KR20230019525A

KR20230019525A - 축사를 포함하는 시설들의 악취 배출 배관에서 탈취 가능한 포그 마스터 시스템

Info

Publication number: KR20230019525A
Application number: KR1020210101127A
Authority: KR
Inventors: 이정언
Original assignee: 보평그린(주)
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2023-02-09
Anticipated expiration: 2041-08-02
Also published as: KR102706629B1

Abstract

본 발명은 포그 마스터 시스템에 관한 것으로, 축사를 포함하는 밀폐된 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출배관부와; 상기 배출배관부로 유입된 공기를 외부로 배출시키는 송풍기와; 미세한 포그를 분사 가능하게 마련된 다수의 포그 노즐을 포함하는 포그마스터장치;를 포함하되, 상기 다수의 포그 노즐에서 상기 배출배관부에 설정된 위치에 배치되어 미세한 액적을 상기 배출배관부로 분무하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따르면, 악취가 발생하는 공간에서 배출되는 공기에서 악취를 안정적이고 효과적으로 감소시켜 민원 발생을 최소화할 수 있고, 미세한 액적에 악취를 탈취할 수 있는 기능을 가진 탈취제를 혼합하여 분무하여 미세한 물분자를 증발시키고 탈취제가 악취원과 결합하여 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 악취 저감 포그 마스터 시스템을 제공할 수 있다.

Description

축사를 포함하는 시설들의 악취 배출 배관에서 탈취 가능한 포그 마스터 시스템 {Deodorization Fogmaster System within Enclosed Facilities`s Nasty Smell Discharge Piping Line comprising Cattle Shed}

본 발명은 축사를 포함하는 시설들의 악취 배관에서 탈취 가능한 포그 마스터 시스템과 관련된 것으로, 구체적으로 고압의 물을 미세한 액적으로 형성하고 필요에 따라 탈취 성능을 갖는 탈취제를 혼합하여 분무하여 축사를 포함하는 악취원의 밀폐 공간에서 공기를 배출시키는 배출 배관에서 악취를 저감할 수 있도록 최적의 조건을 구현할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템에 관한 것이다.

최근 교외지역이나 농촌지역에서 전원생활을 영위하는 인구가 늘어나고 있다. 도심지역의 부동산 가격이 갈수록 높아지고 있는 반면에, 1세대 1차량을 넘어 대부분의 경제생활 인구가 자신의 차량을 가짐에 따라 원거리 출퇴근이 가능하게 되어, 거주지역의 범위가 넓어지고 있는 실정이다.

한편, 작물을 재배하는 농작지에 비해, 육류 생산을 위한 다양한 가축을 사육하는 축사는 점차 늘어나고 있는 추세이다.

이렇듯 거주지와 축사의 상대적일 거리가 좁아짐에 따라, 축산 악취는 과거 일부 지역에 한하는 지협적인 문제를 넘어서, 민관이 반드시 해결해야하는 주요한 민생해결과제 중에 하나로 대두되고 있다.

일반적으로 사용되는 악취 제거 시스템은, 공기중의 악취 유발물질을 용해시키는 탈취용액을, 축사공기가 유동하는 유동로나 축사 내부에 분사함으로써, 배출되는 축사공기나 축사내부에 잔류하는 공기의 악취를 제거한다.

아울러 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.

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 제거하는 것이 바람직하다.

[관련 기술 문헌]

공개특허공보 제10-2021-0011234호 (2021.02.01. 공개)

등록특허공보 제10-2004497호 (2019.07.30. 공고)

등록특허공보 제10-2051378호 (2019.12.04. 공고)

