KR102047210B1

KR102047210B1 - 복합탈취장치

Info

Publication number: KR102047210B1
Application number: KR1020190053448A
Authority: KR
Inventors: 조창균; 변상철
Original assignee: 주식회사 창우엔바이로
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2019-12-02

Abstract

본 발명은 일측에는 악취가스가 유입되는 가스유입구(11)가 형성되고, 내부에는 유입된 악취가스를 정화시키는 정화수단이 각각 구비되며 서로 연통되는 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)가 순차배열되며, 타측에는 정화수단에서 정화된 가스가 배출되는 가스배출구(13)가 형성된 본체(10); 상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에 구비되며, 흡입팬(1)에 의해 가스유입구(11)로 유입된 악취가스에 물을 미스트 형태로 분사하는 분무노즐(21)과, 이 분무노즐(21)의 후방에 위치되며 유입된 먼지와 수용성 악취가스를 용해한 미스트가 포집되는 쉐브론디미스터(22)를 포함하는 제1탈취유닛(20); 상기 본체(10)의 제2챔버(12b)에 구비되며, 제1탈취유닛(20)에서 1차로 정화된 악취가스를 분해 및 제거하는 미생물이 생육하는 다공성 담체층(31)이 구비된 제2탈취유닛(30); 및 상기 본체(10)의 제3챔버(12c)에 구비되며, 제2탈취유닛(30)에서 2차로 정화된 악취가스에 세정약액(42)을 분사하는 세정약액분사노즐(41)과, 이 세정약액분사노즐(41)의 직하방에 위치되어 하측으로 유입되는 악취가스와 세정약액(42)의 접촉면적을 증가시켜 악취가스를 포집하는 메디아충진층(43)을 포함하는 제3탈취유닛(40);을 포함하며, 상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에는 복수개의 수평유로(16)와 수직유로(17)가 상하로 지그재그 형태를 이루는 지그재그유로(16,17)가 구비되어, 가스유입구(11)로 유입된 악취가스가 제1챔버(12a)의 지그재그유로(16,17)를 따라 이동되면서 탈취되는 것을 특징으로 하는 복합탈취장치이다.

Description

복합탈취장치{Complex deodorizer}

본 발명은 하, 폐수처리장, 축산폐수, 음식물처리장, 쓰레기 집하장 등에서 발생되는 악취를 물리적, 생물학적, 화학적인 복합기술을 적용한 복합탈취장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 악취가스 중 비중이 큰 수용성 악취가스와 탈취성능을 저해하는 먼지 등의 이물질을 1단에서 물리적 방법으로 제거하여 후단에 구성된 미생물을 이용한 생물학적 탈취단과 화학적 탈취단의 효율저하를 방지함으로써 산성, 알칼리성 및 중성의 복합악취가스를 경제적이고 효율적으로 제거할 수 있는 복합탈취장치에 관한 것이다.

일반적으로 하, 폐수처리장, 축산폐수처리장, 음식물처리장 또는 쓰레기집하장 등에서 발생되는 악취성분은 발생물질이나 발생원에 따라 오염물질의 구성이 매우 다양하며, 주요 악취유발물질로는 황화수소, 메르캅탄 등의 황화합물, 암모니아, 아민과 같은 질소화합물, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등의 휘발성 유기화합물 등이 있다.

이와 같은 복합성상의 악취가스를 처리하는 기술로는 크게 분무탑, 벤츄리세정탑 등의 물리적 탈취방법, 약액 세정법, 오존 산화법, 연소탈취법 등의 화학적 탈취방법과, 미생물을 이용하여 탈취하는 생물학적 탈취방법이 있으나, 어느 하나의 방법으로 복합성상의 악취가스를 처리하는데는 처리효율의 한계가 있다.

따라서 기존의 복합탈취기는 약액세정법과 미생물을 이용한 생물학적 탈취방법을 복합해서 사용하고 있으며, 전처리장치로 스프레이 타워나 벤츄리세정장치가 부분적으로 적용되고 있는데, 전처리장치는 먼지 제거용에 그치고, 화학적, 생물학적 이종의 장치를 적용하면서도 각 단계별 사용액 차단의 미비로 화학세정 약품이 미생물로 유입되어 미생물이 폐사하는 경우도 종종 발생하고 있다.

