KR102269589B1

KR102269589B1 - 습식 오존 제거 장치

Info

Publication number: KR102269589B1
Application number: KR1020210058164A
Authority: KR
Inventors: 조현철
Original assignee: 주식회사 조은환경
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2021-06-24

Abstract

본 발명은 가스 내 오존 및 악취유발물질을 제거하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스가 내부로 유입되는 밀폐챔버; 표면을 따라 물이 하방으로 흐르는 다수의 습벽; 하부에 고인 물을 상기 밀폐챔버 상부로 순환시키는 이송펌프;를 포함하여 물의 순환을 통하여 오존을 제거할 수 있는 습식 오존 제거 장치에 관한 것이다.

Description

습식 오존 제거 장치 {Wet-type Ozone Remover}

일반적으로 축산단지, 음식물처리장, 하ㆍ폐수 및 분뇨처리장, 산업단지 등에서 악취 및 유해가스가 발생하며 통상 하수관에서 발생되는 양이 가장 많다. 이러한 악취는 하수관내에 퇴적되는 퇴적물에 의해 더욱 심하게 발산되고, 이는 하수관 주변에 거주하는 거주자들과 그 주변을 통행하는 사람들에게 두통, 구토, 불쾌감을 준다.

이러한 악취 및 유해가스를 처리하기 위해서 흡수, 흡착, 연소를 포함한 전통적인 방식으로부터 촉매, 자외선, 오존, 플라즈마를 이용한 산화법, 바이오 필터, 생물학적 처리 등의 미생물을 이용한 방법 등 다양한 기술들이 종래에 사용되어 왔다.

이중, 플라즈마를 이용한 산화법으로 악취를 제거하는 기술에서, 플라즈마 반응기 후단에서 배출되는 배출가스는 오존과 같은 유해 부산물이 다소 포함하고 있기 때문에 완전히 무해한 가스로 배출되기 어려운 문제점이 있다.

오존은 산소원자 3개로 된 특유한 냄새가 있는 미청색의 기체이며, 반감기가 공기 중에는 2~13시간, 수중에서는 15~30분이다. 또한 오존은 산화력이 강하여 음료수를 살균, 소독하거나, 의류 등의 표백 따위에 주로 쓰이게 되며, 특히 용존산소가 풍부하여 각종 세균과 바이러스 등의 살균, 소독효과를 얻을 수 있다. 그러나 그 농도가 0.1ppm을 넘으면 호흡기에 자극을 주고 심하면 기침과 두통, 폐기능 저하현상이 발생하여 질병의 원인이 된다.

악취 제거를 위한 플라즈마 방식을 활용하는 경우, 처리후 배출되는 가스에 잔여 오존이 남아 사람에게 해를 끼칠 수 있을 뿐 아니라 대기오염을 유발하는 원인이 된다.

따라서, 배출가스 내 포함되어 있는 잔여 오존을 제거하여 최종 단계에서 무해한 가스를 배출할 수 있는 처리장치의 개발이 대두된다.

