KR20220111440A - 세정 집진 장치 및 세정 집진 시스템 - Google Patents

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KR20220111440A KR1020210014692A KR20210014692A KR20220111440A KR 20220111440 A KR20220111440 A KR 20220111440A KR 1020210014692 A KR1020210014692 A KR 1020210014692A KR 20210014692 A KR20210014692 A KR 20210014692A KR 20220111440 A KR20220111440 A KR 20220111440A
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water
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정원식
제이콥 부희 이
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(주)에코탄소
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Abstract

본 발명의 일 실시에 따른 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 수조, 상기 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 분무 장치를 포함하는 스크러버를 포함하고, 상기 스크러버는 상기 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키고, 상기 수조에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 상기 수조에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세정 집진 장치 및 세정 집진 시스템{DUST COLLECTING APPARATUS AND DUST COLLECTING SYSTEM}
본 발명은 세정 집진 장치 및 세정 집진 시스템에 관한 것으로서, 특히 스크러버 내부에서 가스 상 및 입자상 물질의 처리 효율을 극대화하기 위하여 나노 에멀젼 제조 장치를 구비한 세정 집진 장치 및 시스템에 관한 것이다.
악취를 유발하는 물질은 발생원에 따라 매우 다양하며 일반적으로 하수처리시설, 소각장, 음식쓰레기 처리시설, 쓰레기 매립장, 정유공장, 화학공장, 축산폐수 처리장 등은 주요 악취 발생원으로 간주된다. 이러한 장소에서 발생하는 악취는 부패물질 또는 각종 휘발성 유기화합물로 인하여 발생하는 것이므로 불쾌감을 유발할 뿐만 아니라 인체에 유해하며 집중력의 감소로 인한 능률 저하 또는 안전사고의 증가에 이르기까지 많은 문제점을 가져온다.
악취 물질은 pH에 따라 염기성계, 산성계 및 중성계로 구분될 수 있다. 예를 들어, 암모니아, 트리메틸아민은 염기성계에 속하고, 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등은 산성계에 속하며, 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등은 중성계에 속한다. 이러한 악취 물질을 제거하기 위한 종래의 방법으로는 악취 가스를 물이나 산, 알칼리 수용액으로 세척하여 탈취하는 세정법이 있으며, 세정 집진 장치는 액적(물방울)에 더스트 부착 및 더스트 상호 응집이 효과적으로 이루어지도록, 액적, 액막 등의 형성과 세정 방법에 관하여 다양하게 사용되고 있다. 이러한 세정 집진 장치는 대표적으로 유수식(집진실 내에 일정한 물을 채운 다음 처리가스를 고속으로 통과시킴으로써 수적과 수막을 형성시켜 처리가스를 세정하는 방식), 가압수식(물에 압력을 가하여 분사시킴으로써 매우 크기가 작은 물방울로 처리가스를 세정하는 방식), 충전탑식(물을 분사하는 방식은 가압수식중의 한 방법인 분무 탑과 유사하나 물과 오염공기의 접촉을 좋게 하기 위하여 탑의 중간부분에 표면적인 넓은 비교적 넓은 충진 물을 채워 두는 방식. 가압수식의 일종으로, 스크러버로 통용됨)으로 분류된다.
그러나, 종래의 세정법은 비교적 설비가 간단하고 운전비용이 저렴하다는 장점이 있지만, 악취 물질의 적용 범위가 좁고 악취 제거의 효과가 다소 낮다는 문제점이 제기되어 왔다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 악취 가스의 악취 분자 포집 효율을 높여 악취 제거 효과가 개선된 세정 집진 장치 또는 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시에 따른 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 수조, 상기 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 분무 장치를 포함하는 스크러버를 포함하고, 상기 스크러버는 상기 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키고, 상기 수조에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 상기 수조에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노 에멀젼 제조 장치는 상기 수조로부터 세정수를 수취하여 상기 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 상기 수조로 공급함으로써, 상기 수조에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 나노 에멀젼 상태의 세정수는 수중에 나노 크기의 버블로서, 세정수의 표면 장력이 저감된 상태일 수 있다.
또한, 상기 연결관과 연통되어 상기 스크러버 내부로 약품 수용액을 공급하는 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 분무 장치를 통해 상기 스크러버 내부에 분무될 수 있다.
