KR20020075638A - 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법 - Google Patents

악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020075638A
KR20020075638A KR1020010015766A KR20010015766A KR20020075638A KR 20020075638 A KR20020075638 A KR 20020075638A KR 1020010015766 A KR1020010015766 A KR 1020010015766A KR 20010015766 A KR20010015766 A KR 20010015766A KR 20020075638 A KR20020075638 A KR 20020075638A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
odor
voc
gas
Prior art date
Application number
KR1020010015766A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100446070B1 (ko
Inventor
김형수
염익태
윤성훈
권성현
김종범
김훈
Original Assignee
주식회사 제닉스엔지니어링
김형수
염익태
윤성훈
권성현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 제닉스엔지니어링, 김형수, 염익태, 윤성훈, 권성현 filed Critical 주식회사 제닉스엔지니어링
Priority to KR10-2001-0015766A priority Critical patent/KR100446070B1/ko
Publication of KR20020075638A publication Critical patent/KR20020075638A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100446070B1 publication Critical patent/KR100446070B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • B01D53/85Biological processes with gas-solid contact
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01Deodorant compositions
    • A61L9/012Deodorant compositions characterised by being in a special form, e.g. gels, emulsions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/90Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/38Hydrophobic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 미생물을 이용하여 악취 및 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds; VOC)을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치는, 악취 및 VOC 함유 기체가 중공사막 내부를 통과할 때 중공사막을 둘러싼 미생물층으로 악취 및 VOC가 용해되도록 복수의 중공사막으로 구성된 중공사막 다발을 미생물 배양액에 침적시킨 생물반응조; 상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 상향 끝으로 연결되어 악취 및 VOC를 함유하는 기체를 중공사막 내부로 유입시키도록 상기 생물반응조의 상단에 구비된 기체유입부; 및 상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 하향 끝으로 연결되어 상기 중공사막을 통과한 기체를 배출시키도록 상기 생물반응조의 하단에 구비된 기체배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치 및 제거방법을 이용할 경우, 악취 및 VOC 제거 효율이 장기간 유지되며, 농도부하 및 유량부하 변동에도 안정적이고 고효율로 악취 및 VOC가 제거된다. 또한 여재(media) 교체 및 세척으로 인한 비용의 부담이 적다.

Description

악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for removal of bad smell and volatile organic compounds}
본 발명은, 각종 산업시설에서 배출되는 악취 및 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound; 이하, VOC)을 미생물을 활용하여 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
각종 산업시설과 환경 기초 시설로부터 배출되는 오염기체에 포함된 악취 및 VOC는 각종 대기 오염의 원인이 된다. 대표적인 악취물질로는 황화수소, 메틸메르캅탄과 같은 황화계 악취물지로가, 암모니아와 아민류와 같은 질소계가 있고, VOC의 주요성분은 유기산, 알데히드류, 케톤류, 방향족 화합물 등이다.
상기와 같은 악취 및 VOC를 제거하기 위하여 다양한 방법이 시도되어 왔던 바, 종래에 악취 및 VOC를 제거하기 위하여 사용된 방법으로는 활성탄 흡착, 약액세정, 촉매산화, 고온소각 등 다양한 물리화학적 방법이 있었다. 그러나 상기한 물리화학적 처리방법을 이용하여 악취 및 VOC를 제거할 경우, 2차 오염물질(SOx, CO, NOx)이 배출되고, 시설비용 및 운전비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 따라서 최근에는 미생물의 생분해 작용을 이용한 방법이 많이 이용되고 있다.
미생물을 이용한 악취 및 VOC 제거의 원리는, 미생물 담체에 미생물층(생물막)을 형성하고, 그 미생물이 고정된 담체에 악취 및 VOC를 통과시킴으로써, 담체 표면에 부착된 미생물의 생분해 작용에 의하여 악취 및 VOC를 분해하는 것이다. 이러한 미생물을 이용한 방법은, 물리화학적 방법에 비교할 때, 시설비, 조업비의 부담이 적고, 에너지 소비율이 낮고, 화학물질 및 연료소비량이 적기 때문에 경제성이 뛰어나다. 뿐만 아니라 악취 및 VOC를 최종적으로 물과 이산화탄소로 분해하기 때문에 2차 오염물질의 발생이 없다는 장점이 있다.
