KR101330321B1

KR101330321B1 - 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거장치

Info

Publication number: KR101330321B1
Application number: KR1020130071142A
Authority: KR
Inventors: 이혜영
Original assignee: 이혜영
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2013-11-14

Abstract

본 발명은 악취 및 유해가스 제거 장치 및 방법으로, 악취 및 유해가스 중에 포함되어 있는 염기성 가스와 산성 가스를 2단계로 분리하여 습식제거하고, 습식제거에 의해서도 제거되지 않은 악취 및 유해가스 건식흡착 처리하는, 악취 및 가스 제거를 통해 여러 종류의 악취 및 가스 처리 효율이 높은 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치에 관한 것이며, 습식제거 단계에서 가스와 약액의 접촉면적을 증가시키기 위하여 가스에 선회류를 발생시키고, 기액분리벽에 의해서 처리된 가스에 포함되어 있는 mist 형태의 액체를 제거하여 처리효율을 개선하였다.

Description

3단 횡형 악취 및 유해가스 제거장치{Apparatus with 3 stages of treatment for removing offensive odor or noxious gas}

본 발명은 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입되는 악취 및 유해가스의 유속을 증가시켜 와류 및 난류를 발생시키고, 1단 습식제거, 2단 습식제거, 3단 건식 제거를 통해 악취를 효율적으로 제거하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수 처리장, 폐수 종말 처리장, 축산 및 분뇨 처리장, 퇴비공장 및 음식물 처리장, 식품생산 공장 및 제약공장 등에서는 폐수, 화학약품 등의 각종 물질이 처리되는 과정에서 심한 악취가 발생하게 된다.

이와 같은 악취는 황화수소, 메르캅탄류, 아민류 및 기타 자극성이 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 사람으로 하여금 불쾌감과 혐오감을 느끼게 하는 원인이 되며, 악취는 미량의 물질이 존재하여도 심미적 불쾌감을 일으킨다.

악취를 유발하는 물질은 발생원에 따라 매우 다양하나 주요 물질로는 황화수소, 메르캅탄과 같은 황화합물, 암모니아 아민과 같은 질소화합물, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등을 포함하는 휘발성 유기화합물 또는 휘발성 황화합물 등이 있으며, 산성, 알카리성, 중성의 악취물질이 혼합되어 있다.

악취는 물리적, 화학적, 생물학적 방법에 의해서 정화될 수 있는데, 생물학적 방법은 바이오 필터를 이용하는 것으로 악취의 정화 시, 본체로 유입된 악취가스가 균등하게 분산되지 못함에 따라 악취가스가 담체의 일부 영역에 편중되어 유입되는 채널링 현상이 발생하여 담체의 일부가 파손될 수 있고, 악취가스의 본체 잔류시간이 짧아져 탈취효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 기존 악취제거 장치는 습식약액세정 또는 건식 흡착에 의해서 악취를 제거하며, 한국 등록특허 제1142967호 및 제0794208호에서 개시되어 있는 바와 같이 황산, 차염소산나트륨 등의 산성 용액과 가성소다와 같은 알칼리성 용액이 위에서 아래로 분무되고, 가스는 아래에서 위로 분무되어 교차하면서 접촉이 이루어진다. 이와 같이, 노즐에서 약액이 분무될 때 분무되지 않은 dead space가 발생하거나, 약액끼리 서로 충돌 결합하는 현상이 발생하여 침강속도의 증가로 접촉효율이 낮아지고 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.

이를 개선하기 위하여 복수의 블레이드가 설치된 회전판의 회전에 의해서 혹은 가이드베인을 통과하는 것에 의해서 악취가스에 선회류를 유도하는 장치가 사용되어져 왔으나, 수직으로 설치된 장치 내부에 여전히 dead space를 제거할 정도로 충분한 선회류 생성이 어려운 문제점이 존재한다.

흡착탑의 경우 잦은 흡착제 교체를 방지하기 위하여 많은 양의 흡착제를 충전하며, 이 경우 가스가 흡착제를 통과하는 과정 중에 압력손실이 매우 크기 때문에 운영비가 높으며, 흡착으로도 제거가 되지 않는 악취 및 가스물질이 많아 처리효율에 한계가 있다.

