KR20030088226A - 악취 및 휘발성유기화합물의 처리를 위한 바이오 필터시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 산업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 생물학적 처리 방법으로 동시에 제거하기 위한 바이오필터를 이용한 악취 및 휘발성유기화합물 제거 시스템에 관한 것으로, 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 유입하는 유입구와, 상기 유입구와 연결되어 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 흡입하는 송풍기와, 상기 송풍기와 연결되어 흡입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기의 온도를 조절하는 온도조절부와, 일정량의 물이 저장되어 있는 물탱크와, 상기 물탱크에 저장되어 있는 물을 순환시키는 제 1순환펌프와, 상기 순환펌프에서 순환된 물을 분무하는 물분사기를 형성한 습도조절부와, 탄소원, 질소, 인 이외의 칼륨, 황, 칼슘, 철 등과 같은 미생물이 성장하는데 필요한 영양분이 저장되는 영양분 탱크와, 미생물의 특성상 생성하게되는 바이오메스를 제거하기 위한 산, 알카리 약품 등을 저장하는 완충용액 탱크를 형성한 저장부와, 악취를 제거하는 미생물과 휘발성유기화합물을 제거하는 미생물이 충진된 다수의 미생물담체와, 상기 저장부의 영양분 탱크와 완충용액 탱크에 연결되어 저장되어 있는 영양분 및 산, 알카리 약품을 순환시키는 제 2순환펌프와, 상기 제 2순환펌프를 통해 상기 미생물담체의 상부에 영양분 및 산, 알카리 약품을 분무하는 용액분사기를 형성한 필터반응탑으로 이루어져, 상기 필터반응탑의 하단부로 유입되는 오염공기에 공기에 혼합되어 있는 악취는 하단의 미생물 담체에 충진되어 있는 미생물에 의해 제거되고, 휘발성유기화합물은 상단의 미생물 담체에 충진되어 있는 미생물에 의해 제거됨으로써 각종 사업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 동시에 제거할 수 있으며, 저장부의 영양분탱크에 저장되어 영양분 및 완충용액탱크에 저장되어 있는 산, 알카리 약품을 제 2순환펌프를 통해 순환시켜 용액분사기로 분사하여 공급하므로 미생물 담체층에 충진되어 있는 미생물이 종류에 따라 간편하게 영양분을 제공할 수 있으며, 미생물의 특성에 따라 생성되는 바이오메스를 제거함으로써 생분해 작용의 효율성을 향상시킨다.
Description
본 발명은 악취 및 휘발성유기화합물 제거 시스템에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 각종 산업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 생물학적 처리 방법으로 동시에 제거하기 위한 바이오필터를 이용한 악취 및 휘발성유기화합물 제거 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 하수처리장, 오폐수처리장, 축산폐수 및 분뇨처리장, 사료공장 등과 같은 각종 사업장에는 암모니아, 황화수소, 메틸머캡탄, 트리메탈아민 등과 같은 각종 악취와, 톨루엔, 아세톤, 자일렌, 부탄올 등과 같은 각종 휘발성유기화합물이 동시에 대량으로 발생하는데, 이로 인한 주변 민원으로 산업발전에 필요한 공장의 건설이 지연되고, 도시의 기반시설이 되는 하수종말처리장 및 쓰레기매립장의 건설이 늦어지고 있다.
종래에는 연소법, 흡착법 등과 같은 화학적 분해 방법으로 산업현장에서 발생하는 각종 악취 및 휘발성유기화합물을 제거하였으나 연소법은 2차 대기오염을 발생시키고, 흡착법은 고가인 활성탄을 사용하므로 비경제적이라는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 화학적 처리방법의 문제점을 개선하기 위해 바이오 필터를 이용한 생물학적 분해 방법이 제안되었다.
종래의 바이오 필터는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 미생물이 충진되어 있는 미생물담체층을 통과시켜 정화된 공기를 배출시키고, 상기 미생물이 성장하기 위한 수분을 공급하기 위해 물탱크에 저장되어 있는 물을 분사기로 분사한다.
따라서, 오염공기에 포함되어 있는 악취 및 휘발성유기화합물은 미생물의 생분해 작용에 의해 이산화탄소와 물로 분해되어 제거된다.
그러나, 상기 미생물담체층에 충진되어 있는 미생물이 종속영양 세균일 경우에는 휘발성유기화합물을 처리기 위한 질소, 인 등과 같은 미생물을 성장시키기 위한 영양분을 공급하여야 하는데 미생물의 성장에 필요한 영양분을 공급할 수 없으며, 미생물이 성장하고 활동할 수 있는 온도 및 습도를 일정하게 유지시키기 위한 조절수단이 없다는 문제점이 있다.
또한, 종속영양 세균은 미생물의 특성상 바이오메스(Biomass)를 생성하기 때문에 미생물담체의 공극을 막아 압력손실이 과도하게 커지므로 오염공기의 처리효율이 급격히 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 각종 사업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 미생물이 충진되어 있는 미생물 담체를 형성한 바이오 필터를 이용하여 동시에 제거하기 위한 것이다.
