KR102282157B1 - 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 악취물질을 함유하고 있는 공기와 세정액을 접촉시켜 악취물질을 용해시키기 위한 반응조; 일측은 축사와 연결되고 타측은 상기 반응조와 이어지도록 배치된 공기 유입관; 및 일측은 상기 반응조와 연결되고 타측은 대기에 노출된 상태로 배치된 공기 배출관;을 포함하되, 상기 반응조는, 가로방향으로 배치되며 내부가 비어 있는 원통형상의 몸체부, 상기 몸체부 내부에 위치하면서 몸체부 바닥면에서 상부로 소정 거리 이격되어 위치하는 폴링층, 상기 폴링층 상부에 위치하는 세정액 공급관, 상기 세정액 공급관에서 분출되는 세정액을 액막화 내지 기포화시키는 노즐부, 및 상기 몸체부 저부의 세정액을 상기 세정액 공급관으로 공급하기 위한 세정액 공급 펌프를 포함하고, 상기 몸체부 일측면에는 집수조의 세정액을 몸체부로 공급하기 위한 제1 세정액 공급관이 위치하고, 상기 몸체부 타측면에는 몸체부에 저장된 세정액이 일정 수위를 유지할 수 있도록 상기 제1 세정액 공급관보다 상대적으로 낮은 위치에 제1 세정액 배출관이 마련되고, 상기 제1 세정액 배출관은 집수조와 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축사 내부에서 발생하는 악취물질을 효과적으로 제거하며, 유지 보수 비용을 절감시킬 수 있는 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 관한 것이다.
소, 돼지 등과 같은 가축은 축사에서 기르는 것이 일반적이다. 축사 내에서는 가축의 배설물로 인한 암모니아와 황화수소가 주성분인 악취 유해가스가 심하고, 가축들의 일상적인 활동이나 사료에서 기인하는 입자상 오염물질이 다량 발생하는 실정이다. 하지만 대부분의 축사는 비바람으로부터 가축을 보호하고 악취로 인한 민원 발생을 방지하기 위하여 폐쇄된 공간으로 이루어지는 것이 일반적이다.
축사 내의 공기가 청결하게 유지되지 못하면 가축들이 각종 질병에 걸려 폐사하기 때문에 축사 내의 공기를 주기적으로 정화해야만 한다.
한국공개특허공보 제2008-0004018호에는 축사내의 악취 유해가스가 유입되기 전에 1차로 필터링하는 필터수단을 갖는 공기정화 본체 케이스, 내부에 습기를 제거하는 제습수단이 내장된 제습통, 축사 외부의 공기를 도입받는 도입호스, 고전압을 발생하는 오존발생용 고전압발생수단, 오존발생수단, 오존발생용 공기 강제송출수단, 오존분사수단, 송풍수단, 플라즈마 아크 발생수단을 포함하는 축사용 공기정화장치가 개시되어 있다.
상기 선행문헌에 의하면, 축산 농가의 축사에서 발생되는 악취 유해가스를 비교적 효율적으로 제거할 수 있다는 이점은 있으나, 축사에서 발생한 입자상 오염물질들을 단순히 필터에 의존하고 있어 빈번한 필터교체가 필요하고, 오존발생과 아크 발생 등에 고가의 장비가 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 축사에서 발생하는 각종 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있는 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 고장을 최소화하고 나아가 유지보수 비용을 최소화할 수 있는 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는 축사 내부에서 발생하는 악취물질을 제거하기 위한 축사의 악취물질 제거 장치로서, 악취물질을 함유하고 있는 공기와 세정액을 접촉시켜 악취물질을 용해시키기 위한 반응조(200); 일측은 축사와 연결되고 타측은 상기 반응조(200)와 이어지도록 배치된 공기 유입관(300); 및 일측은 상기 반응조(200)와 연결되고 타측은 대기에 노출된 상태로 배치된 공기 배출관(400);을 포함하되, 상기 반응조(200)는, 가로방향으로 배치되며 내부가 비어 있는 원통형상의 몸체부(210), 상기 몸체부(210) 내부에 위치하면서 몸체부(210) 바닥면에서 상부로 소정 거리 이격되어 위치하는 폴링층(220), 상기 폴링층(220) 상부에 위치하는 세정액 공급관(230), 상기 세정액 공급관(230)에서 분출되는 세정액을 액막화 내지 기포화시키는 노즐부(240), 및 상기 몸체부(210) 저부의 세정액을 상기 세정액 공급관(230)으로 공급하기 위한 세정액 공급 펌프(250)를 포함하고, 상기 몸체부(210) 일측면에는 집수조(500)의 세정액을 몸체부(210)로 공급하기 위한 제1 세정액 공급관(211)이 위치하고, 상기 몸체부(210) 타측면에는 몸체부(210)에 저장된 세정액이 일정 수위를 유지할 수 있도록 상기 제1 세정액 공급관(211)보다 상대적으로 낮은 위치에 제1 세정액 배출관(213)이 마련되고, 상기 제1 