KR102274312B1 - 다단 연속처리구조의 복합 탈취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 관한 것으로, 그 목적은 후처리부로부터 배출되는 공기 중에 포함된 수분 및 산성 악취가스를 추가적으로 제거하여 수분 및 산성 악취가스가 대기로 방출되는 것을 감소시킨 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 바이오필터를 이용한 복합 탈취기에 있어서, 전처리부; 상기 전처리부를 지나 유입되는 악취가스의 오염물질을 제거하는 바이오필터부; 상기 바이오필터부를 지나 유입되는 악취가스의 잔류 취기를 제거하는 후처리부; 및 상기 후처리부를 지나 유입되는 악취가스의 수분 및 잔류 취기를 제거하는 최종처리부;를 포함하되, 상기 최종처리부는, 유입구가 하단부에 형성되고 배출구가 상단부에 형성된 것으로 이루어진 하우징; 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 제습제가 충전된 것으로 이루어진 다수의 제습모듈이 하우징의 내측 하단부에 설치된 것으로 이루어진 제습부; 및 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 활성탄이 충전된 것으로 이루어진 다수의 탈취모듈이 하우징의 내측 상단부에 설치된 것으로 이루어진 탈취부;로 구성되고, 상기 탈취부는 수직에 근접한 자세로 경사진 다수의 탈취모듈이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어지되, 이웃한 두 탈취모듈은 상단과 상단이 마주하여 결합되거나 하단과 하단이 마주하여 결합된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공한다.

Description

다단 연속처리구조의 복합 탈취기{Multi-stage continuous processing complex deodorizer}

본 발명은 복합 탈취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전처리부와 바이오필터부와 후처리부 및 최종처리부가 악취가스의 유동경로를 기준으로 순차적으로 연속되게 배치되어 악취성분을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 관한 것이다.

하수처리장, 양돈장, 축산 폐수처리장, 도살장, 식품공장, 각종 화학공장 등에서 발생하는 악취가스의 악취성분은 발생물질이나 발생원에 따라 매우 다양하며, 주요 악취유발물질로는 황화수소, 메르캅탄과 같은 황화합물, 암모니아, 아민과 같은 질소화합물, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등을 포함하는 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 또는 휘발성 황화합물(volatile sulfur compounds) 등이 있다.

상기와 같은 악취성분들은 주로 물과 이산화탄소로 전환되어 제거되는 것이 일반적이며, 주로 사용되고 있는 악취가스 처리기술로는 활성탄 흡착법과 약액 세정법, 오존 산화법, 연소탈취(소각)법 등의 물리ㅇ화학적 탈취방법과 토양 미생물 처리법, 포기조 탈취법, 바이오 필터(biofilter) 등의 생물학적 탈취방법이 있다.

하지만, 활성탄 흡착법은 정기적으로 고가의 활성탄을 교체하여야 하기 때문에 비경제적이며, 약액 세정법은 과다한 약품 소모로 인해 운전비가 과다하게 소요되고 2차 오염물질이 발생한다. 오존 산화법은 오존에 의한 산화작용을 이용하여 악취성분을 산화분해시키는 것이지만 오존 자체에 의한 은폐효과를 병용하는 탈취법으로 잔류 오존의 문제를 가지고 있다. 연소 탈취법은 2차 대기오염을 발생시킨다.

또한, 생물학적 탈취방법 중 토양 미생물 처리법과 포기조탈취법은 전체 시스템의 압력손실이 높고 장치의 단위면적당 처리 가능한 폐가스의 양이 매우 적기 때문에 동력비가 많이 소요되고 넓은 부지가 필요한 단점이 있다.

따라서, 초기 투자비 및 운전비가 저렴하여 타 탈취방법에 비하여 매우 경제적이며 비선택적으로 다양한 악취 및 휘발성 유기화합물의 처리가 용이하고 처리 후 2차 오염물질이 거의 발생하지 않는 바이오필터 기술이 널리 이용되게 되었다.

바이오필터는 담체의 표면에 미생물이 부착되어 생물막이 형성되고, 악취 및 VOCs물질이 포함된 오염된 공기가 담체층을 통과하면서 오염물질이 생물막에 확산되면 미생물이 오염물질을 분해 제거하는 방법이다.

종래의 바이오필터를 이용한 악취 처리 공정은, 흡입팬으로부터 유입된 악취가스는 미생물로 분해ㅇ제거하기 전에 전처리시설을 통해 가습, 입자성 물질 제거 및 온도조절 등의 전처리가 이루어진다. 그런 다음, 바이오필터로 구성된 탈취시설을 통해 유입가스 균등분배, 악취 제거, 탈취미생물 배양 등의 처리가 이루어지고, 최종적으로 배출시설을 통해 처리가스 기액분리 및 배출이 이루어지게 된다.

이러한 바이오필터를 이용한 악취 처리 공법은 저농도 및 고농도, 복합악취까지 광범위한 취기에 적용이 가능하여 현장 적용 실적이 꾸준히 증가하는 추세이나 고농도의 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄 등의 산성계통 악취가 유입될 경우 미생물의 대사 작용에 의해 pH가 급격히 낮아지게 되고 이에 따라 미생물의 활성에 영향을 주게 되어 미생물의 악취성분 분해효율을 저해하고 미생물의 폐사를 유발하며 이러한 상태가 장기간 유지될 경우 탈취 성능의 저하로 이어질 수 있는 단점이 있다.