JP 2009-537317 (A) 2009.10.29. JP 2003-38927 (A) 2003.02.12.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 악취 및 유해가스가 플라즈마 산화처리를 거친 후 배출되는 가스에 포함되어 있는 잔여 오존을 제거할 뿐만 아니라 가스 내의 미처리된 악취유발물질도 제거할 수 있는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 수중에서 15분 내지 30분의 반감기를 가지는 오존의 물성을 활용하여 물에 오존을 용해시키고 물의 순환과정에서 오존이 자연적으로 감소되도록 유도함으로써 촉매 등 다른 제거장치를 설치하지 않고도 가스 내 잔여 오존을 제거할 수 있는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상판의 슬릿과 습벽 사이의 간극을 형성하여 상판위의 물을 습벽을 따라 아래로 흐르도록 함으로써 흐르는 물에 가스가 접촉하도록 하여 잔여 오존 및 악취유발물질이 하부에 고여 오염수의 교환이 간단한 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 물이 습벽의 표면을 따라 흐르도록 하면서도 그 표면에서 가스와의 접촉이 이루어지도록 하여 가스 내 오존 및 악취유발물질을 제거하는데에 소요되는 물의 양을 감소시킬 수 있는 습식 오존 제거 장치를 제거하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 습벽의 간격을 좁게 배치하여 습벽 사이를 지나가는 가스 내에 포함된 오존 및 악취유발 성분이 물에 용해될 수 있도록 접촉효율을 높이는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 오존 및 악취유발물질을 제거하는 데 소요되는 물의 양이 적으므로 습벽을 타고 흐르는 물을 하부에서 상부로 퍼올리는 이송펌프를 소형으로 제작할 수 있어 가동에 필요한 소비전력이 낮은 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 습벽의 표면을 유선형으로 굴곡지도록 형성하고 그 표면에 엠보싱 무늬를 형성함으로써 물이 습벽 표면의 체류하는 시간을 늘려 다량의 가스와 접촉하도록 하여 적은 양의 물로도 배출가스를 정화시킬 수 있는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 오존 및 악취유발물질이 포함된 가스가 유입되는 챔버유입관과 상기 습벽이 이격되어 형성된 확산부에서 가스를 확산시킨 후 상기 습벽 사이로 지나가도록 하여 물과 접촉되는 면적을 증대할 수 있는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 오버플로어와 하강수로를 구비하여 상판 상부의 물이 외부로 물이 누수되지 않는 습식 오존 제거 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가스 내 오존을 제거하는 장치에 있어서, 일측에 오존이 포함된 가스가 유입되는 챔버유입관(110)이 형성되고, 가스가 배출되는 챔버배출관(120)이 타측에 형성되며, 내부가 중공인 밀폐챔버(100); 상기 밀폐챔버(100)의 하부면에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 통공(310)이 형성되는 하판(300); 상기 밀폐챔버(100) 하부면과 상기 하판(300) 사이에 형성되며, 상기 통공(310)으로 물이 유입되는 하부수조(500); 상기 하판(300)에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 슬릿(410)이 가스 유동방향으로 형성되는 상판(400); 하단이 상기 하판(300) 상부에 배치되며, 상기 슬릿(410)을 관통하여 상기 상판(400) 위로 돌출되되 슬릿(410)과 간극이 형성되는 다수의 습벽(200); 및 상기 밀폐챔버(100) 일측에 구비되며, 상기 하판(300)의 하방에 물배출관(620)이 형성되고 상기 상판(400)의 상방에 물공급관(610)이 형성되어 상기 하부수조(500)의 물을 상기 상판(400) 상부로 이송하는 이송펌프(600);를 포함한다.

또한 본 발명의 상기 습벽(200)은 유선형의 굴곡이 형성되되 이웃하는 습벽(200)과 같은 높이 선상에서 동일한 산 또는 골이 배치된다.

또한 본 발명의 상기 습벽(200)은 표면에 엠보싱(210)이 더 형성된다.

또한 본 발명은 상기 밀폐챔버(100) 내부에서 수직으로 배치되되 상단이 상기 물공급관(610)보다 높게 위치하며, 하단이 상기 물배출관(620)보다 높게 위치하는 오버플로어(700)를 더 포함한다.

또한 본 발명은 상기 밀폐챔버(100)의 일측에 하강수로(800)가 수직으로 배치되며, 상기 밀폐챔버(100)의 일면에 상기 물공급관(610)보다 높게 형성된 수로유입홈(810)을 통해 물이 상기 하강수로(800)로 유입되고, 상기 물배출관(620)보다 높게 형성된 수로배출홈(820)에서 상기 하강수로(800) 내부의 물이 배출된다.

또한 본 발명은 상기 챔버유입관(110)과 상기 습벽(200) 사이에는 확산부(900)가 형성된다.

본 발명의 습식 오존 제거 장치는 악취 및 유해가스가 플라즈마 산화처리를 거친 후 배출되는 가스에 포함되어 있는 잔여 오존을 제거할 뿐만 아니라 가스 내의 미처리된 악취유발물질도 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 수중에서 15분 내지 30분의 반감기를 가지는 오존의 물성을 활용하여 물에 오존을 용해시키고 물의 순환과정에서 오존이 자연적으로 감소되도록 유도함으로써 촉매 등 다른 제거장치를 설치하지 않고도 가스 내 잔여 오존을 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상판의 슬릿과 습벽 사이의 간극을 형성하여 상판위의 물을 습벽을 따라 아래로 흐르도록 함으로써 흐르는 물에 가스가 접촉하도록 하여 잔여 오존 및 악취유발물질이 하부에 고여 오염수의 교환이 간단한 장점이 있다.