또한, 상기 약품 수용액은 NaOH 수용액일 수 있다.
또한, 상기 약품 수용액은 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제일 수 있다.
또한, 상기 계면 활성제는 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시에 따른 세정 집진 시스템은, 전단 세정 집진 장치와 상기 전단 세정 집진 장치의 후방에 배치되는 후단 세정 집진 장치를 포함하는 세정 집진 시스템으로서, 상기 전단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제1 수조, 상기 제1 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제1 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 제1 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제1 분무 장치를 포함하는 제1 스크러버를 포함하고, 상기 후단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제2 수조, 상기 제2 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제2 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 제2 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제2 분무 장치를 포함하는 제2 스크러버를 포함하며, 상기 제1 스크러버는 상기 제1 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키고, 상기 배출된 처리 가스는 후단 세정 집진 장치의 제2 스크러버에 유입되며, 상기 제2 스크러버는 상기 제2 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 수조에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 상기 제1 수조에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 나노 에멀젼 제조 장치는 상기 제1 수조로부터 세정수를 수취하여 상기 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 상기 제1 수조로 공급함으로써, 상기 제1 수조에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 연결관과 연통되어 상기 제1 스크러버 내부로 제1 약품 수용액을 공급하는 제1 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 제1 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 제1 분무 장치를 통해 상기 제1 스크러버 내부에 분무되고, 상기 제2 연결관과 연통되어 상기 제2 스크러버 내부로 제2 약품 수용액을 공급하는 제2 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 제2 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 제2 분무 장치를 통해 상기 제2 스크러버 내부에 분무될 수 있다.
또한, 상기 제1 약품 수용액은 NaOH 수용액이고, 상기 제2 약품 수용액은 염소계 산화제(Chlorine-based oxidase)일 수 있다.
또한, 상기 제1 약품 수용액은 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제일 수 있다.
또한, 상기 계면 활성제는 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 나노 에멀젼 상태의 세정수는 표면 장력이 낮아 처리 가스의 악취 분자의 포집율이 높다. 이에 따라, 악취 분자와 짧은 시간 접촉으로도 탈취 효과가 높아, 악취 분자와 접촉하는 스크러버의 내부 공간이 축소되더라도 동일한 탈취 효과를 기대할 수 있어 스크러버 전체 사이즈를 소규모화하는 것이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 세정 집진 장치 또는 시스템은 통상의 유수식, 가압수식, 충전탑식의 각종 스크러버에 나노 에멀젼 제조 장치를 연결하여 설치함으로써 구현될 수 있는바, 모든 스크러버에 범용적으로 적용 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 집진 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 집진 시스템의 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
세정 집진 장치(100)
세정 집진 장치(100)는 세정액을 분산 또는 함진 가스를 분산시켜서 생성되는 액적, 액막, 기포 등에 의하여 함진 가스 중의 미립자를 분리 포집하는 장치이다. 세정 집진 작용시에는 크게 관성력, 확산력, 응집력, 중력이 이용되는데, 관성력과 중력 등은 입자경이 클수록 커지고, 확산력과 응집력은 입자경이 작을수록 큰 집진작용을 나타낸다.　
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 집진 장치(100)에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 세정 집진 장치(100)는 악취 가스(처리 가스)가 하부 입구를 통해 내부로 유입되어 상부 출구를 통해 배출되는 세로 방향으로 길게 솟은 탑 형태의 스크러버(110)(scrubber)를 포함한다. 스크러버(110)의 하부에는 입구 측에 블로워 장치가 설치되어 세정 집진 장치(100) 주변의 악취 가스를 흡입하여 스크러버(110) 내부로 유입시킨다. 스크러버(110) 내부로 유입된 처리 가스는 상방으로 분자 이동하면서 탈취되는데, 이때, 스크러버(110)의 내부에 형성된 공간은 상하로 구분된 적어도 2개의 처리 공간으로 구분될 수 있으며, 이에 따라 처리 가스는 하부 처리 공간에서 1차적으로 탈취되고, 이어서 상부 처리 공간에서 2차적으로 탈취된 후 상부 출구로 배출된다. 한편, 스크러버(110)의 내부 하측에는 세정수를 수용하는 수조(112)가 구비되는데, 수조(112) 내의 세정수는 펌프에 의해 후술하는 연결관(113)을 통해 상방으로 이송되며, 하부 처리 공간의 상측에 설치된 하부 분무 장치와, 상부 처리 공간의 상측에 설치된 상부 분무 장치로 분기된다. 세정수는 이들 분무 장치(111)를 통해 스크러버(110) 상부에서 하방, 즉 상부 처리 공간의 상방에서 하방으로, 그리고 하부 처리 공간의 상방에서 하방으로 분사되면서 스크러버(110)에 유입된 처리 가스의 악취 분자를 포집한 후 다시 수조(112)로 집수된다. 집수된 세정수는 재차 펌프를 통해 분무 장치(111)로 이송되는 순환을 반복하도록 구성된다.
