KR102248902B1 - 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치에 관한 것으로, 본체 내부에 기체를 유입시키고 내부에서 분사된 세정액과 기체를 접촉시켜서 악취를 제거하는 탈취장치로서, 상기 본체 내부에 위치하는 격벽에 의해서 직육면체의 공간을 포함하는 복수의 구역으로 구분되고, 상기 복수의 구역들은 상층과 하층의 2층으로 배열되고, 옆으로도 적어도 2개 이상 배열되며, 상기 구역들은 일면에서 유입되고 타면으로 배출되도록 구성되어, 본체 내부에 유입된 기체가 모든 구역을 거쳐서 이동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 기체가 내부 격벽으로 구분된 구역을 순차적으로 모두 지나도록 구성함으로써, 기체와 세정액의 접촉시간을 늘려서 탈취성능을 높여 더 작은 크기로 탈취장치를 제작할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본체 내부의 구역에 유입될 때에 기체의 방향을 조절하는 방향성 격벽을 설치함으로써, 구역에서 배출되기 전에 내부에서 기체가 반사되며 이동하도록 하여 기체와 세정액의 접촉시간을 더욱 늘릴 수 있는 효과가 있다. 나아가 본 발명의 탈취장치는 기체의 체류시간 및 세정액과의 접촉시간을 늘림으로써, 호기성미생물이 탈취처리를 수행하는 것을 촉진하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치{DEODORIZING APPARATUS WITH THE FUNCTION OF PROMOTING MICROBIAL DECOMPOSITION}
본 발명은 탈취장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 세정액을 사용하는 탈취장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수처리장이나 분뇨처리장, 음식물 처리시설, 축산시설 등과 같은 장소에서는 각종 유기 또는 무기가스가 발생되어 복합 악취가 발생하며, 이러한 악취를 제거하기 위한 탈취장치가 사용된다.
악취를 제거하기 위한 다양한 방법들 중에서, 악취 발생물질이 포함된 기체에 물이나 약액 등의 세정액을 분사하여 악쉬 발생물질을 제거하는 탈취장치가 적용되고 있다.
종래의 탈취장치는 위쪽에서 세정액을 분사하는 공간의 하부에서 기체를 주입하여 위쪽으로 올려보냄으로써, 분사되는 세정액이 기체와 접촉하면서 악취 발생물질을 제거하도록 구성되어 있다. 하지만 기체와 세정액이 접촉하는 시간이 길지 못한 단점이 있으며, 이를 해결하기 위해서는 상하 방향으로 매우 긴 탑 형태의 탈취장치를 제거하여야 했고, 이러한 탈취장치의 크기와 형태로 인하여 적용분야가 매우 한정되었다.
한편, 기체와 세정액이 접촉하는 시간을 늘리기 위한 반응시간 증대수단을 구비한 탈취장치가 연구되었으나, 기본적인 탈취장치의 형태에서 적용되는 기술이기 때문에 탈취장치를 소형화하는 효과는 얻을 수 없다.
대한민국 등록특허 10-1287058
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 기체와 세정액의 접촉시간이 증가하여 장치의 소형화가 가능한 탈취장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치는, 본체 내부에 기체를 유입시키고 내부에서 분사된 세정액과 기체를 접촉시켜서 악취를 제거하는 탈취장치로서, 상기 본체 내부에 위치하는 격벽에 의해서 직육면체의 공간을 포함하는 복수의 구역으로 구분되고, 상기 복수의 구역들은 상층과 하층의 2층으로 배열되고, 옆으로도 적어도 2개 이상 배열되며, 상기 구역들은 일면에서 유입되고 타면으로 배출되도록 구성되어, 본체 내부에 유입된 기체가 모든 구역을 거쳐서 이동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 탈취장치는 기체의 체류시간 및 세정액과의 접촉시간을 늘림으로써, 호기성미생물이 탈취처리를 수행하는 것을 촉진하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 세정액에 유기 과산화물이나 퍼옥사이드 물질이 포함되면, 활성 라디칼을 형성하면서 중합 반응을 일으키고. 산소 화합물을 발생시켜 적정 산소농도를 유지시킨다. 결국 담체의 활성과 산소의 증가, pH유지로 유기물을 제거하고 동력의 압력 손실의 제거하는 등 다양한 문제를 해결할 수 있으며, 호기성미생물이 탈취처리를 수행하는 것을 더욱 촉진할 수 있다.
