KR102565792B1 - 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템 - Google Patents

유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기나 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 동물사체 등과 같은 유기성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생되는 악취를 효과적으로 감소시킴과 동시에 에너지를 절감할 수 있는 악취저감시스템에 관한 것이다.
본 발명의 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템은 유기성 폐기물 처리기의 배기구와 연결되는 제 1순환관과, 제 1순환관과 연결되어 제 1순환관을 통해 유입되는 배가스를 처리액과 접촉시켜 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시키는 배가스처리부와, 유기성 폐기물 처리기의 흡기구에 연결되어 배가스처리부를 통과한 배가스가 유기성 폐기물 처리기로 유입되도록 하는 제 2순환관을 구비한다.

Description

유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템{odor reducing system for energy saving of organic waste disposal}
본 발명은 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기나 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 동물사체 등과 같은 유기성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생되는 악취를 효과적으로 감소시킴과 동시에 에너지를 절감할 수 있는 악취저감시스템에 관한 것이다.
최근 산업 발전과 인구 증가로 폐기물의 발생량이 날로 증가하고 있다 폐기물은 환경오염을 유발하고 그 중에 함유된 유용자원이 폐기되는 일도 있어서 이를 효율적으로 처리하여 회수하는 일이 중요시되고 있다.
폐기물은 구성하고 있는 물질의 성상 면에서 유기성 폐기물과 무기성 폐기물로 구분할 수 있다.
유기성 폐기물은 생물에 유래한 동식물성의 폐기물로서 유기물의 함량이 40% 이상인 폐기물로 정의될 수 있다. 이러한 유기성 폐기물의 범주 내에 포함되는 폐기물은 그 종류 및 발생원이 다양하다. 음식물쓰레기, 하·폐수처리장의 슬러지, 축산분뇨, 동물의 사체, 수산물 가공공장의 폐기물, 농·축산물 가공공장의 폐기물, 식품·제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물 등이 유기성 폐기물에 해당한다. 이러한 유기성 폐기물의 증가는 환경 및 수질오염의 가장 큰 원인으로 대두되고 있는 실정이다.
유기성 폐기물은 함수율이 높으면서 배출되는 오염물질의 농도가 높아가 처리에 어려움이 있고, 일반적으로 매립, 소각, 발효 또는 가열분해에 의한 감량 및 소멸화의 방법으로 처리되고 있다.
소각처리 할 경우에는 발열량이 낮고 수분 함량이 많아 불완전 연소가 이루어지며, 대기오염 발생 등의 심각한 문제점이 있다. 그리고 매립을 통한 처리 방법은 많은 양의 침출수를 발생시켜 지하수 및 토양을 오염시키며, 부패로 인한 악취를 발생시킬 뿐 아니라 쓰레기 매립지의 사용기간을 단축시키는 원인이 되고 있다.
최근에는 발효 또는 가열분해에 의한 유기성 폐기물의 감량 및 소멸화 처리가 많이 시도되고 있다. 이러한 처리방식은 외부에서 공급되는 열에너지를 이용하여 유기성 폐기물의 수분을 감소시켜 건조시키는 과정이 필수적이다. 이 과정에서 다량의 배가스를 계속 외부로 배출시키면서 가열하여야만 수분을 감소시킬 수 있다. 따라서 유기성 폐기물 처리기에서 배출되는 배가스는 수증기 및 악취 성분을 다량 포함하고 있기 때문에 악취발생이 문제된다. 또한, 유기성 폐기물 처리기에서 배출되는 배가스는 고온이므로 배가스를 외부로 계속 배출하면서 가열할 경우 에너지가 계속 외부로 버려지므로 많은 에너지가 요구된다.
대한민국 등록특허 제10-1308308호에는 음식물 쓰레기 소멸기가 개시되어 있다.
