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바이오필터란?

각종 오염물질을 미생물의 생물학적 작용을 이용하여 무해한 물질로 분해 및 제거하는 장치
가스 속의 오염물질을 생물학적으로 처리하는 방법 중의 하나로서, 다공성 유무기 복합담체에 고정화된 미생물의 대사활동에 의해 오염물질을 물과 이산화탄소 그리고 무해한 염으로 분해하는 경제적으로 환경친화적인 처리 공법이다. 적용 담체는 초기 미생물의 안정적인 성장에 필요한 유기성분과 물리 화학적 환경제어가 가능한 무기성분으로 구성되어 있어서, 악취 및 VOCs의 종류와 농도에 따라 미생물의 최적생성 환경을 제공하는 기능성 미생물 담체이다. 특히, 악취 및 VOCs 처리에 최적의 활성을 나타내는 미생물로 무균 배양된 미생물 제제는 탈취설비가 최적효율을 이루도록 한다. BIO REACTOR라도고 함

오염물질의 근원 (적용분야)

  • 악취
    하수, 오폐수, 축산폐수 및 분뇨 처리장, 하수슬러지, 퇴비화, 음식쓰레기 처리공정, 폐기물 보관 및 처리시설, 담배제조, 식품가공, 사료제조공장,
    폐기물 보관 및 처리 시설, 농수산물 도매시장 및 공판장
  • VOCs
    페인트 제조 공장 및 도장 공장, 석유화학 제조업, 정유공장, 자동차제조업, 고무제조 공정, 타이어 제조공정, 매립가스제거시설, 저유소, 주유소, 세탁시설,
    자동차 정비업

바이오 필터의 오염물질 분해 원리

  • 악취물질
    암모니아,황화수소,메르캅탄류,아민류
  • VOCs 물질
    톨루엔, 자이렌, 아세톤, 알코올

미생물 + 담체

악취 및 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함하는 가스는 필터 반응탑을 통과하는 동안 담체 표면에 형성된 바이오 필름에 흡수된 후 바이오 필름 내에서 오염물질이 호기성 미생물에 의해 생물학적으로 분해됨

바이오필터의 구성

본 설비는 악취가스를 습식세정장치, 1차 및 2차 바이오 필터 약액(세정)장치가 구비된 복합바이오 탈취장치에 통과시켜, 악취가스를 물리적, 생물학적 및 화학적 탈취 공정으로 순차적으로 처리함으로써, 악취가스의 효율적인 탈취를 수행할 수 있는 것이다

  • 01
    송풍장치
    (Ventilator)
  • 02
    가습기
    (Humidifying section)
  • 03
    악취가스 공급 장치
    (oder gas distribution system)
  • 04
    충진제
    (filter material)
  • 05
    물 공급 장치
    (water supply unit)

악취가스를 알칼리성 악취와 산성 악취로 구분하고, 악취 가스의 상향, 하향 흐름 구간에서 악취성분의 물성에 맞춰 중화 제거하므로, 효율적으로 악취 성분을 제거할 수 있으며, 또한 산, 알칼리 성분의 제거와 동시에 다공성 세라믹 담체층에 생육하는 미생물의 생육환경을 미생물 특성에 최적화하여 미생물의 활성이 최상으로 유지되고 생존율과 악취가스의 제거효율이 향상될 수 있는 구조로 하여야 한다.

바이오필터의 장단점

장점 단점
  • 다양한 농도범위에 적용가능
  • 고용량 대처 가능
  • 설치의 간편함 / 환경친화적
  • 복합적 오염물질 처리에 효과적
  • 악취 및 VOCs의 고효율 제거 가능
  • 간단한 구조로 인한 운영 및 유지관리 용이성
  • 운전비용 저렴
  • 수명이 길다.
  • 넓은 부지면적 필요
  • 대용량 처리시 초기 건설비용 큼