본 발명의 목적은, 악취가 발생하는 공간에서 배출되는 공기에서 악취를 안정적이고 효과적으로 감소시켜 민원 발생을 최소화할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 미세한 액적에 악취를 탈취할 수 있는 기능을 가진 탈취제를 혼합하여 분무하여 미세한 물분자를 증발시키고 탈취제가 악취원과 결합하여 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 배관에 노즐이 결합되는 10mm를 포함하는 작은 크기의 구멍을 뚫어 노즐을 설치할 수 있으므로 시공이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 탈취 효과가 우수할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 축사, 하수처리장의 소화 배관, 건조배관 등을 포함하는 다향한 배관에 설치할 수 있어 적용 범위가 넓은 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 축사 또는 유체가 이송되는 배관을 포함하는 밀폐된 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출배관부와; 상기 배출배관부로 유입된 공기를 외부로 배출시키는 송풍기와; 미세한 포그를 분사 가능하게 마련된 다수의 포그 노즐을 포함하는 포그마스터장치;를 포함하되, 상기 다수의 포그 노즐은 상기 배출배관부에 설정된 위치에 배치되어 미세한 액적을 상기 배출배관부로 분무하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템에 의하여 달성된다.

또한, 상기 배출배관부와 상기 송풍기 사이에 개재된 사이클론을 더 포함하고, 상기 사이클론 내부에 다수의 포그 노즐이 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 포그 노즐에서 분무되는 액적의 평균 크기는 10 ~ 20㎛ 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출배관부의 악취원이 황화수소, 암모니아를 포함하는 경우 상기 포그마스터장치에 악취를 제거하는 탈취제를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탈취제의 농도는 10 ~ 50ppm 범위인 것이 바람직하다.

또한, 상기 포그 노즐에서 분무되는 액적의 패킹 덴시티(packing desity)는 10 ~ 100만개/㎤ 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출배관부로 유입되는 공기의 설정된 농도에 따라 상기 사이클론의 상기 포그 노즐의 분무를 제어부에서 제어하는 것이 바람직하다.

이에, 본 발명에 따르면, 악취가 발생하는 공간에서 배출되는 공기에서 악취를 안정적이고 효과적으로 감소시켜 민원 발생을 최소화할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 미세한 액적에 악취를 탈취할 수 있는 기능을 가진 탈취제를 혼합하여 분무하여 미세한 물분자를 증발시키고 탈취제가 악취원과 결합하여 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 기존의 배관에 노즐이 결합되는 직경 10mm를 포함하는 작은 크기의 구멍을 뚫어 노즐을 설치할 수 있으므로 시공이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 탈취 효과가 우수할 수 있는 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 축사, 하수처리장의 소화 배관, 건조배관 등을 포함하는 다향한 배관에 설치할 수 있어 적용 범위가 넓은 탈취 가능한 포그 마스터 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포그 마스터 시스템의 배관 개략도를 도시한 배관도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포그 마스터 시스템이 축사에 설치된 예를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포그 마스터 시스템이 축사에 설치된 예를 도시한 측면도,
도 4는 포그 노즐이 배출배관부에 취부되는 예들을 설명하기 위한 단면도 및 단면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 포그 마스터 장치를 작동시켜 황화수소를 제거한 예를 도시한 그래프,
도 6은 포그 노즐의 패킹 덴시티를 측정하는 과정을 설명하는 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 축사를 포함하는 공간의 배출 배관에서 탈취 가능한 포그 마스터 시스템(1000, 이하에서 '포그 마스터 시스템'이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포그 마스터 시스템의 배관 개략도를 도시한 배관도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포그 마스터 시스템이 축사에 설치된 예를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포그 마스터 시스템이 축사에 설치된 예를 도시한 측면도이고, 도 4는 포그 노즐이 배출배관부에 취부되는 예들을 설명하기 위한 단면도 및 단면 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 포그 마스터 장치를 작동시켜 황화수소를 제거한 예를 도시한 그래프이고, 도 6은 포그 노즐의 패킹 덴시티를 측정하는 과정을 설명하는 도면이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 포그 마스터 시스템(1000)은, 축사 또는 유체가 이송되는 배관을 포함하는 밀폐된 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출배관부(1300)와; 상기 배출배관부(1300)로 유입된 공기를 외부로 배출시키는 송풍기(1600)와; 미세한 포그를 분사 가능하게 마련된 다수의 포그 노즐(1150)을 포함하는 포그마스터장치(1100);를 포함하되, 상기 다수의 포그 노즐(1150)은 상기 배출배관부(1300)에 설정된 위치에 배치되어 미세한 액적을 상기 배출배관부(1300)로 분무하는 것이 바람직하다.

