KR20060122123A - 축사내 악취 및 황사 제거용 공기 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축사를 비롯한 각종 악취발생원의 악취 및 황사 제거 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축사 및 악취 발생원에서 발생하는 악취와 상존하는 황사를 포집하여 제거함과 함께 항균 및 살균 처리시킬 수 있도록 한 악취제거 및 황사제거 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 축사 및 각종 악취발생원 내에 설치되어 오염된 공기를 정화함으로써 외기의 유입으로 인한 온도 하강 방지 및 황사 등 먼지에 의한 병원미생물의 오염물질 유입을 근원적으로 차단하였을 뿐 아니라 공기흡입구를 통하여 흡입된 공기는 산화제 및 바실러스 서브틸러스등 미생물을 함유한 제1 용액탱크를 통과하면서 1차 산화 소화되고, 포집라인을 따라 산화제 및 살균제가 용해되어 있는 제2 용액탱크로 유입되어 2차로 산화 및 살균되도록 설계되었으며, 각각의 용액에는 프로필렌글리콜을 함유하여 흡입된 공기와 함께 본 장치로 유입된 각종 미세 먼지가 다시 공기 중으로 배출되지 않도록 하였다.
공기 흡입구, 배출관, 흡기관
Description
도 1은 본 발명에 따른 악취 및 황사 제거용 공기 정화 장치의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 산화제 악취 및 황사 제거용 공기 정화 장치의 측면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 공기 흡입구 2 : 제1 펌프
3 : 펌프 지지대 4 : 제1 이송관
5 : 제1 용액탱크 6 : 제1 용액배출 밸브
7 : 배출관 8 : 제2 용액탱크
9 : 흡기관 10 : 제2 이송관
11 : 제2 펌프 12 : 제2 용액배출 밸브
본 발명은 축사를 비롯한 각종 악취발생원의 악취 및 황사 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축사 및 악취 발생원에서 발생하는 악취와 상존하는 황사를 포집하여 제거함과 함께 항균 및 살균 처리시킬 수 있도록 한 악취제거 및 황사제거장치에 관한 것이다.
악취가 인체에 주는 영향은 주로 감각적인 것으로 불쾌감, 혐오감을 들 수 있으며 그 외에 눈이나 호흡기계 점막의 자극, 혈압이나 맥박의 변화 등을 일으킬 수 있다.
악취로 취급되는 물질들은 대부분 저농도이므로 생리적으로는 크게 영향을 주지 않으나 식욕감퇴, 구토, 두통, 불면, 앨러지 증상 등의 원인이 되고 있으며 또한 심리적 영향에 의한 정서생활의 방해, 작업능률의 저하뿐만 아니라 그 지역사회주민의 자존심을 상하게 하고 식당, 숙박업 등 서비스 업의 부진으로 경제적 손실을 초래하여 지역발전을 저해하는 원인이 되고 있다.
현재 악취에 대한 법적 규제는 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화메틸((CH3)2S), 이황화메틸((CH3)2S2), 암모니아(NH3), 트리메틸아민((CH3)3N), 아세트알데히드(CH3CHO), 스티렌(C6H5CH=CH2)등 8가지 항목에 대하여 시행되고 있으며, 이들 성분은 다른 유기화합물과 달리 저농도에서도 강한 냄새를 내는 것으로 알려져 있다.
특히, 돈사, 우사, 계사 등 축사에서 발생하는 악취는 황화수소(H2S)가 주된 오염물질이지만, 그 외에도 암모니아(NH3), 메틸메르캅탄(CH3SH), 트리메틸아민((CH3)3N) 및 저급지방산 등의 물질이 함유되어 악취의 강도를 상승시키게 된다.
대개, 악취물질은 발생원별로 여러 가지 복합된 화합물이 원인으로 작용하여 악취를 유발하며, 단일화합물질로서 황화수소(H2S)는 마치 계란 썩는 냄새를 내고, 메르캅탄(Mercaptan)은 야채 썩는 냄새를 내며, 아민류는 생선냄새 등과 같은 특이한 냄새를 낸다.
악취를 제거하는 방법으로는 크게 악취물질을 분리 또는 파괴시키는 방법으 로 산화법, 효소분해법 및 흡착법 등이 있고 단순히 악취를 은폐시키는 방법 인 소위 마스킹법이 있다.
산화법은 악취물질을 산화, 분해하고 박테리아, 곰팡이, 바이러스등에 대한 광범위한 살균 효과로 악취를 근원적으로 제거하는 방법으로써 그 동안 많 은 방법이 제시되어왔다.