한편, 종래의 습식약액세정 또는 건식 흡착에 의한 악취제거 장치는 수직형으로 지상에서 높게 설치되어 점검 및 유지관리가 어려운 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 수평으로 설치하여 점검 및 유지관리를 쉽게 하였고, 접촉효율과 처리 효율을 증가 시켰으며, 산성 용액인 1차 약액과 알칼리성 용액인 2차 약액을 이용하여 염기성의 가스와 산성의 가스 두 가지를 동시에 제거할 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 악취 및 유해가스 중에 포함되어 있는 염기성 가스와 산성 가스를 2단계로 분리하여 습식제거하고, 습식제거에 의해서도 제거되지 않은 악취 및 유해가스 건식흡착 처리하여 처리 효율이 높은 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 수평으로 배치되는 원통형 본체; 상기 본체의 외부에 설치되어 1차 약액을 저장하는 1차 약액 저장조 및 2차 약액을 저장하는 2차 약액 저장조; 상기 본체의 일단벽과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 제1 기액분리벽에 의해서 형성되는 제1격실; 상기 제1 기액분리벽과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 제2 기액분리벽에 의해서 형성되는 제2격실; 상기 제2 기액분리벽과 소정의 거리를 유지하는 상기 본체의 타단벽 의해서 형성되고, 악취를 제거하는 탈취제가 코팅된 담체 및/또는 흡착제가 충전된 제3격실; 상기 제1 격실의 제1 기액분리벽 반대단에 형성되어 있고, 악취 및 유해가스가 제1 격실로 유입되는 벤츄리 형상의 가스유입부; 상기 제1 격실의 일단벽에 1차 약액 유입공이 형성되고, 상기 1차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되는 제1 배관; 상기 제1 배관에 형성되어 상기 1차 약액 저장조로부터 1차 약액 유입공을 통하여 유입된 1차 약액을 상기 제1 격실에 분무하는 하나 이상의 제1 노즐; 상기 제2 격실의 제2 기액분리벽에 2차 약액 유입공이 형성되고, 상기 2차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되는 제2 배관; 상기 제2 배관에 형성되어 상기 2차 약액 저장조로부터 2차 약액 유입공을 통하여 유입된 2차 약액을 상기 제2 격실에 분무하는 하나 이상의 제2 노즐; 상기 제3 격실의 상단부에 형성되어 처리된 가스가 배출되는 가스배출부;를 포함하는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치를 제공한다.

본 발명인 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치의 상기 하나 이상의 제1 및 제2 노즐은 100 ~ 130도의 각도로 분무한다.

또한, 상기 제1 격실 및 제2 격실에는 상기 가스유입부로부터 유입된 가스의 흐름을 제1 격실 및 제2 격실 각각에서 나선형으로 유도하기 위한 선회류 유도장치를 포함하고, 상기 선회류 유도장치는 와류 생성을 효율적으로 발생시키기 위하여, 회전 가능한 복수의 날개를 포함할 수 있으며, 상기 날개의 표면에 복수의 홀(hole)을 형성하고 상기 날개의 블레이드에 굴곡이 형성되거나, 혹은 제1 격실 및 제2 격실 내부 표면에 유입되는 가스의 선회류를 발생시키기 위한 경사진 스크류 날개를 포함하거나, 혹은 상기 제1 격실 내부의 제1 배관, 상기 제2 격실 내부의 제2 배관의 외부표면에 유입되는 가스의 선회류를 발생시키기 위해 경사진 스크류 날개를 포함할 수도 있다.

본 발명에서, 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽의 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판을 포함하거나, 혹은 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽은 각각 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 원판을 포함할 수도 있고, 각각의 원판 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판을 포함하고, 상기 가스배출기공은 각각의 원판 표면에서 이웃하는 원판의 가스배출기공의 위치와 교차되도록 형성된다.