또한 본 발명은 물이 습벽의 표면을 따라 흐르도록 하면서도 그 표면에서 가스와의 접촉이 이루어지도록 하여 가스 내 오존 및 악취유발물질을 제거하는데에 소요되는 물의 양을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 장점이 상기 습벽의 간격을 좁게 배치하여 습벽 사이를 지나가는 가스 내에 포함된 오존 및 악취유발 성분이 물에 용해될 수 있도록 접촉효율을 높일 수 있는 있다.

또한 본 발명은 오존 및 악취유발물질을 제거하는 데 소요되는 물의 양이 적으므로 습벽을 타고 흐르는 물을 하부에서 상부로 퍼올리는 이송펌프를 소형으로 제작할 수 있어 가동에 필요한 소비전력이 낮은 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 습벽의 표면을 유선형으로 굴곡지도록 형성하고 그 표면에 엠보싱 무늬를 형성함으로써 물이 습벽 표면의 체류하는 시간을 늘려 다량의 가스와 접촉하도록 하여 적은 양의 물로도 배출가스를 정화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 오존 및 악취유발물질이 포함된 가스가 유입되는 챔버유입관과 상기 습벽이 이격되어 형성된 확산부에서 가스를 확산시킨 후 상기 습벽 사이로 지나가도록 하여 물과 접촉되는 면적을 증대할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 오버플로어와 하강수로를 구비하여 상판 상부의 물이 외부로 물이 누수되지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치의 전체 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 습벽으로서, (a)는 표면이 평평한 상태의 사시도, (b)는 표면이 굴곡지며 엠보싱 무늬가 형성된 상태의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 하판이 통공이 형성된 상태의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 상판과 습벽을 나타낸 모습의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치의 평단면도.
도 6은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 오버플로어, 하강수로 및 이송펌프가 구비된 상태로서, (a)는 사시도, (b)는 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치는 플라즈마 산화처리를 거친 가스 내에 포함되어 있는 오존 및 악취유발물질을 제거하기 위해 물을 사용하는 장치로서,

일측에 오존이 포함된 가스가 유입되는 챔버유입관(110)이 형성되고, 가스가 배출되는 챔버배출관(120)이 타측에 형성되며, 내부가 중공인 밀폐챔버(100);

상기 밀폐챔버(100)의 하부면에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 통공(310)이 형성되는 하판(300);

상기 밀폐챔버(100) 하부면과 상기 하판(300) 사이에 형성되며, 상기 통공(310)으로 물이 유입되는 하부수조(500);

상기 하판(300)에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 슬릿(410)이 가스 유동방향으로 형성되는 상판(400);

하단이 상기 하판(300) 상부에 배치되며, 상기 슬릿(410)을 관통하여 상기 상판(400) 위로 돌출되되 슬릿(410)과 간극이 형성되는 다수의 습벽(200); 및

상기 밀폐챔버(100) 일측에 구비되며, 상기 하판(300)의 하방에 물배출관(620)이 형성되고 상기 상판(400)의 상방에 물공급관(610)이 형성되어 상기 하부수조(500)의 물을 상기 상판(400) 상부로 이송하는 이송펌프(600);

를 포함한다.

본 발명은 수중에서 15분 내지 30분의 반감기를 가지는 오존의 물성을 활용하여 물의 계속적인 순환과정에서 오존의 자연스러운 감소를 이용한다. 플라즈마 산화처리를 거친 후 배출되는 가스 내에는 잔여 오존 및 미처리된 악취유발물질이 포함되어 있어 이를 제거하기 위해 본 발명의 장치에 유입시킨 후 물에 용해시켜 오존이 자연적으로 감소하도록 유도하고, 악취유발물질은 하부로 가라앉도록 함으로써 최종적으로 무해한 가스가 배출되도록 한다.

본 발명은 악취 제거를 위한 플라즈마 산화처리 장치의 후단에 설치되며, 상기 후단에서 배출되는 배출가스는 다시 상기 챔버유입관(110)으로 재진입한다.

이후 상기 밀폐챔버(100) 내에서 물과 접촉하며 용해되고, 가스 내 포함되어 있는 오존 및 악취유발물질은 물의 흐름을 따라 하부로 가라앉게 되고 이후 유해물질이 제거되어 무해한 가스가 상기 챔버배출관(120)으로 배출된다.

