KR20100011746A - 악취처리장치 - Google Patents

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KR20100011746A
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Abstract

본 발명은 악취물질을 효율적으로 제거하기 위한 악취처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 악취 발생원으로부터 악취물질을 유도하는 악취유도수단, 상기 악취물질을 제거하기 위한 해수를 공급하는 해수공급수단, 상기 해수를 이용하여 악취물질을 제거하는 해수실 및 상기 해수실을 통과하고, 남은 잔류악취물질을 약품을 이용하여 제거하는 약품실을 포함하는 악취처리장치로서, 대용량의 악취저장탱크 및 해수탱크를 이용하며, 해수를 공급하기 위한 살수장치와 목초액을 분사하기 위한 약품분사장치를 이용하여 고농도 및 대용량의 악취물질을 더욱 효과적으로 제거할 수 있는 악취처리장치를 제공한다.
해수, 목초액, 악취물질

Description

악취처리장치{ODOR TREATMENT MACHINE}
본 발명은 악취처리장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 악취처리장치 주변에서 해수를 대량으로 손쉽게 얻을 수 있기 때문에 저렴하게 이용가능하며, 해수 공급을 위한 살수장치를 통하여 수용성의 악취물질을 제거한 후, 목초액을 분사하기 위한 약품분사장치를 통하여 잔류악취물질을 완벽하게 제거함으로써, 고농도 및 대용량의 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있는 악취처리장치에 관한 것이다.
기존에 사용되고 있는 악취물질제거를 위한 생물학적 방법은 독일, 네덜란드 등의 유럽을 중심으로 1920년대부터 사용되기 시작하여 본격적인 연구는 1960년대 초에 Carlson등이 황화수소 제거로 체계적인 연구를 시작하였다.
그러나 넓은 처리면적에 대한 부담과 당시의 생물학적인 처리대상의 한계로 인하여 적용에 많은 제한이 있어 다른 물리화학적 방법들이 많이 연구되었다. 점차로 생물반응에 대한 이해가 증진되어 1980년대 들어서는 처리가능 물질의 확대와 필요 설치 면적을 줄일 수 있게 되어 유럽에서 BACT(Best Available Control Technology)로 선정되어 이미 유럽에만 약 500기 이상의 바이오필터(biofilter)가 설치되어 있다. 그리고 1990년 미국의 Clean Air Act 개정안의 발효 이후 미국을 중심으로 관련기술이 전세계적으로 급속히 확산되어 생물관련 기초연구 분야에서부터 새로운 공정 개발에 이르기까지 활발한 연구가 진행되고 있다. 이를 통해 지속적으로 생물학적 난분해성 물질을 분해하는 균주를 찾아내고 고농도의 폐가스에도 처리성능을 유지하며, 분해속도를 증진시켜 제한 요소들을 극복해 그 처리대상이 확대되고 있는 실정이다.
바이오필터 관련 업체로는 국내에 한국미생물기술, IUT 환경, KAVO tech, 및 엔바이온 등이 있고, 해외 업체로는 AirScience Technologies, MGL Technologies, Retron Biofiltration Products, MilieuPartners BV, BBK Bio Cleanair, Mining Co., 및 Biorem Technologies 등이 있다.
여러 기술의 국내 적용 사례별로 조사해 보면 아래와 같다. 국내 환경전문 회사인 (주)대덕바이오에서 시판하고 있는 악취제거설비(Amoless)는 미생물과 화학물질을 이용하여 악취물질을 제거하는 설비인데, 처리효율은 분당 5m3이다(파일롯 스케일). 청주시 수의동에 위치한 청주권 광역 쓰레기 매립장을 발생되는 악취물질을 소각에 의해 처리하고 있으며, 수도권 매립지는 발생되는 가스(악취 포함)를 발전용 에너지로 이용하고 있다. 국내 매립지에서 발생되는 악취물질은 대부분 소각에 의해 처리되고 있다고 볼 수 있다.
(주)시원기업에서는 물의 전기분해시 생성되는 산성수와 알칼리수를 산성악 취(황화수소, 초산, 멜캅탄 류)와 알칼리 악취(암모니아, 아민류)에 각각 분무하여 악취물질을 제거하는 ZERODOR 장치를 개발하여 시판하고 있다. 일례로 음식물 처리장에는 이온교환 섬유를 이용한 악취제거시설을 설치하였는데, 처리용량은 60m3/min이였다. 제거효율은 좋으나 전력비, 약품비, 용수비, 폐수처리비, 이온교환 카트리지 교체비 등이 소요되기 때문에 경제적인 처리방법이라고 하기는 어렵다. 플라즈마를 이용한 악취제거시설은 환경시설관리공사 의령사업소에 설치되어 있으며, 처리효율은 25m3/day로 상당히 낮은 편이다. 이에 반해 설치비용은 플라즈마 발생장치를 포함하는 관계로 62,300,000원에 달한다.