상기 음식물 쓰레기 소멸기는 배출되는 공기를 순환시키면서 공기를 냉동사이클로 냉각하여 수분을 제거하는 구성을 갖는다. 이러한 음식물 쓰레기 소멸기는 공기 순환방식에 의해 고온의 에너지를 외부로 버리는 것을 방지할 수 있지만 냉동사이클을 운영하여야 하므로 그만큼 에너지 소비량이 많아지는 문제점이 있다. 또한, 음식물 쓰레기의 처리과정에서 발생되는 악취를 제거할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1308308호: 음식물 쓰레기 소멸기
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 유기성 폐기물 처리기에서 발생된 배가스를 처리액과 접촉시켜 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시킬 수 있는 에너지 절감형 악취저감시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 냉동사이클 대신에 상온의 처리액과 배가스를 접촉시키는 방식으로 배가스를 냉각시키므로 냉동사이클의 작동에 필요한 에너지를 절약할 수 있는 에너지 절감형 악취저감시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템은 유기성 폐기물 처리기의 배가스를 순환시키면서 상기 배가스의 악취를 감소시킬 수 있는 에너지 절감형 악취저감시스템에 있어서, 상기 유기성 폐기물 처리기의 배기구와 연결되는 제 1순환관과; 상기 제 1순환관과 연결되어 상기 제 1순환관을 통해 유입되는 배가스를 처리액과 접촉시켜 상기 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시키는 배가스처리부와; 상기 유기성 폐기물 처리기의 흡기구에 연결되어 상기 배가스처리부를 통과한 배가스가 상기 유기성 폐기물 처리기로 유입되도록 하는 제 2순환관;을 구비한다.
상기 배가스처리부는 상기 제 1순환관이 연결되며 내부에 체류공간이 형성되고 상기 체류공간의 하부에 상기 처리액이 수용된 기액접촉챔버와, 상기 기액접촉챔버의 내부에 부압을 형성시켜 상기 제 1순환관으로부터 배가스를 상기 체류공간으로 빨아들여 상기 체류공간의 하부에서 상부 방향으로 배가스를 유동시킨 후 상기 제 2순환관으로 유입시키는 배가스유동수단과, 상기 체류공간으로 유입된 배가스가 하면에 충돌할 수 있도록 상기 체류공간을 가로막도록 설치되며 가장자리가 상기 기액접촉챔버의 내주면과 이격되게 설치되어 배가스가 통과하는 환형의 교축틈새를 형성하는 교축디스크를 구비한다.
상기 배가스유동수단은 상기 기액접촉챔버로부터 배출되는 배가스 중의 수분을 분리하기 위한 기수분리기를 더 구비한다.
플라즈마 방전으로 발생시킨 플라즈마 가스를 상기 제 2순환관으로 유입되는 배가스와 접촉시켜 배가스에 잔존하는 악취를 추가적으로 감소시키는 플라즈마악취처리부;를 더 구비한다.
상기 플라즈마악취처리부는 플라즈마 가스를 발생시키는 플라즈마발생기와, 상기 배가스처리부를 통과한 배가스가 경유하여 상기 제 2순환관으로 유입될 수 있도록 상기 배가스처리부와 상기 제 2순환관 사이에 설치되는 산화챔버와, 상기 플라즈마발생기에서 발생된 플라즈마 가스가 상기 산화챔버로 유입될 수 있도록 상기 플라즈마발생기와 상기 산화챔버를 연결하는 플라즈마가스공급관과, 상기 산화챔버에 설치되는 배기관과, 상기 배기관에 설치되며 상기 플라즈마발생기의 작동과 연동되어 상기 배기관의 유로를 개폐하는 댐퍼를 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 유기성 폐기물 처리기에서 발생된 배가스를 기액접촉챔버에서 처리액과 접촉시키므로 처리액에 의해 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시킬 수 있다. 특히, 배가스와 처리액을 좁은 틈새에서 격렬하게 접촉시켜 와류와 미세 기포를 발생시킴으로써 기액간의 접촉효율을 크게 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 유기성 폐기물 처리기에서 발생된 배가스를 외부로 버리지 않고 계속 순환시키면서 악취와 수분을 감소시킬 수 있도록 구성함으로써 에너지의 낭비를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 냉동사이클 대신에 상온의 처리액과 배가스를 접촉시키는 방식으로 배가스를 냉각시키므로 냉동사이클의 작동에 필요한 에너지를 그만큼 절약할 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마 가스에 의해 배가스에 잔존하는 악취물질을 추가적으로 제거할 수 있으므로 악취제거 효과가 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 에너지 절감형 악취저감시스템의 구성도이고,
도 2는 도 1의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 3은 도 2의 분리 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 에너지 절감형 악취저감시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 유기성 폐기물 처리기(1)에서 발생되는 배가스를 순환시키면서 배가스의 악취와 수분을 감소시킬 수 있다.