그리고 종래의 복합탈취기는 전처리장치를 적용하지 않거나 단순히 먼지 제거용으로 적용됨으로써 후속 미생물 담체층이나 약액반응 메디아 충진층을 잔류 먼지나 악취가스와 반응에서 생성되는 다량의 염이 메디아충진물에 고착되어 기공이 막히게 되므로, 악취가스의 후루딩(Flooding)현상으로 인해 악취가스가 정상적으로 상승되는 것이 방해받게 된다. 이에 따라, 악취가스가 메디아충진층과 충분한 접촉이 이루어지지 못하므로 탈취효율이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 메디아충진물을 자주 교체해야 하므로 비용이 많이 들고 작업이 번거로우며 단위시간당 탈취장치 비가동시간이 증가되어 생산성이 저하되는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0942272호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 우선 유입되는 악취가스에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하고, 하, 폐수처리장, 축산폐수, 음식물처리장, 쓰레기 집하장 등에서 발생되는 악취는 산성, 알카리성 및 중성 등 복합적인 성상을 띄고 있으며, 물에 용해되는 수용성으로 비교해 보면 상당부분(60∽80%)이 수용성 악취가스인데, 미생물 및 약액을 사용한 탈취장치 전 단계에서 다단 물 분무에 의한 물리적 방식으로 유입되는 먼지와 상기와 같은 수용성 악취가스를 상당부분 제거함으로써 악취가스의 부하를 경감시켜서, 생물학적 처리단계에서 미생물 담체의 오염이 방지되고 미생물 생존조건이 개선되어 미생물에 의한 생물학적 탈취효율이 향상되고, 화학적 탈취인 약액탈취 단계에서 부하경감으로 인한 반응염 발생이 최소화 되어 반응 염에 의한 메디아충진층의 기공이 막히는 것이 방지되어 약액에 의한 탈취효율이 향상되며 약품소모량을 줄이고, 메디아충진물의 교체주기가 연장되어 비용이 절감되고 탈취효율과 생산성이 향상되는 복합탈취장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 일측에는 악취가스가 유입되는 가스유입구(11)가 형성되고, 내부에는 유입된 악취가스를 정화시키는 정화수단이 각각 구비되며 서로 연통되는 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)가 순차배열되며, 타측에는 정화수단에서 정화된 가스가 배출되는 가스배출구(13)가 형성된 본체(10); 상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에 구비되며, 흡입팬(1)에 의해 가스유입구(11)로 유입된 악취가스에 물을 미스트 형태로 분사하는 분무노즐(21)과, 이 분무노즐(21)의 후방에 위치되며 유입된 먼지와 수용성 악취가스를 용해한 미스트가 포집되는 쉐브론디미스터(22)를 포함하는 제1탈취유닛(20); 상기 본체(10)의 제2챔버(12b)에 구비되며, 제1탈취유닛(20)에서 1차로 정화된 악취가스를 분해 및 제거하는 미생물이 생육하는 다공성 담체층(31)이 구비된 제2탈취유닛(30); 및 상기 본체(10)의 제3챔버(12c)에 구비되며, 제2탈취유닛(30)에서 2차로 정화된 악취가스에 세정약액(42)을 분사하는 세정약액분사노즐(41)과, 이 세정약액분사노즐(41)의 직하방에 위치되어 하측으로 유입되는 악취가스와 세정약액(42)의 접촉면적을 증가시켜 악취가스를 포집하는 메디아충진층(43)을 포함하는 제3탈취유닛(40);을 포함하며, 