KR200258085Y1 - 분뇨악취 가스 탈취기의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 악취 가스 탈취기로서 특히 분뇨 탱크로리 차량에 적용가능한 악취 가스 탈취기의 안전장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 악취 가스 탈취기는 탈취조(20)와, 상기 탈취조(20)의 일측 측면에 연결되어 악취 가스를 탈취조 내부로 유도하기 위한 배기 에어 유도관(1)과, 상기 탈취조(20) 내부에 설치된 섬유상 활성탄 휠터(6)와, 상기 섬유상 활성탄 휠터(6)의 상방측에 설치된 입상 활성탄층(7)과, 상기 탈취조(20)의 상부에 설치된 탈취 가스 배출관(10)과, 상기 탈취(20)조의 상방에 설치된 탈취조 뚜껑(11)을 구비한다.

본발명에 따른 탈취 시스템은 기체,증기,액체내의 용질 분산물질 또는 콜로이드 물질 등을 물리화학적 친화력으로 고형물질의 표면에 부착,농축시키는 물리적 처리방법을 이용한 것으로서, 고형물질로서는 주로 활성탄을 이용하는데 활성탄 흡착법의 특징으로서는 물,약품등을 사용하지 않기 때문에 총체적인 운전관리 조작이 필요하지 않으며 비교적 장치가 간단하고 활성탄의 재생사용이 가능하므로 경제적인 잇점이 있다.

분뇨청소차량은 고압진공 흡인차량을 사용함으로 별도의 유입휀 등 활성탄 탈취기로의 가스 이송장치가 필요없이 차량에 설치되어 분뇨를 흡입하는 콤푸레샤와 같이 동력을 사용하므로 운전이 용이한 효과가 있다.

Description

분뇨악취 가스 탈취기의 안전장치{omitted}

본제품은 재래식 생분뇨 또는 정화조오니의 청소차량인 분뇨 진공탱크로리 차량에 부착하여 분뇨악취 물질을 제거하는 활성탄 흡착방식의 탈취기에 관한 것이다.

분뇨수거용 진공흡입 차량에 분뇨 또는 정화조오니가 흡입되면 흡임된 만큼의 에어(air)가 밖으로 배출되게 된다.

분뇨 탱크로리의 외부로 배출되는 배기 에어에는 산성악취인 메칠메르캅탄CH₃SH, 황화수소H₂S와 염기성악취인 암모니아NH₃, 트리메틸아민 (CH₃)₃N 등이 주요 악취물질로 포함되어 불쾌 취기를 느끼게된다.

악취물질 중 아민류와 암모니아 계통의 염기성악취는 주로 뇨(尿)속에 포함된 질소성분으로 인하여 혐기성 상태의 조건하에서 가수분해와 산발효 그리고 알카리 발효과정에서 변화되어 발생하며, 황 계통의 산성악취는 주로 분(糞)속에 포함된 황성분이 혐기성 조건하에서 변형된 물질이다.

배기에어에 포함된 가스는 다음과 같은 불쾌한 악취를 풍긴다.

● 산성악취

- 메칠메르캅탄CH₃SH : 썩는냄새

- 황화수소H₂S : 썩는 달걀냄새

● 염기성악취

- 암모니아NH3 : 자극적인 냄새

- 트리메틸아민 (CH3)3N : 썩는 생선냄새

따라서 상기와 같은 악취를 탈취하고자 하는 노력이 계속되어 왔으며, 종래의 분뇨악취의 탈취방법으로는 본인이 연구하여 개발한 발명특허번호 제22570호의 이산화염소ClO₂를 이용한 악취의 액상의 산화처리방법이 있다.

즉, 화학적 처리방식인 종래 기술은 주기적으로 산화약제인 이산화염소ClO₂등 산화제를 투입하여 악취물질을 급속산화 처리하고 이산화염소내에 남게되는 악취물질의 잔사는 별도로 처리하는 방법이며, 높은 산화력으로 악취제거가 잘되나 가격이 고가여서 현장에서의 사용이 기피되고 있으며, 이산화염소가 불안전한 가스상태이기 때문에 위험성이 있고 빛에 의해 분해되는 등 단점도 있다.