도시된 본 발명의 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템은 유기성 폐기물 처리기(1)의 배기구와 연결되는 제 1순환관(3)과, 제 1순환관(3)과 연결되어 제 1순환관(3)을 통해 유입되는 배가스를 처리액과 접촉시켜 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시키는 배가스처리부와, 유기성 폐기물 처리기(1)의 흡기구에 연결되어 배가스처리부를 통과한 배가스가 유기성 폐기물 처리기(1)로 유입되도록 하는 제 2순환관(5)을 구비한다.
유기성 폐기물 처리기(1)는 음식물쓰레기나 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 동물사체 등과 같은 유기성 폐기물을 처리한다. 유기성 폐기물 처리기(1)는 유기성 폐기물을 가열하여 건조 또는 고온분해, 발효분해 등에 의해 감량화시키거나 소멸화시킨다.
유기성 폐기물 처리기(1)는 통상적인 구조로서, 내부에 유기성 폐기물이 투입되어 처리되는 처리조와, 처리조의 내부에 설치되어 유기성 폐기물을 혼합하는 교반기를 구비한다.
처리조에는 배가스가 배출되는 배기구 및 배가스가 유입되는 흡기구가 마련된다. 또한, 도시되지 않았지만 처리조의 내부에 고온의 열을 가하기 위한 히터가 처리조에 설치된다. 히터는 처리조의 내부를 40℃ 이상, 높게는 60 내지 100℃로 유지될 수 있도록 열을 가한다.
제 1순환관(3)은 유기성 폐기물 처리기(1)의 배기구와 연결된다. 따라서 제 1순환관(3)을 통해 유기성 폐기물의 처리과정에서 발생되는 배가스가 배출된다. 제 1순환관(3)을 통해 배출되는 고온의 배가스는 악취와 수분이 다량 함유되어 있다.
제 1순환관(3)은 유기성 폐기물 처리기(1)와 배가스처리부를 연결하므로 제 1순환관(3)을 통해 배출되는 배가스는 배가스처리부로 유입된다.
제 2순환관(5)은 배가스처리부를 통과한 배가스가 유기성 폐기물 처리기(1)로 유입될 수 있도록 배가스처리부와 유기성 폐기물 처리기(1)의 흡기구를 연결한다.
이와 같이 본 발명은 유기성 폐기물 처리기(1)에 제 1순환관(3) 및 제 2순환관(5)이 연결되므로 유기성 폐기물 처리기(1) 내부에서 발생된 배가스는 제 1순환관(3), 배가스처리부, 제 2순환관(5)을 차례로 경유하면서 순환하는 구조를 갖는다. 따라서 배가스의 고온의 에너지가 외부로 버려지지 않으므로 유기성 폐기물 처리기(1)를 작동시키는데 필요한 에너지를 절감할 수 있다.
배가스처리부는 제 1순환관(3)과 제 2순환관(5) 사이에 설치된다. 본 발명에 적용된 배가스처리부는 순환하는 배가스를 처리액과 접촉시켜 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시킨다.
도시된 배가스처리부는 제 1순환관(3)이 연결되며 내부에 체류공간(12)이 형성된 기액접촉챔버(10)와, 기액접촉챔버(10)의 내부에 부압을 형성시켜 제 1순환관(3)으로부터 배가스를 체류공간(12)으로 빨아들여 체류공간(12)의 하부에서 상부 방향으로 배가스를 유동시킨 후 제 2순환관(5)으로 유입시키는 배가스유동수단과, 체류공간(12)으로 유입된 배가스가 하면에 충돌할 수 있도록 체류공간(12)을 가로막도록 설치되며 가장자리가 기액접촉챔버(10)의 내주면과 이격되게 설치되어 배가스가 통과하는 환형의 교축틈새(33)를 형성하는 교축디스크(30)를 구비한다.
기액접촉챔버(10)는 내부가 비어있는 구조로 이루어진다. 기액접촉챔버(10)의 내부에서 배가스와 처리액이 접촉되어 배가스 중의 악취성분과 수분이 제거된다.
