KR20030015805A - Multi-stage malodor removal system for the removal of highly concentrated malodor gas and its reuse - Google Patents

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KR20030015805A
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Abstract

PURPOSE: Provided is a multi-stage deodorization apparatus for effectively deodorizing highly concentrated malodor gas by bubbling the offensive odor in chemicals to neutralize the offensive order by chemicals, so that reaction time of the offensive odor and the chemicals becomes greatly short, a chemical reactor has a small size, and operation cost of the deodorizing apparatus is lowered. CONSTITUTION: The deodorization apparatus comprises a filter for removing particulate contaminants such as dust contained in offensive odor, a chemical reactor for removing the offensive odor by chemical neutralization reaction by bubbling the offensive odor in chemical solution, and a biofilter(16) for removing small amount of the offensive odor remained after the chemical neutralization reaction, wherein the chemical reactor comprises a diluting vessel(7) for diluting the offensive odor out from an ammonia gas bomb(1) and a hydrogen sulfide gas bomb(3) and a chemical reaction vessel(8) in which the diluted offensive odor is bubbled.

Description

고농도 악취가스의 제거 및 재이용을 위한 다단식 악취제거장치{MULTI-STAGE MALODOR REMOVAL SYSTEM FOR THE REMOVAL OF HIGHLY CONCENTRATED MALODOR GAS AND ITS REUSE}MULTI-STAGE MALODOR REMOVAL SYSTEM FOR THE REMOVAL OF HIGHLY CONCENTRATED MALODOR GAS AND ITS REUSE}

본 발명은 밀폐된 사업장, 돈사 및 계사를 포함한 축사, 오ㆍ폐수 처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립장, 음식물 처리장, 폐기물 처리장내에 다량으로 발생하는 악취가스를 효율적으로 제거하는 장치에 관한 내용이다. 본 악취제거장치는 분진 및 기타 입자상 오염물질의 제거를 위한 여과장치가 설치되어 있고, 2차적으로 고농도의 악취가스를 제거하기 위한 화학적 처리방법, 마지막으로 잔류 악취성분을 담체에 부착된 미생물에 의해 완전 제거시키는 생물학적 처리방법이 하나의 시스템으로 구성되어 있다.The present invention relates to an apparatus for efficiently removing a large amount of odor gas generated in a closed business place, pig house and pig house, waste and wastewater treatment plant, manure treatment plant, garbage landfill, food treatment plant, waste treatment plant. This odor removing device is equipped with a filtration device for removing dust and other particulate contaminants, and is a chemical treatment method to remove high concentration of odorous gas in a secondary manner, and finally, a microorganism having residual odor components attached to a carrier. Completely eliminated biological treatment consists of one system.

악취라 함은 불쾌한 냄새를 말하는 것으로서 사람의 정신 ·신경계통을 자극시켜 정서생활과 건강피해를 일으키는 물질로 현재 대기환경보전법에서는 "황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 기타 자극성있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새"라고 정의하고 있다.Odor refers to an unpleasant odor, which stimulates the mental and nervous system of a person, causing emotional life and health damage. Under the current air conservation law, hydrogen sulfide, mercaptans, amines, and other irritating gaseous substances Smell that stimulates the sense of smell and disgust. "

대표적인 악취물질인 암모니아(NH3)는 화학비료제조시설 및 염료제조시설 등의 화학공정에서 뿐만 아니라 질소를 함유한 유기물이 생물학적으로 분해될 때 생성된다. 일반적으로 슬러지 탈수시설, 분뇨처리장, 퇴비공장, 수산물가공시장 등에서 발생하는 악취성 가스에는 약 100 ppm정도의 암모니아가 함유되어 있다고 보고되고 있다.Ammonia (NH 3 ), which is a representative malodorous substance, is produced not only in chemical processes such as chemical fertilizer manufacturing facilities and dye production facilities but also when nitrogen-containing organic substances are biologically decomposed. In general, it is reported that odorous gases generated in sludge dewatering facilities, manure treatment plants, composting plants, and fish processing markets contain about 100 ppm of ammonia.

암모니아가스는 악취의 주요한 원인 뿐 아니라 0.45 mg/㎥의 농도에서 인간의 눈에 빛에 대한 감수성을 무디게 하고 0.35 mg/㎥에서는 인간의 두뇌작용에 영향을 미칠 정도로 유독한 가스이다.Ammonia is not only a major source of odor, but also a toxic gas that blunts the human eye's sensitivity to light at concentrations of 0.45 mg / m3 and affects human brain activity at 0.35 mg / m3.

특히 축분의 대사과정에서 발생하는 악취는 축사내부에서 작업을 하는 사람에게도 유해한 물질이며 가축의 호흡기 질병을 비롯한 각종질환을 야기하여 가축의 생산성을 심하게 저하시킨다. 그 중 암모니아는 가금류에는 각결막염의 주된 원인이 되며 20 ppm 농도로 72시간을 지속적으로 노출시켰을 때 뉴켓슬 질병이 발생하고 체중감소와 생식기 질병을 가져오는 것으로 보고되었다(Bullis 등, 1950; Anderson 등, 1964). 또한 체중 37kg∼90kg사이의 비 돈육을 50mg/L 농도의 암모니아가스에 1일 20분씩 노출시킨 결과 5mg/L의 농도에 노출시킨 대조구에 비해 약 18.1%정도의 일당 증체량 손실이 있었고, 폐렴 등의 질병에 대한 저항성도 극히 낮아진다고 보고하였다(Cole D. J. A. 등, 1996).In particular, the odor generated during the metabolism of livestock is harmful to people working inside the barn and causes various diseases including livestock respiratory diseases, which severely degrades the productivity of livestock. Among them, ammonia is a major cause of keratoconjunctivitis in poultry, and it has been reported that after 72 hours of continuous exposure at 20 ppm, it causes Newkets disease, weight loss and genital disease (Bullis et al., 1950; Anderson et al. , 1964). In addition, as a result of exposing non-pig pork between 37kg and 90kg body weight to 50mg / L ammonia gas for 20 minutes a day, there was a loss of weight gain of about 18.1% per day compared to the control group exposed to 5mg / L concentration. Disease resistance has also been reported to be extremely low (Cole DJA et al., 1996).

암모니아를 화학적으로 제거하는 방법으로는 대략 아래와 같은 반응으로 요약할 수 있다.The chemical removal of ammonia can be summarized by the following reaction.

2 NH3+ H2SO4→(NH4)2SO4 2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4

NH3+ H3PO4→NH4H2PO4 NH 3 + H 3 PO 4 → NH 4 H 2 PO 4

NH3+ HCl →NH4ClNH 3 + HCl → NH 4 Cl

2 NH3+ NaOCl →N2+ 3 NaCl + 3 H2O2 NH 3 + NaOCl → N 2 + 3 NaCl + 3 H 2 O

또한 생물학적으로 암모니아가스가 제거되는 기작은 미생물이 성장을 위해 세포합성을 하는 동화작용(bacterial assimilation)과 질산화(nitrification)와 탈질화(denitrification) 과정인 이화작용(bacterial dissimilation)으로 크게 나눌 수 있다.In addition, the mechanism of biologically removing ammonia gas can be broadly divided into bacterial assimilation, microbial growth, and bacterial dissimilation, which is a process of nitrification and denitrification.