상기 챔버배출관(120)으로 배출된 가스는 대기 중에 방출되면서, 오존 및 악취유발물질이 제거된 무해한 가스이므로 인체 및 대기환경에 영향을 끼치지 않는 가스로 방출될 수 있다.

상기 챔버유입관(110)으로부터 유입되는 가스가 내부에서 물과 접촉이 이루어지고 내부가 중공인 밀폐챔버(100)가 구비된다. 상기 밀폐챔버(100)는 일측에 상기 챔버유입관(110)이 형성되고, 이후 오존 및 악취유발물질이 제거된 가스가 대기중으로 배출되는 챔버배출관(120)이 타측에 형성된다.

상기 밀폐챔버(100)는 상기 챔버유입관(110)과 상기 챔버배출관(120)을 제외한 나머지 면을 이루는 부분은 밀폐되어 있어, 상기 밀폐챔버(100) 내부로 유입된 가스가 오존 및 악취유발물질이 제거되지 않은 채 대기 중으로 방출되는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 챔버유입관(110)과 상기 챔버배출관(120)이 서로 상기 챔버유입관(110)으로 유입된 처리가스는 상기 밀폐챔버(100) 내부에서 물과 접촉하여 충분히 정화처리를 거친 이후에 상기 챔버배출관(120)을 통하여 대기 중으로 방출되므로, 상기 챔버배출관(120)으로 배출되는 배출가스는 잔여오존 뿐만 아니라 선행처리과정에서 제거되지 않은 잔여 악취유발물질이 제거된 무해한 가스가 된다.

도 2는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 습벽을 나타낸 사시도이다.

도 2와 같이, 상기 밀폐챔버(100) 내부에는 표면을 따라 물이 흐르는 다수의 습벽(200)이 구비된다. 상기 습벽(200)은 일정 두께를 가진 판 형상으로, 수직으로 세워져 배치되고 상기 챔버유입관(110)에서 상기 챔버배출관(120)으로 향하는 가스 유동방향과 수직이 되도록 배열된다.

상기 습벽(200)은 상기 밀폐챔버(100)의 상부에 위치한 물이 그 표면을 따라 하방으로 흐르게 되는 것으로서, 물이 젖어 있는 표면에서 가스와의 접촉이 일어난다. 가스는 상기 습벽(200)의 표면에 체류하는 물과 접촉되어 물에 용해되고, 가스 내 잔여 오존 및 악취유발물질이 흡수된다.

상기 습벽(200)은 이웃하고 있는 습벽(200)과의 간극이 좁도록 배치되어야 한다. 습벽(200) 사이의 간극은 상기 챔버유입관(110)에서 유입된 가스가 지나가는 통로로서, 이 간극을 지나가면서 가스 내 오존 및 미처리된 악취유발물질이 물과의 접촉이 일어나 용해되고, 물을 따라 하부에 고일 수 있다.

도 2(b)와 같이 상기 습벽(200)은 그 표면이 유선형으로 굴곡지도록 형성될 수 있다. 따라서 상기 밀폐챔버(100)의 상부에 있는 물이 상기 습벽(200)을 따라 하방으로 흐를 시에 유선형으로 굴곡진 표면을 따라 흐르게 된다.

물은 표면을 따라 유선형의 경로를 그리며 하방으로 흐르면서, 표면에 체류하는 시간이 길어지고 더 많은 유량의 가스와 접촉할 수 있다. 이때, 굴곡의 곡률은 물이 상기 습벽(200)의 표면에 달라붙을 수 있도록 표면장력의 범위 내에서 형성되어야 한다.

또한, 굴곡진 표면에 엠보싱(210) 무늬를 더 형성하여 물이 표면을 따라 하방으로 흐르면서 엠보싱(210)에 의해 표면과 접촉하는 면적이 넓어져 가스와의 접촉 면적이 확대되는 동시에 상기 습벽(200) 표면과의 접촉력이 향상되어 그 표면에서 탈락되지 않고 안정적으로 하방으로 흐를 수 있다.

어느 하나의 습벽(200)과 이웃하고 있는 습벽(200) 사이의 간극은 모든 높이에 대해 일정하여야 하며 가스 내 잔여 오존과 악취유발물질이 모두 물과 용해될 수 있도록 충분히 좁게 형성되어야 한다.

