KR200430091Y1 - 로터리식 바이오필터 탈취기 - Google Patents

로터리식 바이오필터 탈취기 Download PDF

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KR200430091Y1 KR2020060011685U KR20060011685U KR200430091Y1 KR 200430091 Y1 KR200430091 Y1 KR 200430091Y1 KR 2020060011685 U KR2020060011685 U KR 2020060011685U KR 20060011685 U KR20060011685 U KR 20060011685U KR 200430091 Y1 KR200430091 Y1 KR 200430091Y1
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Abstract

본 고안은 미생물을 이용하는 바이오필터식 탈취기에 관한 것이다. 구체적으로 유입된 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하는 미생물로 분해시키는 세라믹담체 및 상기 세라믹담체를 지탱하며 유입된 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판으로 구성한 제 1정화조와, 상기 제 1정화조 아래에 위치하며 모터의 동력으로 회전하며 상기 다공판을 통과한 가스를 회전 순환시키고, 표면에 과다 증식한 미생물을 탈리시켜 순환중인 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 분해시키는 폴리우레탄담체롤을 구성한 제 2정화조와, 상기 제 2정화조 아래에 위치하며 상기 폴리우레탄담체롤의 회전동작으로 순환한 가스에 잔류하는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하고 있는 미생물로 분해시키는 세라믹담체 및 처리수(물)를 중화시키는 석회석과, 상기 세라믹담체 및 석회석을 지탱하며 제 1, 2정화조를 거친 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판으로 구성한 제 3정화조를 각각 구획 형성하여 유입된 가스를 단계적으로 정화시키도록 함을 특징으로 하는 로타리식 바이오필터 탈취기를 제시한다.
가스, 바이오필터, 탈취, 세라믹담체, 폴리우레탄담체롤, 석회석, 로타리식, 탈리

Description

로터리식 바이오필터 탈취기{A biofilter deodorizer}
도 1은 본 고안의 로타리식 바이오필터 탈취기의 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 제 2탈취단계에 사용되는 탈취수단을 입체적으로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 탱크 20: 제 1정화조
22: 세라믹담체 24: 다공판
30: 제 2정화조 32: 폴리우레탄담체롤
32a: 기공 34: 모터
40: 제 3정화조 42: 세라믹담체
44: 다공판 50: 석회석
100: 로타리식 바이오필터 탈취기
본 고안은 미생물을 이용하는 바이오필터식 탈취기에 관련되는 것으로서, 특히 가스의 체류시간을 연장하고, 사용되는 물을 중화시킬 수 있도록 함과 아울러 다수개로 구획 형성된 정화조를 통해 가스를 단계적으로 정화시켜 가스에 함유된 악취 및 유해가스를 효율적으로 제거할 수 있도록 한 로타리식 바이오필터 탈취기에 관한 것이다.
통상 탈취기는 하수처리장이나 분뇨처리장, 식품가공공장 및 각종 화학시설등에서 발생한 폐가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 제거하는 수단을 말한다.
현재까지 알려진 탈취기술로는 물리ㆍ화학적 처리방법과, 생물학적 처리방법을 예로들 수 있다.
전자의 물리ㆍ화학적 처리방법은 활성탄흡착법, 약액세정법, 오존산화법, 연소탈취(소각)법을 예로 들수 있는 데, 이러한 물리ㆍ화학적 처리방법은 오염가스의 제거효율은 높지만 시설비, 재료비 등과 같은 조업비가 많이 소요되고, 저농도의 폐가스를 배출 허용기준까지 저감시키는 데 비경제적이고, 특히 2차 오염물질(SOx, CO,NOx)이 발생된다는 단점이 있었다.
후자의 생물학적 처리방법으로는 토양미생물처리법, 폭기조탈취법 그리고 바이오필터를 예로 들수 있다. 하지만 토양미생물처리법과 폭기조탈취법은 전체 시스템의 압력손실이 높고, 장치의 단위면적당 처리 가능한 폐가스의 양이 매우 적다는 단점이 있다.
생물학적 처리방법중의 하나인 바이오필터는 담체에 부착된 미생물에 의한 분해작용을 이용한 탈취방법으로서 초기 투자비 및 운전비가 저렴하여 매우 경제적이다는 장점과 함께 비선택적인 다양한 악취 및 휘발성유기화합물의 처리가 용이하고, 처리 후 2차 오염물질이 거의 발생하지 않는다는 장점을 가진다.