연결관(113)은 일단이 수조(112)에 연결되고 타단이 상술한 분무 장치(111)로 연결되어 수조(112)의 세정수를 내부 상방으로 이송하여 분무 장치(111)로 공급하는 관상의 통로이다. 연결관(113)은 스크라바 외부에 배치될 수 있으며, 도시된 바와 같이 중도에 분기되어 각각 분무 장치(111)로 연결될 수 있다. 이들 분무 장치(111)는 상부 처리 공간의 상측에 설치된 상부 분무 장치와, 하부 처리 공간의 상측에 설치된 하부 분무 장치로 구성될 수 있으며, 각각 연결관(113)을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무한다. 한편, 도 1 및 도 2에는 스크러버가 상부와 하부의 2단으로 구획된 실시예를 도시하였으나, 수조(112)를 구비한 스크러버를 3단 또는 4단으로 구획하는 것도 가능하다.
한편, 스크러버(110)의 일측에는 약품 공급장치(115)가 설치되며, 약품 공급장치(115)는 연결관(113)과 연통되어 스크러버(110) 내부로 약품 수용액을 공급한다. 약품 수용액은 파이프를 통해 연결관(113)과 합류되어 연결관(113) 내의 세정수와 혼합되고, 이 혼합액은 상부 분무 장치 또는 하부 분무 장치를 통해 각각 상부 처리 공간 또는 하부 처리 공간의 상측에서 하방으로 분무된다. 여기서, 약품 공급장치(115)는 약품 수용액으로서 NaOH 수용액을 포함할 수 있다. NaOH 수용액은 알칼리성을 띠므로 중화 반응을 통해 악취 성분 중 산성계 악취 성분을 포집 제거한다. 산성계 악취 물질로는 대표적으로 황화 수소(H2S)가 있으며, 그 외에, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등이 있다.
한편, 약품 수용액은 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제는 세정수와 혼합되어 상부 또는 하부 분무 장치를 통해 스크러버(110) 내부에 분무되며, 계면 활성 작용에 의해 세정수의 악취 분자 포집 효율을 높인다. 구체적으로, 세정 집진 장치(100)의 습식 집진은 액적, 액막, 기포 등에 의해 함진 가스(처리 가스)를 세정하여 악취 분자를 흡착, 입자 상호 간의 응집을 촉진시켜 처리 가스의 흐름으로부터 악취 분자를 포집하여 분리시키는 것인데, 흡착은 흡착제 표면과 흡착질 분자의 계면에서 일어나고, 흡착제와 흡착질 간의 원자, 이온 또는 분자간의 결합력에 의해 일어나는 현상이다. 계면활성제 함유 물질은 세정수에 혼합되어 세정수의 표면 장력을 완화시키고 이에 따라 세정수 액적과 악취 분자 사이의 경계를 완화시킴으로써, 세정수가 보다 많은 악취 분자를 포집 가능케 한다. 계면 활성제로는, 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제가 될 수 있고, 또한, 계면 활성제는 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 세정수는 처리 가스의 악취 분자를 포집한 후 다시 수조(112)로 집수되고, 집수된 세정수는 펌프를 통해 분무 장치(111)로 재차 순환되기 때문에, 수조(112) 내의 세정수는 계면활성제 함유 물질을 함유할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 계면활성제 공급장치가 별도로 설치되어 수조(112)와 연결되어 수조(112) 내의 세정수에 계면활성제 함유 물질을 직접 공급하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 세정 집진 장치(100)는 수조(112)에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 수조(112)에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치(170)를 더 포함한다. 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 액체에 기체를 용해시키고 액체 수중에서 기체를 강력하게 전단함으로써 미세 기포를 액체 수중에 잔류시키는 장치이다. 그 원리로는, 가압 용해식, 2상류 선회식, 가압 선회식 등이 있다. 본 발명에 따르면, 세정수를 스크러버(110)의 수조(112)에 담기 이전에, 먼저 세정수를 나노 에멀젼 제조 장치(170)에 통과시킨다. 세정수는 장치 통과 후 나노 에멀젼 상태로 되는데, 여기서 나노 에멀젼 상태란 수중에 나노 버블을 함유하며, 세정수의 표면 장력이 저감된 상태를 의미한다. 나노 버블은 시간이 지나도 표면으로 부상하지 않고 세정수의 수중에 잔류하는 특성이 있으며, 나노 버블의 사이즈는 대략 직경이 1㎛보다 작고 1㎚보다 크다. 특히, 나노 버블은 버블과 물 계면 사이의 표면 장력을 감소시킨다. 이에 따라, 나노 에멀젼 상태의 세정수는 스크러버(110) 내에서 처리 가스의 악취 분자와 접촉할 때 악취 분자를 튕겨내지 않고 쉽게 포집할 수 있어 악취 분자 포집율을 향상시킬 수 있다.