상기 복수의 구역 중에서 하나 이상은 기체가 유입되는 면에 기체의 방향을 조절하는 방향성 격벽이 설치되고, 상기 방향성 격벽은 기체가 배출되는 면을 마주보는 제1반사벽을 향하여 기체가 이동하도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1반사벽을 향하여 이동된 기체가 제1반사벽에 반사된 뒤에, 제1반사벽에 인접하여 배치된 제2반사벽에 다시 반사되어 배출면으로 배출되도록, 상기 방향성 격벽이 기체의 방향을 조절할 수 있다.
상기 방향성 격벽은 복수의 타공이 형성된 타공판이며, 타공 과정에서 형성되는 버(burr)에 의해서 기체의 방향을 조절하는 것일 수 있다.
상기 복수의 구역들 각각이 분리 제작된 모듈로 구성되어, 각 모듈을 조립하여 본체가 구성되는 모듈화가 가능하다. 이때, 탈취성능을 기준으로 본체를 구성하는 모듈의 개수가 조절될 수 있다.
상기 본체 내부로 기체가 유입되는 유입구와 상기 본체 외부로 기체를 배출하는 배출구를 더 포함하며 상기 유입구에 악취를 감지하는 센서가 설치되어, 상기 유입구의 센서에서 측정된 수치를 기준으로 탈취장치의 운전을 제어할 수 있다.
그리고 상기 배출구에 악취를 감지하는 센서가 더 설치되면, 유입구의 센서와의 비교를 통해서 탈취 효율을 확인할 수 있다.
본 발명의 탈취장치는 종래의 탈취장치에 비하여 소형으로 제작되기 때문에, 본체에 바퀴를 설치하면 이동식 탈취장치를 구성할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 기체가 내부 격벽으로 구분된 구역을 순차적으로 모두 지나도록 구성함으로써, 기체와 세정액의 접촉시간을 늘려서 탈취성능을 높여 더 작은 크기로 탈취장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본체 내부의 구역에 유입될 때에 기체의 방향을 조절하는 방향성 격벽을 설치함으로써, 구역에서 배출되기 전에 내부에서 기체가 반사되며 이동하도록 하여 기체와 세정액의 접촉시간을 더욱 늘릴 수 있는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 탈취장치는 기체의 체류시간 및 세정액과의 접촉시간을 늘림으로써, 호기성미생물이 탈취처리를 수행하는 것을 촉진하는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치에 포함된 각 이동구역별로 공기의 흐름을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
본 실시예의 탈취장치 본체는 내부에 격벽으로 구분된 다수의 구역들(100, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 300)을 구비하며, 탈취장치로 유입된 기체는 이러한 구역들을 순차적으로 지나면서 탈취장치 내부를 지나는 경로가 증가하고 탈취효율이 향상된다. 본체 내부의 구역들(100, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 300)은 정면과 배면의 벽을 포함하여 직육면체의 내부공간을 가진다.
구체적으로 탈취장치의 구역들(100, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 300)은 상층과 하층의 2개층으로 구분되고, 측면방향으로도 복수로 연결된다. 이때, 수평방향의 일측에 위치하는 상층의 구역을 통해서 내부로 유입된 기체가 각 구역을 거쳐서 수평방향의 타측에 위치하는 상층의 구역을 통해서 배출될 수 있도록 4개의 구역이 하나의 단위로 배치된다.