도시된 기액접촉챔버(10)는 상하부가 개방된 하우징(11)과, 하우징(11)의 상부에 결합되는 상부커버(15)와, 하우징(11)의 하부에 결합되는 하부커버(20)로 이루어진다.
하우징(11)은 내부에 체류공간(12)이 마련된 원통형 구조로 형성된다. 하우징(11)의 상부와 하부는 개방되어 있다.
상부커버(15)는 하우징(11)의 상부에 결합되어 하우징(11)의 상부를 밀폐시킨다. 상부커버(15)에는 배가스가 배출되는 배가스배출관(19)이 연결된다. 배가스배출관(19)은 배가스유동수단과 연결된다. 배가스유동수단에 의해 하우징(11) 내부로 유입된 배가스는 배가스배출관(19)을 통해 하우징(11)의 외부로 배출된다.
하부커버(20)는 하우징(11)의 하부에 결합되어 하우징(11)의 하부를 밀폐시킨다. 하부커버(20)를 통해 배가스는 하우징(11)의 내부로 유입된다. 이를 위해 하부커버(20)에는 배가스가 유입되는 제 1순환관(3)이 연결된다. 그리고 일정시간 사용한 처리액, 즉 폐처리액을 배출하여 폐기할 수 있도록 하부커버(20)에는 폐처리액배출관(53)이 연결된다.
제 1순환관(3)은 하부커버(20)의 내부로 연장되어 후술할 센터관(23)과 연결된다. 배가스유동수단에 의해 배가스는 제 1순환관(3)을 통해 하우징(11)의 내부로 유입된다.
하부커버(20)는 내부가 비어있는 바디부(21)와, 바디부(21)의 중앙에 설치되어 제 1순환관(3)과 연결되는 센터관(23)과, 바디부(21)의 상부에 형성되어 체류공간(12)과 연통되는 처리액유통홀(25)을 구비한다.
바디부(21)는 내부가 비어있는 통 구조로 이루어진다. 비어있는 바디부(21)의 내부공간(22)은 폐처리액배출관(53)이 연통된다. 바디부(21)의 상부에 하우징(11)의 하부가 결합된다.
센터관(23)은 바디부(21)의 중앙에 설치된다. 센터관(23)은 내부에 유로(24)가 형성된다. 센터관(23)은 바디부(21)의 상부를 관통하여 바디부(21)의 바닥까지 연장되도록 설치된다. 센터관(23)의 상부는 바디부(21)의 상부보다 돌출되게 형성되어 체류공간(12)으로 노출된다. 센터관(23)의 유로(24)는 바디부(21)의 내부공간(22)과 구획된다.
처리액유통홀(25)은 바디부(21)의 상부에 다수가 형성된다. 처리액유통홀(25)을 통해 처리액은 체류공간(12)과 바디부(21)의 내부공간(22)으로 또는 바디부(21)의 내부공간(22)에서 체류공간(12)으로 유입된다.
상술한 기액접촉챔버(10)의 구성은 결속수단에 의해 일체로 고정된다. 결속수단으로서 상부커버(15)를 관통하여 하부커버(20)에 나사결합되는 고정대(17)와, 고정대(17)의 상부에 나사결합되는 상부너트(18)를 구비한다. 상부너트(18)에는 견인고리가 형성될 수 있다.
기액접촉챔버의 처리액을 보충하거나 교환할 수 있도록 처리액이 저장된 처리액저장탱크(55)가 구비될 수 있다.
처리액저장탱크(55)에는 기액접촉챔버(10)의 내부로 공급하고자 하는 액상의 처리액이 일정량 저장된다. 처리액으로 물을 이용할 수 있다. 또한, 처리액으로 물에 각종 첨가제를 첨가하여 사용할 수 있다. 또한, 처리액으로 악취성분을 제거할 수 있는 각종 약품을 사용할 수 있다. 또한, 처리액으로 세균을 제거할 수 있는 항균제나 바이러스를 제거할 수 있는 항바이러스제를 사용할 수 있다. 또한, 처리액으로 방향성분을 가지는 방향제를 이용할 수 있다.
처리액저장탱크(55)는 처리액공급관(56)을 통해 제 1순환관(3)과 연결된다. 처리액공급관(56)에는 공급펌프(57)와 밸브(58)가 설치된다.
