KR20150055685A - 고효율 악취처리장치 및 악취처리방법 - Google Patents

고효율 악취처리장치 및 악취처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 악취처리장치는 N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리부; 및 상기 전처리부에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리부를 포함한다.

Description

고효율 악취처리장치 및 악취처리방법{High-efficiency apparatus and method for treating malodorous gas}
본 발명은 악취처리장치 및 악취처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미생물을 이용하여 기체를 처리하기 전에, 기체 중에 포함된 N계 화합물을 처리하는 악취처리장치 및 악취처리방법에 관한 것이다.
음식물 가공산업, 오·폐수처리시설, 음식물 퇴비화 설비, 폐기물 처리시설, 정유 및 화학산업 등에서 발생되는 악취유발기체는, 불쾌감과 혐오감을 줄 뿐만 아니라 인체의 건강에 직접적인 해를 끼칠 수 있어 문제가 되고 있다. 악취유발기체로는 황화수소(H2S), 암모니아(NH3), 메르캅탄류(R-SH), 아민류(R3-N), 알데하이드류(R-CHO) 및 유기산류(R-COOH) 등이 대표적이다.
이러한 악취유발기체를 처리하기 위해, 약액세정법, 연소법, 흡착법, 미생물처리법이 이용되어 왔다. 약액세정법은 유해성 화학물질(NaClO 등)을 사용하기 때문에 위험을 초래하며, 운전비용이 고가이다. 또한, 온도가 높은 경우에는 적용이 곤란하다. 흡착법의 경우는 운영비용이 고가이면서 흡착 후에도 재 탈리가 발생하여 처리 성능이 떨어진다.
미생물처리법은 처리 대상이 H2S, R-SH 등의 S계 기체에 국한되어 왔으며, 공탑속도가 0.1m/s 이하로 매우 느리고, 미생물과 기체와의 충분한 접촉에 요구되는 면적이 sa 500 m2/m3 이상으로 방대하여 처리장치의 설치 장소에 제약이 따르고, 비용 또한 과도한 문제가 있었다. 또한, 여러 종류의 악취유발기체가 동시에 유입될 시, 길항작용에 의해 처리에 어려움이 있어 선호 받지 못한 실정이다.
특히, 처리할 기체 중에 N계 화합물과 S계 화합물이 함께 존재하는 경우, 비록 N계 화합물이 미량 존재하는 경우에도, N계 화합물을 선호하는 미생물이 급격하게 증식된다. 이러한 미생물의 증식은 S계 화합물을 선호하는 미생물의 활동을 억제하는 길항요소로 작용하기 때문에, 악취의 주 성분인 S계 화합물을 원활히 처리하지 못하는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 첫째, 미생물을 이용하여 기체를 처리하기 전에, 미리 기체 중에 포함된 N계 화합물을 제거하는 악취처리장치 및 악취처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 악취처리장치는 N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리부; 및 상기 전처리부에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리부를 포함한다.
본 발명의 공치처리방법은 N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리단계; 및상기 산성용액에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리단계를 포함한다.
본 발명은, 미생물로써는 처리에 어려움이 있는 N계 화합물을 미리 처리한 후, 미생물을 이용한 처리를 함으로써, 처리효율이 상승되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 N계 화합물을 먼저 처리함으로써, 서로 다른 기체가 동시에 유입되었을 때 서로의 작용을 방해하는 길항작용을 방지하여, 악취유발 기체들의 처리효율을 향상시킬 수 있다. 특히, N계 화합물을 선호하는 미생물의 증식을 억제함으로써, S계 화합물을 선호하는 미생물의 활동이 원활해질 수 있으며, 따라서 악취 처리효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 악취처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 악취처리장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리방법을 도시한 도면이다.
도 4는 패킹에 미생물을 배양하는 경우, 공탑속도에 따른 압력손실의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 공탑속도에 따른 알데하이드 물질의 처리효율 변화를 보여주는 그래프이다.
도6은 수산화나트륨 투입시, 공탑속도에 따른 알데하이드 물질의 처리효율 변화를 보여주는 그래프이다.
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.
도 1은 본 발명의 악취처리장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리장치는 전처리부(2)와 미생물처리부(1)를 포함한다.