세정액 배출관(213)은 집수조(500)와 연통되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 공기 유입관(300)의 출구는 상기 폴링층(220) 하단부와 상기 몸체부(210) 저부에 저장된 세정액 표면 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 공기 유입관(300) 내측에는 유입되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 제1 농도센서(310)가 장착된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 공기 배출관(400) 내측 소정 위치에는 공기에 포함된 수분을 제거하기 위한 디미스터(420), 및 상기 몸체부(210) 내부의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 제2 환풍기(410)가 상기 디미스터(420) 후방에 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 공기 배출관(400) 내측에는 배출되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 제2 농도센서(430)가 장착된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 세정액 공급관(230)은 단면이 원형 또는 다각형으로 상기 몸체부(210)와 평행하게 위치하되 하면에는 하나 이상의 세정액 분출구(231)가 구비되고, 상기 노즐부(240)는 평판 형상으로 이루어져 상기 세정액 분출구(231) 수직 하방에 위치하되, 소정의 직경을 가지며 중심부에 위치하는 제1 홀(241(a)), 상기 제1 홀(241(a)) 가장 자리를 따라 위치하면서 상기 제1 홀(241(a)) 보다 상대적이 직경이 작은 복수개의 제2 홀(241(b)), 및 상기 제2 홀(241(b)) 가장 자리를 따라 방사상 형상으로 위치하는 날개부(241(c))로 이루어진 세정액 접촉부(241); 및 일측이 상기 세정액 접촉부(241)와 연결된 채 소정 길이 연장되고 끝단부 인근에는 세정액 공급관(230)에 고정할 수 있도록 체결홀(242′)이 형성된 절곡 가능한 지지부(242)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 몸체부(210) 소정 위치에는 내부 환경 확인 및 보수를 위한 투시창(215)이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 상기 몸체부(210) 저면에는 제2 세정액 배출관(214) 및 소정 위치에는 내부 환경 확인 및 보수를 위한 투시창(215)이 구비되고, 상기 세정액 공급관(230)은 단면이 원형 또는 다각형으로 상기 몸체부(210)와 평행하게 위치하되 하면에는 하나 이상의 세정액 분출구(231)가 구비되고, 상기 노즐부(240)는 평판 형상으로 이루어져 상기 세정액 분출구(231) 수직 하방에 위치하되, 소정의 직경을 가지며 중심부에 위치하는 제1 홀(241(a)), 상기 제1 홀(241(a)) 가장 자리를 따라 위치하면서 상기 제1 홀(241(a)) 보다 상대적이 직경이 작은 복수개의 제2 홀(241(b)), 및 상기 제2 홀(241(b)) 가장 자리를 따라 방사상 형상으로 위치하는 날개부(241(c))로 이루어진 세정액 접촉부(241); 및 일측이 상기 세정액 접촉부(241)와 연결된 채 소정 길이 연장되고 끝단부 인근에는 세정액 공급관(230)에 고정할 수 있도록 체결홀(242′)이 형성된 절곡 가능한 지지부(242)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 전술한 축사의 악취물질 제거 장치를 이용한 축사의 악취물질 제거 방법으로서, (S1) 축사의 공기를 몸체부(210) 내부로 공급하면서 세정액을 분사하여 공기에 함유된 악취물질을 제거하는 단계; 및 (S2) 악취물질이 제거된 공기를 대기로 방출하는 단계;를 포함하되, 상기 (S1) 단계에서는 유입되는 공기에 함유된 악취물질의 농도, 상기 (S2) 단계에서는 방출되는 공기에 함유된 악취물질의 농도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 방법은, 상기 (S1) 단계에서의 악취물질의 농도, 및 상기 (S2) 단계에서의 악취물질 농도 중 어느 하나 이상이 소정 범위를 초과할 시에는 축사로부터 배출되는 공기와 접촉하는 세정액의 분사량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 의하면, 악취물질은 폴링층에서의 세정액 접촉과 액막화 내지 기포화된 세정액과 순차적으로 접촉하기 때문에 악취물질의 제거효율을 극대화할 수 있다는 이점이 있다.