기액접촉챔버(10)의 처리액은 일정 시간동안 사용하면 보충 또는 교환할 필요가 있다. 이 경우 배가스의 순환이 중단된 상태에서 폐처리액배출관(53)에 설치된 밸브(54)를 개방시켜 기액접촉챔버(10)의 처리액을 폐수조(50)로 배출시킨 다음, 폐처리액배출관(53)에 설치된 밸브(54)를 닫고 처리액공급관(56)에 설치된 밸브(58)를 개방한다. 그리고 공급펌프(57)를 작동시키면 처리액저장탱크(55)에 저장된 처리액은 제 1순환관(3)을 통해 바디부(21)의 내부공간(22)으로 유입된다. 그리고 점차 수위가 상승하여 도 2에 도시된 바와 같이 교축디스크(30)의 하부 근처까지 도달하면 공급펌프(57)의 작동을 정지시킨 후 처리액공급관(56)에 설치된 밸브(58)를 닫는다.
폐처리액을 회수하기 위한 폐수조(50)는 기액접촉챔버(10)의 하방에 설치된다. 폐수조(50)의 내부에 저장된 폐처리액을 외부로 배출하기 위한 드레인관(51)이 설치된다. 드레인관(51)에는 밸브(52)가 설치된다.
배가스유동수단은 기액접촉챔버(10)의 내부에 부압을 형성시켜 제 1순환관(3)으로부터 배가스를 체류공간(12)으로 빨아들여 체류공간(12)의 하부에서 상부 방향으로 배가스를 유동시킨 후 제 2순환관(19)으로 배가스를 유입시킨다.
도시된 배가스유동수단은 기액접촉챔버의 상부커버(15)에 연결되는 배가스배출관(19)과, 배가스배출관(19)이 연결되는 기수분리기(60)와, 흡입관(61)에 의해 기수분리기(60)와 연결되는 블로워(63)를 구비한다.
배가스배출관(19)은 일측이 기액접촉챔버(10)에 연결되고, 타측이 기수분리기(60)에 연결된다. 배가스배출관(19)을 통해 배출되는 배가스는 기수분리기(60)로 유입된다.
기수분리기(60)는 내부로 유입되는 배가스로부터 수분을 분리하는 역할을 한다. 기수분리기(60)는 통상적인 구조로서, 분리된 수분은 내측에 고인다. 기수분리기(60)의 내측에 고인 수분을 외부로 배출할 수 있도록 수분배출관(65)이 설치된다. 수분배출관(65)은 폐수조(50)와 연결된다. 수분배출관(65)에는 밸브(67)가 설치된다.
블로워(63)는 흡입관(61)에 의해 기수분리기(60)와 연결된다. 흡입관(61)은 블로워(63)의 흡입측에 연결된다. 블로워(63)의 토출측은 제 2순환관(5)과 연결된다.
블로워(63)가 작동하면 기액접촉챔버(10)의 내부에 부압이 형성되고, 이에 따라 배가스가 제 1순환관(3)을 통해 기액접촉챔버(10)의 내부로 유입된다. 기액접촉챔버(10)의 내부로 유입된 배가스는 체류공간(12)의 하부에서 상부 방향으로 이동하면서 체류공간(12)의 하부에 위치하는 처리액을 통과한다. 고온의 배가스는 처리액과 접촉하면서 냉각되어 수분이 응축된다. 응축된 수분 중 일부는 처리액에 포집된다. 그리고 배가스와 처리액의 접촉과정에서 배가스 중의 악취물질이 1차로 제거된다. 기액접촉챔버(10)를 통과한 배가스는 배가스배출관(19)을 통해 배출되어 기수분리기(60)로 유입되고, 기수분리기(60)에서 배가스 중의 수분이 분리된다. 수분과 분리된 배가스는 제 2순환관(5)을 따라 이동하여 유기성 폐기물 처리기(1)로 다시 유입된다.
교축디스크(30)는 하우징(11)의 내부에 설치되어 체류공간(12)을 가로막도록 설치된다. 교축디스크(30)는 기액접촉챔버(10)에 설치된 지지대(41)에 결합되어 체류공간(12)의 일정한 높이에 위치한다.
