KR101928157B1 - 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템 - Google Patents

미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템에 관한 것으로서, 특히 축사나 발효건조실에서 포집된 오염공기의 유입구(201) 및 여과된 공기배출구(202)가 구비되며, 세정수가 내부 바닥에 일정 높이로 채워지는 세정탑(200); 세정탑(200)의 세정실을 횡방향으로 가로막도록 설치되며, 전후로 관통된 공기통로(301)가 다수 층을 이루어 형성되고, 공기통로(301)을 향하여 세정수분산홀(302)이 상하면에 무수히 형성된 담체형 필터(300); 세정탑(200) 내부에 설치되며, 다수의 분배관(211)에 구비된 노즐로 세정수를 담체형 필터(300)에 살포하는 세정수공급관(210); 세정탑(200) 내부의 공기 흐름을 유도하는 흡입팬(240);으로 구성되어 담체형 필터(300)의 공기통로(301)를 통과하는 오염공기의 오염물질을 세정수분산홀(302)에서 분산되어 흘러내리는 세정수가 제거하여 여과 효율이 증대되게 한 것이며, 담체형 필터(300)는 공기통로(301)를 이루는 전방접지부(311)와 후방접지부(312)가 지그재그의 파형으로 구비되는 다수의 필터유니트(310)를 공기통로(301)가 육각의 벌집 형태를 이루도록 횡방향으로 연속 적층 결합하고, 각 필터유니트(310)는 전방접지부(311) 및 후방접지부(312)에 구비한 융착돌기(313) 및 돌기홀(314)에 의해 연속 조립되게 한 것으로서 담체형 필터(300)에서 호기성 미생물 증식으로 통과하는 오염공기의 분진과 오염물질 여과 처리효율이 증대되고, 담체형 필터는 흘러내리는 세정수에 의해 저절로 청소가 되므로 자주 청소하거나 교체해 줄 필요가 없어 유지 보수에 따른 비용 절감의 효과가 있는 것이다.

Description

미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템{Odor removing wash tower system of fermentation room and stable using microorganism}
본 발명은 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템에 관한 것으로서, 특히 축분이나 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 발효 건조하는 발효건조실이나 축사에서 발생하는 다량의 오염공기(분진과 수증기 및 악취가스가 다량 함유되어 오염된 공기)가 세정탑 내부로 유입되면 그 오염공기를 효과적으로 여과 처리하여 깨끗한 공기를 배출시킬 수 있는 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 축사에서는 다량의 축분이 발생 되며, 이러한 축분이나 음식물쓰레기, 오ㆍ폐수에 함유된 오니 등의 각종 유기성 폐기물을 그대로 땅 속에 매립하여 처리할 경우는 지하수에서 악취가 나게 되는 등 수질 오염은 물론 주변 환경을 심하게 오염시키게 된다.
그러므로 상기 유기성 폐기물은 환경 오염 방지를 위해서 땅 속에 매립시키는 것보다는 유기성 폐기물을 발효 건조시켜서 퇴비로 만들어 재활용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
그런데, 유기성 폐기물을 뒤섞어주지 않고 쌓아둔 상태로 자연 발효시킨 퇴비는 각종 부패성 세균들이 왕성하게 번식한 상태이므로 이를 사용한 농작물은 부패성 세균들로 인해 쉽게 병들고 잡초가 무성하게 된다.
그러므로 유기성 폐기물로 퇴비를 만들 때는 발효건조실의 발효조에서 수분조절제와 주기적으로 함께 뒤섞어주는 발효 건조방식을 사용하여 호기성 미생물이 다량 배양된 퇴비로 만들어주는 것이 바람직하며, 이러한 퇴비는 농작물에 유익한 퇴비가 될 수 있다.
그러나 발효건조실의 발효조에서 유기성 폐기물을 교반 하면서 발효 건조시키면 다량의 분진과 함께 호기성 미생물에 의해 상당한 발효 열이 발생하며, 외부에서 발효건조실 내부로 공급되는 공기와 발효열에 의해서 유기성 폐기물에 함유되어 있던 수분은 수증기로 변해 증발된다.
