KR102112020B1 - Apparatus for removing harmful material in material to be treated by using a plurality of plasma electrodes - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업현장 및 환경처리시설에서 발생하는 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing harmful substances from materials to be treated in industrial sites and environmental treatment facilities.
인체 건강이나 환경에 악영향을 미치는 유해물질들은 오·폐수 처리시설, 분뇨처리시설, 음식물 폐기물 처리시설, 식품가공공장, 퇴비화공장, 석유화학공장, 타이어 공장, 도료제조공장, 도장공장 등 대다수의 산업현장 및 환경처리시설에서 발생한다. Hazardous substances that adversely affect human health or the environment include wastewater treatment facilities, manure treatment facilities, food waste treatment facilities, food processing plants, composting plants, petrochemical plants, tire plants, paint manufacturing plants, and coating plants. It occurs in the field and in environmental treatment facilities.
일반적인 유해물질로는 암모니아(NH3), 메틸메르캅탄(MM), 황화수소(H2S), 황화메틸(DMS), 이황화메틸(DMDS), 트리메틸아민(TMA), 아세트알데히드, 스틸렌 등의 악취를 발생시키는 물질과, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디클로로벤젠, 디클로로메탄 등 대기 중의 오존층을 파괴하거나 인체에 유해한 휘발성 유기물질(VOCs) 등을 들 수 있다. 이러한 유해물질들은 국가적 차원에서 배출이 강력히 규제되고 있으며, 규제대상 물질도 점차 확대되고 있다.Typical harmful substances include odors such as ammonia (NH3), methyl mercaptan (MM), hydrogen sulfide (H2S), methyl sulfide (DMS), methyl disulfide (DMDS), trimethylamine (TMA), acetaldehyde, and styrene. Substances such as benzene, toluene, xylene, dichlorobenzene, dichloromethane, etc. may destroy volatile organic substances (VOCs) that destroy the atmospheric ozone layer or are harmful to the human body. Emissions of these hazardous substances are strongly regulated at the national level, and substances subject to regulation are gradually expanding.
유해물질을 제거하기 위한 방법으로는 흡수, 흡착, 연소를 포함한 물리적인 방식으로부터 촉매, 자외선, 오존, 플라즈마를 이용한 산화법, 바이오 필터, 생물학적 처리 등의 미생물을 이용한 방법 등 다양한 기술들이 사용되고 있다.As a method for removing harmful substances, various technologies such as a method using a microorganism such as a catalyst, ultraviolet light, ozone, plasma oxidation method, bio filter, biological treatment are used from physical methods including absorption, adsorption, and combustion.
오존은 불소(F2) 다음으로 강한 산화력을 가지고 있어 폐수나 상수의 살균, 탈색, 유기물 산화에 많이 이용된다. 또한, 오존에 의해서 유해물질을 제거할 경우 동력비 외에는 유지비가 거의 없으며, 관리가 용이하고 공기 중에서 단시간에 산화분해되어 처리속도가 빠른 장점이 있다.Ozone has a strong oxidizing power after fluorine (F 2 ), and is widely used for sterilization of waste water and water, decolorization, and oxidation of organic substances. In addition, when removing harmful substances by ozone, there is almost no maintenance cost other than the power cost, and there is an advantage that it is easy to manage and has a high processing speed due to oxidative decomposition in a short time in the air.
이에 따라, 최근에는 플라즈마 공정에서 발생되는 오존으로 유해물질들을 제거하는 방법이 사용되고 있다.Accordingly, recently, a method of removing harmful substances with ozone generated in a plasma process has been used.
도 1은 종래의 플라즈마필터를 포함하는 필터 카트리지를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 플라즈마 필터를 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a filter cartridge including a conventional plasma filter. FIG. 2 is a diagram showing the plasma filter of FIG. 1.