그러나, 상기와 같은 담체충진형 장치는, 운전시간의 경과에 따라 증식한 생물막이 담체 입자들 사이의 공극을 막는 막힘 현상으로 인하여, 처리유량이 감소될 뿐 아니라 높은 압력손실이 야기되어, 결국 오염물질의 처리효율이 감소하고 동력소비율이 증가하는 문제가 있다. 결국, 처리율을 회복시키기 위해서는 과다하게 형성된 생물막을 탈리시키기 위하여 주기적으로 담체를 교반/세척하거나 교체하는 과정이 필요하므로 고비용의 문제를 피할 수 없게 된다.
또한, 담체에 부착된 미생물이 처리할 수 있는 오염물질의 양 및 농도의 범위에 한계가 있으므로 높은 농도부하 및 유량부하 변동에서 안정적이면서 고효율로 오염물질을 처리할 수 없다는 문제가 있다.
그러므로 상기와 같은 종래 기술의 단점을 개선할 필요성이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 악취 및 VOC 제거 효율을 장기간 유지하며, 농도부하 및 유량부하 변동에도 안정적이고 고효율로 악취 및 VOC를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은, 비용이 저렴하며 관리가 용이한 악취 및 VOC 제거를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명이 제공하는 악취 및 휘발성 유기 화합물(VOC)의 제거장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 미생물 배양액2: 중공사막 다발
3: 생물반응조4: 중공사막 다발의 상향 끝
5 : 주입펌프6: 압력계
7: 중공사막 다발의 하향 끝8: 영양물질 공급조
9: 연동펌프10: 후드
11: 유량계12: 순환펌프
13: 주입펌프14: 건조부
SP: 표본지점(sample point)
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거를 위한 장치는,
악취 및 VOC 함유 기체가 중공사막 내부를 통과할 때 중공사막을 둘러싼 미생물층으로 악취 및 VOC가 용해되도록 복수의 중공사막으로 구성된 중공사막 다발을 미생물 배양액에 침적시킨 생물반응조; 상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 상향 끝으로 연결되어 악취 및 VOC를 함유하는 기체를 중공사막 내부로 유입시키도록 상기 생물반응조의 상단에 구비된 기체유입부; 및 상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 하향 끝으로 연결되어 상기 중공사막을 통과한 기체를 배출시키도록 상기 생물반응조의 하단에 구비된 기체배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치에 있어서, 상기 악취 및 VOC 제거장치는, 상기 미생물 배양액 내에서 성장하는 미생물의 성장에 영양을 공급하는 영양물질 공급조를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치에 있어서, 상기 악취 및 VOC 제거장치는 중공사막 외부의 액체가 중공사막 내부로 침투하지 못하도록 중공사막 내부로 유입되는 기체를 일정범위내의 압력으로 압축시키는 압축부를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치에 있어서, 상기 악취 및 VOC 제거장치는, 상기 중공사막 외부에 부착하여 성장하는 미생물층의 두께가 일정하도록 상기 생물반응조 내의 미생물 배양액을 혼합하여 영양물질을 원활히 전달시키는 순환펌프를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치에 있어서, 상기 생물반응조는, 중공사막 표면에서 떨어져 나온 사멸한 미생물 플록(floc)이 침전되어 용이하게 제거될 수 있도록 하단부가 오목한 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거를 위한 방법은,