질산화는 주로 autotrophic이나 mixotrophic 미생물에 의하여 일어나고 암모늄은 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 두 단계에 걸쳐 진행된다.Nitrification occurs mainly by autotrophic or mixotrophic microorganisms, and ammonium proceeds through nitrite nitrogen to nitrate nitrogen in two stages.

질산화과정에서 암모늄의 산화에는Nitrosomonas europaea, 아질산성 질소의 산화에는Nitrobacter agilis가 주로 관여하는 것으로 알려져 왔고 이들의 반응을요약하면 다음과 같다. Nitrosomonas europaea and Nitrobacter agilis are known to be mainly involved in the oxidation of ammonium during nitrification.

암모늄 산화의 첫 번째 단계는 암모늄(NH4 +)이 아닌 암모니아(NH3)의 산화인데 이는 막에 결합된 ammonia mono-oxygenase (AMO)에 의한 것으로 흡열반응이다. 이 반응에 필요한 전자는 전자전달계의 ubiquinone-cytochrome b로부터 공급받는 것으로 알려져 있다. Hydroxylamine(NH2OH)은 hydroxylamine oxidoreductase(HAO)에 의해 아질산성 질소로 산화되며 발열반응이다.The first step in ammonium oxidation is the oxidation of ammonia (NH 3 ) rather than ammonium (NH 4 + ), which is endothermic by ammonia mono-oxygenase (AMO) bound to the membrane. The electrons required for this reaction are known to be supplied from the ubiquinone-cytochrome b of the electron transport system. Hydroxylamine (NH 2 OH) is oxidized to nitrous nitrogen by hydroxylamine oxidoreductase (HAO) and is exothermic.

아질산성 질소는 nitrite oxidoreductase에 의하여 질산성 질소로 산화되며 가역적이다.Nitrous acid nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen by nitrite oxidoreductase and is reversible.

NH3+ O2+ 2H++ 2e-→NH2OH + H2O △G°= 17 kJ/mol NH 3 + O 2 + 2H + + 2e - → NH 2 OH + H 2 O △ G ° = 17 kJ / mol

NH2OH + H2O →NO2 -+ 5H++ 4e- NH 2 O → OH + H 2 NO 2 - + 5H + + 4e -

NO2 -+ H2O →NO3 -+ 2H++ 2e- NO 2 - + H 2 O → NO 3 - + 2H + + 2e -

그러나 최근 Hiorns et al.(1995)이 16S rDNA 유전자 전극(gene probe)을 이용하여 실제 시스템에서의 질산화 미생물 종류를 조사한 결과에 의하면 일반적으로Nitrosospira가 자연계나 활성오니에서 가장 많이 출현하는 암모늄 산화 미생물종이고Nitrosomonas는 실험실에서 배양하는 경우에만 측정 가능하다고 밝혔다.However, recent Hiorns et al. (1995) The 16S rDNA gene electrode (gene probe) for use by ammonium oxidizing microorganisms Paper Research from nitrifying microorganism type in a real system typically Nitrosospira the most appearance in the natural world or activated sludge with Nitrosomonas said it can only be measured when cultured in the laboratory.

Burrel et al.(1998)은 활성오니에서 아질산염 산화균은Nitrobacter대신Nitrospira가 주로 존재한다고 최근 발표하였으며, Schramm et al.(1998)은 질산화반응기에서 gene probe나 fluorescence in situ hybridization(FISH) 방법으로NitrosomonasNitrobacter대신NitrosospiraNitrospira가 암모니아와 아질산성 질소의 산화 미생물로 발견되었다고 보고하였다.Burrel et al. (1998) was recently announced that the nitrite-oxidizing bacteria are Nitrospira mainly exists instead Nitrobacter in activated sludge, Schramm et al. (1998) from the nitrification reactor gene probe or fluorescence in situ hybridization (FISH) method Nitrosomonas I was reported that Nitrobacter instead Nitrosospira Nitrospira and found the oxidation of ammonia and nitrite microorganisms.

암모니아와 더불어 대표적인 악취물질인 황화수소는 석유정제공장, 하수처리장, 축산농가 등에서 많이 발생되는 악취로 후각 감지값이 낮고 배출량이 많아 대표적인 악취물질로 알려져 있다. 황화수소는 독성이 강하며, 고농도의 황화수소가스를 많이 흡입하면 함철 산화 효소의 파괴로 인하여 세포의 내부 호흡이 정지하여 중추 신경이 마비되고 실신하거나 호흡 정지 또는 질식 증상을 일으킬 수 있다. 또한 인체의 결막에 대한 반응은 상당히 심한데 많은 양의 눈물이 나오고, 빛을 피하려는 증상(photophobia), 통증, 결막 부종, 눈거풀의 외번(eversion) 등을 그 예로 들 수 있다.In addition to ammonia, hydrogen sulfide, which is a representative odorous substance, is a odor generated in petroleum refining plants, sewage treatment plants, and livestock farms. Hydrogen sulphide is highly toxic, and inhalation of high concentrations of hydrogen sulphide gas stops internal respiration of cells due to the destruction of iron oxidase, causing paralysis of the central nerve, fainting or respiratory arrest or suffocation. In addition, the body's response to the conjunctiva is quite severe, such as a large amount of tears, photophobia, pain, conjunctival edema, eversion of the eyelids, and the like.

황화수소를 화학적으로 제거하기 위해 많이 사용되는 것이 가성소다나 차아염소산이다. 이들의 식을 요약하면 아래와 같다.Caustic soda or hypochlorous acid is commonly used to chemically remove hydrogen sulfide. Summarizing these equations is as follows.

H2S + 2 NaOH →Na2S + 2 H2OH 2 S + 2 NaOH → Na 2 S + 2 H 2 O

H2S + 4 NaOCl →H2SO4+ 4 NaClH 2 S + 4 NaOCl → H 2 SO 4 + 4 NaCl

황화수소의 생물학적 제거방법을 위하여 황산화 세균중Thiobacillus,Thiosphaera,Thiomicrospira,Thermothrix,Beggiatoa,Sulfolobus의 균등이 주로 배양되어져 왔다. 이들 중에서 다양한 황화합물을 기질로 사용하고 넓은 pH, 온도 범위에서 생장하여 가장 널리 사용되는 균이Thiobacillusspecies에 속하는 균들이다.Thiobacillusspecies는 gram positive 균이며, 주로 편모를 가진 간균으로 토양, 온천수 등에서 발견되어지며, 많은 수는 전자공여체로 ferrous iron을 사용하여 무기 영양적으로도 성장이 가능하고 여러 황화합물을 에너지원으로 이용하며 일부는 공기중의 CO2를 고정화하여 탄소원으로 이용, 성장할 수 있다.For the biological removal of hydrogen sulfide, the equalization of Thiobacillus , Thiosphaera , Thiomicrospira , Thermothrix , Beggiatoa , and Sulfolobus has been mainly cultivated. Among them, various sulfur compounds are used as substrates, and the most widely used microorganisms grow in a wide range of pH and temperature, and they belong to Thiobacillus species. Thiobacillus species are gram positive bacteria and are mainly found in soil, hot spring water, etc., and many of them are grown as inorganic donors using ferrous iron as an electron donor. Some can grow and use carbon as a carbon source by immobilizing CO 2 in the air.