따라서 유선형으로 굴곡진 습벽(200)의 경우, 이웃하고 있는 굴곡진 습벽(200)과 같은 높이 선상에서 동일한 산 또는 골이 형성되어야 한다. 즉, 같은 높이선상에 위치하고 있는 습벽(200)들은 모두 동일한 방향으로 오목하거나 또는 볼록하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 하판을 도시한 사시도이다.

도 3과 같이, 상기 습벽(200)의 하부에는 상기 습벽(200)을 받치고 있는 하판(300)이 배치되며, 상기 밀폐챔버(100)의 하부면과 상향으로 이격되어 위치한다.

상기 하판(300)은 다수의 통공(310)이 형성된다. 상기 하판(300)은 하부로 물을 상기 하판(300)은 수직으로 세워져 있는 상기 습벽(200)을 받치고 있으며, 상기 습벽(200)의 표면을 따라 타고 흘러온 물은 상기 통공(310)을 통하여 하판(300)의 하부에 형성된 하부수조(500)로 유입된다.

도 4는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 상판을 도시한 사시도이다.

도 4와 같이, 상기 밀폐챔버(100)의 상부에는 상판(400)이 상기 하판(300)과 상향 이격되어 배치된다. 상기 상판(400)은 상기 습벽(200)이 관통되어 상부로 돌출되는 슬릿(410)이 다수 형성된다. 상기 슬릿(410) 내면은 습벽(200)과 일정 간극이 형성된다. 상기 슬릿(410) 내면과 습벽(200)이 이격되어 형성된 간극으로 상기 상판(400)위에 위치한 물이 유입되어 상기 습벽(200) 표면을 따라 하방으로 흐르게 된다.

이때, 상판(400)에 형성된 슬릿(410)의 내면과 습벽(200) 사이의 간극은 상판(400) 위의 물이 유입될 수 있도록 충분히 근접해야 하며, 일정 간극 이상으로 형성되면 물이 상기 습벽(200)의 표면과 접촉되지 못하고 표면에서 탈락되어 하방으로 떨어진다. 상기 습벽(200)의 표면과 접촉되지 못한 채 떨어지는 물은 가스와 접촉되는 시간이 상대적으로 짧아 가스가 충분히 용해되지 못하여 접촉효율이 낮아진다.

따라서 상기 상판(400) 위의 물이 상기 습벽(200)의 표면에 접촉한 상태에서 하방으로 낙하할 수 있도록 슬릿(410)의 내면이 상기 습벽(200)의 표면에 밀접하게 가까워야 한다.

상기 상판(400) 위에서 상기 습벽(200)의 표면과 미접촉된 채 자유낙하하는 물이 발생하지 않고 상기 상판(400)의 표면과 접촉상태를 유지한 채 따라 흐르게 되면 상기 하판(300)까지 도달하는 시간이 길어져 가스와의 접촉시간을 늘릴 수 있고, 굴곡 사이를 지나가는 가스와 오존과의 접촉효율도 향상된다.

또한 적은 양의 물로도 가스 내 오존 및 악취유발물질을 제거할 수 있으므로 소요되는 물의 양을 감소시킬 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치의 평단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 습벽(200)의 일단은 상기 챔버유입관(110)과 이격되어 배치된다. 상기 챔버유입관(110)과 습벽(200)의 일단이 이격되어 확산부(900)가 형성되는데, 상기 챔버유입관(110)을 통해 밀폐챔버(100) 내부로 들어온 가스는 상기 확산부(900)에서 전방위로 확산된다.

상기 챔버유입관(110)을 통해 밀폐챔버(100) 내부로 유입된 가스는 상기 챔버유입관(110)의 단면적보다 큰 확산부(900)로 진입하면서 전방위로 확산되는데, 상기 확산부(900)는 가스가 다수의 습벽(200) 사이 통로를 통과할 수 있도록 유도한다.

가스는 확산부(900)에서 압력을 잃으며 유동속도가 느려져 상기 습벽(200) 사이 통로를 지날 시에 더 많은 물과 접촉하여 용해될 수 있으며, 상기 챔버유입관(110)으로부터 거리가 먼 통로까지 도달하여 지나감으로써 접촉 면적을 증대할 수 있다.