한편, 상기한 바이오필터식 탈취기의 대표적인 기술로는 본 출원인이 2005. 06. 01. 자로 출원하여 2005. 08. 24. 자로 등록받은 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 제 0392753 호(명칭: 가스탈취기)(이하, 선행기술이라 함)가 있다.
상기 선행기술은 가스유입관 및 가스배출관이 연결된 가스정화조, 상기 가스정화조로 유입된 가스를 정화시키는 정화부, 상기 가스정화조로 공급되는 물을 저장하는 용수저장탱크, 상기 용수저장탱크와 가스정화조에 양단이 연결되어 물을 상기 가스정화조로 공급하고, 공급된 용수를 상기 용수저장탱크로 다시 회수시키는 용수공급관 및 회수관, 상기 용수저장탱크에 저장된 물을 배출시키는 드레인밸브, 상기 회수관에 구비되어 회수중인 물을 여과시키는 여과필터를 포함하여 구성한 것이다.
상기한 구성을 가진 선행기술은 정화부에 미생물의 증식이 가능한 세라믹담채, 석회석, 조개껍질을 단독 또는 복합적으로 설치하여 정화력을 높일 수 있으며, 또한 물의 산성도가 낮아지도록 조절할 수 있어 산성화에 따른 장치내의 부식을 방지할 수 있으며, 이물질에 의한 유해물질의 과다 증식에 따른 폐해를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
하지만 상기 선행기술은 가스정화조(탱크)로 유입된 가스의 체류시간을 지연시킬 수 있는 수단이 구비되지 못함에 따라 미생물이 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해성분을 완전히 분해시킬 만큼의 충분한 시간을 확보할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 가스의 정화가 단지 미생물의 증식이 가능한 세라믹담채, 석회석, 조개껍질로 이루어진 한단계의 정화부를 거치도록 만 구성함으로서 악취 및 유해가스의 효율적인 제거를 기대할 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 악취등의 보다 효율적인 분해작용을 위해서는 외부에서 물리적인 힘을 가해 미생물을 담체에서 인위적으로 탈리시킬 필요가 있으나, 선행기술에는 이러한 미생물 탈리수단이 구비되지 못함에 따라 가스의 정화력을 높혀줄 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 고안은 탱크내에 미생물을 3단계로 나뉘어진 상태로 분포시켜 가스가 각 단계를 순차적으로 통과하며 미생물과의 접촉이 일어나도록 함으로서 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 효율적으로 제거할 수 있도록 한 로타리식 바이오필터 탈취기를 제공함에 있다.
또한 본 고안은 2단계에 설치되어 있는 폴리우레탄담체층이 로타리식으로 회전하며 유입된 가스를 회전 순환시키도록 함으로서 가스의 체류시간을 연장시킬 수 있도록 한 로타리식 바이오필터 탈취기를 제공함에 있다.
또한 본 고안은 상기 폴리우레탄담체층에 증식하고 있는 미생물이 폴리우레탄담체층의 회전에 따라 탈리되도록 하여 가스의 정화력을 높혀줄 수 있도록 한 로 타리식 바이오필터 탈취기를 제공함에 있다.
또한 본 고안은 마지막 단계에 설치되는 세라믹담체에 석회석을 함께 분포시켜 사용중인 물을 중화시켜 물의 산성도를 낮출 수 있도록 한 로타리식 바이오필터 탈취기를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 구성은 가스를 유입시키는 가스유입관 및 물을 유입시키는 용수노즐을 구비한 탱크를 가지며 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해물질을 정화하게 되는 바이오필터 탈취기에 있어서, 상기 탱크내부에는 유입된 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하는 미생물로 분해시키는 세라믹담체 및 상기 세라믹담체를 지탱하며 유입된 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판으로 구성한 제 1정화조와, 상기 제 1정화조 아래에 위치하며 모터의 동력으로 회전하며 상기 다공판을 통과한 가스를 회전 순환시키고, 표면에 과다 증식한 미생물을 탈리시켜 순환중인 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 분해시키는 폴리우레탄담체롤을 구성한 제 2정화조와, 상기 제 2정화조 아래에 위치하며 상기 폴리우레탄담체롤의 동작으로 회전 순환한 가스에 잔류하는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하고 있는 미생물로 분해시키는 세라믹담체 및 상기 세라믹담체를 지탱하며 제 1, 2정화조를 거친 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판으로 구성한 제 3정화조를 각각 구획 형성하여 유입된 가스를 단계적으로 정화시키도록 함을 특징으로 하는 로타리식 바이오필터 탈취기를 제시한다.
