KR20020009076A - 카트리지형 고정화 미생물 여과기를 이용하는 악취 및휘발성 유기물 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미생물을 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 있어서, 고정상의 다단 조립식 미생물 여과기(Biofilter)와 유동상 악취 및 휘발성 유기물 처리장치가 결합되고, 담체에 고정화시킨 미생물이 카트리지 내에 수용되고, 상기 미생물 여과기에는 수분 공급조절을 위한 수분감지센서가 설치되고, 상기 미생물 여과기 후단에 유동상 폭기조, 무산소 반응조 및 침전조를 구성한 것을 특징으로하는 카트리지형 고정화 미생물 여과기를 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 장치는 고정상의 다단조립식 카트리지형 여과장치와 유동상의 악취 및 휘발성 유기물 처리장치를 결합시켜 주므로서 다양한 악취 및 휘발성 유기물을 분해 제거시켜 줄수 있으며 악취 및 VOCs 제거균의 과잉성장을 억제하고 미생물 여과기의 수분함량을 조절하므로서 처리대상물질과 처리장치의 접촉시간을 조정할 수 있는 효과가 있다.

Description

카트리지형 고정화 미생물 여과기를 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치{Microbs immobilized cartridge type Biofilter for odorants ＆ Volatile Organic Compounds Removal}
본 발명은 고정화 미생물을 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 관한 것이다. 상세하게는 악취 및 휘발성 유기물을 제거할 수 있는 미생물을 담체에 고정화시킨 후 카트리지화하여 고농도의 악취 및 휘발성 유기물을 동시에 효율적으로 제거하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 관한 것이다.
종래의 미생물을 이용하는 악취 제거장치는 악취 제거장치에 악취를 함유하는 물질을 공급하는 펌프와 이를 제어하는 제어부에 의하여 공급배관을 통하여 발생원으로부터 일정량의 악취 함유물질을 반응조로 보내고, 반응조에는 미생물이 서식할 수 있는 담체가 충전되어 있으며, 악취 함유물질은 반응조를 통과하면서 담체에 서식하고 있는 미생물에 의해 분해되도록 구성되어 있다. 기존의 악취제거장치는 반응조에 단순히 고정화용 담체를 충전하고 악취에 장기간 노출시키거나 악취를 제거할 수 있는 미생물을 인위적으로 배양하여 담체에 충전시키는 방법을 사용하여 왔다. 이러한 악취제거장치는 황화수소, 암모니아 가스등 비교적 미생물에 의해 분해되기 쉬운 악취를 제거하는데 이용되고 있다. 기존의 미생물을 이용한 휘발성 유기물 제거장치는 접촉시간을 길게하기 위하여 담체가 충전된 타워형 혹은 사각형의 탱크에 액상의 악취를 분산시켜 제거하는 방식을 택하고 있는 것도 있다. 이와 같이 구성된 종래의 휘발성 유기물 제거장치는 접촉시간의 한계를 미생물량으로 극복하려하거나, 내부반송 비율을 높혀 접촉시간을 길게하는 방식을 택하고 있다.
종래의 악취제거장치는 주로 고정상 혹은 유동상의 담체에 단순히 미생물을 고정화한 후 악취 함유물질과 접촉시켜 제거하는 방식을 사용하여 왔으므로 악취의 농도 및 성상에 따라 운전조건 및 반응기의 구조가 달라져야 하는 불편한 점이 있다. 또한, 고정상의 경우는 반응기내에 미생물이 과잉성장하여 막힘현상이 일어나기 쉬운 결점이 있으며, 유동상의 경우는 폭기량(瀑氣量)이 많아야 하는 악취제거장치의 특성상 미생물이 교반 혹은 폭기에 의해 원활한 플럭(flock)형성이 되지않아 증식속도가 감소할 뿐만 아니라 미생물의 과다 유출로 일정한 미생물 농도를 유지하기가 힘들다.
본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 고정상의 다단 조립식 카트리지형 생물여과기(Biofilter)와 유동상 처리장치를 결합시킨 방식을 채택함으로서, 수용성, 비수용성 및 난분해성 악취물질을 효율적으로 분해 제거하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 종래의 암모니아가스, 황화수소는 물론 아민류, 알데히드류, 케톤류, 저급지방산류, 에스테르류 등을 효율적으로 제거할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 생물여과기를 다단식으로 구성하고, 각 단별로 악취성상에 따라 특정 악취제거균이 고정화된 미생물 담체 카트리지를 설치하여 미생물 순응기간을 단축시켰으며, 각 생물여과장치는 수분감지센서로 수분함량을 조절하여 미생물의 과잉성장을 억제시켜 막힘현상을 배제하였다. 또한, 생물여과장치의 후단에는 유동상 폭기조를 설치함으로써 비수용성 난분해성 악취물질을 제거할 수 있도록 한 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 카트리지형 고정화 미생물 여과기를 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명 미생물 여과기의 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
1) 송풍기 2a, 2b, 2c, 2d) 생물여과기