또한 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 의하면, 노즐부를 구성하는 세정액 접촉부는 직경이 큰 복수개의 홀들로 이루어져 있어 가축털 등 각종 입자상 물질에 의한 폐색을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 이들 입자상 물질을 분리하는 것이 매우 쉬어 유지 보수 비용도 크게 절감할 수 있다는 장점이 있다.
게다가 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법에 의하면, 노즐부를 구성하는 지지부는 절곡 및 변형이 자유로워 설치가 매우 유리하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 악취 저감 장치가 축사에 설치된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 X-Y면을 따라 절단한 내부 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 Y-Z면을 따라 절단한 내부 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 악취 저감 장치에서 세정액 분사부의 확대 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 세정액 분사부에서 노즐부의 확대 단면도이다.
도 6은 노즐부에 의한 세정액의 거동을 보여주는 사진이다.
도 2는 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 X-Y면을 따라 절단한 내부 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 Y-Z면을 따라 절단한 내부 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 악취 저감 장치에서 세정액 분사부의 확대 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 세정액 분사부에서 노즐부의 확대 단면도이다.
도 6은 노즐부에 의한 세정액의 거동을 보여주는 사진이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 축사 내부에서 발생하는 악취물질을 제거하기 위한 축사의 악취물질 제거 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 악취 저감 장치가 축사에 설치된 모습을 보여주는 개념도, 도 2는 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 X-Y면을 따라 절단한 내부 단면도 그리고 도 3은 도 1에 도시한 악취 저감 장치의 Y-Z면을 따라 절단한 내부 단면도이다.
도 1 내지 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 장치는, 반응조(200), 공기 유입관(300), 공기 배출관(400) 및 집수조(500)를 포함하여 구성된다.
먼저, 축사(100)는 돼지, 소, 닭 등 각종 가축이 서식하며 적절한 온도와 습도를 유지할 수 있도록 다소 폐쇄된 구조로 이루어지며, 가축의 상태를 육안으로 확인하거나 환기 등을 목적으로 하나 이상의 개방부(110)와, 악취물질을 함유하고 있는 공기를 반응조(200)로 이송하기 위한 제1 환풍기(120)가 마련될 수 있다. 물론 제1 환풍기(120)가 반드시 축사(100)에 설치될 필요는 없으며, 공기 유입관(300) 내부에 구비되는 것도 가능하다.
반응조(200)는 악취물질을 함유하고 있는 공기와 세정액을 연속적으로 접촉시키기 위한 구성으로, 반응조(200)에서 공기 중 악취물질은 세정액에 용해되고 결과적으로 깨끗한 공기로 정화하는 것이 가능하다.
상기와 같은 기능을 수행하기 위한 반응조(200)는 몸체부(210), 폴링층(220), 세정액 공급관(230), 노즐부(240), 세정액 공급 펌프(250) 및 세정액 이송파이프(260)를 포함하여 구성된다.
먼저 몸체부(210)에 관해 구체적으로 설명하면, 몸체부(210)는 소정의 길이를 갖는 원통형상으로 지면에 대해 가로방향으로 배치되며 내부가 비어 있다. 그리고 일측면에는 제1 세정액 공급관(211)과 제2 세정액 공급관(212)이 위치하는 한편, 타측면에는 제1 세정액 배출관(213) 그리고 바닥면에는 제2 세정액 배출관(214)이 마련되어 있다.
여기서, 제1 세정액 공급관(211)은 집수조(500)에 모여 있는 세정액을 몸체부(210) 내부로 공급하여 폴링층(220) 상부에서 분사하기 위한 것으로 별도의 펌프(미도시)에 의해 공급될 수 있다.
제1 세정액 공급관(211)과 서로 마주 보도록 몸체부(210) 타측에 구비되어 제1 세정액 배출관(213)은 몸체부(210)에 저장된 세정액이 일정 수위를 유지할 수 있도록 제1 세정액 공급관(211) 보다는 낮고 제2 세정액 공급관(212) 보다는 높은 위치에 설치된다. 이 경우 몸체부(210) 안의 세정액이 일정 수위를 유지할 수 있도록 제2 세정액 공급관(212)은 개방된 상태이어야 함은 자명하다.