필터 카트리지는 내부에 수용공간을 갖도록 서로 체결되는 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)와, 이러한 수용공간에 적층되는 바이오필터와 플라즈마 필터(20)를 포함한다. 필터 카트리지는 내부에 플라즈마 필터(20)가 수용된 상태로 상부 케이스(11)와 하부 케이스(12)가 체결되어 교환이나 이동이 간편하게 구성된다. The filter cartridge includes an
플라즈마 필터(20)는 다수의 개구가 형성된 지지체(21)와, 가요성을 가져서 지지체(21)에 전체적으로 굴곡되어 고정되는 플라즈마 발생 전극모듈(22)을 포함한다. 지지체(21)에는 플라즈마 발생 전극모듈(22)를 고정하기 위한 고정부(21a)가 구비된다. The
플라즈마 필터(20)에 전기가 인가되면 플라즈마가 발생되고, 그에 따라 오존이 생성되어 유해물질을 분해한다.When electricity is applied to the
종래의 필터 카트리지는 상부 케이스(11)와 하부 케이스(12)에 의해 형성되는 수용공간의 내부에 여러 바이오필터가 위치하고 있으며, 이러한 바이오필터의 가운데에 플라즈마 필터(20)가 위치하고 있어, 플라즈마 필터(20)에서 발생되는 열이 잘 발산되기 어려운 구조를 갖고 있다. In the conventional filter cartridge, several biofilters are located inside the receiving space formed by the
또한, 유해물질들에 포함된 수분, 유분, 타르 등이 잘 배출되지 않아 플라즈마 필터(20) 주위에 많이 분포하고, 이러한 수분 등은 플라즈마 방전 효율을 저하시키는 문제점이 있다. In addition, the moisture, oil, tar, etc. contained in the harmful substances are not well discharged, so they are distributed around the
또한, 유해물질들에 포함된 유분, 타르 등이 방전 과정에서 연소되면, 스파크가 발생되어 플라즈마 발생 전극모듈(22)의 단선 가능성이 있다. In addition, when oil, tar, etc. contained in harmful substances are burned in the discharge process, sparks are generated, and there is a possibility of disconnection of the plasma generating
플라즈마 발생 전극모듈(22)은 직렬 구조로 연결되어 단선될 경우, 오존이 발생되지 않아 유해물질을 제거하지 못하게 되는 문제가 있다. When the plasma generating
특히, 이러한 구조를 갖는 필터 카트리지는 오염 정도가 약한 저농도 유해물질에서는 사용이 가능하지만, 수분, 유분, 타르 등이 많은 고농도 유해물질에서는 방전효율 저하로 사용하기 어렵다는 문제가 있다.Particularly, a filter cartridge having such a structure can be used in low-concentration hazardous substances with a low degree of contamination, but has a problem in that it is difficult to use it due to a decrease in discharge efficiency in high-concentration hazardous substances having a large amount of moisture, oil, and tar.
이에 따라, 스파크 등에 의해 단선이 발생하더라도 사용이 가능하도록 하고, 열발산이 우수하면서 방전효율 향상시킬 수 있는 플라즈마 필터를 갖는 유해물질 제거장치가 필요하다.Accordingly, there is a need for a device for removing harmful substances having a plasma filter that can be used even if a disconnection occurs due to sparks or the like and has excellent heat dissipation and can improve discharge efficiency.
따라서, 본 발명은 스파크 등에 의해 단선이 발생하더라도 사용이 가능하도록 하고, 열 발산이 우수하면서 방전효율 향상시킬 수 있는 플라즈마필터를 이용하여 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a device for removing harmful substances from a material to be treated by using a plasma filter that can be used even if a disconnection occurs due to sparks, etc., and has excellent heat dissipation and can improve discharge efficiency. There is this.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치는, 피처리물질이 유입되는 필터 챔버; 상기 필터 챔버를 통과한 피처리물질이 유입되는 하우징; 상기 하우징의 내부 바닥에 물이 충전됨으로써 상기 피처리물질을 세정하는 1차세정부; 상기 1차세정부의 상부에 위치하면서 상기 피처리물질을 균일하게 분산시키는 1차필터부; 상기 1차필터부의 상부에 위치하면서 세정액을 분사하여 상기 피처리물질을 세정하는 2차세정부; 상기 2차 세정부의 상부에 위치하면서 상기 피처리물질을 다시 균일하게 분산시키는 2차 필터부; 상기 2차필터부의 상부에 위치하면서 세정액을 분사하여 상기 피처리물질을 세정하는 3차세정부; 를 포함하고, 상기 필터 챔버는 피처리물질이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 연결되고 수용공간을 갖는 챔버 본체와, 상기 챔버 본체와 연결되는 유출구를 포함하고, 상기 챔버 본체에는 플라즈마 필터가 다단으로 이격되어 배치되고, 상기 플라즈마 필터에는 플라즈마 전극이 설치되고, 상기 플라즈마 전극에 의해 발생되는 플라즈마에 의해 오존이 발생되어 피처리물질에서 유해 물질을 제거할 수 있다.An apparatus for removing harmful substances from a substance to be treated according to the present invention for realizing the object as described above includes: a filter chamber through which the substance to be treated flows; A housing through which the material to be treated passes through the filter chamber; A first cleaning unit for cleaning the material to be treated by filling the inner bottom of the housing with water; A primary filter unit which is located above the primary washing unit and uniformly disperses the material to be treated; A second cleaning unit that is located on the upper portion of the primary filter to spray the cleaning liquid to clean the material to be treated; A secondary filter unit positioned on the secondary cleaning unit and uniformly dispersing the material to be treated again; A third washing unit that is located at the upper portion of the second filter unit to spray the washing liquid to clean the material to be treated; The filter chamber includes an inlet through which a material to be treated is introduced, a chamber body connected to the inlet and having an accommodation space, and an outlet connected to the chamber body, wherein the plasma filter includes a multi-stage plasma filter. Placing apart from each other, a plasma electrode is installed in the plasma filter, and ozone is generated by the plasma generated by the plasma electrode to remove harmful substances from the material to be treated.