이에 따라 악취성분을 분해하는 미생물이 최적의 환경조건하에서 악취성분을 분해할 수 있도록, 탈취장치에 인입되는 산 알칼리 성분을 전처리하여 인입 악취의 pH를 조절하는 장치가 설치되기도 한다.

상기와 같은 바이오필터를 이용한 악취 처리 공법에서의 전처리 장치는 처리공기에 산 알칼리 성분을 부가하게 되므로 처리장치에서 배출되는 공기 및 배출수에 산 알칼리 성분이 잔류하게 되어 또 다른 환경문제를 야기하는 문제점이 있다. 또한, 바이오필터 특유의 오니취 및 순환수에 의한 취기가 발생하는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 고려하여 바이오필터부의 전단 및 후단에 전처리부와 후처리부를 두어 고농도 산성 악취가스의 처리효율을 향상시키고, 전처리수와 후처리수의 약품한정을 통해 전처리수 및 후처리수의 배출에 따른 2차적 환경문제를 개선한 친환경 바이오필터식 탈취장치가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 친환경 바이오필터식 탈취장치의 경우에도 후처리부로부터 배출되는 공기 중에 수분 및 산성 악취가스가 잔류하는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1451598호(2014.10.22.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 후처리부로부터 배출되는 공기 중에 포함된 수분 및 산성 악취가스를 추가적으로 제거하여 수분 및 산성 악취가스가 대기로 방출되는 것을 감소시킨 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 고온 다습한 여름철 다량으로 발생되는 산성가스도 제습부와 탈취부로 이루어진 최종처리부를 이용하여 안정적으로 처리할 수 있도록 한 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 최종처리부에 충전되는 제습제 및 활성탄에 의해 차압이 발생되는 것을 방지하여 원활한 가스의 유동을 통해 탈취효율의 향상을 도모한 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 바이오필터를 이용한 복합 탈취기에 있어서, 흡입팬을 통해 내부로 유입되는 악취가스에 포함된 입자성 물질을 수산화나트륨 수용액을 함유하는 전처리수에 의한 알칼리 세정을 통해 제거하는 전처리부; 상기 전처리부를 지나 유입되는 악취가스의 오염물질을 미생물을 이용하여 분해 및 제거하는 바이오필터부; 상기 바이오필터부를 지나 유입되는 악취가스의 잔류 취기를 차아염소산나트륨 수용액을 함유하는 후처리수를 이용하여 제거하는 후처리부; 및 상기 후처리부를 지나 유입되는 악취가스의 수분 및 잔류 취기를 제습제 및 활성탄을 이용하여 제거하는 최종처리부;를 포함하되, 상기 최종처리부는, 상기 후처리부를 통과한 가스가 유입되는 유입구가 하단부에 형성되고, 제습제 및 활성탄에 의해 수분 및 잔류 취기가 제거된 가스가 배출되는 배출구가 상단부에 형성된 것으로 이루어진 하우징; 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 제습제가 충전된 것으로 이루어진 다수의 제습모듈이 하우징의 내측 하단부에 설치된 것으로 이루어진 제습부; 및 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 활성탄이 충전된 것으로 이루어진 다수의 탈취모듈이 하우징의 내측 상단부에 설치된 것으로 이루어진 탈취부;로 구성되고, 상기 탈취부는 수직에 근접한 자세로 경사진 다수의 탈취모듈이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어지되, 이웃한 두 탈취모듈은 상단과 상단이 마주하여 결합되거나 하단과 하단이 마주하여 결합된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기를 제공한다.

삭제

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 제습모듈과 탈취모듈은 내부가 격벽에 의해 다수의 챔버로 분할되고, 분할된 각 챔버에 제습제 또는 활성탄이 충전될 수 있다.

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 각 챔버는 제습제층 높이와 빈공간 높이 또는 활성탄층 높이와 빈공간 높이가 2:1 내지 4:1의 비율을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 제습부는 수평한 자세를 갖는 다수의 제습모듈이 적층되게 설치된 것으로 이루어질 수 있다.

삭제

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 격벽은 제습모듈 또는 탈취모듈을 구성하는 케이스의 내측벽에 ㄴ자 형상의 단면을 갖는 앵글의 한쪽 측면을 밀착되게 설치함으로써 형성될 수 있다.

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 격벽은 제습모듈 또는 탈취모듈을 구성하는 케이스의 내부에서 비스듬하게 경사진 채로 케이스 내부에서 서로 마주하는 두 내측벽을 연결하도록 설치되는 판재로 이루어질 수 있다.

