)가 형성된다.
상기 외부 송풍부(500)는 상기 미스트 배출 유로(600)에 의해 상기 미스트 생성조(300)와 연결되며, 상기 미스트 배출 유로(600)는 상기 미스트 생성조의 기름보다 작은 지름으로 형성됨이 바람직하다.
상기 미스트 배출 유로(600)의 지름이 크면 생성된 복합 산화 미스트가 무분별하게 배출될 수 있고, 외부 공기와 내부 공기의 압력차가 거의 유사하기 때문에, 상기 외부 송풍부(500)의 작동으로 인한 복합 산화 미스트의 배출이 어렵게 되며, 상기 미스트 배출 유로(600)의 지름을 작게 형성함으로써 상기 한계를 해소할 수 있게 된다.
상기 송풍팬(520)의 작동에 의해 외부 악취 가스를 포함하는 공기가 유입되며, 유입된 공기는 복합 산화 미스트를 밀어내면서 복합 산화 미스트와 혼합됨과 동시에 배출구(530)를 통해 외부로 배출시키게 된다.
이때, 상기 미스트 배출 유로(600)의 내부에는 내부 송풍부(610)를 더 포함하여, 생성된 복합 산화 미스트의 배출 속도를 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 탈취 장치는 외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱부(미도시)와 상기 악취가스 센싱부로부터 악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어부(미도시)를 포함하여, 악취 가스 탈취 속도 및 효율을 높일 수 있도록 하는 것도 가능하다.
센싱되는 악취 가스는 암모니아, 메틸 머캅탄, 황화 수소, 황화 메틸, 이황화 메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드 등을 포함할 수 있으며, 악취 가스의 종류 및 농도에 따라 악취 가스를 탈취하는데 필요한 복합 산화 미스트의 함량 및 농도를 상이하게 함으로써 악취 가스 탈취 속도 및 효율을 높일 수 있게 된다.
구체적인 예를 들어, 상기 악취가스 센싱부는 센싱하는 악취 가스의 종류가 기설정되어있으며, 기설정된 악취 가스가 센싱되면 농도를 측정하게 되고, 상기 악취가스 연동 제어부로 상기 정보를 전송하게 된다.
이때, 상기 악취가스 연동 제어부는 상기 악취 가스의 종류 및 농도에 따라 필요한 오존의 함량이 기설정되어 있으며, 상기 센싱 정보를 받아 기설정된 악취 가스의 종류 및 농도에 필요한 오존의 농도를 갖는 복합 산화 미스트를 공급하게 되는 것이다.
또한, 상기 악취 가스의 종류 및 농도에 따라 공급되는 복합 산화 미스트의 공급 정도를 달리할 수 있는데, 복합 산화 미스트의 생산 속도는 초음파의 발진 주파수를 달리함으로써 제어될 수 있으며, 제조된 복합 산화 미스트의 배출 속도는 송풍팬의 회전 속도를 달리함으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 유독성이면서 고농도의 악취 가스가 센싱되면, 초음파 발진기의 주파수와 송풍팬의 회전 속도를 상승시켜 악취 가스의 탈취 속도 및 효율을 높일 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 악취가스 센싱부가 센싱하는 악취 가스의 종류가 암모니아, 메틸 머캅탄, 황화수소이며, 외부 송풍부를 통해 유입된 악취 가스 중 메틸 메캅탄을 포함하고 있으면 이를 센싱하고, 메틸 머캅탄의 농도를 측정하게 된다.
한편, 이때, 상기 악취가스 연동 제어부에 메틸 머캅탄을 2~4ppm을 포함하고 있으면 복합 산화 미스트의 오존 농도가 5ppm, 메틸 머캅탄을 5~8ppm을 포함하고 있으면 복합 산화 미스트의 오존 농도가 10ppm, 1~5ppm의 황화수소가 센싱될 경우 오존 농도를 20ppm로 공급하도록 설정되어 있다.
만약, 2ppm의 오존 농도를 갖는 복합 산화 미스트가 분무되고 있는 상태에서, 3ppm의 메틸 머캅탄이 센싱된다면, 상기 악취가스 연동 제어부(800)는 10ppm의 오존 농도를 갖도록 오존을 공급하게 된다.