전처리부(2)는 N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수한다. N계 화합물은 대표적으로 아민류(R3-N), 트리메틸아민((CH3)3N), 디메틸아민((CH3)2NH), 암모니아류(NH3)를 들 수 있으며, 기체 중에 포함된 N계 화합물은 산성용액에 의해 중화된다. N계 화합물을 중화시키기 위한 산성용액으로는 황산용액(H2SO4)이 대표적이다. 이하, 전처리부(2)는 황산용액을 살수하는 것으로 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
미생물처리부(1)는 미생물이 부착된 담체(擔體, carrier)에 기체를 접촉시켜, 악취유발물질을 이산화탄소와 물 그리고, 무해한 염으로 전환시킨다. 전처리부(2)에 의해 기체 중의 N계 화합물이 처리된 이후에 미생물처리부(1)에 의한 처리가 이루어진다.
도 2는 도 1의 악취처리장치의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 2를 참조하면, 전처리부(2)는 처리할 기체가 유입되는 유입구(230)와 상기 산성용액에 의해 처리된 기체가 배출되는 배출구(250)을 갖는 전처리 용기(200), 전처리 용기(200) 내에 배치되어 기체가 유입구(230)로부터 배출구(250)로 이동되는 중에 통과하는 전처리 패킹(packing, 220) 및 N계 화합물과 반응하는 산성용액을 전처리 패킹(220)에 가하는 전처리 노즐(210)을 포함한다.
전처리용기(200)는 내측으로 기체가 처리되는 공간을 제공하는 것으로, 기류의 원활한 흐름과 확산을 위해, 하부에 유입구(230)가 구비되고, 상부에 배출구(250)가 구비되는 것이 바람직하다. 유입구(230)를 통해 처리할 기체를 공급하는 송풍부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
전처리 패킹(220)은 다공성 구조로 형성될 수 있다. 이러한 다공성 구조는 기체를 통과시키면서도 수분을 머금을 수 있는 능력이 높기 때문에, 기체와 산성용액간의 원활한 반응을 유도할 수 있다.
전처리 패킹(220)은 수 개 층으로 형성되는 필터층으로 이루어질 수 있으며, 기체가 통과되는 과정에서 필터층의 다공 또는 필터층들 사이에서 거품이 생성되는 버블링(bubbling)현상이 유도됨으로써 기체와 용액 간의 반응이 보다 활발하게 이루어진다.
전처리 노즐(210)은 전처리 패킹(220)에 산성용액을 살수할 수 있다. 전처리 패킹(220)이 산성용액에 의해 원활하게 젖을 수 있도록, 전처리 노즐(210)은 전처리 패킹(220)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 전처리 노즐(210)은 다수개가 구비될 수 있다. 전처리 노즐(210)은 테프론(Teflon, Polytetrafluoroethylene) 재질로 형성될 수 있다. 테프론은 내산성, 내화학성, 내열성이 탁월하여 유지 보수에 유리하다.
전처리부(2)는 전처리 노즐(210)로 산성용액을 공급하는 산성용액 공급부(240)를 더 포함할 수 있다. 산성용액 공급부(240)는 산성용액을 저장하는 전처리 저장부(241)와, 전처리 저장부(241)와 전처리 노즐(210)을 연결하는 산성용액 이송관(242)과, 산성용액을 산성용액 이송관(242)을 따라 전처리 노즐(210)로 압송시키는 산성용액 이송 펌프(243)를 포함할 수 있다. 산성용액 이송관(242)을 단속하는 밸브(245)가 더 구비될 수 있다.
본 실시예에서 전처리 저장부(241)에는 황산용액(H2SO4+H2O)이 저장되나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며, N계 화합물과 중화 반응할 수 있는 기타 산성용액도 적절하다.
황산용액의 경우, 아래 <반응식 1>에 의해 N계 화합물인 암모니아(NH3), 트리메틸아민(TMA, (CH3)3N) 등을 제거할 수 있다.
<반응식1>
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
2(CH3)3N + H2SO4 → ((CH3)3NH)2SO4
상기 반은식을 통해 알 수 있는 바와 같이, 전처리 과정에서 황산용액을 사용하는 경우는, 그 부산물(예를들어, SO4 2 -)로 S계 화합물이 생성되기 때문에, S계 화합물을 선호하는 미생물의 증식을 원활하게 하여 악취처리 성능이 향상된다.