이하에서 설명의 편의상 밀폐된 공간을 도 2 및 도 3에서와 같이 돼지를 사육하는 돈사를 포함하는 축사를 일예로 들어 설명한다. 그러나 이러한 밀폐 공간은 하수처리장에서 악취를 갖는 유체를 이송하는 소화배관 등을 포함할 수 있음은 물론이다.

포그마스터장치(1100)는, 공급되는 물 또는 탈취제를 포함하는 유체를 고압으로 가압하는 플런저 타입의 펌프를 포함하는 고압펌프(1110)와, 고압펌프(1110)에서 발생된 고압의 유체를 다수의 포그 노즐(1150)까지 안내하는 고압공급배관(1130)과, 고압의 유체를 미세한 액적으로 분무시키는 포그 노즐(1150)을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 포그마스터장치(1100)는, 유입 또는 유출되는 유체의 공급을 개폐하는 밸브(통칭하는 경우 1171, 구분하는 경우 1171-1a, 1171-1b, 1171-2, 1172-3 또는 1813)와, 고압펌프(1110)에서 토출된 고압의 유체를 흡입측으로 되돌리는 바이패스밸브(1172)와, 유체의 역류를 방지하는 체크밸브(1173)와, 고압의 유체 압력을 갑지하는 압력계(1174)와, 공급되는 물 또는 필요에 따라 탈취제의 량을 감지하는 유량계(1175)를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 포그마스터장치(1100)는 배출배관부(1300) 또는 배출배관부(1300)의 하류에 연결된 사이클론(1500)을 따라 배치되면서 배출배관부(1300) 또는 사이클론(1500)에 고압공급라인(1130)을 지지되는 배관서포터(1176) 및 배관서포터(1176)에 결합되어 고압공급라인(1130)이 흔들리지 않도록 지지하는 밴드(1177)와 고압공급라인(1130)의 동파 등을 보호하기 위한 보온재(1178)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 포그마스터장치(1100)의 고압펌프(1110)는 압력계에서 감지된 압력에 기초하여 고압펌프(1110)를 작동시키는 회전수를 제어부(1900)에서 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 물론 고압펌프(1110)로 공급되는 물과 탈취제는 미도시된 필터로 걸러져 미세한 액적을 분무시키는 포그 노즐(1150)의 막힘을 예방할 수 있는 것이 바람직하다.

그리고, 미도시하였지만 유체 배관을 장시간 사용하지 않고 내부의 유체를 동파 등을 위하여 고압공급배관(1130) 내부의 유체를 드레인시킬 수 있는 드레인밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.

배출배관부(1300)는 축사 등의 내부 공간의 공기를 순환이나 환기 등을 목적으로 외부로 배출시키는 수단이다. 배출배관부(1300)는 다양한 형태로 구비될 수 있으나 축사의 크기 또는 용적, 발생하는 악취원의 농도, 종류 등에 따라 그 크기와 축사에서의 배치 위치 등을 달리 할 수 있다.

배출배관부(1300)는 도 2에서와 같이 축사의 상측 지붕측에 공기가 흡입되는 흡입구(1303)를 축사의 크기와 이동하는 유체의 량, 송풍기(1600)의 용량 등을 고려하여 전방측은 병렬도 설치되어 하나로 합류된 후 후방에 사이클론(1500)과 송풍기(1600)와 연결되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

이 경우에도 사이클론(1500)을 생략할 수도 있음은 물론이다.

고압펌프(1110)로 공급되는 유체는 물과 악취원의 종류에 따라 탈취제를 포함할 수 있다.

물공급라인(1700)은, 물을 저장하는 물탱크(1710)와, 물을 고압펌프(1110)로 공급하는 물공급배관(1730)을 포함한다.

여기서, 필요에 따라 물탱크(1710)를 제외하고 물을 공급할 수 있는 수도 라인(미도시) 등과 고압펌프(1110)가 바로 연결할 수도 있음은 물론이다.