또한, 선택적으로 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽의 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있고, 상기 가스배출기공 각각에는 ㄱ자 형태의 가스배출관이 연결되어 있으며, 상기 가스배출관의 입구측에 벤츄리가 형성되어 가스로부터 액체를 분리할 수도 있다. 경우에 따라서는 충돌판과 벤츄리를 포함하는 가스배출관을 혼합하여 사용할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 일례로서, 악취 및 유해가스 제거하기 위하여, 악취 및 유해가스가 벤츄리 형상의 가스유입부를 통하여 제1 격실로 도입되는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 도입된 악취 및 유해가스에 선회류를 발생시키고, 산성인 1차 약액이 공급되는 제1 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 1차 약액을 분무하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 분무된 상기 1차 약액에 의해서 염기성의 가스를 상기 제1 단계에서 도입된 가스로부터 제거하는 제3 단계; 상기 제3단계에서 처리된 가스를 충돌판 또는 벤츄리관이 설치되어 있거나, 혹은 충돌판과 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과시키면서 처리된 가스로부터 상기 1차 약액을 분리하는 제4 단계; 상기 제4 단계를 거친 가스가 제2 격실로 유입되는 제 5단계; 상기 제5 단계에서 도입된 가스에 선회류를 발생시키고, 염기성인 2차 약액이 공급되는 제2 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 2차 약액을 분무하는 제6 단계; 상기 제6 단계에서 분무된 상기 2차 약액에 의해서 산성의 가스를 상기 제5 단계에서 도입된 가스로부터 제거하는 제7 단계; 충돌판 또는 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과하면서 상기 제7 단계에서 처리된 가스로부터 상기 2차 약액을 분리하는 제8 단계; 상기 제8 단계를 거친 가스는, 악취를 제거하는 탈취제가 코팅된 담체 및/또는 흡착재가 충전된 제3 격실로 유입되는 제 9단계; 상기 제3 격실에서 상기 제3 단계 및 제7 단계에서 제거되지 않은 악취 및 유해가스를 흡착하여 제거하고 배출하는 제10 단계를 포함하는 악취 및 유해가스 제거 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거장치는 1차, 2차 약액 및 흡착의 3단계의 제거 메커니즘을 통해 악취 및 가스 제거를 통해 여러 종류의 악취 및 가스제거가 가능하고 제거 효율이 높다. 종래의 수직형 제거 장치와 달리, 본 발명의 장치는 횡형(수평형)으로 되어있어 유지관리가 용이하고, 작업시 위험요소를 제거할 수 있다.

도 1은 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치의 측면도이다.
도 2는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치의 정면도이다.
도 3은 기액분리 장치의 그림으로 충돌판에 의해 약액과 혼합된 가스가 충돌하면서 기액이 분리된다.
도 4는 선회류유도장치를 나타낸 도면이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 구성 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도2는 본 발명인 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치이며, 본체(100)는 지면에 평행하게 수평으로 배치되는 원통형 구조로서, 종래의 기술에서 보여주는 수직으로 배열된 장치와 대비되며, 수직형은 일반적으로 5 ~ 10m의 높이를 갖기 때문에 작업 시에 위험이 따르고 관리 어려움이 있다. 반면에, 수평형은 수직형에 비하여 점검 및 유지 관리 측면에서 편리한 효과가 있으며, 장치 내부로 처리하고자 하는 악취 및 유해가스 공급하거나, 약액을 공급할 시에 제공해야하는 압력이 수직형에 비하여 낮으므로 에너지 절감의 효과도 동반한다.

본체의 외부에 인접하여 1차 약액을 저장하는 1차 약액 저장조(101) 및 2차 약액을 저장하는 2차 약액 저장조(102)를 설치하여, 상기 본체로 각각의 약액을 이송펌프에 의해서 공급한다. 산성가스를 처리하기 위해서는 염기성 약액을 공급하고, 염기성 가스를 처리하기 위해서는 산성 약액을 공급하게 되며, 본 발명에서 산성약액으로는 황산과 차염소산나트륨 등이고 염기성 약액으로 가성소다를 사용한다,

악취 및 유해가스를 제거하기 위하여, 본체는 원판형인 2개의 기액분리벽에 의해서 3개의 격실로 나누어진다. 제1 격실(105)은 상기 본체의 일단벽과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 원판형 제1 기액분리벽(103)에 의해서 형성되며, 제2 격실(106)은 상기 제1 기액분리벽(103)과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 제2 기액분리벽(104)에 의해서 형성되고, 제3 격실(107)은 상기 제2 기액분리벽(104)과 소정의 거리를 유지하는 상기 본체의 타단벽에 의해서 형성되고, 제1 격실 및 제2 격실에서 제거되지 않은 악취를 제거하는 탈취제가 코팅된 담체(폴링) 및/또는 흡착재가 충전된다.

악취 및 유해가스는 상기 제1 격실의 제1 기액분리벽 반대단에 형성되어 있고, 벤츄리 형상을 갖는 가스유입부(108)을 통하여 본체(100)의 제1 격실(105)로 유입된다. 가스유입부가 벤츄리 형태로 형성되어 있기 때문에, 유입되는 악취 및 유해가스는 가스유입부를 지나면서 높은 속도로 제1 격실로 도입되며, 이로 인하여 제1 격실에 와류가 형성되어 원통형의 격실 내부에서 소용돌이 형상의 선회류를 발생시키게 된다.