또다른 종래의 악취 탈취 방법으로는 배기 에어를 연소로로 보내어 가스등의 취기물질을 고온에서 탄산가스와 물로 분해하는 연소법이 있는데 분해온도는 통상 600∼800℃이며 체류시간은 0.3∼0.5초이며 이외의 난류조건으로 오염물질의 성분 ,연소가스의 균등혼합, 반응실내 온도분포의 균일화등이 필요하다. 그러나 이 방법은 분뇨차량에는 적용하기 어려운 방법이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 설치가 간편하며 운전 및 설비 비용이 낮아 경제적인 악취 가스 탈취기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 분뇨 진공 탱크로리에 적용하기에 적합한 악취 탈취기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 탈취조와; 상기 탈취조의 일측 측면에 연결되어 악취 가스를 탈취조 내부로 유도하기 위한 배기 에어 유도관과; 상기 탈취조 내부에 설치된 섬유상 활성탄 휠터와; 상기 섬유상 활성탄 휠터의 상방측에 설치된 입상 활성탄층과; 상기 탈취조의 상부에 설치된 탈취 가스 배출관과; 상기 탈취조의 상방에 설치된 탈취조 뚜껑을 구비하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

본 발명은 또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 상기 탈취조 내부의 상기 섬유상 활성탄 휠터의 직 하방측에 설치된 1차 충돌판과; 상기 1차 충돌판 하방에 설치된 2차 충돌판 및 이물질 배출구를 추가로 구비하며, 악취 가스중에 함유된 오일 및 고액상의 이물질은 상기 섬유상 활성탄 휠터의 하방측에 설치된 이물질 배출구를 통해 제거하고 기상의 악취 가스는 상방측의 상기 섬유상 활성 휠터 및 입상 활성탄층을 이용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

또한 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 상기 2차 충돌판 하방에 설치된 경사판을 추가로 구비하여 이물질 배출구를 통해 하방측으로 떨어진 고액상의 이물질이 모아지도록 한 것을 특징으로 하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 경사판의 경사각도는 수평면에 대해 약 15°의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 악취 가스 탈취기는 분뇨 탱크로리에 장착되고 상기 악취 가스 유도관은 상기 분뇨 탱크로리의 배기 에어 배출관에 연결된 것을 특징으로 하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 탈취조의 일측멱면에 형성된 악취 가스 유도관 입구와 마주보는 다른 측벽면에 설치된 체크밸브를 추가로 구비하며, 상기 체크 밸브는 분뇨를 분뇨 탱크로리로부터 밖으로 배출시 상기 체크밸브가 열리면서 외부공기를 탱크로리내로 자동공급하는 장치인 것을 특징으로 하는 악취 가스 탈취기를 제공한다.

도1은 본 발명에 따른 분뇨 악취 가스 탈취기의 개략적인 단면도이다.

*** 도면부호의 간단한 설명 ***

1 : 악취 가스 유도관 2 : 안전밸브

3 : 1차 충돌판 4 : 분리기구

4a : 2차 충돌판 4b : 하부 배출구

4c : 경사판 4d : 이물질 배출구

5 : 제1 타공 스텐망 6 : 섬유상 활성탄

7 : 제1 입상 활성탄층 8 : 제2 타공 스텐망

9 : 제2 입상 활성탄층 10 : 탈취 배출구

11 : 탈취조 뚜껑

도1은 본 발명에 따른 악취 가스 탈취기의 단면도이다.

이하 본 발명에 따른 탈취기의 구조를 도1을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도1의 탈취기는 분뇨 진공 탱크로리 차량의 외부에 장착되어 사용된다. 본 발명의 탈취기는 탈취조(20)내에 충돌판 및 입상 활성탄층을 설치한 충진한 구조로 되어 있다. 좀더 상세히 설명하면, 최 하단에는 먼저 악취 가스중에 포함된 기상의 악취와 고액상의 이물 즉 분뇨 고형물을 분리하기 위한 분리기구(4)가 설치되어 있으며, 상기 분리기구(4)는 2차 충돌판(4a), 하부 배출구(4b)와, 오일 경사판(4c)과 고액상 오물을 배출시기기 위한 오물 배출 밸브(4d)로 구성되어 있다.

또한 상기 탈취조(20)의 외부에는 분뇨 진공 탱크로리 차량으로부터 배출된 배기 에어(악취 가스)를 본 발명의 탈취기로 유도하기 위한 악취 가스 유도관(1)이 설치되어 있고 상기 배기 에어 유도관(1)은 안전밸브(2)를 개재하여 탈취조(20)의 일측 측벽면에 연결되어 있다. 상기 탈취조(20)의 다른 측벽면 즉 상기 배기 에어 유도관(1)이 부착된 부위의 바로 맞은 편측의 측벽면에는 분뇨 진공 탱크로리 차량으부터 분뇨를 외부로 배출시킬 때 분뇨 탱크에 자동으로 깨끗한 공기를 공급하기 위한 체크 밸브(11)가 설치되어 있다.