한편 제2 세정액 공급관(212)은 집수조(500)에 세정액이 저장되어 있지 않거나 부족할 시, 수돗물을 공급하기 위한 것으로 제1 세정액 공급관(211) 보다 상대적으로 낮은 곳에 위치하는 것이 바람직하다.
제2 세정액 배출관(214)은 드레인관으로서 몸체부(210)에 저장 순환되는 세정액에 이물질들이 과량 포함되어 있거나 악취물질들의 농도가 매우 높을 시 일부 또는 전부를 배출시키기 위한 배출관이다.
상기와 같은 제1 세정액 공급관(211), 제2 세정액 공급관(212), 제1 세정액 배출관(213) 및 제2 세정액 배출관(214) 각각에는 개별적으로 개폐 조작이 가능하도록 밸브가 구비되는 것이 바람직하다.
도면 부호 215는 몸체부(210) 내부의 운전 상황을 시각적으로 확인하거나 보수 유지를 투시창(215)이다.
폴링층(220)은 몸체부(210) 바닥면에서 내측 상부로 소정 거리 이격되도록 위치하는 것이 바람직하고, 몸체부(210)의 수평 단면을 따라 길게 배치되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 폴링층(220)은 몸체부(210)로 유입된 공기와 세정액과의 접촉 면적과 접촉 시간을 증가시킴으로써 악취물질의 제거효율을 높이기 위한 것이다.
여기서, 폴링(Pall Ring)은 수세미, 벌집형상 및 링형상 등 공기와 세정액이 접할 수 있는 표면적을 갖는 형상이라면 특별히 제한하지 않으며, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE), 세라믹, 금속 등의 재질로 이루어질 수 있고, 이러한 다수개의 폴링은 다공성 프레임에 의해 지지될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시한 악취 저감 장치에서 세정액 분사부의 확대 사시도, 도 5는 도 4에 도시한 세정액 분사부에서 노즐부의 확대 단면도 그리고 도 6은 노즐부에 의한 세정액의 거동을 보여주는 사진이다.
이들 도 4 내지 6을 함께 참조하면서 설명하면, 세정액 공급관(230)은 세정액을 폴링층(220)으로 공급하기 위한 것으로 폴링층(220) 상부에 위치한다.
구체적으로 세정액 공급관(230)은 단면이 원형이나 다각형으로 몸체부(210)와 평행하게 배치되며, 폴링층(220)으로 세정액을 분사할 수 있도록 하나 이상의 세정액 분출구(231)가 세정액 공급관(230) 하면에 구비되어 있다.
노즐부(240)는 공기에 포함된 악취물질의 제거 효율을 극대화하기 위한 것이다. 세정액 분출구(231)를 통해 분사되는 세정액과 공기는 폴링층(220)을 매개로 서로 접촉함으로써 악취물질이 제거되지만, 자칫 사구역(Dead Zone)이 발생함으로 인해 일부 악취물질이 외부로 다량 배출될 가능성이 있다.
평판 형상으로 이루어진 노즐부(240)는 세정액 분출구(231) 수직 하방에 위치하여 세정액 공급관(230)에서 분출되는 세정액을 액막화 내지 미세 기포화시킴으로써 악취물질이 공기로 배출되는 것을 최대한 억제시키는 기능을 수행하며, 세정액 접촉부(241)와 지지부(242)를 포함하도록 구성된다.
구체적으로, 세정액 접촉부(241)는 소정의 직경을 가지며 중심부에 위치하는 제1 홀(241(a)), 제1 홀(241(a)) 가장 자리를 따라 위치하면서 제1 홀(241(a)) 보다 상대적이 직경이 작은 복수개의 제2 홀(241(b)) 그리고 제2 홀(241(b)) 가장 자리를 따라 방사상 형상으로 위치하는 날개부(241(c))로 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 세정액 접촉부(241)에 세정액이 부딪히면 도 6에 도시한 바와 같이 세정액 분출구(231)로부터 분사된 세정액은 제1 홀(241(a))과 제2 홀(241(b))에 의해 미세한 기포가 형성되는 한편 날개부(241(c))를 따라 넓게 퍼져 액막이 형성되어 공기와의 접촉효율이 향상된다.