25℃의 표준조건에서 황산화균이 황화합물을 기질로 사용하는 반응식은 다음과 같다.In the standard condition of 25 ℃, the reaction scheme uses the sulfur compound as a substrate as follows.

H2S + 2O2→SO4 2-+ 2H+△G°= -188.7 Kcal/molH 2 S + 2 O 2 → SO 4 2- + 2H + ΔG ° = -188.7 Kcal / mol

S + H2O + 1.5 O2→SO4 2-+ 2H+ △G°= -140.6 Kcal/molS + H 2 O + 1.5 O 2 → SO 4 2- + 2H + ΔG ° = -140.6 Kcal / mol

S2O3 -+ H2O + 2O2→2 SO4 2-+ 2H+△G°= -97.7 Kcal/mol S 2 O 3 - + H 2 O + 2O 2 → 2 SO 4 2- + 2H + △ G ° = -97.7 Kcal / mol

Thiobacillusspecies 균들은 크게 pH 2∼5에서 잘 성장하는 산성균과 pH 6∼8에서 잘 성장하는 중성균으로 나누어진다. 대표적인 산성균으로는T. thiooxidant,T. ferooxidant등이 있으며, 석탄의 탈황, 폐수처리등에 이용된다. 중성균으로는T. thioparus,T. denitrificant등이 있다. Thiobacillus species are divided into acidic bacteria that grow well at pH 2-5 and neutrophils that grow well at pH 6-8. Representative acid bacteria include T. thiooxidant and T. ferooxidant , which are used for coal desulfurization and wastewater treatment. Neutral bacteria include T. thioparus and T. denitrificant .

황화메틸, 이황화메틸, 메틸메르캅탄 등의 악취가스는Thiobacillus sp. Bacillus sp. Pseudomonas sp.등의 미생물에 의해 미생물 세포내로 흡수되어 미생물의 에너지원으로 이용되는 NADH를 생성하는데 이용되며 아미노산을 만드는 경로에 이용된다. 이러한 기작을 나타내는 미생물들은 일반적으로 중성의 pH 범위에서 잘 생장한다. 이러한 악취를 화학적으로 제거하기 위한 대표적인 반응식을 아래 표1에 나타냈다.Odor gases such as methyl sulfide, methyl disulfide and methyl mercaptan are thiobacillus sp. Bacillus sp. Pseudomonas sp. It is used to generate NADH, which is absorbed into microbial cells by microorganisms, etc. and used as an energy source for microorganisms, and is used in the pathway for making amino acids. Microorganisms exhibiting this mechanism generally grow well in the neutral pH range. Representative schemes for chemically removing such odors are shown in Table 1 below.

표 1. 악취물질과 약액과의 반응에 따른 악취제거기작Table 1. Odor Removal Mechanism According to Reaction of Odor Substances and Chemicals

악취 및 대기오염물질의 처리기술로는 크게 활성탄흡착법, 약액세정법, 소각 등의 물리 화학적인 처리방법과 바이오필터 처리법(biofiltration), 토양미생물처리법 등의 생물학적 처리방법이 이용되고 있다.As the treatment techniques of odor and air pollutants, physicochemical treatment methods such as activated carbon adsorption, chemical liquid cleaning, incineration, and biological treatment methods such as biofiltration and soil microbial treatment are used.

이중 약액세정법은 약액의 중화, 산화, 환원 반응을 이용하여 탈취하는 방법으로 먼지와 분진을 동시에 제거할 수 있으며 고농도의 악취에 효과가 뛰어나다.The chemical cleaning method is a method of deodorizing by neutralizing, oxidizing, and reducing the chemical solution. It can remove dust and dust at the same time, and is effective in high concentrations of odors.

이에 반해 저농도 및 복합취기에는 효과가 떨어지며 운전조작 및 약품의 안전성에 유의해야 하는 단점이 있다.On the other hand, the effect is low in low concentration and complex odor and there is a drawback to pay attention to the safety of operation and chemicals.

바이오필터 처리법(biofiltration)은 담체에 부착된 미생물을 이용하여 악취를 생물학적으로 처리하는 기술로 미생물이 악취 및 VOC등을 대사산물로 이용하는성질을 이용한 것이다. 바이오필터 처리법(biofiltration)은 초기 폐수처리장에서 방출되는 황화수소를 효과적으로 제거하기 위해 독일 bach가 1923년 처음으로 토양미생물을 이용한 것이 시초이며, 유럽 및 일본, 미주국가에서는 이미 물리, 화학적 탈취기술보다 훨씬 경제적이고 안정된 기술로 평가받아 현재는 이런 생물탈취기술로 거의 전환되고 있는 실정이다.Biofiltration is a technique for biologically treating malodors using microorganisms attached to a carrier, and microorganisms use properties such as malodors and VOCs as metabolites. Biofiltration is the first to use soil microorganisms in Germany in bach for the first time in 1923 to effectively remove hydrogen sulfide released from an early wastewater treatment plant. In Europe, Japan and the Americas, biofiltration is already much more economical than physical and chemical deodorization. It is evaluated as a reliable and stable technology and is currently being converted to such biodeodorization technology.

본 발명은 고농도의 악취에 대하여 약액세정법과 바이오필터(biofilter)의 단점을 보완하기 위한 것으로, 특히 악취성분을 화학적으로 처리하는 단계에서는 약액을 분사하지 않고 직접 폭기(bubbling)함으로서 악취성분과 약액성분과의 접촉면적을 최대로 하여 접촉시간을 단축하고 이에 따라 반응기내 체류시간을 줄여 장치를 소규모로 제작할 수 있다. 이러한 장치는 일반적인 악취발생지역에서도 적용이 가능하며 특히 고농도의 악취가 많이 발생하는 비료제조공장, 암모니아 stripping을 이용하는 처리공정, 오ㆍ폐수 처리공정, 분뇨처리장, 밀폐된 축사내 공기를 정화하는 내부순환시스템, 미생물 발효조 등에 중점적으로 적용될 수 있다.The present invention is to compensate for the drawbacks of the drug solution cleaning method and biofilter against high concentrations of odor, in particular, in the step of chemically treating the odor component by directly bubbling without spraying the odor component and chemical components By minimizing the contact time by maximizing the contact area with, the device can be manufactured on a small scale by reducing the residence time in the reactor. These devices can be applied to general odor generating areas, especially fertilizer manufacturing plants that produce high concentrations of odors, treatment processes using ammonia stripping, wastewater treatment processes, manure treatment plants, and internal circulation to purify the air in closed houses. It can be applied to systems, microbial fermenters and the like.

제1도는 본 발명에 사용된 실험실규모의 악취제거용 약액반응조 및 바이오필터(biofilter)의 연결장치를 나타낸 그림 및 사진이다.1 is a picture and photograph showing a laboratory scale odor removing chemical reaction tank and a biofilter connection device used in the present invention.