악취 및 VOC를 분해할 수 있는 미생물이 접종된 미생물 배양액에 복수의 중공사막 다발을 침적시켜 생물막을 중공사막 표면에 형성하는 단계(a); 상기 미생물 배양액 및 배양액에 침적된 상기 중공사막 다발을 포함하는 생물반응조의 상단에 구비된 기체유입구를 통하여, 상기 단계(a)에서 생물막이 형성된 중공사막 다발의 상향 끝으로 악취 및 VOC 포함 기체를 유입시키는 단계(b); 상기 단계(b)에서 상기 중공사막 다발의 상향 끝으로 유입된 기체가 중공사막 다발을 통과하면서 중공사막 표면의 생물막에 의하여 악취 및 VOC가 생분해되는 단계(c); 및 상기 단계(c)에서 악취 및 VOC가 분해된 기체가 중공사막 다발의 하향 끝을 통하여 생물반응조의 하단에 구비된 기체배출부로 배출되는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 단계(a)는, 미생물의 성장에 기질로 이용되는 유입기체 내의 악취 또는 VOC 농도가 낮아서 미생물의 성장속도가 느릴 경우, 생물반응조에 동시 대사 물질 또는 보조탄소원을 첨가하여 생물막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거의 원리는, 여과막 상의 기포(pore)를 통하여 투과된 오염물질이 여과막 표면에 형성된 생물막에 의하여 생분해되도록 한 것이다. 여과막의 형태는 섬유 가운데 중공(中空)이 있는 중공사막(hollowfiber membrane)이 막충진밀도(단위 용적당 막면적)가 높기 때문에 바람직하며, 중공사막의 세공 크기(pore size)는 기본적으로 상용화되어 있는 MF(microfiltration)막 또는 UF(ultrafiltration)막의 범위내에서 적용이 가능하다. 상용화 되어 있는 MF막 또는 UF막의 세공 크기는 다음과 같다. 표 1에서 UF막의 NMWC 단위는, 명목상 분획 분자량(nominal molecular weight cutoff)을 의미하며, UF막의 분리성능을 분자량의 크기로서 나타내는 지표이다.
UF막 MF막
1,000 NMWC 0.1 micron
3,000 NMWC 0.2 micron
5,000 NMWC 0.45 micron
10,000 NMWC 0.65 micron
50,000 NMWC
100,000 NMWC
300,000 NMWC
500,000 NMWC
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거를 위한 장치 및 방법은, 해롭지 않은 VOC 집단 전환 시스템을 가지고 있기 때문에 TCE(trichloroethylene)를 포함하는 난분해성 염소계 화합물의 동시물질대사(cometablism)을 위하여 효과적이다. 동시물질대사란, 미생물에 의한 비성장기질의 분해를 의미한다. 즉, 활성화된 미생물에 의하여 분해가 이루어지지만, 그 미생물의 탄소원 또는 에너지원으로는 이용되지 않는 현상을 말한다.
일반적으로 VOC와 같은 난분해성 유기물은, 미생물의 탄소원 또는 에너지원으로 사용되는 초기 에너지원과 다른 에너지원이 공존할 때만이 분해가 가능한 후기 에너지원으로 크게 구분되며, TCE를 포함하는 대부분의 염소계 화합물들은 다른 초기 탄소원 또는 에너지원이 존재할 때만이 미생물에 의해 분해가 가능한 유기물질이다. 이는 초기 탄소원 또는 에너지원이 분해되면서 모노(mono)- 또는 디-옥시게나제(di-oxygenase)라는 효소를 생성하며, 이들 효소의 유도화 과정에 의해서 TCE 등 화합물이 분해되기 때문이다.
또한 본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치 및 제거방법에 의하면, 미생물에 의한 생분해 반응에 기질로 이용될 악취 및 VOC가 액체상으로 희석되어 생분해되고, 생분해된 산물 또한 액체상으로 희석되므로, 독성 효과가 억제된다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치 및 제거방법을 이용하여, 질소의 근본적인 제거 효과와, 기체 또는 VOC 첨가율의 효과, 액체 난류와 시스템 운전 중의 체류시간을 용이하게 연구할 수 있다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치 및 제거방법은 종래의 담체충진형 장치에 비교할 때 다음과 같은 장점이 있다.
