KR102531153B1 - 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비 - Google Patents

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Abstract

수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서, 악취 제거 효율이 우수한 탈취 설비가 개시된다. 본 발명은 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서, 하단에 구비된 약액 저류조; 악취 물질이 유입되어 상부로 이동되도록 하는 악취 물질 이동관; 상방으로 이동되는 악취 물질이 접촉되도록 하는 반응층; 상기 반응층 상부에서 하방으로 약액을 분사하여 상기 반응층에 약액을 공급하는 하방 분사 노즐; 상기 반응층 하부에서 상방으로 약액을 분사하여 상방으로 이동되는 악취 물질과 접촉되도록 하는 상방 분사 노즐; 및 상단에 구비되어 상기 반응층을 통과한 물질을 배출시키는 배출구;를 포함하는 탈취 설비를 제공한다.

Description

수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비{Deodorization equipment for removing bad odor from water treatment facilities}
본 발명은 탈취 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비에 관한 것이다.
하수처리장이나 정수장 등 수처리 시설에서 배출되는 악취를 약액(화학약품)을 이용하여 탈취하는 설비가 개시되고 있다.
종래 탈취 설비는 도 1 및 도 2의 공정도에 나타낸 바와 같이, 산 또는 알카리 세정법과 약액 산화법이 알려져 있는데, 이 두 공정의 공통점은 도 3에 나타낸 바와 같이, 탈취탑(10) 하부의 약품을 순환펌프(11)를 이용하여 상부로 이송하고 탈취탑(10) 내부에 있는 노즐(12)에 의해 약품이 분사되어 악취 물질과 반응하여 악취를 제거하는 방식으로서, 통상 노즐(12) 아래에는 약액이 흐를 수 있는 반응층(13)이 있어 악취 물질이 반응층 사이 공극을 통하여 이동할 때 약품과 반응함으로써 악취가 제거된다.
그러나 노즐에서 분사되는 약액은 반응층에서 작은 물방울 형태로 흐르게 되어 악취 물질과 접촉 표면적이 작아 악취 제거 효율이 좋지 않은 문제가 있다.
[선행특허문헌]
- 한국 등록특허 제10-0736438호 (2007. 07. 10. 등록)
- 한국 등록특허 제10-1539360호 (2015. 07. 20. 등록)
- 한국 등록특허 제10-1544090호 (2015. 08. 06. 등록)
- 한국 등록특허 제10-2200101호 (2021. 01. 04. 등록)
본 발명은 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서, 악취 제거 효율이 우수한 탈취 설비를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서, 하단에 구비된 약액 저류조; 악취 물질이 유입되어 상부로 이동되도록 하는 악취 물질 이동관; 상방으로 이동되는 악취 물질이 접촉되도록 하는 반응층; 상기 반응층 상부에서 하방으로 약액을 분사하여 상기 반응층에 약액을 공급하는 하방 분사 노즐; 상기 반응층 하부에서 상방으로 약액을 분사하여 상방으로 이동되는 악취 물질과 접촉되도록 하는 상방 분사 노즐; 및 상단에 구비되어 상기 반응층을 통과한 물질을 배출시키는 배출구;를 포함하는 탈취 설비를 제공한다.
또한 상기 상방 분사 노즐은 에어로졸 형태로 분사되는 것을 특징으로 하는 탈취 설비를 제공한다.
또한 상기 상방 분사 노즐은 압축공기 제어부에 의해 제어되고, 상기 압축공기 제어부는, 하부에서 상기 약액 저류조와 배관을 통해 연결되고, 상부로 공급되는 압축공기의 공급 중단 시 상기 약액 저류조와 동일 수위를 유지하는 완충관; 상기 완충관 하부에 연결된 배관 상에 구비된 역류방지볼; 상기 역류방지볼 상부에 설치되어 상기 역류방지볼의 상승을 억제하는 타공판; 및 상부에서 상기 상방 분사 노즐과 배관을 통해 연결되고, 상기 타공판 상부까지 상기 완충관 내부에 연장 형성된 배출관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 설비를 제공한다.
또한 상기 반응층은, 산성계 악취 물질을 제거하기 위한 제1 반응층; 및 상기 제1 반응층의 상부 또는 하부에 구비되는 알카리성계 악취 물질을 제거하기 위한 제2 반응층;을 포함하고, 상기 하방 분사 노즐은, 상기 제1 반응층에 약액을 공급하는 제1 하방 분사 노즐; 및 상기 제2 반응층에 약액을 공급하는 제2 하방 분사 노즐;을 포함하고, 상기 상방 분사 노즐은, 상기 제1 반응층 하부에 구비되는 제1 상방 분사 노즐; 및 상기 제2 반응층 하부에 구비되는 제2 상방 분사 노즐;을 포함하고, 상기 약액 저류조는, 상기 제1 하방 분사 노즐 및 상기 제1 상방 분사 노즐로 약액을 공급하는 제1 약액 저류조; 및 상기 제2 하방 분사 노즐 및 상기 제2 상방 분사 노즐로 약액을 공급하는 제2 약액 저류조;가 격벽으로 분리된 것을 특징으로 하는 탈취 설비를 제공한다.