한편 상기 다단 연속처리구조의 복합 탈취기에 있어서, 상기 탈취부는, 다수의 탈취모듈이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어진 1단 탈취부; 및 또 다른 다수의 탈취모듈이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어진 2단 탈취부;가 하우징의 내부에서 서로 다른 높이에 설치되어 2단 구조를 형성하도록 구성되며, 상기 1단 탈취부를 구성하는 탈취모듈의 격벽과 상기 2단 탈취부를 구성하는 탈취모듈의 격벽은 서로 다른 구조로 형성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 흡입팬의 작동에 의해 복합 탈취기로 유입되는 악취가스는 전처리부와 바이오필터부와 후처리부 및 최종처리부를 순차적으로 통과하면서 악취성분이 제거되므로, 고농도의 악취가스도 효율적으로 처리할 수 있다.

또한, 최종처리부는 제습부와 탈취부를 포함하여, 최종처리부로 유입되는 가스는 제습부를 통해 제습된 후 탈취부를 지나도록 되어 있어 탈취부를 구성하는 활성탄에 의한 탈취효율을 향상시킬 수 있으며, 특히 고온 다습한 여름철 다량으로 발생되는 산성가스도 효과적으로 탈취할 수 있다.

또한, 탈취부에 충전되는 활성탄을 첨착활성탄으로 구성하되, 복합 탈취기가 구성되는 장소의 특성에 따라 첨착물(chemicals)을 조절하여 특정 유해가스의 제거효율을 선택적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 최종처리부의 탈취부를 구성하는 탈취모듈의 내부에는 활성탄층과 공기층이 반복되는 다층구조로 형성되며, 활성탄층의 사이에 형성된 공기층은 차압을 낮추어 처리용량 증가를 유도하고, 이를 통해 탈취효율을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 탈취기의 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 최종처리부의 구조도,
도 3 은 본 발명에 따른 제습부의 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 제습모듈의 사시도,
도 5 는 본 발명에 따른 제습모듈의 내부에 다수의 격벽이 동일한 구조로 설치된 상태를 보인 내부 구성도,
도 6 은 본 발명에 따른 제습모듈의 내부에 다수의 격벽이 서로 다른 구조로 설치된 상태를 보인 내부 구성도,
도 9 은 본 발명에 따른 제습모듈의 내부에 경사진 판재로 이루어진 다수의 격벽이 설치된 상태를 보인 내부 구성도,
도 8 은 본 발명에 따른 탈취부의 구조도,
도 9 는 본 발명에 따른 탈취모듈의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 탈취기의 구조도를, 도 2는 본 발명에 따른 최종처리부의 구조도를, 도 3은 본 발명에 따른 제습부의 구조도를, 도 4는 본 발명에 따른 제습모듈의 사시도를, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 제습모듈의 내부를 보인 구조를 보인 내부 구성도를, 도 8은 본 발명에 따른 탈취부의 구조도를, 도 9는 본 발명에 따른 탈취모듈의 사시도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 다단 연속처리구조의 복합 탈취기는 전처리부(110), 바이오필터부(120), 후처리부(130), 최종처리부(140), 악취가스 흡입부(150), 제1약품 공급부(160), 제2약품 공급부(170), 영양제 공급부(180), 제1순환부(190), 제2순환부(200), 제3순환부(210), 폭기부(220)로 구성된다.

한편, 본 발명은 바이오필터부(120)의 전단에 수산화나트륨 수용액을 이용한 약액세정방식의 전처리부(110)가 마련되어 유입되는 악취가스에 함유되어 이는 고농도 산성 악취성분의 pH 범위를 미생물들이 잘 생장할 수 있는 중성의 pH 범위로 저감시킴으로써 바이오필터부(120)에서의 탈취효율을 향상시키고, 바이오필터부(120)의 후단에 차아염소산나트륨 수용액을 이용한 약액세정방식의 후처리부(130)가 마련되어 바이오필터부(120)에서 발생되는 취기 및 처리가스의 잔류취기를 추가적으로 제거하도록 되어 있으며, 후처리부(130)로부터 배출되는 처리가스 중의 수분 및 잔류 취기를 제습제(1424) 및 활성탄(1434)을 이용하여 제거하는 최종처리부(140)가 후처리부(130)의 후단에 마련되어 악취가스의 탈취효율을 더욱 향상시키도록 되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 복합 탈취기를 구성하는 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 전처리부(110)는 악취가스 흡입부(150)를 통해 유입되는 악취가스를 수산화나트륨 수용액이 함유된 전처리수에 의해 알카리세정하여, 메틸메르캅탄 등의 산 성분을 중화시킴으로써, 산성계통의 악취를 저감시키고, 이와 더불어 분진, 거품 등의 입자성 물질을 세정을 통해 제거하도록 이루어진다.

이러한 전처리부(110)는 시수 및 잡용수 등을 사용한 세정수와 수산화나트륨 수용액이 혼합된 전처리수가 하단부에 체류하며 악취가스와 전처리수가 접촉하는 공간을 형성하도록 이루어진 전처리탱크(111)와, 상기 전처리탱크(111)의 내부에 설치되어 악취가스의 유속을 감소시키고 전처리수와 악취가스의 접촉면적을 증가시키는 폴링층(112)으로 구성된다.

이때 상기 폴링층(112)은 대략 원통의 구조를 갖는 다수의 폴링(pall ring)이 집합된 것으로 구성될 수 있다.