제2도는 본 발명에 따라 개발된 악취제거장치에 의한 암모니아 유입농도별 제거율을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the removal rate of each ammonia inlet concentration by the odor removal device developed in accordance with the present invention.

제3도는 본 발명에 따라 개발된 악취제거장치의 사용시에 암모니아가 반응기와 접촉하는 체류시간별 제거율을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the removal rate by residence time of ammonia contacting the reactor when using the odor removal device developed according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따라 개발된 악취제거장치에 의해서 암모니아가스 처리시 약액(황산)의 농도별 유효 운전기간을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the effective operation period for each concentration of the chemical liquid (sulfuric acid) during ammonia gas treatment by the odor removing device developed according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따라 개발된 악취제거장치에 의한 혼합가스 처리 실험시 운전기간에 따른 황화수소의 제거율을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the removal rate of hydrogen sulfide according to the operation period in the mixed gas treatment experiment by the odor removing device developed in accordance with the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 양방향 유출식 악취제거장치의 실제 장치의 개략도 및 사진이다.6 is a schematic view and photograph of an actual device of the bidirectional odor removal apparatus according to the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 다방향 유출식 악취제거장치의 실제 장치의 개략도 및 사진이다.7 is a schematic view and photograph of the actual device of the multi-directional outflow malodor removing device according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 따른 부호의 설명※ Explanation of the code according to the main part of the drawing

1. 암모니아 가스 봄베 2. 조절기(Regulator)1. Ammonia gas cylinder 2. Regulator

3. 황화수소 가스 봄베 4. 에어 콤프레서(Air compressor)3. Hydrogen sulfide gas cylinder 4. Air compressor

5. 공기 유량조절계 6. 유입가스 시료 채취구5. Air flow controller 6. Inlet gas sampling port

7. 악취가스 희석 반응조 8. 약액반응조7. Odor gas dilution reactor 8. Chemical liquid reaction tank

9. 산기관 10. 약액반응조의 액체배출구9. Diffuser 10. Liquid outlet of chemical reaction tank

11. 약액반응조 가스배출구 12. 바이오필터(Biofilter)로의11. Chemical reactor gas outlet 12. Biofilter

악취가스 유입구Odor gas inlet

13. 바이오필터(Biofilter) 14.내부 충진 담체13. Biofilter 14. Internal filling carrier

중간 시료 채취구An intermediate sampler

15. 최종 악취가스 배출구 16. 바이오필터(Biofilter)15. Final malodorous gas outlet 16. Biofilter

17. pH 전극 및 조절기(pH controller) 18. 약액 공급 펌프17. pH electrode and pH controller 18. Chemical supply pump

19. 약액 저장조19. Chemical reservoir

본 발명에 사용된 장치의 구성은 크게 3부분으로 나뉜다.The configuration of the apparatus used in the present invention is largely divided into three parts.

전단부에서는 유입된 악취가스에 포함된 분진 및 기타 입자상오염물질의 제거를 위한 여과장치가 설치되어 있다. 여과장치로는 1∼100 ㎛의 입자상 물질을 포집할 수 있는 백필터(bag filter)를 사용할 수 있다.At the front end, a filtration device is installed to remove dust and other particulate contaminants contained in the odor gas. As a filtration device, a bag filter capable of collecting 1-100 μm of particulate matter may be used.

두 번째 단계에서는 악취성분을 화학적으로 제거하기 위해 약액에폭기(bubbling) 시키는 약액반응조(8)가 위치한다. 약액으로는 암모니아를 비롯한 알카리성 악취에 대해서 황산, 인산, 염산, 차아염소산 등을 사용할 수 있다. 알카리성 악취는 높은 pH를 나타내고 여기서 사용되는 약품은 낮은 pH를 나타내며 이러한 반응은 중화반응으로 반응이 종결된 지점에서의 용액은 중성의 pH를 나타낸다. 특히, 암모니아는 황산과 반응하여 황산암모늄을 생성시키며 매우 높은 농도의 암모니아에 대해서도 빠른 반응속도를 나타낸다. 또한 황화수소 및 기타 산성 악취에 대해선 가성소다, 과산화수소, 차아염소산과 같은 염기성 용액 및 산화제를 사용할 수 있다.In the second stage, a chemical liquid reaction tank 8 is bubbling the chemical liquid to chemically remove the malodor. As the chemical liquid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, hypochlorous acid and the like can be used for alkaline odors including ammonia. Alkaline odors show high pH and the chemicals used here show low pH and this reaction shows neutral pH at the point where the reaction is terminated by neutralization. In particular, ammonia reacts with sulfuric acid to produce ammonium sulfate and exhibits fast reaction rates even with very high concentrations of ammonia. Basic solutions such as caustic soda, hydrogen peroxide and hypochlorous acid can also be used for hydrogen sulfide and other acidic odors.

마지막으로 약액반응조를 통과해 나온 미량의 악취가스를 제거하기 위한 생물학적 처리부에서 미량의 잔류악취성분을 완전제거 시킨다.Finally, the biological treatment part for removing trace odor gas from the chemical reaction tank completely removes trace odor components.

실험실 규모의 악취제거장치를 도 1에 나타냈다. 가운데 약액이 담긴 반응기 일명 약액반응조(8)가 있고, 옆으로 바이오필터(biofilter)(16)가 연결되어 있다. 암모니아가스 봄베(1) 및 황화수소가스 봄베(3)에서 나오는 악취는 악취가스 희석 반응조(7)에서 적정농도로 공기와 희석되어 먼저 약액이 담긴 약액반응조(8)를 통과해 1차적으로 제거되며 잔류악취성분은 바이오필터(biofilter)(16)를 통과해 완전제거된다.A laboratory scale deodorizer is shown in FIG. 1. In the middle is a reactor containing a chemical solution aka chemical reaction tank (8), the biofilter (biofilter) (16) is connected to the side. Odor from the ammonia gas cylinder (1) and hydrogen sulfide gas cylinder (3) is diluted with air at an appropriate concentration in the odor gas dilution reaction tank (7) and firstly removed through the chemical reaction tank (8) containing the chemical solution. The malodorous component passes through the biofilter 16 and is completely removed.

화학적 악취제거 반응조인 약액반응조(8)의 실험장치는 내경 30cm, 높이 70cm 원통형 아크릴을 사용했으며, 내부의 유효부피(working vol.)를 최고 30L까지로 실험하였다. 반응기내에는 악취성분에 따라 다양한 약액을 채웠으며 악취가스는 상부에서 주입하며 원통 내에 산기관(9) 4개를 설치하여 폭기(bubbling)시킴으로써반응 접촉면적을 극대화 시켰다. 암모니아가스 및 황화수소가스는 1%의 순도로 특수 제작된 가스를 이용하여 공급되었고, 에어 컴프레서(4)에서 발생된 공기와 희석시켜 주입하였으며 농도조절은 실린더에 부착된 조절기(2)와 공기 유량조절계(5)를 이용하여 조절하였다(도 1).The experimental device of the chemical reaction tank (8), which is a chemical odor removal reaction tank, used an inner diameter of 30 cm and a height of 70 cm cylindrical acrylic, and the working volume of the inside was tested up to 30 L. In the reactor, various chemical liquids were filled according to the odor component. The odor gas was injected from the top, and four acid pipes (9) were installed in the cylinder to bubbling to maximize the reaction contact area. Ammonia gas and hydrogen sulfide gas were supplied using specially manufactured gas with a purity of 1%. The ammonia gas and hydrogen sulfide gas were supplied by dilution with the air generated from the air compressor (4), and the concentration control was performed by the regulator (2) attached to the cylinder and the air flow controller. Adjustment was carried out using (5) (FIG. 1).