특히 본 발명에서의 제1 홀(241(a))은 직경이 4~7mm, 제2 홀(241(b))의 직경은 2~4mm 범위이기 때문에 축사에서 발생하는 가축털 등 각종 입자상 물질에 의한 폐색을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 설사 폐색되더라도 비교적 큰 구멍으로 이루어져 있어 이들 입자상 물질을 분리하는 것이 매우 쉬어 유지 보수 비용도 크게 절감할 수 있다.
지지부(242)는 일측이 세정액 접촉부(241)와 연결된 채 소정 길이 연장되고 끝단부 인근에는 세정액 공급관(230)에 고정할 수 있도록 체결홀(242′)이 형성되어 있으며, 세정액 공급관(230)의 외형에 관계없이 잘 밀착할 수 있도록 절곡이 가능하다. 일반적으로 노즐을 고정하기 위해서는 체결을 위한 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라 위치적으로 제약을 많이 받는다.
이에 반해 본 발명의 노즐부(240)는 절곡, 즉 형상 변형이 자유로운 3~5개 정도의 지지부(242)가 세정액 접촉부(241)에서 연장된 모양이므로 체결이 매우 용이하다.
다음은 세정액 공급 펌프(250)와 세정액 이송파이프(260)에 관해 설명하기로 한다. 세정액 공급 펌프(250)는 몸체부(210) 저부의 세정액을 세정액 공급관(230)으로 공급하기 위한 것으로 수중 펌프인 것이 바람직하나 이에 제한하지 않는다. 세정액 이송파이프(260)는 일측은 세정액 공급 펌프(250)와 연결되고 타측은 세정액 공급관(230)과 연결되며, 유연한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
다시 도 1 내지 3을 참조하면서 공기 유입관(300)에 관해 구체적으로 설명하기로 한다.
공기 유입관(300)의 일측은 축사와 연결되고 타측은 반응조(200) 상부를 관통하도록 배치된다. 즉 축사의 제1 환풍기(120) 인근에 공기 유입관(300)의 입구가 배치됨으로써 제1 환풍기(120)의 송풍력에 의해 축사의 공기가 공기 유입관(300) 안으로 유입되고, 세정액과의 접촉 효율을 높일 수 있도록 유입된 공기는 몸체부(210), 보다 상세하게는 폴링층(220) 하단부와 몸체부(210) 저부에 저장된 세정액 표면 사이에 도달할 수 있도록 공기 유입관(300)의 출구가 위치한다.
여기서, 공기 유입관(300) 내측에는 유입되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 제1 농도센서(310)가 장착되는 것이 바람직한데 이와 관련하여서는 후술하기로 한다.
공기 배출관(400)의 일측은 반응조(200) 상부와 연결되고 타측은 대기에 노출된 상태로 배치된다.
그리고 공기 배출관(400) 내측 소정 위치에는 제2 환풍기(410), 디미스터(420) 및 제2 농도센서(430)가 추가적으로 구비되는 것이 바람직하다.
제2 환풍기(410)는 몸체부(210) 내부의 정화된 공기를 외부로 흡입 배출하기 위한 것이고, 디미스터(420)는 공기에 포함된 수분을 제거하기 위한 것으로 공기 중의 수분을 제거할 수 있다면 소재 등은 특별히 제한하지 않는다.
여기서, 제2 환풍기(410)는 디미스터(420) 후방에 구비되는 바람직한데, 이는 공기에 포함된 수분이 제2 환풍기(410)와 접촉함으로 인해 발생할 수 있는 각종 문제점들을 차단하기 위함이다.
공기 배출관(400) 내측 소정 위치에 구비되는 제2 농도센서(430)는 배출되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 것으로 이와 관련하여서는 후술하기로 한다.
집수조(500)에는 축사로부터 배출되는 분뇨, 세척수 등을 혐기성 처리, 호기성 처리, 여과 등 공지의 방법으로 정화함으로써, 각종 입자상 물질과 유기물 농도가 크게 저감된 처리수, 즉 방류 가능한 정도의 수질을 충족시키거나 액비로 사용가능한 처리수가 일시적으로 저장되어 있다.
다음은 전술한 장치를 이용한 축사의 악취물질 제거 방법에 관해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 축사의 악취물질 제거 방법은, (S1) 축사의 공기를 몸체부(210) 내부로 공급하면서 세정액을 분사하여 공기에 함유된 악취물질을 제거하는 단계, 및 (S2) 악취물질이 제거된 공기를 대기로 방출하는 단계;를 포함한다.
