KR101006615B1 - 악취제거장치 및 스크러버 - Google Patents

Abstract

폐수처리에서 발생하는 가스의 악취제거를 위한 스크러버가 제공된다. 스크러버는 내부공간을 가지고 횡방향 길이를 가지며 일측에 가스유입구와 타측에 가스배출구를 구비하는 몸체와, 몸체 내에 가스유입구로부터 가스배출구를 향해 배열되어 내부를 다단계로 구획하는 다수개의 차단벽을 포함한다. 가스가 가스유입구로부터 가스배출구로 각 구획 간을 통과하도록 각 차단벽은 각기 정해진 위치에 가스소통구를 가진다. 또한, 몸체 내의 가스에 대하여 분무하도록 설치된 적어도 하나 이상의 분무장치와, 몸체 내부의 액체를 배출하도록 설치되는 액체배출구를 포함한다.

스크러버, 폐수처리, 차단벽

Description

악취제거장치 및 스크러버{Offensive Odor Treatment Apparatus and Scrubber}

본 발명은 폐수처리 등의 배기가스에서 악취를 제거하는 스크러버(scrubber)에 관한 것으로서, 특히 가스가 다단계의 차단막에 의해 수평방향으로 교차하여 통과함으로서 처리 효율을 높힌 수평 교차식 스크러버에 관한 것이다.

일반적으로 하/폐수 처리시설, 분뇨 처리시설, 퇴비화 처리시설 및 폐기물 처리시설에서 발생하는 배기가스에는 악취물질이 내포되어 있고, 이를 제거하기 위하여 여러 가지 악취 제어 기술이 이용되고 있다.

기존의 대표적인 악취 제어 기술은 활성탄을 포함하는 흡착탑을 이용하는 기술과 흡수법을 이용한 세정 스크러버를 들 수 있다. 그러나, 이와 같은 물리 화학적 제어 방법은 높은 압력 손실, 짧은 수명, 높은 공간 점유율 등의 문제점을 갖고 있고, 2차 공해를 발생시킬 수도 있어서 그에 대한 관심이 줄어들고 있는 추세이다. 특히, 황화수소, 암모니아 및 아세트알데히드 등은 제어시설을 통과한 후에 그 농도가 더욱 증가하는 현상이 발생하기도 하고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하·폐수처리시설, 분뇨처리시설, 퇴비화 및 폐기물처리시설 등에서 발생되는 악취물질을 효율적으로 제거할 수 있는 스크러버를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 다단계의 습식 접촉 구성을 가짐으로써 장치 점유율을 최소화할 수 있는 스크러버를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오존용해수를 효율적으로 재활용할 수 있는 스크러버를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 개선된 스크러버를 포함하는 악취제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 폐수처리에서 발생하는 가스의 악취제거를 위한 스크러버는: 내부공간을 가지고, 횡방향 길이를 가지며, 일측에 가스유입구와 타측에 가스배출구를 구비하는 몸체; 상기 몸체 내에 상기 가스유입구로부터 상기 가스배출구를 향해 배열되어 내부를 다단계로 구획하는 다수개의 차단벽으로서, 가스가 상기 가스유입구로부터 가스배출구로 상기 각 구획 간을 통과하도록 각 차단벽은 각기 정해진 위치에 가스소통구를 가지는 것인 다수개의 차단벽; 상기 몸체 내의 가스에 대하여 분무하도록 설치된 적어도 하나 이상의 분무장치; 및 상기 몸체 내부의 액체를 배출하도록 설치되는 액체배출구를 포함한다.

상기 차단벽 각각의 가스소통구는 인접하는 차단벽의 가스소통구와 상하 위 치에 교번적으로 배치된다.

상기 몸체 내의 하부에 액체 배출이 가능한 다공판이 배치되고, 상기 다수개의 차단벽은 상기 다공판과 상기 몸체 내의 상부 부위 사이에 설치된다.

상기 다수개의 차단벽은 상기 몸체 내부의 다공판 위의 공간을 제1구획부터 제4구획으로 이루어진 4개의 구획으로 나누도록 설치될 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 분무장치는 상기 제1구획을 통과하는 가스에 대하여 분무하도록 설치되는 제1분무장치를 포함한다.

상기 적어도 하나 이상의 분무장치는 상기 제2구획 또는 상기 제3구획을 통과하는 가스에 대하여 분무하도록 설치되는 제2분무장치를 포함한다.

상기 제2분무장치는 초음파를 이용하는 분무장치일 수 있다.

상기 적어도 하나 이상의 분무장치는 상기 제4구획을 통과하는 가스에 대하여 분무하도록 설치되는 제3분무장치를 포함한다.

본 발명은 폐수처리에서 발생하는 가스의 악취제거장치는: 전자빔 가속기를 포함하는 라디칼반응기; 및 상기 라디칼 반응기의 처리를 통과한 가스를 전달 받아서 처리하도록 배치되는 상기 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 하나의 스크러버를 포함한다.