만약, 3ppm의 황화수소와 7ppm의 메틸 머캅탄을 포함하고 있으면, 높은 오존 농도 값, 즉, 20ppm의 오존 농도를 갖도록 공급하여, 황화수소와 메틸 머캅탄의 탈취가 동시에 이루어질 수 있게 된다.
이때, 상기 악취가스 센싱부의 형성위치는 송풍관의 내부, 보다 상세하게는, 송풍팬의 근처 지점에서부터 미스트 배출 유로가 연결되는 지점 전 사이에 형성되어, 악취 가스가 아닌 복합 산화 미스트 성분을 센싱하는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직할 것이다.
이하, 본 발명의 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법은 상술된 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하며, 상기 탈취 장치와 설명이 중복되는 경우 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법을 보여주는 순서도이다.
본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법은 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응단계(S100)와 미스트 생성조에서 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 초음파를 이용하여 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성단계(S200)와 상기 복합 산화 미스트의 오존 농도를 센싱하는 오존 센싱단계(S300)와 센싱된 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존 공급부에서 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급 및 제어단계(S400)와 외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 송풍단계(S500)를 포함한다.
또한, 상기 오존 공급 및 제어단계(S400)는 센싱된 오존 농도 값을 받는 오존 농도 수신단계(S410)와 기설정된 오존 농도값 이하일 경우, 오존 저장탱크에 저장된 오존을 오존 주입관으로 보내는 오존 이송단계(S420)와 오존이 상기 오존 주입관 내에 구비된 볼 형상의 멤브레인 디퓨저를 지나면서 복합 산화 미스트에 확산되는 오존 확산단계(S430)와 복합 산화 미스트에 공급된 오존이 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급차단단계(S440)를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법은 외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱단계와 악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어단계를 더 포함하여 악취 가스의 탈취 속도 및 효율을 높일 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
전기 분해
실험에 사용된 전극의 소재는 다음과 같이 선정하였다.
양극의 경우 염소를 발생시킬 때에는 통상 DSA라고 하는 전극을 사용하나 본 실험에서는 염소와 오존(O3)을 동시 발생시켜야 하기 때문에 산소과전압이 낮은 Ir족 원소재질을 주촉매로 사용하는 전극을 사용하였다.
음극의 경우 수소과 전압이 낮은 전극을 사용하여 수소의 발생이 쉽도록 해야 하는데 이는 수소이온농도를 낮춰 pH를 높아지도록 하기 위해서이다.
따라서 실험에서는 수소과전압이 낮으면서도 가격이 저렴한 STS316을 소재로 한 전극을 음극으로 사용하였다.
묽은 염산이 전해조로 공급되고 정류기에서 1-5V의 직류전류가 전극으로 공급되면 묽은 염산은 전극표면에서 분해반응이 일어난다.
60 mm × 120 mm × 0.5 t의 규격의 양극 좌우에 동 규격의 음극을 2 mm 간격으로 1 L 비커에 설치하였다.
비커에는 유효 높이 11.5cm 의 1 L HCl을 채운 후 전극을 9 cm 깊이로 고정시켜 실험을 진행하였다.
전압, HCl 농도는 각각 2~4 V, 2.2% (w/v) 으로 운전하였다. 추가적으로 2.2% HCl에 NaCl (5,10, 20 g/L)을 추가 혼합하여 전류효율을 평가하였다.
본 실험에서 도출된 다양한 산화제 농도와 함께 본 실험의 주요 목표인 복합산화수 생성 최적 조건 확보를 감안하여, 산화제 수율을 최적의 전압 및 염산의 농도를 찾는 성능 지표로 사용하여 결과를 해석하였다. 세 산화제 모두 전자 1 mol 대비 0.5 mol이 생성된다. 따라서, 전류 효율(산화제 생성 수율)을 수학식 1과 같이 계산하였다.
Figure 112016110562961-pat00002
여기서, HOCl, H2O2, O3 : 산화제 생성량 (mol), F : Faraday 상수 (96,485 C/mol), V : 전압 (V), A : 전류 (A), t : 누적 시간 (s) 이다.