생물학적 악취제거 장치인 바이오필터(biofilter)(16)의 장치구성은 다음과 같다.The device configuration of the biofilter 16, which is a biological odor removal device, is as follows.

먼저 바이오필터(biofilter)(16)의 실험실규모의 컬럼은 내경 10cm, 높이 100cm의 원통형 아크릴로 제작하였으며 약액반응조의 vent(11)에 직접 연결하여 미처리된 악취를 제거하도록 하였다. 내부 충진 담체(14)로는 유기담체인 peatmoss와 무기담체인 perlite, 입상활성탄(granular activated carbon)을 부피비로 50:25:25로 배합하여 2.4L를 충진하였다. 미생물 seed로는 D하수종말처리장 반송오니조에서 채취한 슬러지를 사용하였다.First, the laboratory-scale column of the biofilter 16 was made of cylindrical acrylic having a diameter of 10 cm and a height of 100 cm, and was directly connected to the vent 11 of the chemical reaction tank to remove untreated odors. The internal filling carrier 14 was filled with 2.4L by combining organic carrier peatmoss, inorganic carrier perlite, and granular activated carbon in a volume ratio of 50:25:25. As the microbial seed, sludge collected from the return sludge tank of D sewage treatment plant was used.

바이오필터 처리법(biofiltration)의 기작은 컬럼 내부에 충진된 담체의 표면에 부착된 미생물의 분해작용을 이용하여 악취가스를 처리하는 생물학적 처리법으로 저농도, 대풍량의 가스에 적합한 처리 방법이다. 미생물의 분해작용은 산화반응, 때로는 환원반응으로 오염물질을 이산화탄소, 물, 질소가스 그리고 유기 biomass로 전환시킨다.The mechanism of biofiltration is a biological treatment method for treating odor gas using decomposition of microorganisms attached to the surface of a carrier packed inside a column, and is suitable for low concentration and large air volume gas. Microbial degradation is an oxidation, sometimes a reduction, that converts pollutants into carbon dioxide, water, nitrogen gas and organic biomass.

바이오필터 처리법(biofiltration)은 기존의 물리, 화학적 처리방법에 비해 현저히 운전비를 감소시키고, 저농도의 복합취기에 뛰어난 효과를 보이며, 2차 오염물질을 배출하지 않는 탈취방식으로 현재 국내에서도 점차 각광 받고 있는 탈취시스템이다.Biofiltration treatment has significantly reduced operating costs compared to conventional physical and chemical treatment methods, shows excellent effects on low concentration of complex odor, and is a deodorizing method that does not emit secondary pollutants. Deodorization system.

악취의 성분 및 농도분석을 위한 분석기기로는 가스텍(GASTEC, Japan)을 사용하였다. 악취를 분석할 수 있는 시료채취구는 총 4곳으로써 최초 약액반응조에 유입되기전의 농도를 측정할 수 있는 유입가스 시료채취구(6), 약액반응조 가스배출구(11), biofilter 담체층의 중간 시료채취구(13), 바이오필터(biofilter)의 최종 악취가스 배출구(15) 이다.Gastec (GASTEC, Japan) was used as an analyzer for odor component and concentration analysis. A total of four sampling ports can analyze odors, and the intake gas sampling port (6), the chemical reaction tank gas outlet (11), and the intermediate sample of the biofilter carrier layer can measure the concentration before entering the first chemical reaction tank. Sphere 13, the final odor gas outlet 15 of the biofilter (biofilter).

약액반응기의 반응기작은 산 ·알칼리 중화반응으로 암모니아가스의 대표적인 중화반응은 아래와 같은 반응식을 갖는다.The reaction mechanism of the chemical liquid reactor is an acid and alkali neutralization reaction, and the typical neutralization reaction of ammonia gas has the following reaction formula.

2NH3+ H2SO4----> (NH4)2SO4 2NH 3 + H 2 SO 4 ----> (NH 4 ) 2 SO 4

본 반응이 종결됐음을 확인하기 위해 지시약으로는 콩고레드 및 페놀프탈레인을 사용하였다. 콩고레드는 산에서는 청색으로 존재하고 pH가 증가함에 따라 점차 진한 오렌지색으로 변한다. 실험에 의하면 pH 약 5 범위에서 변색됨을 확인할 수 있었다. 페놀프탈레인은 산에서는 무색 알칼리에서는 붉은색으로 변하는 지시약으로 예비실험결과 pH 7.8에서 붉은색으로 변화됨을 알 수 있었다.Congo red and phenolphthalein were used as indicators to confirm the completion of the reaction. Congo red is blue in acid and gradually turns dark orange with increasing pH. Experiments showed that discoloration occurred in the pH range of about 5. Phenolphthalein is an indicator that turns red in colorless alkali in acid, and the preliminary experiment shows that it turns red in pH 7.8.

따라서 지시약이 변화로써 약액반응기 내부의 액체를 교체해주어야 하는 시기를 확인 할 수 있다.Therefore, it is possible to determine when the liquid inside the chemical reactor should be replaced as the indicator changes.

이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 본 발명의 범위는 아래 실시예에 의하여 한정되지 않는다.Although the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1. 약액반응조에서 유입 암모니아 농도별 제거율 비교Example 1 Comparison of Removal Rate by Inflow Ammonia Concentration in a Chemical Reactor

암모니아가스의 농도별 제거율을 실험하기 위해서 암모니아가스 농도를 100ppm에서 시작하여 200, 400, 600, 1000ppm으로 변화시켜가며 암모니아를 약액반응조(8)에 주입하였고, 약액반응조(8)에서 나오는 암모니아의 유출농도는 약액반응조 가스배출구(11)로부터 측정하였다. 암모니아가스가 포함된 악취는 유량조절계(5)를 이용하여 70L/min으로 고정하였다. 약액반응조(8)내의 황산은 1N이며 부피는 12L로 채웠다. 암모니아가 황산용액에 체류하는 시간은 아래 식에 의해 계산한 결과 10초의 체류 시간을 나타내었다.In order to test the removal rate of each ammonia gas, ammonia was injected into the chemical reaction tank (8) by changing the concentration of ammonia gas to 200, 400, 600, 1000 ppm, and outflow of ammonia from the chemical reaction tank (8). The concentration was measured from the chemical reaction tank gas outlet 11. Odor containing ammonia gas was fixed at 70 L / min using the flow controller (5). Sulfuric acid in the chemical liquid reaction tank 8 was 1N and the volume was filled with 12L. The residence time of the ammonia in the sulfuric acid solution showed a residence time of 10 seconds as calculated by the following equation.