구체적으로, (S1) 단계에서는 축사의 공기가 공기 유입관(300)을 경유하여 몸체부(210) 내부, 상세하게는 폴링층(220)과 저류된 세정액 경계면 사이에 도달할 수 있도록 제1 환풍기(120)를 작동시킨다. 이와 동시에, 이전에 또는 이후에 세정액 공급 펌프(250)를 가동하여 노즐부(240)로부터 액막화 내지 기포화를 유도한다.
악취물질이 포함된 공기는 몸체부(210) 내에서 위로 이동하므로 폴링층(220) 통과시 충진된 폴링 표면에서 세정액과 1차적으로 접촉하고, 폴링층(220)을 통과한 이후에는 폴링층(220) 상부의 노즐부(240)에서 분사된 액막 및 기포와 다시 한번 접촉하기 때문에 악취물질의 제거효율을 높일 수 있다.
한편 집수조(500)에 저장된 처리수를 세정액으로 사용할 시에는 제1 세정액 공급관(211)과 제1 세정액 배출관(213)을 개방해 둠으로써 순환형으로 사용할 수 있다. 물론 수돗물을 사용할 시에는 제2 세정액 공급관(212)만 개방하여 비순환형으로 사용할 수 있고, 이때 세정액의 일부가 증발 내지 공기에 함유된 상태로 외부로 배출되므로, 소정 수위를 유지할 수 있도록 수위센서 등 공지의 수위조절 수단을 통해 간헐적으로 수돗물을 추가로 공급하는 것이 바람직하다.
악취물질이 제거된 공기를 대기로 방출하는 (S2) 단계에서는, 제2 환풍기(410)를 작동시켜 공기를 배출시키며 이때 공기에 포함된 일부 수분은 디미스터(420)에서 제거된다.
한편, (S1) 단계에서는 제1 농도센서(310)를 이용하여 유입되는 공기에 함유된 악취물질의 농도, 그리고 (S2) 단계에서는 제2 농도센서(430)에 의해 방출되는 공기에 함유된 악취물질의 농도를 측정하는 것이 바람직하다.
이는 악취물질의 안정적인 제거를 위한 것이다. 즉 (S1) 단계에서의 악취물질의 농도, 및 (S2) 단계에서의 악취물질 농도 중 어느 하나 이상이 소정 범위를 초과할 시에는, 노즐부(240)로의 세정액 공급량을 증가시켜 공기와의 접촉면적 내지 접촉시간을 늘이도록 제어할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 축사
110 : 개방부
120 : 제1 환풍기
200 : 반응조
210 : 몸체부
211 : 제1 세정액 공급관 212 : 제2 세정액 공급관
213 : 제1 세정액 배출관 214 : 제2 세정액 배출관
215 : 투시창
220 : 폴링층
230 : 세정액 공급관
231 : 세정액 분출구
240 : 노즐부
241 : 세정액 접촉부
241(a) : 제1 홀 241(b) : 제2 홀
241(c) : 날개부
242 : 지지부 242′ : 체결홀
250 : 세정액 공급 펌프
260 : 세정액 이송파이프
300 : 공기 유입관
310 : 제1 농도센서
400 : 공기 배출관
410 : 제2 환풍기
420 : 디미스터
430 : 제2 농도센서
500 : 집수조
110 : 개방부
120 : 제1 환풍기
200 : 반응조
210 : 몸체부
211 : 제1 세정액 공급관 212 : 제2 세정액 공급관
213 : 제1 세정액 배출관 214 : 제2 세정액 배출관
215 : 투시창
220 : 폴링층
230 : 세정액 공급관
231 : 세정액 분출구
240 : 노즐부
241 : 세정액 접촉부
241(a) : 제1 홀 241(b) : 제2 홀
241(c) : 날개부
242 : 지지부 242′ : 체결홀
250 : 세정액 공급 펌프
260 : 세정액 이송파이프
300 : 공기 유입관
310 : 제1 농도센서
400 : 공기 배출관
410 : 제2 환풍기
420 : 디미스터
430 : 제2 농도센서
500 : 집수조
Claims (10)
- 축사 내부에서 발생하는 악취물질을 제거하기 위한 축사의 악취물질 제거 장치로서,
악취물질을 함유하고 있는 공기와 세정액을 접촉시켜 악취물질을 용해시키기 위한 반응조(200);
일측은 축사와 연결되고 타측은 상기 반응조(200)와 이어지도록 배치된 공기 유입관(300);
일측은 상기 반응조(200)와 연결되고 타측은 대기에 노출된 상태로 배치된 공기 배출관(400); 및
축사로부터 배출되는 분뇨 및 세척수를 혐기성 또는 호기성 처리한 처리수가 저장된 집수조(500)를 포함하되,
상기 반응조(200)는, 가로방향으로 배치되며 내부가 비어 있는 원통형상의 몸체부(210), 상기 몸체부(210) 내부에 위치하면서 몸체부(210) 바닥면에서 상부로 소정 거리 이격되어 위치하는 폴링층(220), 상기 폴링층(220) 상부에 위치하는 세정액 공급관(230), 상기 세정액 공급관(230)에서 분출되는 세정액을 액막화 내지 기포화시키는 노즐부(240), 및 상기 몸체부(210) 저부의 세정액을 상기 세정액 공급관(230)으로 공급하기 위한 세정액 공급 펌프(250)를 포함하고,