탈취제공급라인(1800)은 탈취제를 수용하는 탈취제탱크(1810)와, 탈취제탱크(1810)에 수용된 탈취제를 고압펌프(1110)의 흡입배관으로 공급 가능하게 가압하는 정량펌프(1830)와, 탈취제탱크(1810)와 정량펌프(1830) 및 정량펌프(1830)와 고압펌프(1110)의 흡입배관 사이의 탈취제공급배관(1850)을 포함한다.

탈취제공급라인(1800)의 정량펌프(1830)를 포그 노즐(1150)로 공급되는 탈취제의 농도가 설정된 범위 이내에 적절하도록 회전수를 제어부(1900)에서 제어할 수 있거나 다이얼 등을 통해 정량펌프(1830)의 회전수를 수동으로 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

제어부(1900)는 고압펌프(1110)와, 정량펌프(1830)와, 송풍기(1600)의 작동 등을 제어, 조절하고, 각종 밸브의 개폐를 제어하고 유량계(1175), 압력계(1174) 및 농도계(1310) 등의 센서값을 수신하여 펌프(1110, 1830) 또는 밸브 등의 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

여기서, 돼지를 사육하는 돈사의 경우 배출배관부(1300)로 미세한 액적을 분무하는 포그 노즐(1150)에서 분무되는 액적의 크기는 10 ~ 20 ㎛ 범위인 것이 바람직하다.

그리고 탈취제는 본 발명자 및 출원인이 출원한 공개특허공보 제10-2021- 0011234호(2021. 02. 01. 공개)의 차아염소산을 주성분으로 하는 도이스 탈취제를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 탈취제에서 차아염소산의 농도는 10 ~ 50ppm을 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 구조에 의하여 물과 탈취제가 혼합되는 고압으로 포그 노즐(1150)에서 분무되면 10 ~ 20 ㎛ 범위의 액적 입자에 탈취제가 포함되고 액적의 크기가 미세하므로 물은 빠른 속도로 증발하고 탈취제가 황화수소 등의 악취원과 결합하여 악취를 감소시킬 수 있다. 포그 노즐(1150)에서 분사된 후 약 1.5 ~ 3초 이내에 액적의 물 분자가 증발하는 것이 바람직하다.

즉, 물 입자는 탈취제 입자를 상호 결합한 상태에서 수송하는 수송체 기능을 할 수 있도록 포그 노즐(1150)에서 분무되는 액적의 크기가 작아 빠른 증발이 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 배출배관부(1300)의 유속은 통상적으로 2 ~ 5m/sec 범위이다.

그리고 돈사의 경우 암모니아 평균 농도가 20ppm 정도이고, 황화수소 평균 농도가 5ppm 정도이다.

한편, 포그 노즐에서 분무되는 액적의 밀집된 농도인 패킹 덴시티(packing density)는 10 ~ 100만개/㎤ 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

패캥 덴시티가 10만 개/㎤ 보다 적은 경우 악위원을 효과적으로 제거할 수 없으며, 패캥 덴시티가 100만 개/㎤ 보다 크거나 많은 경우 필요 이상으로 사용하는 물의 량이 많아지게 되며 악취 제거 효율도 증가하는 것이 아니다.

여기서, 패킹 덴시티는 도 6에 도시된 바와 같이 석탄 분진 포집 장치의 챔버 내에 포그 액적의 움직임을 고속카메라(Model : K2 DistaMax, Long-Distance Microscope System)로 측정하고 측정한 부피에 몇 개의 액적이 존재하는지를 조사하여 이들을 평균하여 단위 체적당의 개수로 산출하였다.

그리고, 포그 노즐(1150)이 배출배관부(1300)에 결합되는 방법은 앞에서 설명한 바와 같지만 이를 그림으로 도시한 것이 도 4a 및 도 4b이다.

즉, 도 4a는 배출배관부(1300)의 외부에 포그 노즐(1150)이 결합된 고압공급배관(1130)이 배관서포터(1176), 밴드(1177) 등으로 지지되는 것이 바람직하다.

이러한 배출배관부(1300)는 동파 등을 예방할 수 있도록 보온재(1178)로 둘러싼 구조인 것이 바람직하다.