하기의 표 1은 전기분해 실험 결과를 보여준다.
Figure 112016110562961-pat00003
실험 결과, 전압과 염산 농도에 따라 전기분해의 생산물인 복합산화수의 조성 또한 다양하게 분포되었으나, 대부분의 조건에서 정량 목표치인 HOCl(≥50 mg/L) 농도를 만족하는 것을 확인하였다. 전압과 투입 에너지 대비 복합산화수 생성 효율이 반비례함을 알 수 있으며, 특히 오존 농도의 경우, 전압 상승에 의한 농도 증가 정도가 Cl2 농도에 비해 미미하였다. 모든 전압에서 NaCl의 혼합량에 비례하여 산화제의 생성량 또한 비례하여 증가하였으나 전류 또한 증가하여 산화제 생성 수율은 감소하는 경향을 보였다. 따라서 산화제의 생성량이 부족한 경우 NaCl의 투입을 고려하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다.
각 전압별 투입 에너지 대비 복합산화수 생성 효율이 가장 좋은 조건은 NaCl이 혼합되지 않은 2, 3 V였으나, 3 V에서 생성된 HOCl 농도를 보았을 때 2 V 조건의 약 17 배 수준으로 높은 농도를 보여주었다. 따라서 NaCl을 넣지 않은 3 V, HCl 2.2% 최적 전기분해 조건으로 결정하고 이후 실험을 진행하였다.
복합 산화 미스트의 제조
상기 실험을 통해 생성된 복합 산화수의 미스트 생성을 위해 실험실 규모 실험을 수행하였다. 회분식 전기분해 실험을 통해 생성된 산화제를 상용화된 가습기를 이용하여 생성하였으며, 이때의 전력 소비량 및 mist 생성량을 고찰하였다.
미스트 생성 실험은 시중 상용화된 가습기(UHH-505W, 한일전기)를 이용하여 생성하였으며 가습기의 부품 사양 및 규격은 아래와 같다.
규격: 150W*322D*303H*아크릴, 중량: 3.2 kg, 용량: 5 L, 정격전압: 단상 220V, 60Hz, 소비전력: 가열식 최대 110W, 초음파식 최대 35W, 가습량: 최대 400 mL/h, 초음파 전극: 1개
전력 소비량은 SJPM-C16 전력측정기를 사용하였다. 회분식 전기분해 실험을 통해 생성된 산화제를 가습기에 채워 시간당 미스트로 전환되는 산화제 양을 정량 측정하였다.
그 결과, 소모된 물의 양은 300 mL였으며, 이는 6 mL/min 으로 환산할 수 있다. 전력의 경우 30.8 W, 전압의 경우 214 V, 전류의 경우 0.143 A인 것으로 나타났으며 이를 월 평균 전기 사용량(401-500 kWh)로 환산하였을 때 전기요금은 417.7원인 것으로 나타났다. 따라서 1 mL의 mist를 1달간 생성할 때 전기 요금은 1.39원/month 로 계산할 수 있으며, 이를 mist 생성의 경제성 평가에 활용할 계획이다.
실험용 탈취장치
본 기술개발을 통해 제작된 실험용탈취장치는 크게 전해모듈 및 Mist 생성모듈로 나누어져 있다. 구체적으로 전해모듈에서 복합산화수를 만들기 위한 원료는 상기 도출된 최적 조건에 따라 2% 묽은 염산(HCl)을 사용한다. 통상 공업적으로 사용하는 진한 염산은 농도가 35%이며 이것을 그대로 사용하면 HCl이 기화하여 인체에 해로우나 약 15% 이하의 농도에서는 HCl이 기화되지 않으며 더욱 10%이하의 농도에서는 인체에 접촉하여도 큰 위험성은 없다. 이 묽은 염산을 정량주입펌프로 정밀하게 공급량을 조절하여 전해반응조로 보낸다.