지지대(41)는 한쌍으로 이루어질 수 있다. 지지대(41)의 외주면에는 나사산이 형성된다. 지지대(41)의 상부는 상부커버(15)에 고정된다. 교축디스크(30)에는 지지대(41)가 관통하는 관통홀이 형성된다. 교축디스크(30)의 상부와 하부에서 각각 너트(42)(43)가 지지대(41)에 체결되어 교축디스크(30)를 고정시킨다. 이와 같이 지지대(41)에 결합된 교축디스크는 너트(42)(43)의 위치를 조절함으로써 상하로 이동시키기가 용이하다.
교축디스크(30)는 원판형으로 형성된다. 교축디스크(30)의 직경은 하우징(11)의 내경보다 더 작게 형성된다. 따라서 교축디스크(30)의 가장자리와 하우징(11)의 내주면은 이격되어 좁은 교축틈새(33)가 형성된다.
체류공간(12)의 하부에서 올라오는 배가스에 의해 처리액 역시 유동을 하게되고, 이에 따라 교축디스크(30)의 하면에 배가스와 처리액이 충돌하면서 교축디스크(30)의 가장자리로 이동한다. 배가스가 좁은 교축틈새(33)를 통과하면서 고속의 와류가 발생되므로 교축틈새(33)에서 처리액과 배가스가 격렬하게 접촉된다. 이에 따라 기액간의 접촉효율이 크게 높아져 배가스 중의 악취물질이 효과적으로 제거된다.
한편, 본 발명은 교축디스크(30)의 상방에 수분차단디스크(35)가 더 구비될 수 있다. 수분차단디스크(35) 역시 하우징(11)의 내부에 설치되어 체류공간(12)을 가로막도록 설치된다. 수분차단디스크(35)는 기액접촉챔버(10)에 설치된 지지대(41)에 결합되어 체류공간(12)의 일정한 높이에 위치한다. 지지대(41)에 결합된 수분차단디스크(35)는 너트(45)(47)의 위치를 조절하여 상하로 자유롭게 이동시켜 높이를 변경할 수 있다.
수분차단디스크(35)는 원판형으로 형성된다. 수분차단디스크(35)의 직경은 하우징(11)의 내경보다 더 작게 형성된다. 따라서 수분차단디스크(35)의 가장자리와 하우징(11)의 내주면은 이격되어 좁은 가스통과틈새(38)를 형성한다.
교축디스크(30)를 통과한 배가스는 수분차단디스크(35)에 의해 막히므로 수분차단디스크(35)의 가장자리로 이동해서 가스통과틈새(38)를 통과하여 배가스배출관(19)을 통해 블로워(63)로 흡입된다.
교축디스크(30)의 주위에서 배가스와 처리액이 격렬하게 충돌하면서 발생된 작은 물방울들이 블로워(63)의 흡입압력에 의해 배가스배출관(19)을 통해 배출되는 것을 수분차단디스크(35)가 막는 역할을 한다.
본 발명은 기액접촉챔버(10)의 내부에 교축디스크(30)를 설치하는 간단한 구조에 의해 배가스와 처리액을 좁은 교축틈새(33)에서 격렬하게 접촉시켜 와류와 무수한 미세 기포를 발생시킴으로써 기액간의 접촉효율을 크게 높일 수 있다.
상술한 본 발명은 유기성 폐기물 처리기(1)에서 발생된 배가스를 기액접촉챔버(10)에서 처리액과 접촉시키므로 처리액에 의해 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유기성 폐기물 처리기(1)에서 발생된 배가스를 외부로 버리지 않고 계속 순환시키면서 악취와 수분을 감소시킬 수 있도록 구성함으로써 에너지의 낭비를 최소화시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 냉동사이클 대신에 처리액과 배가스를 접촉시키는 방식으로 배가스 중의 수분을 제거하므로 냉동사이클의 작동에 필요한 에너지를 그만큼 절약할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에서는 기수분리기가 구비된 것을 예로 들어 설명하였으나 이와 달리 기수분리기가 생략될 수도 있다. 이 경우 배가스배출관은 블로워의 흡입측에 직접 연결된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템을 도 4에 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 악취 제거효과를 높일 수 있도록 플라즈마악취처리부를 더 구비한다.
플라즈마악취처리부는 플라즈마 방전으로 발생시킨 플라즈마 가스를 제 2순환관(5)으로 유입되는 배가스와 접촉시켜 배가스에 잔존하는 악취를 추가적으로 감소시키는 역할을 한다.