포그 노즐(1150)은 도 4a에 도시된 바와 같이 배출배관부(1300)의 길이방향을 따라 설정된 범위에서 배출배관부(1300)에 구멍(미도시)을 형성하여 배출배관부(1300) 내부로 위치시키고 구멍과 포그 노즐(1150) 사이에는 실링재로 실링하는 것이 바람직하다.

또 다른 형태의 포그 노즐(1150)을 배출배관부(1300)에 취부하는 방법은 배출배관부(1300)를 도 4b에 도시된 바와 같이 플랜지 형태로 결합(플랜지를 설정된 길이, 예를 들면, 7 ~ 10m에 하나씩)하고 플랜지와 인접한 지역에 링 형상의 고압공급배관(1130a)에 다수의 포그 노즐(1150)을 결합하여 설정된 패킹 덴시티를 갖는 액적을 배출배관부(1300) 내부에 형성시킬 수 있다.

이러한 구성을 갖는 포그 마스터 시스템(1000)의 작동 과정을 도 1 내지 도 4b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면 포그 마스터 시스템(1000)의 구성이 작동 상태를 유지한다.

다음, 포그마스터장치(1100)가 작동하면서 서서히 포그 노즐(1150)로 고압의 액적을 분무시키기 시작한다.

그런 다음, 송풍기(1600)가 작동하면서 축사 내부의 공기가 배출배관부(1300)를 통해 사이클론(1500), 송풍기(1600)를 거쳐 외부로 배출된다.

이 과정에서 포그마스터장치(1100)의 고압펌프(1110)에서 설정된 압력으로 가압된 물과 정량펌프(1830)에서 설정된 량으로 공급되는 탈취제가 포그 노즐(1150)을 통해 배출배관부(1300) 및 사이클론(1500)에 설정된 패킹 덴시티를 가지고 미세한 액적으로 분무된다.

분무된 액적 중에서 물분자는 빠르게 증발하고 이 경우 물분자는 악취원 중에서 암모니아와 반응하여 악취가 발생하는 물질이 아니게 되며, 반응하지 않은 물분자는 빠르게 증발하여 탈취제가 악취원 중에서 황화수소 및 암모니아 등과 결합하여 악취를 제거할 수 있게 한다.

즉, 악취원 중에서 암모니아의 농도가 높으면 앞에서 설명한 액적의 입자 크기가 큰 쪽으로 암모니아의 농도가 낮고 황화수소 또는 암모니아의 농도가 높으면 물입자의 빠른 증발을 위하여 포그 노즐(1150)에서 분무되는 액적의 입자 크기가 작은 것이 바람직하다.

이러한 과정에서 농도계(1310)에서 감지한 농도에 기초하여 제어부(1900)는 사이클론(1500) 내부의 포그 노즐(1150)에서 액적의 분무를 밸브 '1171-3'(도 1 참조)를 개폐하여 조절할 수 있다. 예를 들면, 농도계(1310)의 농도가 일정한 범위를 넘어서면 배출배관부(1300)의 포그 노즐(1150)과 사이클론(1500)의 포그 노즐(1150)에서 액적이 생성될 수 있도록 하고, 농도계(1310)의 농도가 일정한 범위 이하인 경우 배출배관부(1300)의 포그 노즐(1150)만 액적을 생성하고 사이클론(1500)에서는 포그 노즐(1150)의 작동을 멈추도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 실시예의 포그 마스터 시스템(2000)은, 도 3과 같이, 사이클론 없이 배출배관부(2300)가 각각 송풍기(2600)를 각각 구비한 상태에서 각 배출배관부(2300)의 포그마스터장치(2100)에서 고압으로 공급된 유체를 포그 노즐(2150)에서 미세한 액적으로 분무시킬 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 포그 마스터 시스템(1000)을 돈사에 작동시켜 테스트한 결과 도 5의 그래프에서와 같이 황화수소 농도가 25ppm에서 1.2ppm으로 감소하였음을 알 수 있다. 또한, 부지경계 복합악취 농도 변화는 3배수였다.