도 1에서는 왼쪽에 위치하는 상층의 유입구역(100)을 통해서 기체가 유입되면, 내부의 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 순차적으로 지나서, 오른쪽에 위치하는 상층의 배출구역(300)을 통해서 배출된다. 이를 위하여 각 구역들(100, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 300)은 기체가 일면에서 유입되어 타면으로 배출되도록 구성된다.
유입구역(100)은 악취 발생물질이 포함된 기체가 유입되는 부분이며, 유입구(110)와 유입관(120)과 연결된다. 본 실시예는 별도의 공간에서 유입관(120)으로 기체가 이송되어 유입되는 경우를 도시하였으나, 악취 발생 공간에 탈취 장치를 설치하는 경우에는 유입관(120)이 없을 수도 있다.
유입구(110)에는 악취 측정을 위한 센서를 부착할 수 있고, 센서에서 측정된 악취 정도를 기준으로 탈취장치의 운전 성능을 조절할 수도 있다.
이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)은 유입구역(100)으로 유입된 기체가 이동하면서 세정액에 의한 탈취가 진행되는 부분이며, 기체의 이동경로를 길게 하여 내부에서 분무되는 세정액과의 접촉을 늘림으로써 탈취 효율을 높이는 부분이다.
유입구역(100)으로 유입된 기체가 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 모두 순차적으로 지나서 배출구역(300)을 통해서 배출되기 위해서는, 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 상하방향으로 이동하는 수직이동과 왼쪽에서 오른쪽방향으로 이동하는 수평이동이 번갈아서 수행된다. 우선 유입구역(100)으로 유입된 기체는 아래로 수직이동하여 유입구역(100) 밑에 위치한 첫번째 이동구역(210)으로 이동하며, 이후에 기체는 오른쪽으로 수평이동하여 두번째 이동구역(220)으로 이동한다. 기체는 다음으로 위로 수직이동하여 세번째 이동구역(230)으로 이동하고, 오른쪽으로 수평이동하여 네번째 이동구역(240)으로 이동한 뒤에 다시 아래로 수직이동하여 다섯번째 이동구역(250)으로 이동한다. 기체는 다시 오른쪽으로 수평이동하여 여섯번째 이동구역(260)으로 이동한 뒤에는 마지막으로 위로 수직이동하여 배출구역(300)으로 이동한다.
이상의 설명에 따르면, 기체가 아래로 한번 이동하고 우측으로 한번 이동한 뒤에 다시 위로 이동하는 것까지를 기체 순환의 단위로 할 수 있고, 유입구역과 배출구역에 이동구역을 포함하여 4개 구역을 기본 단위로 하여 조절이 가능함을 알 수 있다. 예를 들면, 도 1은 2개의 기본단위를 적용한 구성이 되고, 1개의 기본단위만으로 탈취장치를 구성하는 경우에는 세번째 이동구역(230)의 자리에 배출구역을 위치시키면 된다. 반대로 도 1의 구성에서 1개 단위를 추가하는 경우에는 배출구역(300)의 자리에 세번째 이동구역(230)과 같은 구성을 설치하고, 네번째 이동구역(240)에서 배출구역까지를 추가할 수 있다. 이와 같이, 4개 구역으로 구성된 기본단위의 개수가 증가할 수록 기체의 경로가 길어지고 탈취효율이 증가하므로, 필요한 탈취용량에 따라서 탈취장치의 크기를 조절하여 구성할 수 있다.
종래의 탈취장치는 수직방향으로만 기체가 이동하여, 세정액과의 충분한 접촉을 위해서 탈취장치의 크기가 매우 크고 상하로 길었던 문제가 있었다. 반면에, 본 발명의 탈취장치는 수평방향으로의 이동을 통해서 수직방향의 이동이 상하로 진행되어 장치의 높이를 낮게 할 수 있으며, 장치의 소형화가 가능한 장점이 있다. 특히, 수평방향으로 이동구역을 추가함으로써 탈취용량을 조절할 수 있으며, 탈취용량을 높이는 경우에도 수평방향으로 커지기 때문에 실내에서 설치할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라서, 고깃집 등 기존에 세정액 방식의 탈취장치를 적용하기 어려웠던 분야까지 세정액 방식의 탈취장치를 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 탈취장치는 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 이동하면서 기체의 경로가 증가하는 것에 더하여, 각 구역에 기체가 진입되는 과정에서 방향성을 부여하여 세정액에 의한 세정시간을 증가시키고 있으며, 이는 추후에 자세하게 설명하도록 한다.