이처럼 기존에 사용되고 있는 악취처리장치는 악취물질을 제거하기 위한 정화매질을 악취처리장치 주변에서 손쉽게 얻을 수 없기 때문에 대량으로 사용하기 위해서는 많은 비용이 요구되며, 악취물질을 처리함에 있어서 비효율적이라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 악취처리장치 주변에서 해수를 대량으로 손쉽게 얻을 수 있기 때문에 저렴하게 이용가능하며, 해수를 이용한 살수장치를 통하여 수용성의 악취물질을 제거한 후, 목초액을 이용한 약품분사장치를 통하여 잔류악취물질을 완벽하게 제거함으로써, 고농도 및 대용량의 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있는 악취처리장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 해수를 이용한 살수장치를 통하여 악취물질을 제거하고 목초액을 이용한 약품살포장치를 통하여 잔류악취물질을 완벽하게 제거하는 악취처리장치로서, 악취 발생원으로부터 악취물질을 유도하는 악취유도수단, 상기 악취물질을 제거하기 위한 해수를 공급하는 해수공급수단, 상기 해수를 이용하여 악취물질을 제거하는 해수실 및 상기 해수실을 통과하고, 남은 잔류악취물질을 약품을 이용하여 제거하는 약품실을 포함하는 악취처리장치에 관한 것이다.
본 발명자들은 해수가 악취물질제거 효능이 있다는 사실을 발견하였으며, 이에 본 공장부지에서 쉽게 이용 가능한 해수를 정화매질로 이용하여 악취물질제거에 효과적인 악취처리장치를 개발하게 되었다.
본 발명은 악취처리장치에 있어서 저가의 정화매질인 해수로 악취물질을 처 리하고 대기 방류 직전에 목초액으로 악취물질을 처리하여 악취물질을 완벽히 제거하는 방법을 제공한다.
목초액은 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화시켜 채취한 뒤, 6개월 이상 숙성시켜 독성과 유해물질을 제거한 것을 말한다. 옅은 붉은 색이 나며, 냄새가 강하다는 특징이 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 악취처리장치 주변에서 해수를 대량으로 손쉽게 얻을 수 있기 때문에 저렴하게 이용가능하며, 해수를 이용한 살수장치를 통하여 수용성의 악취물질을 제거한 후, 목초액을 이용한 약품분사장치를 통하여 잔류악취물질을 완벽하게 제거함으로써, 고농도 및 대용량의 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있는 악취처리장치를 제공할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 악취처리장치의 바람직한 구체예에 대한 구성, 기능 및 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명인 악취처리장치(200)는 악취 발생원으로부터 악취물질을 유도하는 악취유도수단(210), 상기 악취물질을 제거하기 위한 해수를 공급하는 해수공급수단(220), 상기 해수를 이용하여 악취물질을 제거하는 해수실(230) 및 상기 해수실을 통과하고, 남은 잔류악취물질을 약품을 이용하여 제거하는 약품실(240)을 포함 한다.
도1은 종래기술에 따른 악취처리장치로서, 홍보산업에 설치된 악취처리설비 및 오폐수 저장시설의 평면도를 나타낸다. 저장용량이 다른 4개의 저장소가 있고 각 저장소에서 발생하는 악취를 각 저장소에 설치된 송풍펌프를 이용해서 한곳으로 악취를 포집합니다. 포집된 악취는 악취처리시설을 통과시켜 악취를 처리한다.
도4에 나타낸 바와 같이, 악취유도수단(210)은 악취물질을 저장하는 악취저장탱크(211,212,213,214,215) 및 상기 해수실(230)과 악취저장탱크를 연결하는 제1연결관(216)을 포함하며, 악취물질을 저장하는 교반장(250)을 더 포함한다.