한편, 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 수조(112)로부터 세정수를 수취하여 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 수조(112)로 공급함으로써, 수조(112)에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 세정 집진 장치(100)는 전술한 바와 같이 약품 공급장치(115)에서 계면 활성제를 공급할 수 있다. 계면활성제는 연결관(113)을 통해 약품 공급장치(115)로부터 나와 세정수와 혼합된 후 스크라바 내부로 분무되고, 다시 수조(112)로 집수된다. 이에 따라 나노 에멀젼 상태의 세정수는 계면활성제와 혼합되어 그 표면 장력이 더욱 감소될 수 있으며, 이에 따라, 세정수의 악취 분자 포집율을 더욱 향상시킬 수 있다.
세정 집진 시스템(200)
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 집진 시스템(200)에 대하여 설명한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 세정 집진 시스템(200)은 전단 세정 집진 장치와, 전단 세정 집진 장치의 후방에 배치되는 후단 세정 집진 장치를 포함한다. 전단 세정 집진 장치에서 처리 가스를 1차적으로 탈취하고, 배출된 처리 가스는 후단 세정 집진 장치로 유입되어 후단 세정 집진 장치가 해당 처리 가스를 2차적으로 탈취한다.
먼저, 전단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제1 수조(112), 제1 수조(112)에 연결되어 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제1 연결관(213), 및 내부 상방에 배치되고 제1 연결관(213)을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제1 분무 장치(211)를 포함하는 제1 스크러버(210)를 포함한다. 제1 스크러버(210)는 제1 분무 장치(211)에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 악취 분자를 포집하여 탈취 후 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시킨다. 그리고, 배출된 처리 가스는 후단 세정 집진 장치의 제2 스크러버(220)에 유입된다.
한편, 후단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제2 수조(212), 제2 수조(212)에 연결되어 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제2 연결관(223), 및 내부 상방에 배치되고 제2 연결관(223)을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제2 분무 장치(221)를 포함하는 제2 스크러버(220)를 포함한다. 제2 스크러버(220)는 제2 분무 장치(221)에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 악취 분자를 포집하여 탈취 후 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시킨다.
제1 스크러버(210) 및 제2 스크러버(220)는 앞서 세정 집진 장치에서 설명한 스크러버와 구성이 동일하다.
한편, 전단 세정 집진 장치는 제1 연결관(213)과 연통되어 제1 스크러버(210) 내부로 제1 약품 수용액을 공급하는 제1 약품 공급장치(215)를 더 포함하고, 제1 약품 수용액은 세정수와 혼합되어 제1 분무 장치(211)를 통해 제1 스크러버(210) 내부에 분무된다. 이때, 제1 약품 수용액은 NaOH 수용액을 포함할 수 있다. 또는 제1 약품 수용액은 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제로는, 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제가 될 수 있고, 또는, 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다. 제1 약품 공급장치(215)는 앞서 세정 집진 장치에서 설명한 약품 공급장치와 구성이 동일하다.