전극반응이 일어난 원액은 pH가 낮고 산화제 농도도 높기 때문에 전해반응이 일어난 후 공급원료액의 1,000~2,000배 범위의 수돗물을 공급 받아 혼합을 시키면 원하는 농도의 복합산화제를 얻을 수 있다. 수돗물을 공급 받는 공정은 다음과 같은 부품으로 구성된다.
수도수의 압력은 3kg/㎠ 이상 되기 때문에 감압밸브를 부착하여 압력을 낮추고 일정 유량이 흐르는 것을 감지하기 위해 유량센서를 연결한 다음 전반적인 ON-OFF동작을 하기 위해 솔레노이드 밸브를 설치한다. 이러한 공정을 거쳐 생성된 복합산화수는 저장탱크에서 저장이 되는 데 용해도가 낮은 수소는 물에서 분리 석출되어 대기중으로 방출된다.
전해모듈의 주요 부품의 사양 및 규격은 아래와 같다.
전해조: 100W*30D*300H*아크릴, 양극: 6cm*20cm*0.5t*이리듐, 2개의 음극: 6cm*20cm*0.5t*STS316, 정류기: DC6V*40A, 솔레노이드 밸브: 15A, 유량센서: 15A, 감압밸브: 15A, 링펌프: 40mL/min *DC24V, 약품용기: PE*1000mL, PCB 1개, 제어반: 600W*300D*1200H
전극 및 전해조의 구성은 아래와 같다.
우선 전극 재질은 양극의 경우 티타늄표면에 전극촉매물질을 코팅하였으며, 촉매물질의 주성분은 lrO2 + RuO2이며 기타 보조촉매물질 추가로 혼합하였다. 코팅의 두께는 30㎛이다. 음극의 경우 재질은 STS316을 사용하였다. 양극과 음극 모두 규격은 6cm*20cm*0.5t로 구성하였다. 전극의 전류밀도는 0.1~0.2 A/㎠ 였으며, 전극 간격은 3mm를 유지하였다. 이렇게 구성된 전극을 100W*30D*300H 규격의 전해조에 설치하였다.
정류장치의 제원은 다음과 같다. Input 2P*220V*60Hz, Output DC V 0-10V 및 DC A 0-50A로 구성되어 있다. 정격용량은 1KVA 이며, 정전압 및 정전류를 공급 가능하다.
본 탈취장치는 전해반응조에 유량을 조절한 수돗물 및 원료공급장치를 통해 유량을 조절한 HCl이 혼합기에서 혼합되어 희석된 복합산화수를 생성하며 이를 저장탱크에 저장후 필요에 따라 사용할 수 있는 시스템을 갖추고 있다. 희석수 유량은 30-192 L/hr 범위내에서 조절이 가능하다. HCl의 경우 10 또는 20 mL/min 의 유량을 선택할 수 있으며 전해조의 용량은 100 mL 이므로 체류시간은 5분, 10분이다.
제작된 pilot scale 복합산화수 생성장치를 이용한 최적 복합산화수 연속 생성조건을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 실험 방법은 다음과 같다. 회분식 실험에서 도출된 최적 전압 조건은 3 V였으나 연속식에서의 생성 효율 검증을 위해 본 실험에서는 전압 2-4 V, HCl 농도 2.2%(w/v) 조건에서 실험을 수행하였다. HCl 유입 체류시간은 5분으로 하였으며, 수돗물을 이용한 희석은 하지 않았다.
Pilot scale 전기분해장치의 연속 운전 결과
2.2% HCl를 pilot scale 복합산화수 생성장치에 공급하여 전기분해를 실시한 결과는 표 2와 같다.
Figure 112016110562961-pat00004
염산 용액이 전극 표면을 빠르게 흘러가면서 반응물의 공급과 생성물의 유출이 원활히 진행됨에 따라 연구실 회분식 결과와 유사한 전류가 관찰되었으며, 이에 따라 각 산화물의 농도 조성 또한 유사한 경향을 보여주었다. 특히 3 V, 2.2% 조건에서의 전류효율은 91.65%로 매우 높은 효율을 보여주었다. 실험한 네 가지 조건 모두 산화수 생산량을 30 L/hr 이상으로 유지할 수 있었다. HRT 5 min, 3.5 V 조건을 제외한 모든 조건에서 오존 농도와 HOCl 농도가 각각 정량목표치인 1 mg/L 및 30 mgCl2/L를 상회하여 상용화가 가능한 수준의 소독장치의 구성 및 성능을 입증하였다.
