KR200213651Y1 - 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐수처리장 등 산업현장에서 발생되는 각종 휘발성 유기화합물질을 포함한 유기성 악취물질을 간단하게 흡착,제거하여 배출할 수 있도록 한 활성탄소섬유를 이용한 악취물질 제거장치에 관한 것으로, 폐수처리조 상부에 설치되는 덮개와 상기 덮개와 연통되게 설치되어 상기 폐수처리조로부터 발생된 악취물질을 제거하기 위한 악취제거탑으로 이루어지되, 상기 악취제거탑이 하부에 내장되어 상기 폐수처리조로부터 발생되어 유입된 악취물질을 흡착제거하는 활성탄소섬유 필터와 상부에 내장되어 상기 필터를 통과한 가스를 흡입하여 외부로 배출시키는 송풍기를 포함하여 이루어져, 주변분위기에 영향을 받지 않고 악취물질을 제거할 수 있음과 더불어 흡착효율을 높일 수 있고, 설치비용을 절약하고 그 설치공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 것이다.

Description

활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치{A WASTE WATER DISPOSAL PLANT HARMFUL MATERIAL EXCLUSION APPARATUS USING ACTIVATED CARBON FIBER}

본 고안은 폐수처리장 악취물질 제거장치에 관한 것으로서, 특히 산업현장에서 발생되는 각종 휘발성 유기화합물질을 포함한 유기성 악취물질을 활성탄소섬유를 통해 간단하게 흡착,제거하여 배출할 수 있도록 한 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 급격한 경제발전 과정에 따라 주유소, 도장공업, 인쇄공업 및 각종 산업현장에서 배출되는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds)을 포함한 이산화황, 이산화탄소 등의 유해가스 및 악취물질 등은 심각한 대기오염의 주범이 되고 있으며, 아울러 인체에 심각한 악영향을 끼치고 있는 실정이다. 이에 따라, 각국은 대기오염 방지에 따른 제도적·정책적 규제를 대폭 강화하기 시작했다.

한편, 급속한 산업화 과정에서 인지하지 못하였던 환경보전의 개념이 서서히 인식됨에 따라 오염된 환경의 정화에 대한 기술들이 활발히 진행되고 있고, 이에 대한 연구의 결과로써 종래의 악취물질 제거 기술은 바이오 필터법, 습식세정기법, 기타 활성탄(Activated Carbon)을 이용한 방법이 있다.

여기서, 바이오 필터를 사용한 악취 제거방법은 다공성으로 비표면적이 크고, 표면자체에 흡착효과가 큰 불활성입자로 된 재료를 사용하여 이들 재료에 서식하는 미생물이 입자표면에 흡착된 악취물질을 영양원으로 하여 생물학적 분해를 통해 탈취한다. 이러한 바이오 필터는 미생물의 증식 및 활성을 유지하기 위해서는 적정의 산소, 습도 온도 등을 유지하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 다른 기술인 습식세정기법은 악취물질 흡수용액과 악취물질을 접촉시켜 흡수하는 방법이나, 이러한 방법은 악취물질의 흡수가 미흡하여 큰 제거효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

그리고, 종래의 또 다른 기술로써 악취물질을 제거하기 위하여 촉매제로 활성탄을 이용하여 악취물질을 흡착하는 방법은 활성탄이 암모니아 등 악취성분의 흡착율이 매우 낮아 처리효율이 낮고, 활성탄은 흡착제로서의 충진량이 많아 시설용량이 커져 시설비가 높아지는 문제점이 있다.

한편, 폐수처리장은 폐수처리과정에 따라 폭기조, 침전조, 유수분리조, 반응조, 응집조, 농축조 등 다수의 폐수처리조로 구분되며, 이 폐수처리조로부터 발생되는 악취물질은 상기한 바와 같은 방법으로 악취물질을 제거하여 배출하도록 되어 있다.