그리고 본 발명에 따른 포그 마스터 시스템(1000)을 하수처리장의 소화조에서 탈취탑으로 가는 배관인 배출배관부에 포그 노즐(1150)을 설치한 결과 배관에서 발생하는 악취가 포그 노즐에서 분무되는 물과 탈취제에 의하여 완전하게 제거되어 청정 공기로 배출됨을 확인할 수 있었다. 여기서, 황화수소 악취 제거율을 83%, 암모니아 악취 제거율은 100%임을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 포그 마스터 시스템은 축사, 하수처리장뿐만 아니라 각종 산업설비의 집진설비 등의 배관과 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않은 범위에서 다양한 산업설비의 제한된 공간인 배관 등에서 악취를 제거하는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 포그 마스터 시스템은 종래의 활성탄 탈취 기술이나 축열 연소 탈취장치(RTO : Regenerative Thermal Oxidizer)에 비하여 다음과 같은 장점을 갖는다.

활성탄 탈취 기술은 악취의 농도가 고농도인 경우 활성탄을 자주 교체하여야 하므로 고농도에서 유지비가 증가하며, 막힘 현상 등으로 보수, 유지, 교체 등의 관리를 주기적으로 하여야 하고, 시간이 경과함에 따라 막힘 등으로 효율이 감소하고 폐 활성탄도 처리를 하여야 하므로 처리 비용이 소요된다.

RTO 탈취 기술은 높은 초기 비용이 발생하고 지속적인 연료 소모에 따라 높은 유지비가 소요되며, 열교환부 및 폐열 처리가 필요하고, 고온에 따라 각종 소모품을 주기적으로 교체하여 하며, NOx 발생 우려와 화재 예방을 위한 설비 등을 필요로 한다.

반면에 본 발명에 따른 포그 마스터 시스템은 고농도 악취 제거에도 효과적이고, 악취원의 유량이 많아도 안정적인 효율을 유지할 수 있으며, 농도에 따라 탈취제이 비율을 조절할 수 있고, 분진도 제거 가능하다는 장점을 갖는다.

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.

1000 : 포그 마스터 시스템
1100 : 포그마스터장치 1110 : 고압펌프
1130 : 고압공급배관 1150 : 포그노즐
1171 : 밸브 1172 : 바이패스밸브
1173 : 체크밸브 1174 : 압력계
1175 : 유량계 1176 : 배관서포터
1177 : 밴드 1178 : 보온재
1300 : 배출배관부 1303 : 흡입구
1310 : 농도계
1500 : 사이클론 1600 : 송풍기
1700 : 물공급라인 1710 : 물탱크
1730 : 물공급배관 1800 : 탈취제공급라인
1810 : 탈취제탱크 1830 : 정량펌프
1850 : 탈취제공급배관 1900 : 제어부

Claims

축사 또는 유체가 이송되는 배관을 포함하는 밀폐된 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출배관부와;
상기 배출배관부로 유입된 공기를 외부로 배출시키는 송풍기와;
미세한 포그를 분사 가능하게 마련된 다수의 포그 노즐을 포함하는 포그마스터장치;를 포함하되,
상기 다수의 포그 노즐은 상기 배출배관부에 설정된 위치에 배치되어 미세한 액적을 상기 배출배관부로 분무하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.
제1항에 있어서,
상기 배출배관부와 상기 송풍기 사이에 개재된 사이클론을 더 포함하고,
상기 사이클론 내부에 다수의 포그 노즐이 배치된 것을 특징으로 하는 하는 포그 마스터 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 포그 노즐에서 분무되는 액적의 평균 크기는 10 ~ 20㎛ 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.
제3항에 있어서,
상기 배출배관부의 악취원이 황화수소, 암모니아를 포함하는 경우 상기 포그마스터장치에 악취를 제거하는 탈취제를 포함하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.
제4항에 있어서,
상기 탈취제의 농도는 10 ~ 50ppm 범위인 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.
제3항에 있어서,
상기 포그 노즐에서 분무되는 액적의 패킹 덴시티(packing desity)는 10 ~ 100만개/㎤ 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.
제3항에 있어서,
상기 배출배관부로 유입되는 공기의 설정된 농도에 따라 상기 사이클론의 상기 포그 노즐의 분무를 제어부에서 제어하는 것을 특징으로 하는 포그 마스터 시스템.