상기 상판(400)의 상부에 위치한 물이 상기 습벽(200) 표면을 따라 흘러 하판(300)에 도달하면 상기 하판(300)에 형성된 통공(310)을 통해 하부수조(500)로 고이게 된다.

상기 하부수조(500)는 상기 밀폐챔버(100)의 하부면과 상기 하판(300)이 상호 이격되어 형성된 것으로, 상기 챔버유입관(110)에서 유입된 가스가 습벽(200) 표면의 물과 접촉하여 용해된후 하판(300)으로 떨어진 물을 일시적으로 저장한다.

상기 하부수조(500)에 저장된 오존 및 악취유발물질이 포함되어 있는 물을 교환이 필요할 시에 별도의 배관(미도시)을 통해 배출하고, 새로운 물을 공급하여 가스를 정화함으로써 정화효율을 높일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치에서 오버플로어, 하강수로 및 이송펌프를 도시한 단면도이다.

도 6과 같이, 상기 하부수조(500)에 저장된 물은 상기 밀폐챔버(100) 일측에 구비된 이송펌프(600)를 통해 상기 상판(400)의 상부로 퍼올려진다.

상기 하부수조(500)의 물은 상기 이송펌프(600)와 연통된 물배출관(620)을 통해 빠져나가 이송펌프(600)로 진입하고, 상기 이송펌프(600)를 거친 물은 상판(400)의 상방에 형성된 물공급관(610)을 통해 상판(400)의 상부로 공급된다.

가스 내 오존 및 악취유발물질을 제거하는 데에 소요되는 물의 양이 적으므로 상기 이송펌프(600)를 소형화할 수 있다. 따라서 가스를 정화하는 장치의 부피를 감소시킬 수 있다.

또한 이송펌프(600)를 소형으로 설치 가능하여 상기 이송펌프(600)를 가동하는데 소비되는 전력이 낮다.

상판(400)의 상부에 위치한 물이 습벽(200) 표면을 따라 하방으로 흘러 내려온 후, 하판(300)의 통공(310)을 통하여 하부수조(500)에 저장되는 물은 이송펌프(600)를 통해 다시 상판(400)의 상부로 올라간다.

따라서 상기 이송펌프(600)를 통해 물이 연속적으로 순환됨으로써 물 속에 용해되어 있는 오존이 자연적으로 분해될 수 있도록 반감기 이상의 충분한 시간을 거칠 수 있다. 악취유발물질 또한 물의 표면장력으로 붙잡고 있어 외부로 누출되지 않는다.

상기 밀폐챔버(100)의 상부와 하부를 순환하는 물이 일정 수준이상 오염되면 오염수를 배출하고 새로운 물을 공급함으로써 본 발명의 정화능력을 유지할 수 있는 것이다.

상기 밀폐챔버(100) 내부에는 상판(400) 상부의 물이 과다하게 공급되는 것을 막기 위한 오버플로어(700)가 더 구비된다.

상기 오버플로어(700)는 상기 상판(400)을 관통하며 배치되되 상단은 상판(400) 위로 돌출된다.

또한, 상기 물공급관(610)에서 배출되는 물이 곧바로 오버플로어(700)로 흘러 들어가지 않도록 상기 오버플로어(700)의 상단은 상기 물공급관(610)보다 높게 형성된다.

이송 펌프에 의해 상기 상판(400)의 상부로 공급되는 물이 어느 수심이상 넘어가면 상기 오버플로어(700)의 상단으로 유입될 수 있도록 상기 물공급관(610)은 상기 오버플로어(700) 상단보다 낮게 배치되어야 한다.

상기 오버플로어(700)의 하단은 하부수조(500)에 저장된 물 속에 잠겨있지 않도록 상기 물배출관(620)보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 오버플로어(700)는 이송펌프(600)의 물 배출용량이 갑작스럽게 증가하여 상기 상판(400)의 상부에 물이 과다하게 축적되는 등 비상시에 물의 수심을 조절하는 장치로서 그 직경이 크지 않아도 되지만, 상기 오버플로어(700)의 하단이 하부수조(500)의 물 속에 잠겨 있으면 갑작스런 물 배출용량 증가로 인한 상판(400) 상부의 물을 신속히 하부수조(500)로 배출하지 못한다.

따라서 상기 오버플로어(700)는 작은 직경으로 형성되면서도 상기와 같은 비상시에 신속한 물 배출을 위해 하단은 상기 물배출관(620)보다 높게 배치되어야 한다.