배출구역(300)은 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 순차적으로 이동하면서 세정액에 의해서 악취 발생물질이 제거된 기체를 장치의 외부로 배출하기 위하여, 배출관(320)이 연결된 배출구(310)가 형성된다.
본 실시예는 배출관(320)을 통해서 별도의 공간으로 배출되는 경우를 도시하였으나, 악취 발생 공간에 탈취 장치를 설치하는 경우 등에는 배출관(320)이 없을 수도 있다.
배출구(310)에는 악취 측정을 위한 센서를 부착할 수 있으며, 센서에서 측정된 악취 정도를 기준으로 탈취장치의 운전 성능을 조절할 수도 있고, 유입구(110)에 설치된 센서에서 측정된 결과와 배출구(310)에 설치된 센서에서 측정된 결과를 비교하여 악취 제거 효율을 확인할 수도 있다.
본 실시예의 탈취장치 본체 내부에는 세정액을 분사하기 위한 분사관(400)이 위치하며, 분사관(400)은 세정 효율을 높이기 위하여 2층으로 분리된 구역들 중에서 상층에 설치된다. 도시된 것과 같이 분사관(400)을 통해서 직접 물이나 약액과 같은 세정액을 분사할 수도 있고, 별도의 분사노즐을 통해서 세정액을 분사하는 구성도 가능하다.
세정액은 도시된 것과 같이 구역들의 하층이나 별도로 구비된 회수부에 고이며, 펌프(410)가 이송관(420)을 통해서 분사관(400)으로 세정액을 순환 공급한다. 그리고 세정액을 제거하기 위한 배수밸브(430)가 하층의 일측에 형성되며, 배수관(432)이 연결될 수 있다. 한편, 본 실시예는 장치 내부에 고인 세정액을 순환시켜서 사용하도록 구성되어 있기 때문에 세정액 공급을 위한 급수구(440)와 급수관(442)이 연결되며, 도시된 것과는 달리 세정액을 분사관으로 직접 공급할 수도 있다.
탈취장치 본체 내부에 세정액이 과도하에 모이면 기체의 이동이 어려워지므로, 세정액의 수위를 감지하는 수위센서(450)를 설치하는 것이 좋다.
그리고 세정액에 부유하는 이물질을 거르기 위한 거름망(500)을 설치하는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 배수밸브(430)가 형성된 측의 이동구역(210)에 거름망(500)을 설치하였다.
한편, 유입구역(100)을 통해서 탈취장치 내부로 기체를 유입하고 배출구역(300)을 통해서 악취가 제거된 기체를 배출도록, 기체를 수송하기 위한 모터 또는 펌프는 유입구(110)과 배출구(310) 중에 한 곳에 설치되거나 양측에 모두 설치될 수 있다.
그리고 도 1에 도시되지는 않았지만, 본 실시예의 탈취장치는 종래의 탈취장치에 비하여 크기가 작기 때문에, 장치 하부에 바퀴 등을 부착하여 이동이 가능하도록 구성할 수도 있다.
이하에서는 기체가 이동하는 각 이동구역에서 기체의 경로를 늘리기 위한 구성을 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치에 포함된 각 이동구역별로 공기의 흐름을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 탈취장치는 각 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)으로 유입되는 기체에 방향성을 부여한 점에 특징이 있다. 구체적으로 이동구역들은 상하좌우의 네가지 방향 중에서 하나의 방향으로 유입되서 상하좌우의 네가지 방향 중에서 다른 하나의 방향으로 배출되는데, 각 이동구역의 유입측에 위치하는 방향성 격벽에 의해서 배출측의 반대면을 향하도록 기체의 흐름이 조절된다.