한편, 후단 세정 집진 장치는 제2 연결관(223)과 연통되어 제2 스크러버(220) 내부로 제2 약품 수용액을 공급하는 제2 약품 공급장치(225)를 더 포함하고, 제2 약품 수용액은 세정수와 혼합되어 제2 분무 장치(221)를 통해 제2 스크러버(220) 내부에 분무된다. 이때, 제2 약품 수용액은 염소계 산화제(Chlorine-based oxidase)일 수 있다. 구체적으로, 제2 약품 수용액은 파이프를 통해 연결관과 합류되어 연결관 내의 세정수와 혼합되고, 혼합액은 제2 스크러버(220)의 상부 분무 장치 또는 하부 분무 장치를 통해 각각 상부 처리 공간 또는 하부 처리 공간의 상측에서 하방으로 분무된다. 염소 가스가 암모니아성 질소를 제거할 수 있는바, 염소 공급원으로서 염소계 산화제(Chlorine-based oxidase)는 차아염소산나트륨을 사용할 수 있고, 이를 통해 처리 가스 중의 암모니아 또는 암모니아성 질소를 제거할 수 있다. 한편, 염소계 산화제(Chlorine-based oxidase)는 차아염소산나트륨(NaOCl), 아염소산나트륨(NaClO2), 염소산나트륨(NaClO3) 및 과염소산나트륨(NaClO4)으로 구성하는 군에서 선택된 것일 수 있다. 또한, 제2 약품 수용액은 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제로는, 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제가 될 수 있고, 또는, 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다.
한편, 본 발명의 세정 집진 시스템(200)은 제1 수조(112)에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 제1 수조(112)에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치(170)를 더 포함한다. 이러한 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 제1 수조(112)로부터 세정수를 수취하여 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 제1 수조(112)로 공급함으로써, 제1 수조(112)에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시킬 수 있다. 물론, 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 후단 세정 집진 장치에도 구비될 수 있다. 이 경우 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 제2 수조(212)에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 제2 수조(212)에 공급하며, 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 제2 수조(212)로부터 세정수를 수취하여 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 제2 수조(212)로 공급함으로써, 제2 수조(212)에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시킬 수도 있다. 즉, 각각의 수조에는 별도의 나노 에멀젼 제조 장치(170)가 구비될 수 있다. 나노 에멀젼 제조 장치(170)는 앞서 세정 집진 장치에서 설명한 것과 구성이 동일하다.
한편, 본 발명에 따른 세정 집진 시스템(200)은 전술한 바와 같이 제1 또는 제2 약품 공급장치에서 계면 활성제를 공급할 수 있다. 계면활성제는 연결관을 통해 약품 공급장치로부터 나와 세정수와 혼합된 후 스크라바 내부로 분무되고, 다시 수조로 집수된다. 이에 따라 나노 에멀젼 상태의 세정수는 계면활성제와 혼합되어 그 표면 장력이 더욱 감소될 수 있으며, 이에 따라, 세정수의 악취 분자 포집율을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 명세서와 도면에는 세정 집진 시스템으로서 전단 및 후단의 2단의 스크러버를 포함하는 실시예를 설명하였으나, 포집 대상 처리 가스의 악취 물질이 다양한 경우에는 이에 국한되지 않고 3단의 스크러버를 포함하는 집진 시스템으로 구조를 변경하는 것도 가능하다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 세정 집진 장치에서 입자(더스트) 및 가스를 더욱 효과적으로 부착 및 응집시키는 것을 목적으로 하여 고안된 것으로서, 입자상 및 가스상의 물질에 대한 부착 및 응집 효율을 높이기 위한 기술적 방안으로서, 첫번째는 나노 에멀젼 제조 장치를 연결하여 세정수의 표면장력을 낮게 함으로써 미세한 물질의 포집율을 향상시키는 것이고, 두번째는 약품에 계면활성제 함유 물질을 첨가함으로써 비산하는 휘발성 유기 화합물을 더욱 효과적으로 포집하는 것이다.