상기 몸체부(210) 일측면에는 집수조(500)의 세정액을 몸체부(210)로 공급하기 위한 제1 세정액 공급관(211)이 위치하고, 상기 몸체부(210) 타측면에는 몸체부(210)에 저장된 세정액이 일정 수위를 유지할 수 있도록 상기 제1 세정액 공급관(211)보다 상대적으로 낮은 위치에 제1 세정액 배출관(213)이 마련되고, 상기 제1 세정액 배출관(213)은 상기 집수조(500)와 연통되어 있고,
상기 세정액 공급관(230)은 단면이 원형 또는 다각형으로 상기 몸체부(210)와 평행하게 위치하되 하면에는 하나 이상의 세정액 분출구(231)가 구비되고, 상기 노즐부(240)는 평판 형상으로 이루어져 상기 세정액 분출구(231) 수직 하방에 위치하되, 4~7mm 직경을 가지며 중심부에 위치하는 제1 홀(241(a)), 상기 제1 홀(241(a)) 가장 자리를 따라 위치하면서 2~4mm 직경을 갖는 복수개의 제2 홀(241(b)), 및 상기 제2 홀(241(b)) 가장 자리를 따라 방사상 형상으로 위치하는 날개부(241(c))로 이루어진 세정액 접촉부(241); 및 일측이 상기 세정액 접촉부(241)와 연결된 채 소정 길이 연장되고 끝단부 인근에는 세정액 공급관(230)에 고정할 수 있도록 체결홀(242′)이 형성된 절곡 가능한 3~5개의 지지부(242)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 공기 유입관(300)의 출구는 상기 폴링층(220) 하단부와 상기 몸체부(210) 저부에 저장된 세정액 표면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 공기 유입관(300) 내측에는 유입되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 제1 농도센서(310)가 장착된 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 공기 배출관(400) 내측 소정 위치에는 공기에 포함된 수분을 제거하기 위한 디미스터(420), 및 상기 몸체부(210) 내부의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 제2 환풍기(410)가 상기 디미스터(420) 후방에 구비된 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 공기 배출관(400) 내측에는 배출되는 공기에 포함된 악취 물질을 측정하기 위한 제2 농도센서(430)가 장착된 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 장치.
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- 삭제
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- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 축사의 악취물질 제거 장치를 이용한 축사의 악취물질 제거 방법으로서,
(S1) 축사의 공기를 몸체부(210) 내부로 공급하면서 세정액을 분사하여 공기에 함유된 악취물질을 제거하는 단계; 및
(S2) 악취물질이 제거된 공기를 대기로 방출하는 단계;를 포함하되,
상기 (S1) 단계에서는 유입되는 공기에 함유된 악취물질의 농도, 상기 (S2) 단계에서는 방출되는 공기에 함유된 악취물질의 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 축사의 악취물질 제거 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (S1) 단계에서의 악취물질의 농도, 및 상기 (S2) 단계에서의 악취물질 농도 중 어느 하나 이상이 소정 범위를 초과할 시에는 축사로부터 배출되는 공기와 접촉하는 세정액의 분사량을 증가시키는 것을 특징으로 축사의 악취물질 제거 방법.
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| KR1020210027571A KR102282157B1 (ko) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 축사의 악취물질 제거 장치 및 이를 이용한 악취물질 제거 방법 |
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- 2021-03-02 KR KR1020210027571A patent/KR102282157B1/ko active IP Right Grant
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