악취유도수단(210)은 5개의 악취저장탱크 및 상기 해수실(230)과 악취저장탱크(211,212,213,214,215)를 연결하는 제1연결관(216)을 포함하고 있다. 또한 상기 악취유도수단(210)은 악취물질을 저장하는 교반장(250)을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서 악취저장탱크의 개수는 5개로, 제1악취저장탱크(211), 제2악취저장탱크(212), 제3악취저장탱크(213), 제4악취저장탱크(214) 및 제5악취저장탱크(215)가 순차적으로 배치된다. 각각 탱크의 용량은 7000톤 저장탱크, 2500톤 저장탱크, 2500톤 저장탱크, 2200톤 저장탱크, 300톤 저장탱크로 실시하였지만, 상기 악취저장탱크의 개수, 용량 및 형태에 대해서는 당업자에 의한 다양한 실시예가 가능하다.
상기 복수의 악취저장탱크(211,212,213,214,215)로부터 연결관들을 통하여 악취물질이 악취흡입실(219) 한곳에 모두 포집 된 후, 상기 해수실(230)로 공급된다.
본 발명의 실시예에서 악취물질은 복수의 악취저장탱크로부터 악취흡입실(219)로 모두 포집 된 후, 상기 해수실(230)로 공급되었으나, 다른 실시예로 악취물질은 상기 악취저장탱크에서 직접 상기 해수실(230)로 공급될 수도 있다.
도4에 나타낸 바와 같이, 상기 악취흡입실(219)에 포집 된 악취물질은 제1송풍기(217) 및 제2송풍기(218)를 통하여 효과적으로 상기 해수실(230)로 공급된다.
본 발명에 따른 실시예에서 제1송풍기는 150루베/분당, 제2송풍기는 240루베/분당 이 바람직하다.
상기 송풍기의 개수와 세기는 당업자에 의하여 다양한 실시예가 가능하다.
도4에 나타낸 바와 같이, 상기 악취유도수단(210)은 악취물질을 저장하는 교반장(250)을 더 포함한다. 상기 교반장은 외부에서 유입되는 오폐수, 하수원, 분뇨 등을 기계적 장치를 이용하여 골고루 섞어주는 역할을 한다. 상기 교반장에서는 해수실에서 사용된 해수가 폐기처분되고, 악취물질이 발생하게 된다. 상기 교반장(250)에는 제1약품분사장치 및 제2약품분사장치(251,252)인 기화기가 장착되어 있다. 목초액이 상기 기화기를 통하여 분사되어 교반장(250) 내의 악취물질을 1차적으로 제거한 후, 제2송풍기(218) 및 제3송풍기(253)를 통하여 악취물질이 상기 해수실(230)로 공급된다. 악취물질을 더욱 효율적으로 제거하기 위하여 상기 교반장에서 1차적으로 악취물질을 제거한다. 상기 제3송풍기(253)의 세기는 60루베/분당 이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 상기 교반장(250)에 기화기는 2대 설치되었으나, 기화기의 개수에 대해서는 당업자에 의한 다양한 실시예가 가능하다.
악취저장탱크 및 축산폐수 하치장에서 발생 된 악취물질이 집합된 악취흡입 실(219)과 교반장(250)에서 동시에 강력한 송풍기를 이용하여 제1해수실(231) 및 제2해수실(232)을 통과하면서 샤워시설과 스트레이너 역할을 하는 폴링에 흡식 제거되고 약품실(240)에서 약품과 희석되어 대기로 방출된다.
도3에 나타낸 바와 같이, 해수공급수단(220)은 해수를 저장하는 해수탱크(221)와 해수를 해수실로 공급하는 해수펌프(222,223,224)와 해수탱크(221), 해수펌프(222,223,224) 및 해수실(230)을 연결하는 해수연결관(225)을 포함한다.
상기 해수공급수단(220)은 해수실(230) 내부에 위치되며 해수를 공급하기 위한 살수장치(226)를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서 해수탱크(221)의 용량은 40톤이 바람직하다.
40톤 해수탱크(221)에서 제2해수실(232)에 5마력 해수펌프를 이용하여 강제 살수 된 해수를 동일방법으로 제1해수실(231)에 재살수하여 악취물질을 습식흡착 제거하고 교반 용수로 드레인 되어 사용한다.
상기 해수탱크(221)에 저장된 해수는 상기 제1해수펌프, 제2해수펌프, 및 제3해수펌프(222,223,224)를 통하여 해수실(230)로 공급된다.
도3에 나타낸 바와 같이, 해수는 상기 해수탱크(221)에서 1차적으로 제1해수펌프(222)를 통하여 제1해수실(231)로 공급되고, 2차적으로 제2해수펌프(223)를 통하여 제2해수실(232)로 공급되며, 제3해수펌프(224)를 통하여 한번 더 제2해수실(232)로 해수가 공급된다.