도 1 및 도 2는 각각 종래 산 또는 알카리 세정법과 약액 산화법을 통한 탈취 공정을 나타낸 공정도이다.
도 3은 종래 탈취 설비를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈취 설비를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 압축공기 제어부를 나타낸 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 산기 장치 상에 도시된 세부 구성의 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈취 설비를 나타낸 모식도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 탈취 설비(100)는 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서, 전체적으로 통상적인 탈취탑의 형태이고, 약액 저류조(110); 악취 물질 이동관(120); 반응층(130); 하방 분사 노즐(140); 상방 분사 노즐(150); 및 배출구(160);를 포함한다.
상기 약액 저류조(110)는 악취 물질 제거에 사용되는 약액이 저류되는 조로서 탈취 설비(100) 하단에 구비된다.
악취 물질은 염기성계와 산성계로 나뉘어져 있어 악취 물질을 제거하기 위해서는 각기 다른 약품을 사용하여 제거할 수 있다. 예컨대, 황화수소와 메틸메르캅탄은 산성계 악취 물질로 가성소다(NaOH)와 반응하여 제거되고, 암모니아는 알카리성계 악취 물질로 차아염소산나트륨(NaOCl)과 반응하여 제거될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 염기성계와 산성계 악취 물질 제거를 위해 상기 약액 저류조(110)가 염기성계 또는 산성계 악취 물질 제거용 약액이 저류되는 제1 약액 저류조(111); 및 산성계 또는 염기성계 악취 물질 제거용 약액이 저류되는 제2 약액 저류조(112);가 격벽(113)으로 분리될 수 있다.
상기 약액 저류조(110)는 약품탱크(170)로부터 펌프(180)를 통해 약액이 공급되며, 구체적으로, 제1 약품 탱크(171)로부터 제1 약품공급 펌프(181)를 통해 제1 약액 저류조(111)로 약액이 공급될 수 있고, 제2 약품 탱크(172)로부터 제2 약품공급 펌프(182)를 통해 제2 약액 저류조(112)로 약액이 공급될 수 있다.
상기 악취 물질 이동관(120)은 외부로부터 탈취 설비(100)로 악취 물질이 유입되도록 하는 구성으로서, 일단은 탈취 설비(100) 외부에 노출되고, 타단은 상기 약액 저류조(110) 내에 형성되어 있고, 타단의 일부는 약액에 잠겨 있을 수 있다. 이동관(120)으로 유입된 악취 물질은 타단 또는 후술하는 홀(121)을 통해 탈취 설비(100) 상부로 이동되도록 한다.
악취 물질 이동관(120)의 타단부에는 다수의 홀(121)이 형성되어, 이 홀(121)을 통해 악취 물질은 약액과 접촉한 후 탈취 설비(100) 내부에서 상방향으로 이동될 수 있다. 이때, 약액 수위(이동관의 수위 또는 저류조의 수위)가 상기 홀(121)보다 낮을 경우에는 악취 물질이 약액과 접촉 없이 그대로 상방향으로 이동될 수 있음은 물론이다. 또한 약액 수위가 홀(121)보다 높을 경우에는 유입되는 악취 물질이 상기 홀(121)을 통해 빠져나갈 수 있도록 팬(미도시)과 같은 장비를 설치하여 악취 물질이 원활히 유입되도록 할 수 있음은 물론이다.
상기 반응층(130)은 반응층 공극을 통과하는 악취 물질이 반응층(130)에 흐르는 약액과 접촉 및 반응하여 악취 물질이 제거되도록 하는 층으로서, 악취 물질은 반응층(130)의 하부에서 상방으로 이동하면서 반응층 공극을 통과하게 된다. 본 발명에서 반응층의 소재 및 구조는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공극이 형성되어 노즐로부터 분사된 약액이 흘러 통과하는 악취 물질과 반응이 일어날 수 있도록 하는 소재 및 구조라면 제한 없이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 염기성계와 산성계 악취 물질 제거를 위해 상기 반응층(130)이 염기성계 또는 산성계 악취 물질을 제거하기 위한 제1 반응층(131); 및 산성계 또는 염기성계 악취 물질 제거를 위한 제2 반응층(132);이 단계적으로 설치될 수 있고, 예컨대, 제1 반응층(131)을 통과하는 악취 물질에서 염기성계 악취 물질이 먼저 제거되고, 이후, 제2 반응층(132)을 통과하는 악취 물질에서 산성계 악취 물질이 제거되도록 할 수 있다.
