KR101026506B1 - 이중 살수를 이용한 악취제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 살수를 이용한 악취제거장치에 관한 것으로, 그 목적은 음식물쓰레기 또는 가축분뇨 등에서 발생되는 복합성분 악취를 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스와 세척수의 조합에 의해 탈취시켜 제거효율을 증대시킨 이중 살수를 이용한 악취제거장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 악취가스가 유입되고 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하여 악취를 1차 제거하는 반응실과, 상기 반응실과 연통되고 세척수를 살수하여 악취가 1차제거된 악취가스를 세척하여 악취를 2차 제거하는 세척실과, 상기 세척실과 연통되고 악취가 제거된 가스를 외부로 배출하는 연도실과, 상기 반응실내에 설치되어 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하는 이산화염소 분무기와, 상기 이산화염소 분무기로 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 공급하는 이산화염소발생부와, 상기 세척실 및 연도실내에서 설치되어 세척수를 살수하는 살수기와, 상기 살수기로 세척수를 공급하는 세척수공급부를 포함하도록 되어 있다.

Description

이중 살수를 이용한 악취제거장치{Oder removal equipment using two steps of sprinklings}

본 발명은 이중 살수를 이용한 악취제거장치에 관한 것으로, 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스와 세척수를 순차적으로 살수하여, 악취가스내 악취요인인 암모니아 및 황을 제거하여 공기를 정화할 수 있는 이중 살수를 이용한 악취제거장치에 관한 것이다.

각 가정과 산업체에서 흘러나오는 오, 폐수 및 생활쓰레기 양이 날로 증가하고 오염정도가 날로 심화되어 가고 있으며 이들 오염물질이 하천이나 해양에 유입됨에 따라 수질악화가 심각해지고 있고, 음식물 쓰레기 처리시설, 각종 폐기물 처리시설 등의 생활쓰레기들은 넘쳐나는데 그를 처리하기 위한 처리장은 악취와 유해가스 발생 등으로 인하여 혐오시설로 인식되어 있고, 이들 혐오시설들은 지역민원이나 집단이기주의로 인하여 많은 민원을 야기하고 그 처리장을 설립할 장소를 찾지 못하여 전전긍긍하고 있는 것이 오늘의 현실이다.

악취란 불쾌한 냄새를 일컫는 것으로서, 사람의 정신 및 신경계통을 자극하여 정서생활과 건강 측면에서 피해를 주는 것을 말하며, 이와 같은 악취 발생시설로는 하수처리장, 분뇨처리장, 축산분뇨처리장, 요식업소, 폐기물처리공장, 도축장, 기타 화학제품 제조공장, 등과 같이 가정 및 산업현장에서다양하게 발생 되고 있으며, 악취발생원으로는 황화수소, 암모니아, 메틸메르캅탄, 황하메틸, 이황화메틸, 아민류, 아세트알데히드 등이 밝혀져 있으며, 이들은 법적 규제물질로 정하여 단속하고 있을 뿐 만 아니라, 지역 주민의 민원이 되고 있다.

이와 같은 악취물질을 제거하는 방법으로는 화학적 처리법, 생물학적 처리법, 물리적 처리법이 있으며, 이중 약액세정법(Wet Scrubber Method)은 물에는 별로 용해되지 않으나 산, 알칼리의 수용액과 반응하는 악취성분 또는 특정 약액과 반응하는 악취성분을 산 또는 알칼리 세정액을 사용하여 세정하는 방법이며 주로 암모니아, 아민류의 염기성성분을 제거한다. 약액 세정법은 사용하는 약액에 따라 산 세정법, 알칼리 세정법, 산화제인 차아염소산나트륨, 이산화염소 등의 산화제를 이용한 산화제 용액 세정법, 아황산나트륨 등의 환원제 용액 세정법 또는 기체상 산화제로서 오존, 이산화염소, 염소 등의 산화법 등 다양한 종류가 있다.

그러나, 이제까지 개발된 탈취장치로는 하수처리장 및 소각장, 음식물쓰레기처리시설, 매립장 등 환경기초시설에서 발생하는 악취를 제거하는데 한계가 있었다. 특히, 악취 물질의 성상 및 종류를 고려하지 않고 여러 방법을 무리하게 접목시켜 운전하고 있어 사실상 제대로 처리되지 않고 있는 실정이다.