T : 체류시간 (초)T: residence time (seconds)

V : 황산용액의 부피 (L)V: Volume of sulfuric acid solution (L)

Q : 암모니아가스의 유입유량 (L/min)Q: Flow rate of ammonia gas (L / min)

실험결과 암모니아 유입농도 100ppm, 200ppm, 400ppm, 600ppm, 1000ppm에서 약액반응조를 통과한 가스를 측정한 결과 검지관(3La)에서 암모니아농도가 검출되지 않았다(표 2, 도 2). pH는 초기 0.3에서 75시간 지난 후 0.66으로 상승하여, 암모니아가 황산과 반응이 종결되는 지점의 pH인 7.8에는 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.As a result of the experiment, the ammonia concentration was not detected in the detection tube 3La as a result of measuring the gas passing through the chemical reaction tank at the ammonia inflow concentration of 100ppm, 200ppm, 400ppm, 600ppm and 1000ppm (Table 2, Fig. 2). The pH rose to 0.66 after an initial 0.3 to 75 hours, indicating that the ammonia fell far below the pH of 7.8 at the end of the reaction with sulfuric acid.

표 2. 암모니아가스의 유입농도별 약액반응조에서의 처리효율Table 2. Treatment Efficiency in Chemical Solution Reactor by Inflow Concentration of Ammonia Gas

실시예 2. 약액반응조에서 암모니아의 체류시간별 제거율 비교Example 2. Comparison of Removal Rate of Ammonia by Retention Time in Chemical Solution Reactor

암모니아가스의 농도가 비교적 높은 200ppm의 농도범위에서 황산과의 접촉시간에 따른 제거율 변화를 알아보았다.Changes in removal rate according to contact time with sulfuric acid were investigated in the concentration range of 200ppm where the concentration of ammonia gas is relatively high.

유입유량은 30L/min과 65L/min으로 고정하였고, 1N 황산의 부피를 변화시켜가며 암모니아 제거율을 측정하였다. 암모니아가스 유입유량과 황산의 부피를 이용하여 체제시간을 계산한 결과 60, 40, 27, 20, 10, 5, 3. 1.5초에서 암모니아의 제거율을 비교할 수 있었다(표 3). 결과적으로 체류시간 60초에서 1.5초까지 약액반응조를 통해 나오는 유출암모니아의 농도는 전혀 검출되지 않았다(도 3). 이는 일반적인 약액세정법이 10초 내외의 체류시간으로 설계되는 것에 비하면 최대 6배 이상 크기가 작아져도 무방하다는 것을 나타낸다.The inflow rate was fixed at 30 L / min and 65 L / min, and the ammonia removal rate was measured by changing the volume of 1N sulfuric acid. As a result of calculating the settling time using the ammonia gas flow rate and the volume of sulfuric acid, the removal rate of ammonia could be compared at 60, 40, 27, 20, 10, 5, 3. 1.5 seconds (Table 3). As a result, the concentration of effluent ammonia coming out of the chemical reaction tank from 60 seconds to 1.5 seconds was not detected at all (FIG. 3). This indicates that the general chemical liquid washing method may be reduced in size by more than six times as compared with the designed residence time of about 10 seconds.

표 3. 암모니아가스의 체류시간별 제거율Table 3. Removal rate of residence time of ammonia gas

실시예 3. 약액반응조에서 암모니아와 황산의 중화반응에 따른 pH 측정Example 3 pH Measurement of Neutralization of Ammonia and Sulfuric Acid in a Chemical Reaction Tank

암모니아가스가 황산이 포함된 약액반응조(8)에 계속적으로 주입되면 암모니아와 황산은 반응하며 황산의 pH는 점차 증가한다. 반응은 어느 시점에 이르면 중화되어 암모니아는 더 이상 제거되지 않는다. 이번 실험에서는 암모니아 가스와 황산의 농도별 중화되는 시점을 확인하기 위하여 실행되었다. 유입되는 암모니아가스의 농도는 30ppm, 전체의 반응기내 체류시간은 5초로 고정되었다. 황산의 농도는 0.1, 0.5, 1.0, 2.0N으로 적용되었으며 실험결과는 도 4와 같다.When ammonia gas is continuously injected into the chemical reaction tank 8 containing sulfuric acid, ammonia and sulfuric acid react, and the pH of sulfuric acid gradually increases. The reaction is neutralized at some point so that ammonia is no longer removed. The experiment was conducted to determine the timing of neutralization by concentrations of ammonia gas and sulfuric acid. The concentration of ammonia gas introduced was 30 ppm, and the total residence time in the reactor was fixed at 5 seconds. The concentration of sulfuric acid was applied to 0.1, 0.5, 1.0, 2.0N and the experimental results are shown in FIG.

암모니아가스가 황산용액과 반응하면 황산의 pH는 점차 증가하고 pH가 약 7.8 부근에서부터는 더 이상 반응하지 않고 배출구(11)로 나오는 것을 확인할 수 있었다.When the ammonia gas reacted with the sulfuric acid solution, the pH of the sulfuric acid was gradually increased, and the pH of the sulfuric acid was no longer reacted from about 7.8, and it was confirmed that the gas was discharged to the outlet 11.

즉 중화반응이 종결되는 지점이 pH 7.8 부근으로, 약액반응조(8)의 pH를 그이하로 유지할 시는 유입되는 암모니아가스는 계속 제거될 수 있다. 이러한 결과를 위하여 pH 조절기(17)를 이용, 약액반응조의 pH를 1N황산을 이용하여 4∼5로 유지시켰다.In other words, when the neutralization reaction is terminated near pH 7.8, when the pH of the chemical reaction tank 8 is maintained below, the incoming ammonia gas can be continuously removed. For this result, the pH of the chemical reaction tank was maintained at 4 to 5 using 1 N sulfuric acid using the pH controller 17.

물론 암모니아는 계속적으로 반응하여 5개월 이상 완벽한 제거율을 보였다. 본 실험을 통해 황산의 농도는 제거율에는 영향을 미치지 않으며 암모니아를 중화할 수 있는 능력, 즉 운전기간을 좌우함을 확인할 수 있었다.Ammonia, of course, continued to react and showed complete removal over 5 months. Through this experiment, the concentration of sulfuric acid did not affect the removal rate and it was confirmed that the ability to neutralize ammonia, that is, the operation period.

이러한 중화반응의 종결시점은 콩고레드 및 페놀프탈레인 지시약으로 확인할 수 있는데 콩고레드는 산에서는 청색으로 존재하고 pH가 증가함에 따라 점차 진한 오렌지색으로 변한다. 실험에 의하면 pH 약 5 범위에서 변색됨을 확인할 수 있었다. 페글프탈레인은 산에서는 무색, 알칼리에서는 붉은색으로 변하는 지시약으로 실험결과 pH 7.8에서 붉은색으로 변화됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일정한 양의 약액을 자동으로 공급하는 시스템의 경우, pH 조절기(17) 이용하여 pH가 어느 정도 증가하면 약액을 간헐적으로 넣어주는 방식을 채택할 수 있고 약액을 직접 교체해주는 소규모의 장치에서는 지시약의 색변화로 약품의 교체주기를 결정할 수 있음을 나타낸다.The end of this neutralization reaction can be confirmed by the Congo red and phenolphthalein indicators, which are present in blue in acid and gradually turn dark orange with increasing pH. Experiments showed that discoloration occurred in the pH range of about 5. Pegphthalein is a colorless indicator in acid and red in alkali, and it can be seen that the pH is changed from pH 7.8. The result is that in the case of a system for automatically supplying a certain amount of chemical liquid, a method of intermittently adding the chemical liquid when the pH is increased to some extent using the pH controller 17 may be adopted. The color change of the indicator indicates that the drug's replacement cycle can be determined.