상기 하방 분사 노즐(140)은 상기 반응층(130) 상부에서 하방으로 약액을 분사하여 상기 반응층(130)에 약액을 공급하는 수단으로서, 상기 약액 저류조(110)로부터 순환펌프(190)에 의해 상향 이동되어 반응층(130) 상부로 약액이 분사되도록 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 염기성계와 산성계 악취 물질 제거를 위해 상기 제1 반응층(131) 상부에는 염기성계 또는 산성계 악취 물질 제거를 위한 약액을 공급하는 제1 하방 분사 노즐(141)이 구비되고, 상기 제2 반응층(132) 상부에는 산성계 또는 염기성계 악취 물질 제거를 위한 약액을 공급하는 제2 하방 분사 노즐(142)이 구비될 수 있다.
상기 상방 분사 노즐(150)은 상기 반응층(130) 하부에서 상방으로 약액을 분사하여 상방으로 이동되는 악취 물질과 접촉되도록 하는 수단으로서, 본 발명에서는 악취 물질이 반응층(130)에 도입되기 전에 매우 작은 입자 형태로 분사되는 약액과 먼저 접촉된 이후 반응층(130)에 도입되도록 할 수 있다. 이로써, 종래 악취 물질이 반응층에 흐르는 약액과 단순 접촉 시 접촉 표면적이 작아 악취 제거 효율이 낮은 문제를 개선할 수 있게 된다. 즉, 악취 물질이 반응층(130)에서 약액과 접촉 및 반응하기 전에 매우 작은 입자 형태의 약액과 먼저 접촉되어 그 만큼 반응층(130)에서의 접촉 표면적을 크게 하여 악취 제거 효율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 염기성계와 산성계 악취 물질 제거가 원활이 수행되도록 하기 위해 상기 제1 반응층(131) 하부에는 염기성계 또는 산성계 악취 물질 제거를 위한 약액을 분사하는 제1 상방 분사 노즐(151)이 구비되고, 상기 제2 반응층(132) 하부에는 산성계 또는 염기성계 악취 물질 제거를 위한 약액을 분사하는 제2 상방 분사 노즐(152)이 구비될 수 있다.
상기 상방 분사 노즐(150)로부터 분사되는 약액 입자의 미세화를 위해 본 발명의 일 구현예에서는 에어로졸 형태로 분사되도록 하는 노즐이 채용되도록 할 수 있으며, 이를 위해 상기 상방 분사 노즐(150)은 압축공기 제어부(200)에 의해 제어될 수 있다.
이때, 상방 분사 노즐(150)로부터 분사된 약액 중 일부는 다시 하방으로 낙하되어 제1 하방 분사 노즐(141) 상부에 구비된, 상방으로 이동되는 기상은 통과시키고 낙하된 액상은 통과시키지 않도록 하는 공지의 트레이(191)를 경유하여 제2 약액 저류조(112)로 반송되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 압축공기 제어부를 나타낸 모식도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에서 상기 상방 분사 노즐(150)은 압축공기 제어부(200)에 의해 제어되고, 상기 압축공기 제어부(200)는, 완충관(210); 역류방지볼(220); 타공판(230); 및 배출관(240);을 포함할 수 있다.
상기 완충관(210)은 압축공기 제어부(200)의 전체적인 형상을 구성하는 폭이 넓은 관으로서, 하부에서 상기 약액 저류조(110)와 배관을 통해 연결되고, 상부로는 내입된 배출관(240)을 통해 압축공기에 의해 에어로졸화된 약액이 배출되도록 한다. 압축공기는 압축기(250)와 에어탱크(260)가 직렬로 연결되어 완충관(210) 상부로 공급되도록 할 수 있다. 압축공기 공급 시 완충관(210)의 수위는 낮아지고 압축공기의 공급이 중단되면 완충관(210)의 약액 수위는 상기 약액 저류조(110)와 동일하게 유지될 수 있다.
상기 역류방지볼(220)은 상기 완충관(210) 하부에 연결된 배관 상에 구비되며, 압축공기가 완충관(210)으로 유입 시 약액 저류조(110)로 역류되는 것을 방지하는 역할을 하고, 상기 타공판(230)은 상기 역류방지볼(220) 상부에 설치되어 상기 역류방지볼(220)의 상승을 억제하는 역할을 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 염기성계와 산성계 악취 물질 제거가 원활이 수행되도록 하기 위해 상기 압축공기 제어부(200) 역시 제1 상방 분사 노즐(151)을 제어하는 제1 압축공기 제어부(201)와 제2 상방 분사 노즐(152)을 제어하는 제2 압축공기 제어부(202)가 구비될 수 있다.