도 3에 도시된 각 이동구역들에서 기체가 흘러가는 방향을 설명하면 다음과 같다. 각각의 경우에 기체가 유입되는 방향과 배출되는 방향을 큰 화살표로 표시하였고, 내부에서 기체의 흐름은 점선으로 표시하였다.
먼저 첫번째 이동구역(210)에는 기체가 위쪽에서 유입되서 오른쪽으로 배출된다. 이때, 유입측에 위치한 방향성 격벽(212)에 의해서, 기체가 배출측과 마주하는 제1반사벽(214)을 향하도록 왼쪽으로 방향이 조절된다. 제1반사벽(214)에 충돌하여 반사된 기체는 방향성 격벽(212)에 마주하는 제2반사벽(216)을 향하여 꺾이고, 제2반사벽(216)에 충돌하여 반사된 기체는 오른쪽으로 배출된다.
두번째 이동구역(220)에는 기체가 왼쪽에서 유입되서 위쪽으로 배출된다. 이때, 유입측에 위치한 방향성 격벽(222)에 의해서, 기체가 배출측과 마주하는 제1반사벽(224)을 향하도록 아래쪽으로 방향이 조절된다. 제1반사벽(224)에 충돌하여 반사된 기체는 방향성 격벽(222)에 마주하는 제2반사벽(226)을 향하여 꺾이고, 제2반사벽(226)에 충돌하여 반사된 기체는 위쪽으로 배출된다.
세번째 이동구역(230)에는 기체가 아래쪽에서 유입되서 오른쪽으로 배출된다. 이때, 유입측에 위치한 방향성 격벽(232)에 의해서, 기체가 배출측과 마주하는 제1반사벽(234)을 향하도록 왼쪽으로 방향이 조절된다. 제1반사벽(234)에 충돌하여 반사된 기체는 방향성 격벽(232)에 마주하는 제2반사벽(216)을 향하여 꺾이고, 제2반사벽(236)에 충돌하여 반사된 기체는 오른쪽으로 배출된다.
네번째 이동구역(240)에는 기체가 왼쪽에서 유입되서 아래쪽으로 배출된다. 이때, 유입측에 위치한 방향성 격벽(242)에 의해서, 기체가 배출측과 마주하는 제1반사벽(244)을 향하도록 위쪽으로 방향이 조절된다. 제1반사벽(244)에 충돌하여 반사된 기체는 방향성 격벽(242)에 마주하는 제2반사벽(246)을 향하여 꺾이고, 제2반사벽(226)에 충돌하여 반사된 기체는 아래쪽으로 배출된다.
다섯번째 이동구역(250)에는 기체가 위쪽에서 유입되서 오른쪽으로 배출되는 점에서 첫번째 이동구역(210)과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
여섯번째 이동구역(260)에는 기체가 왼쪽에서 유입되서 위쪽으로 배출되는 점에서 두번째 이동구역(220)과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 2에서 배출구역(300)은 위쪽으로 배출구(310)가 형성되어 있어서 기체의 방향을 측면쪽으로 변경하여도 경로가 크게 증가하는 것은 아니지만, 여섯번째 이동구역(260)의 사이에 격벽이 존재하여야 세정액과 기체와의 접촉이 증가하므로, 방향성 격벽을 설치하였다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에서는 각 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260) 내부에서 기체가 반사되도록 방향성을 부여함으로써 기체의 이동경로가 매우 길어지도록 하였고, 세정액과의 접촉시간이 증가하기 때문에 탈취효과가 크게 증가하였으며, 종래의 탈취장치보다 작은 크기로 제작할 수 있었다.