우선, 담체충진형 장치에 적용되는 담체는, 컴포스트(compost), 세라믹, 숯(charcoal), 활성탄 등이 많이 쓰이는데, 이러한 여재(media)들은 단가가 높을 뿐 아니라, 충진시 장치의 부피 및 중량이 커지는 것을 피할 수 없다. 현재 국내 실정상 대부분의 산업체에서 발생되는 오염기체는 옥상으로 배출되고 있는데, 담체충진형 장치를 이용할 경우 옥상 등 협소한 부지에서의 공간확보가 큰 문제가 된다. 또한, 큰 중량이 옥상 설치에 있어 위험요소가 되는 문제도 있다. 본 발명은 가볍고 부피가 작은 중공성막을 이용하기 때문에 상기와 같은 설치상의 문제를 해결할 수 있다.
담체를 이용한 장치는, 악취 및 VOC가 고농도로 축적되기 쉬운 담체의 상층부에 생물막이 집중되어, 과잉 생물막이 상층부를 덮어서 막는 막힘(clogging) 현상이 자주 발생하고, 이에 의해 악취 및 VOC의 제거효율이 떨어지는 문제가 있었다. 본 발명은 중공사막을 이용하므로, 중공사막의 표면 전체에 걸쳐 분포된 세공을 통하여 투과된 악취 및 VOC가 중공사막 전체에 걸쳐 균등한 농도로 분포되므로 상기와 같은 막힘 현상의 문제를 해결할 수 있었다.
본 발명은 상기와 같이 막힘 현상의 문제를 해결함으로써, 노화된 여재의 세척 및 교체로 인한 비용부담이 현저하게 줄어든다. 더욱이 고가의 담체를 여재로 사용할 경우에 비하여, 본 발명에서 적용된 중공사막은 단가가 저렴하다는 점에서도 교체의 부담이 적다.
또한, 담체를 이용한 장치는, 미생물이 처리할 수 있는 범위의 오염물질의 양 및 농도에 한계가 있기 때문에, 높은 농도부하 및 유량부하 변동 조건 하에서는 적용될 수 없는 한계가 있었다. 그러나, 본 발명은, 중공사막의 표면 전체에 걸쳐 분포된 세공을 통하여, 미생물이 처리할 수 있는 범위내의 양 및 농도로 오염물질이 투과되도록 조절되기 때문에, 높은 농도부하 및 유량부하 변동에서도 99%이상의 안정적이고 우수한 처리효율을 가진다. 따라서, 처리율을 높이기 위하여 장치의 규모를 증대할 필요가 없으며, 토양탈취의 1/200, 기존 담체충진형 장치의 1/5~1/10 이하의 시설규모가 적용가능하다.
또한 담체를 이용한 장치는, 미생물이 성장하는데 필수 조건인 습도와 영양분을 미생물이 서식하는 담체에 주기적으로 공급하기 위해서, 예컨대 담체 외부에 습도 조절 장치를 설치하거나 스프레이를 이용하여 간헐적으로 물을 분사하는 식으로 조건을 조절하였으나, 이러한 방식에 의해서는 수분 및 영양조건을 일정 수준으로 유지하기 어렵다. 그러나 본 발명에서는, 막을 둘러싼 미생물 배양액 내의 미생물에 의하여 악취 및 VOC가 분해되기 때문에, 배양액의 영양 및 수분 조건을 조절함으로써 간단하고 용이하게 일정 범위 조건으로 맞출 수가 있다.
또한 담체를 이용한 장치는, 미생물이 담체에 부착하는데 걸리는 적응기간이 길 뿐 아니라, 일단 부착된 후에도 생물막이 탈리되어 미생물이 담체 전체에 걸쳐 골고루 성장하기가 어렵다. 그러나, 본 발명에서는, 미생물 배양액을 막 표면과 접촉시킴으로써, 미생물이 막에 부착하는데 걸리는 적응기간이 짧고, 생물막이 탈리될 우려가 적다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거장치를 설계함에 있어서 고려할 인자는 다음과 같다.