또한, 상기 플라즈마 필터는 사각 링 형상의 지지부와, 상기 지지부의 내부 양측에 서로 이격되게 종방향으로 연결되는 제1 도선과, 상기 제1 도선에 종방향으로 이격되게 연결되는 다수의 제1 도선 연결부와, 상기 제1 도선 연결부에 착탈식으로 연결되는 상기 플라즈마 전극을 포함하고, 피처리물질의 오염 정도에 따라 상기 제1 도선 연결부에 연결되는 상기 플라즈마 전극의 수를 조절할 수 있다.In addition, the plasma filter has a rectangular ring-shaped support, a first conductor connected longitudinally to each other on both sides of the support, and a plurality of first conductor interconnects connected to the first conductor in the longitudinal direction. And, including the plasma electrode is detachably connected to the first conductor connection, it is possible to adjust the number of the plasma electrode connected to the first conductor connection according to the degree of contamination of the material to be treated.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유해 물질을 제거하기 위한 피처리물질이 유입되는 필터 챔버는, 피처리물질이 유입되는 유입구; 상기 유입구와 연결되고 수용공간을 갖는 챔버 본체; 상기 챔버 본체와 연결되는 유출구; 상기 챔버 본체에 다단으로 이격되어 배치되는 플라즈마 필터; 를 포함하고, 상기 플라즈마 필터에는 플라즈마 전극이 설치되고, 상기 플라즈마 전극에 의해 발생되는 플라즈마에 의해 오존이 발생되어 피처리물질에서 유해 물질을 제거할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a filter chamber into which a material to be treated for removing harmful substances is introduced includes an inlet through which a material to be treated is introduced; A chamber body connected to the inlet and having a receiving space; An outlet connected to the chamber body; A plasma filter spaced apart in multiple stages from the chamber body; A plasma electrode is installed in the plasma filter, and ozone is generated by the plasma generated by the plasma electrode to remove harmful substances from the material to be treated.
본 발명에 따르면, 스파크 등에 의해 단선이 발생하더라도 사용이 가능하도록 하고, 열 발산이 우수하면서 방전효율 향상시킬 수 있는 플라즈마 필터를 이용하여 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a device for removing harmful substances from a material to be treated by using a plasma filter that can be used even if a disconnection occurs due to sparks or the like and has excellent heat dissipation and can improve discharge efficiency. .
도 1은 종래의 플라즈마필터를 포함하는 필터 카트리지를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 필터를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유해물질 제거 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 1, 2차 필터부의 단면도이고, (b)는 1, 2차 필터부의 평면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 3차 필터부의 단면도이고, (b)는 3차 필터부의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필터 챔버의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6에서 플라즈마 필터를 필터 챔버에 장착하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 6의 플라즈마 필터의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8에서 플라즈마 전극을 플라즈마 필터에 연결하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 6의 플라즈마 필터의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 챔버의 구성을 도시하는 도면이다.
도 12는 도 11에서 배플의 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a filter cartridge including a conventional plasma filter.
FIG. 2 is a diagram showing the plasma filter of FIG. 1.
3 is a view showing the configuration of a hazardous substance removal device according to an embodiment of the present invention.
4A is a cross-sectional view of the primary and secondary filter parts of the present invention, and (b) is a plan view of the primary and secondary filter parts.
5A is a cross-sectional view of the tertiary filter part of the present invention, and (b) is a plan view of the tertiary filter part.
6 is a view showing the configuration of a filter chamber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a method of mounting the plasma filter in the filter chamber in FIG. 6.
8 is a diagram showing the configuration of the plasma filter of FIG. 6.
9 is a diagram illustrating a method of connecting a plasma electrode to a plasma filter in FIG. 8.
10 is a view showing another embodiment of the plasma filter of FIG. 6.