화학적인 산화법에서 많이 사용되어온 산화제의 종류로는 이산화염소 (두오 존), 차아염소산 소다(락스) 및 이산화염소산염 등이 있으나 이러한 물질들 은 염소를 함유한 물질로 인체 및 가축에 유해한 영향을 미칠 수 있다.
효소분해법은 식물엑기스를 추출하여 만든 탈취제로 냄새를 분해하는 작용 이 있다고 하나 구체적인 성분 및 작용원리는 정확히 밝혀지지 않고 있으며 흡착법은 활성탄 등 표면적이 큰 흡착제를 이용하여 악취물질을 흡착시켜 제거하는 방법으로 일정 시간 사용하면 흡착제 표면적의 급속한 감소로 효 율이 떨어지는 단점이 있다.
마스킹법은 천연 또는 인공향을 메틸알콜등 휘발성이 강한 용제에 녹인 후 대기 중에 휘산 시켜 악취를 은폐시켜 감각적인 악취문제는 해결할 수 있으 나 악취의 근 본적인 해결책이 되지는 못하고 있다.
화학물질을 사용하지 않는 방법으로 오존이나 자외선을 단독 혹은 병용하여 사용하는 방법이 있으나 오존의 경우 살균 및 탈취효과가 있지만 오존의 과다한 발생은 새로운 오염원으로 작용할 수 있다.
또한 오존 발생과 함께 TiO2와 같은 광촉매를 이용하여 악취원을 분해하는 방법이 제시 되었으나 TiO2와 같은 촉매는 비표면적을 늘리는데 한계가 있을 뿐 아니라 황화수소(H2S), 메틸메르캅탄(CH3SH), 황화메틸((CH3)2S), 이황화메틸((CH3)2S2)과 같은 황화물과 작용할 경우 촉매 표면이 쉽게 피독(Poisoning)되어 촉매 효율이 급격히 감소하는 단점을 가지고 있다.
기존에 축사에 사용되어온 환기 시스템은 외기와 축사 내 내기를 교환하는 방법이었으므로 겨울철에는 지속적으로 낮은 온도의 외부 공기가 축사내로 유입되게 되어 가축의 질병을 유발하였을 뿐 아니라 성장에도 나쁜 영향을 주었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 축사 및 각종 악취발생원 내에 설치되어 오염된 공기를 정화함으로써 외부 공기의 유입으로 인한 온도 하강 방지 및 황사 등 먼지에 의한 병원미생물의 오염물질 유입을 근원적으로 차단하였을 뿐 아니라 공기흡입구를 통하여 흡입된 공기는 산화제 및 바실러스 서브틸러스등 미생물을 함유한 제1 용액탱크를 통과하면서 1차 산화 소화되고, 포집라인을 따라 산화제 및 살균제가 용해되어 있는 제2 용액탱크로 유입되어 2차로 산화 및 살균되도록 설계되었으며, 각각의 용액에는 프로필렌 글리콜을 함유하여 흡입된 공기와 함께 본 장치로 유입된 각종 미세 먼지가 다시 공기 중으로 배출되지 않도록 함으로써 봄철 각종 질병을 야기하는 황사 먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과까지 제공할 수 있도록 한 악취제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 악취발생원에 악취를 포집하고 정화된 공기를 배출하기 위해 설치되는 제1 펌프 및 제2 펌프와 ; 악취 및 황사 원인 물질을 1차로 산화 소화시키기 위해 산화제와 분해미생물을 함유하고 있는 제1 용액탱크와 ; 제1 용액탱크를 통과한 악취가 이송라인을 따라 이송되어 최종 분해되는 강력한 산화제인 삼중염(Triple salt) 및 방부제, 살균제 등이 함유된 제2 용액탱크를 포함된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 황사제거 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 악취제거 및 황사제거 장치를 나타내는 개략도 이고, 도 2는 악취제거 및 황사제거장치 측면도 이다.
본 발명은 악취 및 황사를 포집하여 산화제 및 삼중염(Triple salt)의 반응으로 산화 분해 시켜 탈취시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
본 발명의 악취제거 및 황사제거 설비는 축사 및 악취발생원 내부에 설치되어 외부 공기의 유입이 없고 또 내부 공기의 외부로의 배출도 없이 축사 및 발생원 내의 악취 및 황사를 제거하게 된다.
제1 펌프(2)와 제2 펌프(11)는 용액 위 소정 공간에 설치되어 있는 펌프지지대(3) 에 장착된다.
우선, 제1 펌프(2)에 의해 공기흡입구(1)를 통해 장치 내로 들어온 악취 및 황사는 제1 이송관(4)을 통해 산화제 및 바실러스 서브틸러스등 미생물과 프로필렌 글리콜이 함유된 제1 용액탱크(5)를 통과하면서 1차 산화 소화가 일어나게 된다.