이러한 악취물질을 제거하여 배출하는 종래의 기술은 도 1에 나타낸 바와 같이, 다수의 폐수처리조(101) 상부에 덮개(102)를 각각 설치하고, 주위에 하나의 악취물질 제거탑(103)을 설치한 후, 이 제거탑(103)과 상기 폐수처리조 덮개(102)를 국소배기장치 즉 덕트(104)로 연결하여 이루어져, 상기 덕트(104)를 설치하는 비용과 폐수처리조(101) 전부를 통합하여 유해물질 제거장치를 설치하게 되므로 설치비용은 물론 전력비, 유지관리비 등이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폐수처리조 상부에 악취물질을 흡착, 제거하기 위한 활성탄소섬유 필터(Activated Carbon Fiber)와 송풍기가 구비된 악취제거탑을 설치하여 주변 분위기에 영향을 받지 않음과 더불어 흡착효율을 높일 수 있고, 설치비용을 절감할 수 있도록 한 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 폐수처리장 악취물질 제거장치는, 폐수처리조 상부에 덮개가 설치되어 있고, 상기 덮개에 폐수처리조로부터 발생된 악취물질을 제거하기 위한 악취제거탑이 연통되게 설치되어 있으되, 상기 악취제거탑은 안쪽 하부에 악취물질을 흡착제거하기 위한 활성탄소섬유 필터가 설치되고, 안쪽 상부에 상기 필터를 통과한 가스를 외부로 배출시키기 위한 송풍기가 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 고안은 폐수처리조로부터 발생된 유기성 악취물질은 활성탄소섬유 필터를 통과하면서 유기성 악취물질이 흡착제거되고, 이와 같이 악취물질이 제거된 가스는 송풍기를 거쳐 악취제거탑의 외부로 배출되게 되어, 주변분위기에 영향을 받지 않고 악취물질을 제거할 수 있음과 더불을 흡착효율을 높일 수, 설치공간을 효율적으로 활용할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 폐수처리장 악취물질 제거장치의 개략적인 설치상태도,

도 2는 본 고안에 따른 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치의 설치상태를 나타낸 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질의 제거장치를 나타낸 개략도,

도 4는 도 3의 활성탄소섬유 필터를 보인 구성도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 폐수처리조 20 : 덮개

30 : 악취제거탑 31 : 제거탑케이스

32 : 가스유입구 33 : 가스배출구

34 : 활성탄소섬유 필터 35 : 송풍기

36 : 모터 40 : 우수방지용 덮개

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 고안의 양호한 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치의 설치상태를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 고안에 따른 활성탄소섬유를 이용한 악취물질의 제거장치를 나타낸 개략도이며, 도 4는 도 3의 활성탄소섬유 필터를 보인 구성도이다.

도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이, 폭기조, 침전조, 유수분리조, 반응조 등으로 구성된 폐수처리조(10) 각각의 상부에 덮개(20)가 설치되어 있고, 상기 덮개(20)에 폐수처리조(10)로부터 발생된 악취물질을 제거하기 위한 악취제거탑(30)이 연통되게 설치되어 있다.

여기서, 상기 악취제거탑(30)의 외통을 이루는 제거탑케이스(31)는 원통 혹은 다각형 형상의 통모양으로서 하부가 가스유입구(32)를 통해 상기 덮개(20)에 연통되게 설치되어 있고, 상부가 가스배출구(33)를 통해 외기와 연통하게 되어 있다.

또한, 상기 제거탑케이스(31) 내측하부에 활성탄소섬유 필터(34)가 설치되어 있고, 상기 제거탑케이스(31) 내측상부에 축류송풍기(35)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 활성탄소섬유 필터(34)는 활성탄소섬유의 매우 작은 세공을 통해 유입된 악취물질을 흡착하기 위한 것으로, 이 활성탄소섬유 필터(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 활성탄소섬유(34a)가 예비용부직포(34b)와 충전용부직포(34c)로 둘러 쌓여 있으며, 곡면으로 되어 있어 표면적을 크게 하고 있다.