상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에는 복수개의 수평유로(16)와 수직유로(17)가 상하로 지그재그 형태를 이루는 지그재그유로(16,17)가 구비되어, 가스유입구(11)로 유입된 악취가스가 제1챔버(12a)의 지그재그유로(16,17)를 따라 이동되면서 탈취되는 것을 특징으로 하는 복합탈취장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1탈취유닛(20)에는 쉐브론디미스터(22)에서 포집된 세정액을 수용하는 세정액수용부(25)가 구비되고, 이 세정액수용부(25)에 수용된 세정액(물)을 분무노즐(21)로 공급하는 제1순환펌프(26) 및 제1순환배관(27)이 구비되며, 상기 세정액수용부(25)에 구비되어 수용된 세정액(물)을 가열하는 가열수단(50)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제2탈취유닛(40)은 다공성 담체층(31)의 상측에 구비되어 다공성 담체층(31)에 영양액(33)을 분사하는 영양액분사노즐(32)을 더 포함하고, 다공성 담체층(31)의 하측에는 다공성 담체층(31)을 거쳐 낙하되는 영양액(33)이 수용되는 영양액수용부(34)가 형성되며, 이 영양액수용부(34)에 수용된 영양액(33)을 영양액분사노즐(32)로 순환공급하는 제2순환펌프(35)와 제2순환배관(36)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1탈취유닛(30)의 분무노즐(21)과 쉐브론디미스터(22) 사이에는 악취가스의 편류를 방지하는 다공판(28)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2탈취유닛(30)에서 분사되는 영양액(23)이 미스트화되어 제3탈취유닛(40)으로 월류하여 제3탈취유닛(40)의 세정액에 혼입되는 것을 방지하는 쉐브론디미스터 형상의 미스트포집부(61)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 악취가스를 물리적, 생물학적, 화학적 탈취의 3단계로 복합탈취시키므로 즉, 유입 먼지 및 이물질과 악취가스를 이루는 수용성 악취가스는 물리적 방식, 질산계 악취가스, 황화계 악취가스, 유기성 악취가스는 생물학적 방식, 잔류 악취가스는 성상별로 분류하여 산성 악취가스, 알칼리성 악취가스 및 중성 악취가스는 화학적 세정방식으로 탈취하므로, 복합탈취기의 장애를 최소화하고, 악취가스를 이루는 복합성분을 보다 효과적으로 제거할 수 있어 탈취의 효율성이 향상된다. 그리고 악취가스 중 수용성 악취가스는 제1탈취유닛(20)의 분무노즐(21)에 의한 미스트 층에서 미스트와 접촉 및 쉐브론디미스터(22)의 수막층과의 관성충돌 접촉으로 물에 용해되는 물리적 방식으로 포집하고, 또한 악취가스 중 먼지 등을 제1탈취유닛(20)의 분무노즐(21)로 적시고 쉐브론디미스터(22)의 수막층과 관성충돌에 인한 물리적 방식으로 포집함으로써, 이후의 제2탈취유닛(30)의 생물학적 탈취 및 제3탈취유닛(40)의 화학적 탈취시 악취가스의 부하가 경감되어 생물학적 및 화학적 탈취효율이 더욱 향상되며, 제2탈취유닛(30)의 미생물이 먼지에 의해 오염 및 특정성상 가스성분의 과부하를 방지할 수 있고 제3탈취유닛(40)에서 악취가스의 부하를 경감시켜 사용되는 약품 소모량을 줄일 수 있으며, 반응 염 발생부하를 경감시켜 염에 의한 오염을 줄여 효율을 향상시키며 세정약액의 오염도를 경감시켜 세정약액 교체주기를 연장할 수 있다.