상기 배출관(240)은 일단은 완충관(210) 상부에서 상방 분사 노즐(150)과 배관을 통해 연결되고, 타단은 상기 타공판(230) 상부까지 완충관(210) 내부에 연장 형성되며, 배출관(240)의 타단은 약액 수위보다 낮아 압축공기가 약액과 접촉되어 에어로졸 형태로 배출관(240)으로 유입되도록 하게 된다. 이때, 약액 수위가 배출관(240) 타단보다 낮아질 경우 에어로졸이 원활히 형성되기 어려우므로 적절한 수위에서 약액 공급이 이루어질 필요가 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 탈취 설비 110 : 약액 저류조
111 : 제1 약액 저류조 112 : 제2 약액 저류조
113 : 격벽 120 : 악취 물질 이동관
121 : 홀 130 : 반응층
131 : 제1 반응층 132 : 제2 반응층
140 : 하방 분사 노즐 141 : 제1 하방 분사 노즐
142 : 제2 하방 분사 노즐 150 : 상방 분사 노즐
151 : 제1 상방 분사 노즐 152 : 제2 상방 분사 노즐
160 : 배출구 170 : 약품탱크
171 : 제1 약품 탱크 172 : 제2 약품 탱크
180 : 펌프 181 : 제1 약품공급 펌프
182 : 제2 약품공급 펌프 190 : 순환펌프
191 : 트레이
200 : 압축공기 제어부 201 : 제1 압축공기 제어부
202 : 제2 압축공기 제어부 210 : 완충관
220 : 역류방지볼 230 : 타공판
240 : 배출관 250 : 압축기
260 : 에어탱크

Claims (4)

  1. 수처리 시설에서 배출되는 악취 제거를 위한 탈취 설비로서,
    하단에 구비된 약액 저류조;
    악취 물질이 유입되어 상부로 이동되도록 하는 악취 물질 이동관;
    상방으로 이동되는 악취 물질이 접촉되도록 하는 반응층;
    상기 반응층 상부에서 하방으로 약액을 분사하여 상기 반응층에 약액을 공급하는 하방 분사 노즐;
    상기 반응층 하부에서 상방으로 약액을 분사하여 상방으로 이동되는 악취 물질과 접촉되도록 하는 상방 분사 노즐; 및
    상단에 구비되어 상기 반응층을 통과한 물질을 배출시키는 배출구;
    를 포함하되,
    상기 하방 분사 노즐은 순환 펌프에 의해 제어되고,
    상기 상방 분사 노즐은 압축공기 제어부에 의해 제어되고, 상기 압축공기 제어부는,
    하부에서 상기 약액 저류조와 배관을 통해 연결되고, 상부로 공급되는 압축공기의 공급 중단 시 상기 약액 저류조와 동일 수위를 유지하는 완충관;
    상기 완충관 하부에 연결된 배관 상에 구비된 역류방지볼;
    상기 역류방지볼 상부에 설치되어 상기 역류방지볼의 상승을 억제하는 타공판; 및
    상부에서 상기 상방 분사 노즐과 배관을 통해 연결되고, 상기 타공판 상부까지 상기 완충관 내부에 연장 형성된 배출관;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상방 분사 노즐은 에어로졸 형태로 분사되는 것을 특징으로 하는 탈취 설비.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응층은, 산성계 악취 물질을 제거하기 위한 제1 반응층; 및 상기 제1 반응층의 상부 또는 하부에 구비되는 알카리성계 악취 물질을 제거하기 위한 제2 반응층;을 포함하고,
    상기 하방 분사 노즐은, 상기 제1 반응층에 약액을 공급하는 제1 하방 분사 노즐; 및 상기 제2 반응층에 약액을 공급하는 제2 하방 분사 노즐;을 포함하고,
    상기 상방 분사 노즐은, 상기 제1 반응층 하부에 구비되는 제1 상방 분사 노즐; 및 상기 제2 반응층 하부에 구비되는 제2 상방 분사 노즐;을 포함하고,
    상기 약액 저류조는, 상기 제1 하방 분사 노즐 및 상기 제1 상방 분사 노즐로 약액을 공급하는 제1 약액 저류조; 및 상기 제2 하방 분사 노즐 및 상기 제2 상방 분사 노즐로 약액을 공급하는 제2 약액 저류조;가 격벽으로 분리된 것을 특징으로 하는 탈취 설비.
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