KR20150055463A - Multi treating type malodorous gas treatment apparatus for preventing white smoke and method for treating malodorous gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 악취처리장치 및 악취처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기체가 함유하고 있는 악취 성분을 화학반응을 통해 제거하는 악취처리장치 및 악취처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a malodor treatment apparatus and a malodor treatment method, and more particularly, to a malodor treatment apparatus and a malodor treatment method which remove a malodorous component contained in a gas through a chemical reaction.
악취유발 기체는 황화수소(H2S), 메르캅탄류(R-SH), 아민류(R3-N) 등 기타 자극성 있는 물질을 포함하는 기체로, 사람의 후각을 자극하여 불쾌감이나 혐오감을 준다. 최근 들어 산업화, 도시화와 함께 날로 증가하는 환경오염 문제로 인해 악취로 인한 문제는 소음과 함께 가장 보편적인 민원대상이 되고 있는데, 특히 정유공장, 화학공장, 하수처리장, 분뇨 및 축산폐수처리장, 매립장 등의 장소를 중심으로 발생되는 악취는 심각한 문제가 되고 있다.The odor-inducing gas is a gas containing hydrogen sulfide (H 2 S), mercaptans (R-SH), amines (R 3 -N) and other irritants. In recent years, due to increasing industrial pollution and urbanization, pollution problems have become the most common complaints along with noise. Especially, refineries, chemical plants, sewage treatment plants, manure and animal wastewater treatment plants, landfill sites The odor generated around the place of the water is a serious problem.
악취유발 물질 가운데 가장 흔한 것으로는 암모니아(NH3)를 들 수 있으며, 이 밖에도 계란 썩은 냄새가 나는 황화수소(H2S), 야채 썩은 냄새가 나는 메르캅탄류(R-SH), 생선 냄새와 유사한 아민류(R3-N) 등이 있다.Ammonia (NH 3 ) is the most common odor-causing substance, and hydrogen sulfide (H 2 S), which is an odorous odor of eggs, mercaptans (R-SH) They include amines (R 3 -N).
악취유발 기체를 제거하기 위한 대표적인 시설물로는 스크러버(scrubber)가 있다. 종래의 스크러버의 경우, 악취성분을 제거하는데 사용되는 화학약품의 급격한 소모로 인해 고가의 화학약품을 주기적으로 보충하여야 하기 때문에 운영비용이 증가한다는 문제점이 있다. A typical facility for removing odor-causing gases is a scrubber. In the case of the conventional scrubber, there is a problem that operating costs are increased because expensive chemicals are required to be replenished periodically due to rapid consumption of chemicals used to remove odorous components.
그리고, 종래의 스크러버는 처리 효율을 높이기 위해 여러 가지 화학 약품을 이용하는데, 이러한 화학 약품들은 처리 과정에서 백연을 발생시켜 대기 오염을 유발하는 문제가 있었다.Conventional scrubbers use various chemicals in order to increase the treatment efficiency. These chemicals have a problem of causing air pollution by generating white smoke in the process.
또한, 이 밖에도 종래의 스크러버는 처리과정에서 필연적으로 발생하는 화학약품 및 악취성분을 함유한 폐수가 별도의 처리과정 없이 배출됨으로써 수질오염 등 또 다른 종류의 환경오염을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다.In addition, the conventional scrubber has a problem that waste water containing chemical agents and odorous components necessarily generated in the process is discharged without a separate treatment process, thereby causing another kind of environmental pollution such as water pollution.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기체가 함유하고 있는 악취성분의 처리효율이 향상된 악취처리장치 및 악취처리장치를 제공하는 것이다..A problem to be solved by the present invention is to provide a malodor processing apparatus and a malodor processing apparatus with improved treatment efficiency of a malodor component contained in a gas.
본 발명의 악취처리장치는 유입구와 배출구를 갖는 처리용기; 상기 유입구를 통해 유입되어 상기 배출구를 향해 진행되는 기체의 이동 경로상에 차례로 구비된 제1노즐 및 제2노즐을 포함하고, 상기 제1노즐은 N계 화합물과 반응하는 산성 용액을 분사하고, 상기 제2노즐은 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 분사한다.The malodor processing apparatus of the present invention comprises a processing vessel having an inlet and an outlet; A first nozzle and a second nozzle which are sequentially disposed on a moving path of a gas flowing through the inlet and advancing toward the outlet, wherein the first nozzle injects an acidic solution reacting with the N-based compound, The second nozzle injects at least one of a basic solution and an oxidant solution that react with the S-based compound.
본 발명의 악취처리방법은 처리하고자 하는 기체에 N계 화합물과 반응하는 산성 용액을 가하는 1차 처리단계; 및 상기 1차 처리된 기체에 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 가하는 2차 처리단계를 포함한다.The method for treating odors of the present invention includes a first treating step of adding an acidic solution to be reacted with an N-based compound to a gas to be treated; And a secondary treatment step of adding at least one of a basic solution and an oxidant solution that reacts with the S-based compound to the primary treated gas.