11 is a view showing the configuration of a filter chamber according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing the configuration of the baffle in FIG. 11.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, when adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible even though they are displayed on different drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유해물질 제거 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4의 (a)는 본 발명의 1, 2차 필터부의 단면도이고, (b)는 1, 2차 필터부의 평면도이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 3차 필터부의 단면도이고, (b)는 3차 필터부의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필터 챔버의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7은 도 6에서 플라즈마 필터를 필터 챔버에 장착하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 8는 도 6의 플라즈마 필터의 구성을 도시하는 도면이다. 도 9는 도 8에서 플라즈마 전극을 플라즈마 필터에 연결하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 10은 도 6의 플라즈마 필터의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.3 is a view showing the configuration of a hazardous substance removal device according to an embodiment of the present invention. 4A is a cross-sectional view of the primary and secondary filter parts of the present invention, and (b) is a plan view of the primary and secondary filter parts. 5A is a cross-sectional view of the tertiary filter part of the present invention, and (b) is a plan view of the tertiary filter part. 6 is a view showing the configuration of a filter chamber according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view showing a method of mounting the plasma filter in the filter chamber in FIG. 6. 8 is a diagram showing the configuration of the plasma filter of FIG. 6. 9 is a diagram illustrating a method of connecting a plasma electrode to a plasma filter in FIG. 8. 10 is a view showing another embodiment of the plasma filter of FIG. 6.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치(이하, 장치)는 필터 챔버(200), 하우징(110), 1차세정부(130), 1차필터부(140), 2차세정부(150), 2차필터부(160), 3차세정부(170), 3차필터부(180), 4차 세정부(190) 및 송풍기(120)을 포함한다.3 to 6, an apparatus (hereinafter, a device) for removing harmful substances from a material to be treated according to the present invention includes a
필터 챔버(200)는 피처리물질이 유입되는 유입구(211)와, 이러한 유입구(211)와 연결되고 수용공간을 갖는 챔버 본체(210)와, 이러한 챔버 본체(210)와 연결되는 유출구(212)를 포함한다.The
필터 챔버(200)는 부식성과 내구성이 우수한 재질(SUS)을 적용하고 가스의 유출을 방지할 수 있도록 제작된다. 피처리물질은 송풍기(120)에서 제공되는 흡인력에 의해 필터 챔버(200)로 유입될 수 있다.The
챔버 본체(210)에는 피처리물질 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 수분제거필터(220)와, 플라즈마 전극을 갖는 플라즈마 필터(230)와, 피처리물질에서 오존을 제거하기 위한 오존 제거 필터(240)를 포함한다.The
플라즈마 필터(230)는 챔버 본체(210)에 착탈식으로 장착된다. 유입구(211)를 통해 유입되는 피처리물질은 복수의 플라즈마 필터(230)를 차례로 통과하여 유출구(212)를 통해 배출된다. The
플라즈마 필터(230)는 플라즈마 전극에서 플라즈마가 발생되면서 오존이 발생되어 유해물질을 분해한다. 플라즈마 필터(230)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다. The
하우징(110)은 그 내부가 중공인 원통 형상의 용기로 이루어지고, 하부쪽 측면에는 피처리물질이 유입되는 유입구(111)가 형성되며, 상단부에는 악취가 제거된 피처리물질이 모아져 배출될 수 있는 배출구(112)가 형성된다.The
필터 챔버(200)의 유출구(212)는 유입파이프(101)를 통해 하우징(110)의 유입구(111)와 연결되어, 필터 챔버(200)로부터 배출되는 피처리물질을 하우징(110) 내부로 공급한다. The
하우징(110)은 물, 산성 또는 알칼리성의 세정용액에 의해 부식되거나 손상되지 않도록 FRP, 플라스틱과 같은 합성수지재 및 부식성과 내구성이 우수한 재질(SUS)로 제작되고, 그 내부에는 아래에서부터 1차세정부(130), 1차필터부(140), 2차세정부(150), 2차필터부(160), 3차세정부(170), 3차필터부(180) 및 4차세정부(190)가 차례로 설치된다.The
1차세정부(130)는 하우징(110) 내부의 아래쪽에 위치하면서, 유입구(111)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입되는 피처리물질이 통과하도록 일정량의 물 또는 세정액이 혼합된 물이 저장되는 수조로 이루어진다. 하우징(110)의 측면에는 1차 세정부(130)를 이루는 수조로부터 오버플로우(overflow)되는 물을 받아 이송하는 배관(도면부호 없음)이 설치되고, 이 배관은 별도의 세척수 저장조(131)와 연결됨으로써 하우징(110) 내부에 저장된 물의 높이가 항상 일정하게 유지된다.The