그리고 동절기에 제1탈취유닛(20)에서 순환 세정용 물을 세정액수용부(25)에서 가열수단(50)으로 가열하여 사용함으로써, 제1탈취유닛(20)에서 수용성 악취가스의 용해도를 높이고, 적정 온도로 가열된 미스트 층에서 악취가스를 미생물 활성화에 적합한 최적의 온도로 유지시켜 제2탈취유닛(30)의 다공성 담체층(31)에 생육하는 미생물의 생육환경을 각각의 미생물 특성에 최적화함으로써 미생물의 활성이 최상으로 유지되고 생존율이 높아져, 악취가스의 제거효율이 향상되고 미생물 보충이 줄어들게 되므로 비가동시간이 줄어 운전비용을 절감된다. 또한 제2탈취유닛(30)의 다공성 담체층(31)에 영양액분사노즐(32)을 통해 영양액(33)을 분사시켜 영양을 공급하여 상기의 효과를 더욱 높일 수 있고, 분사된 영양액(33)을 순환시켜 재사용할 수 있어 영양액(33)의 소모량을 줄일 수 있다.

한편, 제1탈취유닛(20)의 분무노즐(21)과 쉐브론디미스터(22) 사이에 미스트층에서 수용성 악취가스와 미스트의 접촉효율을 향상시키기 위하여 악취가스의 편류를 방지하는 다공판(28)이 구비되므로, 악취가스가 고르게 분포되어 쉐브론디미스터(22)와 보다 효과적으로 충돌되어 포집될 수 있다. 그리고 한편, 제2탈취유닛(30)에서 분사되는 영양액(23)이 미스트화되어 제3탈취유닛(40)으로 유입되는 것을 방지하는 미스트포집부(61)가 더 구비되므로, 상기 영양액(23)이 제3탈취유닛(40)의 세정액에 혼입되어 세정액에 의한 탈취를 저해하는 것이 방지되어 제3탈취유닛(40)의 탈취효율이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 복합탈취장치의 일실시예를 도시한 측단면도
도 2는 상기 실시예의 제1탈취유닛을 보인 측단면도
도 3은 도 2의 요부확대도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합탈취장치를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복합탈취장치는 본체(10)와, 이 본체(10)에 각각 구비되어 물리적으로 탈취하는 제1탈취유닛(20), 미생물로 탈취하는 제2탈취유닛(30) 및 화학적으로 탈취하는 제3탈취유닛(40)을 포함한다.

상기 본체(10)는 일측에는 악취가스가 유입되는 가스유입구(11)가 형성되고, 내부에는 유입된 악취가스를 정화시키는 정화수단이 각각 구비되며 상호 연통되는 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)가 형성되며, 타측에는 정화수단에서 정화된 가스가 배출되는 가스배출구(13)가 형성된다. 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)에는 상기 제1 내지 제3탈취유닛(20,30,40)이 구비된다. 도 1과 같이, 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)는 본체(10)에 순차적으로 배열되되 수평하게 정렬 구획되고, 가스유입구(11)는 일측 챔버 상측에 구비되며 가스배출구(13)는 타측 챔버의 상측에 위치된 것을 예시하였다. 또한 제1챔버(12a)와 제2챔버(12b)는 하단연통공(14)이 형성되고 제2챔버(12b)와 제3챔버(12c)는 상단연통공(15)이 형성된 형태를 예시하였다.

한편, 상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에는 악취가스가 지그재그 형태로 이동되도록 지그재그유로(16,17)가 형성된다. 도 2와 같이, 지그재그유로(16,17)는 병렬로 배치된 복수개의 수평유로(16)와, 인접된 한 쌍의 수평유로(16)의 일단부를 연결하되 지그재그 형태로 배치된 복수개의 수직유로(17)를 포함하여 대략 'ㄹ'형태로 이루어진다. 이에 따라, 악취가스가 지그재그유로(16,17)를 따라 이동되면서 지그재그유로(16,17)의 내벽과 충돌된다. 이때, 가장 앞쪽의 수평유로(16)에는 가스유입구(11)가 형성되고, 가장 뒤쪽의 수평유로(16)는 하단연통공(14)을 통해 중간 챔버와 연통된다. 도 2와 같이, 지그재그유로(16,17)는 4개의 수평유로(16)가 상하로 다단 형성된 것을 예시하였다.

상기 제1탈취유닛(20)은 본체(10)의 제1챔버(12a)에 구비되며, 외부의 흡입팬(1)에 의해 가스유입구(11)로 유입된 악취가스 및 이 악취가스에 함유된 먼지를 물 분사에 의한 물리적인 방식으로 제거한다. 즉, 복합악취가스의 대략 60~80%를 이루는 수용성가스 및 악취가스에 함유된 먼지 등의 이물질을 제1탈취유닛(20)에서 우선적으로 제거함으로써, 상기 제2 및 제3탈취유닛(30,40)에 과부하에 의한 장애 및 효율이 저하되는 것을 방지하고 상기 제2탈취유닛(30)이 먼지 등 이물질에 의해 오염되는 것을 방지한다.

이와 같은 제1탈취유닛(20)은 악취가스에 물을 분사하는 분무노즐(21)과, 이 분무노즐(21)의 후방에 위치되며 미스트 층에서 물과 접촉된 수용성 악취가스를 용해한 미스트가 포집되는 쉐브론디미스터(22)를 포함한다. 도 3과 같이, 쉐브론디미스터(22)는 쉐브론 타입(Chevron Type), 대략 "∽" 형상으로 절곡된 중간부에 미스트포켓(24)이 형성되어 대략 "ㄹ"형상으로 이루어진 복수개의 단위디미스터(23)가 미스트포켓(24)이 정렬되도록 일정간격 이격된 형태로 구성되어, 표면에 관성충돌에 의한 수막을 형성하게 되고 먼지나 악취가스가 관성충돌에 의한 수막과의 충돌로 포집된다. 그리고 도 2와 같이, 본체(10)의 제1챔버(12a)의 4개의 수평유로(16)에는 각각 쉐브론디미스터(22)가 설치되고, 수직유로(17)에는 분무노즐(21)이 설치된다. 이때, 가장 앞쪽의 수평유로(16)에는 쉐브론디미스터(22)의 전방에 분무노즐(21)이 당연히 설치된다. 한편, 분무노즐(21)은 가스유입구(11)쪽을 향해 물을 미스트 형태로 분사한다.