한편, 앞서 정리한 것과 같이, 본 발명에서 적용된 각 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260)은 유입측에 방향성 격벽(212, 222, 232, 242, 252, 262)이 위치하고, 방향성 격벽(212, 222, 232, 242, 252, 262)은 기체가 배출측을 마주하여 위치하는 제1반사벽(214, 224, 234, 244, 254, 264)을 향하도록 방향성을 부여하는 점에서 동일하다. 결국 각 이동구역들(210, 220, 230, 240, 250, 260) 동일한 형태의 모듈로 제작하고, 조립과정에서 방향만을 바꾸어 배치하는 모듈화가 가능하다. 따라서 유입구역(100)과 배출구역(300) 및 이동구역(210, 220, 230, 240, 250, 260)만을 구분하여, 유입구역과 배출구역이 동일하면 2개, 유입구역과 배출구역이 다른 경우에는 3개 형태로 제작한 뒤에, 요구되는 탈취성능에 따라서 개수와 방향만을 조절하여 조립하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탈취장치에 적용된 방향성 격벽을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 탈취장치는 이동구역 내부에서 기체의 경로를 늘리기 위해서, 방향성 격벽을 기체가 배출측에 마주하는 면을 향하도록 진행 방향을 조절하는 방향성 격벽을 구비한다. 이러한 방향성 격벽은 기체가 흐르는 방향이 측면을 향하도록 할 수 있는 구성이면 특별히 제한되지 않고 적용될 수 있다.
도 4에 도시된 방향성 격벽(212)은 방향성 타공을 형성한 타공판을 적용한 경우이다. 판재에 복수의 타공을 형성하는 과정에서 발생되는 버(burr)가 기체의 흐름에 방향성을 부여하도록 구성하였다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 탈취장치는 세정액과의 반응시간을 늘림으로써 또 다른 효과를 얻을 수 있다.
일반적으로 바이오 필터는 가스 속의 오염물질을 생물학적으로 처리하는 방법 중의 하나로서, 미생물을 다공성 담체에 고정화 시켜 미생물의 대사 활동에 의해 오염물질을 물, 이산화탄소 그리고 무해한 염으로 분해하는 환경친화적이고 경제적인 처리 공법을 말한다. 이러한 바이오 필터의 핵심기술은 미생물의 서식지인 담채의 제작기술과 악취 원인 및 VOC를 효과적으로 제거할 수 있는 미생물 선별 기술을 들 수 있으며, 하수처리장과 같은 환경시설 또는 산업시설로부터 발생되는 악취 및 유해 휘발성(VOCs)물질이 함유되어 있는 폐 가스를 처리하기 위한 악취제거장치에 적용될 수 있다. 수막을 통과하여 폐 가스, 열 교환으로 처리효율을 향상시키고, 폐 가스에 함유된 악취 화합물 흡착시키는 미생물 다공 담체 등의 기술과 조화될 수 있다.
이미 하, 폐수처리장 등 각종 환경기초시설 및 산업시설, 도심의 맨홀, 하수구 등에서 발생하는 악취처리 방식 중 생물학적 탈취 방식인 바이오필터법의 경우에 타 탈취 방법에 비해 경제적이면서 비선택적으로 다양한 악취 및 VOCs의 처리가 용이하고, 운전 시 2차 오염물질이 거의 발생하지 않아 그 사용빈도가 급격히 증가하여 최근 시공되는 탈취 방식은 대부분 바이오필터법으로 이루어지고 있다.
현재 바이오 필터 기술은 수백 ppmC의 저 농도 배기가스를 처리하는 데에 있어 효과적이며, 비용이 저렴하고 환경적으로 건전한 처리방법으로 인정받고 있다. 적용범위로는 폐수처리장, 퇴비화 시설, 음식물가공공장에서 발생하는 악취를 비롯하여 매립지 가스 및 토양증기추출(SVC, soil vapor extraction)시 발생하는 휘발성 배가스의 처리 등이 있다. 이러한 목적의 기술로는 미국 특허 제6790653호 "Biological filter apparatus with multiple filter units"가 있다. 이 기술은 퇴비화 과정에서 발생하는 각종 휘발성유기물을 비롯한 악취 물질을 처리하기 위해 개발된 기술이다. 이 기술은 처리효율을 높이기 위해 악취 공기가 다단(3단)으로 구성된 미생물막 베드를 통과하도록 설계되었다.