1차필터부(140)는 1차세정부(130)의 상부에 위치하면서 1차 세정부(130)를 거친 피처리물질이 통과되게 하여 오염물질을 제거한다. 1차 필터부(140)는 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 폴리프로필렌(PP,polypropylene) 또는 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 재질로 이루어져 설치되고 1차필터부(140)의 상부에는 충진물(폴링, 메디아 등)을 설치하여 피처리물질 중의 오염물질이 효과적으로 제거되게 하는 동시에, 피처리물질이 필터 전체를 거쳐 균일하게 분산되면서 흐르게 한다. The
또한, 1차필터부(140)는 필터가 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어져 있기 때문에 수분을 함습하지 않고, 이에 의해 1차필터부(140)를 통과하는 피처리물질로부터 제거된 수분은 하부 쪽에 위치하는 1차세정부(130)로 쉽게 낙하될 수 있다.In addition, the
2차세정부(150)는 1차필터부(140)의 상부에 위치하면서 복수 개의 분사노즐을 구비하는 제1분사장치(151)를 포함한다. 제1분사장치(151)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1분사장치(151)에 세정액을 공급하는 세정액 공급배관(152)을 포함한다. 세척수 저장조(131)에 저장된 세정액은 세정액 공급배관(152)을 통해 제1분사장치(151)로 공급된다. 세정액 공급배관(152)에는 세정액의 공급량을 조절하는 조절밸브(V1)가 설치된다.The
2차필터부(160)는 제1분사장치(151)의 상부에 설치된다. 2차필터부(160)는 1차필터부(140)와 마찬가지로 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 재질로 이루어져 설치되고 2차필터부(160)의 상부에는 충진물(폴링, 메디아 등)을 설치하여 피처리물질 중의 오염물질이 효과적으로 제거되게 하는 동시에, 피처리물질이 필터 전체를 거쳐 균일하게 분산되면서 흐르게 한다.The
2차필터부(160)가 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어져 있기 때문에 수분이나 세정액을 함습하지 않으면서 세정액에 의해 손상되지 않고, 필터에 의해 피처리물질로부터 제거된 수분은 하부 쪽으로 쉽게 낙하하여 1차세정부(130)에 저장될 수 있다.Since the
3차세정부(170)는 2차필터부(160)의 상부에 위치하면서 복수 개의 분사노즐을 구비하는 제2분사장치(171)를 포함한다. 제2분사장치(171)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2분사장치(171)에 세정액을 공급하는 세정액 공급배관(172)을 포함한다. 세척수 저장조(131)에 저장된 세정액은 세정액 공급배관(172)을 통해 제2분사장치(171)로 공급된다. 세정액 공급배관(172)에는 세정액의 공급량을 조절하는 조절밸브(V2)가 설치된다.The
3차필터부(180)는 1, 2차필터부(140, 160)와 달리 도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 수평방향으로 폴리프로필렌 재질의 하니컴 필터(181) 사이에 망사형의 폴리우레탄(PU, polyurethane) 매트릭스 필터(182)가 교대로 위치되고, 하니컴 필터(181)에는 활성탄 또는 제올라이트 등의 충전재(183)가 충전되는 구조를 갖는다.Unlike the primary and
3차필터부(180)는 하니컴 필터(181) 사이에 매트릭스 필터(182)가 존재하기 때문에 필터 전후에서의 과도한 차압 발생이 방지되고, 활성탄 또는 제올라이트와 같은 다공성 소재에 나노금속을 처리하여 코팅 또는 충전되는 구조를 갖는다. 또한 잔류하는 산성 또는 알칼리성의 세정액 및 약액 농도가 높을 경우 발생되는 염소취 등의 약액취를 효과적으로 포집하는 동시에 상부로 비산되는 미스트를 쉽게 포집한다.The
한편, 필터의 내부에 나노금속을 처리한 다공성의 활성탄 또는 제올라이트 등을 코팅 또는 충전함으로써 이들에 의해 피처리물질 중의 악취나 오염물질을 포집하여 제거하는 경우, 시간이 경과됨에 따라 활성탄 또는 제올라이트에 형성된 오염물질을 저감하기 위해 3차필터부(180)의 상부에 물이나 공기를 분사하는 장치를 설치하여 주기적으로 활성탄 또는 제올라이트 등의 충전재가 구비된 3차필터부(180)를 역세척할 수 있도록 하여 활성탄 또는 제올라이트를 재생하여 장기간 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when collecting or removing odors or contaminants in the material to be treated by coating or filling nano-metal-treated porous activated carbon or zeolite, etc., they are formed on activated carbon or zeolite over time. In order to reduce pollutants, a device for spraying water or air is installed on the upper part of the
3차필터부(180)는 도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 복합 필터(182)의 표면에 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 또는 아연(Zn) 등의 30nm 이하의 나노금속이 1종 이상 함유된 활성탄, 제올라이트, 카올린, 벤토나이트 등의 흡착재가 코팅된 코팅부(182)가 형성된다. 이러한 3차필터부(180)의 배치 및 구조에 의해 피처리물질이 하우징(110)의 배출구(112)를 통해 외부로 배출되기 전에 다시 한 번 피처리물질 중에 포함된 잔류 유해물질을 제거하고 미생물 등을 살균하게 된다.The
4차세정부(190)는 3차필터부(180)의 상부에 위치하면서 복수 개의 분사노즐을 구비하는 제3분사장치(191)를 포함한다. 제3분사장치(191)는 도 3에 도시된 바와 같이 제3분사장치(191)에 세정액을 공급하는 세정액 공급배관(192)을 포함한다. 세척수 저장조(131)에 저장된 세정액은 세정액 공급배관(192)을 통해 제3분사장치(191)로 공급된다. 세정액 공급배관(192)에는 세정액의 공급량을 조절하는 조절밸브(V3)가 설치된다.The
세정액 공급 및 밸브(V1, V2, V3) 등의 동작은 하우징의 측면에 부착된 제어기(도시하지 않음)에 의해 제어된다.The cleaning liquid supply and operation of the valves V1, V2, V3, etc. are controlled by a controller (not shown) attached to the side of the housing.