산화제 수율이 가장 높은 조건은 3 V, 체류시간 5분으로, 이때의 전류는 2 A 였으며 투입된 전자의 91.64%가 산화제로 전환되었다. 이때의 복합산화수 내 존재하는 HOCl 및 O3 성상은 자체분석 및 공인성적발급기관의 분석을 통하여 검증하였다. 문헌조사 결과 일반적인 산화제 전환 효율은 62.7~83%의 범위를 보여주고 있어 본 실험의 산화제 전환율이 매우 높은 수준임을 확인하였다.
실험용전기분해장치를 통해 생성된 복합전해수를 초음파로 기화하여 탈취 및 소독을
수행할 수 있는 실험용 탈취장치를 구성하였다.
실험용 탈취장치는 전기분해장치에서 생성된 복합전해질 또는 수돗물을 대상으로 초음파를 조사하여 기화, 악취물질의 저감을 목적으로 제작되었으며 효율 극대화를 위해 오존 발생기를 설치하여 초음파에 의해 생성된 mist와 혼합 분사가 가능하도록 제작하였다.
복합전해질 또는 수돗물을 담는 용기와 오존가스 line, 산화수 유입 line 모두 스테인레스로 구성되어 부식을 방지하였다.
산화수 유입 line으로 전기분해장치에서 생성된 복합산화수가 유입되며, 전해조 수위센서로 산화수의 유입량을 조절한다. 초음파발진기 또한 수위센서가 장착되어 있으며,저수위일 때 작동을 정지시켜 초음파발진기 진동자를 보호하였다.
초음파 발진기를 이용하여 mist를 생성하였을 때 복합산화수 또는 수돗물의 시간당 소모량을 측정한 결과, 3 L/hr 의 속도로 용액에서 mist로 전환됨을 확인하였다.
탈취장치 하단부에는 오존생성기가 장착되어 오존 생성 및 혼합을 선택적으로 수행할 수 있다. 오존생성장치의 오존 발생량은 3 g O3/hr 또는 1,400 mL/hr 이며 필요시 1~15 L/min 의 송풍 장치를 이용하여 희석주입을 할 수 있다.
생성된 mist는 탈취장치 최상단부에 위치한 300 m3/hr의 팬을 이용하여 외부의 공기를 용기에 유입시키며, 유입된 공기는 mist를 밀어내어 정량적으로 유출부를 통해 빠져나간다. 따라서 실험용 탈취장치를 통해 생성된 mist와 악취물질을 반응조 내에서 정량적으로 반응시킬 수 있을 것으로 판단하여 반응조를 제작하였다.
반응조의 유효부피는 70 L 이며, 유입부에서 Mist와 악취물질이 혼합 유입되어 70 L 반응조 내에서 반응 후 유출구에서 배출된다. 5도의 악취물질을 처리하기 위해 표 3을 참고하여 암모니아, 황화수소, 아세트알데히드 3가지 물질을 5도 농도에 맞춰 주문 제작하였다.
Figure 112016110562961-pat00005
제작된 악취물질의 농도 검증 및 추후 탈취실험의 정량적 농도 분석을 위해 실험을 통해 정량 농도 여부를 확인하였다. 실험 방법은 다음과 같다. 제작된 악취물질이 충진된 용기에서 테트라백을 이용해 가스를 포집하였으며, 포집된 가스를 기체 채취기(GV-100S, GASTEC) 및 해당 악취물질 검지관 (암모니아: NH3-3L; 0.5~78 ppm, 아세트알데히드: CH3CHO-92L; 1~20 ppm, 황화수소: H2S-4LB; 0.5~12 ppm)을 이용하여 정량적으로 측정하였다. 실험 결과, 검지관을 이용한 악취물질 정량 분석은 농도의 근사치를 손쉽게 알아낼 수 있는 것으로 나타났다.