미생물 담체

담체의 특징
  • - 미생물이 성장하는데 필요한 영양분 제공
  • - 미생물의 밀도를 높이기 위해 비 표면적을 갖는 다공성 물질
  • - 100~1000㎛크기의 기공을 갖는 저비중 filter media
  • - 압밀에 대한 높은 저장성과 낮은 압력손실을 갖는 형상
  • - 적정한 pH와 보습능력
담체의 구비 조건
  • - 내화학 특성
  • · 강산이나 강알칼리에 대한 저항성이 확보되어야 한다.
  • · 기타 화학적 반응이 발생하지 않아야 한다.
  • · 포기에 따르는 반복적인 화학적 충격에 의한 손상이 발생하지 않아야 한다.
  • - 물리적 특성
  • · 일정한 압축강도 및 내마모성이 유지되어야 한다.
  • · 기공의 분포가 다양하고 폐공이 아니어야 한다.
  • · Surface Roughness(표면 거칠기) 가 우수하여야 한다.
  • · 열 충격에 대한 안정성이 확보되어야 한다.
  • · 연화계수가 유지되어 운전 중 2차 오염원이 발생하지 않아야 한다.
  • - 환경친화적 특성
  • · 수온의 변화나 자연광선에 의한 손상이 발생하지 않아야 한다.
  • · 미생물 친화력이 우수한 소재이어야 한다.
  • 우수한 성능의 Filter Media
    접촉면적, 미생물 흡착능력, 영양분, 보습성, 저비중, pH 조절 능력이 우수함
  • 발포 다공성 세라믹
    내산성, 내알칼리성이 우수하여 바이오필터 담체로는 가장 많이 사용되고 있는 담체이다.
    또한 발포 다공성 세라믹으로 비중이 약 0.4~0.5 정도로 매우 가벼우며,
    무기담체로 반영구적으로 사용 가능하다.

공정별 기계

  • 탈취탑 (본체)
    • 습식세정부(미세분진, 이물질제거, 수용성 악취제거, 고온가스 온도저하),
      1차 및 2차 바이오필터 부(2단 필터층으로 탈취 효율 증대, 자동 PH 조절, 석회석 담체로 자체 중화),
      약액세정부 (미취 제거로 탈취 효율 증대, 산, 알카리 가스에 폭넓게 적용)로 구성되는 분리형 혹은
      일체형 구조 이다.
    • 담체 충진 및 교체가 쉬운 구조이며 충분한 강도를 유지하여야 한다.
    • 설치공간에 큰 영향을 받지 않으면서도 시공성이 우수하도록 내, 외부 보강재와 복원력이 우수한 실링재를 사용하여야 한다.
    • 상부에는 보수 및 담체 투입시 필요한 맨홀이 있어야 하며 측면에는 내부를 관찰할 수 있는 점검창이 설치되어 있어야 한다.

  • 담체 (FILTER MEDIA)
    담체란, 바이오 필터 내 미생물이 고정화되어 유지 될 수 있도록 하는 접종되어 있는 충진층을 말하며, 이 MEDIA는 발포수지와 같이 충진층의 압력강 하를 최소화 하고 메디아의 응축을 막아 주어야 하며, 자체의 지지력으로 그 형태가 유지되어야 하고, 메디아의 균일한 형태 및 크기로 가스의 흐름이 시스템 전체에 균등하게 나누어지게 하여야 한다. 미생물의 부착 및 활성유지에 뛰어나야 한다.

    • · 습식세정부와 약액(세정)부에 악취의 접촉면적을 넓히기 위해 폴링이 적정높이로 충진되어야 한다.
    • · 1차 및 2차 바이오필터부의 하부에 직경 3~4cm 정도의 석회석을 20cm 중진되어야 한다.
    • · 1차 및 2차 바이오필터부의 석회석 충진층 상부에 다공성 세라믹 담체를 적정높이로 충진하여 미생물이 활동하기 가장 좋은 환경이 되도록 분포되어야 한다.
  • 용수저장탱크 및 용수공급장치
    • · 내부식성 재질로 제작되어야 한다.
    • · 순환펌프가 설치되어야 한다.
    • · 동파방지 및 적정온도 유지를 위하여 외부에는 보온처리를 하고 가온을 위하여 전기히터가 내장되어 있어야 한다.
    • · 용수배관은 탈취탑 내부에서 스프레이식으로 분사(고르게 분사) 후 하부로 배출되어 용수 저장탱크로 순환하는 구조로
      되어 있어야 한다.
    • · 스프레이, 노즐 재질은 내부식성인 재질을 사용하여야 하며, 막힘이 없는 구조로서 성능 및 분무 현상이 균일해야 한다.
    • · 용수공급은 상,하 레벨게이지에 의해 자동 공급되는 바이패스 배관으로 이루어져야 한다.

  • 차압감지장치 및 제어반
    • · 바이오필터의 흡입구 및 토출구 사이에 차압계를 설치하여 유입되는 악취가스와 처리가스의 압력을 감지하여 설정치를
      초과하는 차압이 발생할 경우, 송풍기 및 기타 부속기기의 작동을 중지시켜 바이오필터를 보호할 수 있도록 하여야 한다.
      제어판 내부에는 누수 방지를 위한 이중도어 구조로 되어야한다.
    • · 조작반은 탈취팬의 가동 및 정지, 용수공급, 배수, 차압, 온도 등을 정상적으로 제어할 수 있는 시스템으로 구성되어야 한다.
    • · 현장제어반에서 탈취기의 각 기기부터 전원공급 및 제어케이블 시공까지를 범위로 한다.