한편, 전처리탱크(111)로 유입되는 악취가스는 폴링층(112)의 아래에서 전처리탱크(111)로 유입되어 상향 유동하면서 폴링층(112)을 통과하도록 이루어지며, 전처리탱크(111)에 체류된 전처리수는 제1순환부(190)에 의해 폴링층(112)의 상부로 유동하고 폴링층(112)의 상부에 마련된 노즐(113)을 통해 분사되어 상승하는 악취가스와 접촉하도록 이루어진다.

한편, 상기 전처리탱크(111)의 내부에는 전처리수의 수위를 감지하는 레벨스위치(114)와, 악취가스의 pH 농도를 감지하는 pH센서(115)가 설치되며, pH센서(115)에서 감지된 pH 농도에 따라 현장제어반(미도시됨)에서는 유입되는 악취가스가 산성계통인지를 판단하고, 산성계통일 경우, 제1약품 공급부(160)에 저장된 수산화나트륨 수용액이 전처리탱크(111)로 공급되게 함으로써 악취가스의 pH 농도가 중성 수준으로 저감되도록 알카리세정을 유도하게 된다.

상기 바이오필터부(120)는 전처리부(110)를 지나 유입되는 악취가스의 오염물질을 미생물을 이용하여 분해 및 제거하는 것으로, 전처리탱크(111)의 측면부에서 전처리탱크(111)와 일체형의 구조를 갖도록 형성되어 전처리탱크(111)로부터 배출되는 악취가스가 유입되고 하단부에 시수 및 잡용수 등을 사용한 세정수가 체류하도록 이루어진 바이오탱크(121)와, 상기 바이오탱크(121)의 내부에 설치되어 전처리부(110)로부터 인입되는 악취 및 VOCs를 분해/제거하는 미생물의 생육공간을 제공하고 유입가스의 완충작용을 하도록 다공성 발포 고분자담체가 충전된 고분자담체층(122)으로 구성된다.

한편, 바이오탱크(121)로 유입되는 악취가스는 바이오탱크(121)의 상부에서 하부로 유동하면서 고분자담체층(122)을 통과하게 되며, 바이오탱크(121)에 체류하는 세정수는 제2순환부(200)에 의해 고분자담체층(122)의 상부로 이송된 후 고분자담체층(122)의 상부에 마련된 노즐(123)을 통해 분사된다.

한편, 바이오탱크(121)에 체류하는 세정수에는 영양제 공급부(180)로부터 제공되는 영양제가 주입되며, 이러한 세정수를 고분자담체층(122)의 상부에서 분사하여 줌으로써 미생물의 활발한 생육을 유도할 수 있게 된다.

또한, 상기 바이오탱크(121)에는 세정수의 수위를 감지하는 레벨스위치(124)와, 정화된 가스의 pH 농도를 감지하는 pH센서(125)와, 자동차압 감지를 통한 시스템 과부하 조절을 위한 차압계(126)가 설치된다.

한편, 바이오탱크(121) 내의 pH센서(125)에서 감지된 pH 농도가 산성일 경우, 현장제어반은 제1약품 공급부(160)에 저장된 수산화나트륨 수용액이 바이오탱크(121)로 공급되도록 제1약품 공급부(160)를 제어하게 되며, 수산화나트륨 수용액과 혼합된 세정수가 고분자담체층(122)으로 분사되어 고분자담체층(122)의 pH를 미생물 생육 및 활성에 적절한 상태로 조절하게 된다.

상기 후처리부(130)는 바이오필터부(120)에 의해 악취성분이 제거된 가스의 잔류 취기를 차아염소산나트륨 수용액을 함유하는 후처리수를 이용하여 제거하는 것으로, 바이오탱크(121)의 측면부에서 바이오탱크(121)와 일체형의 구조를 갖도록 형성되어 바이오탱크(121)로부터 배출되는 가스가 유입되고 하단부에 시수 및 잡용수로 이루어진 세정수와 차아염소산나트륨 수용액이 혼합된 후처리수가 체류하도록 이루어진 후처리탱크(131)와, 상기 후처리탱크(131)의 내부에 설치되어 처리가스의 유속을 감소시키고 후처리수의 박층(film) 형성을 통해 처리가스와 후처리수의 접촉면적을 증가시키는 폴링층(132)으로 구성된다.

한편, 바이오탱크(121)로부터 후처리탱크(131)로 유입되는 가스는 폴링층(132)의 아래에서 후처리탱크(131)로 유입되어 상향 유동하면서 폴링층(132)을 통과하도록 이루어지며, 후처리탱크(131)에 체류된 후처리수는 제3순환부(210)에 의해 폴링층(112)의 상부로 유동하고 폴링층(112)의 상부에 마련된 노즐(133)을 통해 분산되어 상승하는 처리가스와 접촉하도록 이루어진다.

또한, 상기 후처리탱크(131)에는 후처리수의 수위를 감지하는 레벨스위치(134)가 설치된다.

상기 악취가스 흡입부(150)는 악취가스를 유동시키는 것으로, 하나 이상의 흡입팬(151)을 포함하는 것으로 이루어진다.