이와 같이, 바이오 필터 기술은 미생물을 배양하고 처리시간을 늘리기 위한 별도의 구조가 필요한 점에서 그 활용이 제한되고 있다.
반면에, 본 발명은 기체의 체류시간 및 세정액과의 반응시간을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 기존 기술의 단점을 제외하고 장점만을 적용할 수 있다. 구체적으로 본 발명은, 바이오 필터나 별도의 배양조 등을 적용하지 않고도, 호기성미생물이 활동하기에 좋은 환경을 조성함으로써, 바이오 촉진 및 미생물 활성을 증가시키고, 공기의 분산으로 체류시간(HRT)을 올려 탈취를 동시에 이뤄내는 차별점이 있다
특히, 산소를 필연적으로 필요로 하는 호기성미생물 탈취처리의 효율을 증가시킬 수 있다. 탈취장치에 유기 과산화물(일반식이 R-O-O-R`로 표시하는 화합물), 퍼옥사이드(peroxide) 화합물을 적정 유지하는 방법과 연결이 될 경우 미생물활성을 촉진하여 극대화할 수 있다. 이는 바이오필터의 단점으로 지적되는 탈취 시설 내에 물리적 압력으로 운전 풍량, 풍속, 유속 등으로 인한 효율적인 미생물 탈락의 문제를 해결한다. 퍼옥사이드 화합물은 산소계로서 미생물 우점도(優占度)를 방해하는 유기물제거를 할 수 있으며, 적정농도에서는 호기성미생물의 활성을 돕는 역할을 한다. 이 적정 농도는 용존 혹은 탈취기 배출구나 내부 산소 농도나 퍼옥사이드 관찰기나 지시법, 혹은 간이 측정법으로 측정이 간단하다.
한편, 바이오필터법에서 다양한 악취 성분의 처리에 있어 그에 상응하는 최적의 탈취 미생물을 선정하는 것은 안정되고 우수한 탈취 시설을 운전함에 있어 매우 중요한 사항이며 생물학적 탈취 설비의 성패를 좌우하는 주요 인자로 작용한다. 하지만 국, 내외적으로 바이오필터에 접종하는 미생물의 경우 하수, 폐수처리장에서 자연 발생하는 폭기조(또는 혐기조) 미생물들이나, 농축조의 잉여슬러지를 사용하는 사례가 많다. 이러한 경우는 자연스럽게 슬러지 내에 있는 수많은 미생물 중에서 악취를 기질로 사용하는 미생물들이 현장 조건에 맞게 우점화 되어 결론적으로 안정된 생물학적 탈취를 기대할 수 있다. 하지만 초기 접종된 슬러지 중 악취를 분해하는 미생물의 분포는 크지 않으며 따라서 악취를 분해하는 미생물들이 탈취 설비 내에서 자연적으로 우점화 되고 안정화 되기 까지는 매우 긴 시간이 필요하며 탈취 설비에 문제가 발생하거나 미생물들이 충격을 받는 등 탈취 효율이 낮아졌을 때 즉각적으로 문제를 해소할 수 없고 탈취미생물이 여타 미생물에 비해 산소를 포함한 기질 경쟁력에서 불리할 수 있으며 따라서 불필요한 다양한 미생물들이 탈취 설비 내 다량 존재하여 결국 담체의 폐쇄, 산소의 결핍, pH의 저하, 압력 손실의 증가 등 다양한 문제를 야기하여 결국 안정된 탈취가 이루어지지 않게 된다.