이하에서는, 도 6 내지 도 10을 참조하여 필터 챔버(200) 및 플라즈마 필터(230)의 구성에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the
도 6 및 도 7을 참조하면, 필터 챔버(200)는 유입구(211), 챔버 본체(210), 유출구(212)를 포함한다. 챔버 본체(210)에는 플라즈마 필터(230)를 착탈식으로 장착하기 위한 필터 장착부(215)가 형성된다. 6 and 7, the
필터 장착부(215)에는 전원부가 구비되어, 플라즈마 필터(230)를 필터 장착부(215)에 장착하면 전원부와 전기적으로 연결되어 플라즈마 필터(230)로 전원을 공급할 수 있다. The
도 8 및 도 9를 참조하면, 플라즈마 필터(230)는 사각 링 형상의 지지부(231)와, 이러한 지지부(231)의 내부 양측에 서로 이격되게 종방향으로 연결되는 제1 도선(232)과, 이러한 제1 도선(232)에 종방향으로 이격되게 연결되는 다수의 제1 도선 연결부(232a)와, 이러한 제1 도선 연결부(232a)에 착탈식으로 연결되는 플라즈마 전극(또는 제1 플라즈마 전극)(235)을 포함한다. 8 and 9, the
플라즈마 전극(235)은 원통형의 내부 전극과, 이러한 내부 전극을 감싸도록 형성되는 원통형의 유전체와, 이러한 유전체를 감싸도록 형성되는 원통형의 외부 전극을 포함하여 구성될 수 있다. The
플라즈마 전극(235)은 대기압에서 방전되어 플라즈마가 발생되고, 플라즈마 발생시 오존이 발생된다. 플라즈마 전극(235)에서 발생되는 오존은 피처리물질과 접촉되면서 유해물질이 분해되도록 한다.The
제1 도선 연결부(232a)에 착탈식으로 연결되는 플라즈마 전극(235)은 전원부에 병렬식으로 연결되어, 스파크 등에 의해 어느 하나의 플라즈마 전극(235)에서 단선이 발생하더라도 나머지 플라즈마 전극(235)에 의해 플라즈마 필터(230)의 사용이 가능하다. 또한, 단선이 발생한 플라즈마 전극(235)은 제1 도선 연결부(232a)에서 제거하고, 새로운 플라즈마 전극(235)을 연결하면 되므로 유지보수가 용이하다. The
플라즈마 전극(235)은 소정의 간격으로 이격되어 있어, 플라즈마 전극(235) 사이의 공간을 통해 열 발산이 우수한 이점이 있다. Since the
또한, 피처리물질의 오염 정도에 따라 제1 도선 연결부(232a)에 연결되는 플라즈마 전극(235)의 수를 적절히 조절할 수 있으므로, 전기를 효율적으로 이용할 수 있다. In addition, since the number of
또한, 플라즈마 필터(230)의 전단에 배치되는 수분제거필터(220)는 피처리물질 중에 포함된 수분을 먼저 제거하므로, 플라즈마 필터(230)에서 수분으로 인해 방전효율이 저하되는 것을 방지한다. In addition, since the
이러한 본 발명의 플라즈마 필터(230)는 수분, 유분, 타르 등이 많은 고농도의 피처리물질에서도 방전효율을 충분히 유지하면서 오염물질의 제거가 가능하다. The
도 10을 참조하면, 플라즈마 필터(230)는 제1 도선(232)과 직교되면서 지지부(231)의 내부 양측에 서로 이격되게 횡방향으로 연결되는 제2 도선(233)과, 이러한 제2 도선(233)에 횡방향으로 이격되게 연결되는 다수의 제2 도선 연결부(233a)와, 이러한 제2 도선 연결부(233a)에 착탈식으로 연결되는 플라즈마 전극(또는 제2 플라즈마 전극)(235)을 더 포함한다. Referring to FIG. 10, the
제1 도선(232)과 제2 도선(233)은 전기적으로 서로 연결되지 않는다. 플라즈마 필터(230)를 필터 장착부(215)에 장착하면 제1 도선(232)과 제2 도선(233)은 전원부와 전기적으로 연결되어 플라즈마 전극(235)으로 전기를 공급할 수 있다. The
본 실시예에서, 플라즈마 전극(235)은 지지부(231)에 서로 이격되게 종방향 및 횡방향으로 연결되어, 플라즈마 필터(230)의 면적 대비 오존 발생 농도를 향상시키면서 열 발산이 우수하고, 피처리물질의 오염 정도에 따라 플라즈마 전극(235)의 수를 가감하여 효율적인 전기 이용이 가능하다. In this embodiment, the
오존 제거 필터(240)는 플라즈마 필터(230)에서 발생되는 오존이 유해가스 분해에 사용된 후, 잔류하는 오존을 제거하기 위해 사용된다(도 6 참조). 잔류 오존이 제거되지 않고 배출될 경우 인체에도 유해하므로 잔류 오존은 최대한 제거해야 한다.The
오존 제거 필터(240)는 필터 매트릭스와, 필터 매트릭스에 부착된 흡착제 및 나노금속 함유 물질로 구성되어 있으며, 필터 매트릭스에 흡착 충진제를 더 충진하여 구성될 수 있다. 필터 매트릭스로는 폴리프로필렌(polypropylene) 소재의 다공성 매트릭스층과 폴리우레탄 매트릭스층으로 구성될 수 있다.The
필터 매트릭스는 다공성 매트릭스층과 폴리우레탄 매트릭스층이 적층결합될 수 있고, 이와 같이 적층결합되는 경우에 필터형태의 변형을 방지할 수 있고, 적층된 매트릭스 층간의 서로 다른 구조로 인하여 보다 효율적으로 유해물질을 제거할 수 있다.In the filter matrix, the porous matrix layer and the polyurethane matrix layer can be stacked, and in this case, the deformation of the filter form can be prevented, and the harmful substances are more efficiently due to the different structures between the stacked matrix layers. Can be removed.