또한 황산 이외의 인산, 염산, 차아염소산 등에서도 콩고레드 및 페놀프탈레인 지시약을 쓸 경우 반응이 종결되는 지점은 차이가 있으나 암모니아가 배출되기 전에 색 변화를 확인할 수 있어 황산이외의 약액에 대해서도 위와 같은 지시약을 사용할 수 있음을 확인하였다.In addition, when using Congo red and phenolphthalein indicators, there is a difference in the point where the reaction is terminated in phosphoric acid, hydrochloric acid, hypochlorous acid, etc., but the color change can be confirmed before ammonia is discharged. Confirmed that it can.

실시예 4. 약액의 종류에 따른 암모니아 제거율 비교Example 4. Comparison of Ammonia Removal Rate According to Kinds of Chemical Solution

황산 이외의 인산, 염산, 차아염소산 등의 약액도 암모니아와 반응한다.Chemical solutions such as phosphoric acid, hydrochloric acid and hypochlorous acid other than sulfuric acid also react with ammonia.

일반적인 반응기작은 아래와 같다.A typical reactor operation is shown below.

2 NH3+ H2SO4→(NH4)2SO4(암모니아와 황산의 반응기작)2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 (reactor of ammonia and sulfuric acid)

NH3+ H3PO4→NH4H2PO4(암모니아와 인산의 반응기작)NH 3 + H 3 PO 4 → NH 4 H 2 PO 4 (reactor of ammonia and phosphoric acid)

NH3+ HCl →NH4Cl (암모니아와 염산의 반응기작)NH 3 + HCl → NH 4 Cl (reactor for ammonia and hydrochloric acid)

2 NH3+ NaOCl →N2+ 3 NaCl + 3 H2O (암모니아와 차아염소산의 반응기작)2 NH 3 + NaOCl → N 2 + 3 NaCl + 3 H 2 O (reactor for ammonia and hypochlorous acid)

본 실험은 약액의 종류에 따라 암모니아 가스가 제거되는 모습을 확인하기 위한 실험으로 약액의 농도는 모두 0.1∼1N으로 유지하였고 유입되는 암모니아가스의 농도는 50ppm, 악취가 반응기내 체류하는 시간은 3초로 설정하여 실험하였다.This experiment is to confirm the removal of ammonia gas according to the type of chemical liquid. The concentration of the chemical liquid is maintained at 0.1 ~ 1N, the concentration of ammonia gas is 50ppm, and the odor stays in the reactor for 3 seconds. Experiment was set up.

실험에 사용된 약액은 다소 차이를 보였으나 대체적으로 짧은 체류시간임에도 암모니아의 제거에 대해서 뛰어난 효율을 나타내는 것으로 확인되었다(표 4).The chemicals used in the experiments showed some differences, but were found to show excellent efficiency for the removal of ammonia even with a short residence time.

표 4. 암모니아 가스를 처리하기 위한 약액별 농도에 따른 제거효율Table 4. Removal Efficiency According to Concentration by Chemical Solution for Treating Ammonia Gas

실시예 5. 전체 반응기에서 황화수소 가스의 제거실험Example 5 Removal of Hydrogen Sulfide Gas in the Entire Reactor

약액반응조(8)에 산을 첨가하여 혼합가스를 처리하면 암모니아나 아민류등의 알카리성 가스에는 탁월한 제거율을 보인다. 하지만 대표적인 산성가스인 황화수소 및 메틸멀캅탄과 같은 악취는 잘 제거되지 않는다. 이러한 미처리가스를 처리하기 위해 후단에 바이오필터(biofilter)(16)를 설치하여 복합가스에 대한 처리효율을 실험하였다(도 1). 바이오필터(biofilter)(16)내에는 미생물 담체(14)로 유기담체인 peatmoss, 무기담체인 perlite, 입상활성탄을 부피비로써 50:25:25(v/v) 첨가하였으며 초기 미생물은 D하수종말처리장 반송오니조에서 채취한 슬러지를 사용하였다. 유입되는 가스의 체류시간은 전체 반응기를 기준으로 10초로 유지하였고 이때의 체류시간은 약액반응조(8)에서 1.5초, 바이오필터(biofilter)(16)에서 8.5초으로 각각 유지되었다. 암모니아가스의 농도는 200ppm으로 과정시켰으며 황화수소가스의 농도는 60∼150ppm으로 변화하면서 실험하였다. 이러한 결과를 도 5에 나타냈다. 암모니아가스 200ppm은 황산 1N을 첨가한 약액반응조(8)에서 실험기간 내내 100% 완벽하게 처리되었으며 황화수소 가스는 약액반응조(8)에서 평균 35% 정도 제거되었다. 또한 약액반응조(8)에서 처리되지 못한 잔류 황화수소가스는 바이오필터(biofilter)(16)를 거치며 대부분 제거되어 평균 98%이상의 제거율을 보였다.When acid is added to the chemical reaction tank 8 and the mixed gas is treated, alkaline gas such as ammonia or amines shows excellent removal rate. However, odors such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan, which are typical acid gases, are not easily removed. In order to process such untreated gas, a biofilter (biofilter) 16 was installed at the rear end, and the treatment efficiency of the composite gas was tested (FIG. 1). In the biofilter 16, organic carrier peatmoss, inorganic carrier perlite, and granular activated carbon were added in a volume ratio of 50:25:25 (v / v) as a microbial carrier (14). The sludge collected from the return sludge tank was used. The residence time of the incoming gas was maintained at 10 seconds based on the entire reactor, and the residence time at this time was maintained at 1.5 seconds in the chemical liquid reactor (8) and 8.5 seconds in the biofilter (16). The concentration of ammonia gas was processed to 200 ppm and the concentration of hydrogen sulfide gas was changed to 60 to 150 ppm. These results are shown in FIG. 200 ppm of ammonia gas was completely processed 100% throughout the experimental period in the chemical reaction tank (8) to which 1N sulfuric acid was added, and hydrogen sulfide gas was removed about 35% on average in the chemical reaction tank (8). In addition, the residual hydrogen sulfide gas that was not treated in the chemical reaction tank 8 was mostly removed through a biofilter 16, showing an average removal rate of more than 98%.

물론 이러한 결과는 본 발명 이전에 바이오필터(biofilter)(16)의 선행 연구로 인해 최적의 미생물담체를 확보하고 바이오필터(biofilter)(16)에 적정 수분, pH, 온도를 유지하여 미생물 활성을 높게 유지한 결과이기도 하다.Of course, this result is due to prior research of the biofilter (16) prior to the present invention to secure the optimum microbial carrier and to maintain the appropriate moisture, pH, temperature in the biofilter (biofilter) 16 to increase the microbial activity It is also the result.