상기에서 서술한 복합 산화수 발생장치 및 탈취장취를 이용하여 탈취 실험을 수행하였다. 실험 방법은 다음과 같다. 악취가스용기에 유량계를 설치하여 10 L/min의 속도로 반응조에 악취가스를 분사하였으며, 수돗물만을 이용하여 mist를 만들어 분사하였을때, 오존장치만을 작동하여 15 L/min 의 속도로 분사하였을 때, 오존장치와 수돗물 mist를 혼합하여 분사하였을 때의 탈취능을 평가하였으며, 암모니아의 경우 산화제를 이용한 mist 생성 및 탈취 실험을 수행하여 제거 가능성을 보았다. 모든 실험은 반응조 내에서 다양한 조건에서 생성된 탈취물질과 악취가스가 10분간 혼합된 후의 유출 농도를 측정하였다. 실험 결과를 표 4에 정리하였다.
Figure 112016110562961-pat00006
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 혼합 수용액 저장탱크
200 : 전해 반응조
300 : 미스트 생성조
310 : 초음파 발진기
400 : 오존 공급제어부
420 : 오존 공급부
421 : 오존 저장탱크
422 : 압력 조절부
423 : 오존 주입관
423-a : 멤브레인 디퓨저
423-b : 개폐부
500 : 외부 송풍부
510 : 송풍관
520 : 송풍팬
530 : 배출구
600 : 미스트 배출 유로
610 : 내부 송풍부

Claims (10)

  1. 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치에 있어서,
    묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조;와
    초음파 발진기가 구비되며, 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성조;와
    상기 미스트 생성조와 연결되어, 오존을 공급을 제어하기 위한 오존 공급제어부;와
    외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 외부 송풍부;와
    상기 미스트 생성조와 상기 외부 송풍부를 연결하는 미스트 배출 유로;를 포함하며,
    상기 미스트 배출 유로는
    생성된 복합 산화 미스트의 배출 속도를 조절하기 위한 내부 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오존 공급제어부는
    미스트 생성조 내부의 오존 농도를 센싱하기 위한 오존 센싱부;와
    미스트 생성조에 오존을 공급하기 위한 오존 공급부;와
    상기 오존 센싱부로부터 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 연동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 오존 공급부는
    오존을 저장하는 오존 저장탱크와;
    상기 오존저장탱크 내의 압력을 조절하기 위한 압력 조절부와;
    미스트 생성조와 연결되어 상기 오존 저장탱크에 저장된 오존을 주입하기 위한 오존 주입관을 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 오존 주입관은
    오존을 확산시켜 복합 산화 미스트와 접촉 표면적을 높이기 위한 볼 형상의 멤브레인 디퓨저를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탈취 장치는
    외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱부;와
    상기 악취가스 센싱부로부터 악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 송풍부는
    송풍관과;
    송풍관의 일측에 형성되는 송풍팬을 포함하되,
    상기 송풍팬에 의해 외부 악취가 유입되고, 유입된 외부 악취가 미스트 배출 유로로부터 배출된 복합 산화 미스트와 혼합됨과 동시에 송풍관의 타측으로 배출되는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 장치.