이와 같이 구성된 제1탈취유닛(20)으로 유입된 악취가스 중 수용성가스가 첫 번째 분무노즐(21)에서 분무된 미스트층을 지나가면서 물에 용해되고 쉐브론디미스터(22)의 젖어있는 면과의 충돌로 인해 다시 한 번 용해되며 쉐브론디미스터(22)의 미스트포켓(24)으로 포집된 후 하측으로 낙하된다. 이때, 악취가스에 함유된 먼지 등도 함께 쉐브론디미스터(22)의 미스트포켓(24)에 포집된다. 한편, 상기와 같이 지그재그유로(16,17)의 비교적 좁은 수평유로(16)에 쉐브론디미스터(22) 및 분무노즐(21)을 설치함으로써, 좁은 공간에서 미스트의 밀도가 높아져서 악취가스나 먼지와의 접촉효율성이 향상되므로 포집효율이 향상된다. 그리고 이와 같은 쉐브론디미스터(22)는 물리적인 관성충돌에 의한 포집이므로 악취가스의 유속이 빠르더라도 효과적으로 포집될 수 있고 구조상 압력손실이 적다.

그리고 수용성가스가 복수개의 분무노즐(21) 및 쉐브론디미스터(22)를 거치면서 상기와 같이 포집되므로, 먼지 등 이물질과 악취가스 중 수용성가스를 상당량 제거함으로써, 상기 제2탈취유닛(30)의 미생물 담체의 오염을 방지할 수 있고, 특정 악취성분의 과부하로 인한 장애를 방지할 수 있으며, 제3탈취유닛(40)에서 악취가스의 부하를 경감시켜 사용되는 약품 소모량을 줄일 수 있고, 반응 염 발생부하를 경감시켜 염에 의한 메디아충진층의 오염을 줄여 효율을 향상시키며 세정약액의 오염도를 경감시켜 세정약액 교체주기를 연장할 수 있다. 또한 수 세정식 전처리 설비로 기존에 사용되는 벤츄리스크러버에 비해 압력손실이 매우 적어 시스템 동력을 절감할 수 있고, 기존 스프레이 타워에 비해 공간절약과 효율성이 향상되며, 특히 분무층을 다단으로 한 것은 수용성 악취가스의 용해도가 낮아서 한 번의 접촉으로는 효율이 떨어지므로 다단으로 설치함으로써 수용성 악취가스의 포집효율이 향상된다.

한편, 분무노즐(21)과 쉐브론디미스터(22) 사이에는 악취가스의 편류를 방지하는 다공판(28)이 더 구비된다. 즉, 분무노즐(21)에서 분사된 미스트에 젖은 악취가스가 일측 단위디미스터(23)로 편중되어 악취가스의 흐름이 정체되는 것을 막기 위해, 다공판(28)을 설치함으로써 악취가스가 다공판(28)을 통해 각 단위디미스트(23)로 분산되어 악취가스의 흐름이 원활하게 이루어지게 되므로 악취가스의 포집이 효율적으로 이루어진다.

그리고 한편, 쉐브론디미스터(22)의 하측에는 쉐브론디미스터(22)에서 포집되어 낙하된 미스트가 수용되는 세정액수용부(25)가 구비된다. 그리고 세정액수용부(25)에 수용된 미스트가 축적되어 형성된 물은 제1순환펌프(26) 및 제1순환배관(27)을 통해 분무노즐(21)로 공급된다. 이때, 도 2와 같이 상측의 가스유입구(11)와 근접된 1개 또는 2개의 쉐브론디미스터(22)에서 포집되어 낙하되는 물은 수용성가스와 먼지의 농도가 상대적으로 높기 때문에, 세정액수용부(25)로 수용하여 순환, 재사용하지 않고 따로 배출처리단(29)으로 배출, 처리함으로써, 제1순환배관(26)을 따라 순환되는 순환수의 오염 및 물 소모량을 줄이고 오염으로 인한 장치의 고장이 방지된다. 한편, 쉐브론디미스터(22)의 수량이 증가될 경우, 가스유입구(11)와 근접된 3개 이상의 쉐브론디미스터(22)에서 포집되어 낙하되는 미스트를 배출, 처리할 수도 있다.