이 때 가스유입부(108)의 벤츄리 목부분에 물 또는 약액을 분사하여 접촉효율과 처리효율을 증가시키고, 분진 및 입자상 물질을 전처리하여 약액세정의 효율 증진 및 약액 소모량을 감소시키며, 용해도가 높은 악취 및 유해가스에 대한 전처리를 할 수도 있다.

상기 제1 격실 혹은 본체의 일단벽에는 1차 약액 유입공(113)이 형성되어 있으며, 1차약액 저장조(101)로부터 이송펌프에 의해서 이송되는 1차 약액이 1차 약액 유입공(113)으로 유입되고, 유입된 1차 약액은 상기 1차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되어 있는 제1 배관으로 공급된다.

상기 제1 배관에는 하나 이상의 제1 노즐(111)이 형성되어 있으며, 공급된 1차 약액을 상기 제1 격실에 분무하여, 1차 약액이 산성이면 악취 및 유해가스 중 암모니아와 같은 염기성 가스를 제거하고, 반대로 1차 약액이 염기성이면 악취 및 유해가스 중에서 황화수소와 같은 산성 가스를 제거하게 된다.

일반적으로 기체는 기체끼리, 액체는 액체끼리 뭉치려는 특성이 있고, 미세하게 분사 할수록 접촉효율이 높아 처리효율이 높아지는 효과가 있다. 여러 노즐에 의해 세정약액이 분사될 경우 분사범위가 매우 중요한데, 분사되지 않는 곳이 있으면 그 곳을 흐르는 가스는 제거가 안 될 것이므로 분사면적이 겹치면 약액이 서로 결합하여 접촉효율이 낮아진다. 따라서, 도 1에서 보여주는 바와 같이, 100˚로 분사하는 노즐을 4개 설치하거나, 또는 130˚로 분사하는 노즐 3개 이용하여 배치하여 제1 격실 내부의 모든 부분에 약액을 분사시키고, 겹치는 부분을 최소화하여 처리효율 높인다. 노즐 배치는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바에 제한되지 않고, 처리효율을 높이기 위하여 노즐의 위치를 변경하면서 목적에 따라 배치한다.

상기 제1 격실에서 선회류를 발생시키는 것을 용이하게 하기 위하여 선회류 유도장치(115)를 제1 격실 내부에 더 포함할 수 있다. 선회류유도장치는 일례로서 도 4(A)에서 보여주는 바와 같이, 유입되는 가스에 의해서 회전가능한 팬 형태로서, 복수의 날개를 포함하고, 보다 효율적으로 와류를 생성시키기 위하여, 상기 날개의 표면에 복수의 홀(hole)을 형성하고 상기 날개의 블레이드에 물결 형태의 굴곡을 형성시킨다. 이때, 홀(hole)의 형상은 도 4(A)에서 보여주는 타원형에 국한하지 않고 원형, 삼각형, 별모양, 사각형 등으로 통상적으로 형태로서 홀(hole)을 형성하여 와류 발생을 돕는 모든 형태를 포함하며, 날개에 형성하는 굴곡 역시 마찬가지로 도 4(A)에서 보여주는 형태에 국한되지 않고 와류 발생을 일으키는 모든 형태를 포함한다.

도 4(A)에서 보여주는 선회류유도장치를 제1 격실의 본체의 벽면에 인접하게 설치하여, 유입되는 가스에 대한 선회류 발생을 돕는다.

다른 선회류유도장치(115)의 일례는 도 4(B) 및 4(C)에서 보여주는 바와 같이, 제1 격실 내부 표면에 경사진 스크류 날개를 형성시키거나, 혹은 도 4(D)에서 보여주는 바와 같이, 제1 격실에 포함되어 있는 제1 배관(109)의 외부표면에 경사진 스크류 날개를 형성시켜서 가스의 흐름에 대하여 선회류를 유도한다. 이때, 스크류 날개의 크기는 제1 노즐(111)에서 분무되는 1차 약액이 가스와 접촉되는 것을 방해하지 않을 정도로 선택한다.

이러한 선회류를 장치 내에서 발생 또는 유도하여, 처리하고자 하는 가스를 원심력에 의해서 본체의 내벽을 타고 싸이클론 형태로 흐르게 하고, 이러한 흐름에 의해서 동일한 부피 내에서, 즉 한정된 제1 격실 내부에서 가스의 흐름을 최대한 길게 하여, 처리하고자 하는 가스와 노즐을 통해서 분무되는 1차 약액의 접촉효율을 높인다.