한편, 악취가스 흡입부(150)의 작동에 의해 유동하는 악취가스는 가장 먼저 전처리부(110)로 유입된 후, 바이오필터부(120)와 후처리부(130) 및 최종처리부(140)를 순차적으로 통과하게 된다.

상기 제1약품 공급부(160)는 수산화나트륨 수용액이 저장되는 약품저장탱크(161)와, 상기 약품저장탱크(161)에 저장된 수산화나트륨 수용액을 전처리탱크(111) 및 바이오탱크(121)로 공급하는 약품펌프(162)로 구성된다.

상기 제2약품 공급부(170)는 차아염소산나트륨 발생기(171)를 포함하며, 유입되는 시수 또는 잡용수로 이루어진 세정수와 차야염소산나트륨을 혼합하여 차아염소산나트륨 수용액을 생성한 후 후처리탱크(131)로 공급하도록 구성된다.

상기 영양제 공급부(180)는 영양제가 저장되는 영양제 저장탱크(181)와, 상기 영양제 저장탱크(181)에 저장된 영양제를 바이오탱크(121)로 공급하는 영양제펌프(182)로 구성된다.

상기 제1순환부(190)는 하나 이상의 펌프(191)를 포함하며, 전처리탱크(111)의 하단부에 체류된 전처리수를 전처리탱크(111) 상단에 설치된 노즐(113)로 공급하도록 구성된다.

상기 제2순환부(200)는 하나 이상의 펌프(201)를 포함하며, 바이오탱크(121)의 하단부에 체류된 세정수를 바이오탱크(121)의 상단에 설치된 노즐(123)로 공급하도록 구성된다.

상기 제3순환부(210)는 하나 이상의 펌프(211)를 포함하며, 후처리탱크(131)의 하단부에 체루된 후처리수를 후처리탱크(131)의 상단에 설치된 노즐(133)로 공급하도록 구성된다.

상기 폭기부(220)는 바이오탱크(121)의 내측 하단부에 설치되어 바이오탱크(121)에 체류하는 세정수의 내부로 공기를 분출하는 폭기관(221)과, 상기 폭기관(221)과 연결되어 외부 공기를 폭기관(221)으로 공급하는 하나 이상의 블로워(222)로 구성된다.

한편, 본 발명의 복합 탈취기는 특허문헌 1에 개시된 친환경 바이오필터식 탈취장치를 개량한 것으로, 앞서 설명된 전처리부(110), 바이오필터부(120), 후처리부(130), 악취가스 흡입부(150), 제1약품 공급부(160), 제2약품 공급부(170), 영양제 공급부(180), 제1순환부(190), 제2순환부(200), 제3순환부(210), 폭기부(220)는 특허문헌 1에 개시된 대응구성과 동일하게 구성될 수 있으므로, 이들 구성에 대한 보다 구체적인 설명은 생략한다.

상기 최종처리부(140)는 후처리부(130)에서 배출되는 처리가스를 제공받아 처리가스에 포함된 수분 및 잔류 취기를 제거하는 것으로, 후처리부(130)의 가스 배출측에 일체형의 구조로 형성된 하우징(141)과, 상기 하우징(141)의 내부에 설치된 제습부(142)와, 상기 하우징(141)의 내부에서 제습부(142)와 다른 위치에 설치된 탈취부(143)로 구성된다.

한편, 상기 하우징(141)은 후처리부(130)터 배출되는 가스가 유입되는 유입구(1411)가 하단부에 형성되고, 제습부(142) 및 탈취부(143)에 의해 수분 및 잔류 취기가 제거된 처리가스가 배출되는 배출구(1412)가 상단부에 형성된 것으로 구성된다.

상기 제습부(142)는 사각형의 판재 형태로 이루어진 다수의 제습모듈(1421)이 수평한 자세로써 적층되게 배치된 것으로 구성된다.

한편, 각각의 제습모듈(1421)은 제습모듈(1421)의 외형을 형성하는 케이스(1422)와, 상기 케이스(1422)의 내부를 다수의 챔버로 분할하는 다수의 격벽(1423)과, 상기 챔버에 충전되는 제습제(1424)로 구성된다.

한편, 상기 격벽(1423)은 ㄴ자 형상의 단면을 갖는 앵글로 이루어지되, 앵글의 한쪽 측면이 케이스(1422)의 내측벽에 밀착된 채로 고정되게 설치되면서 케이스(1422)의 내부 공간을 분할하도록 이루어진다.

이러한 격벽(1423)은 다수개가 케이스(1422)의 길이방향(D)에 대하여 서로 일정간격 이격된 구조를 갖도록 케이스(1422)의 내부에 설치되어 케이스(1422)의 내부를 다수의 챔버로 분할하도록 구성될 수 있다.

한편, 앵글로 이루어진 다수의 격벽(1423)은 케이스(1422)에 형성된 두 내측벽(1422a,1422b) 중 어느 한 내측벽(1422b)에 앵글의 한쪽 측면이 밀착되게 설치되어 모두 같은 자세를 갖도록 구성되거나, 이웃한 두 격벽(1423) 중 어느 한 격벽(1423)은 앵글의 한쪽 측면이 좌측 내측벽(1422a)에 밀착되게 설치되고 다른 한 격벽(1423)은 앵글의 한쪽 측면이 우측 내측벽(1422b)에 밀착되게 설치되어 상하로 이웃한 두 격벽(1423)이 서로 다른 자세를 갖도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 격벽(1423)은 케이스(1422)의 좌측 내측벽(1422a)과 우측 내측벽(1422b)을 연결하되, 대략 45도 각도로 기울어진 채로 좌우측 내측벽(1422a,1422b)을 서로 연결하도록 구성될 수도 있다.