3) 카트리지형 고정화 미생물 여과기 4) 수분공급탱크
5) 수분감지 센서 6) 집수조
7) pH조절용 약품탱크 8) 교반용 구동모터
9) 폭기조 10) 무산소 반응조
11) 침전조 12) 악취발생원
13) 폐수처리장 14) 다단 트레이(Tray)
15) 수분공급장치
미설명 부호 P는 펌프
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 악취 및 휘발성 유기물 제거장치를 도 1에 의거 발명의 구성 및 작용을 설명한다.
본 발명은 탈착이 가능한 카트리지형 미생물 고정화 담체가 들어 있는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치로 구성되어 있다. 각각의 구성 요소는 운전에 지장을 초래하지 않는 지점, 즉 조의 사각지역에 고정 설치한다.
본 발명의 구성 및 작용은 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 제어부(도시하지 않음)에 의해 송풍기(1)가 작동되어 악취 발생원으로부터 악취 포집관을 통하여 생물여과장치(2)에 악취를 통과시키면서 카트리지(3)에 고정되어 있는 미생물들에 의해 악취들이 분해되고, 특히 휘발성유기물(Volatile Organic Compounds : 이하 VOCs라 한다)등과 같이 미분해 악취성분은 후단에 장착된 폭기조(9), 무산소반응조(10) 등의 제 2차 악취 분해장치에 의해 완전히 분해되어 대기중으로 방출되게 된다. 운전시 생물여과기내의 수분함량은 악취종류에 관계없이 카트리지(3)에 장착된 수분감지 센서(5)에 의해 제어부에서 자동 조절하며 과량으로 공급된 수분이나 악취와 혼합되어 유입된 수분은 응축수의 형태로 생물여과기 하단의 집수조(6)에 포집되고 일정량 이상이 되면 제어부에서 배수밸브를 작동시켜 자동으로 배수시킨다.
생물여과장치를 통과하고도 제거되지 않은 미분해 악취성분은 생물여과장치분산장치를 통하여 제 2차 처리장치로 유입된다. 유입된 악취 및 VOCs 성분들은 접촉시간을 최대화하기 위해 고안된 폭기조(9)와 무산소 반응조(10), 침전조(11)를 거치면서 완전히 제거된다. 무취 및 무해화된 공기는 방출구를 통하여 대기중으로 방출된다. 이상과 같은 동작을 반복하여 고정화 미생물 담체 수용체를 이용한 악취 및 휘발성 유기물 제거장치를 가동시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한하지 않고 본 발명의 기술사항이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형가능하다.
본 발명은 고정화 미생물 담체 수용체를 이용한 악취 및 휘발성 유기물 제거장치를 사용함으로서 특정의 악취 및 VOCs 성분들을 효과적으로 처리하고 운전의 효율성을 높이기 위하여 생물여과장치내에 충전되는 미생물 담체를 카트리지화 하였으며, 악취 및 VOCs 제거장치의 가장 큰 문제점인 악취 및 VOCs 제거균의 과잉성장에 의한 생물여과장치의 막힘현상의해소와 첩촉시간의 부족에 의한 처리농도의 한계성등 종전의 악취 및 VOCs처리장치의 문제점은 각 악취 및 VOCs에 따른 수분함량을 조절 함으로써 그리고 접촉시간을 조절할 수있는 제 2 처리장치를 부착하여 극복하였다. 그리고, 생물여과장치내에 충전되는 담체는 특정의 악취 및 VOCs 성분들을 단기간내에 제거할 수 있는 미생물들이 고집적된 내산, 내 알칼리성의 무기 규산계 카트리지 담체로서, 일정한 형태의 기공을 가지고 있으며 생물여과장치의 규모 및 종류에 따라 외형의 변형이 가능하다. 또한 이 장치는 악취 및 VOCs 성분을 분해할 수 있는 미생물을 선택적으로 고정화시킨 카트리지 담체를 사용함으로서, 목적에 따라 담체의 교환이 용이하고 담체교환에 따른 미생물 순화시간에 의한처리효율 변화등의 문제점을 해결할 수 있도록 창안된 것이다.
본 발명은 고정상의 다단 조립식 카트리지형 생물 여과장치와 유동상 악취 및 휘발성 유기물 처리장치를 결합시켜 주므로서, 암모니아, 황화수소가스는 물로 아민류, 알데히드류, 커톤류, 저급지방산, 에스테르류를 분해 제거시켜 줄수 있으며 악취 및 VOCs 제거균의 과잉 성장을 억제하고 미생물 여과기의 수분함량을 조절하므로서 처리대상물질과 처리장치와의 접촉시간을 조정할 수 있는 이점이 있다.
본 발명을 이용하여 악취 및 VOCs를 제거할 경우, 기존의 악취 및 VOCs처리장치보다 암모니아는 약 50%이상, 황화수소는 60%이상의 고농도에서도 처리효율이 99%이상을 나타내었으며, 벤젠핵을 함유한 VOCs의 경우도 95%이상의 제거효율을 나타내었다.

Claims (1)

  1. 미생물을 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치에 있어서, 고정상의 다단 조립식 미생물 여과기(Biofilter)와 유동상 악취 및 휘발성 유기물 처리장치가 결합되고, 담체에 고정화시킨 미생물이 카트리지 내에 수용되고, 상기 미생물 여과기에는 수분 공급조절을 위한 수분감지센서가 설치되고, 상기 미생물 여과기 후단에 유동상 폭기조, 무산소 반응조 및 침전조를 구성한 것을 특징으로하는 카트리지형 고정화 미생물 여과기를 이용하는 악취 및 휘발성 유기물 제거장치.
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