상기 제1 격실에서 처리된 가스는 원판 형상의 제1 기액분리벽(103)을 통하여 제2 격실로 유입되며, 제1 기액분리벽에서 가스에 포함되어 있는 액체가 분리되어진다.

상기 제1 기액분리벽(103)은 표면에 복수의 가스배출기공이 형성될 수 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판(118)을 포함한다. ㄱ자 형태의 충돌판(118)에 의해서 처리된 가스에 포함되어 있는 mist 형태의 액체가 가스로부터 분리되어 지며, 분리된 액체, 즉 악취 혹은 유해가스를 포함하는 약액은 제1 기액분리벽을 따라 흘러내려 제1 기액분리벽(103)의 최하부에 형성되어 있는 배출공(미도시)을 통하여 1차약액 저장조로 유입된다.

기액분리를 보다 효율적으로 행하기 위하여, 상기 제1 기액분리벽(103)은 다른 형태로서, 도 3에서 보여주는 바와 같이, 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 원판을 포함하고, 각각의 원판 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 가스배출기공 각각에는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판(118)을 포함할 수도 있다. 이때, 상기 가스배출기공은 각각의 원판 표면에서 이웃하는 원판의 가스배출기공의 위치와 교차되도록 형성된다. 즉, 가스의 흐름이 직선적으로 일어나면, 가스에 포함된 mist 형태의 액체가 분리되는 효율이 떨어지므로, 지그재그(zigzag) 형태로 흘려서, 제1 기액분리벽에서 mist 형태의 액체가 가스로부터 완전히 분리되도록 한다. 1차 약액이 완전히 분리되지 않고 제2 격실(106)으로 유입되면, 악취 혹은 유해가스를 제거하는 메카니즘에 의해서 산성 혹은 염기성 가스의 처리효율을 현저히 저하시키게 된다.

본 발명에서 제1 기액분리벽은 다른 형태로, 도 3(A)에서 보여주는 바와 같이, 벤츄리 형상을 포함하여 이루어 질 수 있으며, 이 경우에는 원판에 형성되어 있는 가스배출공은 ㄱ자 형태의 가스배출관(117)과 연결되어 제1 격실에서 처리된 가스가 가스배출관을 통하여 배출될 수 있다. 이때, 가스배출관(117)으로 가스가 유입되는 부근에 벤츄리를 형성시켜 가스가 벤츄리를 통과하면서, 압력의 변화로 인하여 가스로부터 mist 형태의 액체가 분리된다. 경우에 따라, 충돌판(118)과 벤츄리를 함께 포함하는 가스배출관을 혼합하여 제1 기액분리벽을 형성하여 사용할 수도 있다.

따라서, 제1 기액분리벽(103)에 의해서 mist 형태의 액체가 제거된 가스는 제2 격실(106)로 유입되며, 제2 격실 역시 제1 격실에 포함되어 있는 제1 배관 및 제1 노즐과 유사한 구성이 포함된다.

상기 제2 격실(106)과 제3 격실(107)을 구분하는 제2 기액분리벽(104)에는 2차 약액 유입공(114)이 형성되어 있으며, 2차약액 저장조(102)로부터 이송펌프에 의해서 이송되는 2차 약액이 2차 약액 유입공(114)으로 유입되고, 유입된 2차 약액은 상기 2차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되어 있는 제2 배관(110)으로 공급된다.

상기 제2 배관에는 하나 이상의 제2 노즐(112)이 형성되어 있으며, 공급된 2차 약액을 상기 제2 격실에 분무하여, 1차 약액이 산성이면 악취 및 유해가스 중 암모니아와 같은 염기성 가스를 제거하고, 반대로 1차 약액이 염기성이면 악취 및 유해가스 중에서 황화수소와 같은 산성 가스를 제거하게 된다.

제1 격실에서와 동일하게, 제2 노즐은, 도 1에서 보여주는 바와 같이, 100˚로 분사하는 노즐을 4개 설치하거나, 또는 130˚로 분사하는 노즐 3개 이용하여 배치하여 제1 격실 내부의 모든 부분에 약액을 분사시키고, 겹치는 부분을 최소화하여 처리효율 높인다. 노즐 배치는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바에 제한되지 않고, 처리효율을 높이기 위하여 노즐의 위치를 변경하면서 목적에 따라 배치한다.