공탑체류시간(empty bed contact time; EBCT); 생물반응조, 즉 막 내부에서의 기체 체류시간을 말하며, 기체상, 액체상, 흡착상 사이의 분리 때문에 기질의 체류시간이 기체체류시간보다 더 크지만 EBCT에는 비례한다. 유입가스의 성상과 분해도에 따른 반응기 규모를 결정할 때, EBCT는 결정적인 설계인자이다.
부피가스부하에 따른 표면부하; m/h로 표시하는 경우가 많기 때문에 면속도라고도 한다. 표면부하가 크다는 것은 그만큼 EBCT가 짧고 유속이 빠르다는 것을 의미한다.
단위 반응기체적당 질량부하에 따른 질량부하; 동일한 질량부하라도 농도와 유량의 조합에 따라 상이한 양상을 보일 수 있다.
단위 반응기체적당 질량 제거율에 따른 제거능: 주어진 질량부하에 있어서 단위시간, 단위체적당 VOC 질량제거율이다. 질량부하와 마찬가지로 전체 층에 대한 평균적인 값을 의미하며 적절한 수준에서의 제거율이 달성될 경우, 그 때의 질량제거율을 가지고 동일조건에서의 제거율을 비교할 수 있으며, 또한 이 값이 운전비용을 결정하는 기준이 된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
실시예
도 1은, 본 발명이 제공하는 악취 및 VOC 제거장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 1의 장치에서 악취 및 VOC가 제거되는 과정을 보면 다음과 같다.
악취 및 VOC를 함유한 오염공기가 압축부(13)에서 압축된 후 생물반응조(3) 내에 침지된 중공사막 다발(2)의 상향 끝(4)으로 유입되었다. (5)는 오염공기를 생물반응조(3)로 유입시키기 위한 주입펌프이다. 생물반응조로 유입되는 유입공기의 압력을 확인할 수 있도록 생물반응조로 연결된 공기유입관 상에 압력계(6)를 구비하였다. 미생물 배양액(1)이 중공사막의 외부에서 내부로 침투하지 못하도록, 중공사막 내부의 압력을 일정하게 유지하였다.
생물반응조(3)로 유입된 오염공기는 중공사막 다발(2)을 통과한 후, 중공사막 다발의 하향 끝(7)을 통해 배출되었다. 오염공기가 중공사막 다발(2)을 통과하는 동안, 중공사막 다발(2)이 침적된 미생물 배양액(1)으로, 기체-액체 확산에 의하여 오염공기 내부의 악취 및 VOC가 용해되고, 미생물에 의해 생분해되었다.
미생물 배양액(1) 내의 미생물이 성장할 수 있도록, 미생물에 영양물질을 공급하는 영양물질 공급조(8)를 생물반응조의 외부에 구비하였다. 영양물질 공급조(8)에서 생물반응조(3)까지 영양물질을 공급하는 도관상에, 공급되는 영양물질을 연동시킬 수 있도록 연동펌프(9)를 구비하였다.
미생물에 의한 생분해 반응을 거친 후 생물반응조로부터 배출된 가스는 후드(10)로 배출된다. 미생물 배양액 내 미생물의 성장이 농도구배를 이루지 않도록, 미생물 배양액을 혼합시키는 순환펌프(12)를 생물반응조의 외부에 구비하였다.
도 1의 장치를 이용하여 실험한 결과, 100ppm의 TCE와 톨루엔을 혼합하여 주입했을 때 약 95%의 TCE와 99%이상의 제거율로 톨루엔이 제거되었다. 악취물질 중 황화수소는 황화수소 300ppm을 주입했을 때 99.9% 제거되었다.
노화한 중공사막을 교체하거나 미생물 배양액을 교체하는 등 필요에 따라 건조부(14)로 통하는 도관의 코크를 열어 미생물반응조 내부를 건조시켰다.