상기 분리조(4)의 상방측에는 1차 충돌판(3)이 설치되어 있으며, 상기 1차 충돌판(3)의 상부에는 제1 타공 스텐망(5)이 설치되어 있고, 상기 제1 타공 스텐망(5)의 상부에는 섬유상의 카본 휠터(6)가 설치되어 있다. 또한 상기 섬유상 카본 휠터(6)의 상부에는 제1 입상 활성탄층(7)이 설치되어 있고, 상기 제1 입상 활성탄층(7)의 상부에는 제2 타공 스텐망(8)이 설치되어 있고, 상기 제2 타공 스텐망(8)의 상부에는 제2 입상 활성탄층(9)이 설치되어 있다. 상기 제2 입상 활성탄(9)의 상방측에는 탈취조(20)의 뚜껑(11)이 부착되어 있다. 또한 상기 탈취조(20)의 상부에는 입상활성탄층을 거쳐 악취가 탈취된 탈취 가스를 배출하기 위한 탈취 가스 배출구(10)가 형성되어 있다.

상기 도1과 같은 구조를 갖는 탈취기를 이용한 악취 탈취 기작은 다음과 같다. 먼저, 분뇨 진공 탱크로리 차량의 가스 배출구를 통해 배출된 배기 에어는 탈취기의 하부에 설치된 내경 50mm의 악취 가스 유도관(1) 및 안전밸브(Safety Valve)(2)를 거쳐 본 발명의 탈취기 내로 유입된다. 상기 안전밸브(2)는 상기 탈취기에서 가스가 원활한 배출이 안되어 통상압인 -1kg/㎠ 정도의 진공압을 넘어서 압력이 상승되는 비상사태 발생시 진공탱크에 무리를 주지 않으면서 원활한 분뇨수거 작업이 되도록 가스를 우회적으로 배출하는 안전장치이다.

상기 악취 가스 유도관(1)을 통해 유입된 상기 악취 가스에는 미량의 오일과 분뇨 오물, 수분등이 포함되어 있다.

다음으로, 탈취조(20)내로 유입된 악취 가스는 먼저 상방측으로 이동하다가 탈취조(20)내에 설치된 1차 충돌판(Impaction Plate)(3)에 부딪친 후 하방측으로 이동하게 된다. 상기 1차 충돌판은 와류(Turblent Flow) 상태의 악취 가스가 원활하게 하부 배출구(4b) 및 2차 충돌판(4a)으로 이송되도록 하며 또한 이물질의 속도(Velocity)를 낮춰 활성탄내에서 최대한 층류(Laminar Flow)를 유도할 수 있도록 흐름을 일부 방해하는 역할을 한다. 상기 1차 충돌판(3)은 탈취조(20)내에 체크밸브의 50mm 전단 지점의 배관내부에 돌출시켜 설치된다. 상기 1차 충돌판(3)의 돌출된 크기는 약 15mm 정도로 하여 배관내에 부착한다.

다음으로 상기 1차 충돌판(3)에 부딪혀 하방으로 이동한 배기 에어는 2차 충돌판(4a)에 부딪쳐 기상의 악취와 액체 또는 고체 상의 이물질로 분리된 후 상기 악취는 다시 상방향으로 가스의 흐름으로 전환되고 이물질은 하부 배출구(4b)를 통해 하방측의 오일 경사판(4c)으로 떨어진다. 오일 경사판(4c)은 오일과 고액상의 이물 즉 오물들을 배출구(4d)로 원활하게 모으도록 약 15°의 경사각을 갖도록 설치되어 있다. 오물들이 어느 정도 상기 분리기구(4)내에 보이면 배출구(4d)를 통해 밖으로 배출된다.

한편 상기 2차 충돌판(4a)에 부딪혀 상방측으로 흐름이 전환된 악취는 제1 타공 스텐망(5)을 거쳐 1차 탈취용 섬유상 카본 휠터(fibrous activated carbon)을 지나게 된다. 상기 제1 타공스텐망(5)은 스테인리스스틸 재질로서 직경 5mm의 작은 구멍 약70-80개를 타공한 망이다. 또한 상기 섬유상 카본 휠터(6)는 상기 제1 타공스텐망(5) 위에 깔아 놓은 부직포형 카본 휠터로서 1차 탈취기능을 수행하게 된다.