  7. 삭제
  8. 복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법에 있어서,
    전해 반응조에서 묽은 염산과 전해질이 혼합된 혼합수용액을 수용하는 혼합 수용액 저장탱크로부터 혼합 수용액을 공급받아 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응단계(S100);와
    미스트 생성조에서 상기 전해 반응조로부터 복합 산화수를 공급받아 초음파를 이용하여 미스트화시켜 복합 산화 미스트를 제조하는 미스트 생성단계(S200)와;
    상기 복합 산화 미스트의 오존 농도를 센싱하는 오존 센싱단계(S300);와
    센싱된 오존 농도값을 받아 기설정된 오존 농도값 이하이면 오존 공급부에서 오존을 공급하고, 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급 및 제어단계(S400);와
    외부의 악취를 유입시키고, 제조된 복합 산화 미스트를 배출시키는 송풍단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 오존 공급 및 제어단계(S400)는
    센싱된 오존 농도 값을 받는 오존 농도 수신단계(S410);와
    기설정된 오존 농도값 이하일 경우, 오존 저장탱크에 저장된 오존을 오존 주입관으로 보내는 오존 이송단계(S420)와;
    오존이 상기 오존 주입관 내에 구비된 볼 형상의 멤브레인 디퓨저를 지나면서 복합 산화 미스트에 확산되는 오존 확산단계(S430);와
    복합 산화 미스트에 공급된 오존이 기설정된 오존 농도값을 초과하면 오존 공급을 차단하는 오존 공급차단단계(S440)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 탈취 방법은
    외부 송풍부로부터 유입되는 악취 가스의 종류와 농도를 센싱하는 악취가스 센싱단계;와
    악취 가스의 종류와 농도값을 받아 기설정된 값을 초과하면 복합 산화 미스트의 생성 속도, 배출 속도 및 오존의 농도를 증가시키는 악취가스 연동 제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    복합 산화 미스트 분무에 의한 탈취 방법.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210040889A (ko) * 2021-03-25 2021-04-14 주식회사 수본 분무상태 조절이 가능한 살균 소독용 미스트 샤워 장치
KR102300809B1 (ko) * 2021-03-02 2021-09-10 주식회사 수본 살균 소독용 미스트 샤워 장치
KR20220071993A (ko) 2020-11-23 2022-06-02 정응식 초미세입자 수분과포화 분무방식의 바이러스 소독장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102255375B1 (ko) * 2018-12-03 2021-05-25 이진호 음식물쓰레기처리장치의 배출증기의 탈취 및 응축 효율을 극대화하는 미스트 고압분사식 응축시스템
CN115159658A (zh) * 2022-06-14 2022-10-11 湖南利湘环保科技有限公司 一种抑制河道水体和底泥恶臭的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003225532A (ja) 2001-11-29 2003-08-12 Daiju:Kk 気体中に含まれる物質の除去方法およびその装置
KR100795668B1 (ko) 2005-12-02 2008-01-21 산요덴키가부시키가이샤 공기 제균 장치
JP2008278941A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Jfe Techno Research Corp アンモニア性臭気の消臭組成物
JP2014506496A (ja) 2011-01-24 2014-03-17 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド オゾンおよび噴霧流体を用いる浄化システム
JP5807232B2 (ja) 2008-09-10 2015-11-10 ナノミストテクノロジーズ株式会社 脱臭装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100011542U (ko) * 2009-05-19 2010-11-29 주식회사 스터메드 살균수 분무 장치
KR20130035435A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 (주)일신종합환경 악취제거장치
KR20150005010A (ko) * 2013-07-04 2015-01-14 이주봉 염소와 오존을 포함하는 살균수 처리장치
JP6210917B2 (ja) * 2014-03-26 2017-10-11 トスレック株式会社 ナノバブル製造装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003225532A (ja) 2001-11-29 2003-08-12 Daiju:Kk 気体中に含まれる物質の除去方法およびその装置
KR100795668B1 (ko) 2005-12-02 2008-01-21 산요덴키가부시키가이샤 공기 제균 장치
JP2008278941A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Jfe Techno Research Corp アンモニア性臭気の消臭組成物
JP5807232B2 (ja) 2008-09-10 2015-11-10 ナノミストテクノロジーズ株式会社 脱臭装置
JP2014506496A (ja) 2011-01-24 2014-03-17 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド オゾンおよび噴霧流体を用いる浄化システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220071993A (ko) 2020-11-23 2022-06-02 정응식 초미세입자 수분과포화 분무방식의 바이러스 소독장치
KR102300809B1 (ko) * 2021-03-02 2021-09-10 주식회사 수본 살균 소독용 미스트 샤워 장치
KR20210040889A (ko) * 2021-03-25 2021-04-14 주식회사 수본 분무상태 조절이 가능한 살균 소독용 미스트 샤워 장치
KR102282852B1 (ko) * 2021-03-25 2021-07-28 주식회사 수본 분무상태 조절이 가능한 살균 소독용 미스트 샤워 장치

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