실시예 6. 이단처리식 단일 반응기(Two stage-single reactor)의 제작Example 6 Fabrication of Two Stage-single Reactor

본 실험은 실시예 5에서 사용된 실험장치의 구성을 실제 현장에 적용할 수 있도록 반응기를 개조하여 하나의 반응기 내에 안쪽에는 유입된 악취성분을 약액과 반응하도록 약액반응조(8)가 위치하고 외부에는 미처리된 잔류악취가 담체에 부착된 미생물에 의해서 생물학적으로 제거되도록 구성된 이단처리식 단일 반응기(two stags-single reactor)의 제작에 관한 것이다.This experiment is to modify the reactor so that the configuration of the experimental apparatus used in Example 5 can be applied to the actual site, the chemical reaction tank (8) and the untreated outside to react the odor components introduced into the inside of one reactor with the chemical solution The present invention relates to the construction of a two stags-single reactor configured to allow biologically removed odors to be removed by a microorganism attached to a carrier.

장치는 2가지 형태로 제작되었으며 이중 하나가 도 6과 같은 양방향 유출식 악취제거장치이다. 본 반응기는 외부원통과 내부원통으로 구성되어 내부에는 약액이 담겨있는 약액반응조(8)가 구성되고 외부원통에는 바이오필터(biofilter)(16)를 위한 담체(14)가 채워져 있는 구조로 담체는 양쪽으로 채워져 있으며, 유출가스는 양방향으로 방출된다. 본 반응기의 형태는 내부가 잘 관찰되도록 설계하였으며 지시약을 통한 약품의 교체주기를 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다.The device is manufactured in two forms, one of which is a bidirectional odor removal device as shown in FIG. 6. The reactor is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, the chemical liquid reaction tank (8) containing the chemical liquid inside and the outer cylinder is filled with a carrier 14 for the biofilter (biofilter) 16, the carrier is both sides And the outflow gas is emitted in both directions. The shape of the reactor is designed to observe the inside well and has the advantage that it is easy to grasp the replacement cycle of the chemical through the indicator with the naked eye.

다른 하나의 반응기 형태는 도 7과 같은 다방향 유출식 악취제거장치로 내부는 도 6과 같으나 외부원통에는 바이오필터(biofilter)를 위한 담체가 360도 채워져 있다. 이러한 형태는 내부를 관찰하기는 힘이 드나 약액반응조(8)보다 바이오필터(biofilter) 담체층이 긴 체류시간을 요하기 때문에 불필요한 공간을 최소화할 수 있으며, 대용량의 악취처리 시스템, 약액의 자동 주입시스템에 적용될 수 있는 시스템이다. 또한 위의 두 반응기 형태는 모두 바닥에 바퀴를 달아 이동이 편하도록 고안되었다.Another reactor type is a multi-directional outflow odor removing device as shown in FIG. 7, but the inside is the same as FIG. 6, but the outer cylinder is filled with a carrier for a biofilter (biofilter) 360 degrees. This type is difficult to observe inside, but because the biofilter carrier layer requires a longer residence time than the chemical reaction tank (8), the unnecessary space can be minimized, and a large amount of odor treatment system and automatic injection of chemical liquid A system that can be applied to a system. In addition, the above two reactor types are designed to be easy to move with a wheel on the bottom.

본 발명에 의해 개발된 악취제거장치는 저농도부터 고농도에 이르기까지 다양한 악취를 효과적이며 지속적으로 제거할 수 있다.The odor removal device developed by the present invention can effectively and continuously remove various odors ranging from low concentration to high concentration.

또한 반응기의 체류시간이 매우 짧아도 효과적인 악취제거가 이루어지며 기존의 약액세정법과 바이오필터(biofilter)의 단점을 최대한 보완하고 약액의 과다사용으로 인한 경제적 손실과 2차 오염물질의 발생을 최소화 할 수 있는 기술이다. 또한 고농도의 암모니아 가스의 처리시 부수적으로 생성되는 황산암모늄 및 인산암모늄은 그 자체를 액체비료로 재활용할 수 있어 2차 오염수 처리의 문제가 없으며, 부가적인 이득을 기대할 수 있다.In addition, even if the residence time of the reactor is very short, effective odor removal is achieved, and it is possible to make up for the shortcomings of the conventional chemical cleaning method and biofilter, and to minimize the economic loss and the generation of secondary pollutants due to the overuse of the chemical liquid. Technology. In addition, ammonium sulphate and ammonium phosphate, which are incidental to the treatment of high concentrations of ammonia gas, can be recycled as liquid fertilizers themselves, so there is no problem of secondary contaminated water treatment, and additional benefits can be expected.

Claims (8)

악취성분을 약액에 폭기(bubbling) 시킴으로서 제거하고자 하는 방법 및 그러한 설비에 관한 것.A method and apparatus for the removal of odor components by bubbling chemicals. 암모니아가스 및 아민류등의 알카리성 가스의 제거를 위해 황산, 인산, 염산, 차아염소산 및 기타 산성용액에 폭기시키는 방법 및 그러한 설비에 관한 것.A method for aeration in sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, hypochlorous acid and other acidic solutions for the removal of alkaline gases such as ammonia gas and amines, and such equipment. 황화수소 및 메틸멀캅탄과 같은 산성 가스의 제거를 위해 가성소다, 과산화수소, 차아염소산 및 기타 알카리성용액에 폭기시키는 방법 및 그러한 설비에 관한 것.A method of aeration in caustic soda, hydrogen peroxide, hypochlorous acid and other alkaline solutions for the removal of acidic gases such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan. 하나 혹은 그 이상의 반응기를 연결하여 악취가스를 액상에서 처리하고 연속적으로 담체에 부착된 미생물에 의해 생물학적으로 처리하는 방법 및 그러한 설비에 관한 것.A method of treating malodorous gases in a liquid phase by connecting one or more reactors in a liquid phase and biologically by microorganisms continuously attached to a carrier, and a device thereof. 악취를 제거하기 위한 용액(약액)의 교체주기를 결정하기 위해 콩고레드, 페놀프탈레인 등의 지시약을 사용하는 방법에 관한 것.A method of using indicators such as Congo red and phenolphthalein to determine the replacement cycle of a solution (medical solution) to remove odor. 악취를 생물학적으로 제거하기 위해 사용되는 담체의 구성이 활성탄,peatmoss, perlite의 혼합물이며 이들의 배합비가 부피비로서 25:25:50 인 것.Carrier used to biologically remove odor is a mixture of activated carbon, peatmoss, and perlite, and the compounding ratio thereof is 25:25:50 by volume. 악취를 제거하는 장치의 배출구가 도 6과 같이 양방향 유출식 악취제거장치로 구성되는 설비에 관한 것.It relates to a facility in which the outlet of the device for removing odor is composed of a bidirectional outflow odor removal device as shown in FIG. 악취를 제거하는 장치의 배출구가 도 7과 같이 다방향 유출식 악취제거장치로 구성되는 설비에 관한 것.It relates to a facility in which the outlet of the device for removing odor is composed of a multi-directional outflow odor removal device as shown in FIG.
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