KR20010107882A - 분변토와 우드칩을 이용한 서랍식 다단계형 악취제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 VOCs를 비롯한 유해가스 및 각 종 유기성 악취물질 제거 방법 및 장치에 관한 것으로 악취물질 제거효율과 제거장치 운영 효율의 극대화를 그 목적으로 한다. 이를 위한 악취제거장치는 소정의 형상을 갖으며, 악취가 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구가 갖추어진 몸체를 구비하며, 몸체 내는 서랍식 다단계형으로 각 층마다 자갈, 우드칩 및 분변토를 담채로 적재하여 악취성분 함유가스를 통과시킴으로써 악취성분을 흡착 및 생물학적 분해작용으로 제거시키고 상기 배출구를 통하여 외부로 배출하게 된다.

Description

분변토와 우드칩을 이용한 서랍식 다단계형 악취제거장치{The drawer multi-step style Biofilter with Cast and woodchip}

본 발명은 악취물질 제거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지렁이 분변토 및 우드칩을 담채로 이용하여 VOCs 및 각 종 유기성 악취물질을 흡착 및 생물학적 분해를 통해 제거할 수 있도록 한 악취제거장치 및 방법에 관한 것이다.

현재까지 인간이 알아낸 약 200만 가지의 물질 중 40만 가지가 냄새를 갖는 물질이라고 한다. 이런 물질은 각각 특유의 냄새를 갖고 있으며, 악취정도 또한 각기 다르다. 악취란 자극성이 있는 기체성 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감이나 혐오감을 주는 상태를 말한다. 또한 악취는 소음·진동과 같이 감각공해로서 신경계통에 작용하여 많은 사람에게 피해를 주고 있으며 환경분야 민원발생의 상당 부분을 차지하는 실정이다. 특히 석유정제산업, 도장·인쇄산업 등 각종 산업현장에서 발생되는 유해가스의 경우 심리적인 악취로서의 작용뿐 만 아니라 인체에 심각한 발암물질로서 작용되는 것으로 알려져 있다. 즉 취기는 취기발생 사업장 주변지역 주민의 민원발생 원인, 시설물의 부식에 의한 수명단축과 사업장 근무요원의 작업환경 저해등 다양한 문제를 야기하므로 이의 적절하고 합리적인 처리는 악취문제에 대해 능동적으로 대처하고 주변지역과 처리장내에 냄새없고 쾌적한 환경을 조성할 수 있을 것이다.

종래기술의 하나로써 토양탈취법이 제시되고 있으나 기타 공법에 비해 상대적으로 많은 적용실적을 통한 운영지침의 확보 등이 장점이나 넓은 부지가 요구되고 토양공극의 협소로 인한 압력손실 증가로 인한 동력비 증가 등의 문제가 있다.

활성탄 흡착법 또한 토양탈취법과 같이 다수의 처리 실적을 가지고 있으나 활성탄 자체가 고가이고 이의 재생 및 교체 비용 또한 높아 경제성 면에서 불리하고 탈취효율 면에서도 암모니아에 대한 제거효율이 다소 떨어지는 것으로 알려져 있다. 또한 기타 미생물을 이용한 생물학적 악취제거 공정이 신기술로서 많이 연구되고 있는데 이들 기술의 대부분은 외국에서 개발된 것으로 국내 도입에 따른 비싼 기술료를 지급하거나 국내 실정을 고려하지 않은 적용에 따른 운영상의 어려움이 야기되는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 기존의 토양탈취, 활성탄 흡착법 등이 갖는 토양공극 협소에 따른 압력손실 증가, 경제성 문제 및 운영상의 용이성 도모 등을 해결하고자 함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 지렁이 분변토 및 우드칩을 이용한 악취제거장치의 구조도

도2는 악취제거장치내 담체상자의 담체 적재방법을 보인 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1.악취배출원 2. 악취가스이송배관 3,14. 송풍기