본 발명의 악취처리장치 및 악취처리방법은 처리대상 기체에 산성 용액과 염기성 용액을 차례로 가하여 처리 과정에 장애가 되는 불필요한 산, 염기의 생성을 차단함으로써, 처리 효율을 향상시키고, 화합약품의 투입량을 최소화하고 운영비용을 절감할 수 있다. The malodor processing apparatus and the malodor processing method of the present invention can prevent the generation of unnecessary acids and bases which are obstacles to the processing by sequentially adding the acidic solution and the basic solution to the gas to be treated, thereby improving the treatment efficiency and minimizing the amount of the chemical compound And reduce operating costs.
또한, 처리 과정에서 백연의 생성을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the generation of white smoke can be prevented in the process.
또한, 기체가 함유하고 있는 악취성분을 다단계로(멀티처리방식) 처리하여 탈취효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that deodorization efficiency can be improved by treating the odor component contained in the gas in a multi-stage (multi-treatment system).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리방법을 도시한 순서도이다.1 is a view showing a configuration of a malodor processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a malodor processing method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a configuration of a malodor processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 악취처리장치는 유입구(160)와 배출구(620)를 갖는 처리용기(1)를 포함한다. 악취처리장치는 유입구(160)를 통해 유입되어 배출구(620)를 향해 진행되는 기체의 이동 경로상에 차례로 구비된 제1노즐(120) 및 제2노즐(220)을 포함할 수 있다. 제1노즐(120)은 N계 화합물과 반응하는 산성 용액을 분사하고, 제2노즐(220)은 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 분사한다.Referring to FIG. 1, a malodor processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 유입구(160)를 통해 유입되는 기체는 축산단지, 하수, 폐수 및 분뇨처리장, 산업단지, 폐기물 처리시설 등과 같은 다양한 시설물에서 생성된 악취성분을 포함하는 기체로, 예를 들어, NH3, SH, NO2, CN, OH, CHO, COOH, CO기 등을 포함할 수 있다. 특히 S, N을 갖는 분자는 취기가 강하다.The gas introduced through the
오염물질을 발생원 별로 분류해 보면, 아민류(R3-N), 트리메틸아민((CH3)3N), 디메틸아민((CH3)2NH), 암모니아류(NH3) 등의 N계 화합물은 어류, 닭똥처리 및 유기화학 제품 공정에서 발생될 수 있고, 황화수소(H2S), 메르캅탄(R-SH) 및 황화디메틸((CH3)2S), 이황화디메틸(CH3SSCH3) 등의 S계 유기화합물을 포함하는 S계 화합물은 석유정제 및 유기화학 제품공정에서 발생될 수 있다.N-based compounds such as When classified by pollutant generation source, an amine (R 3 -N), trimethylamine ((CH 3) 3 N) , dimethylamine ((CH 3) 2 NH) , ammonia flow (NH 3) It may be generated in the fish, dalttong treatment and organic chemistry processes, hydrogen sulfide (H 2 S), mercaptans (R-SH) and sulfide-dimethyl ((CH 3) 2 S) , disulfide-dimethyl (CH 3 SSCH 3) S-based compounds including S-based organic compounds can be generated in petroleum refining and organic chemical product processes.
처리용기(1)는 유입구(160)가 형성된 제1처리실(100), 제2처리실(200) 및 배출구(620)와 연결되는 제3처리실(300)을 포함한다. 또한, 처리용기(1)는 제1처리실(100)과 제2처리실(200) 사이에 제1혼합차단부(410)가 구비될 수 있고, 제2처리실(200)과 제3처리실(300) 사이에 제2혼합차단부(510)가 구비될 수 있다.The
제1혼합차단부와(410)와 제1노즐(120) 사이에는 제1기액분리부(170)가 구비될 수 있고, 배출구(620)의 전단에는 제2기액분리부(360)가 구비될 수 있다.A first gas-