본 발명의 실시예에서 해수펌프는 0.25톤/분당 이 바람직하며, 해수탱크의 용량은 40톤이 바람직하다.
40톤 해수탱크(221)에서 제2해수실(232)에 5마력 해수펌프를 이용하여 강제 살수 된 해수를 동일방법으로 제1해수실(231)에 재살수하여 악취물질을 습식흡착 제거하고 교반용수로 드레인 되어 사용한다.
상기 해수실(230)은 제1해수실(231) 및 제2해수실(232)로 나뉘고, 상기 제1해수실 및 제2해수실을 연결하는 연결부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 악취물질을 더욱 효과적으로 제거하기 위하여 해수실을 두개, 약품실을 하나로 실시하였으나, 해수실 및 약품실의 개수 및 형태에 대해서는 당업자에 의한 다양한 실시예가 가능하다.
상기 해수실(230) 및 약품실(234)은 복수로 구비될 수 있고, 상기 복수의 해수실 및 약품실에 의하여 순차적으로 악취물질이 정화되며, 마지막에 악취물질을 배출할 수 있도록 배출구(242)를 더 포함한다.
도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 상기 해수실(230)에서 남은 잔류악취물질을 목초액을 이용하여 제거하는 약품실(240)을 포함하며, 상기 약품실(240)과 해수실(230)을 연결하는 제2연결관(241) 및 약품인 목초액을 공급하기 위한 약품공급수단(260)을 더 포함한다.
또, 상기 약품공급수단(260)은 상기 약품실(240)에 약품을 분사하는 약품분사장치(261) 및 상기 약품실로 약품을 공급하기 위한 약품공급관(262)을 포함한다.
상기 제1해수실(231) 및 제2해수실(232)에서 제거되지 않은 잔류악취물질은 상기 약품실(230)과 해수실을 연결하는 제2연결관(241)을 통하여 약품실(240)로 공급된다. 상기 약품실(240)로 공급된 잔류악취물질은 제3약품분사장치(261)인 기화 기로 분사되는 목초액을 통하여 완전히 제거된다.
약품투여과정으로는 제1약품분사장치 및 제2약품분사장치(251,252)인 기화기를 이용하여 상기 교반장(250)내에 약품을 강제공급하고 마지막 약품실(240)에 추가로 제3약품분사장치(261)인 기화기를 설치하여 강제공급 희석하여 대기에 방출한다.
본 발명의 실시예에서 교반장(250)내에 살포하는 제1약품분사장치 및 제2약품분사장치(251,252)인 기화기는 2세트를 사용하고, 약품실에 살포하는 제3약품분사장치(261)인 기화기는 1세트를 사용하며, 약품분사장치인 기화기의 세기는 1마력을 갖는 것이 바람직하나, 상기 약품분사장치인 기화기의 개수와 세기는 당업자에 의하여 다양한 실시예가 가능하겠다.
이하, 본 발명의 실시예인 악취처리장치의 과정을 첨부도면을 참조하여 설명한다.
먼저 대용량의 악취저장탱크(211,212,213,214,215)와 교반장(250)에서 발생되는 악취물질은 흡입펌프로 인하여 악취흡입실(219)로 포집 된 후, 제1송풍기, 제2송풍기 및 제3송풍기(217,218,253)를 이용하여 해수실(230)로 공급된다. 제1해수실(231)에서는 해수펌프를 이용하여 해수탱크(221)에 저장된 해수를 살포하여 악취물질을 제거하였으며, 제1해수실(231)에서 제거되지 않은 악취물질은 제2해수실(232)에서 동일한 방식으로 해수 살포를 통하여 제거되었다. 사용된 해수는 교반장(250)으로 이송되어 폐기처분된다. 제1해수실(231) 및 제2해수실(232)을 통과한 잔류악취물질은 마지막 약품실(240)에 설치된 제3약품분사장치(261)인 기화기를 통 해 공급된 목초액을 통하여 제거된다. 최종 방류시에는 추가로 설치된 기화기를 통해 목초액을 분사하여 공기와 혼합한 후 대기로 방류한다.
상기 악취흡입실(219)에 포집 된 악취의 농도는 황화수소(328mg/L), 디메틸설파이드(80mg/L),암모니아(1mg/L), 메틸멜캅탄(1.2mg/L), 트리메틸아민(1.1mg/L), 스타이렌(0.2mg/L), 아세트알데하이드(0.1mg/L) 이다.