그리고 한편, 세정액수용부(25)에는 수용된 물을 가열하는 가열수단(50)이 구비된다. 이 가열수단(50)은 스팀, 전기히터 등 다양한 방식이 가능하다. 이와 같이, 가열수단(50)으로 가열된 물을 분무노즐(21)을 통해 미스트 형태로 분무하여 순환사용함으로써 악취가스가 적정온도가 유지되므로, 상기 제2탈취유닛(30)의 온도변화에 취약한 미생물이 동절기에도 적정한 온도의 악취가스와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 제2탈취유닛(30)의 미생물의 생육환경을 각각의 미생물 특성에 최적화하여 미생물의 활성이 최상으로 유지되고 생존율이 높아져, 악취가스의 제거효율이 향상되고 미생물 보충이 줄어들게 되어 장치의 비가동시간이 줄어들기 때문에 장치의 운전비용을 절감할 수 있다. 또한 가열수단(50)에 의해 미스트수용부(25)에 수용된 물이 가열되므로, 이 물에 섞인 수용성가스의 용해가 촉진된다.

상기 제2탈취유닛(30)은 본체(10)의 제2챔버(12b)에 구비되며, 제1탈취유닛(20)에서 수용성가스와 기타 이물질 등이 제거된 악취가스를 미생물을 이용하여 분해, 제거한다. 이와 같은 제2탈취유닛(30)은 악취가스를 분해 및 제거하는 미생물이 생육하는 다공성 담체층(31)을 포함한다. 다공성 담체층(31)에 내장되는 담체는 주지된 바와 같이 미생물이 생육할 수 있는 공간을 제공하게 되며, 주로 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화철(Fe2O3) 등의 성분으로 구성되어 다공성 세라믹 담체층(31)을 이룰 수 있다.

그리고 제2탈취유닛(30)의 다공성 담체층(31)에 생육하는 미생물은 여러 종류의 악취가스를 제거할 수 있는 다양한 종류로 이루어질 수 있다. 즉, 미생물은 질소계 악취가스(암모니아, 아민류 등)를 질소원으로 미생물의 물질대사 과정을 통해 아미노산으로 전환 흡수되며 질산화 과정을 통해 질소가스로 전환 배출되고, 황화계 악취가스(황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 등)를 미생물의 대사산물로 이용하거나 황산으로 전환되며, 유기성 악취가스(아세트알데히드, 스티렌, 알코올류, 유기산 등)는 미생물의 탄소원으로 이용되어 이산호탄소로 배출된다.

그리고 한편, 본체(10)의 제2챔버(12b)에는 다공성 담체층(31)의 상측에 미생물에 영양을 공급하는 영양액(33)을 분사하는 영양액분사노즐(32)이 더 구비된다. 또한 다공성 담체층(32)의 하측에는 다공성 담체층(31)을 거쳐 낙하되는 영양액(33)이 수용되는 영양액수용부(34)가 더 구비된다. 그리고 영양액수용부(34)에 수용된 영양액(33)을 영양액분사노즐(32)로 순환시키는 제2순환펌프(35) 및 제2순환배관(36)이 구비되고, 이 순환배관(36)에는 영양액공급설비(37)와 연결되어 새로운 영양액(33)이 제2순환배관(36)을 통해 영양액분사노즐(32)로 공급된다.

한편, 본체(10)의 제2챔버(12b)와 제3챔버(12c)의 상단연통공(15)에 미스트포집부(61)가 구비되어, 영양액(33)이 탈취된 가스에 미스트 형태로 혼합되어 상기 제3탈취유닛(40)으로 유입되는 것을 차단한다. 이에 따라, 영양액(33)이 상기 제3탈취유닛(40)에서 사용되는 세정액과 혼입되어 세정액의 세정효과를 저해하는 것이 방지되어 상기 제3탈취유닛(40)의 탈취효율이 향상된다. 미스트포집부(61)는 쉐브론디미스터 형태로 이루어진 것을 예시하였다.