본 발명에 의한 악취 및 VOC 제거를 위한 장치 및 방법을 이용할 경우, 악취 및 VOC 제거 효율이 장기간 유지되며, 농도부하 및 유량부하 변동시 안정적이고 높은 효율로 악취 및 VOC를 제거된다. 뿐만 아니라, 미생물이 성장하는 필요한 조건, 특히 제어가 까다로운 수분 조건을 적절한 수준으로 용이하게 유지할 수 있으므로, 관리가 용이하다.
나아가, 본 발명에 적용되는 중공사막의 수명이 길고 저렴하여 여재교체 및 세척으로 인한 비용의 부담이 적다.

Claims (7)

  1. 미생물을 이용한 악취 및 VOC 제거장치에 있어서,
    악취 및 VOC 함유 기체가 중공사막 내부를 통과할 때 중공사막을 둘러싼 미생물층으로 악취 및 VOC가 용해되도록 복수의 중공사막으로 구성된 중공사막 다발을 미생물 배양액에 침적시킨 생물반응조;
    상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 상향 끝으로 연결되어 악취 및 VOC를 함유하는 기체를 중공사막 내부로 유입시키도록 상기 생물반응조의 상단에 구비된 기체유입부; 및
    상기 미생물 배양액 내에 침적된 중공사막 다발의 하향 끝으로 연결되어 상기 중공사막을 통과한 기체를 배출시키도록 상기 생물반응조의 하단에 구비된 기체배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미생물 배양액 내에서 성장하는 미생물의 성장에 영양을 공급하는 영양물질 공급조를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    중공사막 외부의 액체가 중공사막 내부로 침투하지 못하도록 중공사막 내부로 유입되는 기체를 일정범위내의 압력으로 압축시키는 압축부를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중공사막 외부에 부착하여 성장하는 미생물층의 두께가 일정하도록 상기 생물반응조 내의 미생물 배양액을 혼합하여 영양물질을 원활히 전달시키는 순환펌프를 미생물반응조의 외부에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 생물반응조는, 중공사막 표면에서 떨어져 나온 사멸한 미생물 플록(floc)이 침전되어 용이하게 제거될 수 있도록 하단부가 오목한 것임을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거장치.
  6. 미생물을 이용한 악취 및 VOC 제거방법에 있어서,
    악취 및 VOC를 분해할 수 있는 미생물이 접종된 미생물 배양액에 복수의 중공사막 다발을 침적시켜 생물막을 중공사막 표면에 형성하는 단계(a);
    상기 미생물 배양액 및 배양액에 침적된 상기 중공사막 다발을 포함하는 생물반응조의 상단에 구비된 기체유입구를 통하여, 상기 단계(a)에서 생물막이 형성된 중공사막 다발의 상향 끝으로 악취 및 VOC 포함 기체를 유입시키는 단계(b);
    상기 단계(b)에서 상기 중공사막 다발의 상향 끝으로 유입된 기체가 중공사막 다발을 통과하면서 중공사막 표면의 생물막에 의하여 악취 및 VOC가 생분해되는 단계(c); 및
    상기 단계(c)에서 악취 및 VOC가 분해된 기체가 중공사막 다발의 하향 끝을 통하여 생물반응조의 하단에 구비된 기체배출부로 배출되는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계(a)는, 미생물의 성장에 기질로 이용되는 유입기체 내의 악취 또는 VOC 농도가 낮아서 미생물의 성장속도가 느릴 경우, 생물반응조에 동시 대사 물질 또는 보조탄소원을 첨가하여 생물막을 형성하는 것을 특징으로 하는 악취 및 VOC 제거방법.