본 발명인 악취처리장치(200)의 실시예에서 해수살포를 위해 총 6세트의 해수펌프가 사용된다. 제1해수실(231)에서 2세트, 제2해수실(232)에서 4세트가 사용된다. 각 해수펌프는 분당 0.25톤의 해수를 공급하는 것이 바람직하다.
상기 제1해수실(231) 및 제2해수실(232)을 통과한 후, 대부분의 악취성분은 제거가 되었으나, 2mg/L의 황화수소가 제거되지 않았다. 잔류악취물질을 제거하기 위하여 약품실(240)에서 목초액을 분사한 결과 잔류악취물질은 모두 제거되었다(도 5참조).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
도1은 종래기술에 따른 악취처리설비 및 오폐수 저장시설의 평면도,
도2는 본 발명에 따른 악취처리장치의 평면에 대한 개략적인 구성도,
도3은 본 발명에 따른 악취처리장치의 정면에 대한 개략적인 구성도,
도4는 도2의 일부 구성에 대한 개략적인 구성도.
도5는 도2의 황화수소 제거능을 나타낸 그래프.
*도면 중 주요부호에 대한 설명*
111 : 저장소 112 : 저장소
113 : 저장소 114 : 저장소
115 : 저장소 120 : 처리장
140 : 살수펌프 160 : 하치장
200 : 악취처리장치 210 : 악취유도수단
211 : 제1악취저장탱크 212 : 제2악취저장탱크
213 : 제3악취저장탱크 214 : 제4악취저장탱크
215 : 제5악취저장탱크 216 : 제1연결관
217 : 제1송풍기 218 : 제2송풍기
219 : 악취흡입실 220 : 해수공급수단
221 : 해수탱크 222 : 제1해수펌프
223 : 제2해수펌프 224 : 제3해수펌프
225 : 해수연결관 226 : 살수장치
230 : 해수실 231 : 제1해수실
232 : 제2해수실 240 : 약품실
241 : 제2연결관 242 : 배출구
250 : 교반장 251 : 제1약품분사장치
252 : 제2약품분사장치 253 : 제3송풍기
260 : 약품공급수단 261 : 제3약품분사장치
262 : 약품공급관

Claims (10)

  1. 악취 발생원으로부터 악취물질을 유도하는 악취유도수단;
    상기 악취물질을 제거하기 위한 해수를 공급하는 해수공급수단;
    상기 해수를 이용하여 악취물질을 제거하는 해수실 및
    상기 해수실을 통과하고, 남은 잔류악취물질을 약품을 이용하여 제거하는 약품실
    을 포함하는 악취처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 약품실에 목초액이 공급되는
    악취처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 악취유도수단은
    악취물질을 저장하는 악취저장탱크 및
    상기 해수실과 악취저장탱크를 연결하는 제1연결관을 포함하는
    악취처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 악취유도수단은
    교반장을 더 포함하는
    악취처리장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 악취유도수단은
    악취저장탱크 및 교반장의 악취물질을 해수실로 유도하는 송풍기를
    더 포함하는
    악취처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 해수공급수단은
    해수를 저장하는 해수탱크;
    해수를 해수실로 공급하는 해수펌프 및
    상기 해수탱크, 해수펌프 및 해수실을 연결하는 해수연결관을
    포함하는
    악취처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 해수공급수단은
    상기 해수실 내부에 위치되며 해수를 공급하기 위한 살수장치를
    더 포함하는
    악취처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 해수실 및 약품실은 복수로 구비되고
    상기 복수의 해수실 및 약품실에 의하여 순차적으로 악취물질이 정화되며,
    마지막에 악취물질을 배출할 수 있도록 배출구를
    더 포함하는
    악취처리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 약품실과 해수실을 연결하는 제2연결관 및
    약품을 공급하기 위한 약품공급수단을
    더 포함하는
    악취처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 약품공급수단은
    상기 약품실에 약품을 분사하는 약품분사장치 및
    상기 약품실로 약품을 공급하기 위한 약품공급관을
    포함하는
    악취처리장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015108348A1 (ko) * 2014-01-20 2015-07-23 부경대학교 산학협력단 해수와 목초액을 이용한 악취처리장치
WO2015156481A1 (ko) * 2014-04-07 2015-10-15 부경대학교 산학협력단 경제성과 처리 효율성을 높인 악취처리장치

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WO2015108348A1 (ko) * 2014-01-20 2015-07-23 부경대학교 산학협력단 해수와 목초액을 이용한 악취처리장치
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