제1처리실(100)은 산성 용액을 분사하여 유입구(160)를 통해 유입된 기체 중 염기성을 띠는 N계 화합물을 제거한다. 여기서 염기성을 띠는 N계 화합물로서, 암모니아(NH3), 트리메틸아민(trimethylamine, 2(CH3)3N) 등은 산성을 띠는 황산(H2SO4)과 중화 반응하여 제거될 수 있다. The
제1처리실(100)에는 산성 용액을 분사시키는 제1노즐(120) 및 제1노즐(120)의 하부측에 형성된 제1필터부(130)가 구비된다. 제1노즐(120)로부터 분사된 산성 용액이 제1필터부(130)에 흡수되어 머무름으로써, 산성 용액과 기체와의 접촉 빈도가 증가되어 처리 효율이 향상된다.The
제1저장부(110)에는 산성 용액이 저장될 수 있고, 제1공급관(150)을 통해 제1저장부(110)로부터 제1노즐(120)로 산성 용액이 공급된다. 산성 용액을 제1공급관(150)을 따라 압송시키는 펌프(140)가 구비될 수 있다. 제1공급관(150)을 단속하는 제1밸브(151)가 더 구비될 수 있다.The acid solution may be stored in the
제1저장부(110)는 황산용액(H2SO4(aq))을 수용할 수 있다. 제1저장부(110)에 외부로부터 H2SO4와 물이 공급되고, 이후 제1저장부(110) 내에서 H2SO4가 물에 용해됨으로써 황산용액(H2SO4(aq))이 제조될 수 있다.A
제1노즐(120)은 제1 공급관(150)으로부터 공급된 산성 용액을 하부로 분사한다. 제1노즐(120)의 하부에는 제1필터부(130)가 배치되고, 상부에는 제1기액분리부(170)가 배치될 수 있다.The
제1노즐(120)은 다수개가 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 5개의 노즐을 제시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 노즐은 분당 대략 50 내지 60 mL의 산성 용액을 분사할 수 있으며, 물이 분사범위는 120도에 이를 수 있다. A plurality of
제1노즐(120)은 테프론(Teflon, Polytetrafluoroethylene) 재질로 형성될 수 있다. 테프론은 내산성, 내화학성, 내열성이 탁월하여 유지 보수에 유리하다.The
제1필터부(130)는 다공성 구조로 형성될 수 있다. 이러한 다공성 구조는 기체를 통과시키면서도 함수율 또한 높기 때문에, 기체와 산성 용액간의 원활한 반응이 유도된다. 제1필터부(130)는 망상의 섬유재로 이루어질 수 있으며, 다수의 섬유재가 적층된 구조도 가능하다.The
상부로 이동하는 기체 중의 염기성 N계 물질과 제1노즐(120)에서 분사된 산성 용액 간의 반응이 활발하게 이루어진다. 이때의 반응은 주로 염기성 기체와 산성 용액 간의 중화반응이다.The reaction between the basic N-based material in the gas moving upward and the acidic solution injected from the
기액반응에 의한 산화 및 중화반응의 효율은 반응액과 기체 간의 접촉시간 및 접촉빈도와 밀접하게 관련된다. 접촉빈도를 향상시키기 위하여 무수히 많은 충전재를 소정의 반응기 내부에 넣어서 기체가 충전재층을 통과하는 동안 반응제와 접촉하도록 하는 것이 바람직하다.The efficiency of the oxidation and neutralization reaction by the gas-liquid reaction is closely related to the contact time and contact frequency between the reaction liquid and the gas. In order to improve the contact frequency, it is preferable to put a large amount of filler into a predetermined reactor so that the gas contacts the reactive agent while passing through the filler layer.
제1필터부(130)는 다수의 구체를 포함할 수도 있다. 상기 다수의 구체는 소정의 틀 내에 고정될 수도 있고, 다르게는 유입 기체에 의해 상기 틀 속에서 유동될 수도 있다. The
제1필터부(130)를 구성하는 구체는 기체의 압력에 의해 쉽게 움직일 수 있고 비표면적을 최대한 넓게 유지할 수 있도록 아주 작은 규격으로 된 유리볼(glass ball)을 사용할 수 있다. 구체의 비표면적(체적 당 구체가 차지하는 면적)이 클수록 포집효율이 향상되고, 기액반응이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 비표면적이 클수록, 구체의 설치높이가 낮아져 처리용기의 크기를 줄일 수 있으며, 공극률이 커지므로 압력손실을 낮출 수 있다. The spheres constituting the
한편, 제1필터부(130)를 통과한 기체 중에 포함된 입자상의 오염물질은 제1노즐(120)으로부터 분사된 액적, 액막, 또는 기포 상태의 산성 용액과 흡착됨으로써 제거될 수 있다.On the other hand, the particulate contaminants contained in the gas passing through the
실시예에 따라, 제1필터부(130)는 멀티필터를 포함할 수 있다. 즉, 제1필터부(130)는 다수개의 필터층으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the
제1필터부(130)는 그 상부에서 분사되는 반응액에 젖어 있는 바, 기체가 제1필터부(130)를 통과하는 과정에서, 수 개 층으로 형성되는 필터층 그 자체 내부 또는 필터층들 사이에 거품이 생성되고, 버블링(bubbling)현상에 의해 보다 원활한 기액반응이 유도될 수 있다.The