한편, 상기 케이스(1422)와, 케이스(1422)의 내부를 다수의 챔버로 분할하는 격벽(1423)에는 가스가 자유롭게 유동할 수 있도록 하되, 챔버에 충전된 제습제의 이탈을 방지하는 크기를 갖는 다수의 구멍이 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 제습모듈(1421)에 충전되는 제습제(1424)는 가성소다, 염화칼슘, 실리카겔, 무수황산마그네슘 중 하나 또는 2개 이상이 조합되어 형성된 펠렛(pellet)으로 구성될 수 있다.

이러한 제습제(1424)를 각각의 챔버에 충전함에 있어서, 각 챔버는 제습제층 높이(a)와 빈공간 높이(b)가 2:1 내지 4:1의 비율을 갖도록 제습제(1424)가 적당히 충전되는 것이 바람직하다.

한편, 각 챔버에 제습제(1424)를 충전함에 있어서, 제습제층 높이(a)와 빈공간 높이(b)의 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 차압의 증가로 인해 탈취효율이 떨어지거나, 제습제(1424)의 부족으로 원활한 제습이 어려운 상황이 발생될 수 있으므로, 제습제층 높이(a)와 빈공간 높이(b)가 2:1 내지 4:1의 비율을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 수평한 자세를 갖는 다수의 제습모듈(1421)이 적층된 것으로 이루어지는 제습부(142)는 유입구(1411)에 근접한 곳에 위치하도록 하우징(141)의 하단부에 설치되어 탈취부(143) 보다 먼저 처리가스와 접촉하면서 처리가스에 포함된 수분을 제거하게 된다.

상기 탈취부(143)는 사각형의 판재 형태로 이루어진 다수의 탈취모듈(1431)을 수평방향으로 나열되게 설치한 것으로 이루어지되, 각각의 탈취모듈(1431)은 수직에 근접한 자세로 기울어진 채로 상단과 하단이 인접한 다른 탈취모듈(1431)과 마주한 채로 결합되도록 다수의 탈취모듈(1431)을 설치한 것으로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 탈취부(143)를 구성하는 다수의 탈취모듈(1431) 중 이웃하게 배치된 두 탈취모듈(1431)은 상단과 상단이 마주한 채로 결합되거나, 하단과 하단이 마주한 채로 결합되는 규칙을 만족하도록 설치된다.

한편, 각각의 탈취모듈(1431)은 제습모듈(1421)과 마찬가지로 케이스(1432)의 내부에 다수의 격벽(1433)이 설치되어 케이스(1432)의 내부를 다수의 챔버로 분할하고, 각 챔버에 활성탄(1434)이 충전된 것으로 구성된다.

상기 탈취모듈(1431)의 각 챔버는 활성탄층 높이(c)과 빈공간 높이(d)가 2:1 내지 4:1의 비율을 갖도록 활성탄(1434)을 각 챔버에 적당히 충전하는 것이 바람직하다. 이는 활성탄층 높이(c)와 빈공간 높이(d)의 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 차압의 증가로 인해 탈취효율이 떨어지거나, 활성탄(1434)의 부족으로 원활한 탈취가 어려운 상황이 발생될 수 있기 때문이다.

이와 같은 탈취모듈(1431)은 각 챔버에 활성탄(1434)이 충전된다는 점에 있어서 제습모듈(1421)과 차이가 있을 뿐 실질적인 구조는 제습모듈(1421)과 동일하게 구성될 수 있으므로, 탈취모듈(1431)의 세부 구조에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

한편, 탈취모듈(1431)에 충전되는 활성탄(1434)은 첨착활성탄이 사용될 수 있으며, 처리 대상 폐수의 특성에 따라 활성탄(1434)에 함유되는 첨착물(chemicals)을 조절하여 특정 유해가스의 제거효율을 선택적으로 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 탈취모듈(1431)이 다수개 조합되어 구성되는 탈취부(143)는 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)의 2단 구조로 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 최종처리부(140)를 구성하는 하우징(141)의 내부에는 아래에서부터 제습부(142)와 1단 탈취부(143a) 및 2단 탈취부(143b)가 순차적으로 위치하며, 제습부(142)와 1단 탈취부(143a) 그리고 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)는 서로 이격된 구조를 갖도록 하우징(141)의 내부에 설치된다.

이와 같이 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)의 2단 구조로 탈취부(143)를 구성함에 있어서, 1단 탈취부(143a)를 구성하는 탈취모듈(1431)의 격벽(1423)과 2단 탈취부(143b)를 구성하는 탈취모듈(1431)의 격벽(1423)이 서로 다른 구조를 갖도록 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)가 구성될 수 있다.