이에 따라, 악취 분자와 짧은 시간 접촉으로도 탈취 효과가 높기 때문에, 스크러버의 내부 공간이 축소되더라도 동일한 탈취 효과를 기대할 수 있어 스크러버 전체 사이즈를 소규모화하는 것이 가능한 이점이 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 내부 온도 확인이 가능한 제어함(100)을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 세정 집진 장치 110: 스크러버
111: 분무 장치 113: 연결관
115: 약품 공급장치 170: 나노 에멀젼 제조 장치
200: 세정 집진 시스템 210: 제1 스크러버
211: 제1 분무 장치 213: 제1 연결관
215: 제1 약품 공급장치 220: 제2 스크러버
221: 제2 분무 장치 223: 제2 연결관
225: 제2 약품 공급장치

Claims (14)

  1. 세정 집진 장치로서,
    내부 하측에 세정수를 수용하는 수조, 상기 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 분무 장치를 포함하는 스크러버를 포함하고,
    상기 스크러버는 상기 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키고,
    상기 수조에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 상기 수조에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 세정 집진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노 에멀젼 제조 장치는 상기 수조로부터 세정수를 수취하여 상기 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 상기 수조로 공급함으로써, 상기 수조에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는, 세정 집진 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나노 에멀젼 상태의 세정수는 수중에 나노 크기의 버블로서, 세정수의 표면 장력이 저감된 상태인 것을 특징으로 하는, 세정 집진 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연결관과 연통되어 상기 스크러버 내부로 약품 수용액을 공급하는 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 분무 장치를 통해 상기 스크러버 내부에 분무되는 것을 특징으로 하는, 세정 집진 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 약품 수용액은 NaOH 수용액인, 세정 집진 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 약품 수용액은 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제인, 세정 집진 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유하는 것인, 세정 집진 장치.
  8. 전단 세정 집진 장치와 상기 전단 세정 집진 장치의 후방에 배치되는 후단 세정 집진 장치를 포함하는 세정 집진 시스템으로서,
    상기 전단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제1 수조, 상기 제1 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제1 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 제1 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제1 분무 장치를 포함하는 제1 스크러버를 포함하고,
    상기 후단 세정 집진 장치는, 내부 하측에 세정수를 수용하는 제2 수조, 상기 제2 수조에 연결되어 상기 세정수를 내부 상방으로 공급하는 제2 연결관, 및 내부 상방에 배치되고 상기 제2 연결관을 통해 공급된 세정수를 하방으로 분무하는 적어도 하나의 제2 분무 장치를 포함하는 제2 스크러버를 포함하며,
    상기 제1 스크러버는 상기 제1 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키고,
    상기 배출된 처리 가스는 후단 세정 집진 장치의 제2 스크러버에 유입되며,
    상기 제2 스크러버는 상기 제2 분무 장치에서 하부 입구를 통해 유입된 처리 가스의 악취 분자를 향해 세정수를 분무하여 상기 악취 분자를 포집하여 탈취 후 상기 처리 가스를 상부 출구를 통해 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는,
    세정 집진 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 수조에 연결되어 세정수를 나노 에멀젼 상태로 상기 제1 수조에 공급하는 나노 에멀젼 제조 장치를 더 포함하는 것인, 세정 집진 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 나노 에멀젼 제조 장치는 상기 제1 수조로부터 세정수를 수취하여 상기 세정수를 나노 에멀젼 상태로 변화시킨 후 다시 상기 제1 수조로 공급함으로써, 상기 제1 수조에 집수된 세정수를 나노 에멀젼 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는, 세정 집진 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연결관과 연통되어 상기 제1 스크러버 내부로 제1 약품 수용액을 공급하는 제1 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 제1 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 제1 분무 장치를 통해 상기 제1 스크러버 내부에 분무되고,
    상기 제2 연결관과 연통되어 상기 제2 스크러버 내부로 제2 약품 수용액을 공급하는 제2 약품 공급장치를 더 포함하고, 상기 제2 약품 수용액은 상기 세정수와 혼합되어 상기 제2 분무 장치를 통해 상기 제2 스크러버 내부에 분무되는 것을 특징으로 하는, 세정 집진 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 약품 수용액은 NaOH 수용액이고, 상기 제2 약품 수용액은 염소계 산화제(Chlorine-based oxidase)인, 세정 집진 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 약품 수용액은 당 파생물과 펩티드가 함유된 고 활동성의 유기화합물질의 복합체로 이루어진　무이온 계면 활성제인, 세정 집진 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 계면 활성제는 탄산염, 폴리펩티드, 포타슘, 철, 마그네슘, 아연, 미네랄 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유하는 것인, 세정 집진 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102678090B1 (ko) * 2022-12-26 2024-06-26 한국건설기술연구원 가스세정장치

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