플라즈마 방전을 통해 고 에너지의 전자가 발생하고, 고 에너지의 전자는 전자 충돌에 의해 주변의 기체와 반응하여 많은 양의 오존 및 다량의 OH 라디칼과 음이온을 발생시킨다. 이렇게 생성된 오존, OH 라디칼, 음이온을 함유하는 플라즈마 가스는 각종 악취물질을 산화 및 분해시켜 제거하는 데 효과적이다.
도시된 플라즈마악취처리부는 플라즈마 가스를 발생시키는 플라즈마발생기(70)와, 배가스처리부를 통과한 배가스가 경유하여 제 2순환관(5)으로 유입될 수 있도록 배가스처리부와 제 2순환관(5) 사이에 설치되는 산화챔버(75)와, 플라즈마발생기(70)에서 발생된 플라즈마 가스가 산화챔버(75)로 유입될 수 있도록 플라즈마발생기(70)와 산화챔버(75)를 연결하는 플라즈마가스공급관(71)과, 산화챔버(75)에 설치되는 배기관(77)과, 배기관(77)에 설치되며 플라즈마발생기(77)의 작동과 연동되어 배기관(77)의 유로를 개폐하는 댐퍼(79)를 구비한다.
플라즈마발생기(70)는 전기 방전에 의해 오존, OH 라디칼, 음이온 등을 함유하는 플라즈마 가스를 발생시키기 위한 것으로서, 통상적인 플라즈마 발생기를 이용할 수 있다. 이러한 플라즈마 발생기의 일 예로 대한민국 등록특허 제10-2114887호에 개시된 플라즈마 악취제거장치를 이용할 수 있다.
플라즈마발생기(70)는 일정한 주기로 간헐적으로 작동한다.
산화챔버(75)는 사각의 통 구조로 형성된다. 산화챔버(75) 내부에서 플라즈마 가스와 배가스가 접촉하여 배가스에 잔존하는 악취물질이 제거된다.
산화챔버(75)의 내부로 배가스가 유입될 수 있도록 배가스처리부의 블로워(63)와 산화챔버(75)는 연결관(69)으로 연결된다. 연결관(69)을 통해 블로워(63)에서 토출되는 배가스는 산화챔버(75)의 내부로 유입된다. 배가스가 산화챔버(75)로 유입되는 경우 기수분리기(60)에서 미처 분리되지 못한 수분이 함께 유입될 수 있다. 배가스와 함께 산화챔버(75)로 유입된 수분은 산화챔버(75)의 바닥에 고인다. 따라서 산화챔버(75)는 배가스를 산화시켜 분해하는 역할과 함께 기수분리의 역할을 함께 한다. 산화챔버(75)에 고인 수분을 외부로 배출할 수 있도록 산화챔버(75)에는 수분배출관(81)이 설치된다. 수분배출관(81)은 폐수조(50)와 연결된다. 수분배출관(81)에는 밸브(83)가 설치된다.
플라즈마가스공급관(71)은 플라즈마발생기(70)와 산화챔버(75)를 연결한다. 플라즈마가스공급관(71)을 통해 플라즈마발생기(70)에서 발생된 플라즈마 가스는 산화챔버(75)로 유입된다. 플라즈마가스공급관(71)에는 체크밸브(73)가 설치될 수 있다. 체크밸브(73)에 의해 배가스가 플라즈마발생기(70) 방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
배기관(77)은 일정한 높이로 형성되어 산화챔버(75)에 설치된다. 배기관(77)에는 댐퍼(79)가 설치된다. 댐퍼(79)로 전동댐퍼를 이용할 수 있다. 댐퍼(79)는 배기관(77)의 유로를 개폐하는 역할을 한다. 댐퍼(79)는 플라즈마발생기(70)의 작동과 연동하여 작동한다. 가령, 플라즈마 발생기(70)가 작동하는 경우 댐퍼(79)는 배기관(77)의 유로를 개방시키고, 플라즈마 발생기(70)의 작동이 정지되면 댐퍼(79)는 배기관(77)의 유로를 닫는다.