예컨대, 1단 탈취부(143a)를 구성하는 탈취모듈(1431)의 격벽(1423)이 앵글로 이루어진 경우, 2단 탈취부(143b)를 구성하는 탈취모듈(1431)은 소정의 각도로 기울어진 채로 탈취모듈(1431)의 좌우측 내측벽을 서로 연결하는 판재로 이루어진 격벽(1423)을 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 경우, 1단 탈취부(143a)를 구성하는 탈취모듈(1431)에는 사각형의 횡단면을 갖는 챔버가 형성되고, 2단 탈취부(143b)를 구성하는 탈취모듈(1431)에는 평행사변형의 횡단면을 갖는 챔버가 형성되며, 이를 통해 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)를 지나는 가스의 유동을 다양화시켜 활성탄(1434)에 의한 탈취효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단 연속처리구조의 복합 탈취기로 유입되는 악취가스는 다음과 같은 과정을 거치면서 악취성분이 제거된다.

하수처리장, 양돈장, 축산 폐수처리장, 도살장, 식품공장, 각종 화학공장 등에서 발생되는 악취가스는 악취가스 흡입부(150)에 마련된 흡입팬(151)의 작동에 의해 유동하면서 전처리탱크(111)로 유입된다.

한편, 전처리탱크(111)로 유입되는 악취가스는 폴링층(112)의 하부로 유입된 후 상승하면서 폴링층(112)을 지나게 되며, 전처리탱크(111)에 연결된 제1순환부(190)는 전처리탱크(111)에 저장된 전처리수를 노즐로 공급하여 노즐(113)을 통해 분사하게 된다.

따라서, 전처리탱크(111)로 유입된 악취가스가 폴링층(112)을 지나 상승하는 과정에서 노즐(113)로부터 분사되는 전처리수와 접촉하게 되며, 수산화나트륨 수용액이 함유된 전처리수에 의한 알카리 세정을 통해 악취가스 중의 황화수소, 메틸메르캅탄 등의 산 성분을 중화시킴으로써, 산성계통의 악취를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

한편, 악취가스에 포함된 분진 및 거품 등의 입자성 물질은 전처리수의 세정작용에 의해 제거된다.

상기 전처리부(110)의 폴링층(112)을 지나 상승하는 1차 처리가스는 전처리탱크(111)와 바이오탱크(121)를 구분하는 벽의 상단부에 형성된 통로를 지나 바이오탱크(121)의 상단부로 유입된 후 하강하면서 고분자담체층(122)을 통과하게 된다.

상기 고분자담체층(122)은 1차 처리가스의 악취 및 VOCs를 분해 및 제거하는 미생물이 서식하고 있으므로, 1차 처리가스가 고분자담체층(122)을 지나는 과정에서 1차 처리가스에 함유된 악취 및 VOCs는 분해 및 제거된다.

한편, 고분자담체층(122)을 지나 하강하는 2차 처리가스는 바이오탱크(121)와 후처리탱크(131)를 구분하는 벽의 하단부에 형성된 통로를 지나 후처리탱크(131)로 유입된 후 상승하면서 후처리부(130)에 마련된 폴링층(132)을 통과하게 된다.

한편, 후처리탱크(131)에 연결된 제3순환부(210)는 후처리탱크(131)에 저장된 후처리수를 노즐(133)로 공급하여 노즐(133)을 통해 분사하게 된다.

따라서, 후처리탱크(131)로 유입된 2차 처리가스가 폴링층(132)을 지나 상승하는 과정에서 노즐(133)로부터 분사되는 후처리수와 접촉하게 되며, 차아염소산나트륨 수용액이 함유된 후처리수에 의하여 2차 처리가스의 잔류 취기 및 고분자담체층(122)에서 발생하는 오니냄새 등의 취기가 제거된다.

상기와 같이 차아염소산나트륨 수용액이 함유된 후처리수를 이용하여 2차 처리가스의 악취를 제거함에 있어서, 전처리부(110) 및 바이오필터부(120)를 통해 처리가스와 함께 유입되는 수산화나트륨 성분은 차아염소산나트륨 수용액에 의해 발생되는 염소가스와 반응하여 다시 차아염소산나트륨 수용액으로 되므로, 인체에 유해한 수산화나트륨이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 후처리부(130)의 폴링층(132)을 지나 상승하는 3차 처리가스는 최종처리부(140)의 하단부로 유입되어 제습부(142)를 지나게 되며, 제습부(142)를 지나는 과정에서 제습부(142)에 충전된 제습제(1424)에 의해 수분이 제거된다.

이와 같이 제습부(142)에 의해 수분이 제거된 3차 처리가스는 1단 탈취부(143a)와 2단 탈취부(143b)를 순차적으로 통과하게 되며, 이러한 과정에서 3차 처리가스 중에 남은 악취성분이 활성탄(1434)에 흡착되며, 활성탄(1434)에 의해 잔류 악취성분이 제거된 최종 처리가스는 최종처리부(140)의 상부를 통해 대기중으로 방출된다.

이처럼 본 발명에 따른 최종처리부(140)는 유입되는 3차 처리가스의 수분을 제거한 후 활성탄(1434)을 이용하여 악취성분을 흡착하여 제거하도록 구성됨에 따라 활성탄(1434)에 의한 악취성분의 흡착제거 효율을 현저히 높일 수 있다.