제1기액분리부(170)는 제1처리실(100)과 제2처리실(200) 사이에 배치되며, 제1처리실(100) 상부에 위치하여 산성 용액과 반응하고 나오는 기체 중에 함유되어 있는 산성 용액을 제거한다. 제1처리실(100)를 통과한 기체는 제2처리실(200)을 통과하면서 염기성 용액과 반응하게 되므로, 기체 내에 함유되어 있는 산성 용액이 제거되지 않으면 제2처리실(200)에서의 반응 효율이 떨어진다. 제1기액분리부(170)는 제1처리실(100)를 통과하며 처리된 기체 중에 액적 등의 미립자 상태로 포함된 산성 용액을 흡수하며, 따라서 제2처리실(200)로 공급되는 기체의 산성도가 낮아진다.The first gas-
제1기액분리부(170)는 본 발명의 실시예에 따라, 대략 200mm의 두께로 형성될 수 있으며 폴리프로필렌(PP,Polypropylene)재질로 이루어질 수 있다.The first gas-
제2처리실(200)는 기체에 염기성 용액 및 산화제 용액을 가하여 기체 중에 포함된 산성을 띠는 S계 화합물, 유기산 또는 유기황화합물 등을 제거한다. 여기서 악취를 내는 S계 화합물로서, 황화수소(H2S), 황화디메틸((CH3)2S), 이황화디메틸((CH3)2S2) 등이 염기성을 띠는 수산화나트륨(NaOH)용액 혹은 산화제로 이용되는 차아염소산나트륨(NaClO)과 중화 반응 및 산화-환원반응하여 제거될 수 있다. 차아염소산나트륨이 환원되면서 유기황화합물이 산화될 수 있다.The
제1처리실(100)의 상부에 형성된 제2처리실(200)에는 제2노즐(220) 및 제2노즐(220)의 하부에 배치된 제2필터부(230)가 구비될 수 있다. The
제2노즐(220)은 기체의 유동경로를 따라 반복적으로 설치될 수 있다. 이하, 제2노즐(220)은 제2-1노즐(221)과 제2-1노즐(221)로부터 분사된 반응액에 의해 처리된 기체를 다시 처리하는 제2-2노즐(222)을 포함하는 것으로 설명하나, 본 발명의 범위가 반드시 이제 한정되는 것은 아니다.The
제2-1노즐(221)에서는 산성을 띠는 기체가, 제2-2노즐(222)에서는 중성을 띠는 유기황화합물이 제거될 수 있다. 제2저장부(210)로부터 각각의 노즐(221, 222)로 반응액을 공급하기 위한 제2-1공급관(251) 및 제2-2공급관(252)과, 공급관들(251,252)에 각각 구비된 펌프(241,242)가 구비될 수 있으며, 공급관들을 단속하는 적어도 하나의 밸브(253,254)가 더 구비될 수 있다.In the second-1
제2저장부(210)는 산화제 용액인 차아염소산나트륨(NaClO)용액과 염기성 용액인 수산화나트륨(NaOH)용액이 혼합되어 수용될 수 있다. 한편, 황산용액(H2SO4)과 차아염소산나트륨(NaClO) 용액이 서로 섞이지 않도록, 제2저장부(210)는 제1저장부(110)와는 독립적으로 제공된다.The
제2-1노즐(221)은 제2처리실(200)의 하부에 배치되어 제2-1 공급관(251)을 통해 공급된 염기성 용액 및 산화제 용액을 분사시킨다. 기체 중에 포함된 S계 화합물과 염기성 용액의 반응이 이루어진다. The second-1
제2-1 노즐(221)의 하부측에는 제2-1필터부(231)가 배치될 수 있다. 제 2-1필터부(231)에서는 상부로 이동하는 기체 중 이산화황(H2S)과 제2-1 노즐(221)에서 하부로 분사된 염기성 용액 간의 반응이 이루어진다. 즉, 제2-1필터부(231)는 중화반응에 의하여 산성 기체와 염기성 용액의 반응 효율을 높인다.And the second-1 filter unit 231 may be disposed on the lower side of the (2-1)
제2-2노즐(222)은 제2처리실(200)의 상부에 배치되어, 제2-2 공급관(252)을 통해 공급된 염기성 용액 및 산화제 용액을 하부로 분사시켜 중성을 띠는 황화디메틸((CH3)2S), 이황화디메틸(CH3SSCH3) 등의 유기황화합물을 제거할 수 있다.The second -
제2-2 노즐(222)의 하부에는 제2-2필터부(232)가 배치될 수 있다. 제 2-2 필터부(232)는 상부로 이동하는 기체 중 이산화황(H2S)이 제2-2 노즐(222)에서 하부로 분사되는 산화제 용액과 반응하는 것을 돕는다. 즉, 제2-1필터부(231)는 산화-환원반응에 의하여 기체와 산화제 용액의 반응 효율을 높인다.And the second -2
제1혼합차단부(410)는 제1처리실(100)과 제2처리실(200)를 구분하며, 제1기액분리부(170) 상부에 형성될 수 있다. 제1혼합차단부(410)는 각 단계의 처리실이 서로 영향을 받지 않도록 분리하는 역할을 한다. 즉, 단별로 서로 다른 반응액이 혼합되어 반응처리 효율을 떨어뜨리는 것을 방지한다. 제1혼합차단부(410)는 제1처리실(100)과 제2처리실(200)을 구분하는 격벽(411)과, 기체가 통과될 수 있도록 격벽(411)에 형성되는 다수개의 스택(412)과, 스택(412)을 통해 기체가 유동될 수 있도록, 스택(412)과 소정의 간격을 두고 배치된 스택 커버(413)를 포함할 수 있다. 제2노즐(220)로부터 분사된 반응액은 스택(412)으로 유입되지 않고 스택 커버(413)에 맞고 비산되어 격벽(411)에 수집된다. 바람직하게는, 제1혼합차단부(410)에 의해 제1처리실(100)과 제2처리실(200) 간에는 반응액의 혼합이 완전히 차단될 수 있고, 제1혼합차단부(410)에 의한 압력손실은 6 내지 10 mmH2O 정도이다.The first
제2혼합차단부(510)는 제1혼합차단부(410)와 마찬가지로 격벽(511), 스택(512) 및 스택 커버(513)를 포함할 수 있다.The second
제1 및 제2혼합차단부(410,510)는 각각 제1 및 제2배출관(420,520)과 연결될 수 있다. 이 경우, 처리실 내에 분사된 반응액과, 반응액과의 반응에 의해 생성된 침전물이 제1 및 제2배출관(420,520)을 통해 배출되며, 제1 및 제2배출구(420,520)를 각각 단속하는 제1 및 제2배출밸브(421,521)를 구비할 수 있다. .The first and second