즉, 유기성 폐기물을 퇴비로 만드는 동안 발효건조실 내부에는 다량의 분진과 발효 열에 의한 수중기 및 악취가스가 가득 차게 되며, 이는 발효건조실을 출입하는 작업자들에게 호흡기 질환 등 각종 직업병을 유발시키는 주요 요인이 되고 있다.
또한 상기 수증기와 분진 및 악취가스는 발효건조실 내부에 설치되는 발효교반차 등의 각종 장비를 급속히 부식시키고 전자 장비의 작동오류를 유발하고 있다.
이를 위해서 발효건조실의 수증기와 분진 및 악취가스를 따로 포집한 다음 외부의 여과처리설비로 보내어 여과처리 후 대기중으로 배출하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
그러나 고가의 여러 가지 여과필터를 사용하는 종래의 악취가스 여과장치는 주기적으로 여러 필터를 교체해 주어야 하므로 유지보수 비용이 과다하게 소요되어 퇴비의 생산 원가를 상승시키게 된다.
습식세정방식으로 여과하는 장치는 악취를 제거하기 위해 고가의 약품을 주기적으로 투입하여야 하므로 2차 환경오염을 유발하는 점과 약품비용이 과다하여 유지비용이 많이 소요되면서도 악취가스 처리 효과는 미흡한 편이며, 대용량을 처리하려면 더 넓은 면적의 처리시설을 구비하여야하므로 설치비용이 많이 소요된다.
상기 문제점 해결을 위해 개발된 선행기술로는 아래의 특허문헌에 개시된 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0038500호(2011.04.14.공개)의 "세정탑을 이용한 발효건조실과 축사의 오염공기 탈취장치"가 있다.
상기 선행기술은 본원 출원인이 개발하여 특허등록 제10-1112079호로 등록받은 것으로서, 축사나 발효건조실 일측에 호기성 미생물이 투입된 세정수가 내부 바닥에 일정 깊이로 채워지는 세정탑을 구비하고, 세정탑 내부 상단에는 통과되는 공기에 세정수를 살포하는 급수관과 여과망을 설치하며, 세정탑의 외부 일측에는 퇴수구나 드레인관을 통해 퇴수된 세정수가 침출수와 함께 발효 액비화하는 집수정탱크를 설치하여 반복 살포되는 세정수와 발효액비에 의해 오염공기가 탈취되게 한 것이다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0038500호(2011.04.14.공개)의 "세정탑을 이용한 발효건조실과 축사의 오염공기 탈취장치"
상기의 본원 출원인이 특허 등록받은 선행기술은 악취공기가 세정탑 내부를 통과하는 동안 악취공기에 세정수를 단순 살포하여 악취공기에 함유된 분진과 같은 오염물질이 제거되게 하는 것으로서, 아무리 미세하게 세정수를 살포하여도 악취공기의 분진과 오염물질은 세정수에 묻어 하강 되는 것보다 그대로 통과되는 비율이 더 많다고 할 수 있으며, 이에 오염물질이 그대로 함유된 공기를 걸러주는 여과필터는 급속히 여과기능이 떨어지게 되므로 고가의 여과필터를 매우 자주 청소 및 교체해 주어야만 하는 번거로움이 있으며, 이는 퇴비의 생산 원가 상승의 요인이 되고 있다.