또한 상기 제 3정화조의 다공판상에는 물을 중화시키는 석회석이 포함되어 안치됨을 특징으로 한다.
또한 상기 폴리우레탄담체롤은 표면에 무수한 기공들이 형성되도록 발포 성형한 것임을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 기술하기로 한다.
도 1은 본 고안에서 구현하고자 하는 로타리식 바이오필터 탈취기를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이 본 고안의 로타리식 바이오필터 탈취기(100)는 탱크(10)를 가진다.
상기 탱크(10)의 상단에는 가스유입관(12)이 설치된다. 상기 가스유입관(12)은 하수처리장이나 분뇨처리장, 식품가공공장 및 각종 화학시설등에서 발생한 폐가스를 탱크(10)내로 유입시키게 된다. 또한 상기 탱크(10)에는 가스배출관(13)이 구비되어 있으며. 이 가스배출관을 통해 정화된 가스를 외부로 배출시키게 된다.
상기 탱크(10)의 내부 상단에는 용수노즐(14)이 설치된다. 상기 용수노즐(14)은 외부에 구비된 용수저장탱크(18)에 저장되어 있는 용수를 펌프(도시하지 않음)의 펌핑압력으로 공급받아 탱크(10)내로 분사시키게 된다. 이때 탱크(10)내로 분사되는 물은 가스에 포함되어 있는 유해성분중 물에 의해서만 여과가 가능한 수용성 물질을 걸러주고, 또한 미생물이 증식하고 있는 담체(세라믹담체 및 폴리우레탄담체롤)로 수분을 공급시키는 역활을 수행한다. 또한 상기 탱크(10)의 바닥면에 는 회수관(18)이 설치되며, 상기 회수관(18)은 용수노즐(14)을 통해 탱크(10)내로 공급된 물을 다시 용수저장탱크(16)로 환수시키게 된다.
한편, 상기 탱크(10)의 내부에는 유입된 가스에 함유되어 있는 각종 악취 및 유해물질을 제거하여 가스를 정화시키게 되는 제 1, 2, 3정화조(20, 30, 40)가 구획 형성된다. 상기 제 1, 2, 3정화조(20, 30, 40)는 가스유입관(12)을 통해 탱크(10)내로 유입된 가스를 단계적(순차적)으로 통과시켜 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해물질을 효과적으로 제거시키게 된다.
상기 제 1정화조(20)는 탱크(10)의 내부 위쪽에 위치하며 유입된 가스를 1차 정화시키는 곳이다. 상기 제 1정화조(20)는 미생물이 증식하는 세라믹담체(22)와, 상기 세라믹담체(22)를 탱크(10)내에서 일정높이 부상시킨 상태로 지탱하는 다공판(24)으로 구성한다.
상기 세라믹담체(22)는 표면에 다수의 기공(22a)들이 형성된 물질로서, 상기 기공(22a)은 미생물이 서식할 수 있는 공간을 제공한다. 상기 세라믹담체(22)에서 서식하는 미생물은 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해물질을 분해시켜 가스를 일차 정화시키게 된다.
상기 다공판(24)은 바닥 네모서리면에 설치되는 서포트(29)에 지지된 상태에서 상면에 얹혀지는 세라믹담체(22)를 지탱하며, 또한 전체면에 걸쳐 형성된 다수개의 구멍(26a, 28a)들을 통해 정화된 가스와, 전술한 용수노즐(14)에서 분사된 물을 함께 제 2정화조(30)로 통과시키는 판이다. 상기 다공판(24)은 단일구조로 제작될 수 있으나, 본 고안에서는 서스다공판(26)과 그래이팅판(28)을 서로 겹쳐 이중 구조로 제작한 것을 대표하여 기술하였다. 이때 서스다공판(26)에 형성되는 구멍(26a)들과 그래이팅판(28)에 형성되는 구멍(28a)들은 서로 연통한 상태로 하여 겹쳐 사용함이 바람직하다.
상기 제 2정화조(30)는 제 1정화조(20)를 거쳐 정화된 가스를 2차로 정화시키는 곳이다. 상기 제 2정화조(30)에는 폴리우레탄담체롤(32)이 구비된다. 상기 폴리우레탄담체롤(32)은 첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 모터(34)의 동력으로 회전하는 롤이며, 구체적으로 모터(34)와 벨트(36)로 연결되는 축(36)상에 결합되어 회전하게 된다. 상기 폴리우레탄담체롤(32)은 스폰지 폼 형태로 발포 성형한 것으로서, 상기 폴리우레탄담체롤(32)의 표면에는 미생물이 서식할 수 있는 공간을 제공하는 다수의 기공(32a)들이 형성된다.