또한, 고농도의 악취가 발생하는 축산폐수와 음식물처리장에는 운전하기에 다소 무리한 기종들이 타 기종과 결합된 상태로 설치되어 과도한 설치비로 경제적 손실과 공간적 손실을 유발하고 있는 것이다.

또한, 운전에 있어 일부 기종들은 2차적 오염원을 발생시켜 또 다른 악취 유발이나 그 부산물의 2차적인 처리를 요구하고 있는 것이다. 아울러 종래의 산 및 알칼리 세정장치는 부피가 크고 복잡하며 세정액의 소모가 과도하여 설치비 및 운전비용이 많이 드는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 음식물쓰레기 또는 가축분뇨 등에서 발생되는 복합성분 악취를 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스와 세척수의 조합에 의해 탈취시켜 제거효율을 증대시킨 이중 살수를 이용한 악취제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 세척수를 순환시켜 사용하여 처리효율을 증대시킨 이중 살수를 이용한 악취제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 다단살수 시스템을 건물화하여, 대형 악취발생시설에도 손쉽게 적용되고, 내부를 FRP 에 의해 마감처리하여, 악취가스 및 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스에도 부식이 발생되지 않는 이중 살수를 이용한 악취제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 악취가스가 유입되고 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하여 악취를 1차 제거하는 반응실과,

상기 반응실과 연통되고 세척수를 살수하여 악취가 1차제거된 악취가스를 세척하여 악취를 2차 제거하는 세척실과,

상기 세척실과 연통되고 악취가 제거된 가스를 외부로 배출하는 연도실과,

상기 반응실내에 설치되어 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하는 이산화염소 분무기와,

상기 이산화염소 분무기로 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 공급하는 이산화염소발생부와,

상기 세척실 및 연도실내에서 설치되어 세척수를 살수하는 살수기와,

상기 살수기로 세척수를 공급하는 세척수공급부를 포함하도록 되어 있다.

상기 반응실은 이산화염소 분무기가 설치되고 가스유입구와 연결되는 제1반응실과, 상기 제1반응실과 연결되고 세척실과 연결되는 제2반응실을 포함한다.

이와 같이 본 발명은 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스와 세척수에 의해 다단으로 악취가스를 세척하도록 되어 있어, 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스에 의해 악취가스내의 암모니아, 메르캅탄, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 아민류, 알데히드 및 아세트알데히드를 효율적으로 제거하고, 세척수의 살수에 의해 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스에 의한 반응성분 및 악취잔여성분을 흡착 및 세척함으로써, 복합성분의 악취가스를 효율적으로 탈취시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 복합성분 악취가스가 반응실과 세척실을 순차적으로 경유하도록 하여, 이산화염소에 의한 중화반응 및 세척수에 의한 세척효과를 통해 탈취효율를 증대시키도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 반응실 및 세척실 내부를 FRP 에 의해 마감처리하고, 연결부위를 ㄱ형 연결부에 의해 부착설치하여 악취가스 및 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스에 의한 내부 부식을 방지하고, 이를 통해 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 FPR 라이닝을 통해, 악취가스 이동통로에 돌출부위를 최소화함으로써, 악취가스 이동통로의 돌출부위를 최소화하여, 악취가스의 이동을 용이하게 하고, 반응면적을 최대화하여 악취제거효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 세척실내에 분사되는 세척수를 이물질을 제거한 후 다시 순환시켜 살수하도록 되어 있어, 세척수의 연속공급에 따른 비용을 절감할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 벽체구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 살수기와 세척수공급부를 보인 블록예시도
도 4 는 본 발명에 따른 변형된 또다른 구성을 보인 제1예시도
도 5 는 본 발명에 따른 변형된 또다른 구성을 보인 제2예시도

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 벽체구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 살수기와 세척수공급부의 관계를 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 악취가스(100)가 유입되고 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스(10)를 분사하여 악취를 1차 제거하는 반응실(20)과,

상기 반응실(20)과 연통되고 세척수(30)를 살수하여 악취가 1차제거된 악취가스를 세척하여 악취를 2차 제거하는 세척실(40)과,

상기 세척실과 연통되고 악취가 제거된 가스를 외부로 배출하는 연도실(50)과,

상기 반응실(20)내에 설치되어 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스(10)를 분사하는 이산화염소 분무기(60)와,

상기 이산화염소 분무기(60)로 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스(10)를 공급하는 이산화염소발생부(70)와,

상기 세척실(40) 및 연도실(50)내에서 설치되어 세척수(30)를 살수하는 살수기(80,80`)와,

상기 살수기(80,80`)로 세척수(30)를 공급하는 세척수공급부(90)를 포함하도록 되어 있다.

