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(국문) 악취저감을 위한 생물학적 장치개발 (영문) Development of biological reactor for the control of odorous emissions
| 연구사업구분 | 환경현안기술개발 | 고유번호 | 00-3-40-44 |
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| 연구기간 | 주관기관 | 명지대학교 | |
| 연구책임자 | 임종호 | ||
| 연구목적 | 작업장에서 발생하는 악취를 처리하기 위해 그 동안 많은 기술들이 개발되 어져 왔다. 이러한 기술은 대개 물리적, 화학적, 생물학적 그리고 열적인 공법을 이용 한다. 즉 활성탄의 사용은 물리적 특성을, 충전탑에서 탈취제의 사용은 물리적 및 화학적 특성을, 연소시키는 방법은 열적 특성을 이용하여 악취를 처리 한다. 그리고 이러한 공법들은 원하는 배출기준을 확실히 지킬 수 있으며, 장치 의 규모가 작고 운전이 단순한 장점을 가지고 있다. 하지만 운전비가 비싸거나 일정한 사용기간이 지나면 새로운 물질로 대체 해야 하며, 이차 환경오염을 유발하는 단점을 가지고 있다. 따라서 자연정화능력을 이용한 생물학적 공법이 앞에서 언급한 단점을 최 소화시키는 장점을 갖고 있으므로 생물학적공법의 개발을 위해 많은 사람 들이 노력하고 있는 상태이다. 하지만 생물학적 공법은 장치의 규모가 크다는 단점을 가지고 있다. 그리고 무엇보다 실험실에서 실험한 결과를 Scale-Up 하여 현장에 적용할 때 많은 어려움을 당하는 것 과 미생물의 과잉성장이나 분진으로 인하여 막힘현상이 발생하는 단점이 있다. 이러한 사실은 악취제거를 위해 많은 사람들이 연구개발한 Biofilter 가 실제로 사용되어지지 못하는 원인이 되기도 한다. Biofilter 를 연구 개발하여 실제 플랜트로 제작하여 사용하고자 한다면 먼저 오염원의 발생지 특성과 악취의 주성분을 먼저 파악해야만 한다. 이에 대한 이유로써는 첫째, 오염원의 발생지 특성의 중요성은 미생물이 살기 위해서는 악취를 함유한 공기 속의 상대습도가 결정적인 역할을 하 기 때문이다. 그리고 이러한 공기 속에 함유된 분진의 존재상태가 Biofilter 의 막힘 현 상을 유발하기 때문이다. 둘째, 악취의 주성분을 먼저 파악해야 하는 이유 는 공기 속에 함유된 악취가 생물학적공법으로 처리가 가능해야 하기 때문 이다. 만약 복합적으로 함유된 악취성분중 생물학적처리가 가능한 성분들이 많 이 함유되거나 처리가 어려운 물질로 많이 함유되어져 있다면 이에 따른 Biofilter 의 단수 및 Biofilter 의 높이를 설정해야 하기 때문이다. 이에 대한 이유로써는 공기 속에 함유된 악취가 Biofilter 에서 제거되는 경로를 통해 설명할 수 있다. 먼저 입자상 또는 기체상의 악취가 Biofilter 에서 충돌 (흡착)에 의한 물 리적인 제거가 일어나므로 악취성분 중 생물학적처리가 가능하거나 어려 운 성분 양에 따라 물리적 특성을 이용하여 Biofilter 를 설계하여야 한 다. 그리고 이러한 충돌이 일어난 뒤 악취를 일으키는 물질은 Biofilter 에 존 재하는 수막에서 용해 (흡수)되어져 미생물에 의해 제거되어진다. 이러한 원리는 코를 통해 우리가 악취를 인식하는 원리와 같기 때문이다. 따라서 악취를 일으키는 물질의 특성은 수용성 및 지용성이다. 이러한 사실은 Biofilter를 이용하여 악취를 제거할 수 있는 근거가 된다. Biofilter 의 설계에서 중요한 인자 중 하나는 미생물의 성장에 필요한 영 양물질의 공급이다. 악취를 일으키는 물질의 구성성분은 S, N, O 을 바탕으로 분자구조를 이루 어져 있으므로 미생물 성장에 필요한 C, N, P 의 비율이 제대로 유지되어 져야 하며, 미량원소의 양 또한 무시할 수 없다. 이러한 견지에서 본다면 인위적으로 만든 담체에 미생물을 성장시켜 지속 적으로 Biofilter 을 지속 운전한다고 하는 것은 운전상 많은 어려움을 가 질 수 있다. 따라서 가능한 자연속에 존재하는 유기물 (나무가지, 나무 껍질등)을 이용 하여 Biofilter 자체에서 미생물의 성장에 필요한 영양물질을 함유한 상태 가 좋다. 그리고 이러한 Biofilter 에 공기의 통풍과 생물학적 반응 접촉효율을 높 이기 위해서 충전물 (구조물)을 사용한다면 그 효율을 높일 수 있다. 본 연구는 하수처리장에서 발생하는 악취를 제거하기 위해 하수처리장에 Biofilter 를 설치하여 실제상황에서 발생할 수 있는 문제점을 파악하고 해결하며, 동시에 상용화 할 수 있는 최적의 Biofilter 를 설계할 수 있 는 인자를 도출하는데 그 목적이 있다. |
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| 연구내용 | 악취저감을 위한 생물학적 장치개발 | ||
| 활용계획 | |||
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