상기 폴리우레탄담체롤(32)은 모터(34)의 동력으로 회전하며 상기 제 1저장조(20)의 다공판(24)을 통과한 가스를 회전 순환시키게 된다. 폴리우레탄담체롤(32)을 통해 회전 순환하는 가스는 결과적으로 제 2정화조(30)내에서 일정시간동안 체류하게 되며, 이러한 가스의 체류시간연장을 통해 미생물이 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해성분을 완전히 분해시킬 만큼의 충분한 시간을 확보하며, 또한 와류현상으로 인하여 악취를 고르게 분포시켜 가스의 정화력을 효과적으로 높혀줄 수 있다.
또한 폴리우레탄담체롤(32)은 언급한 바와 같이 모터(34)의 동력으로 회전하는 특성상 폴리우레탄담체롤(32)의 표면에서 과다 증식한 미생물을 별다른 탈리수단(예를들어 교반장치나 분사장치)을 사용치 않더라도 상기 폴리우레탄담체롤(32) 의 회전력만으로 간편히 탈리시킬 수 있게 된다.
한편, 제 3정화조(40)는 상기 제 2정화조(30)를 거쳐 정화된 가스에 잔류하는 악취 및 유해성분을 최종적으로 제거하며 기체를 정화시키는 곳이다. 상기 제 3정화조(40)에는 미생물이 서식하는 공간을 제공하는 세라믹담체(42) 및 물을 중화시키는 석회석과, 상기 세라믹담체(42) 및 석회석을 탱크(10)내에서 일정높이 부상시킨 상태로 지탱하는 다공판(44)으로 구성한다.
상기 세라믹담체(42)는 전술한 제 2정화조(30)의 폴리우레탄담체롤(32)의 동작으로 회전 순환한 가스가 제 3정화조(40)로 공급되면 상기 가스에 잔류하는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하고 있는 미생물로 분해시키게 되는 데, 이러한 세라믹담체(42)는 전술한 제 1정화조(20)에 설치된 세라믹담체(22)와 동일한 구조(즉, 표면에 미생물이 서식할 수 있는 다수의 기공(22a)이 형성된 구조)를 가지도록 함이 바람직하다.
상기 다공판(44)은 바닥 네모서리면에 설치되는 서포트(49)에 지지된 상태에서 상면에 얹혀지는 세라믹담체(42)를 지탱하며, 표면에 형성된 다수개의 구멍(46a, 48a)들을 통해 전술한 제 1, 2정화조(20, 30)를 거친 가스와 물을 아래로 통과시키게 된다. 상기 다공판(44)의 구조는 전술한 제 1정화조(20)에 구비된 다공판(24)과 동일한 구조, 즉, 서스다공판(46)과 그래이팅판(48)을 서로 겹쳐 이중구조로 제작한다. 상기 다공판(40)을 통과한 물은 도면상에는 도시하지 않았으나 탱크(10)의 바닥면에 설치된 회수관을 통해 용수저장탱크로 회수되어 진다.
한편, 상기 다공판(44)상에는 세라믹담체(42)와 함께 석회석(50)이 더 포함 되어 얹혀진다. 상기 석회석(50)은 다공판(44)을 통과하는 물을 중화시켜 물의 산성화를 줄여주기 위해 사용된다. 통상 탱크(10)내로 유입된 가스의 성분 중 하나로 황화수소(H2S)가 있는 데, 이 황화수소(H2S)가 물(H2O)과 반응하면 황산(H2SO2)을 생성시키게 된다. 상기와 같이 생성된 황산(H2SO2)의 양이 증가하면 결과적으로 물을 산성화시키게 되고, 산성화된 물을 계속적으로 사용할 경우에는 탈취기의 각종 기기들을 부식시키는 결과를 가져오게 된다. 따라서 본 고안에서는 다공판(44)상에 석회석(50)을 안치시켜 산성화된 물이 상기 석회석(50)과 반응하며 중화되도록 함으로서 물의 산성화를 지연시켜 기기의 사용수명을 연장할 수 있도록 하였다.
이하, 본 고안의 로타리식 바이오필터 탈취기(100)의 작용을 첨부된 도 1을 참조하여 기술하기로 한다.