본 발명은 상기한 선행기술의 문제점을 개선하고자 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 축사나 발효건조실에서 포집한 오염공기가 세정탑 내부로 유입되면 그 오염공기를 효과적으로 여과 처리하여 깨끗한 공기를 배출 및 공급할 수 있는 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명은 축사나 발효건조실에서 포집된 오염공기를 세정하는 세정탑 시스템으로서, 선단에는 오염공기포집관과 연결된 오염공기의 유입구가 구비되고, 후단에는 공기배출구가 구비되며, 세정수가 내부에 일정 높이 채워지는 세정탑; 세정탑의 세정수 속에 하단이 유입된 상태로 세정실을 횡단하여 가로막도록 세정탑에 설치되며, 정면과 후면에 벌집 형태로 다수의 공기통로가 여러 층을 이루어 형성되고, 공기통로를 향하여 세정수분산홀이 상하에 무수히 형성된 담체형 필터;로 구성하고,
세정탑의 세정실 내부에 설치되며, 분배관을 통해 세정수를 담체형 필터에 살포하는 세정수공급관; 세정탑 내부의 공기 흐름을 유도하기 위해 설치되는 흡입팬;으로 구성하면 담체형 필터의 공기통로를 통과하는 오염공기의 오염물질을 담체형 필터에서 고르게 분산되어 흘러내리는 세정수가 효과적으로 제거할 수 있어 오염공기의 여과 효율이 증대되므로 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명은 축사나 발효건조실에서 포집한 오염공기가 유입되는 세정탑 내부에 횡방향으로 공기통로가 무수히 형성된 담체형 필터를 설치하고 그 담체형 필터에 세정수를 살포하면 세정수가 담체형 필터의 상부에서 하부로 공기통로를 향하여 형성된 무수한 홀을 통해 분산되어 흘러내리면서 담체형 필터를 통과하는 오염공기의 분진과 오염물질을 여과 처리하며, 호기성 미생물이 증식되는 것이므로 처리 효율이 상당히 뛰어난 것이며, 담체형 필터는 흘러내리는 세정수에 의해 저절로 청소가 되므로 자주 청소하거나 교체해 줄 필요가 없어 유지 보수에 따른 비용 절감의 효과도 상당히 있는 것이다.
도 1 은 본 발명의 세정탑이 축사나 발효건조실 일측에 설치되어 오염된 공기가 포집되어 공급되는 상태를 보인 전체 측면도
도 2 는 본 발명의 세정탑에 설치되는 담체형 필터의 사시도
도 3 은 본 발명의 세정탑에 설치되는 담체형 필터의 측면도
도 4 는 본 발명의 담체형 필터에 공기통로가 벌집 형태로 구성된 것을 보인 일부 확대도
도 5 는 본 발명의 필터유니트로 담체형 필터를 조립하는 상태도
도 6 은 본 발명의 담체형 필터 상면에 세정수분산홀이 형성된 구조도
이하에서는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 구성 및 작용을 실시예별로 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 세정탑이 축사나 발효건조실 일측에 설치되어 오염공기가 포집되어 공급되는 상태를 보인 전체 측면도, 도 2 는 본 발명의 세정탑에 설치되는 담체형 필터의 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 세정탑에 설치되는 담체형 필터의 측면도, 도 4 는 본 발명의 담체형 필터에 벌집 형태의 공기통로가 구비된 상태도로서, 이에 도시된 본 발명은 축사나 발효건조실(100)의 내부에 설치된 오염공기포집관(110)으로 포집된 오염공기를 세정탑(200)으로 보내어 오염물질을 세정한 후 방출하거나 공급하는 세정탑 시스템이다.
즉, 상기 세정탑(200)은 축사나 발효건조실(100)의 실내 또는 실외에 설치되며, 선단에 오염공기포집관(110)을 통해 포집된 오염공기의 유입구(201)가 구비되고, 후단에는 여과처리된 공기배출구(202)가 구비되며, 세정수가 내부 바닥에 일정 높이의 수위로 채워진다.
그리고, 상기 세정탑(200) 내부에는 세정수 속에 하단이 유입된 상태로 세정실을 횡방향으로 횡단하여 가로막도록 담체형 필터(300)가 설치되며, 담체형 필터(300)는 정면과 후면에는 관통된 공기통로(301)가 다수의 층을 이루도록 연속 형성되고, 공기통로(301)를 향하여 세정수를 분산시켜 낙하시키는 세정수분산홀(302)이 상,하면에 무수히 형성되어 호기성 미생물이 증식되는 구조이다.
그리고 세정탑(200)의 세정실 내부에는 횡방향으로 횡단하여 세정수공급관(210)이 설치되며, 상기 세정수공급관(210)은 다수의 분배관(211)에 설치된 노즐을 통해 수중펌프(230)로 펌핑되는 세정수를 담체형 필터(300)에 살포하여 준다.