상기 반응실(20)은 가스유입구(110)를 통해 유입된 악취가스(100)에 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스(10)를 분사하여 반응시키는 것으로, 이산화염소 분무기(60)가 설치되고 가스유입구(110)와 연결되는 제1반응실(21)과, 상기 제1반응실(21)과 연결되고 세척실과 연결되는 제2반응실(22)을 포함한다. 즉, 상기 반응실(20)은 제1반응실(21)내에는 이산화염소 분무기(60)가 설치되어 있으나, 상기 제2반응실(22)내에는 이산화염소 분무기(60)가 설치되어 있지 않도록 되어 있으며, 제1반응실(21)에서 분사된 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스(10)는 제1반응실(21)을 통해 제2반응실(22)로 유입되어 제2반응실(22)을 통과하면서 주된 반응을 하게 되어 악취가스내 악취성분을 중화시키게 된다.

이때, 상기 제1반응실(21)과 제2반응실(22)은 일직선상에 위치하도록 연결되어 있지 않으며, 상기 제1반응실(21)과 제2반응실(22)은 악취가스의 흐름이 서로 반대되도록 즉, 도 1, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, '∩'자형상 또는 '⊂'자 형상을 이루도록 형성되어 있다. 이는 가스유입구(110)를 통해 유입되는 악취가스(100)의 이송압이 그대로 제2반응실(22)에 전달되는 것을 방지함과 동시에, 제2반응실(22)내에서의 악취제효율을 증대시키고, 세척수(30)의 재순환을 가능하게 하기 위한 것이다.

상기 이산화염소 분무기(60)는 소정간격을 유지하고, 다단으로 설치되어 있다.

상기 이산화염소 발생부(70)는 이산화염소가 저장된 이산화염소 탱크(71)와, 상기 이산화염소 탱크(71)내 이산화염소를 이산화염소 분무기(60)로 공급하는 이산화염소 공급기(72) 및, 이송라인(73)을 포함한다.

상기 이산화염소 발생부(70)는 이산화염소를 가스상태로 이산화염소 분무기(60)로 공급하거나, 이산화염소를 수용액상태로 하여 이산화염소 분무기(60)로 공급한다. 즉, 상기 이산화염소 탱크(71)는 이산화염소 수용액 저장탱크 또는 이산화염소 가스 압축 또는 흡착 저장탱크이다.

상기 이산화염소는 살균 탈취분야에서 각광받고 있는 물질로, 분자식은 ClO₂이며, 빙점은 -59℃이고, 비등점은 11℃인 상온에서 녹황색을 띄는 기체로서 약간 염소 냄새가 나며 물과 에테르에 잘 녹는다.

이와 같은 이산화염소의 장점은, 잔류성이 없는 환경친화적 물질로서, 염소의 2.6배 이상의 산화능을 가지며, 넓은 pH 범위에서 살균 탈취력을 유지하므로 거의 모든 종류의 냄새에 대하여 탈취력을 갖고 있다. 특히 유기물과 반응하지 않으므로 트리할로메탄(Trihalomethanes(TTHMs)), 할로아세틱에시드(Haloaceticacids(HAAs)) 및 기타유기화합물을 생성치 않는다는 장점이 있다.

또한, 이산화염소는 미국의 환경청(EPA)에 의하면 음용수 정수 처리시 발생하는 발암물질(염소계 : THMs,HAAs 등, 오존 : Bromate 등)을 생성하지 않아 음용수, 공장폐기물 처리 및 환경 정화용 사용 인정하고 있으며, 식약청(FDA)에 의하면 식품첨가물, 의료용 소독, 의료용 기기 소독용으로 사용하고 있다.

상기 세척실(40)은 세척수(30)에 의해 악취가스(100)내의 반응물 및 악취잔여성분을 제거하는 것으로, 다수개의 살수기(80)가 이산화염소 분무기(60)와 같이 다단으로 설치되어 있다.

또한, 상기 세척실(40)은 세척수 공급부(90)와 연결되어 있어, 살수기(80)에 의해 분사된 세척수가 세척수 공급부(90)로 이동되도록 되어 있다.

또한, 상기 세척실(40)은 칸막이 벽체(41)에 의해 다수개의 세척실로 분리하여 형성할 수 있으며, 이와 같이 다수개의 세척실로 분리할 경우, 악취가스의 이동경로가 길어져 세척효과가 좋아지게 된다.