플라즈마발생기(70)가 작동하여 플라즈마 가스가 산화챔버(75)로 유입되는 경우 댐퍼(79)가 작동하여 배기관(77)의 유로를 개방시킨다. 따라서 산화챔버(75)로 유입된 배가스의 일부는 플라즈마 가스에 산화처리된 후 배기관(77)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 나머지의 배가스는 제 2순환관(5)을 통해 유기성 폐기물 처리기(1)로 유입된다.
플라즈마발생기(70)의 작동이 정지되면 댐퍼(79)는 배기관(77)의 유로를 닫는다. 이 경우 산화챔버(75)로 유입된 배가스 전부는 플라즈마 가스에 산화처리된 후 제 2순환관(5)을 통해 유기성 폐기물 처리기(1)로 유입된다.
도시된 예에서 제 2순환관(5)은 배기관(77)에 연결된다. 따라서 댐퍼(79)가 닫혀 있을 경우 배가스는 전부 제 2순환관(5)으로 유입된다. 그리고 댐퍼(79)가 개방되어 있을 경우 일부의 배가스는 댐퍼(79)를 통해 외부로 배출되고, 나머지의 배가스는 제 2순환관(5)으로 유입된다.
그리고 도시된 바와 달리 제 2순환관(5)은 산화챔버(75)에 직접 연결될 수 있다.
상술한 플라즈마악취처리부에 의해 본 발명은 배가스에 잔존하는 악취물질을 산화시켜 추가적으로 제거할 수 있으므로 악취제거 효과가 우수하다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 유기성 폐기물 처리기 3: 제 1순환관
5: 제 2순환관 10: 기액접촉챔버
60: 기수분리기 63: 블로워
70: 플라즈마발생기 75: 산화챔버

Claims (5)

  1. 유기성 폐기물 처리기의 배가스를 순환시키면서 상기 배가스의 악취를 감소시킬 수 있는 에너지 절감형 악취저감시스템에 있어서,
    상기 유기성 폐기물 처리기의 배기구와 연결되는 제 1순환관과;
    상기 제 1순환관과 연결되어 상기 제 1순환관을 통해 유입되는 배가스를 처리액과 접촉시켜 상기 배가스 중의 악취와 수분을 동시에 감소시키는 배가스처리부와;
    상기 유기성 폐기물 처리기의 흡기구에 연결되어 상기 배가스처리부를 통과한 배가스가 상기 유기성 폐기물 처리기로 유입되도록 하는 제 2순환관;을 구비하고,
    상기 배가스처리부는 상기 제 1순환관이 연결되며 내부에 체류공간이 형성되고 상기 체류공간의 하부에 상기 처리액이 수용된 기액접촉챔버와, 상기 기액접촉챔버의 내부에 부압을 형성시켜 상기 제 1순환관으로부터 배가스를 상기 체류공간으로 빨아들여 상기 체류공간의 하부에서 상부 방향으로 배가스를 유동시킨 후 상기 제 2순환관으로 유입시키는 배가스유동수단과, 상기 체류공간으로 유입된 배가스가 하면에 충돌할 수 있도록 상기 체류공간을 가로막도록 설치되며 가장자리가 상기 기액접촉챔버의 내주면과 이격되게 설치되어 배가스가 통과하는 환형의 교축틈새를 형성하는 교축디스크를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 배가스유동수단은 상기 기액접촉챔버로부터 배출되는 배가스 중의 수분을 분리하기 위한 기수분리기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 플라즈마 방전으로 발생시킨 플라즈마 가스를 상기 제 2순환관으로 유입되는 배가스와 접촉시켜 배가스에 잔존하는 악취를 추가적으로 감소시키는 플라즈마악취처리부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 플라즈마악취처리부는 플라즈마 가스를 발생시키는 플라즈마발생기와, 상기 배가스처리부를 통과한 배가스가 경유하여 상기 제 2순환관으로 유입될 수 있도록 상기 배가스처리부와 상기 제 2순환관 사이에 설치되는 산화챔버와, 상기 플라즈마발생기에서 발생된 플라즈마 가스가 상기 산화챔버로 유입될 수 있도록 상기 플라즈마발생기와 상기 산화챔버를 연결하는 플라즈마가스공급관과, 상기 산화챔버에 설치되는 배기관과, 상기 배기관에 설치되며 상기 플라즈마발생기의 작동과 연동되어 상기 배기관의 유로를 개폐하는 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리를 위한 에너지 절감형 악취저감시스템.
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