산화제는 지름 1~2mm의 원형 또는 원주 형태를 가진 입상 형태로서 CaO2 또는 MgO2를 사용한다, 이하에서는 CaO2 를 중심으로 설명하지만 MgO2의 경우에도 반응식과 정화과정 및 그 효과는 동일하다.
CaO2는 반응식 1과 같이 수분과 반응하여 발생기 산소를 생성하며 이 발생기 산소에 의해 악취 제공 물질이 산화되게 된다.
CaO2 + H2O ----> Ca(OH)2 + O- (반응식 1)
CaO2에 의해 악취 및 황사 물질이 1차 산화되고 미생물에 의하여 소화된 공기는 제1 용액탱크(5)내에서 용액 위에 모여지게 되고, 이와 같이 모인 공기는 제2 펌프(11)에 의하여 흡입되어 흡기관(9)을 따라 흡입된 후 제2 이송관(10)을 통해 삼중염(Triple salt) 및 프로필렌글리콜, 아세트엑시드, 방부제가 함유된 산화제 용액이 충전된 제2 용액탱크(8)로 이송되어 2차 산화 소독이 일어나게 된다.
삼중염(Triple salt)은 KHSO5 35~50중량%, KHSO4 10~35중량% 및 K2SO4 20~50 중량%를 함유하는 물질로서 반응식 2와 같이 높은 산화 ℓ전위를 나타낸다.
HSO4 - + H2O ----> HSO5 - + 2H+ + 2e- -1.44v (반응식 2)
이 산화전위는 상온에서 산화반응을 일으키기에 충분히 높은 전위이며 황화수소(H2S). 메르캡탄(Mercaptan), 황화물(Sulfides), 이황화물(Disulfides), 아황산염(Sulfites) 등을 포함한 물질에서 환원된 황화합물을 쉽게 산화시키는 특징이 있다. 제1 용액탱크에 함유된 산화제 용액은 용액 40ℓ당 프로필렌글리콜 1~90 중량%, 산화제인 CaO2 1~50 중량%, 미생물 1~10 중량%, 지름1~2mm 그래뉼활성탄 1~10 중량%, 폴리비닐피리로돈 0.1~5 중량%를 함유하나 가장 바람직한 함유량은 프로필렌글리콜 50~90 중량%, 산화제인 CaO2 10~40 중량%, 미생물 5~10 중량%, 지름1~2mm 그래뉼활성탄 1~5 중량%, 폴리비닐피리로돈(pvp) 0.1~3 중량%이다.
제2 용액탱크에 함유된 산화제 용액은 용액 40ℓ당 산화제인 삼중염 1 ~ 30 중량%, 방부제인 Sodium benzoate 0.01 ~ 5 중량%, 프로필렌 글리콜 1 ~ 50 중량%, 아세트엑시드 0.01 ~ 1 중량%, 물 10~90 중량%가 함유되어 있으나 가장 바람직한 함유량은 삼중염 10 ~ 25 중량%, 방부제인 Sodium benzoate 0.1 ~ 1 중량%, 프로필렌글리콜 10 ~ 30 중량%, 아세트엑시드 0.03 ~ 1 중량%이다.
악취원인 물질이 산화된 공기는 제1 이송관(4)을 따라 상기와 같은 용액 조성을 가진 제1 용액탱크(5)를 통과하면서 1차 산화 반응이 일어나고, 제1 용액탱크를 통과한 공기는 제2 펌프에 의하여 흡기관(9)을 통해 흡기된 후 제2 이송관(10)을 통해 산화제 및 방부제 용액이 포함되어 있는 제2 용액탱크(8)로 이송되어 다시 한번 산화 소독 반응을 통해 남은 악취 및 황사 물질을 제거한다. 악취 및 황사 원인 물질 이 완전히 제거되어 정화된 공기는 제2 용액탱크(8)의 위에 모이게 되고 이와 같이 모인 공기는 배출관(7)을 통해 축사 내로 배출되어 상쾌한 공기를 축사에 공급하게 된다.
악취 및 황사 원인 물질을 제거할 공간 용적 300 ㎥ ~ 600㎥에서 제1 펌프(2), 제2 펌프(11)는 1/4 HP의 용량을 가지며 CaO2가 함유된 제1 용액탱크 (5) 및 제2 용액탱크(8)에 있는 산화제용액은 악취가스의 유속이 0.5㎥/sec일 경우 통상 제1 용액탱크, 제2 용액탱크 (8)의 용량은 40~80ℓ이며 제1 용액탱크, 제2 용액탱크(8)의 산화제 용액은 1개월 주기로 교환한다.