상기 제3탈취유닛(40)은 본체(10)의 제3챔버(12c)에 구비되며, 제2탈취유닛(30)에서 처리되지 않은 산성계 악취가스(황화수소, 메틸메르캅탄 등), 알칼리계 악취가스(암모니아, 아민류 등), 중성계 악취가스(황화메틸 등) 등을 약액으로 중화시켜 제거한다. 이와 같은 제3탈취유닛(40)은 제2탈취유닛(30)에서 처리되지 않은 악취가스에 세정약액(42)을 분사시키는 세정약액분사노즐(41)과, 이 세정약액분사노즐(41)의 직하방에 위치되어 악취가스와 세정약액(42)의 접촉면적을 증가시켜 악취가스를 포집하는 메디아충진층(43)을 포함한다. 이때, 세정약액(42)은 산성 약품이나 알칼리성 약품으로 이루어진다.

그리고 본체(10)의 제3챔버(12c)에는 상단연통공(15)으로 유입된 악취가스가 하측으로 이동되도록 격벽(44)이 형성되어, 유입된 악취가스가 하측의 메디아충전층(43)을 먼저 거치게 된다. 한편, 메디아충진층(43)은 주지된 바와 같이 합성섬유 재질의 Tri Pack 등과 같이 표면적이 큰 다수의 메디아충진물이 충분한 높이로 충진되어, 악취가스가 넓은 표면적의 표면에 있는 메디아충진층(43)에서 세정약액(42)과의 접촉시간이 증가됨으로써 악취가스의 약액과의 반응에 의한 세정효과를 높일 수 있다.

그리고 도 1과 같이, 메디아충진층(43)의 하측에는 세정약액분사노즐(41)에서 분사되어 메디아충진층(43)을 거쳐 하측으로 낙하되는 세정약액(42)을 수용하는 세정약액수용부(45)가 구비된다. 또한 세정약액수용부(45)에 수용된 세정약액(42)은 제3순환펌프(46) 및 제3순환배관(47)에 의해 세정약액분사노즐(41)로 순환되어 재사용된다. 한편, 제3탈취유닛(40)의 세정약액(42) 순환계통에 약품농도를 일정하게 유지시키기 위해 산성이나 알카리성 약품을 주입하는 세정약품주입설비(48)가 구비된다. 그리고 세정약품주입설비(48)의 산성약품과 알카리성약품의 선정은, 바람직하게는 악취가스 성상을 분석하여 산성 악취가스나 알카리성 악취가스 중 비중이 큰 악취가스 성상의 반대가 되는 약품을 사용한다. 그리고 한편, 상기의 세정약액(42)으로 처리되지 않고 잔류되는 악취가스는 강력한 산화제인 차아염소산소다 수용액을 사용하여 처리할 수 있다.

그리고 한편, 세정약액분사노즐(41)의 상방에는 보조미스트포집부(60)가 구비되어 세정약액(42)이 탈취된 가스에 미스트 형태로 혼합되어 가스배출구(13)로 배출되는 것을 차단한다. 이러한 보조미스트포집부(60)는 패드형으로 이루어지는 등 주지된 바와 같이 다양한 형태의 필터가 사용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 복합탈취장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 악취가스가 흡입팬(1)에 의해 본체(10)의 가스유입구(11)로 유입되어 제1탈취유닛(20)에서 물리적으로 탈취된다. 이때, 도 2 및 도 3과 같이 악취가스가 본체(10)의 제1챔버(12a)에 형성된 수평 및 수직유로(16,17)를 따라 이동되면서 쉐브론디미스터(22)의 미스트포켓(24)에 먼지 등과 함께 포집된다. 그리고 포집되지 않은 잔류 악취가스는 제2탈취유닛(30)의 다공성 담체층(31)을 통과하면서 미생물에 의해 분해, 제거된다. 또한 제2탈취유닛(30)에서도 제거되지 않은 악취가스는 제3탈취유닛(40)의 세정약액분사노즐(41)에서 분사된 세정약액(42)과 접촉되어 산과 알칼리 중화반응에 의해 화학적으로 탈취되며, 3번의 탈취가 이루어진 청정가스는 가스배출구(13)를 통해 외부로 배출된다. 이와 같이, 악취가스가 제1 내지 제3탈취유닛(20,30,40)을 거치면서 물리적 탈취, 미생물에 의한 탈취 및 화학적 탈취되므로, 기존에 복합형태의 악취 중 일부 성분만 탈취되고 일부 성분의 악취는 잔류되던 것에 비해 여러 형태의 악취를 모두 효과적으로 제거할 수 있어 탈취효율이 향상된다.