4. 히터 코일 5. 히터 6. 집수판

7. 습도게이지 8. 온도게이지 9. 담체상자

10. 악취제거탑 11. 담체 12. 습도조절용펌퍼

13. 노즐 15. 악취제거장치 16. 배수펌퍼

20. 분변토 21. 우드칩 22. 자갈

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자갈, 우드칩 및 분변토가 하나의 층을 형성하며, 이들 층을 서랍식 다단계형으로 설계하여 압력손실 감소효과와 유지관리의 용이성을 특징으로 하는 악취 제거장치를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 악취물질 제거장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미생물 담체(우드칩, 분변토)를 이용한 서랍식 다단계형 악취제거 장치의 계통도, 도 2는 본 발명에 따른 각 층별 미생물 담체의 담체상자내 적재 상태를 보여주는 단면도도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기성 악취물질 제거장치(15)는 소정의 형상과 크기를 가지며, 악취 제거탑인 몸체(10), 유해가스 및 악취물질의 발생원에서 몸체(10)로 이송시키는 송풍기(3), 악취물질을 흡착하는 미생물 담체(11), 미생물 담체를 적재하는 담체상자(9), 습도 조절용 펌퍼(12) 및 분사노즐(13), 미생물 담체(11)의 수분조절 후 잉여수분을 모으는 집수장치(6), 담체내 미생물 증식 및 활동에 적당한 온도 조절을 위한 히터(5), 악취물질이 제거된 상태의 무해한 가스를 외부로 배출시키는 가스 배출구(14)로 이루어진다.

진술한 바와 같이 구성된 본 발명의 악취물질 제거장치(15)는 악취발생원(1)과 직접 연결된 송풍기를 통해 악취물질을 악취제거탑(10)의 내부로 유입시켜 자갈, 우드칩, 분변토로 채워진 여러 층을 하부에서 상부로 통과시켜 악취물질을 흡착 및 생물학적 분해를 통해 제거하는 기술이다. 전술한 구성에서 습도 조절수단은 미생물 담체(11)의 습도를 감지하는 습도게이지(7), 습도가 적정수준으로 유지되지 않을 경우 작동하여 습도유지용 수분을 공급하는 펌퍼(12) 및 노즐(13)로 이루어진다.

본 발명의 구성에서 미생물 담체(11)의 온도조절 수단은 송풍기(3)를 통해 유입되는 악취물질의 온도를 감지하는 온도감지 게이지(7) 및 온도감지 게이지(7)의 감지에 의해 유입되는 가스의 동절기 온도가 미생물의 생존에 악영향을 미칠 정도로 낮은 경우 가열코일(4)을 온(on)시켜 집수판(6)를 통해 미생물 담체(11)측으로 상승하는 악취물질을 가열하는 히터(4)로 이루어진다.

미생물 담체(11)는 자연적으로 서식하는 미생물을 일정한 공간을 확보해주어 VOCs 및 악취물질의 가스를 통과시키면 이들의 생물학적 분해에 의해 VOCs 및 악취물질 등이 CO₂, H₂O 및 무기염류 형태로 변화시키는 탈취설비로써 그 처리원리는 지극히 자연 친화적인 방법이다.

한편 악취처리탑(10)은 육면체 형상으로 옆 4면중 1면은 개폐식으로 담체교환이나 운영상 문제점 발생시 점검이 용이하도록 하였다.

내부 각층별 담체상자(9)는 개폐면으로 운영상 필요시 출입이 가능하도록 하였다. 기존의 일체형 바이오 필터인 경우 담체층 두께가 깊어 가스 흐름의 균일화가 이루어지지 않는 것이 애로점의 하나였으나 본 고안과 같이 서랍식 다단계형으로 시설될 경우 각 층의 담체 두께가 기존의 그것에 비하여 매우 얕아져 악취가스의 통기성을 균일화할 수 있다. 즉 각 층별 담체상자(9) 사이에는 담체가 채워지지 않은 공간을 두어 한 층의 담체상자(9)를 통과한 가스는 다음 층의 담체상자(9)를 통과하기전 이 공간에서 다시 혼합되면서 가스의 편류 및 단락현상을 방지하고 또한 악취가스의 균일한 분배를 통하여 담체와의 접촉면적을 높여 생물학적인 분해효과를 극대화할 수 있다.

도 2는 담체상자(9) 내부의 바람직한 실시 예에 따른 담체를 적제한 단면도이다. 악취처리 장치로서의 담체상자(9)는 육면체 형상을 가지며, 상자내 최저부에 자갈층(22), 그 상부의 우드칩층(21)에서 1차로 악취물질을 제거하며, 우드칩충(21) 상부에 2차로 악취물질을 제거하는 분변토층(29)으로 구성된다.