상기 섬유상 카본 휠터(6)를 통과하면서 1차 탈취된 악취 가스는 제1 입상 활성탄층(7)(Granular Activated Carbon)을 거치면서 2차로 탈취된다. 상기 제1 입상 활성탄층(7)의 두께는 약 150mm 두께이며 상기 제1 입상 활성탄층(7)에서 주된 탈취가 이루어 진다.

다음으로 제1 입상 활성탄층(7)에서 주된 탈취가 이루어진 악취 가스는 계속해서 제2 타공스텐망(8)을 거쳐 약 50mm 두께의 제2 입상 활성탄층(9)을 거치면서 최종적인 탈취가 이루어 진다. 상기 제2 타공 스텐망(8)은 스텐레스 재질의 판에3mm 정도의 작은 구멍을 약 120개 정도 타공한 망으로써 활성탄의 엉킴과 챈널링(Channeling) 등을 방지하는 역할을 한다.

상기 제2 입상 활성탄층(9)을 통과한 가스는 대부분의 악취가 탈취된 가스이며 배출구(10)를 통해 공기중으로 배출된다.

청소작업시 분뇨가 진공탱크로리로 유입되어 압력이 높아지고 탱크로리내의 악취가스가 탈취기를 통과하여 배출되는 과정을 간략히 적어 보면 다음과 같다.

악취가스(오일,오물포함) →안전밸브 →1차 충돌판 →하부배출구 및 2차충돌판 →1차 타공스텐망 →섬유상 카본횔터(1차탈취) →활성탄(2차탈취) →2차타공스텐망 →활성탄(3차탈취) →배출구(에어 배출)

한편 분뇨 탱크로리로부터 밖으로 분뇨이송(배출)작업시에는 탱크로리로의 공기공급은 주로 체크밸브(11)를 통해 외부의 깨끗한 공기가 공급된다.

상기 설명한 본 발명과 같은 흡착형 탈취기를 사용함에 따른 예상되는 문제점으로서는 탱크로리에서 조금씩 새어나오는 오일과 분뇨(수분포함)가 일부 탈취기로 이송되어 활성탄의 공극을 막히게하고 흡착력을 저하시키거나 채널링화하는 것을 들 수 있다. 본 발명에서는 이를 예방하기 위하여 충돌판을 설치하여 가스의 흐름속도를 낮추고 가스와 이물질을 하부로 방향을 바꾸면서 가스는 상방향으로 흐름을 바꾸게되나 이물질은 방향을 바꾸지 못하고 그대로 하부로 배출되도록 하였다. 또한 상단커버를 열고 내부에 있는 입상활성탄과 섬유상 활성탄휠터를 교체할 수 있도록 하였다. 또한 탈취기 재질은 스테인레스스틸을 사용함으로 분뇨악취에도 거의 영구적으로 견딜 수 있도록 하였다.

서울시 강서구 마곡동 소재 서남하수처리사업소(구,가양하수처리사업소)의 분뇨처리시설(처리시설용량 2,000㎘/일)에서 본 발명의 흡착형 활성탄 탈취기를 5㎘용량의 정화조오니 청소차량에 시험적으로 장착하고 관능법으로 테스트를 실시한 결과 시험에 참가한 6명의 인원이 약간의 취기또는 악취 자체를 감지가 어려웠다는 반응을 보이고 있어 기존 약품(ClO₂)에 의한 액상탈취기와 동등정도의 효과를 보이는 것으로 확인하였다.

본발명에 따른 탈취 시스템은 기체,증기,액체내의 용질 분산물질 또는 콜로이드 물질 등을 물리화학적 친화력으로 고형물질의 표면에 부착,농축시키는 물리적 처리방법을 이용한 것으로서, 고형물질을 이용하는 방법으로서는 주로 활성탄을 이용하는데 활성탄 흡착법의 특징으로서는 물,약품등을 사용하지 않기 때문에 총체적인 운전관리 조작이 필요하지 않으며 비교적 장치가 간단하고 활성탄의 재생사용이 가능하므로 경제적인 잇점이 있다.

분뇨청소차량은 고압진공 흡인차량을 사용함으로 별도의 유입휀 등 활성탄 탈취기로의 가스 이송장치가 필요없이 차량에 설치되어 분뇨를 흡입하는 콤푸레샤와 같이 동력을 사용하므로 운전이 용이한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 탈취기에서 가스가 원활한 배출이 안되어 통상압인 -1kg/㎠ 정도의 진공압을 넘어서 압력이 상승되는 비상사태 발생시 진공탱크에 무리를 주지 않으면서 원활한 분뇨수거 작업이 되도록 가스를 우회 배출하게 하는 안전장치
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