상기 살수기(80)는 세척수 공급부(90)와 연결되어 세척수(30)를 세척실(40)내로 살수분사하는 것으로, 소정간격을 유지하고, 다단으로 설치되어 있다.

상기 세척수 공급부(90)는 세척수가(30) 저장되는 물탱크(91)와, 상기 물탱크(91)내 세척수(30)를 살수기(80)로 공급하는 펌프(92)와, 상기 펌프(92)와 물탱크(91)를 연결하는 공급라인(93)에 설치되어 이물질을 제거하는 필터(94)와, 상기 물탱크(91)와 연결되어 침전된 슬러지를 이송하는 스크류이송부(95)와, 상기 스크류 이송부(95)에 의해 슬러리가 저장되는 슬러리저장조(96)를 포함한다.

상기 물탱크(91) 하부는 호퍼형상으로 이루어져 있으며, 슬러리가 침전 및 임시저장되는 임시저장부(97)가 연결설치되어 있다.

또한, 상기 세척수 공급부(90)의 물탱크(91)는 회수라인(98)에 의해 세척실(40) 및 연도실(50)과 연결되어 있다.

상기 이산화염소 공급기(72) 및 펌프(92)는 별도 설치된 기계실(200)내에 위치하도록 설치되며, 상기 기계실(200)은 이산화연소 탱크(71) 및 물탱크(91)와 연결되어 있다.

상기 연도실(50)은 악취가스가 제거된 가스를 외부로 배출하는 것으로, 내부에 또다른 살수기(80`)가 설치되어 있다. 상기 살수기(80`)는 세척수 공급부내에 설치된 살수기(80)와 동일한 구성을 구비한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 송풍기(도시없음)에 의해 가스유입구를 통해 악취가스가 반응실내로 유입되면, 반응실의 제1반응실에서 분사된 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스와 악취가스가 제1반응실 및 제2반응실내에서 반응하여 악취성분이 중화되고, 악취성분이 중화된 악취가스는 세척실로 이동되어 살수기에 의해 분사된 세척수에 의해 반응물질 및 악취성분이 세척된 후, 연도실로 이동되어 연도실내에 설치된 또다른 살수기에 의해 재세척된 다음, 외부로 배출되게 된다.

이때, 상기 세척실내에서 살수기에 의해 분사된 세척수는 순환라인을 통해 물탱크내로 이동되고, 이물질은 물탱크내에서 침전되어 임시저장부로 이동되며, 이물질이 침전된 상부의 물은 다시 세척수 공급부를 통해 세척실 및 연도실내로 재순환된다.

또한, 상기 임시저장부로 침전이동된 이물질은 슬러리 상태에서 이송스크류에 의해 슬러리 저장조로 이송저장된다.

또한, 본 발명은 상기 반응실(20)과 세척실(40) 및 연도실(50)은 우레탄이 충진된 조립식 샌드위치 패널에 ＦＲＰ라이닝된 내벽으로 이루어져 있다. 즉, 상기 반응식(20)과 세척실(40) 및 연도실(50)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 조립식 샌드위치 패널(300) 위에 약 2∼5㎜ 두께로 ＦＲＰ층(310)이 덧씌워진 이중구조로 이루어져 있으며, 상기 내벽의 연결부위는 ㄱ형 연결부(320)에 의해 연결한 후 수작업에 의해 마무리(코팅처리)하도록 되어 있어, 악취가스가 이동되는 반응실 내부, 세척실 내부 및 연도실 내부에는 피스 머리부분 이외에는 돌출부위가 없도록 되어 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 변형된 또다른 구성을 보인 제1예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 변형된 또다른 구성을 보인 제2예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이, 반응실(20) 및 세척실(40)을 원형닥트형으로 형성하여, 반응실(20)과 세척실(40) 및 연도실(50)을 분리형성할 수 있으며, 또한 도 5 에 도시된 바와 같이 횡방향타입으로 반응실(20) 및 세척실(40)을 형성하여, 반응실(20)과 세척실(40) 및 연도실(50)을 분리형성할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

두께 3㎜의 ＦＲＰ층을 구비한 패널로 이루어진 반응실을 제1,2반응실로 분리하고, 세척실을 제1,2세척실로 분리시킨 후, 반응실의 제1 반응실내에 0.033ℓ/min 분사하는 이산화염소 분사노즐 7EA 를 1.0ｍ 간격으로 5열 배치하여 이산화염소 분무기를 설치하고, 제1,2세척실내에 각각 0.3ℓ/min 살수노즐 50EA를 1.0ｍ 간격으로 각각 2열 배치하여 살수기를 설치한 후, 송풍기에 의해 가스유입구로 악취가스를 공급하였으며, 대표적인 악취성분(암모니아, 이산화황, 이산화질소)의 농도를 3회 측정하였다. 그 결과는 아래의 [표1]과 같다.