상기 제2 격실에서 선회류를 발생시키기 위하여, 제1 격실에 설치한 선회류 유도장치(115)와 동일한 선회류유도장치를 제2 격실 내부에 더 포함할 수 있다. 도 4(A)에서 보여주는, 유입되는 가스에 의해서 회전하는 팬 형태의 선회류유도장치 경우에는 제2 격실 내부의 제1 기액분리벽(103)의 벽면에 인접하게 설치하여, 유입되는 가스에 대한 선회류 발생을 도우며, 제1 격실에서 논의한 경사진 스크류 날개 형태의 경우도 제 2 격실에 동일하게 적용하여 제2 격실 내부에 선회류를 발생시킨다. 이때, 제1 격실에서 채용한 스크류 날개와 동일한 형태의 스크류 날개가 제2 격실에서 반드시 사용되어져야 하는 것은 아니다.

이러한 선회류를 제2 격실 내부에서 발생 또는 유도하여, 처리하고자 하는 가스를 원심력에 의해서 본체의 내벽을 타고 싸이클론 형태로 흐르게 하고, 이러한 흐름에 의해서 동일한 부피 내에서, 즉 한정된 제2 격실 내부에서 가스의 흐름을 최대한 길게 하여, 처리하고자 하는 가스와 노즐을 통해서 분무되는 2차 약액의 접촉효율을 높인다.

상기 제2 격실에서 처리된 가스는 원판 형상의 제2 기액분리벽(104)을 통하여 제3 격실로 유입되며, 제2 기액분리벽에서 가스에 포함되어 있는 mist 형태의 액체가 분리되어진다.

상기 제2 기액분리벽(104)은, 제1 기액분리벽에 사용한 기액분리벽을 동일하게 적용할 수 있으며, 제2 기액분리벽(104)에 의해서 분리된 액체, 즉 악취 혹은 유해가스를 포함하는 약액은 제2 기액분리벽을 따라 흘러내려 제2 기액분리벽(104)의 최하부에 형성되어 있는 배출공(미도시)을 통하여 2차약액 저장조로 유입된다.

흡착재가 충전되어 있는 상기 제3 격실로 제2 기액분리벽을 통과한 가스가 유입된다. 제3 격실에서는 제1 격실 및 제 2 격실에서 1차 약액 및 2차 약액에 의해서 악취 및 유해가스를 습식으로 제거하였으나, 여전히 존재할 수 있는 악취 및 유해가스를 건식으로 제거하게 된다.

상기 제3 격실에는 탈취제를 코팅한 담체(폴링) 등의 충전물 및/또는 활성탄과 같은 흡착제가 충전된다. 악취물질은 산성, 염기성, 중성, 수용성, 비수용성 등의 여러 복합물질이고 발생원에 따라서 성상 및 농도의 차이가 크며, 악취는 미량 존재하더라도 불쾌감을 주기 때문에 악취발생물질의 처리효율이 높아야 된다. 산성, 염기성 및 수용성 물질은 제 1 격실과 제 2격실에서 제거되지만 비수용성 악취물질과 중성물질의 제거가 어려우므로 이들 물질과 잔여 악취물질의 제거를 위하여 활성탄과 같은 흡착제나, 탈취제를 코팅한 담체를 충진하고 악취물질과 접촉시켜 제거한다.

폴링의 담체는 다공성 세라믹, 다공성 형상을 갖는 PP, PE, 스테인레스 등이 사용되며, 흡착제로는 활성탄, 다공성 세라믹, 황토가 사용되어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 탈취제를 코팅할 수 있는 재료 및 다공성 흡착물질이면 사용되어질 수 있으며, 다공성 형상 역시 규칙적으로 기공을 갖는 형태 혹은 불규칙적인 형태의 기공을 갖는 형태로서 특정한 형상에 한정되지 않는다.

또한, 제3 격실에 충전되는 흡착제와 폴링은 벌크 형태가 아닌 소포장 형태로 충전시켜 투입 및 배출을 용이하도록 하며, 특히 본 발명은 수평형으로 수직형에 비하여 흡착제와 폴링의 투입 및 배출 작업 시에 안전성과 용이성이 높다.

상기 제2 기액분리벽(104)로부터 상기 제3 격실로 유입된 가스는 흡착재를 통과하면서 잔여 악취 및 유해가스가 제거된 후에, 제3 격실의 상단부에 형성되어 있는 가스배출부(116)를 통하여 외부로 배출된다.

본 발명의 다른 일례는, 상기한 악취 및 유해가스 제거 장치를 이용한 악취 및 유해가스 제거 방법으로, 악취 및 유해가스를 벤츄리 형상의 가스유입부를 통하여 제1 격실로 도입되고, 상기 도입된 악취 및 유해가스에 도 4에서 보여주는 팬 형태의 선회류유도장치, 또는 경사진 스크류 날개에 의해서 선회류를 발생시키고, 산성인 1차 약액이 공급되는 제1 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 1차 약액을 분무한다.