상기 액체배출구로 배출되는 용액은 오존용해수이며, 상기 오존용해수를 재활용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 악취물질을 포함하고 있는 기체로부터 악취제거하는 장치인 수직 형 타입의 세정탑과 흡수탑에 비하여 설치 면적이 대폭 줄어든다. 또한, 기존의 세정탑과 흡수탑의 기능을 모두 할 수 있도록 제작하여 악취물질 제거효율이 높다. 또한 초음파 발생판을 사용하여 흡수액을 미세한 수증기 상태로 분무함으로써 악취물질과 접촉을 극대화하여 제거효율을 높인다. 따라서 악취물질의 함유 농도가 높은 경우에도 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 발생된 오존용해수를 효과적으로 재활용함으로써 비용이 대폭 절감된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 악취제거장치 및 스크러버에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 악취제거장치 및 스크러버가 적용된 하/폐수 처리시설의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 스크러버에 대한 개략적인 측단면도이다. 도 3은 본 발명의 스크러버에 대한 개략적인 평단면도이다.

본 발명의 악취제거장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하·폐수처리시설, 분뇨처리시설, 퇴비화 및 폐기물처리시설 등의 다양한 공정에서 발생되는 악취물질 제거를 위해 설치되며, 전자빔 가속기를 포함하는 라디칼반응기(20)와 라디칼반응기(20)의 처리를 통과한 가스를 받아 처리하는 스크러버(10)를 포함한다.

우선 본 발명의 스크러버(10)에 대하여 설명하면, 도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 횡방향으로 가스가 흐르도록 되어 있다. 본 발명의 스크러버(10)는 내부공간을 가지고 횡방향 길이를 갖는 몸체(110)를 포함한다.

몸체(110)는 일측에 처리될 가스가 유입되는 가스유입구(111)를 갖고 타측에 처리된 가스가 배출되는 가스배출구(112)를 갖는다. 가스유입구(111)로 유입되는 가스는 도 1에 도시된 바와 같이 전자빔가속기를 포함하는 라디칼반응기(20)에서 처리된 악취물질을 포함하는 배기가스이다. 후술되지만 본 발명의 스크러버(10)는 라디칼반응기(20)의 처리에 의해 가스에 포함된 오존을 용해하여 재활용하는 구성을 가진다.

몸체(110)의 내부는 다수개의 차단벽(121, 122, 123, 124)에 의해 다단계로 구획된다. 이 다수개의 차단벽(121, 122, 123, 124)은 몸체(110)의 내부공간을 가스유입구(111)로부터 가스배출구(112)를 향해, 즉 가스 흐름 방향으로 다단계로 구획한다. 본 실시예에서는 4개의 구획이 형성되며, 처리되는 가스가 이 4개의 구획을 통과하게 된다. 따라서 각 차단벽(121, 122, 123, 124)은 각각 가스소통구를 갖는다. 바람직하게는 각 차단벽(121, 122, 123, 124)의 가스소통구는 인접하는 차단벽 간에 상하 위치에 교번적으로 배치된다. 이를테면, 제1차단벽(121)은 상측에, 제2차단벽(122)은 하측에, 제3차단벽(123)은 상측에, 그리고 제4차단벽(124)은 하측에 각각 가스소통구를 갖는다. 따라서 가스는 상하로 굴곡지게 흐르게 된다. 또한, 제1차단벽(121)에 의해 제1구획 공간이 형성되고, 제1차단벽(121)과 제2차단벽(122)에 의해 제2구획 공간이 형성되며, 제2차단벽(122)과 제3차단벽(123)에 의해 제3구획 공간이 형성되며, 제3차단벽(123)과 제4차단벽(124)에 의해 제4 구획공간이 형성된다.

본 발명의 스크러버(10)는 적어도 하나 이상의 분무장치를 포함한다. 분무장치는 몸체 내의 각 구획공간을 통과하는 가스에 대하여 수증기를 분사하게 된다.

바람직하게는 제1구획을 통과하는 가스에 대하여 분무하도록 설치되는 제1분무장치(131)가 포함된다. 제1분무장치(131)는 예를 들어 상부에서 물을 분사하는 부채꼴 노즐일 수 있다. 이에 따라 가스 중의 부유분진과 직접적인 접촉에 의해 부유분진을 제거하며, 이들은 액적이 되어 차단벽들에 접촉되어 아래로 흐르게 된다.

제2구획 또는 제3구획을 통과하는 가스에 대하여 물을 분무하는 제2분무장치(132)가 포함된다. 이 제2분무장치(132)는 도시한 바와 같이 하측에서 미세한 수증기를 발생하도록 배치되는 초음파 진동판을 포함하는 분무장치이다. 이는 미세한 수증기를 발생시킴으로써 미세한 악취물질과 직접 접촉하여 제거하게 된다.