이때, 이산화염소 분무기로는 내경 100㎜ ＰＥ파이프에 의해 이산화염소를 공급하고, 살수기로는 내경 50㎜ ＰＥ파이프에 의해 세척수를 공급하였다. 또한 연도실내에는 내경 32㎜ ＰＥ파이프에 의해 또다른 살수기를 설치하였다.

[표1]

상기 [표1]은 가스유입구에서의 암모니아 및 이산화황 농도를 100으로 설정하고, 연도실(외부로 배출되기 직전의 위치)내에서의 암모니아 및 이산화황의 농도를 측정하여, 이를 가스유입구에서의 설정값과 대비한 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 이중살수에 의해 탈취를 실시할 경우, 악취가스내 악취성분이 거의 대부분 제거됨을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스
(20) : 반응실 (21) : 제1반응실
(22) : 제2반응실 (30) : 세척수
(40) : 세척실 (41) : 칸막이 벽체
(50) : 연도실 (60) : 이산화염소 분무기
(70) : 이산화염소 발생부 (80,80`): 살수기
(90) : 세척수 공급부 (91) : 물탱크
(92) : 펌프 (93) : 공급라인
(94) : 필터 (95) : 스크류이송부
(96) : 슬러리저장조 (97) : 임시저장부
(100) : 악취가스 (110) : 가스유입구
(200) : 기계실 (300) : 패널
(310) : ＦＲＰ층 (320) : ㄱ형 연결부

Claims (8)

1. 악취가스가 유입되고 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하여 악취를 1차 제거하는 반응실과,
   상기 반응실과 연통되고 세척수를 살수하여 악취가 1차제거된 악취가스를 세척하여 악취를 2차 제거하는 세척실과,
   상기 세척실과 연통되고 악취가 제거된 가스를 외부로 배출하는 연도실과,
   상기 반응실내에 설치되어 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 분사하는 이산화염소 분무기와,
   상기 이산화염소 분무기로 이산화염소 수용액 또는 이산화염소 가스를 공급하는 이산화염소발생부와,
   상기 세척실 및 연도실내에서 설치되어 세척수를 살수하는 살수기와,
   상기 살수기로 세척수를 공급하는 세척수공급부를 포함하되,
   상기 반응실과 세척실 및 연도실은 우레탄이 충진된 조립식 샌드위치 패널에 2∼5㎜ 두께로 ＦＲＰ라이닝된 내벽에 의해 분리형성되고,
   상기 세척수 공급부는 세척수가 저장되는 물탱크와, 상기 물탱크내 세척수를 살수기로 공급하는 펌프와, 상기 펌프와 물탱크를 연결하는 공급라인에 설치되어 이물질을 제거하는 필터와, 상기 물탱크와 연결되어 침전된 슬러지를 이송하는 스크류이송부와, 상기 스크류 이송부에 의해 슬러리가 저장되는 슬러리저장조를 포함하며,
   상기 물탱크는 하부가 호퍼형상으로 이루어지고, 슬러리가 침전 및 임시저장되는 임시저장부가 연결설치되며, 회수라인에 의해 세척실 및 연도실과 연결되어 세척수를 회수할 수 있도록 건물화된 것을 특징으로 이중 살수를 이용한 악취제거장치.
   
2. 청구항 1 에 있어서;
   상기 반응실은 이산화염소 분무기가 설치되고 가스유입구와 연결되는 제1반응실과, 상기 제1반응실과 연결되고 세척실과 연결되는 제2반응실을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 살수를 이용한 악취제거장치.
   
3. 청구항 1 에 있어서;
   상기 이산화염소 발생부는 이산화염소가 저장된 이산화염소 탱크와, 상기 이산화염소 탱크내 이산화염소를 이산화염소 분무기로 공급하는 이산화염소 공급기 및, 이송라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 살수를 이용한 악취제거장치.
   
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