분무된 상기 1차 약액에 의해서 암모니아와 같은 염기성의 가스를 도입된 가스로부터 제거하고, 처리된 가스를 ㄱ자 형태의 충돌판(118) 또는 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과시키면서 처리된 가스로부터 1차 약액을 분리한다.

제1 격실에서 기액분리벽을 통하여 처리하고자 하는 가스가 제2 격실로 유입되고, 도입된 가스에 선회류를 발생시킨다.

염기성인 2차 약액이 공급되는 제2 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 2차 약액을 분무하여, 상기 2차 약액에 의해서 황화수소와 같은 산성의 가스를 도입된 가스로부터 제거한 후에, 충돌판(118) 또는 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과하면서 처리된 가스로부터 상기 2차 약액을 분리한다.

2차 약액이 분리된 가스가 흡착재가 충전된 제3 격실로 유입되고, 상기 제3 격실에서 제거되지 않은 잔여 악취 및 유해가스를 흡착하여 제거한 후에 외부로 배출한다.

실시예 :

표 1 및 표 2에서, 본 발명인 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치를 이용한 악취 및 유해가스의 제거 효율을 보여준다.

표 1 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치에서의 악취물질 제거효율 (%)

표 1에서 보여주는 실시예는 암모니아와 황화수소가 유해가스로 도입되는 경우에 대해서, 액기비를 변화시키면서 각각의 제거율을 측정한 결과이다. 여기서, 액기비는 총약액의 부피(L)/유해가스 부피(㎥) 로서, 1차 약액으로 차염소산나트륨 용액, 2차 약액으로 가성소다 용액 ( NaOH )을 사용하였다.

표 2 각 단계에서의 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치의 악취물질 농도

표 2는 암모니아, 아민, 황화수소, 아세트알데히드 가스를 포함하는 도입가스를 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치로 도입하고, 각 단계에서 각 가스의 농도를 측정한 실시예의 결과로서, 제1 격실에서 약액으로 황산용액을 사용하여 알카리성 가스인 암모니아, 아민 가스이 제거되고, 제2 격실에서 가성소다 용액을 사용하여 황화수소 가스를 제거하고, 제3 격실에서 흡착제를 사용하여 미제거된 가스를 제거하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 도면에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100: 본체 101: 1차 약액 저장조
102: 2차 약액 저장조 103: 제 1기액 분리벽
104: 제 2기액 분리벽 105: 제 1격실
106: 제 2격실 107: 제 3격실
108: 가스유입부 109: 제 1배관
110: 제 2배관 111: 제 1노즐
112: 제 2노즐 113: 1차 약액 유입공
114: 2차 약액 유입공 115: 선회류 유도장치
116: 가스 배출부 117: 가스 배출관
118: 충돌판