전처리부(2)는 전처리 용기(200) 내에 배치된 기액분리부(260)를 더 포함할 수 있다. 기액분리부(260)는 노즐(210)의 상측에 배치될 수 있다. 패킹(220)을 통과하며 처리된 기체가 배출구(250)를 통해 배출되기 전에, 기체 중에 포함된 수분, 특히 산성용액이 기액분리부(260)를 통과 하면서 제거된다. 이러한 기액분리부(260)는 기체의 통과는 허용하되, 기체가 통과되는 과정에서 수분의 흡착이 이루어질 수 있도록 미세한 기공들을 갖는 다공성 구조로 이루어질 수 있다. 기액분리부(260)는 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐리덴 디플루오라이드(Polyvinylidenedifluoride) 등의 재질로 형성될 수 있다.
미생물처리부(1)는 전처리 용기(200)의 배출구(250)와 연통되며, 후술할 미생물에 의해 처리가 이루어진 기체가 배출되는 배출구(190)를 갖는 미생물처리 용기(100), 미생물처리 용기(100) 내에 배치되어 기체가 배출구(190)로 이동되는 중에 통과하는 패킹(packing, 120) 및 폐수처리시설의 폭기조 혼합액을 바탕으로 한 미생물 처리액을 패킹(120)에 가하는 노즐(110)을 포함한다.
미생물처리 용기(100)는 내측으로 기체가 처리되는 공간을 제공하는 것으로, 기류의 원활한 흐름과 확산을 위해, 하부에 전처리 용기(200)와 연통된 유입구가 구비되고, 상부에 배출구(190)가 구비되는 것이 바람직하다.
처리 대상 기체에는 각종 산업시설과 환경기초시설로부터 발생되는 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds: VOCs)을 함유할 수 있다. 휘발성 유기화합물로는 유기산(R-COOH), 알데하이드류(R-CHO), 케톤류(R-CO-R'), 방향족 화합물(C6H5-R) 등이 있다. 특히, 아세트 알데하이드(CH3CHO), 프로피온 알데하이드(CH3CH2CHO), 이소부틸 알데하이드((CH3)2CHCHO), 노말부틸 알데하이드(CH3(CH2)2CHO), 노말발렐 알데하이드(CH3(CH2)3CHO) 등의 알데하이드류, 프로피온산(CH3CH2COOH) 등의 유기산 및 톨루엔(C6H5CH3), 스틸렌(C6H5CH=CH2), 자일렌(C6H4(CH3)2), 노말락산(C6H5CH3), 노말길초산(C6H5CH=CH2) 등의 방향족 화합물은 악취를 내는 대표적인 유기화합물이다.
패킹(120)은 처리액 중의 미생물이 부착되는 것으로, 기체가 통과될 수 있도록 다공성 구조로 이루어진다. 패킹(120)은 소정의 하우징 내에 미생물의 부착 또는 서식을 위한 다수의 담체가 충진된 것이다.
담체의 비표면적이 클수록, 설치높이가 낮아져 미생물처리 용기(100)의 크기를 줄일 수 있으며, 공극률이 커지므로 기체 통과시의 압력손실을 낮출 수 있다. 비중이 작은 담체들의 유동에 의해 기체와 처리액 간의 혼합효과가 상승하고, 담체들이 쉼 없이 유동하면서 서로 부딪히기 때문에, 담체 표면에 침적되어 공극 막힘 현상을 초래하던 입자들이 탈리되는 자정작용도 이루어 질 수 있다.
이러한 담체는 다공성 발포 고분자 물질로 형성될 수 있으며, 폴리프로필렌(polypropylene:PP), 폴리우레탄(polyurethane:PU), 폴리비닐알콜(polyvinyl Alchol:PVA) 혹은 아크릴(acrylic) 등의 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 폴리프로필렌 재질의 담체의 경우 기체가 패킹(120)을 통과할 시의 압력손실이 30% 이하로 감소되고, 공극 막힘 현상의 개선으로 장치의 수명이 연장되는 효과가 있다. 그러나, 상기 담체는 무기성뿐만 아니라 유기성 재질로 이루어질 수도 있으며, 예를 들어, 퇴비. 피트모스, 나무껍질 등이 상기 하우징 내에 충진될 수 있다.
담체가 충진된 구조로 이루어진 패킹(120)은, 패킹(120)을 통과하는 기체의 압력손실이 낮고, 후술하는 노즐(110)로부터 살수된 처리액의 흡수가 원활하기 때문에 처리액의 범람(flooding)을 방지할 수 있는 효과가 있다.
노즐(110)은 패킹(120)에 처리액을 살수할 수 있다. 패킹(120)이 처리액에 의해 원활하게 젖을 수 있도록, 노즐(110)은 패킹(120)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 노즐(120)은 다수개가 구비될 수 있다. 노즐(110)은 테프론(Teflon, Polytetrafluoroethylene) 재질로 형성될 수 있다. 테프론은 내산성, 내화학성, 내열성이 탁월하여 유지 보수에 유리하다.
처리액은 폐수처리시설의 폭기조 혼합액을 바탕으로 조성된 것이다. 폭기조 혼합액은, 폐수처리시설에서 유기물이 포함된 폐수를 처리하기 위해 설치된 폭기조에서 채취한 물로, 폭기조 혼합액 중에는 활성 오니 또는 슬러지(sludge)의 미생물이 다량으로 존재한다. 활성 오니가 양호한 상태일 때 관찰되는 미생물로는 Thiobaccilus(황산화 균), Hyphomicrobium(CH3SH, DMS산화균), Rhizobium, Azotobacter, Anabaena, Nostoc 등의 질산화균, Vorticella, Opercularia, Carchesium, Zoothamnium, Aspidisca, Podophrya, Tokophrya, Entosiphon, Copepoda, Cladocera, Tardigrada 등이 알려져 있다.
노즐(110)로부터 살수되는 처리액은 폭기조 혼합액 또는 폭기조 혼합액의 희석액일 수 있으며, 다르게는 미생물의 증식을 위한 적절한 양분이 공급된 배지에 폭기조 혼합액을 살포(seeding)하여 배양한 배양액 또는 그 희석액일 수 있다. 실험에 의하면, 폭기조 혼합액을 패킹(120)에 살포하는 운전을 10일 내지 20일 정도 수행하면 저절로 미생물이 성장하여 패킹(120)에는 충분한 농도의 미생물이 부착되었다. 별도의 미생물 배양장치를 갖추지 않아도 되는 이점이 있다.
본 발명의 악취처리장치가 폐수처리시설에서 발생하는 악취를 처리하기 위해 사용되는 경우, 폭기조로부터 직접 노즐(110)로 폭기조 혼합액이 공급될 수 있다. 이때, 노즐(110)로부터 살수된 폭기조 혼합액은 다시 폭기조로 회수되어 재사용될 수 있다. 이 경우, 악취처리장치는 폭기조로부터 노즐(110)로 폭기조 혼합액을 공급하는 폭기조 혼합액 공급부(미도시)와, 노즐(110)로부터 살수된 폭기조 혼합액을 폭기조로 회수하는 폭기조 혼합액 회수부(미도시)를 포함할 수 있다.
처리액 저장부(150)는 처리액을 저장한다. 처리액 저장부(150)는 처리액 이송관(152)을 통해 노즐(110)과 연결된다. 처리액을 노즐(110)로 압송시키는 처리액 이송 펌프(153)가 구비될 수 있다. 처리액 이송관(152)을 단속하는 밸브(112)가 구비될 수 있다.
처리액 저장부(150)로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(160)가 더 구비될 수 있다. 처리액 공급부(160)는 처리액 공급관(161)을 통해 처리액 저장부(150)와 연결된다. 처리액 공급부(160)는 처리액을 처리액 저장부(150)로 압송하는 처리액 공급 펌프(162)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 처리액 공급부(160)는 폭기조 혼합액, 폭기조 혼합액의 희석액, 폭기조 혼합액 중의 미생물을 배양한 배양액 또는 그 희석액을 공급할 수 있다. 실시예에 따라, 노즐(110)로부터 살수된 처리액은 패킹(120)의 기공을 통해 다시 처리액 저장부(150)로 회수될 수 있다.
미생물은 성장 및 증식을 위하여 수분 및 영양소를 요구하고, 그 과정에서 생화학반응을 유도한다. 이러한 과정에서 미생물은 pH 변화에 따라 민감하게 반응하므로, pH를 일정하게 유지시켜야 한다. 갑작스런 pH의 변화는 탈취장치 내의 효율을 저하시키고, 지속적으로 pH를 가속시켜 탈취장치의 성능을 저하시키기 때문이다. 이러한 관점에서 볼 때, 전처리부(2)에서 살수된 산성용액과, 패킹(120)에 부착된 미생물과 처리할 기체 중에 포함된 알데하이드(R-CHO) 화합물 간의 산화반응으로 생성된 유기산(R-COOH)은 처리효율에 악영향을 미치므로 제거될 필요가 있으며, 이를 위해, 노즐(110)은 산과 반응하는 중화제를 포함하는 처리액을 살수할 수 있다.
상기 중화제는 염기성 용액일 수 있으며, 이 경우, 노즐(110)을 통해 살수되는 처리액의 액성은, pH 8 내지 9가 바람직하다. 본 실시예에서는 중화제로써 수산화나트륨(NaOH)이 사용되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
처리액 저장부(150)로 중화제를 공급하는 중화제 공급부(170)가 더 구비될 수 있다. 중화제 공급부(170)는 중화제 공급관(171)을 통해 처리액 저장부(150)와 연결될 수 있다. 중화제 공급부(170)는 중화제를 처리액 저장부(150)로 압송하는 중화제 공급 펌프(172)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한하지 않고, 실시예에 따라, 중화제 공급부(170)는 중화제를 직접 노즐(110)로 공급할 수도 있다. 이 경우, 중화제는 처리액 저장부(150)로부터 이송된 처리액과 혼합된 상태로 노즐(110)을 통해 살수된다. 다르게는, 복수의 노즐(110) 중 일부는 처리액 저장부(150)로부터 이송된 처리액을 살수하고, 다른 일부는 중화제 공급부(170)로부터 공급된 중화제를 살수하도록 구성될 수도 있다.
악취처리장치는 미생물처리 용기(100) 내에 배치된 다공성 필터(130)를 더 포함할 수 있다. 다공성 필터(130)는 패킹(120)의 하측에 배치될 수 있으며, 이 경우, 기체가 패킹(120)을 통과하기 전에 먼지 등의 미세 입자가 먼저 다공성 필터(130)에 의해 걸러진다. 다공성 필터(130)는 섬유질의 필터층 다수개가 적층된 멀티 필터일 수 있다.
악취처리장치는 미생물처리 용기(100) 내에 배치된 기액분리부(140)를 더 포함할 수 있다. 기액분리부(140)는 노즐(110)의 상측에 배치될 수 있다. 패킹(120)을 통과하며 처리된 기체가 배출구(190)를 통해 배출되기 전에, 기체 중에 포함된 수분이 기액분리부(140)를 통과 하면서 제거된다. 이러한 기액분리부(140)는 기체의 통과는 허용하되, 기체가 통과되는 과정에서 수분의 흡착이 이루어질 수 있도록 미세한 기공들을 갖는 다공성 구조로 이루어질 수 있다. 기액분리부(140)는 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐리덴 디플루오라이드(Polyvinylidenedifluoride) 등의 재질로 형성될 수 있다.
사이트글래스(111,121,151)는 미생물처리 용기(100)의 벽면에 설치된 투명창이다. 사이트글래스(111,121,151)를 통해 처리액 저장부(150) 내의 처리액의 저장 상태, 노즐(110)의 살수 상태 또는 패킹(120)의 사용 상태를 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리방법을 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 악취처리방법은 처리할 기체를 주입하는 기체주입단계(S1), N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리단계(S2) 및 상기 산성용액에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리단계(S3)를 포함한다.
기체주입단계(S1)에서는 패킹(220)을 통과하는 기류가 생성되며, 전처리단계(S2)는 전처리 노즐(210)을 통해 패킹(220)에 상기 산성용액을 살수하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 산성용액은 황산용액일 수 있다.
미생물처리단계(S3)는 상기 담체 또는 패킹(120)에 폐수처리시설의 폭기조 혼합액을 바탕으로 한 처리액을 살수하는 단계를 포함할 수 있다. 미생물처리단계(S3)는 노즐(110)을 통해 패킹(120)에 상기 처리액을 살수하는 단계를 포함할 수 있다.
악취처리방법은 산과 반응하는 중화제를 패킹(120)에 살수하는 중화제처리단계(S4)를 더 포함할 수 있다. 중화제처리단계(S4)는 반드시 미생물처리단계(S3)와 별도로 이루어져야만 하는 것은 아니며, 중화제는 처리액에 홉합된 상태로 살수될 수 있다.
알데하이드 및 유기산를 포함하는 유기화합물 형태의 악취유발 기체는 아래 <반응식2>에서 보이는 바와 같이 미생물 및 중화제(NaOH)와의 반응에 의해 물, 이산탄소, 기타 무해한 염 등으로 분해된다.
<반응식2>
2R-CHO + O2 ------→ R-COOH
R-COOH + NaOH ------→ COONa + H2O
실시예에 따라, 상기 분사된 처리액을 회수하는 단계(S3)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 회수된 처리액은 다시 노즐(110)을 통해 살수될 수 있다.
도 4는 패킹에 미생물을 배양하는 경우와 배양하지 않는 경우, 공탑속도에 따른 압력손실의 변화를 도시한 그래프이다. 도 4를 참조하면, 패킹(120)에 폭기조 혼합액의 배양액을 살포한 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 압력손실이 크다. 그런데, 압력손실이 커지면, 기체의 흐름이 원활하지 못하여 탈취효율이 떨어지기 때문에 공탑속도를 낮추어 기체와 미생물 간의 체류시간을 증가시켜야 하는 문제가 있다. 따라서, 공탑속도를 확보할 수 있는 방안이 필요한데, 이러한 방안으로 이하, 노즐(110)을 통해 살포되는 수산화나트륨의 작용을 살펴본다.
도 5는 알데하이드 물질의 유입농도가 1ppm일 때, 공탑속도에 따른 알데하이드 물질의 처리효율을 도시한 그래프이고, 도 6은 처리하고자 하는 알데하이드 물질의 유입농도(1000배수)에, 수산화나트륨(NaOH) 용액을 혼입한 경우, 공탑속도에 따른 알데하이드 물질의 처리효율 변화를 도시한 그래프이다.
알데하이드, 유기산 등의 물질은 제거가 매우 어려운 물질로, 본 실시예에서는 미생물을 이용한 생화학 반응을 통해 제거하는데, 충분한 처리효율을 확보하기 위해서는 미생물의 활성에 필요한 충분한 시간이 요구된다. 도 4에서 보이는 바와 같이 공탑속도가 높아 질수록 처리효율이 급격하게 떨어짐을 알 수 있다. 따라서, 미생물의 활성을 증가시켜 공탑속도를 향상시킬 수 있는 방안이 필요하다. 특히, 미생물은 그 서식 환경의 pH에 민감하게 영향을 받기 때문에, pH가 적절하게 조절되어야 하며, 이를 위해 염기성 용액을 살포하였을 시, 그 처리효율이 도 5에 도시된 바와 같이 향상되었다.
즉, 미생물을 이용한 기체처리방식은 미생물의 작용을 위한 충분한 시간이 확보되어야 하기에 공탑속도가 낮게 운전되어야 하는데(종래, 0.1m/s), 본 실시예에서는 미생물이 활발하게 작용 또는 생장할 수 있도록 염기성 용액을 살포함으로써 공탑속도를 증가시켰다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 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.

Claims (12)

  1. N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리부; 및
    상기 전처리부에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리부를 포함하는 악취처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    처리할 기체가 유입되는 유입구와, 상기 산성용액에 의해 처리된 기체가 배출되는 배출구를 갖는 전처리 용기;
    상기 전처리 용기 내에 배치되어 기체가 상기 유입구로부터 배출구로 이동되는 중에 통과하는 전처리 패킹;
    상기 산성용액을 상기 전처리 패킹에 살수하는 전처리 노즐을 포함하는 악취처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 산성용액은 황산용액인 악취처리장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    상기 전처리 용기 내에 배치되어, 상기 패킹을 통과한 기체 중에 포함된 산성용액을 제거하는 기액분리부를 더 포함하는 악취처리장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 미생물처리부는,
    상기 배출구를 통해 상기 전처리 용기와 연통된 미생물처리 용기; 및
    상기 미생물 처리용기 내에 배치되어 다수개의 상기 담채가 충진된 패킹; 및
    폐수 처리시설의 폭기조 혼합액을 바탕으로 한 처리액을 상기 패킹에 살수하는 노즐을 포함하는 악취처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 처리액은,
    산과 반응하는 중화제를 포함하는 악취처리장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 중화제는,
    수산화나트륨을 포함하는 악취처리장치.
  8. N계 화합물과 반응하는 산성용액을 살수하여 기체를 처리하는 전처리단계; 및
    상기 산성용액에 의해 처리된 기체를 미생물이 부착된 담체에 접촉시켜 처리하는 미생물처리단계를 포함하는 악취처리방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전처리단계는,
    황산용액을 살수하는 단계를 포함하는 악취처리방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 미생물처리단계는,
    상기 담체에 폐수처리시설의 폭기조 혼합액을 바탕으로 한 처리액을 살수하는 단계를 포함하는 악취처리방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 담체에 산과 반응하는 중화제를 살수하는 단계를 더 포함하는 악취처리방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 중화제는 수산화나트륨을 포함하는 악취처리방법.
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