오존 제거 필터(240)는 활성탄, 제올라이트, 나노금속 등을 사용하여 코팅 슬러리를 제조하고 필터 매트릭스에 코팅슬러리를 코팅시키고 건조한 후, 필터 매트릭스에 흡착 충진제를 충진시켜 제조한다. 흡착 충진제는 활성탄, 제올라이트 및 무기흡착제에 나노금속(Ag, Fe, Cu, Ni, Al, Mg, Ca, TiO2)을 첨가하여 제조하여 다공성 매트릭스층에 충진하여 적용한다.The
본 발명의 플라즈마 필터(230)를 적용하여 도 2에 도시된 종래의 플라즈마 필터와 대비하고 유해물질의 제거효율을 확인하였다. By applying the
위에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 종래 기술 대비 전력소요량은 줄어들면서, 오존 발생량은 증가되었다. As can be seen from the above, the present invention has increased power consumption while reducing the amount of ozone generated.
동일한 현장에서 본 발명의 필터 챔버(200)로 유입되는 피처리물질과, 유출되는 피처리물질을 이용하여 5회 관능검사를 실시하였다. 여기서, 희석배수는 사람이 악취를 못느낄 정도로 희석하는 것을 의미한다. At the same site, five sensory tests were performed using the treated material flowing into the
관능검사 결과, 본 발명의 필터 챔버(200)로 유입되는 피처리물질 대비 유출되는 피처리물질은 약 100배 정도 희석배수가 감소하여 오염물질 제거 효과가 우수함을 확인할 수 있었다. As a result of the sensory test, it was confirmed that the treated substance flowing out compared to the treated substance flowing into the
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 챔버의 구성을 도시하는 도면이다. 도 12는 도 11에서 배플의 구성을 도시하는 도면이다. 11 is a view showing the configuration of a filter chamber according to another embodiment of the present invention. 12 is a view showing the configuration of the baffle in FIG. 11.
필터 챔버(200)는 유입구(211), 챔버 본체(210), 유출구(212)를 포함한다. 챔버 본체(210)에는 플라즈마 필터(230)가 이격되어 착탈식으로 장착되고, 플라즈마 필터(230) 사이에는 소정 길이만큼 연장되는 배플(237)이 지그재그 형태로 배치된다. The
배플(237)은 다수의 개구(237a)가 이격되어 형성되는 얇은 판 형태를 갖는다. The
필터 챔버(200)로 유입되는 피처리물질은 배플(237)을 통과하면서 분산 및 체류 시간이 증가되어 플라즈마 필터(230)로 유입되어 유해물질을 제거하는 효율이 증가될 수 있다. As the material to be treated flowing into the
배플(237)은 챔버 본체(210)의 수용 공간의 일부에 대해 연장되고, 배플(237)이 형성되지 않은 부분으로는 피처리물질이 그대로 통과하여 플라즈마 필터(230)로 유입될 수 있다. 배플(237)이 챔버 본체(210)의 전체 면적에 대해 형성될 경우 압력이 증가되어 피처리물질의 정체가 발생할 수 있다. The
챔버 본체(210)로 유입되는 피처리물질은 화살표 방향과 같이 배플(237) 및 플라즈마 필터(230)를 통과하여 유출구(212)를 통해 빠져나갈 수 있다. The material to be treated flowing into the
본 실시예에서는 플라즈마 필터(230) 사이에 배플(237)이 지그재그 형태로 형성되어, 피처리물질을 분산시키고 체류 시간을 증가시켜 유해물질 제거 효율을 향상시킨다. In this embodiment, the
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.The present invention is not limited to the above embodiments and can be implemented in various modifications or variations without departing from the technical gist of the present invention, which is apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. will be.