상기 오버플로어(700)는 이송펌프(600)의 갑작스런 물 배출용량 증가 시에 상기 상판(400) 상부의 물이 흘러 넘치는 것을 방지하면서 신속하게 상기 상판(400) 위의 수심을 조절한다.

나아가, 상기 밀폐챔버(100)의 일측에 하강수로(800)가 더 구비된다. 상기 하강수로(800)는 상기 오버플로어(700)와 동일하게 상기 상판(400) 위의 수심을 조절하는 장치로서, 상기 상판(400)의 상방으로 수로유입홈(810)이 밀폐챔버(100)에 형성되며 상기 하판(300)의 하방으로 수로배출홈(820)이 형성된다.

상기 상판(400) 위의 물이 상기 수로유입홈(810)이 형성된 수심 이상으로 넘어가게 되면 상기 수로유입홈(810)을 통해 상기 하강수로(800)로 유입되고, 상기 하강수로(800)를 통해 하부로 하강한 물이 상기 수로배출홈(820)을 통하여 상기 밀폐챔버(100)의 하부로 이동한다.

상기 수로유입홈(810)의 높이는 상기 오버플로어(700)의 상단과 같이, 상기 물공급관(610)보다 높게 형성되어야 한다. 상기 이송펌프(600)에서 퍼올려진 물이 상기 상판(400) 상부에 있지 않고 하강수로(800)로 빠져나가게 되면 이송펌프(600)의 불필요한 동력손실이 발생한다.

따라서 상기 오버플로어(700)와 하강수로(800)는 상기 이송펌프(600)의 갑작스런 물 배출용량 증가로 인한 수심이 상승하는 비상시에만 사용되어야 하며, 정상적인 이송펌프(600) 작동시에는 물은 오버플로어(700) 및 하강수로(800)를 통하여 낙하해서는 안되고 상기 습벽(200) 표면을 따라 하방으로 흐르는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 습식 오존 제거 장치를 일실시예를 들어 오존 및 악취유발물질 정화과정을 설명한다.

축산단지, 음식물처리장, 하수 및 분뇨처리장 등에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 플라즈마 산화법을 이용한 처리장치를 거친 후 나오는 배출가스는 오존 및 미처리된 악취유발물질이 다소 포함되어 있기 때문에, 상기 배출가스를 상기 챔버유입관(110)을 통해 상기 밀폐챔버(100) 내부로 진입시킨다.

상기 밀폐챔버(100) 내부로 유입된 가스는 확산부(900)에서 전방위로 확산하여 슬릿(410) 사이에 형성된 모든 통로를 지나가면서, 습벽(200) 표면과 접촉한다.

상판(400) 상부에 위치한 물은 슬릿(410)과 습벽(200) 사이의 간극을 통하여 상기 습벽(200) 표면과 접촉하고, 표면을 따라 하방으로 흐르게 된다.

따라서 가스는 습벽(200) 표면을 따라 흐르는 물과 접촉이 이루어지면서 물 속으로 용해된다. 따라서 가스 내 잔류하던 오존과 미처리된 악취유발물질이 물 속에 녹아 들어가게 되고, 오염물질을 포함한 물은 습벽(200) 표면을 따라 하판(300) 위로 떨어진다.

상기 하판(300)에 형성된 통공(310)을 통하여 하부수조(500)에 일시적으로 저장된다.

상기 오존은 수중에서 반감기가 15분 내지 30분이므로 오존을 용해된 물은 외부로 누출되지 않고 이송펌프(600)에 의해 상기 밀폐챔버(100)의 상부와 하부를 지속적으로 반감기 이상의 시간동안 순환한다.

따라서 오존은 자연적으로 분해될 수 있도록 물을 지속적으로 순환시킴으로 감소하게 된다.

또한, 악취유발물질은 하부수조(500)에 물과 함께 저장되며 별도의 관(미도시)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

하부수조(500)에 저장된 물은 물배출관(620)을 통해 이송펌프(600)로 진입하며, 이송펌프(600)에 의해 다시 상판(400) 위로 물이 위치하여 슬릿(410)과 습벽(200) 사이 간극으로 유입된다.

상기 이송펌프(600)의 갑작스런 물 배출용량 증가로 인하여 상판(400) 상부의 수심이 상승시에는 오버플로어(700)와 하강수로(800)를 통하여 수심을 조절한다.