또 다른 목적은 미생물 담체에 충진되어 있는 미생물이 성장하기 위한 온도 및 습도를 조절하고, 충진되어 있는 미생물에 따라 각종 영양분을 공급하여 최적의 성장환경으로 제공하고, 미생물의 특성상 발생하는 바이오 메스를 제거하여 필터의효율성을 향상시키기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 및 휘발성유기화합물의 처리를 위한 바이오 필터 시스템을 도시한 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 유입구 20 : 송풍기
30 : 온도조절부 40 : 습도조절부
41 : 물탱크 42 : 제 1순환펌프
43 : 물분사기 50 : 저장부
51 : 영양분 탱크 52 : 완충용액 탱크
60 : 필터반응탑 61 : 상부 미생물담체
62 : 하부 미생물담체 63 : 제 2순환펌프
64 : 용액분사기
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같이 이루어져 있다.
각종 사업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 미생물의 생분해 작용으로 제거하는 바이오 필터에 있어서,
악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 유입하는 유입구와;
상기 유입구와 연결되어 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 흡입하는 송풍기와;
상기 송풍기와 연결되어 흡입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기의 온도를 조절하는 온도조절부와;
일정량의 물이 저장되어 있는 물탱크와, 상기 물탱크에 저장되어 있는 물을 순환시키는 제 1순환펌프와, 상기 순환펌프에서 순환된 물을 분무하는 물분사기를 형성한 습도조절부와;
탄소원, 질소, 인 이외의 칼륨, 황, 칼슘, 철 등과 같은 미생물이 성장하는데 필요한 영양분이 저장되는 영양분 탱크와, 미생물의 특성상 생성하게되는 바이오메스를 제거하기 위한 산, 알카리 약품 등을 저장하는 완충용액 탱크를 형성한 저장부와;
악취를 제거하는 미생물과 휘발성유기화합물을 제거하는 미생물이 충진된 다수의 미생물담체와, 상기 저장부의 영양분 탱크와 완충용액 탱크에 연결되어 저장되어 있는 영양분 및 산, 알카리 약품을 순환시키는 제 2순환펌프와, 상기 제 2순환펌프를 통해 상기 미생물담체의 상부에 영양분 및 산, 알카리 약품을 분무하는 용액분사기를 형성한 필터반응탑으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 및 휘발성유기화합물의 처리를 위한 바이오 필터 시스템을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 악취 및 휘발성유기화합물질의 처리를 위한 바이오 필터 시스템은 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 유입하는 유입구(10)와, 상기 유입구(10)와 연결되어 유입되는 오염공기를 흡입하는 송풍기(20)와, 상기 송풍기(20)와 연결되어 흡입되는 오염공기의 온도, 습도를 조절하는 온도조절부(30) 및 습도조절부(40)와, 미생물이 성장하는데 필요한 각종 영양분 및 바이오메스(Biomass)를 제거하기 위한 산, 알칼리 약품이 저장되어 있는 저장부(50)와, 상기 저장부(50)에서 저장되어 있는 각종 영양분 및 산, 알카리 약품을 분사하여 유입되는 오염공기에 혼합되어 있는 악취 및 휘발성유기화합물을 제거하는 필터반응탑(60)으로 이루어져 있다.
상기 습도조절부(40)는 일정량의 물이 저장되어 있는 물탱크(41)와, 상기 물탱크(41)에 저장되어 있는 물을 순환시키는 제 1순환펌프(42)와, 상기 제 1순환펌프(42)에서 순환된 물을 분무하는 물분사기(43)로 이루어져 있다.
예를들면, 상기 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 공기의 온도는 20도 ~ 40도 범위내의 상온으로 조절하는 것이 바람직하며, 습도는 상대습도 90%이상으로 조절하는 것이 바람직하다.
저장부(50)는 미생물이 성장하는데 필요한 영양분, 즉 탄소원, 질소, 인 이외의 칼륨, 황, 칼슘, 철 등을 저장하는 영양분 탱크(51)와, 미생물의 특성상 생성하게되는 바이오메스를 제거하기 위한 산, 알카리 약품 등을 저장하는 완충용액 탱크(52)로 이루어져 있다.
필터반응탑(60)은 악취를 제거하는 미생물과 휘발성유기화합물을 제거하는 미생물이 충진된 다수의 미생물담체(61, 62)와, 상기 저장부(50)의 영양분 탱크(51)와 완충용액 탱크(52)에 연결되어 저장되어 있는 영양분 및 산, 알카리 약품을 순환시키는 제 2순환펌프(63)와, 상기 제 2순환펌프(63)를 통해 미생물 상부에 영양분 및 산, 알카리 약품을 분무하는 용액분사기(64)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 악취 및 휘발성유기화합물질의 처리과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유입부(10)를 통해 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합된 오염공기를 송풍기(20)가 흡입하여 온도조절부(30)로 유입시키고, 이 온도조절부(30)는 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합된 오염공기의 온도를 대략 20도 ~ 40도로 가열하여 습도조절부(40)로 유출시킨다.