상기 우드칩충(21)은 바람직하게는 나무껍질을 사용하나 기타 목재 가공 부산물도 가능하다. 그 크기는 2∼5mm의 것이 유리하며, 두께는 10cm로 구성된다. 이러한 우드칩은 일정 크기의 입자로 악취가스의 흐름을 원활히 할 수 있는 충분한 공극을 유지하여 압력손실을 줄일 수 있고 담체 내에 서식하는 호기성 미생물에 충분한 공간을 확보해 주고 주위에서 쉽게 구할 수 있는 것들이다. 한편 지렁이 배설물을 분변토라하는데, 일반적으로 지렁이는 1일 자신의 체중과 비슷한 량의 먹이를 섭취하고 이들 중 약 50∼80％를 배설한다. 이러한 분변토는 공극률이 50％ 내외인 다공성의 세립자로서 통기성 및 수분의 흡수성이 뛰어나 토양개량제로서도 활용되고 있다. 한편 지렁이 체내의 소화과정에 작용했던 여러 종류의 미생물과 효소 등이 함께 배설되므로 달리 미생물 식종이 필요 없으며, 이들에 의한 생물학적 탈취작용이 뛰어나다. 이 들의 입경은 2mm이하인데 이들 중 1∼2mm의 것들을 소정의 두께(10cm)로 우드칩층(13) 상부에 적재하여 2차적인 탈취가 이루어지는 것이다.

이러한 일련의 담체상자(9)가 다단계로 이루어지며, 각 층은 서랍식으로 옆면에서 출입이 가능하도록하여 담체교환이나 운영상 문제점 발생시 점검이 용이하도록 하였다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 VOCs를 포함한 유해가스 및 유기성 악취물질을 분변토와 우드칩을 담체로 이용하여 흡착과 미생물 분해작용에 의해 제거하며, 이들 담체를 충진한 담체상자를 서랍식 다단계형으로 악취제거탑(10) 내부를 구성하여 담체의 교환작업이나 운영상 유지보수가 용이하다. 한편 담체상자(9) 각 층 사이에 담체가 채워지지않은 공간이 있으므로 악취가스의 편류현상을 방지할 수 있으며, 이 공간에서 다시 혼합됨으로 악취물질이 균일하게 상부 층으로 분배되어 처리효율 증대 효과가 기대된다.

미생물 담체(11) 또한 주위에서 쉽게 구할 수 있는 것들이라 경제성에서도 유리한 것들이다. 또한 지렁이 사육시설에서 부산물로 발생되는 분변토를 활용함으로써 이들 시설에 소득원을 제공하는 효과도 기대된다.

Claims (5)

1. 각 종 악취발생원과 연결된 악취제거장치에 있어 상기 악취제거 장치는 소정 형상과 크기를 가지며, 악취가 유입되는 유입구와 정화된 가스가 배출되는 배출구를 갖춘 악취제거탑으로 구성되며, 상기 악취제탑의 내부에 자갈, 우드칩, 분변토가 충진된 담체상자가 서랍식 다단계형으로 구성되어 악취가스를 통과시킴으로써 담체 내에 존재하는 미생물들의 생물학적 분해에 의해 정화된 가스를 배출구를 통하여 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 악취제거장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 담체상자에는 자갈, 우드칩, 분변토를 순서로 하부에서 단계적으로 충진시키며, 우드칩에서 1차적으로 악취를 제거하며, 우드칩을 통과한 가스가 상부의 분변토층을 통과하면서 2차적으로 악취성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 악취제거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 담체상자는 악취제거탑 내부에 서랍식 다단계형으로 장착되어 탈취효과 및 운영의 용이성을 도모하는 특징을 가진 악취제거장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 악취제거탑은 육면체의 형상을 가지며, 옆면 중 한 면을 개폐 가능하도록 하여 담체상자를 개폐면으로 출입이 가능하도록 하는 특징을 가진 악취제거장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 악취제거탑의 내부로 악취가스를 유입시키는 송풍기, 상기 악취제거탑의 내부의 온도와 습도가 미생물 생존에 악영향을 미치는 수준일 경우 적정 온도와 습도를 조절하는 수단으로 온도감지게이지와 히터, 습도게이지와 수분공급용 노즐로 이루어진 것을 특징으로 하는 악취제거장치 .