그리고, 세정탑(200)의 일측에는 세정탑(200) 내부의 원활한 공기 흐름을 유도하기 위해 덕트(207)와 흡입팬(240)이 설치된다.
도면중 미설명 부호 (205)는 세정탑(200)의 퇴수구, (206)은 세정탑(200) 내부에 일정 높이로 채워진 세정수의 드레인관이며, (230)은 세정탑(200)에 채워진 세정수를 세정수공급관(210)으로 보내주는 수중펌프이다.
그리고 상기 세정탑(200)은 내부의 세정상태를 확인할 수 있도록 출입문(203)과 확인창(204)이 구비된다.
이러한 본 발명의 세정탑(200)은 내부에 일정 높이의 수위를 채워지는 세정수에 다량의 호기성 미생물을 투여하여 사용하는 것이 바람직하며, 흡입팬(240)을 가동시키면 축사나 발효건조실(100)의 오염공기포집관(110)을 통해 포집된 오염공기가 세정탑(200) 내부로 유입된다.
그리고 수중펌프(230)를 가동시키면 세정탑(200)의 세정수를 세정수공급관(210)으로 펌핑 공급하여 분배관(211)의 노즐을 통해 담체형 필터(300)에 고르게 세정수를 살포하여 준다.
여기서 상기 담체형 필터(300)는 세정탑(200)의 세정실 내부를 횡단하여 횡방향으로 설치된 것이므로 세정탑(200) 내부로 유입된 오염공기는 담체형 필터(300)의 공기통로(301)를 통과하여야만 후방의 공기배출구(202) 쪽으로 배출될 수 있다.
이때 상기 담체형 필터(300)의 공기통로(301)는 수평의 직선적으로 형성된 것이 아니라 파형으로 만곡된 형태를 이루고 있어서 공기의 흐름이 직선형에 비해 공기통로(301) 상에 좀 더 오래 머물면서 통과된다.
그리고, 담체형 필터(300)의 맨 위층 공기통로(301)에서 맨 아래층 공기통로(301)에 형성된 세정수분산홀(302)들은 서로 간에 지그재그로 엇갈리는 형태를 이루도록 형성되어 있어서 세정수는 매우 고르게 분산되는 상태로 낙하 된다.
그러므로 상기 분배관(211)의 노즐을 통해 살포되는 세정수는 상하 지그재그로 어긋나있는 세정수분산홀(302)을 통해 고르게 분산되는 상태로 각 층의 공기통로(301)를 향하여 흘러내리게 되며, 이에 의해 각 층의 공기통로(301)를 통과하는 오염공기의 오염물질은 세정수분산홀(302)을 통해 흘러 내리는 세정수에 양호하게 흡착되면서 함께 흘러내리게 된다.
이때 미생물이 포함된 세정수를 살포하면 오염공기에 함유된 분진이나 수증기 및 악취가스를 더 양호하게 흡착하여 떨어뜨려 주므로 오염공기의 세정력을 높힐 수 있다.
이러한 본 발명의 담체형 필터(300)는 공기통로(301)가 파형을 이루도록 전방접지부(311)와 후방접지부(312)가 지그재그로 구비된 다수의 필터유니트(310)로 형성하되 각 필터유니트(310)를 횡방향으로 연속 적층하여 결합하면 공기통로(301)가 육각의 벌집 형태를 이루도록 함이 바람직하다.
이와 같이 필터유니트(310)들에 의한 공기통로(301)가 벌집 형태를 이루면 외부에서 물리적 힘이 가해지거나 강한 흡입팬(240)에 의한 흡입력이 강하게 발생하더라도 완충력과 복원력이 뛰어나므로 공기통로(301)가 원래의 벌집 형태를 그대로 유지할 수 있어서 공기의 통과율이 양호한 것이다.
그리고 상기 담체형 필터(300)는 필터유니트(310)의 전방접지부(311)에 융착돌기(313)를 형성하고, 후방접지부(312)에는 융착돌기(313)가 끼워지는 돌기홀(314)을 형성하여 다수의 필터유니트(310)를 상기 융착돌기(313)와 돌기홀(314)에 의해 연속적인 열융착 방식으로 결합되게 할 수 있는 것으로서, 이는 담체형 필터(300)를 필요한 사이즈로 연속 적층 시켜 만들 때 서로 간의 결착력을 보다 견고하게 유지시킬 수 있어 바람직한 것이다.