한편, 필터부(130,230,330)는 기액분리부(170,360)와 같은 재질로 형성될 수 있지만, 혼합차단부(410,510)에 비해 접촉면적이 넓고, 다공성이 뛰어난 구조로 형성되는 것이 바람직하다.The
제2기액분리부(360)는 제3처리실(300)를 통과한 기체가 함유하고 있는 습기를 제거한다. 제2기액분리부(360)는 처리된 기체가 배출구(620)를 통해 배출되기 전에 최종적으로 미세입자 또는 수분을 제거한다. The second gas-
제2기액분리부(360)는 제1기액분리부(170)와 구성 및 기능이 유사하지만 설치 위치에 따른 재질 및 두께가 다를 수 있다. 제2기액분리부(360)의 두께는 50mm일 수 있고, 폴리프로필렌 및 폴리비닐라이덴 디플루오라이드(PVDF, Polybinylidene difluoride)로 형성될 수 있다.The second gas-
제3처리실(300)은 제2처리실(200)의 상부에 배치되며, 배출구(620)와 연결된다. 제3처리실(300) 내에는 물을 분사하는 제3노즐(320)이 구비될 수 있다. 제3노즐(320)의 하부에는 제3필터부(330)가 배치될 수 있다. The
제3저장부(310)에는 물이 저장될 수 있고, 제3공급관(350)을 통해 제3저장부(310)로부터 제3노즐(320)로 물이 공급된다. 제3노즐(320)은 제3공급관(350)으로부터 공급된 물을 하부로 분사한다. 제3저장부(310)로부터 물을 제3공급관(350)을 따라 압송시키는 제3펌프(340)가 구비될 수 있다. 제3공급관에는 제3공급관을 단속하는 밸브(351)가 더 구비될 수 있다.Water may be stored in the
제3처리실(300)에서는 강력한 산화 작용의 원인이 될 수 있는 ClO-이온이 물에 용해된다. 이렇게 물에 용해된 ClO-이온은 다시 제2저장부(210)로 공급됨으로써 재사용이 가능하다. ClO-이온의 재사용을 위해 제2배출관(520)은 제2저장부(210) 또는 제3저장부(310)와 연결될 수 있다.A
제3노즐(320)의 하부에는 제3필터부(330)가 배치되고 제3노즐(320)의 상부에는 제2기액분리부(360)가 배치되어 악취성분이 제거된 기체로부터 수용액을 제거하여 백연이 발생하는 것을 방지할 수 있다.A
한편, 제3공급관(350)을 통해 ClO-가 용해된 물을 다시 제3저장부(310)로 이동시켜 재사용할 수 있다. ClO-이온을 제2저장부(210)로 재주입할 수 있어 화학약품의 지속적인 투입 없이도 기체로부터 악취성분을 효율적으로 제거할 수 있다.On the other hand, the ClO < - > -dissolved water can be transferred to the
이 외에도 제3처리실(300)에는 배출구(620)와의 사이에 제2기액분리부(360)가 배치되어 악취성분이 제거된 기체로부터 수용액을 제거하여 백연 발생을 방지할 수 있다.In addition, a second gas-
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 악취처리방법에 대해 자세히 설명한다.Next, the malodor processing method according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 악취처리방법은 처리하고자 하는 기체에 N계 화합물과 반응하는 산성 용액을 가하는 1차 처리단계(S1) 및 1차 처리된 기체에 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 가하는 2차 처리단계(S2)를 포함한다. 여기서, 2차 처리단계(S2)에서는 NaClO 용액이 가해질 수 있다. 또한, 악취처리방법은 2차 처리된 기체를 물과 반응시키는 3차 처리단계(S3), NaClO 용액과 물이 반응하여 생성된 ClO- 이온을 회수하는 단계(S4) 및 H2SO4를 물에 용해시켜 상기 산성 용액을 제조하고, NaOH 및 NaClO 용액 중 적어도 하나를 물에 용해시켜 상기 염기성 용액 및 산화제 용액을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of treating odors according to an embodiment of the present invention includes a first treatment step (S1) of adding an acidic solution to be reacted with an N-based compound to a gas to be treated, a basic solution (S) And a secondary treatment step (S2) of applying at least one of the solutions. Here, in the secondary treatment step (S2), an NaClO solution can be applied. Further, the odor treatment method is the third processing step (S3), NaClO solution and the water are reacted to generate ClO to react with water to a secondary treatment gas-water recovering the ion (S4), and H 2 SO 4 To prepare the acidic solution, and dissolving at least one of the NaOH and NaClO solution in water to prepare the basic solution and the oxidizing agent solution.
회수된 ClO-이온은 제2처리단계(S2)에서 필요한 NaClO용액을 제조하는데 사용될 수 있다.The recovered ClO <"> - ions can be used to prepare the required NaClO 4 solution in the second treatment step (S2).
처리하고자 하는 기체는 유입구(160)를 통해 처리용기(1) 내부로 이동한다. 기체는 순차적으로 제1처리실(100), 제2처리실(200), 제3처리실(300)을 통과한다. 이 과정을 거치면서, 기체에 함유된 악취를 내는 산성 물질 및 염기성 물질, 유기화합물 등이 제거되고 정제된 기체는 배출구(620)를 통해 처리용기(1) 외부로 방출된다.The gas to be treated moves into the
본 발명에 따른 악취처리장치에 의하면, 기체가 유입구(160)를 통해 제1처리실(100) 내로 들어온다. 제1처리실(100)에서는 염기성을 갖는 휘발성 N계 화합물을 제거될 수 있다. 황산용액(H2SO4)이 제1노즐(120)을 통해 분사되면 제1필터부(130)에서 기체와 용액의 접촉에 의해 N계 화합물인 암모니아(NH3)와 트리메틸아민(TMA,(CH3)3N)은 다음 반응식 1에 의해 제거된다.According to the malodor processing apparatus according to the present invention, the gas enters the
<반응식1><
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4
2(CH3)3N + H2SO4 → ((CH3)3NH)2SO4 2 (CH 3) 3 N + H 2 SO 4 → ((CH 3) 3 NH) 2 SO 4
염기성을 띠는 N계 화합물은 산성 용액과 중화반응하여 중성인 염을 생성할 수 있다. 유기질소화합물인 트리메틸아민 (TMA,(CH3)3N)은 암모니아와 마찬가지로 황산(H2SO4)용액과 중화반응을 하여 염을 만든다.The basic N-type compound can neutralize with an acidic solution to produce a neutral salt. Trimethylamine (TMA, (CH 3 ) 3 N), an organic nitrogen compound, is neutralized with a sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution in the same manner as ammonia to form a salt.
<반응식2><Reaction Scheme 2>
NH3 + H2O → NH4OHNH 3 + H 2 O → NH 4 OH
제1처리실(100)에서 염기성 기체의 제거 과정이 끝나고 제1기액분리부(170)에 의해 다음 화학반응을 저해할 수 있는 산성 용액이 제거되도록 하는 것이 바람직하다. 산성 용액이 제거된 기체는 스택(412)을 통과하여 제2처리실(200)로 이동한다.After the removal of the basic gas in the
본 발명의 실시예에 따른 제2처리실(200)에는 산성을 띠는 기체 및 중성을 띠는 유기황화합물을 제거하기 위해 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 이용한다. 여기서 염기성 용액인 수산화나트륨(NaOH) 용액 및 차아염소산나트륨 (NaClO)용액은 제2-1 및 제2-2 공급관(251,252)에 의하여 제2노즐(220)로 이동하여 하향으로 분사된다. 반응식3를 참고하면, 제2필터부(230)에서 수산화나트륨(NaOH) 용액은 산성을 띠는 황화수소(H2S) 기체를 제거한다. 황화수소 기체는 차아염소산나트륨과도 산화-환원반응으로 제거될 수 있다. 황화디메틸((CH3)2S), 이황화디메틸((CH3)SS(CH3)), 메틸 메르캅탄((CH3)SH) 등의 중성을 띠는 유기황화합물도 차아염소산나트륨과 산화-환원반응으로 제거될 수 있다. 황화디메틸((CH3)2S),이황화디메틸((CH3)SS(CH3)), 메틸 메르캅탄((CH3)SH)) 등의 유기황화합물 구조에 있는 황원자는 비공유 전자쌍을 가지고 있어, 차아염소산나트륨(NaClO)의 산소원자를 끌어당겨 전자를 내주면서, 스스로 산화될 수 있다. 반응 후, 강력한 산화반응을 일으키는 차아염소산 이온(ClO-)이 분해되어 중성인 염을 생성하므로, 차아염소산(HClO)으로 인해 pH가 감소하는 것을 방지할 수 있다. pH를 감소시키지 않으므로, 반응 촉진에 따른 처리효율이 향상된다.In the
<반응식3><Reaction Scheme 3>
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O H 2 S + 2 NaOH → Na 2 S + 2H 2 O
Na2S + 2NaClO → Na2SO2 + 2NaClNa 2 S + 2 NaClO - > Na 2 SO 2 + 2 NaCl
Na2SO2 + 2NaClO → Na2SO4 + 2NaCl Na 2 SO 2 + 2NaClO → Na 2 SO 4 + 2NaCl
H2S + 2NaOH + 4NaClO → Na2SO4 + 4NaCl + 2H2OH 2 S + 2 NaOH + 4 NaClO - > Na 2 SO 4 + 4 NaCl + 2H 2 O
(CH3)2S + NaClO → (CH3)2SO + NaCl(CH 3 ) 2 S + NaClO → (CH 3 ) 2 SO + NaCl
(CH3)SS(CH3) + 2NaClO → (CH3)2S2O2 + 2NaCl (CH 3) SS (CH 3 ) + 2NaClO → (CH 3) 2 S 2 O 2 + 2NaCl
2(CH3)SH + 3NaClO → (CH3)2S2O2 + 3NaCl + H2O 2 (CH 3) SH + 3NaClO → (CH 3) 2 S 2 O 2 + 3NaCl + H 2 O
제1 및 제2처리실(100,200)에서 염기성, 산성 기체 및 중성 유기화합물 기체의 제거 과정으로 정제된 기체는 제3처리실(300)를 통과한다. 제3처리실(300)에서는 강력한 산화 작용의 원인이 될 수 있는 ClO-이온이 물에 용해된다. 이렇게 물에 용해된 ClO-이온은 다시 제2저장부(210)로 공급됨으로써 재사용이 가능하다. ClO-이온은 강력한 산화작용을 하는 물질로 기체와 함께 방출되어 외부환경에 악영향을 미칠 수 있으므로, 외부로 방출하지 않는 것이 바람직하다. 또한 ClO-이온을 재사용함으로써, 투입되는 용액의 양을 줄일 수 있다.In the first and
ClO-이온이 제거된 기체는 제2기액분리부(360)를 통과하며, 염기성 용액이 제거되고, 배출구(620)를 통해 외부로 방출될 수 있다.The ClO - ion-depleted gas passes through the second gas-
이와 같이, N계, S계 기체를 순차적으로 처리함으로써 백연 발생 또한 방지할 수 있다. 반응식1 및 반응식4를 참고하면, N계 화합물의 일종인 암모니아는 물과 반응하여 암모니아수(NH4OH)를 생성하는데, 암모니아수는 차아염소산나트륨(NaClO)용액과 반응하여 백연을 발생시킬 수 있다. 그런데 제1차 처리단계(S1)에서는 황산에 의해 적극적으로 암모니아의 제거가 이루어지기 때문에 그만큼 암모니아수의 생성이 억제되고, 따라서, 제2차 처리단계(S2)에서 백연의 발생이 억제된다.As described above, it is also possible to prevent the occurrence of white smoke by sequentially treating the N-series and S-series gases. Referring to
<반응식4><Reaction Scheme 4>
NH4OH + NaClO → NaOH + NH2Cl + H2ONH 4 OH + NaClO - > NaOH + NH 2 Cl + H 2 O
NH4OH + NaClO → NaOH + NH4Cl + O ionNH 4 OH + NaClO → NaOH + NH 4 Cl + O ion
본 발명의 실시예와 같이, N계물질을 S계물질보다 먼저 제거하면 NH2Cl및 NH4Cl 등의 백연 발생을 방지할 수 있다.As in the embodiment of the present invention, when the N-based material is removed before the S-based material, the occurrence of white smoke such as NH 2 Cl and NH 4 Cl can be prevented.
한편, 위에 설명한 바와 다르게, 처리할 기체에 염기성용액인 NaOH와 NaClO를 먼저 가하여 1차 처리를 하고, 산성용액인 H2SO4를 가하여 2차 처리를 한다고 가정하면 다음과 같은 문제들이 발생한다.On the other hand, as described above, the following problems arise when the basic treatment is first performed by adding basic solutions NaOH and NaClO to the gas to be treated, and secondary treatment is performed by adding H 2 SO 4 as an acidic solution.
첫재, 처리할 기체 중에 포함된 N계 화합물, 예를들어, 암모니아(NH3)가 먼저 NaClO(aq)와 반응하여 백연인 NH4Cl을 생성시키는데, NH4Cl은 환경 오염을 일으키는 대표적인 원인이 됨과 동시에 제거가 어려운 물질로 알려져 있다.Cheotjae, for the N-based compound contained in gas to be treated, for example, sikineunde ammonia (NH3) is first reacted with NaClO (aq) produced a white smoke of NH 4 Cl, NH 4 Cl was soon as the leading cause environmental pollution At the same time, it is known to be difficult to remove.
둘째, 반응계의 pH는 처리효율에 밀접한 영향을 미치는 것으로, 1차 처리 과정에서의 pH는 처리를 위해 가해진 암모니아(NH3) 또는 NaClO(aq)에 의해 제어가 되어야 할 것이나, 기체 중에 포함된 암모니아(NH3)가 물과 반응함으로써 생성한 NH4OH는 반응계의 pH을 상승시키는 허수 알카리로 작용하여 pH 제어에 곤란을 야기하는 문제가 있다.Second, the pH of the reaction system has a close relationship with the treatment efficiency. The pH in the first treatment process should be controlled by ammonia (NH3) or NaClO (aq) added for the treatment, but ammonia NH 3 ) reacts with water has a problem that NH 4 OH acts as an imaginary alkali which raises the pH of the reaction system and causes difficulty in pH control.
셋째, 1차 처리과정에서 생성된 Cl-은 2차 처리과정에서도 존재하여 처리효율에 영향을 미친다. 즉, 2차 처리 과정에서 반응계의 pH는, 처리를 위해 가해진 H2SO4에 의해 제어가 되어야 할 것이나, 1차 처리과정에서 생성된 Cl-와 물과의 반응에 의해 생성된 HCl은 2차 처리 과정에서의 반응계의 pH를 낮추는 허수 산으로 작용하여 pH제어에 곤란을 야기하는 문제가 있다. Third, Cl - generated in the first treatment process is also present in the second treatment process and affects the treatment efficiency. That is, the pH of the reaction system in the secondary treatment process should be controlled by the H 2 SO 4 added for the treatment, but the HCl produced by the reaction of Cl - There is a problem that it acts as an imaginary acid which lowers the pH of the reaction system in the treatment process, thereby causing difficulties in pH control.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (11)
상기 유입구를 통해 유입되어 상기 배출구를 향해 진행되는 기체의 이동 경로상에 차례로 구비된 제1노즐 및 제2노즐을 포함하고,
상기 제1노즐은 N계 화합물과 반응하는 산성 용액을 분사하고,
상기 제2노즐은 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 분사하는 악취처리장치.A processing vessel having an inlet and an outlet; And
And a first nozzle and a second nozzle which are sequentially disposed on a moving path of the gas introduced through the inlet and advancing toward the outlet,
The first nozzle injects an acidic solution reacting with the N-based compound,
And the second nozzle injects at least one of a basic solution and an oxidant solution that react with the S-based compound.
상기 제2노즐로부터 분사된 용액에 의해 처리된 기체에 물을 분사하는 제3노즐을 더 포함하는 악취처리장치.The method according to claim 1,
And a third nozzle for spraying water onto the gas treated by the solution sprayed from the second nozzle.
상기 제1노즐 및 제2노즐 중 적어도 하나의 분사구에 노출되고, 다공성 구조를 갖는 필터부를 더 포함하는 악취처리장치.The method according to claim 1,
Further comprising a filter unit having a porous structure, which is exposed to an injection port of at least one of the first nozzle and the second nozzle.
상기 산성 용액은 H2SO4 용액을 포함하는 악취처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the acidic solution comprises a H 2 SO 4 solution.
상기 염기성 용액은 NaOH 용액을 포함하는 악취처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the basic solution comprises a NaOH solution.
상기 산화제 용액은 NaClO 용액을 포함하는 악취처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the oxidant solution comprises a NaClO solution.
상기 1차 처리된 기체에 S계 화합물과 반응하는 염기성 용액 및 산화제 용액 중 적어도 하나를 가하는 2차 처리단계를 포함하는 악취처리방법. A primary treatment step of adding an acidic solution which reacts with the N-based compound to the gas to be treated; And
And a secondary treatment step of adding at least one of a basic solution and an oxidant solution which react with the S-based compound to the primary treated gas.
상기 2차 처리된 기체를 물과 반응시키는 3차 처리단계를 더 포함하는 악취처리방법.8. The method of claim 7,
And a tertiary treatment step of causing the secondary treated gas to react with water.
상기 2차 처리단계는 NaClO 용액을 가하는 단계를 포함하는 악취처리방법.8. The method of claim 7,
Wherein said secondary treatment step comprises adding NaClO solution.
상기 NaClO 용액과 물이 반응하여 생성된 ClO- 이온을 회수하는 단계를 더 포함하는 악취처리방법.10. The method of claim 9,
And recovering the ClO < "> - ions generated by the reaction of the NaClO solution and water.
H2SO4를 물에 용해시켜 상기 산성 용액을 제조하고, NaOH 및 NaClO 용액 중 적어도 하나를 물에 용해시켜 상기 염기성 용액 및 산화제 용액을 제조하는 단계를 더 포함하는 악취처리방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of dissolving H 2 SO 4 in water to prepare said acidic solution and dissolving at least one of NaOH and NaClO solution in water to prepare said basic solution and oxidant solution.
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Legal Events
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AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
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Payment date: 20180906 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190905 Year of fee payment: 5 |
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R401 | Registration of restoration |