본 실시예에서는 몸체(110) 내의 하부에 액체 배출이 가능한 다공판(141)이 배치된다. 따라서 상기 다수개의 차단벽(121, 122, 123, 124)들은 다공판(141)과 몸체(110) 내의 상부 부위 사이에 설치된다. 다공판(141)으로는 분무장치들로부터 분사되어 분진이나 악취물질을 포함하는 액체(물)가 아래로 통과되어, 액체배출구(151)를 통하여 배출된다.

또한 제4구획을 통과하는 가스에 대하여 분무하도록 설치되는 제3분무장치(133)를 포함한다.

이상과 같은 본 발명의 스크러버(10)는 횡(수평)방향으로 가스가 흐르는 4단계의 구획으로 구성되어 있다. 각단계의 차단벽(Baffle)들은 기액접촉을 최적화하고 공기흐름으로부터 쉽게 액적을 분리할 수 있도록 설치된다. 제1단계인 제1구획에서는 오리피스관의 가스유입구(111)를 통해 유입 후 확산되는 가스를 제1분무장치(131)의 부채꼴 노즐에서 상부에서 하부로 액체(물)를 분무하여 가스중의 부유분 진과 직접적인 접촉에 의해 부유분진을 제거한다. 제2 및 3단계에서는, 하부에 설치되어있는 제2분무장치(132)인 초음파 발생판 분무장치에 발생되는 미세한 수증기가 악취물질이 함유된 기체에 직접 접촉함으로써 가스와의 접촉 효율을 증가시키며, 그에따라 악취물질의 제거 효율을 향상시키게 된다. 따라서 유해물질의 함유 농도가 높은 경우에도 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 제공한다. 제4단계인 제4구획에서는 제3분무장치(133)인 원추형의 노즐을 이용하여 균일하게 채워진 충진재 상부로 액체(물)를 분무하여 유입되는 가스로부터 충진재 외부의 기/액 접촉면을 통과함으로써 액체 속으로 분산되는 물질의 확산과정을 통하여 잔류 악취물질의 처리효율을 증대시킨다.

본 발명은 폐수처리에서 발생하는 가스의 악취제거장치는, 전자빔가속기를 포함하는 라디칼반응기(20)에서 처리된 가스는 오존을 포함하며, 따라서 스크러버(10)의 액체배출구(151)로 오존용해수가 배출된다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 이 오존용해수가 본 발명의 악취제거장치에서는 효율적으로 재활용된다. 이렇게 오존가스를 용해하여 하·폐수처리시설 처리수의 오염물질 산화에 다시 이용할 수 있으므로 보다 경제적인 시설 운영이 가능하다. 이렇게 단계적으로 다양한 습식 접촉 장치를 다단으로 설치함으로써 기존 수직형 스크러버의 문제점인 넓은 부지 필요성이 제거되며, 높은 압력손실로 인한 효율 감소 등이 해결된다. 또한 습식 스크러버에 의해 용해된 오존용해수를 하·폐수처리시설의 고도산화에 이용할 수 있으므로 방류수의 처리에 필요한 약품처리비용을 절감하게 된다.

도 1은 본 발명의 악취제거장치 및 스크러버가 적용된 하/폐수 처리시설의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 스크러버에 대한 개략적인 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 스크러버에 대한 개략적인 평단면도이다.

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9. 폐수처리에서 발생하는 가스의 악취제거장치로서:

   전자빔 가속기; 및

   상기 전자빔 가속기를 포함하는 라디칼반응기의 처리를 통과한 가스를 전달 받아서 처리하도록 배치되는 스크러버;를 포함하고,

   상기 스크러버는:

   내부공간을 가지고, 횡방향 길이를 가지며, 일측에 가스유입구와 타측에 가스배출구를 구비하는 몸체;

   상기 몸체 내에 상기 가스유입구로부터 상기 가스배출구를 향해 배열되어 내부를 다단계로 구획하는 다수개의 차단벽으로서, 각 차단벽은 가스가 상기 가스유입구로부터 가스배출구로 상기 각 구획 간을 통과하도록 가스소통구를 가지되 인접하는 차단벽의 가스소통구와 상하 위치에 교번적으로 배치되는 가스소통구를 가지는 것인 다수개의 차단벽;

   상기 몸체 내의 가스에 대하여 분무하도록 설치된 적어도 하나 이상의 분무장치로서, 상기 적어도 하나 이상의 분무 장치는 초음파를 이용하는 분무장치를 포함하며; 그리고,

   상기 몸체 내부의 액체를 배출하도록 설치되는 액체배출구를 포함하는 것인,

   악취제거장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 액체배출구로 배출되는 용액은 오존용해수이며, 상기 오존용해수를 재활용하는 것을 특징으로 하는 악취제거장치.

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