그리고, 상기 축류송풍기(35)는 그 축이 상기 케이스(31)에 수직상방을 향하게 설치되고, 악취제거탑 케이스(31)외측의 소정위치에 설치된 모터(36)와 같은 구동수단에 의해 구동될 수 있게 구성되어, 상기 활성탄소섬유필터(34)를 통과하면서 악취물질이 제거된 청정가스를 윗쪽으로 배출시켜 외부로 배출시키고, 또한 상기 폐수처리조(10)에서 발생되어 덮개(20)의 아래쪽에 충진된 유기성 악취물질을 악취제거탑(30)내의 활성탄소섬유 필터(34)쪽으로 빨아들일 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 악취제거탑(30) 상부에는 우수방지용 덮개(40)이 설치되어, 외부로부터 빗물이나 눈 등의 이물질이 케이스(31)내부로의 유입되어 케이스(31)나 이에 내장된 송풍기(35)등의 부식을 방지하고, 필터(34)의 미세공을 메워서 악취물질의 흡착제거능력을 저하시키는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 악취물질 제거장치에 따라 유기성 악취물질이 제거되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터(36)가 작동되면 상기 축류송풍기(35)가 회전하면서 작동하게 되고, 이에 따라 폐수처리조(10)에서 발생되어 상기 덮개(20)하부에 충진된 유기성 악취물질은 도 3의 화살표(→)로 표시된 바와 같이 케이스(31)의 하부의 가스유입구(32)로 강제 유입되어 활성탄소섬유필터(34)를 통과하면서 악취물질이 흡착제거된다.

이와 같이 활성탄소섬유 필터(34)에서 악취물질이 제거된 청정가스는 축류송풍기(35)에 의해 송풍기(35)의 축방향으로 강제로 송풍되어 가스배출구(33)를 통해 외부로 배출된다.

여기서, 활성탄소섬유 필터(34)는 셀룰로오소계, 아크릴로니트릴(PAN)계, 페놀계 등의 섬유를 원료로하여 제품화한 것으로, 그 제조는 원료의 종류에 따라서 발염하거나 열융하므로 이것을 막기 위해 산화성 분위기속에서 가열해 불융화 또는 내염화처리를 한다. 이 처리는 활성화 후 섬유의 형상, 물성의 유지외에 흡착성능의 발휘에도 영향을 미친다. 불융화, 내염화에 이어 불활성가스 중에서 가열해 탄소화하면 탄소섬유가 얻어진다. 불융화섬유는 탄화한 후 활성화 처리를 하지만 경우에 따라서는 탄화와 활성화가 동시에 행해지는 경우도 있다.

이와 같은 활성탄소섬유는 비표면적이 매우 커서 흡착용량이 입상의 활성탄에 비해 1.5배 이상인 평균 흡착량을 갖고 있다. 또한, 흡착속도가 입상활성탄에 비해 10∼100배 정도이고, 섬유상이므로 가공성이 매우 뛰어나다.

한편, 활성탄소섬유 필터(34)의 악취물질 흡착효율이 저하되는 경우 필터(34)를 교체하거나 분리하여 필터(34)에 흡착된 악취물질을 탈락시켜 활성탄소섬유 필터(34)를 재생하여 사용할 수 있다.

본 고안은 상술한 실시예에 국한되지 않고 고안의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면 활성탄소섬유 필터를 사용함으로써 온도, 습도 등과 같은 주변 분위기에 영향을 받지않고 사용할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 활성탄소섬유 필터는 미세공의 비표면적이 매우 커서 흡착용량이 입상의 활성탄에 비해 흡착량과 흡착속도를 크게할 수 있다.

또한, 악취물질제거탑을 각각의 폐수처리조에 사용함으로써 통합운영할 때 필요한 덕트 등의 부가설비가 필요없게 되어 설치비용을 절약할 수 있고, 력비 기타 유지관리비 등을 절약할 수 있고, 별도의 악취물질제거탑을 설치하지 않고 각각의 폐수처리조 상부에 설치하여 사용함으로써 설치장소의 공간적 활용율을 높이고 전력비, 기타 유지관리비 등을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 폐수처리조 상부에 설치되는 덮개와 상기 덮개와 연통되게 설치되어 상기 폐수처리조로부터 발생된 악취물질을 제거하기 위한 악취제거탑으로 된 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치에 있어서,

   상기 악취제거탑이 하부에 내장되어 상기 폐수처리조로부터 발생되어 유입된 악취물질을 흡착제거하는 활성탄소섬유 필터; 와

   상부에 내장되어 상기 필터를 통과한 가스를 흡입하여 외부로 배출시키는 송풍기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 악취제거탑 상부에 우수방지용 덮개가 더 구비된 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 폐수처리장 악취물질 제거장치.