이때, 상기 습도조절부(40)는 물탱크(41)에 저장되어 있는 물을 제 1순환펌프(42)를 통해 순환시키고, 이 물을 상기 습도 조절부(40)의 상부에 설치되어 있는 물분사기(43)로 분사시켜 상기 온도조절부(30)를 통해 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합된 오염공기의 습도를 대략 상대습도 90% 이상이 되도록 조절하여필터반응탑(60)의 하단부로 유출시킨다.
상기 필터반응탑(60)의 하단부로 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합된 오염공기는 화상표 '가' 방향으로 상승하여 필터반응탑(60)의 미생물 담체(61, 62)층을 통과하여 상단부에 접속된 배관을 통해 외부로 배출된다.
이때, 공기에 혼합되어 있는 악취는 하단의 미생물 담체(62)에 충진되어 있는 미생물에 의해 제거되고, 휘발성유기화합물은 상단의 미생물 담체(61)에 충진되어 있는 미생물에 의해 제거된다.
그리고, 필터반응탑(60)의 미생물 담체(61, 62)층에 충진되어 있는 미생물을 성장시키고, 미생물의 특성에 의해 발생하는 바이오메스를 제거하기 위해 저장부(60)의 영양분 탱크(51)에 저장되어 있는 각종 영양분과 저장부(50)의 완충용액 탱크(52)에 저장되어 있는 산, 알카리 약품을 제 2순환펌프(63)를 통해 순환시키고, 순환되는 각종 영양분과 산, 알카리 약품을 상기 필터반응탑(60)의 상부에 설치되어 있는 용액분사기(64)로 분사한다.
이때, 미생물 담체(61, 62)층에 충진되어 있는 미생물은 용액분사기(64)에서 공급되는 영양분에 의해 성장하게 되고, 미생물의 특성상 발생하는 바이오메스는 공급되는 산, 알카리 약품에 의해 제거된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상기 필터반응탑의 하단부로 유입되는 오염공기에 공기에 혼합되어 있는 악취는 하단의 미생물 담체에 충진되어 있는 미생물에 의해 제거되고, 휘발성유기화합물은 상단의 미생물 담체에 충진되어 있는미생물에 의해 제거됨으로써 각종 사업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 동시에 제거할 수 있다.
또한, 저장부의 영양분탱크에 저장되어 영양분 및 완충용액탱크에 저장되어 있는 산, 알카리 약품을 제 2순환펌프를 통해 순환시켜 용액분사기로 분사하여 공급하므로 미생물 담체층에 충진되어 있는 미생물이 종류에 따라 간편하게 영양분을 제공할 수 있으며, 미생물의 특성에 따라 생성되는 바이오메스를 제거함으로써 생분해 작용의 효율성을 향상시킨다.
Claims (1)
- 각종 사업장에서 발생하는 악취 및 휘발성유기화합물을 미생물의 생분해 작용으로 제거하는 바이오 필터에 있어서,악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 유입하는 유입구(10)와;상기 유입구(10)와 연결되어 유입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기를 흡입하는 송풍기(20)와;상기 송풍기(20)와 연결되어 흡입되는 악취 및 휘발성유기화합물이 혼합되어 있는 오염공기의 온도를 조절하는 온도조절부(30)와;일정량의 물이 저장되어 있는 물탱크(41)와, 상기 물탱크(41)에 저장되어 있는 물을 순환시키는 제 1순환펌프(42)와, 상기 제 1순환펌프(42)에서 순환된 물을 분무하는 물분사기(43)를 형성한 습도조절부(40)와;탄소원, 질소, 인 이외의 칼륨, 황, 칼슘, 철 등과 같은 미생물이 성장하는데 필요한 영양분이 저장되는 영양분 탱크(51)와, 미생물의 특성상 생성하게되는 바이오메스를 제거하기 위한 산, 알카리 약품 등을 저장하는 완충용액 탱크(52)를 형성한 저장부(50)와;악취를 제거하는 미생물과 휘발성유기화합물을 제거하는 미생물이 충진된 다수의 미생물담체(61, 62)와, 상기 저장부(50)의 영양분 탱크(51)와 완충용액 탱크(52)에 연결되어 저장되어 있는 영양분 및 산, 알카리 약품을 순환시키는 제 2순환펌프(63)와, 상기 제 2순환펌프(63)를 통해 상기 미생물담체(61, 62)의 상부에 영양분 및 산, 알카리 약품을 분무하는 용액분사기(64)를 형성한 필터반응탑(60)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 악취 및 휘발성유기화합물의 처리를 위한 바이오 필터 시스템.
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