가스유입관(12)을 통해 탱크(10)내로 유입된 가스는 용수노즐(14)에서 분사된 물과 함께 탱크(10)내에 설치된 제 1정화조(20)를 통과하게 된다. 이때 가스는 상기 제 1정화조(20)를 통과하는 과정에서 세라믹담체(22)에 서식하고 있는 미생물이 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해성분을 분해시키게 된다.
다음, 1차 정화된 가스는 물과 함께 제 1정화조(20)의 다공판(24)을 통과하며 제 2정화조(30)로 공급된다. 상기 제 2저장조(30)로 공급된 가스는 모터(34)의 동력으로 회전하는 폴리우레탄담체롤(32)의 회전동작에 따라 회전 순환하게 되는 데. 이때 가스는 회전 순환하는 과정에서 미생물이 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해성분을 분해시킬 만큼의 충분한 시간만큼 체류하게 된다.
이후, 상기 제 2정화조(30)에서 회전 순환한 가스는 마지막으로 물과 함께 제 3정화조(40)를 통과하게 된다. 이때 가스는 상기 제 3정화조(40)를 통과하는 과정에서 세라믹담체(42)에 서식하고 있는 미생물이 가스에 잔류하고 있는 악취 및 유해성분을 완전히 분해시켜 가스를 정화시키게 된다. 또한 물은 상기 제 3정화조(40)에 구비된 석회석(50)과 접촉하는 과정에서 중화된다,
상기한 과정 즉, 제 1 내지 제 3정화조를 단계적으로 통과하며 완전히 정화된 가스는 가스배출구(13)를 통해 외부로 배출되고, 물은 회수관(18)을 통해 용수저장탱크(16)로 회수되어 진다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 다음과 같은 많은 효과들을 달성한다.
첫 번째로 탱크내에 가스를 정화시키는 정화조를 다수개 구획 형성하여 가스를 단계적으로 정화시키도록 함으로서 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.
두 번째로 로타리식으로 회전하는 폴리우레탄담체층을 통해 유입된 가스를 회전 순환시켜 가스의 체류시간을 연장시키고 가스를 고르게 분포시킴으로서 미생물이 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해성분을 완전히 분해시킬 만큼의 충분한 시간을 확보할 수 있는 효과를 가진다.
세 번째로 상기 폴리우레탄담체롤의 회전을 통해 별다른 탈리수단을 사용치 않더라도 롤에서 과다 증식한 미생물을 탈리시킬 수 있는 효과를 가진다.
네 번째로 석회석이 순환하는 물을 중화시키게 됨으로서 물의 산성도를 낮춰 기기의 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

  1. 가스를 유입시키는 가스유입관(12) 및 물을 유입시키는 용수노즐(14)을 구비한 탱크(10)를 가지며 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해물질을 정화하게 되는 바이오필터 탈취기(100)에 있어서,
    상기 탱크(10) 내부에는;
    유입된 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하는 미생물로 분해시키는 세라믹담체(22) 및 상기 세라믹담체(22)를 지탱하며 유입된 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판(24)으로 구성한 제 1정화조(20)와;
    상기 제 1정화조(20) 아래에 위치하며 모터(34)의 동력으로 회전하며 상기 다공판(24)을 통과한 가스를 회전 순환시키고, 표면에 과다 증식한 미생물을 탈리시켜 순환중인 가스에 함유되어 있는 악취 및 유해가스를 분해시키는 폴리우레탄담체롤(32)을 구성한 제 2정화조(30)와;
    상기 제 2정화조(30) 아래에 위치하며 상기 폴리우레탄담체롤(32)의 동작으로 회전 순환한 가스에 잔류하는 악취 및 유해가스를 표면에 서식하고 있는 미생물로 분해시키는 세라믹담체(42) 및 상기 세라믹담체(42)를 지탱하며 제 1, 2정화조(20, 30)를 거친 가스와 물을 아래로 통과시키는 다공판(44)으로 구성한 제 3정화조(40)를 각각 구획 형성하여 유입된 가스를 단계적으로 정화시키도록 함을 특징으로 하는 로타리식 바이오필터 탈취기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3정화조(40)의 다공판(44)상에는 물을 중화시키는 석회석(50)이 포함되어 안치됨을 특징으로 하는 로타리식 바이오필터 탈취기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄담체롤(32)은 표면에 무수한 기공(32a)들이 형성되도록 발포 성형한 것임을 특징으로 하는 로타리식 바이오필터 탈취기.
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