11 : 상부 케이스
12 : 하부 케이스
20 : 플라즈마 필터
110 : 하우징
130 : 1차 세정부
140 : 1차 필터부
150 : 2차 세정부
160 : 2차 필터부
170 : 3차 세정부
180 : 3차 필터부
190 : 4차 세정부
200 : 필터 챔버
210 : 챔버 본체
211 : 유입구
212 : 유출구
215 : 필터 장착부
220 : 수분제거 필터
230 : 플라즈마 필터
231 : 지지부
232 : 제1 도선
232a : 제 도선 연결부
233 : 제2 도선
233a : 제2 도선 연결부
235 : 플라즈마 전극
237 : 배플
240 : 오존 제거 필터11: upper case
12: lower case
20: plasma filter
110: housing
130: primary cleaning unit
140: primary filter unit
150: secondary cleaning unit
160: secondary filter unit
170: 3rd cleaning unit
180: 3rd filter unit
190: 4th cleaning unit
200: filter chamber
210: chamber body
211: inlet
212: outlet
215: filter mounting portion
220: moisture removal filter
230: plasma filter
231: support
232: first conductor
232a: first conductor connection
233: second conductor
233a: second conductor connection
235: plasma electrode
237: baffle
240: ozone removal filter
Claims (5)
피처리물질이 유입되는 필터 챔버;
상기 필터 챔버를 통과한 피처리물질이 유입되는 하우징;
상기 하우징의 내부 바닥에 물이 충전됨으로써 상기 피처리물질을 세정하는 1차세정부;
상기 1차세정부의 상부에 위치하면서 상기 피처리물질을 균일하게 분산시키는 1차필터부;
상기 1차필터부의 상부에 위치하면서 세정액을 분사하여 상기 피처리물질을 세정하는 2차세정부;
상기 2차 세정부의 상부에 위치하면서 상기 피처리물질을 다시 균일하게 분산시키는 2차 필터부;
상기 2차필터부의 상부에 위치하면서 세정액을 분사하여 상기 피처리물질을 세정하는 3차세정부;
를 포함하고,
상기 필터 챔버는 피처리물질이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 연결되고 수용공간을 갖는 챔버 본체와, 상기 챔버 본체와 연결되는 유출구를 포함하고,
상기 챔버 본체에는 플라즈마 필터가 다단으로 이격되어 배치되고,
상기 플라즈마 필터는 사각 링 형상의 지지부와, 상기 지지부의 내부 양측에 서로 이격되게 종방향으로 연결되는 제1 도선과, 상기 제1 도선에 종방향으로 이격되게 연결되는 다수의 제1 도선 연결부와, 상기 제1 도선 연결부에 착탈식으로 연결되는 제1 플라즈마 전극과, 상기 제1 도선과 직교되면서 상기 지지부의 내부 양측에 서로 이격되게 횡방향으로 연결되는 제2 도선과, 상기 제2 도선에 횡방향으로 이격되게 연결되는 다수의 제2 도선 연결부와, 상기 제2 도선 연결부에 착탈식으로 연결되는 제2 플라즈마 전극을 포함하고,
상기 제1 플라즈마 전극 및 상기 제2 플라즈마 전극에 의해 발생되는 플라즈마에 의해 오존이 발생되어 피처리물질에서 유해 물질을 제거할 수 있고,
피처리물질의 오염 정도에 따라 상기 제1 도선 연결부에 연결되는 상기 제1 플라즈마 전극의 수와, 상기 제2 도선 연결부에 연결되는 상기 제2 플라즈마 전극의 수를 조절할 수 있는 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치.In the device for removing harmful substances from the material to be treated,
A filter chamber through which the material to be treated flows;
A housing through which the material to be treated passes through the filter chamber;
A first cleaning unit for cleaning the material to be treated by filling the inner bottom of the housing with water;
A primary filter unit which is located above the primary washing unit and uniformly disperses the material to be treated;
A second cleaning unit that is located on the upper portion of the primary filter to spray the cleaning liquid to clean the material to be treated;
A secondary filter unit positioned on the secondary cleaning unit and uniformly dispersing the material to be treated again;
A third washing unit that is located at the upper portion of the second filter unit to spray the washing liquid to clean the material to be treated;
Including,
The filter chamber includes an inlet through which the material to be treated flows, a chamber body connected to the inlet and having an accommodation space, and an outlet connected to the chamber body,
Plasma filters are spaced apart in multiple stages in the chamber body,
The plasma filter includes a square ring-shaped support, a first conductor connected longitudinally spaced apart from each other on both sides of the support, and a plurality of first conductor interconnects connected longitudinally apart from the first conductor, A first plasma electrode detachably connected to the first conductor connection part, a second conductor orthogonal to the first conductor while being horizontally spaced apart from each other on both sides of the support part, and in the transverse direction to the second conductor And a plurality of second conductor connecting portions spaced apart and a second plasma electrode detachably connected to the second conductor connecting portions,
Ozone is generated by the plasma generated by the first plasma electrode and the second plasma electrode to remove harmful substances from the material to be treated,
Harmful substances in the material to be treated that can control the number of the first plasma electrodes connected to the first conductor connection and the number of the second plasma electrodes connected to the second conductor connection according to the degree of contamination of the material to be treated Device for removing it.
상기 필터 챔버에는 상기 플라즈마 필터를 착탈식으로 장착하기 위한 필터 장착부가 형성되고,
상기 필터 장착부에는 전원부가 구비되어, 상기 플라즈마 필터를 상기 필터 장착부에 장착하면 상기 전원부와 전기적으로 연결될 수 있는 피처리물질에서 유해 물질을 제거하기 위한 장치.According to claim 1,
A filter mounting portion for detachably mounting the plasma filter is formed in the filter chamber,
The filter mounting portion is provided with a power supply unit, and when the plasma filter is mounted on the filter mounting unit, a device for removing harmful substances from a material to be electrically connected to the power supply unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction |