KR20210011234A

KR20210011234A - 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법

Info

Publication number: KR20210011234A
Application number: KR1020190088424A
Authority: KR
Inventors: 이정언
Original assignee: 보평그린(주)
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-02-01
Also published as: KR102253864B1

Abstract

본 발명은, 물과 혼합되어 고압으로 분사 되어 필요로 하는 공간 내의 악취를 제거 가능하게 마련된 탈취제를 제조하는 방법에 관한 것으로, 물에 염산을 혼합하여 염산희석액을 생성하는 (1)과정과; 물에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하여 차아염소산나트륨희석액을 생성하는 (2)과정과; 상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액에 상기 (1)과정의 염산희석액을 혼합하여 차아염소산(HClO)을 제조하는 (3)과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따르면, 공간에서 악취원과 접촉 가능성을 높이기 위하여 미세한 액적과 혼합되어 악취원의 탈취 효과를 향상시킬 수 있으며, 생산 공정이 간단하고 편리하면서 생산 설비 비용이 저렴한 탈취제 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법 {Deodorant Manufacturing Method for deodorizing the space}

본 발명은 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법에 관한 것으로, 특히 공간에 미세한 액적을 분무하여 탈취를 하는 경우 보다 효과적으로 악취원을 제거하기 위하여 사용되는 탈취제를 효과적이고 염소 가스를 포함하는 유해가스의 발생을 억제할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법에 관한 것이다.

대기환경보전법에는 사업장에서 발생하는 대기오염물질의 규제와 함께 주민의 주거생활을 보호하기 위한 생활 악취의 규제를 별도로 명시하고 있으며, 각 사업장의 악취는 ‘악취방지법’에 의해 규제되고 있다.

생활수준의 향상과 함께 좀 더 쾌적하고 건강한 삶(well being)에 대한 관심이 증가하고 있어 악취 탈취에 대한 새로운 기술 개발 필요성이 요구되고 있다.

악취는 제조사업장, 축산시설 그리고 하폐수처리장에서 주로 발생되는데, 이 중 축산시설이 64%(71,423개)로 가장 많다. 이들 악취 발생 시설 인근에서 악취에 대한 민원이 많이 발생되고 있으며, 악취 규제 또한 강화되고 있는 것이 현실이다.

악취는 발생원 보다 2km 이상 확대된 공간에서 냄새가 날 우려가 많으므로 공간 상에서 확산을 방지하는 것이 중요하다.

이러한 악취를 제거하기 위하여 종래기술의 대부분은 세정탑을 고효율화 시키는 것에 집중되어 있으며, 축산 및 하수처리장에 적용하는 탈취 세정 및 흡착탑 기술 그리고 바이오 탈취제에 대한 기술이 대부분이다.

또한, 살균 내지 악취를 제거하는 탈취제를 사용하고 있으며 이러한 탈취제 중에 하나가 살균력이 높은 차아염소산이다.

이와 같은 종래기술에 따른 탈취 방법의 경우 시설비가 고가이며 탈취율이 떨어져 효율이 매우 낮다는 우려를 갖는다. 기존의 약액세정 및/또는 바이오 탈취 설비는 시설비가 많이 소요되고 유지보수비가 높으며 소음 등 운영상의 문제점을 가지고 있다.

또한, 이러한 탈취 과정에서 탈취 효과를 향상시키기 위하여 다양한 종류의탈취제를 사용하고 있으며, 그 중에서 차아염소산을 포함하고 있다.

즉, 보다 효과적으로 공간 내에서 악취원과 오래 동안 머물러 악취원과 탈취제 내지 악취제거수단이 가능하면 오래 동안 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 분무 탈취 방식이 마스킹 방식(악취 원을 감싸서 악취가 나지 않도록 하는 방식)이 아니라 공간 상에서 악취원을 완전히 제거하기에 용이한 탈취제를 구비하는 것이 바람직하다.

[관련 문헌]

일본 공개특허공보 특개2011-050702호 (2011.03.17. 공개)

공개특허공보 제10-2006-0043474호 (2006.05.15. 공개)

본 발명의 목적은, 공간에서 악취원과 접촉 가능성을 높이기 위하여 미세한 액적과 혼합되어 악취원의 탈취 효과를 향상시킬 수 있는 탈취제를 제공할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 생산 공정이 간단하고 편리하면서 생산 설비 비용이 저렴한 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 종래기술과 비교하여 반응시 유해한 염소 가스의 발생을 억제할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 물과 혼합되어 고압으로 분사 되어 필요로 하는 공간 내의 악취를 제거 가능하게 마련된 탈취제를 제조하는 방법에 있어서, 물에 염산을 혼합하여 염산희석액을 생성하는 (1)과정과; 물에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하여 차아염소산나트륨희석액을 생성하는 (2)과정과; 상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액에 상기 (1)과정의 염산희석액을 혼합하여 차아염소산(HClO)을 제조하는 (3)과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법에 의하여 달성된다.

또한, 상기 (1)과정에서는 180liter의 물에 35wt% 염산(Hcl) 0.57 liter의 비율로 혼합되고, 상기 (2)과정에서는 20liter의 물에 9w%의 차아염소산나트륨(NaOCl) 2.2 liter의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액이 이송되면서 상기 (1)과정의 염산희석액이 이송되어 혼합되는 상기 (3)과정에서 상기 (2)과정 및 상기 (1)과정의 희석액이 혼합된 혼합액의 pH값은 6.5 ~ 7 사이로 유지되도록 상기 (2)과정 및 상기 (1)과정의 희석액의 이송량이 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (3)과정을 거친 단계에의 최종 혼합액에는 차아염소산나트륨 대 차아염소산의 비율이 50wt% 대 50wt%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 (3)과정에서는 염소의 발생이 억제되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 공간에서 악취원과 접촉 가능성을 높이기 위하여 미세한 액적과 혼합되어 악취원의 탈취 효과를 향상시킬 수 있는 탈취제를 제공할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 생산 공정이 간단하고 편리하면서 생산 설비 비용이 저렴한 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 종래기술과 비교하여 반응시 유해한 염소 가스의 발생을 억제할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취제를 제조하기 위한 과정을 설명하기 위한 배관계통도,
도 2는 밀폐된 공간을 탈취하는 탈취제를 포함하여 공간 탈취 시스템을 설명하기 위한 계통도,
도 3은 도 2의 단일 노즐의 포그 분사 해석을 통한 포그 액적 크기 해석 및 분사 20초 후 노즐에서 25cm 거리의 입자 분포 그래프,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 탈취 시스템을 설명하기 위한 계통도,
도 5는 도 4의 공간 탈취 시스템이 설치된 협잡물 야적장의 사진이다.

본 발명의 일실시예에 따른 미세한 분무 액적에 포함된 탈취제를 이용하여 공간 탈취를 할 수 있는 탈취제 제조 방법(이하에서 '탈취제 제조 방법'이라 함) 및 공간 탈취 시스템(100, 이하에서 '공간 탈취 시스템'이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈취제를 제조하기 위한 과정을 설명하기 위한 배관계통도이고, 도 2는 밀폐된 공간을 탈취하는 탈취제를 포함하여 공간 탈취 시스템을 설명하기 위한 계통도이며, 도 3은 도 2의 단일 노즐의 포그 분사 해석을 통한 포그 액적 크기 해석 및 분사 20초 후 노즐에서 25cm 거리의 입자 분포 그래프이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 탈취 시스템을 설명하기 위한 계통도이며, 도 5는 도 4의 공간 탈취 시스템이 설치된 협잡물 야적장의 사진이다.

본 발명의 일실시예에 따른 탈취 제조 방법에 따른 탈취 제조 시스템(1600)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 물과 혼합되어 고압으로 분사 되어 필요로 하는 공간 내의 악취를 제거 가능하게 마련된 탈취제를 제조하고, 물에 염산을 혼합하여 염산희석액을 생성하는 (1)과정과(1601, 1610, 1620, 1621, 1622); 물에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하여 차아염소산나트륨희석액을 생성하는 (2)과정과(1601, 1611, 1630, 1631, 1632); 상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액에 상기 (1)과정의 염산희석액을 혼합하여 차아염소산(HClO)을 제조하는 (3)과정(1640, 1643, 1645);을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 (1)과정에서는 180liter의 물에 35wt% 염산(Hcl) 0.57 liter의 비율로 혼합되고, 상기 (2)과정에서는 20liter의 물에 9w%의 차아염소산나트륨(NaOCl) 2.2 liter의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

일반적으로 차아염소산을 제조하는 과정에서 유해한 가스인 염소 가스가 발생하게 된다.

본 발명은 특히 이러한 관점에 초점을 맞추어 도출한 것으로 100wt%의 차아염소산을 제조하는 것이 아니라 차아염소산을 생산하기 위한 혼합액의 하나인 차아염소산나트륨(NaOCl)과 차아염소산(HClO)의 비율을 50wt% : 50wt%로 제조하는 것이다.

먼저, 염산과 차아염소산나트륨을 혼합하면 다음과 같이 차아염소산이 제조된다.

HCl + NaClO -> HClO + NaCl

그러나, 이 과정에서 염산과 차아염소산이 결합하여 다음과 같이 염소가스가 일반적으로 발생된다.

HCl + HClO -> H₂O + Cl₂<염소가스 발생>

즉, 처음 차아염소산나트륨(NaClO)가 100%일 때에는 염소 가스가 발생하지 않지만 HCl을 계속 주입하면 상호 반응에 의하여 NaClO의 비율이 줄어들고 HClO의 비율이 높아지면 염소가스가 발생하게 된다.

이에, 본 발명에 따른 탈취제 제조 방법은 차아염소산혼합탱크(1640)에 희석된 차아염소산나트륨혼합액을 주입하면서 희석된 염산희석액을 천천히 주입하여 반응시켜 차아염소산(HClO)을 제조하는 방식이다. 이 과정에서 후술하는 바와 같은 이유로 pH를 조절하게 된다.

차아염소산나트륨(NaClO)과 차아염소산(HClO)의 비율이 100:0 일 때(PH11 정도), 염산(HCl)을 주입하여 반응시켜도 염소 가스가 발생하지 않는다.

반면에, 차아염소산나트륨(NaClO)과 차아염소산(HClO)의 비율이 50:50 일 때부터(pH8 정도), 염산(HCl)을 주입하면 염산과 차아염소산(HClO)이 반응하여 염소가스의 발생할 확률이 급격하게 높아진다.

또한, 차아염소산나트륨(NaClO)과 차아염소산(HClO)의 비율이 0:100 으로 모두 반응(PH5 정도)시키기 위해서는, 탈취 효율을 극대화시킬 수 있지만 제조할 때의 염소 가스 발생이 매우 심하다.

이에, 본 발명에서는 차아염소산나트륨(NaClO)과 차아염소산(HClO)의 비율을 50:50 으로 제조(pH 8 기준)하면 염소 가스 발생 확률을 낮출 수 있다.

이 때 혼합된 차아염소산(HClO)의 양을 맞추기 위해서는 기존 차아염소산나트륨(NaClO)의 양을 두 배로 늘려서 제조하여 차아염소산나트륨(NaClO)과 차아염소산(HClO)의 비율을 100:100 으로 제조하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 차아염소산나트륨(NaClO)과 염산(HCl)의 양을 두 배로 늘리고 pH 8 기준 또는 pH6.5 내지 pH7 범위에서 생산하는 방법을 사용하면 보다 안전하고 효과적인 도이스 탈취제를 제조할 수 있다.

여기서, 차아염소산나트륨(NaClO)의 100wt% 중 50wt%는 HCl의 50wt%와 반응하여 차아염소산이 되고 잔존하는 차아염소산나트륨(NaClO) 50wt%는 차아염소산과 최종 제품인 차아염소산과 함께 혼합되어 존재하고 있으므로 차아염소산 자체만으로 존재하는 탈취제보다 더 탈취 효율이 향상될 수 있다. 이러한 탈취제를 본 출원인은 가칭 '도이스'(DOIS : DeOrdor In Space, 공간 탈취제) 탈취제라고 명명하였다.

한편, 본 발명에 적용되는 탈취제인 차아염소산을 제조하는 탈취제 제조 시스템(1600)은, 도 1에 도시되어 있다.

우선 물공급배관(1601)을 통해 수도물 또는 정수된 물이 공급된다. 물공급배관(1601)에는 염산용물탱크(1610)와 차아염소산나트륨용물탱크(1611)에 설정된 량의 물이 공급될 수 있도록 유량계 등이 포함되는 것이 바람직하다.

염산용물탱크(1610) 및 차아염소산나트륨용물탱크(1611)는 물공급배관(1601)으로부터 공급된 물을 설정된 량으로 각각 수용한다. 예를 들면, 염산용물탱크(1610)는 180 liter를 정량으로 수용하고 있으며, 차아염소산나트륨용물탱크(1611)는 20 liter를 정량으로 수용하는 것이 바람직하다.

다음, 염산용물탱크(1610)와 차아염소산나트륨용물탱크(1611)에 각각 수용된 물은 배관을 통해 염산혼합조(1622)와 차아염소산나트륨혼합조(1632)로 각각 이송 내지 공급된다.

그리고, 염산혼합조(1622)로는 염산저장탱크(1620)에 저장된 35wt%의 염산이 염산공급펌프(1621)를 통해 정량인 0.57 liter 만큼 공급된다. 35wt%의 염산과 물을 염산혼합조(1622)에서 교반기 등을 통해 혼합시킨다.

아울러 차아염소산나트륨혼합조(1632)로는 차아염소산나트륨저장탱크(1630)에 저장된 9wt%의 차아염소산나트륨이 차아염소산나트륨공급펌프(1631)를 통해 정량인 2.2 liter 만큼 공급된다. 9wt%의 염산과 물을 차아염소산나트륨혼합조(1632)에서 교반기 등을 통해 혼합시킨다.

여기서 차아염소산나트륨혼합조(1632)에서 혼합된 차아염소산나트륨 용액을 차아염소산혼합탱크(1640)로 공급 내지 이송시키고, 염산혼합조(1622)에서 혼합된 염산 용액을 차아염소산혼합탱크(1640)로 pH값이 6.5 ~ 7이 유지되는 범위에서 이송을 시키면서 두 가지 용액을 차아염소산혼합탱크(1640)에서 혼합시킨다.

이 과정에서 차아염소산혼합탱크(1640)에서는 염산 용액과 차아염소산나트륨 용액이 반응하여 차아염소산이 생성된다. 이러한 공정에서 발생되는 소량의 가스 내지 기체는 에어필터(1643)와 배기팬(1645)을 통해 대기 중으로 방출된다.

생성된 차아염소산은 차아염소산이송펌프(1647)를 통해 차아염소산저장탱크(1649)에 저장된다. 이렇게 저장된 차아염소산은 도 2에 도시된 바와 같이 탈취제탱크(105)에 저장되어 물과 물탈취제공급부(110)에서 설정된 농도로 물에 혼합되어 포그노즐(138)을 통해 분무될 수 있다.

이러한 과정을 통해 제조된 탈취제는 물화 혼합되어 후술하는 공간 탈취 시스템(100)에 사용된다.

공간 탈취 시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 공급되는 물과 탈취제를 혼합하여 저장하는 물탈취제공급부(110)와; 상기 물탈취제공급부(110)로부터 공급되는 탈취제가 혼합된 물에 고압을 형성하고, 형성된 고압을 통해 필요로 하는 공간(예를 들면, 도 1의 참조번호 '153'인 세정탑 참조)에 미세한 물방울로 분무 가능하게 마련된 포그노즐(138)을 포함하는 포그발생부(130);를 포함하되, 상기 포그노즐(138)에서 발생되는 액적의 크기는 1~30㎛ 범위인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 탈취제는 차아염소산(HClO)을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포그노즐(138)에서 분사되는 액적의 크기는 3~10㎛ 범위인 것이 더 바람직하다.

아울러, 상기 탈취제의 농도는 밀폐된 세정탑(미도시)을 포함하는 밀폐 공간인 경우에 50~100ppm 범위이며, 개방되고 야적되어 가림막을 갖는 야적장(도 5 참조)을 포함하는 야적공간인 경우에 10~200ppm 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 차아염소산은, 180liter의 물에 35wt% 염산(Hcl) 0.57 liter를 혼합한 액과 20liter의 물에 9wt%의 차아염소산나트륨(NaOCl) 2.2 liter를 혼합한 액을 혼합하여 제조된 것이 바람직하다.

이하에서 공간 탈취 시스템(100)가 적용되는 대상이 되는 공간은 설명의 편의를 위하여 우선 도 5와 같은 세정탑(153) 내부로 유입되는 전단부와 세정탑을 통과한 후단부를 따라 흐르는 유체로 후술하는 고압펌프(131)에서 발생한 고압의 압력에 의해 포그노즐(138)에서 미세한 액적을 분무하는 것을 그 일예로 한다. 이러한 공간은 일예의 세정탑(153)뿐만 아니라 밀폐된 다양한 공간에 적용될 수 있음은 물론이다.

물공급배관(103)은 수도물이나 필요에 따라 정수된 물을 물탈취제공급부(110)에 공급해 주는 역할을 한다. 물공급배관(103)은 유량계(미도시)나 레벨센서(미도시) 등에 의하여 설정된 량을 물탈취제공급부(110)에 일정하게 공급할 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

탈취제탱크(105)는 후술하는 도 1의 탈취 제조 시스템(1600)에 의하여 제조된 탈취제인 차아염소산을 저장하는 기능을 하고, 탈취제탱크(105)에 저장된 탈취제를 탈취제공급펌프(107)가 설정된 량인 정량으로 물탈취제공급부(110)로 공급할 수 있다.

포그발생부(130)는, 물탈취제공급부(110)에서 공급되는 물과 탈취제가 혼합된 액체를 고압으로 가압하여 필요로 하는 미세한 액적으로 형성할 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 필터(미도시), 고압펌프(131), 압력센서(132), 바이패스밸브(133), 릴리프밸브(134), 체크밸브(135), 드레인밸브(136), 고압배관(137) 및 포그노즐(138)을 포함하는 것이 바람직하다. 압력센서(132)는 고압펌프(131)에서 발생하는 압력을 감지하여 고압펌프(131)의 회전수 등을 제어하거나, 바이패스밸브(133)를 개방할 수 있도록 하는 정보를 제공한다. 바이패스밸브(133)는 설정된 량보다 많은 고압 액체가 발생하거나 포그노즐(138)의 운전 수량이 감소하는 경우 물탈취제공급부(110)로 일부의 고압수를 회수시킬 수 있다. 릴리프밸브(134), 체크밸브(135) 및 드레인밸브(136)는 일반적인 배관에 적용되는 공지의 구성으로 구체적인 설명을 생략한다.

고압펌프(131)는 물탈취제공급부(110)에서 공급된 액체를 고압으로 가압하며 다양한 펌프 형식으로 구비될 수 있다. 고압펌프(131)는 유입된 액체를 고압으로 승압시키는 구성으로 인가되는 전원에 의해 회전하는 미도시된 모터(예를 들면, DC 모터 등)와 모터의 회전력으로 물에 고압을 발생시키는 플런저 타입을 포함하는 고압펌프를 포함하는 것이 바람직하다. 고압펌프(131)는 필요로 하는 유량을 조절할 수 있도록 모터의 회전속도가 가변될 수 있는 것이 더 바람직하다.

고압펌프(131)에서 고압으로 가압된 액체는 고압배관(137)을 통해 고압배관(137)의 말단에 결합된 포그노즐(138)에서 소정의 액적으로 분무가 될 수 있다. 포그노즐(138)은 다양한 크기로 구비되어 있으며, 압력에 따라 분무 되는 액적의 평균 입자 크기가 상이할 수 있다.

여기서, 포그노즐(138)에서 분무 되는 액적은 미세하면 미세할수록 바람직하나, 미세한 입자를 형성하기 용이하지 않으나 본 출원인이 2018년 2월 12일 출원한 출원번호 제10-2018-0016935호의 '미세먼지 제거, 가습, 탈취를 위한 초미세 액적 사이클론 포그 공기청정기'와 관련된 기술로 초미세 액적을 형성할 수 있으면 더욱 더 바람직하다. 필요에 따라 매우 미세한 액적을 형성할 수 있도록 포그노즐(138)과 고압펌프(131)의 압력을 미도시된 제어부에서 조절하거나 선택하여 사용할 수 있다.

여기서, 가능하면 포그노즐(138)에서 분무되는 액적의 크기가 적은 것이 바람직하다. 즉, 미세할수록 공간에 머무는 시간이 오래되고 공간에 고르게 분산될 수 있을 뿐만 아니라 증발이 유효하게 발생할 수 있다. 이러한 미세하여 공간에 오래동안 머물 수 있는 액적은 악취원과 접촉하고 액적 속에 함유된 탈취제는 악취원과 반응하여 악취원을 효과적으로 제거할 수 있다.

액적의 크기에 따라 공간에 머무는 시간을 대략적으로 비교하면 다음의 <표 1>과 같다.

입자 크기 (㎛)	상태	3m 낙하에 걸리는 시간 (sec)
5,000~2,000	폭우	0.05~0.9
2,000`1,000	강한 비(스프링 쿨러)	0.9~1.1
1,000~500	보통 비	1.1~1.6
500~100	약한 비	1.6~11
100~50	안개비(micro fog)	11~40
50~10	습한 안개	40~1,000
10~2.0	건조한 안개	1`020~25,400
1.0~0.01	연기 안개	공기 중에 부유
0.01	연기	공기 중에 부유

이상의 표에서와 같이 본 발명에 따라 포그노즐(138)에서 형성되는 액적의 평균 입자 크기는 1 ~ 100㎛ 범위인 것이 좋으며 머무는 시간이 오래 걸리는 1 ~ 30㎛ 범위가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 10㎛ 이하이다.

여기서, 공간 탈취 시스템(100)은, 공간 내의 악취를 감지할 수 있는 미도시된 악취농도센서나 악취원농도센서를 더 포함할 수 있으며, 악취농도센서에 기초하여 고압펌프(131)의 회전수를 증가시켜 포그노즐(138)에서 발생되는 액적의 량을 증대시킬 수도 있다.

공간 중의 단위 체적 당 포그노즐(138)에서 분무된 액적의 량을 포그 홀드업 (fog hold-up)이라고 하며, 포그 홀드업이 증가될수록 공간을 차지하는 액적이 증대하여 악취원과 접촉할 수 있는 기회도 많아지므로 악취 제거율이 증대하게 된다.

도 3에 도시된 그림 내지 그래프는 시뮬레이션 유동 해석을 통한 포그 액적 크기 분포를 분석한 것으로 상측의 그림은 포그노즐(138)에서 분사 20초 후 해석 도메인 내부의 입자분포를 나타낸 것으로 0~7.35㎛ 범위에 입자 직경이 분포하고 있음을 나타내고 있다. 도 3의 하측 그래프에서는 포그노즐(138)에서 분사 20초 후 노즐에서부터 25cm 거리의 입자 직경 분포를 나타낸 것으로 0~10㎛ 범위에 입자 직경이 분포하고 있으며 평균입자직경은 3.10㎛임을 보여주고 있다.

여기서, 탈취 기능은 탈취제를 포함하는 물을 포그노즐(138)로 분무하여 공기 중에 부유하면서 공기 중에 부유하는 냄새를 중화시켜 제거할 수 있는 공간 탈취 기능이다. 탈취 기능에서도 액적의 크기를 작게 하여 냄새를 발생시키는 미세한 냄새 입자에 액적이 결합하여 중화시킬 수 있다. 또한, 액적의 크기를 미세하게 하여 가능하면 장시간 공간에 머물러 공간에 머물러 냄새를 발생시키는 냄새 입자와의 충돌 가능성을 높이고 부착 반응을 증대시키는 것이 바람직하다.

즉, 공간에 부유하는 악취원은 분사된 액적에 의해 흡착되어 공기 중에 확산되거나 퍼지는 것을 방지하여 냄새를 제거하게 된다. 이러한 과정에서 탈취제인 차아염소산은 악취원과 화학반응을 하여 악취원을 이산화탄소와 물로 변형시키게 된다.

이러한 공간 탈취 시스템(100)의 테스트 일예에서, 포그노즐(138)은 도 2의 세정탑(153)으로 악취원을 포함하는 기체가 유동되는 '전단부'(도 2의 우측, 4개 포그노즐(138) 부분)와 세정탑(153)을 거친 기체가 유동되는 '후단부'(도 2의 좌측, 8개 포그노즐(138) 부분)에 각각 설치하였다.

도 2와 같은 실제 테스트 시에 적용한 포그노즐(138)의 용량은 전단부(4개)의 용량은 개당 0.2020LPM이고, 후단부(8개)의 용량은 개당 0.0787LPM이다.

이에, 고압펌프(131)를 약 1.5LPM 용량으로 설정하여 70bar의 압력이 되도록 가동을 하였다.

여기서, 탈취제의 공급 비율은 악취원의 농도 변화에 따라 비율을 설정할 수 있도록 악취농도센서 등의 결과에 기초하여 제어부에서 설정된 맵 또는 프로그램 등에 따라 설정되어 탈취제공급펌프(107)에서 적정량이 물탈취제공급부(110)로 공급되는 것이 바람직하다.

세정탑만을 운전했을 때 세정탑 전후의 황화수소 농도는 각각 6과 3.6ppm로 40% 악취가 저감되는 효과가 있었다.

본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(100)만 운전 했을 때 세정탑 전후의 황화수소 농도는 각각 6과 1.7ppm로 72% 악취가 저감되는 효과가 있었다.

세정탑(가성소다 투입 않음)과 본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(100)을 동시에 운전 했을 때 세정탑 전후의 황화수소 농도는 각각 6과 1.5ppm로 75% 악취가 저감되는 효과가 있었다.

세정탑(가성소다 투입 함)과 본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(100)을 동시에 운전 했을 때 세정탑 전후의 황화수소 농도는 각각 6과 1.2ppm로 80% 악취가 저감되는 효과가 있었다.

한편, 본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(100)의 설치 및 운전비가 세정탑에 비하여 1/10도 안된다는 점을 고려하면 본 발명에 의한 탈취 방법은 매우 효과적인 것으로 평가될 수 있음을 알 수 있다.

또한, 세정탑과 본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(100)을 동시에 운전할 때는 세정탑만 운전할 때 비하여 약 4배 정도의 효과 있는 것으로 평가되었다. 이에, 악취를 제거하기 위해서 본 발명 단독으로 적용되거나, 본 발명은 세정탑의 운전시 보조 역할을 할 수 있을 것으로 평가되었다. 특히 여름과 같이 악취가 보다 멀리 확산되는 경우나 악취원의 농도 변화가 심한 경우 본 발명이 세정탑의 보조적인 역할을 하는 것이 매우 바람직할 것이다.

이에, 본 발명에 따르면, 공간에서 악취원과 접촉 가능성을 높이기 위하여 미세한 액적과 혼합되어 악취원의 탈취 효과를 향상시킬 수 있는 탈취제를 제공할 수 있는 공간 탈취용 도이스 탈취제 제조 방법을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 탈취 시스템(200)은, 도 4의 계통도 및 도 5의 사진과 같이 전술한 실시예와 달리 공간이 밀폐되지 않고 개방되어 있는 공간으로 예를 들면 악취원을 포함하고 있는 협잡물야적장을 포함하는 야적장(155)을 탈취 대상으로 한다.

탈취 대상이 되는 공간만 개방된 공간으로 상이하고 전체적인 시스템을 전술한 실시예와 비교하여 동일하므로 각 구성에 대한 설명은 생략한다.

개방된 야적장(155)이므로 공기의 유동을 다소 줄이기 위하여 개방된 공간 일부를 가림막으로 가렸다.

본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 개당 0.0787LPM 용량의 포그노즐(138)을 고압배관(137)에 일열에 7개씩 7열로 배치하였다. 이에 따라 고압펌프(131)의 용량은 약 3.9LPM으로 선정하였다.

본 발명에 따른 공간 탈취 시스템(200)의 성능을 검증하기 위하여 공기희석관능법에 따라 복합악취를 측정하였다.

평가 방법은 격벽 설치로 공기 유동 최소화한 상태에서의 포그노즐(138) 분사(30분 간) 전 후 농도을 비교 분석하였고 이를 표로 나타낸 것이 <표 2>이다.

구분	측정	복합악취 (배)
1	야적장 포그노즐 분사 전	2080
2	야적장 포그노즐 분사 후	30
악취제거율(%)		98.6

[표 2]는 성능평가 결과를 나타낸 것인데, 본 발명에 따른 포그노즐(138)의 분사 전에 복합악취 농도는 2080배였으나, 포그노즐(138)을 설정된 시간 동안 분사할 후 복합악취 농도는 30배로 줄어들었음을 [표 2]는 보여주고 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 예와 달리 탈취제를 차아염소산나트륨(NaOCl)과 차아염소산(HClO)의 비율을 50:50의 범위에서 0:100의 범위까지 확대하는 것이 바람직하다.

즉, 차아염소산과 차아염소산의 비율이 50:50인 경우 염소 가스가 발생되지 않는 장점도 있지만 또 다른 효과는 pH가 약 7.5 정도 이므로 산성이 강한 악취의 중화반응으로 탈취할 수 있다. 또한, 차아염소산과 차아염소산의 비율이 0:100의 제품은 pH가 5 정도 이므로 알카리성이 강한 악취의 탈취에 용이하며 살균 및 탈취 분해 능력이 우수하다는 장점을 갖는다. 즉, 탈취를 하고자 하는 오염원의 산도 등에 따라 탈취제를 적절하게 선택할 수 있다는 장점을 갖는다.

본 도이스 탈취제는 차아염소산나트륨(NaOCl)과 차아염소산(HClO)의 비율에서 차아염소산(HClO)의 비율을 50% ~ 100%로 조절함으로서 다양한 범위의 악취에 맞춤형으로 사용할 수 있는 점이 다른 특징이다. 즉, 차아염소산의 탈취성과 살균성을 이용하고 차아염소산나트륨에 의한 pH 조정 및 염소가스 발생 감소의 특성을 이용하는 것이다.

이에, 본 발명에 따르면, 밀폐된 공간뿐만 아니라 개방된 공간에서도 효과가 있음을 알 수 있다.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 공간 탈취 시스템 103 : 물공급배관
105 : 탈취제탱크 107 : 탈취제공급펌프
110 : 물탈취제공급부
130 : 포그발생부 131 : 고압펌프
132 : 압력센서 133 : 바이패스밸브
134 : 릴리프밸브 135 : 체크밸브
136 : 드레인밸브 137 : 고압배관
138 : 포그노즐
153, 155 : 공간의 일예로 세정탑, 야적장
1600 : 탈취제 제조 시스템
1601 : 물공급배관 1610 : 염산용물탱크
1611 : 차아염소산나트륨용물탱크
1620 : 염산저장탱크 1621 : 염산공급펌프
1622 : 염산혼합조 1630 : 차아염소산나트륨저장탱크
1631 : 차아염소산나트륨공급펌프
1632 : 차아염소산나트륨혼합조
1640 : 차아염소산혼합탱크 1643 : 에어필터
1645 : 배기팬 1647 : 차아염소산이송펌프
1649 : 차아염소산저장탱크

Claims

물과 혼합되어 고압으로 분사 되어 필요로 하는 공간 내의 악취를 제거 가능하게 마련된 탈취제를 제조하는 방법에 있어서,
물에 염산을 혼합하여 염산희석액을 생성하는 (1)과정과;
물에 차아염소산나트륨(NaOCl)을 혼합하여 차아염소산나트륨희석액을 생성하는 (2)과정과;
상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액에 상기 (1)과정의 염산희석액을 혼합하여 차아염소산(HClO)을 제조하는 (3)과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법,
제1항에 있어서,
상기 (1)과정에서는 180liter의 물에 35wt% 염산(Hcl) 0.57 liter의 비율로 혼합되고,
상기 (2)과정에서는 20liter의 물에 9w%의 차아염소산나트륨(NaOCl) 2.2 liter의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 (2)과정의 차아염소산나트륨희석액이 이송되면서 상기 (1)과정의 염산희석액이 이송되어 혼합되는 상기 (3)과정에서
상기 (2)과정 및 상기 (1)과정의 희석액이 혼합된 혼합액의 pH값은 6.5 ~ 7 사이로 유지되도록 상기 (2)과정 및 상기 (1)과정의 희석액의 이송량이 제어되는 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 (3)과정을 거친 단계에의 최종 혼합액에는 차아염소산나트륨 대 차아염소산의 비율이 50wt% 대 50wt%이고, 상기 (3)과정에서는 염소의 발생이 억제되는 것을 특징인 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 (3)과정을 거친 단계에의 최종 혼합액에는 차아염소산나트륨 대 차아염소산의 비율이 50wt% 대 50wt% 범위에서 0wt% 대 100wt 범위사이인 것을 특징으로 하는 탈취제 제조 방법.