이와 같이, 악취가스를 물리적으로 처리하는 제1탈취유닛(20), 미생물에 의해 처리하는 제2탈취유닛(30) 및 화학적으로 제3탈취유닛(40)과 같이 서로 다른 3가지 형태의 처리방식으로 탈취하므로, 수용성 악취가스, 질소계 악취가스, 황화계 악취가스, 유기성 악취가스, 산성 악취가스, 알칼리 악취가스 및 중성 악취가스 등 복합성분을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 이때, 제1탈취유닛(20)에서 수용성 악취가스와 먼지 등의 이물질을 먼저 제거함으로써, 제2탈취유닛(40)의 미생물이 악취가스 중 먼지에 의해 오염되는 것이 방지되고, 악취가스 중의 먼지나 반응 염이 제3탈취유닛(40)의 메디아충진층(43)에 흡착되어 기공이 막히는 것이 방지되어 탈취가 보다 신속하게 이루어지고 장치의 운전경비에서 가장 큰 비중을 차지하는 약품비를 대폭 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 본체 11 : 가스유입구
13 : 가스배출구 20 : 제1탈취유닛
21 : 분무노즐 22 : 쉐브론디미스터
30 : 제2탈취유닛 31 : 다공성 담체층
40 : 제3탈취유닛 41 : 세정약액분사노즐
43 : 메디아충진층 50 : 가열수단

Claims

일측에는 악취가스가 유입되는 가스유입구(11)가 형성되고, 내부에는 유입된 악취가스를 정화시키는 정화수단이 각각 구비되며 서로 연통되는 제1 내지 제3챔버(12a,12b,12c)가 순차배열되며, 타측에는 정화수단에서 정화된 가스가 배출되는 가스배출구(13)가 형성된 본체(10);
상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에 구비되며, 흡입팬(1)에 의해 가스유입구(11)로 유입된 악취가스에 물을 미스트 형태로 분사하는 분무노즐(21)과, 이 분무노즐(21)의 후방에 위치되며 유입된 먼지와 수용성 악취가스를 용해한 미스트가 포집되는 쉐브론디미스터(22)를 포함하는 제1탈취유닛(20);
상기 본체(10)의 제2챔버(12b)에 구비되며, 제1탈취유닛(20)에서 1차로 정화된 악취가스를 분해 및 제거하는 미생물이 생육하는 다공성 담체층(31)이 구비된 제2탈취유닛(30); 및
상기 본체(10)의 제3챔버(12c)에 구비되며, 제2탈취유닛(30)에서 2차로 정화된 악취가스에 세정약액(42)을 분사하는 세정약액분사노즐(41)과, 이 세정약액분사노즐(41)의 직하방에 위치되어 하측으로 유입되는 악취가스와 세정약액(42)의 접촉면적을 증가시켜 악취가스를 포집하는 메디아충진층(43)을 포함하는 제3탈취유닛(40);을 포함하며,
상기 본체(10)의 제1챔버(12a)에는 복수개의 수평유로(16)와 수직유로(17)가 상하로 지그재그 형태를 이루는 지그재그유로(16,17)가 구비되어, 가스유입구(11)로 유입된 악취가스가 제1챔버(12a)의 지그재그유로(16,17)를 따라 이동되면서 탈취되는 것을 특징으로 하는 복합탈취장치.
제1항에 있어서, 상기 제1탈취유닛(20)에는 쉐브론디미스터(22)에서 포집된 미스트를 수용하는 세정액수용부(25)가 구비되고, 이 세정액수용부(25)에 수용된 세정액인 물을 분무노즐(21)로 순환공급하는 제1순환펌프(26) 및 제1순환배관(27)이 구비되며, 상기 세정액수용부(25)에 구비되어 수용된 미스트를 가열하는 가열수단(50)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1탈취유닛(20)의 분무노즐(21)과 쉐브론디미스터(22) 사이에는 악취가스의 편류를 방지하는 다공판(28)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2탈취유닛(30)에서 분사되는 영양액(23)이 미스트화되어 제3탈취유닛(40)으로 월류하여 제3탈취유닛(40)의 세정액에 혼입되는 것을 방지하는 미스트포집부(61)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 복합탈취장치.