또한, 상기 제습부(142)를 구성하는 다수의 제습모듈(1421)과 탈취부(143)를 구성하는 다수의 탈취모듈(1431)은 내부가 다수의 격벽(1423,1433)에 의해 여러 개의 챔버를 구비하도록 형성되며, 각 챔버에는 제습제(1424)와 활성탄(1434)이 적절히 충전되어 차압이 걸리지 않으므로, 처리가스의 원활한 유동을 보장하여 탈취효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 탈취기는 전처리부(110)와 바이오필터부(120)와 후처리부(130) 및 최종처리부(140)가 악취가스를 연속적으로 처리하도록 구성됨에 따라 복합 탈취기의 설치를 위해 요구되는 부지면적을 줄일 수 있고, 악취가스의 4단계 처리를 통해 악취가스를 보다 효과적으로 제거할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 전처리부 120: 바이오필터부
130: 후처리부 140: 최종처리부
141: 하우징 1411: 유입구
1412: 배출구 142: 제습부
1421: 제습모듈 1423: 격벽
1424: 제습제 143: 탈취부
1431: 탈취모듈 1433: 격벽
1434: 활성탄 151: 흡입팬

Claims (9)

1. 다단의 연속처리구조를 갖는 복합 탈취기에 있어서,
   흡입팬(151)을 통해 내부로 유입되는 악취가스에 포함된 입자성 물질을 수산화나트륨 수용액을 함유하는 전처리수에 의한 알칼리 세정을 통해 제거하는 전처리부(110);
   상기 전처리부(110)를 지나 유입되는 악취가스의 오염물질을 미생물을 이용하여 분해 및 제거하는 바이오필터부(120);
   상기 바이오필터부(120)를 지나 유입되는 악취가스의 잔류 취기를 차아염소산나트륨 수용액을 함유하는 후처리수를 이용하여 제거하는 후처리부(130); 및
   상기 후처리부(130)를 지나 유입되는 악취가스의 수분 및 잔류 취기를 제습제(1424) 및 활성탄(1434)을 이용하여 제거하는 최종처리부(140);를 포함하되,
   상기 최종처리부(140)는,
   상기 후처리부(130)를 통과한 가스가 유입되는 유입구(1411)가 하단부에 형성되고, 제습제(1424) 및 활성탄(1434)에 의해 수분 및 잔류 취기가 제거된 가스가 배출되는 배출구(1412)가 상단부에 형성된 것으로 이루어진 하우징(141); 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 제습제(1424)가 충전된 것으로 이루어진 다수의 제습모듈(1421)이 하우징(141)의 내측 하단부에 설치된 것으로 이루어진 제습부(142); 및 사각형의 판재 형태로 이루어지되, 내부에 활성탄(1434)이 충전된 것으로 이루어진 다수의 탈취모듈(1431)이 하우징(141)의 내측 상단부에 설치된 것으로 이루어진 탈취부(143);로 구성되고,
   상기 탈취부(143)는 수직에 근접한 자세로 경사진 다수의 탈취모듈(1431)이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어지되, 이웃한 두 탈취모듈(1431)은 상단과 상단이 마주하여 결합되거나 하단과 하단이 마주하여 결합된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제습모듈(1421)과 탈취모듈(1431)은 내부가 격벽(1423,1433)에 의해 다수의 챔버로 분할되고, 분할된 각 챔버에 제습제(1424) 또는 활성탄(1434)이 충전된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 각 챔버는 제습제층 높이(a)와 빈공간 높이(b) 또는 활성탄층 높이(c)와 빈공간 높이(d)가 2:1 내지 4:1의 비율을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제습부(142)는 수평한 자세를 갖는 다수의 제습모듈(1421)이 적층되게 설치된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
6. 삭제
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 격벽(1423,1433)은 제습모듈(1421) 또는 탈취모듈(1431)을 구성하는 케이스(1422,1432)의 내측벽에 ㄴ자 형상의 단면을 갖는 앵글의 한쪽 측면을 밀착되게 설치함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
8. 청구항 3에 있어서,
   상기 격벽(1423,1433)은 제습모듈(1421) 또는 탈취모듈(1431)을 구성하는 케이스(1422,1432)의 내부에서 비스듬하게 경사진 채로 케이스(1422,1433) 내부에서 서로 마주하는 두 내측벽을 연결하도록 설치되는 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈취부(143)는, 다수의 탈취모듈(1431)이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어진 1단 탈취부(143a); 및 또 다른 다수의 탈취모듈(1431)이 수평방향으로 나열되게 설치된 것으로 이루어진 2단 탈취부(143b);가 하우징(141)의 내부에서 서로 다른 높이에 설치되어 2단 구조를 형성하도록 구성되며,
   상기 1단 탈취부(143a)를 구성하는 탈취모듈(1431)의 격벽(1433)과 상기 2단 탈취부(143b)를 구성하는 탈취모듈(1431)의 격벽(1433)은 서로 다른 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 다단 연속처리구조의 복합 탈취기.

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