Claims

3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치에 있어서,
수평으로 배치되는 원통형 본체;
상기 본체의 외부에 설치되어 1차 약액을 저장하는 1차 약액 저장조 및 2차 약액을 저장하는 2차 약액 저장조;
상기 본체의 일단벽과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 제1 기액분리벽에 의해서 형성되는 제1격실;
상기 제1 기액분리벽과 소정의 거리를 두고 상기 본체 내부에 설치된 제2 기액분리벽에 의해서 형성되는 제2격실;
상기 제2 기액분리벽과 소정의 거리를 유지하는 상기 본체의 타단벽에 의해서 형성되고, 악취를 제거하는 탈취제가 코팅된 담체 및/또는 흡착제가 충전된 제3격실;
상기 제1 격실의 제1 기액분리벽 반대단에 형성되어 있고, 악취 및 유해가스가 제1 격실로 유입되는 벤츄리 형상의 가스유입부;
상기 제1 격실의 일단벽에 1차 약액 유입공이 형성되고, 상기 1차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되는 제1 배관;
상기 제1 배관에 형성되어 상기 1차 약액 저장조로부터 1차 약액 유입공을 통하여 유입된 1차 약액을 상기 제1 격실에 분무하는 하나 이상의 제1 노즐;
상기 제2 격실의 제2 기액분리벽에 2차 약액 유입공이 형성되고, 상기 2차 약액 유입공에 연결되어 제1 기액분리벽까지 연장되는 제2 배관;
상기 제2 배관에 형성되어 상기 2차 약액 저장조로부터 2차 약액 유입공을 통하여 유입된 2차 약액을 상기 제2 격실에 분무하는 하나 이상의 제2 노즐;
상기 제3 격실의 상단부에 형성되어 처리된 가스가 배출되는 가스배출부;를 포함하는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 노즐은 100 ~ 130의 각도로 분무하는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 격실 및 제2 격실에는 상기 가스유입부로부터 유입된 가스의 흐름을 제1 격실 및 제2 격실 각각에서 나선형으로 유도하기 위한 선회류 유도장치를 포함하는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제3항에 있어서, 상기 선회류 유도장치는 회전 가능한 복수의 날개를 포함하고, 와류 생성을 위하여, 상기 날개의 표면에 복수의 홀(hole)을 형성하고 상기 날개의 블레이드에 굴곡이 형성된 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제3항에 있어서, 제1 격실 및 제2 격실 내부 표면에 유입되는 가스의 선회류를 발생시키기 위한 경사진 스크류 날개를 포함하고 있는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 격실 내부의 제1 배관, 상기 제2 격실 내부의 제2 배관의 외부표면에 유입되는 가스의 선회류를 발생시키기 위한 경사진 스크류 날개를 포함하고 있는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽의 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판을 포함하고 있는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽은 각각 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 원판을 포함하고, 각각의 원판 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 ㄱ자 형태의 충돌판을 포함하고 있는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제8항에 있어서, 상기 가스배출기공은 각각의 원판 표면에서 이웃하는 원판의 가스배출기공의 위치와 교차되도록 형성되는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기액분리벽, 제2 기액분리벽의 표면에는 복수의 가스배출기공이 형성되어 있으며, 상기 가스배출기공 각각에는 ㄱ자 형태의 가스배출관이 연결되어 있으며, 상기 가스배출관의 입구측에 벤츄리가 형성되어 있는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 장치.
다음의 단계를 포함하는 악취 및 유해가스 제거 방법:
악취 및 유해가스가 벤츄리 형상의 가스유입부를 통하여 제1 격실로 도입되는 제1 단계;
상기 제1 단계에서 도입된 악취 및 유해가스에 선회류를 발생시키고, 산성인 1차 약액이 공급되는 제1 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 1차 약액을 분무하는 제2 단계;
상기 제2 단계에서 분무된 상기 1차 약액에 의해서 염기성의 가스를 상기 제1 단계에서 도입된 가스로부터 제거하는 제3 단계;
상기 제3단계에서 처리된 가스를 충돌판 또는 벤츄리관이 설치되어 있거나 혹은 충돌판과 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과시키면서 처리된 가스로부터 상기 1차 약액을 분리하는 제4 단계;
상기 제4 단계를 거친 가스가 제2 격실로 유입되는 제 5단계;
상기 제5 단계에서 도입된 가스에 선회류를 발생시키고, 염기성인 2차 약액이 공급되는 제2 배관에 설치된 복수의 노즐을 통하여 상기 2차 약액을 분무하는 제6 단계;
상기 제6 단계에서 분무된 상기 2차 약액에 의해서 산성의 가스를 상기 제5 단계에서 도입된 가스로부터 제거하는 제7 단계;
충돌판 또는 벤츄리관이 설치되어 있는 기액분리벽을 통과하면서 상기 제7 단계에서 처리된 가스로부터 상기 2차 약액을 분리하는 제8 단계;
상기 제8 단계를 거친 가스는, 악취를 제거하는 탈취제가 코팅된 담체 및/또는 흡착제가 충전된 제3 격실로 유입되는 제 9단계;
상기 제3 격실에서 상기 제3 단계 및 제7 단계에서 제거되지 않은 악취 및 유해가스를 흡착하여 제거하고 배출하는 제10 단계.
제11항에 있어서, 상기 제2 단계, 제6 단계에서 선회류는 회전하는 복수의 날개를 포함하고, 상기 날개의 표면에 복수의 홀(hole)을 형성하고 상기 날개의 블레이드에 굴곡이 형성된 선회류 유도장치에 의해서 발생되는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 단계, 제6 단계에서 선회류는 상기 제1 격실 및 제2 격실 내부 표면에 형성된 경사진 스크류 날개에 의해서 발생되는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 단계, 제6 단계에서 선회류는 상기 제1 격실 내부의 제1 배관, 상기 제2 격실 내부의 제2 배관의 외부표면에 형성된 경사진 스크류 날개에 의해서 발생되는 3단 횡형 악취 및 유해가스 제거 방법.