수명이 다한 산화제 용액은 제1 용액배출밸브(6)와 제2 용액배출밸브(12)를 통해 정화장치 밖으로 배출된다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 악취 및 황사 제거 장치와 방법에 의하면 삼중염이 함유된 산화제 용액을 이용하여 악취 및 황사 원인 물질을 용이하게 제거할 수 있다.
특히, 포집된 악취 및 황사는 입상 CaO2 와 미생물이 함유된 제1 용액탱크를 통과하면서 1차 산화 소화가 일어나고, 2차로 삼중염(Triple salt)이 함유된 제2 용액탱크를 통과하면서 삼중염과(Triple salt)의 산화 반응을 통해 악취 및 황사 원인 물질을 용이하게 산화 분해, 소독시킬 수 있다.
또한, CaO2 및 삼중염과(Triple salt)에 의한 산화 반응과 함께 용액에 함유된 프로 필렌 글리콜에 의해 장치내로 유입된 각종 황사 및 미세먼지들이 용액의 건조와 함께 다시 배출되지 않고 효과적으로 용액 내에 포집될 수 있는 장점을 가지며, 산화제 용액의 구성 성분을 작업장 여건에 맞추어 용이하게 조절할 수 있을 뿐 아니라 다른 동종 장치에 비하여 그 구조가 간단하여 설치비 및 운영비가 매우 적게 드는 장점을 갖는다.
또한 축사 및 오염원 내부에 설치되어 외부 공기의 유입 없이 내부 공기만을 순환시켜 악취 및 황사를 제거하고 외부 오염 공기의 유입을 차단하였으므로, 공기 정화와 함께 겨울철 낮은 외기 유입으로 인한 가축 등에 대한 나쁜 영향을 근본적으로 차단하였다.
Claims (6)
- 악취 및 황사가 함유되어 오염된 공기를 흡입하는 공기 흡입구와;공기 흡입구를 통해 흡입된 오염 공기를 포집하여 제1 이송관으로 보내는 제1 펌프;와제1 펌프에 의하여 흡입된 오염 공기를 제1 용액탱크로 보내는 제1 이송관;과제1 이송관을 통해 이송된 악취 및 황사가 함유된 오염 공기를 1차 산화 소화시키기 위해 산화제와 미생물을 함유하고 있는 용액이 충전된 제1 용액탱크;와제1 용액탱크에서 1차 정화된 후 용액 위에 모인 공기를 제2 용액탱크로 보내는 흡기관;과용액탱크에서 1차 정화된 후 제1 흡기관을 통해 들어온 1차 정화된 공기를 흡입하여 제2 이송관으로 보내기 위한 제2 펌프;와제2 펌프에 의하여 흡입된 1차 정화된 공기를 제2 용액탱크로 보내기 위한 제2 이송관;과1차 정화된 공기를 2차 산화 소독시키기 위해 삼중염(Triple salt) 및 방부제를 함유하는 산화제 용액이 충전된 제2 용액탱크;와제2 용액탱크에서 완전 정화된 후 용액위에 모인 정화된 공기를 축사 내로 배출하는 배출관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용 공기정화장치.
- 제1항에 있어서, 상기 산화제는 지름 1~2mm의 원형 또는 원주 형태를 가진 입상의 CaO2/MgO2를 사용하는 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용 공기정화장치.
- 제1항에 있어서, 제1 용액탱크에 함유된 산화제 용액은 용액 40ℓ당 프로필렌 글리콜 1~90 중량%, 산화제인 CaO2 1~50 중량%, 미생물 1~10 중량%, 지름1~2mm 그래뉼활성탄 1~10 중량%, 폴리비닐피리로돈(pvp) 0.1~5 중량%를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용 공기정화장치.
- 제1항에 있어서, 제2 용액탱크에 함유된 산화제 용액은 용액 40ℓ당 산화제인 삼중염 1 ~ 30 중량%, 방부제인 Sodium benzoate 0.01 ~ 5 중량%, 프로필렌 글리콜 1 ~ 50 중량%, 아세트엑시드 0.01 ~ 1 중량%, 물 10~90 중량%를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용 공기정화장치.
- 제1항에 있어서, 삼중염(Triple salt)은 KHSO5 35~50 중량%, KHSO4 10~35 중량% 및 K2SO4 20~50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용 공기정화장치.
- 제1항에 있어서, 수명이 다한 산화제 용액을 배출하기 위해 제1 용액탱크에는 제1 용액배출밸브가, 제2 용액탱크에는 제2 용액배출밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 악취 및 황사 제거용
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