KR20140145161A

KR20140145161A - 배기 가스의 처리 방법

Info

Publication number: KR20140145161A
Application number: KR1020147029050A
Authority: KR
Inventors: 다케오 구루시마
Original assignee: 다케오 구루시마
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-12-22
Also published as: WO2013140653A1; JPWO2013140653A1; US20150064084A1; EP2835172A4; EP2835172A1; JP2019013920A; CN104220146A

Abstract

종래부터의 문제점이 해결된, 자동차 배출 가스 이외의 각종 배출 가스로부터 악취를 제거하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 강알칼리 전해수를 포함하는 수용액을 사용한 배기 가스 처리 장치에 있어서, 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물에, 배기 가스를 직접 접촉시키고 혼합시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스의 처리 방법이다.

Description

배기 가스의 처리 방법{METHOD FOR TREATING DISCHARGE GAS}

본 발명은 도장(塗裝) 공정 등으로부터 배출되는 배기 가스의 처리 방법에 관한 것이다.

종래부터 배기 가스에 포함되는 산성 물질을 제거하기 위한 약제 투입 방식, 살수 샤워 방식 등의 이른바 습식 세정 방법에서는, 배기 가스를 가성 소다 용액 등에 통과시켜, 중화 반응으로 제거하는 방법이 일반적으로 행해지고 있다.

한편, 배기 가스의 악취 대책으로서는, 세정법, 흡착법, 연소법, 응축법, 생물 탈취법, 오존 탈취법, 광 촉매 탈취법, 플라즈마 탈취법, 소·탈취 제법 등이 있다.

대상이 되는 배기 가스도 극히 다양하여, 축산 농업, 비료·사료 제조 공장, 식료품 제조 공장, 고무 공장, 도장·인쇄공장. 목공 공장, 주물(鑄物) 공장, 쓰레기 처리장, 분뇨 처리장, 식육 시장, 컴포스트(compost)화 시설, 정화조, 클리닝 공장, 음식점 등, 이들 기업으로부터 배출되는 배기 가스는 악취 대책이 문제가 되고 있다.

배기 가스로부터의 악취 발생에는 프로세스의 복잡성도 있어서, 전술한 방법에 의한 대책이 곤란한 케이스가 많고, 문제 해결에는 도달하고 있지 않은 것이 현재 실정이다.

특히 고온 하에서의 도장 인화 공정 등으로부터의 배기 가스는 악취 제거가 곤란하여, 주변 지역으로부터의 불평과 분쟁이 끊이지 않고, 도장 사업자에게 사업 존속의 기반을 흔드는 문제가 되고 있다.

그러나, 배기 가스로부터의 악취의 원인 물질에는 다양한 종류가 있어, 종류가 상이한 원인 물질 모두에 효과적인 방법은 없다.

또한, 만일 어떤 원인 물질에 대하여 적합한 방식이 있다고 해도 그 효과를 발휘하기 위해서는 세밀하게 관리할 필요가 있는 등 많은 난제가 있다.

예를 들면, 세정법은 많은 분야에서 사용되고 있지만, 특히 동식물 부패취나 화학 공장 등의 단일 성분의 악취의 제거에 적절하지만, 유기용제취나 타는 냄새 등의 제거에는 일반적으로 적합하지 않은 것으로 알려져 있다.

종래부터 세정법은 단독으로 사용되고 있지만 다른 탈취 방법과 조합하여 사용되는 경우도 많으며, 고농도의 악취를 세정법＋흡착법으로 탈취하는 방법(특허 문헌 1 참조)은 잘 알려져 있다.

또한, 탈취 장치의 전처리(前處理)로서는, 기체의 냉각, 가습, 더스트나 미스트(mist)의 포집 등의 목적으로 사용되는 경우도 많다.

그러나, 어느 탈취 방법, 탈취 장치에 있어서도 목표로 하는 탈취 성능을 계속적으로 확보하기 위해서는, 적절한 운전 관리나 보수가 중요하다.

이와 같이, 각종 배기 가스의 악취 대책에는 수많은 방법이 알려져 있지만 각종 문제가 존재한다.

일본공개특허 제2010-075879호 공보

이미 설명한 바와 같이, 종래의 약제 투입 방식, 살수 샤워 방식 등의 이른바 습식 세정 방법은, 배기 가스를 가성 소다 용액 등에 통과시켜, 중화 반응으로 제거하는 방식이지만, 이와 같은 방법에서는 다량의 약품을 물에 용해하여 사용하여, 기기 관리에도 많은 장치나 수고를 해야하고, 비용이 많이 든다.

본 발명은, 이와 같은 종래부터의 문제점을 해결할 수 있는, 자동차 배출 가스 이외의 다양한 배출 가스로부터 악취를 제거하는 방법, 즉 축산 농업, 비료·사료 제조 공장, 식료품 제조 공장, 고무 공장, 도장·인쇄 공장, 목공 공장, 주물 공장, 쓰레기 처리장. 분뇨 처리장, 식육 시장, 컴포스트화 시설, 정화조, 클리닝 공장, 음식점 등의 기업으로부터 배출되는 배기 가스로부터의 악취를 제거하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 문제점을 해결하기 위한 수단은, 구체적으로는 하기와 같은 것이다.

(1) 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 사용한 배기 가스 처리 장치에 있어서, 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP(Oxidation Reduction Potential)는 0 mV 이하로 유지된 물에, 배기 가스를 직접 접촉시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스의 처리 방법.

(2) 배기 가스를 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물에, PH가 9.5 이상이며, 또한 ORP는 0 mV로부터 -960 mV인 강알칼리 전해수를 첨가하여, 상기 PH가 9 이상이며, 또한 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물로 만들고, 이것을 순환시키고 재이용하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 배기 가스의 처리 방법.

(3) 상기 첨가하는 강알칼리 전해수가 PH 11로부터 14이며, 또한 ORP가 -200 mV로부터 -960 mV인 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 배기 가스의 처리 방법.

(4) 배기 가스를 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터, 석출물을 분리하고 회수하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스의 처리 방법.

(5) 배기 가스를 고속 기류에 실어서 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP가 0 mV 이하로 유지된 물에 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜 강제로 교반 혼합시킨 후, 배기 가스를 직접 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터, 석출물을 분리하고 회수하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스의 처리 방법.

(6) 배기 가스가 100℃ 내지 300℃의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스의 처리 방법.

(7) 상기 (1)∼(6) 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스의 처리 방법을 실시하기 위한 배기 가스 처리 장치로서, 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 저류하는 저류조(1)와, 상기 저류조(1)의 상부에 설치된 배기 가스를 도입하는 케이싱(24)과, 상기 케이싱(24) 내에 배기 가스를 도입하기 위한 배기 팬(흡인 팬)(8)과, 상기 케이싱(24) 내에 도입된 배기 가스를 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 접촉시켜 혼합시키는 접촉·혼합부로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.

(8) 상기 저류조(1)에 강알칼리 전해수를 공급하는 강알칼리 전해수 생성기(13)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 (7)에 기재된 배기 가스 처리 장치.

(9) 상기 접촉·혼합부가, 그 정상부에 배기 팬(흡인 팬)(8)이 접속되고, 그 내벽부에 아래 방향으로 경사지고 돌출되어 설치된 충돌판(4)을 가지는 통형의 스크러버(scrubber)(2)와, 그 스크러버(2)의 하단부(5) 근방에 설치된 반사판(또는, 소용돌이 판)(6)으로 구성되고, 상기 스크러버(2)는 그 하단부(5)가 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물의 수면과 근소한 간극(3)을 형성하여 상기 저류조(1) 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 배기 가스 처리 장치.

(10) 상기 접촉·혼합부가, 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 펌프(19)를 통하여 살포하는 샤워 노즐(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 배기 가스 처리 장치.

(11) 상기 접촉·혼합부가, 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 배기 가스를 실은 공기류(16)를 도입하여 버블링(bubbling)하는 덕트(duct)(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 배기 가스 처리 장치.

본 발명의 배기 가스의 탈취 방법은, 자동차 배출 가스 이외의 상기한 다양한 배출 가스 모두를 그 대상으로 하는 것이지만, 그 중에서도 축산 농업, 비료·사료 제조 공장, 식료품 제조 공장, 고무 공장, 도장·인쇄 공장, 목공 공장, 주물 공장, 쓰레기 처리장, 분뇨 처리장, 식육 시장, 컴포스트화 시설, 정화조, 클리닝 공장, 음식점 등의 기업 공정으로부터의 배기 가스, 또는 도장 공정, 특히 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스의 탈취 방법으로서 유효하다.

이하에서는, 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스의 탈취 방법을 예로 들어 설명한다.

상기 소부 도장 공정에서의 악취는, 주로 배기 가스 중에 포함되는 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물), 용제, 공정에서 생기는 알데히드 성분(악취 방지법으로 규정)에 의한 것이다. 우리는 상기 소부 도장 공정에서의 악취 대책에 대하여 예의(銳意) 연구를 거듭하여, 상기 배기 가스를 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 접촉시킴으로써 거기에 함유되는 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 슬러지로서 석출시키고, 분리시키고, 또한 아울러 상기 배기 가스의 악취도 극히 효과적으로 제거하는 방법을 발견하였다.

또한 본 발명에서는 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스를 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 접촉시킬 때, 강알칼리 전해수를 포함하는 물이 고온의 배기 가스의 온도를 흡수하고 저온화함으로써, 상기 배기 가스의 악취도 극히 효과적으로 제거하는 것을 발견하였다.

본 발명에 의하면, 상기 배기 가스를, 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물과 접촉시켜, 상기 배기 가스 중의 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출하고, 분리시켰다.

이 때, 상기 배기 가스를 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP가 0 mV 이하로 유지된 물에 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 강제로 교반 혼합시켜, 상기 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출하고, 분리시키는 것이 특히 효과적이다.

또한, 상기 배기 가스와 접촉하는 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물에, 첨가제로서, 탄소수가 1∼12인 알코올, 특히 이소프로필알코올을, 상기 물 100부(중량)에 대하여 0.01∼10 부(중량) 첨가하면, 상기 석출물의 기벽(器劈)으로의 부착 및 상기 석출물에 의한 배관 막힘 방지에 유효하다.

본 발명의 배기 가스의 탈취 방법에 의하면, 상기 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출하고, 분리시킴과 동시에 상기 배기 가스의 악취도 완전히 제거되는 지금까지의 처리 방법에서는 전혀 예상할 수 없는 효과를 발휘할 수 있다(그리고, 상기 배기 가스 중의 악취의 원인의 하나로 되는 알데히드는 상기 알칼리 전해수를 포함하는 물로 처리될 때 알돌 축합 반응에 의해 고분자화하여 상기 석출물 중에 받아들여짐으로써 악취가 제거되는 것으로 추정된다).

이 효과에 의하여, 특히 고온 하에서의 도장 인화로부터의 배기 가스의 악취에 의한, 주변 지역으로부터의 불평과 분쟁은 완전히 해결되므로, 특히 도장 업계에 있어서 본 발명이 행하는 역할은 극히 크다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기 가스 처리 장치의 단면 및 강알칼리 이온수 생성 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 샤워식 배기 가스 처리 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 버블링(bubbling)식 배기 가스 처리 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 석출물의 침전 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명자는 배기 가스 포집용 순환수로서, 강알칼리 전해수를 첨가한, PH가 9 이상이며 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물을 사용함으로써, 특히 소부(baking) 도장 공정으로부터의 배기 가스의 경우, 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출시키고, 또한 배기 가스의 악취도 완전히 제거되는 처리 방법을 발견하여, 본 발명을 완성시킨 것이다.

본 발명자가 예의(銳意) 검토한 바에 의하면, 종래의 순환수(수도수(水道水))에서의 포집과는 달리, 특정한 작용을 가지는 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 사용함으로써, 특히 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스의 경우, 효율적이며 또한 유효하게 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출시키고 분별할 수 있으며, 또한 배기 가스의 악취도 완전히 제거 가능하게 된 것이다.

본 발명에 있어서는 배기 가스와 접촉하는 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 PH가 9 이상, 바람직하게는 11 이상, 가장 바람직하게는 12 이상이다. PH의 상한은 14 정도로 되어 있고, 이 정도의 PH까지는 사용 가능하다.

또한 그 ORP는 0 mV 이하, 바람직하게는 0 mV로부터 -960 mV, 더욱 바람직하게는 -200 mV로부터 -960 mV일 필요가 있다.

PH가 9 미만, 또는 ORP가 0 mV를 초과하면 배기 가스와 접촉해도 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출시키는 능력이 부족하여 충분히 분리할 수 없고, 또한 악취도 완전히 제거할 수 없으므로, 바람직하지 않다.

여기서 PH는 물의 산성·알칼리성을 나타내는 척도이며, ORP는 산화 환원 전위의 단위이다. 어떤 물질의 ORP가 0 mV 이하이면 환원력이 있고, 0 mV를 초과하면 산화력을 가지는, 시판 중인 어떠한 계측기도 사용할 수 있다.

본 발명자는 계측기로서는 도아티케이케이 가부시키가이샤에서 제조한 HM-30P형의 PH계와 RM-30P형의 ORP계를 사용하여 측정하였다.

본 발명에서는, 배기 가스는 배기 팬(흡인 팬)(도 1의 8 참조)에 의해 흡인·포집되고, 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜 교반됨으로써 반응하고, 후술하는 메카니즘에 의해 배기 가스 중으로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)이 분리·회수되고, 나아가서는 악취도 완전히 제거된다.

본 발명에 사용하는 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 순환·재이용하는 것이 경제적으로 바람직하다. 또한 상기 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출시키고 분리한 후에도 미세한 입상(粒狀)의 성분이 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 포함되는 경우가 있지만 특별히 문제는 없다.

본 발명에 있어서는, 배기 가스와 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 직접 접촉시킬 뿐만 아니라, 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜 교반시키는 것이 상기 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출·분리하고, 동시에 악취를 제거하는 면에서 바람직하다.

예를 들면, 배기 가스는 배기 팬(흡인 팬)(도 1의 8 참조)에 의해 발생시킨 고속 기류에 포집되고, 바람직하게는 초속 10 m/초 이상의 고속 기류에 실려서 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시키고 교반시킴으로써, 배기 가스 중의 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)의 분리가 발생한다(도 1 참조).

배기 가스에는 유기물이나 무기 필러(filler)로 구성되어 있는 미립자가 함유되어 있으며, 이 배기 가스는 탈취 장치의 배기 팬(흡인 팬)(도 1의 8 참조)에 의해 만들어지는 기류(도 1의 16 참조)를 타고 교반 혼합부(도 1의 18 참조)에 끌어들여지고, 이 교반 혼합부에서 생기는 더욱 바람직하게는 30 m/초 이상의 고속 기류의 움직임에 의해(그리고, 이 때 상기 기류(16)는, 좁은 간극(3)을 통과할 때 고속화되고 레이놀즈 효과에 의해 난류가 되고, 또한 부압을 발생시켜 상기 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 빨아올려서 상승시킨다), 배기 가스와 강알칼리 전해수를 포함하는 물이 직접 고속으로 접촉하고 충돌함으로써, 강제 교반 혼합이 창출되고, 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 배기 가스에 강하게 부딪히고, 배기 가스로부터 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 석출시키고, 이와 동시에 악취를 제거한다.

다음으로, 강알칼리 전해수에 대하여 설명한다.

본 발명에서 사용하는 통상의 강알칼리 전해수 생성기에서 얻어지는 강알칼리 전해수는, 그 PH가 9.5 이상이며, 또한 ORP는 0 mV로부터 -960 mV, 바람직하게는 PH가 11로부터 14, 또한 ORP가 -200 mV로부터 -960 mV일 필요가 있다. ORP는 -960 mV 이하라도 된다.

강알칼리 전해수는 물과 전기에 의해 제조(생성)되고, 원리·제법은 널리 공개되어 있으며 주지의 기술이다.

강알칼리 전해수를 생성할 때 사용하는 전해질로서 바람직한 전해질은 탄산 칼륨이며, 이 수용액을 원수(原水)로 하여 강알칼리 전해수 생성기에 공급된다. 탄산 칼륨을 전해질로서 사용하지만, 생성된 강알칼리 전해수에는 탄산 칼륨은 포함되지 않는다. 화학 합성 물질을 전혀 포함되지 않으므로 BOD(생물화확적 산소요구량), COD(화학적 산소 요구량), N-헥산(오일 함유량), SS(부유성 물질)의 값은 제로이다.

본 발명에 사용하는 강알칼리 전해수는, PH와 ORP는 각각 독자적으로 컨트롤이 가능한 것이며, 그 특정 PH와 특정 ORP를 가지는 것에 의해 전자를 다량으로 가지고 강력한 분자간 인력(전자 박리 작용)이 있으며, 그 작용에 의해 살균 효과를 가지고, 또한 용존 수소량이 많고 용존 산소량은 적기 때문에 전해수 자체의 부패를 방지하고 악취 제거 작용이 있다.

그리고, 알칼리 전해수의 온도는 40℃∼70℃가 바람직하지만, 40℃ 이하일 수도 있다.

본 발명의 배기 가스의 처리 방법에 의하면, 주변 환경에 악취를 확산시키지 않고, 보다 양호한 작업 환경 및 주변 환경을 제공할 수 있다.

또한, 석출, 분리한 도료 성분(유기 성분 단독, 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)은, 수동으로 또는 자동적으로 분리할 수 있고, 분리한 성분은 건조 후, 시멘트 등의 부재료에 이용할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시형태를 도 1∼4에 기초하여 설명한다.

실시예 1

멜라민계 수지 소부 도장 배기 가스(이하, 간단히 배기 가스라고 함)를, 도 1의 배기 가스 처리 장치를 사용하여, 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9.5∼10이며, 또한 ORP가 -200 mV∼-960 mV로 유지된 물을 사용하여 8시간 연속 처리한 바, 처리 후의 상기 배기 가스는 악취가 전혀 느낄 수 없을 만큼 탈취 효과가 인정되었다.

또한, 석출, 분리한 도료 성분(유기 성분 단독, 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)은, 약간 기벽에 부착되어 있었지만, 침전물로서 용이하게 회수되었다.이 침전물도 악취를 느낄 수 없었다.

다음으로, 도 1의 배기 가스 처리 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1에 있어서 배기 가스 처리 장치(17)는, 크게는 순환수(12)(강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9.5∼10이며, 또한 ORP가 -200 mV∼-960 mV로 유지된 물)를 저장한 저류조(1)와 스크러버(기액 분리 장치)(2)와 분리조(9)로 구성되어 있다.

배기 가스 처리 장치(17)에서는, 배기 팬(흡인 팬)(8)으로부터 공기를 배기함으로써 스크러버(2) 중은 부압이 되고, 스크러버(기액 분리 장치)(2)의 하단부(5)와 순환수(12)의 수면으로 형성되는 근소한 간극(3)을 통해 화살표로 나타내는 고속의 공기류(16)가 생긴다.

소부 도장 공정으로부터의 배기 가스는 이 기류(16)를 타고, 스크러버(기액 분리 장치)(2)의 하단부(5)와 순환수(12)의 수면으로 형성되는 근소한 간극(3)으로부터 스크러버(기액 분리 장치)(2)로 끌어들여지고(이 때, 상기 기류(16)는 상기 근소한 간극(3)을 통과할 때 10 미터/초 이상에 도달하는 고속 기류가 된다), 상기 간극(3) 근방에 설치된 반사판(6)(또는, 소용돌이 판)에 의해 형성된 교반 혼합부(18)에서, 10미터/초 이상에 도달하는 스피드의 고속 기류와 순환수(12)와 배기 가스가 그 반사판(6)(또는, 소용돌이 판)을 따라 강하게 회전하면서 강제로 교반 혼합된다.

또한 고속 기류에 실린 배기 가스가 혼합된 순환수(12)는, 스크러버(기액 분리 장치)(2) 내의 충돌판(4)에 충돌하여, 기세가 약해지고, 도료 성분(유기 성분 단독, 유기 성분과 무기 성분의 혼합물)을 포집한 순환수(12)는 물방울이 되어 낙하하고, 스크러버(기액 분리 장치)(2)의 낙하구(7)로부터 분리조(9)로 흐른다. 이 공정 사이에 유기 성분이나 유기 성분과 무기 성분의 혼합물(이하, 슬러지라고 함)이 석출 분리된 배기 가스는 배기 팬(흡인 팬)(8)에 의해 대기로 배기 방출된다.

분리조(9)에는 댐(dam)(10)이 설치되어 있다. 댐(10)은 수조(1)의 바닥에 장착되고, 상부는 수면으로부터 수심의 1/4 정도가 잠기고 있다. 그러므로, 침강 한 비중이 무거운 유기 성분과 무기 성분의 혼합물의 슬러지는 수류가 댐(10)에 의해 가로막혀 그 바로 앞에 모이고, 한편 부상한 비중이 가벼운 유기 성분의 슬러지는 흐름을 타고 분리조(9)의 내벽면에 모인다.

분리조(9)의 하류에는 저류조(1)와 연통되는 배관(11)을 설치하고 이것을 경유하여 배기 가스 처리 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 상기 저류조(1)로 복귀하여 다시 포집용 순환수(12)가 된다.

분리조(9)에서는, 침강체로 변성된 비중이 무거운 상기 슬러지는 댐(10)에, 부유체로 변성된 비중이 가벼운 상기 슬러지는 분리조(9)의 내벽면에 머물어 퇴적되므로, 그것을 자동으로 또는 수동으로 배출한다.

도 1에서는, 교반 혼합부(18)에서 강제 교반 혼합 작용이 순조롭게 창출되기 위하여, 저류조(1)의 순환수(12)의 수면을 제어하여 상기 간극(3)을 조정하고, 이와 함께 순환수(12)의 PH와 ORP를 조정하기 위하여, 강알칼리 전해수 생성기(13)로부터 강알칼리 전해수(26)를 적절하게 공급하고 있다.

소부 도장 공정으로부터의 배기 가스의 강알칼리 전해수(26)를 포함하는 물(즉, 순환수(12))에 의한 분리 메카니즘에 대해서는, 다음과 같이 생각할 수 있다.

1) 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스 중의 유기 성분 단독 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물이 강알칼리 전해수(26)를 포함하는 물(즉, 순환수(12))에 강하게 부딪혀서 상기 배기 가스로부터 석출되고 분리된다.

그리고, 상기 배기 가스 중의 악취의 원인으로 되는 알데히드는, 상기 알칼리 전해수를 포함하는 물로 처리될 때 알돌 축합 반응에 의해 고분자화하여, 상기 석출물 중에 받아들여짐으로써 악취가 제거되는 것으로 추정된다.

본 발명자가, 단락 0061∼0074에서 설명한 바와 같이 도 1의 구조의 배기 가스 처리 장치(17)를 사용하여 배기 가스를 처리한 후, 스크러버(기액 분리 장치)(2)의 낙하구(7) 근방의 분리조(9)의 바닥부 부근으로부터 채취한 순환수(12)를 관찰한 바, 유기 성분과 무기 성분의 혼합물로 석출되고 침전물이 되어 있는 것이 관찰되었다(도 4 참조).

침전물(27)을 분석한 바 Si, S, Ca, Cr, Fe, Cu, Zn 등의 성분이 확인되었다.

표 1은 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스로부터 석출한 슬러지의 함유 금속 측정값이다.

[표 1]

또한, 도 1에서는, 본 발명의 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 사용하므로, 저류조(1) 중의 순환수(12)는 부패가 발생하지 않고, 주변 환경에 악취를 확산시키지 않으며, 보다 양호한 작업 환경 및 주변 환경을 제공할 수 있고, 클로즈드 시스템(closed system)이 가능하게 되고, 연간을 통해 순환수(12)의 교환을 필요로 하지 않아 경비 부담은 감소하였다.

배기 가스 처리에 강알칼리 전해수(26)를 포함하는 물을 사용하면, 이것이 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스에 강하게 부딪혀서, 배기 가스 중으로부터 유기 성분 단독 또는 유기 성분과 무기 성분의 혼합물을 석출하여 침전물이 된다.

실시예 2

도 2의 샤워식 배기 가스 처리 장치를 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리한 바, 실시예 1보다는 약간 뒤떨어지지만 처리 후의 상기 배기 가스는 악취를 느낄 수 없을 만큼의 탈취 효과가 인정되었다.

또한, 석출, 분리한 도료 성분(유기 성분과 무기 성분의 혼합물)은, 약간 기벽에 부착되어 있었지만, 침전물로서 용이하게 회수되었다. 이 침전물도 악취를 느낄 수 없었다.

[비교예 1]

강알칼리 전해수 대신 수도수를 사용한 점 이외에, 실시예 1대로 실시한 바, 석출물은 현탁(懸濁) 상태이며, 악취가 있어, 탈취 효과가 인정되지 않았다.

[비교예 2]

강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9.5∼10이며, 또한 ORP가 ＋200 mV로 유지된 물을 사용한 점 이외에, 실시예 1대로 실시한 바, 석출물은 현탁 상태이며, 악취가 있어, 탈취 효과가 인정되지 않았다.

실시예 3

첨가제로서 이소프로필알코올을 강알칼리 전해수를 포함하는 물 100부(중량)에 대해 1부(중량) 사용한 점 이외에, 실시예 1대로 실시한 바, 실시예 1의 효과에 더하여 생성되는 석출물의 기벽으로의 부착을 현저하게 경감할 수 있었다.

[산업상 이용가능성]

악취의 대기 중으로의 확산을 억제하는 관점에서, 탈취 대책은 필수적인 수단이다. 유기용제 등의 악취 물질은, 포집에 비용이 들므로, 중소 기업에서는 탈취 대책이 진행되고 있지 않은 것이 현재 실정이다. 본 발명은 관리나 유지에 있어서 종래의 배기 가스 처리 방법보다 현저하게 유효하기 때문에, 특히 소부 도장 공정으로부터의 배기 가스의 탈취 방법으로서 극히 큰 효과를 기대할 수 있다.

1: 저류조 2: 스크러버(기액 분리 장치)
3: 간극 4: 충돌판
5: 하단부 6: 반사판
7: 낙하구 8: 배기 팬(흡인 팬)
9: 분리조 10: 댐
11: 배관 12: 순환수
13: 강알칼리 전해수 생성기 14: 원수
15: 슬러지 16: 배기 가스를 실은 공기류
17: 배기 가스 처리 장치 18: 교반 혼합부
19: 펌프 20: 샤워 노즐
21: 샤워 22: 기수(氣水) 분리막
23: 덕트 24: 케이싱
25: 샤워 영역 26: 강알칼리 전해수
27: 유기 성분과 무기 성분의 혼합물의 석출물
28: 용기 29: 강알칼리 전해수를 포함하는 물

Claims

강알칼리 전해수를 포함하는 물을 사용한 배기 가스 처리 장치에 있어서, 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP(Oxidation Reduction Potential)는 0 mV 이하로 유지된 물에, 배기 가스를 직접 접촉시켜 혼합시키는,
배기 가스의 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 배기 가스를 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물에, PH가 9.5 이상이며, 또한 ORP는 0 mV로부터 -960 mV인 강알칼리 전해수를 첨가하여, 상기 PH가 9 이상이며, 또한 ORP는 0 mV 이하로 유지된 물로 만들고, 이것을 순환시켜 재이용하는, 배기 가스의 처리 방법.
제2항에 있어서,
첨가하는 상기 강알칼리 전해수가 PH 11로부터 14이며, 또한 ORP가 -200 mV로부터 -960 mV인, 배기 가스의 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기 가스를 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터, 석출물을 분리하고 회수하는, 배기 가스의 처리 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기 가스를 고속 기류에 실어서 강알칼리 전해수를 포함하고 PH가 9 이상이며, 또한 ORP가 0 mV 이하로 유지된 물에 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜 강제로 교반 혼합시킨 후, 상기 배기 가스를 직접 접촉시킨 후의 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터, 석출물을 분리하고 회수하는, 배기 가스의 처리 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기 가스가 100℃로부터 300℃의 온도를 가지는, 배기 가스의 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스의 처리 방법을 실시하기 위한 배기 가스 처리 장치로서,
강알칼리 전해수를 포함하는 물을 저류(貯留)하는 저류조(1);
상기 저류조(1)의 상부에 설치된 배기 가스를 도입하는 케이싱(24);
상기 케이싱(24) 내에 배기 가스를 도입하기 위한 배기 팬(흡인 팬)(8); 및
상기 케이싱(24) 내에 도입된 배기 가스를 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 접촉시켜 혼합시키는 접촉·혼합부
로 구성되는 배기 가스 처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 저류조(1)에 강알칼리 전해수를 공급하는 강알칼리 전해수 생성기(13)를 포함하는, 배기 가스 처리 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 접촉·혼합부가, 그 정상부에 배기 팬(흡인 팬)(8)이 접속되고, 그 내벽부에 아래 방향으로 경사지고 돌출되어 설치된 충돌판(4)을 가지는 통형의 스크러버(scrubber)(2)와, 상기 스크러버(2)의 하단부(5) 근방에 설치된 반사판(또는, 소용돌이 판)(6)으로 구성되고, 상기 스크러버(2)는 그 하단부(5)가 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물의 수면과 근소한 간극(3)을 형성하여 상기 저류조(1) 상에 설치되어 있는, 배기 가스 처리 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 접촉·혼합부가, 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 펌프(19)를 통하여 살포하는 샤워 노즐(20)로 구성되는, 배기 가스 처리 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 접촉·혼합부가, 상기 저류조(1)에 저류된 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 배기 가스를 실은 공기류(16)를 도입하여 버블링(bubbling)하는 덕트(duct)(23)로 구성되는, 배기 가스 처리 장치.