본 발명에서는 세정액에 적정한 유기 과산화물이나 퍼옥사이드에 속한 적정 개시제(開始劑)를 사용함으로써, 활성 라디칼을 형성하면서 중합 반응을 일으키고. 산소 화합물(活性劑)을 발생시켜 적정 산소농도를 유지시킨다. 결국 담체의 활성과 산소의 증가, pH유지로 유기물을 제거하고 동력의 압력 손실의 제거하는 등 다양한 문제를 해결할 수 있다. 그리고 최종적으로 결국 안정된 탈취가 이루어지게 된다. 본 실시예에서 사용되는 대표적 개시제인 과탄산 소듐(sodium percarbonate)으로도 불리는 과탄산 소다(탄산 소듐(sodium carbonate)과 과산화 수소(hydrogen peroxide)의 부가 생성물이며, 분자식은 2Na2CO3ㅇ3H2O2)는 흡습성의 무색 결정이며, 물에 녹는 고체이다. 과탄산소다는 일부 친환경 세탁 제품에 포함되어 있으며, 실험실에서 무수 과산화 수소를 제조하는 데에도 사용된다 여러 종류의 개시제(開始劑) 중 이런 안전한 제제의 사용은 친환경적탈취방법으로도 인정받을 수 있다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 탈취장치에는 유기 과산화물이나 퍼옥사이드를 세정액에 첨가함으로써 미생물 분해 촉진 기능을 향상시킬 수 있고, 세정액에 포함되는 유기 과산화물이나 퍼옥사이드는 특별히 제한되는 것은 아니지만 과탄산 소다 등과 같이 인체에 무해한 종류를 선택하는 것이 바람직하다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유입구역
110: 유입구
120: 유입관
210, 220, 230, 240, 250, 260: 이동구역
212, 222, 232, 242, 252, 262: 방향성 격벽
214, 224, 234, 244, 254, 264: 제1반사벽
216, 226, 236, 246, 256, 266: 제2반사벽
300: 배출구역
310: 배출구
320: 배출관
400: 분사관
410: 펌프
420: 이송관
430: 배수밸브
432: 배수관
440: 급수구
442: 급수관
450: 수위센서
500: 거름망

Claims (11)

  1. 본체 내부에 기체를 유입시키고 내부에서 분사된 세정액과 기체를 접촉시켜서 악취를 제거하는 탈취장치로서,
    상기 본체 내부에 위치하는 격벽에 의해서 직육면체의 공간을 포함하는 복수의 구역으로 구분되고,
    상기 복수의 구역들은 상층과 하층의 2층으로 배열되고, 옆으로도 적어도 2개 이상 배열되며,
    상기 구역들은 일면에서 유입되고 타면으로 배출되도록 구성되어, 본체 내부에 유입된 기체가 모든 구역을 거쳐서 이동하도록 구성되고,
    상기 복수의 구역 중에서 하나 이상은 기체가 유입되는 면에 기체의 방향을 조절하는 방향성 격벽이 설치되며, 상기 방향성 격벽은 기체가 배출되는 면을 마주보는 제1반사벽을 향하여 기체가 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1반사벽을 향하여 이동된 기체가 제1반사벽에 반사된 뒤에, 제1반사벽에 인접하여 배치된 제2반사벽에 다시 반사되어 배출면으로 배출되도록, 상기 방향성 격벽이 기체의 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향성 격벽은 복수의 타공이 형성된 타공판이며, 타공 과정에서 형성되는 버(burr)에 의해서 기체의 방향을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 구역들 각각이 분리 제작된 모듈로 구성되어, 각 모듈을 조립하여 본체가 구성되는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    탈취성능을 기준으로 본체를 구성하는 모듈의 개수가 조절된 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 내부로 기체가 유입되는 유입구와 상기 본체 외부로 기체를 배출하는 배출구를 더 포함하며,
    상기 유입구에 악취를 감지하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 유입구의 센서에서 측정된 수치를 기준으로 탈취장치의 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 배출구에 악취를 감지하는 센서가 더 설치되어 탈취 효율을 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체에 바퀴가 설치되어 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 세정액에 유기 과산화물이나 퍼옥사이드 물질이 포함된 것을 특징으로 하는 미생물 분해 촉진 기능을 갖는 탈취장치.
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