상기 오버플로어(700) 상단은 물공급관(610)보다 높게 형성되며, 상기 하강수로(800)로 통하는 수로유입홈(810) 또한 물공급관(610)보다 높게 형성된다.

상기 오버플로어(700) 상단과 상기 수로유입홈(810)의 높이 이상으로 수심이 형성되면 물은 상기 밀폐챔버(100)의 하부로 이동하게 되어 수심이 조절된다.

상기 습벽(200) 사이 통로를 통과한 가스는 물에 의해 오존과 악취유발물질이 제거된다.

따라서 최종적으로 인체 및 환경에 무해한 가스가 챔버배출관(120)을 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 습식 오존 제거 장치는 플라즈마 산화처리를 거친 후 배출가스를 습식으로 재처리하여 가스 내 잔여 오존과 악취유발물질을 제거하여 최종적으로 배출하므로 인체 및 환경에 무해한 장점이 있다.

또한, 적은 양의 물을 사용하여 제거하므로 물을 순환시키는 이송펌프(600)가 소형으로 제작되어 본 발명의 부피를 감소시킬 수 있으며 잔여 오존 및 악취유발물질을 제거하기 위해 상기 이송펌프(600)를 가동하는데 소요되는 전력을 절약할 수 있는 장점이 있다.

나아가, 하부수조(500)에 고인 오염수를 쉽게 배출할 수 있으며 물을 교환함으로써 가스 정화능력을 유지할 수 있는 장점이 있다.

100:밀폐챔버 110:챔버유입관 120:챔버배출관
200:습벽 210:엠보싱 300:하판 400:상판 410:슬릿 500:하부수조
600:이송펌프 610:물공급관 620:물배출관 700:오버플로어
800:하강수로 810:수로유입홈 820:수로배출홈 900:확산부

Claims

가스 내 오존을 제거하는 장치에 있어서,
일측에 오존이 포함된 가스가 유입되는 챔버유입관(110)이 형성되고, 가스가 배출되는 챔버배출관(120)이 타측에 형성되며, 내부가 중공인 밀폐챔버(100);
상기 밀폐챔버(100)의 하부면에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 통공(310)이 형성되는 하판(300);
상기 밀폐챔버(100) 하부면과 상기 하판(300) 사이에 형성되며, 상기 통공(310)으로 물이 유입되는 하부수조(500);
상기 하판(300)에서 상향 이격되어 배치되며, 다수의 슬릿(410)이 가스 유동방향으로 형성되는 상판(400);
하단이 상기 하판(300) 상부에 배치되며, 상기 슬릿(410)을 관통하여 상기 상판(400) 위로 돌출되되 슬릿(410)과 간극이 형성되는 다수의 습벽(200); 및
상기 밀폐챔버(100) 일측에 구비되며, 상기 하판(300)의 하방에 물배출관(620)이 형성되고 상기 상판(400)의 상방에 물공급관(610)이 형성되어 상기 하부수조(500)의 물을 상기 상판(400) 상부로 이송하는 이송펌프(600);
를 포함하는 습식 오존 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 습벽(200)은 유선형의 굴곡이 형성되되 이웃하는 습벽(200)과 같은 높이 선상에서 동일한 산 또는 골이 배치되는
습식 오존 제거 장치.
제2항에 있어서,
상기 습벽(200)은 표면에 엠보싱(210)이 더 형성되는
습식 오존 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 밀폐챔버(100) 내부에서 수직으로 배치되되 상단이 상기 물공급관(610)보다 높게 위치하며, 하단이 상기 물배출관(620)보다 높게 위치하는 오버플로어(700)를 더 포함하는
습식 오존 제거 장치.
제4항에 있어서,
상기 밀폐챔버(100)의 일측에 하강수로(800)가 수직으로 배치되며,
상기 밀폐챔버(100)의 일면에 상기 물공급관(610)보다 높게 형성된 수로유입홈(810)을 통해 물이 상기 하강수로(800)로 유입되고, 상기 물배출관(620)보다 높게 형성된 수로배출홈(820)에서 상기 하강수로(800) 내부의 물이 배출되는
습식 오존 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버유입관(110)과 상기 습벽(200) 사이에는 확산부(900)가 형성되는
습식 오존 제거 장치.