또한, 상기 담체형 필터(300)를 통해 여과된 공기는 세정탑(200)의 공기배출구(202)를 통해 곧바로 대기중에 배출되게 하여도 되지만, 공기배출구(202)에 배기덕트(207)를 연결하여 멀리 유도시켜 방출되게 할 수도 있으며, 또는 상기 배기덕트(207)를 건조된 퇴비나 톱밥 또는 우드칩 등의 담채로 이루어진 바이오필터층이 있는 처리조에 연결하여 2차 처리된 후 방출되게 할 수도 있다.
그리고, 상기 세정탑(200) 내부에는 겨울철에 미생물이 포함된 세정수가 동결되는 것을 방지하기 위해 히팅부를 설치하면 겨울철에도 세정탑(200)의 세정 작업을 양호하게 행할 수 있다.
또한 세정탑(200) 일 부위에 설치된 출입문(203)과 확인창(204)을 통해 세정작업 상태를 수시로 파악할 수 있으므로 세정탑(200) 구동에 따른 이상 유무를 적시에 확인하여 조치를 취할 수 있다.
100 : 축사나 발효건조실 110 : 포집관
200 : 세정탑 201 : 유입구
202 : 공기배출구 203 : 출입문
210 : 세정수공급관 211 : 분배관
230 : 수중펌프 240 : 흡입팬
300 : 담체형 필터 301 : 공기통로
302 : 세정수분산홀 310 : 필터유니트
311 : 전방접지부 312 : 후방접지부
313 : 융착돌기 314 : 돌기홀

Claims (3)

  1. 축사나 발효건조실(100)의 내부 상단에 설치된 오염공기포집관(110)을 통해 포집되는 오염공기를 세정하는 세정탑을 구성함에 있어서,
    축사나 발효건조실(100)의 실내 또는 실외에 설치되며, 선단에는 오염공기포집관(110)을 통해 포집된 오염공기의 유입구(201)가 구비되고, 후단에는 여과처리된 공기의 공기배출구(202)가 구비되며, 세정수가 내부 바닥에 일정 높이로 채워지는 세정탑(200);
    세정탑(200)의 세정수 속에 하단이 유입된 상태로 세정실을 횡방향으로 횡단하여 가로막도록 세정탑(200)에 설치되며, 정면과 후면에는 관통된 공기통로(301)가 다수의 층을 이루도록 연속 형성되고, 상면에서 하부로는 공기통로(301)를 향하여 세정수를 분산시켜 낙하시키는 세정수분산홀(302)이 무수히 형성된 담체형 필터(300);
    세정탑(200)의 세정실 내부에 횡방향으로 횡단 설치되며, 다수의 분배관(211)에 설치된 노즐을 통해 세정수를 담체형 필터(300)에 살포하여 공급하는 세정수공급관(210);
    세정탑(200) 내부의 공기 흐름을 유도하기 위해 설치되는 흡입팬(240);으로 구성하되,
    상기 담체형 필터(300)는
    공기통로(301)가 파형을 이루도록 전방접지부(311)와 후방접지부(312)가 지그재그로 구비되는 다수의 필터유니트(310)로 형성하고, 각 필터유니트(310)를 횡방향으로 연속 적층하여 결합하면 공기통로(301)가 육각의 벌집 형태를 이루도록 하여
    공기통로(301)를 통과하는 오염공기의 오염물질을 담체형 필터(300)에서 고르게 분산되어 흘러내리는 세정수가 제거토록 하여 효율이 증대되게 한 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    담체형 필터(300)는,
    필터유니트(310)의 전방접지부(311)에는 융착돌기(313)를 형성하고, 후방접지부(312)에는 융착돌기(313)가 끼워지는 돌기홀(314)을 형성하여
    다수의 필터유니트(310)를 상기 융착돌기(313)와 돌기홀(314)에 의해 열융착 결합한 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 축사나 발효건조실의 악취제거 세정탑 시스템.
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