KR10-2001-0015766A 2001-03-26 2001-03-26 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법 KR100446070B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0015766A KR100446070B1 (ko) 2001-03-26 2001-03-26 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0015766A KR100446070B1 (ko) 2001-03-26 2001-03-26 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020075638A true KR20020075638A (ko) 2002-10-05
KR100446070B1 KR100446070B1 (ko) 2004-08-30

Family

ID=27698764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0015766A KR100446070B1 (ko) 2001-03-26 2001-03-26 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100446070B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100494290B1 (ko) * 2002-12-10 2005-06-08 에코바이오젠주식회사 오염된 기체를 정화시키는 기체 정화 시스템
KR20210156133A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 한국원자력연구원 필터 및 필터의 제조 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102209851B1 (ko) 2019-07-08 2021-02-01 (주)서브테크 잠수정 추진용 워터제트 및 이를 구비한 잠수정
WO2021008681A1 (de) * 2019-07-15 2021-01-21 Symrise Ag Flüssigkeitshaltige koaxialfasern

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2559592B2 (ja) * 1987-06-11 1996-12-04 大成建設株式会社 廃水処理生物膜担体
JPH03164169A (ja) * 1989-08-04 1991-07-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd 細胞培養方法
JP2901323B2 (ja) * 1990-08-10 1999-06-07 オルガノ株式会社 生物学的窒素除去方法
JP3243309B2 (ja) * 1992-01-31 2002-01-07 株式会社東芝 水浄化装置およびその運転方法
US5954858A (en) * 1995-11-22 1999-09-21 North Carolina State University Bioreactor process for the continuous removal of organic compounds from a vapor phase process stream

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100494290B1 (ko) * 2002-12-10 2005-06-08 에코바이오젠주식회사 오염된 기체를 정화시키는 기체 정화 시스템
KR20210156133A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 한국원자력연구원 필터 및 필터의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100446070B1 (ko) 2004-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Burgess et al. Developments in odour control and waste gas treatment biotechnology: a review
US7972502B2 (en) Aeration-less water treatment apparatus
US5126050A (en) Granular activated carbon-sequencing batch biofilm reactor (GAC-SBBR)
US5954963A (en) Process for biologically treating water
US20090090240A1 (en) Biofiltration process and apparatus for odour or voc treatment
CN101531445A (zh) 无曝气水处理***
KR100827641B1 (ko) 미세다공판을 설치한 접촉산화조
KR100558628B1 (ko) 중공사막 산기장치 결합형 생물반응조를 이용한 휘발성유기화합물 및 악취 제거 장치 및 방법
KR100318528B1 (ko) 미생물을 순환공급하는 VOCs 및 악취 제거용 트리클에어바이오필터
EP0632730B1 (en) immobilized film- bioreactor
KR100294075B1 (ko) 침출수처리방법및장치
KR100446070B1 (ko) 악취 및 휘발성 유기 화합물(브이오씨) 제거를 위한 장치및 방법
KR100406495B1 (ko) 액상촉매와 바이오필터를 이용한 황화수소와 VOCs의처리시스템
KR100953069B1 (ko) 바이오필터를 이용한 오염 공기 처리 장치
KR100288474B1 (ko) 무기성 악취와 휘발성 유기화합물이 혼합된 공기를 동시에 제거하는 미생물 담체충전형 모듈러 생물여과장치
JP4512576B2 (ja) 好気性微生物による排水処理方法
JP2001029992A (ja) 汚濁水処理方法及び装置
JP2009106805A (ja) Vocガスの処理方法
KR20050049437A (ko) 고농도 오폐수처리 시스템
KR100639296B1 (ko) 생물학적 수처리 장치
KR100414610B1 (ko) 분리막 생물 반응을 이용한 오,폐수 처리장치
KR100524647B1 (ko) 바이오필터를 이용한 악취 제거장치 및 방법
KR20030097075A (ko) 생물막활성탄과 마이크로필터모듈을 이용한 오·폐수고도처리장치
US20110186509A1 (en) Processing of water using microorganisms
KR101898183B1 (ko) 복합담체와 분사수류장치를 구비한 하·폐수처리장치 및 이를 이용한 인·질소 제거 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070820

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee