KR101230002B1 - 악취제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 악취제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자빔을 이용한 라디칼 고도산화 및 세정공정을 접목한 하이브리드 제어기술에 의하여, 오폐수로부터 발생되는 악취물질을 전자빔을 조사하는 라디칼 고도산화를 적용함과 아울러 잔존 악취물질 및 라디칼 고도산화에 의해 발생되는 부산물을 습식세정을 통해 제거한 후, 잔존하는 오존을 오폐수 집수조 또는 방류수에 투입함으로써 고농도와 저농도의 악취물질 모두에 적합하게 적용할 수 있을 뿐 아니라 잔존 오존을 재활용하도록 하는 친환경적이고 경제적인 악취제어방법에 관한 것이다.

Description

악취제어 방법{ODOR TREATMENT METHOD}

본 발명은 악취제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자빔을 이용한 라디칼 고도산화 및 세정공정을 접목한 하이브리드 제어기술에 의하여, 오폐수로부터 발생되는 악취물질을 전자빔을 조사하는 라디칼 고도산화를 적용함과 아울러 잔존 악취물질 및 라디칼 고도산화에 의해 발생되는 부산물을 습식세정을 통해 제거한 후, 잔존하는 오존을 오폐수 집수조 또는 방류수에 투입함으로써 고농도와 저농도의 악취물질 모두에 적합하게 적용할 수 있을 뿐 아니라 잔존 오존을 재활용하도록 하는 친환경적이고 경제적인 악취제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 기존에 이용되고 있는 악취 제어 기술은 크게 몇 가지 종류로 분류된다. 대표적인 기술로 바이오필터(Biofilter), RTO(Regenerative Thermal Oxidizer), 활성탄을 이용한 흡착탑, 흡수법을 이용한 세정 스크러버 등을 들 수 있다. 그러나 물리, 화학적 제어방법은 높은 압력손실, 짧은 수명, 넓은 공간점유, 하·폐수와 폐기물 등의 이차오염과 경제성의 이유로 점차 관심이 적어지고 있는 추세이다. 또한 황화수소, 암모니아 및 아세트알데히드 등은 제어시설을 통과 후 그 농도가 더욱 증가하는 현상이 발생하여 악취성 기체의 제어효율이 저하되며, 대용량 처리에 적합하지 않는 것으로 알려져 있다.

본 발명은 고농도와 저농도에 모두 적합한 친환경적인 악취제어 방법을 제공한다.

본 발명은 전자빔가속기와 수평교차식 스크러버를 이용함으로써 효율이 높은 악취제어 방법을 제공한다.

본 발명은 잔존 오존을 재이용함으로써 효율이 높은 악취제어 방법을 제공한다.

본 발명은 악취제어 방법을 제공하며, 이 방법은: 1) 오폐수로부터 발생된 악취물질에 전자빔을 조사하는 라디칼 고도 산화를 적용하는 단계; 2) 잔존 악취물질 및 상기 라디칼 고도 산화에 의해 발생되는 부산물을 습식 세정을 통해 제거하는 단계; 및 3) 상기 단계 2)에서 잔존하는 오존을 오폐수 집수조에 투입하는 단계;를 포함한다.

상기 단계 1)은, 온도에 상관없이 배경가스가 공기(Air)인 조건에서 흡수선량이 약 5~10kGy(저농도 100ppmv 이하에서는 5kGy, 100ppmv 이상에서는 10kGy) 조건에서 수행되는 것이 바람직하다.

상기 단계 2)는 상기 단계 1) 처리 이후의 악취물질을 횡방향으로 이송시키면서 다단계의 수증기 분사를 통해 이루어진다.

상기 단계 2)는 악취물질의 소통로가 엇갈리게 형성된 다수개의 차단막에 의해 구분되는 다단계를 이루어지고, 상기 수증기 분사는 초음파 발생에 의한 상향 분사 및 노즐에 의한 하향 분사를 포함한다.

본 발명은 전자빔 기술과 수평교차식 세정장치(CFS ; Cross Flow Scrubber)를 이용한 하이브리드 라디칼 고도산화 공정으로, 전자빔 가속기에 의한 악취성분의 분해와 함께 부산물 등의 세정이 주요 메커니즘으로 작용하게 된다. 1차 제어과정에서는 하·폐수처리시설의 주요 악취 배출원에서 유입되는 오염된 기체를 전자빔 가속기를 사용하여 라디칼 산화과정을 거치게 된다. 또한, 2차 제어과정에서는 CF 스크러버를 이용하여 라디칼 반응 후의 부산물 및 발생 오존의 재이용을 위한 세정흡수 과정이 이루어지게 된다. 본 기술은 악취물질 제어공정을 상대적으로 적은 에너지만으로도 운영이 가능하며, 매우 빠른 시간(10^-8~10^-1초)에 악취물질의 산화가 이루어지므로 대용량 제어가 가능하다. 따라서 악취 제어 시설의 전체적인 구성이 간단하기 때문에 부지소요면적이 매우 적고, 기타 소모품이 필요 없기 때문에 운영비가 다른 제어시설에 비하여 매우 낮다.

도 1은 본 발명의 악취제어 방법이 적용되는 오폐수 처리시스템에 대한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 악취제어 방법에 적용되는 악취물질 제거를 위한 라디칼 고도산화 공정의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 악취제어 방법에 적용되는 라디칼 고도산화 공정을 이용한 악취물질 제거 원리를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

먼저 간략하게 설명하면, 본 발명은 하·폐수처리시설, 분뇨처리시설, 퇴비화 및 폐기물처리시설 등의 다양한 공정에서 발생되는 악취물질을 전자빔가속기를 이용하여 1차로 처리하고, 전자빔가속기 산화과정 중 발생하는 부산물을 제어하기 위하여 수평교차식 스크러버(CFS; Cross Flow Scrubber)를 이용하여 2차 처리한다. 또한 본 발명은 CFS 시스템에서 배출되는 잔류오존을 폐수처리공정에 재이용한다. 이와 같이, 본 발명의 악취 제어 방법은 오존의 재활용에 따른 친환경적인 측면과 고농도와 저농도의 악취 처리에 모두 적합하다는 측면에서 매우 효율적이다. 종래의 악취제어기술은 석유화학단지 등 산업체의 고농도 악취물질을 대상으로 고안된 기술이며, 일반적으로 악취는 저농도 대용량으로 발생되는 경우가 많기 때문에 종래의 악취제어기술로는 발생되는 악취물질에 적합하지 않다. 본 발명은 고농도, 저농도 악취물질에 모두 적합하며 종래의 악취 제어기술과 차별되도록 짧은 시간에 대량의 악취물질을 처리할 수 있는 장점이 있다. 또한 부산물을 제어하기 위한 CFS 시스템은 단계적으로 다양한 습식 접촉 장치를 다단으로 설치함으로써 기존 수직형 스크러버의 문제점인 넓은 부지 필요성 및 높은 압력손실로 인한 효율 감소 등을 해결하고 또한 습식 스크러버에 의해 용해된 오존용해수를 하·폐수처리시설의 고도산화에 이용할 수 있으므로 방류수의 처리에 필요한 약품처리비용을 절감하기 위한 고효율 악취물질 제거를 위한 수평교차식 스크러버(CF Scrubber)를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 악취제어 방법의 바람직한 실시예에 적용되는 공정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 집수된 오폐수에서 발생하는 악취물질을 제거한다. 먼저 침전조, 폭기조 등에서 발생하는 악취물질에 전자빔가속기를 이용하여 전자빔을 조사한다. 이에 의해 라디칼 고도 산화 반응이 일어난다. 이어 잔존 악취물질 및 상기 라디칼 고도 산화에 의해 발생되는 부산물을 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같은 수평식 스크러버를 통한 습식 세정을 통해 제거한다. 다음에, 습식 세정에서 잔존하는 오존을 오폐수 집수조에 투입함으로써 재이용하게 된다.

전자빔 조사는 온도에 상관없이 배경가스가 공기(Air)인 조건에서 흡수선량이 약 5~10kGy(저농도 100ppmv 이하에서는 5kGy, 100ppmv 이상에서는 10kGy) 조건에서 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명과 같이 라디칼 고도산화와 CF 스크러버를 함께 적용하는 기술은 상온에서 운영이 가능하기 때문에 상대적으로 적은 에너지만으로도 운영이 가능하며, 매우 빠른 시간(10^-8~10^-1초)에 악취물질의 산화가 이루어지므로 대용량 제어가 가능하다. 따라서 악취 제어 시설의 전체적인 구성이 간단하기 때문에 부지소요면적이 매우 적고, 기타 소모품이 필요 없기 때문에 운영비가 다른 제어시설에 비하여 매우 낮다는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 하·폐수처리시설, 분뇨처리시설, 퇴비화 및 폐기물처리시설 등의 다양한 공정에서 발생하고 있는 악취물질을 제어하는 공정으로서, 1차적으로 전자빔가속기에 의하여 다양한 공정에서 발생되는 악취물질을 라디칼 산화과정을 처리하고 잔류하는 악취물질과 전자빔가속기에 의하여 발생되는 오존, 에어로졸 등 부산물을 CFS(Cross Flow Scrubber)시스템으로 제어하는 공정이다. 본 발명의 CFS 시스템에서 에어로졸은 99%, 오존은 60% 제거하고, CFS 시스템에서 배출되는 처리되지 않은 40%의 오존을 폐수처리장으로 유입하여 색도저감 및 난분해성 물질분해에 이용한다.

특히 악취물질은 전자빔가속기 라디칼 반응을 통하여 체류시간 1초 미만에서도 약 95% 이상 제거되며, 전자빔가속기에 의하여 악취가 분해되어 발생하는 에어로졸은 입자성 성분으로 CFS 시스템에 의하여 99%이상 제거된다. 또한 전자빔가속기에 의하여 발생되는 오존물질은 CFS시스템의 세정수(예컨대, 폐수처리공정의 방류수)와 반응하여 약 60%이상 제거된다. 또한 잔류하는 오존가스는 집수조 및 방류수에 유입(폭기 형태로)시켜 색도 저감 및 난분해성 물질 분해에 이용하는 친환경 악취제어 기술이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 적용되는 CFS 시스템의 특징은 가스성분을 수평교차식 스크러버(CFS; Cross Flow Scrubber)의 다양한 노즐 및 초음파 발생판에서 분무되는 수증기에 의한 습식, 세정에 의해서 오존가스를 용해하여 하·폐수처리시설 처리수의 오염물질 산화에 이용할 수 있으므로 보다 경제적인 시설 운영이 가능하다.

본 발명은 하·폐수처리시설, 분뇨처리시설, 퇴비화 및 폐기물처리시설 등의 다양한 공정에서 발생되는 ①악취물질 제거를 위한 공정(라디칼 고도산화 공정)과 ②부산물을 제어하기 위한 공정(CFS 시스템 공정), ③잔류오존을 집수조 및 방류수로 재활용하는 공정을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 악취물질을 제거하는 공정은, 도 2에 도시한 바와 같이, 각 공정에서 발생된 악취물질을 라디칼 고도산화 장치(전자빔가속기)가 설치된 반응기를 통과하도록 유도하여 제어하는 공정이다. 그 내용은 도 3와 같이 반응기로 유입된 악취물질은 전자빔가속기에서 방출된 전자가 배경가스와 반응하여 많은 종류의 라디칼, 이온, 원자 등으로 빠른 시간 안에 전환된다. 생성된 라디칼, 이온, 원자 등은 악취 물질들과 반응하여 악취 물질들을 분해시키거나 방출된 전자와 직접적으로 반응하여 분해되어 이산화탄소, 물 등으로 전환되고, 오존 등이 생성되기도 한다. 또한, 일부 물질들은 분해되는 과정에서 물질들 간에 결합이 일어나 미세한 에어로졸로 전환되기도 한다. 결국 대부분의 악취 물질이 산화, 제어되고 일부 악취 잔여물질과 부산물은 수평교차식 스크러버(CFS)로 유입되어 처리된다.

수평교차식 스크러버(CFS)는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 가스(악취잔여물질과 부산물)가 수평방향으로 흐르도록 고안되었으며, 접촉효율을 높이기 위하여 다단으로 구성되어져 있다. 각단별 차단막(Baffle)는 기액접촉을 최적화하고 공기흐름으로부터 쉽게 액적을 분리할 수 있도록 설치하였다. 첫 번째 단에서는 수평교차식 스크러버(CFS)에 설치되어 있는 초음파 발생판 분무장치에 발생되는 수증기를 악취물질이 함유된 기체에 상향으로 직접 접촉함으로써 가스와의 접촉 효율을 증가시켜 악취물질의 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 단에서는 오리피스관을 통해 유입 후 확산되는 가스를 부채꼴 노즐과 원추형의 노즐을 이용하여 상부에서 하부로 액체(물)를 분무하여 가스중의 부유분진과 직접적인 접촉에 의해 부유분진을 제거한다. 마지막 단에서는 방진판(Demister)을 이용하여 처리되지 않은 에어로졸과 같은 입자성 물질을 제어한다.

수평교차식 스크러버(CFS)를 통과한 가스는 오존을 다량 포함하고 있다. 오존이 포함된 배출가스를 집수조에 집수하거나 또는 방류수로 보내어 활용(폭기)을 할 경우 집수조에서는 오염부하량 및 색도 저감효과, 방류수에서는 살균 및 잔류색도 처리효과가 발생한다.

또한 본 발명은 전자빔 라디칼 산화에 의한 악취물질의 제어와 반응 시 생성되는 에어로졸, 오존 등의 부산물을 유용하게 재이용한다는 장점이 있다. 따라서 본 발명은 단순한 악취 제어에 머무르지 않고, 기타 공정에서 부득이하게 발생하거나 폐기해야 하는 부산물의 효과적인 처리까지도 가능한 새로운 개념의 기술개발이라고 할 수 있다. 따라서 전자빔 라디칼 산화의 장점인 고용량, 저농도, 빠른 처리속도 및 적은 부지면적의 소요라는 장점뿐만 아니라, 2차 오염의 방지 및 하·폐수질 개선이라는 추가적인 이득을 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제어특성을 알아보기 위해 실시된 실험과 그 결과에 대하여 기재한다. 악취물질은 제어특성이 계열별로 유사한 형태를 나타내기 때문에 악취물질을 VOCs계열, 황계열, 아민계열, 암모니아 계열로 나누어 실험을 수행하였다. CFS 시스템의 제어특성은 모든 계열이 유사한 형태로 나타나므로 대표적으로 암모니아 계열악취물질 부산물의 제어특성을 나타내었으며, 그에 따라 에어로졸, 오존, 잔류악취의 제어특성 결과, 잔류오존에 의한 색도제거 특성을 나타내었다.

아래 그래프로 결과를 나타낸 실험은 60ppmv, 110ppmv, 200ppmv 농도의 암모니아를 대상으로 하였으며, 배경가스로는 실제 산업 시설의 상황을 고려하여 에어(air)를 사용하였다. 그림에 암모니아의 초기농도와 흡수선량의 변화에 따른 제어효율을 나타내었다. 그림을 살펴보면 암모니아의 농도가 높을수록 라디칼 고도산화에 의한 제어효율이 증가한 것으로 나타났으며, 흡수선량이 증가할수록 암모니아의 제어효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 흡수선량이 2.5kGy에서는 농도간의 제어효율이 약 20%정도 차이로 저 농도의 암모니아가 제어효율이 높은 것으로 나타났으나 흡수선량이 증가할수록 그 관계는 역전되어 농도가 높을수록 제어효율이 증가하는 것으로 나타났다. 실험결과를 살펴보면 3가지 농도 모두 제어효율은 유사한 경향으로 나타났으며, 10kGy 흡수선량에서는 제어효율이 급격하게 상승하여 3가지 농도 모두 약 90%이상의 제어효율을 보이는 것으로 나타났다.

아래 그래프는 하이브리드 라디칼고도산화 공정을 이용한 스타이렌의 제어효율을 평가하기 위하여 연속흐름식 소형반응기 실험을 수행하고, 전자빔 조사 전후의 정량분석 결과를 그림에 나타낸 것이다. 실험에 사용된 스타이렌은 악취모사가스 발생장치로부터 발생된 스타이렌을 적절히 희석하여 50, 100, 200ppmv 농도로 조절하였으며, MicroFID를 이용하여 반응기 내부로 유입되는 스타이렌 농도를 검증하였다. 또한 모든 시료는 전자빔 조사 후 그 농도가 충분히 균일해지도록 일정시간이 경과한 후에 채취를 시작하였으며, 시료에 대한 정밀도를 높이기 위하여 각기 2개의 같은 시료를 채취 하였다. 시료에 대한 정밀도(duplicate precision)를 평가하기 위하여 가스크로마토그래피(GC/FID)로 2개의 같은 시료를 3회 반복 분석한 결과 RSD는 각각 5%~7% 범위에서 측정되었다. 그림을 살펴보면, 연속흐름식 실험에서 GC/FID에 의한 스타이렌의 정량분석 결과 반응기 내부로 유입되는 스타이렌의 농도가 낮을수록 제어효율이 높게 나타났으며, 전자빔 흡수선량이 증가할수록 그 제어효율이 증가하였다. 가장 농도가 낮은 50ppmv 스타이렌의 경우 2.5kGy의 저선량에서도 99%이상 제어되는 것으로 나타났으며, 100ppmv 농도의 스타이렌은 5kGy의 흡수선량에서 99%, 200ppmv 농도의 스타이렌은 10kGy 흡수선량 범위에서 제어효율이 최대 82%로 나타났다.

아래 그래프에서는 트리메틸아민의 초기농도에 따른 전자빔 제어효율을 나타내었다. 농도에 따른 트리메틸아민의 제어효율을 평가하기 위하여 50, 100, 200ppmv 트리메틸아민을 대상으로 전자빔을 조사하였다. 배경가스로는 실제 산업공정을 고려하여 에어를 사용하였으며, 조사된 흡수선량은 동일하게 2.5~10kGy로 조절되었다. 배경가스에 따른 효율특성과 동일하게 흡수선량이 증가할수록 트리메틸아민의 제어효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 농도가 낮을수록 높은 제어효율을 나타내었다. 50, 100ppmv 트리메틸아민의 경우 2.5kGy의 저선량에서 80% 이상의 제어효율을 보였으며 10kGy에서는 90%이상의 제어효율을 나타내었다. 200ppmv 트리메틸아민에서도 최초 2.5kGy에서 65%의 제어효율을 보였고, 흡수선량이 점차 증가할수록 제어효율 또한 증가하여 최고 86%의 제어효율을 나타내었다.

아래 그래프에서는 메틸머캅탄의 초기농도에 따른 전자빔 제어효율을 나타내었다. 농도에 따른 메틸머캅탄의 제어효율을 평가하기 위하여 50, 100, 200ppmv 농도의 메틸머캅탄을 대상으로 전자빔을 조사하였다. 배경가스로는 실제 산업공정을 고려하여 에어를 사용하였으며, 조사된 흡수선량은 2.5~10kGy로 조절하여 조사하였다. 배경가스에 따른 효율특성과 동일하게 흡수선량이 증가할수록 메틸머캅탄의 제어효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 농도가 낮을수록 높은 제어효율을 나타내었다. 50, 100ppmv 메틸머캅탄의 경우 2.5kGy의 저선량에서 80% 이상의 제어효율을 보였으며 10kGy에서는 95%이상의 제어효율을 나타내었다. 200ppmv 메틸머캅탄에서도 최초 2.5kGy에서 약 60%의 제어효율을 보였고, 흡수선량이 점차 증가할수록 제어효율 또한 증가하여 최고 84%의 제어효율을 나타내었다.

이어서, 아래 그래프는 25시간 동안 하이브리드 라디칼 고도산화 공정을 운영한 결과 악취제어 효율을 나타낸 것이다. 초기농도 약 200ppm에서 약 74% 저감(전자빔으로 10kGy), 스크러버로 22%로 저감되었다. 아래 그래프는 회분식 및 소형 반응기에 의한 실험결과로 선정된 흡수선량에 의한 암모니아의 제어특성을 나타낸 그래프이다. 암모니아의 초기농도는 약 200ppmv로 조절하였으며, 흡수선량은 5kGy로 유지한 채 24시간 동안 전자빔가속기를 가동하였을 경우 제어효율을 평가하고 CFS(Cross Flow Scrubber) 시스템으로 배출가스를 유입하여 CFS 시스템의 제어효율을 평가하였다. 암모니아의 초기농도는 암모니아 표준가스와 불순물을 제거한 공기는 질량유량조절기(MFC : Mass Flow Controller)를 이용하여 정확하게 유입하여 반응시스템 내의 혼합조(Mixing chamber)에서 적절히 희석되어 유입되도록 시스템을 설계하였다. 시료는 매시간 당 테들라백에 채취하였으며, 채취한 즉시 흡수액에 흡수하여 이온크로마토그래피로 분석하였다. 시료에 대한 정밀도(duplicate precision)를 평가하기 위하여 이온크로마토그래피(IC)로 2개의 같은 시료를 3회 반복하여 분석한 결과, RSD는 각각 10~12% 범위에서 측정되었다. 그래프를 살펴보면, 암모니아는 160~230ppmv 농도로 비교적 일정하게 유입되었으며, 선행 실험결과로 인하여 선정된 흡수선량 5kGy로 24시간 전자빔을 조사한 결과 제어효율은 약 66~74%로 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. CFS 시스템에 의한 제어특성을 평가한 결과 제어효율은 전체 농도의 약 18~22%로 증가되는 것으로 나타났으며, CFS를 통하여 배출되는 배출가스를 분석한 결과 25ppmv 미만으로 나타나 하이브리드 라디칼 고도산화 시스템의 제어효율이 약 89% 정도인 것으로 나타났다.

아래 그래프에는 CFS 시스템 최적화 실험을 수행하기 위한 기/액비에 따른 에어로졸의 제어효율을 평가한 결과를 나타내었다. 스타이렌, 암모니아, 아세트알데히드로부터 발생되는 에어로졸을 제어하기 위하여 각각의 물질을 200ppmv 농도, 80L/min의 유속으로 유입시킨 후 회분식 및 소형반응기 실험에서 선정된 5kGy 흡수선량으로 조사하여 발생된 에어로졸의 제어효율과 기/액비의 상관관계를 규명하고자 하였다. 그래프를 살펴보면 기/액비가 증가할수록 제어효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 그 이유는 기/액비가 증가하면 유량증가에 의하여 액적의 분사압력이 증가하고 노즐을 통하여 분사되는 액적의 입경이 줄어들어 액적의 비표면적 증가로 인한 접촉면적의 증가 때문이다. 기/액비가 약 0.012일 경우 에어로졸의 제어효율은 스타이렌, 암모니아, 아세트알데히드가 각각 48%, 68%, 75%인 것으로 나타났으며, 기/액비가 약 0.045일 경우 제어효율은 92%, 97%, 97%로 제어효율이 증가되는 것으로 나타났다. 에어로졸의 경우 기체입자에 비하여 입경이 비교적 큰 물질들로 이루어져 있어 노즐을 통하여 분사되는 액적과의 접촉으로 인한 세정작용과 디미스터(Demister)를 통하여 대부분 제어가 되는 것으로 판단된다.

아래 그래프는 전자빔 제어 시 생성되는 오존의 농도변화에 대한 흡수선량과 물질의 영향에 대하여 나타낸 결과이다. 실험결과 전자빔 제어시 생성되는 오존농도는 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 오존의 생성은 에어로졸과는 상이하게 대상물질에서 기인하는 것이 아니고 배경가스에서 발생되는 것으로 알려져 있다(김기준, 2007). 그림을 살펴보면 물질에 상관없이 오존농도는 거의 유사한 것으로 나타났으며, 흡수선량이 증가함에 따라 오존농도도 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 흡수선량이 2.5kGy일 경우 오존의 농도는 약 20(mg/m³)인 것으로 나타났으며, 10kGy 일 경우 오존의 농도는 약 60(mg/m³)인 것으로 나타났다

아래 그래프에는 CFS 시스템 최적화 실험을 수행하기 위한 기/액비에 따른 오존의 제어효율을 평가한 결과를 나타내었다. 기체의 유량은 약 80L/min 정도였으며, 이때 오존의 농도는 약 80ppmv(80mg/m³)였다. 오존을 효과적으로 제어하기 위하여 CFS 시스템의 흡수액 유량을 0.91, 1.5, 2, 2.9, 3.4L/min으로 조절하여 제어효율을 평가하였으며, CFS 시스템의 배출되는 가스상 오존 농도와 배출수에 용존되어 있는 오존을 측정하여 제어효율과의 관계를 규명하고자 하였다. 그래프를 살펴보면 기/액비가 증가함에 따라 제어되는 오존의 양은 증가하는 것으로 나타나 기/액비가 약 0.045일 경우 제어효율은 약 62%까지 증가하는 것으로 나타났다. 오존의 제어효율이 증가하는 것과 비례하여 배출수 내의 수오존 농도가 증가하는 것으로 나타났으며, 기/액비가 약 0.045일 경우 수오존의 농도는 0.8ppm까지 증가되는 것으로 나타났다. 그러나 오존의 제어효율이 기/액비가 0.012에서 0.045로 증가하면 제어효율은 약 50% 증가하는 것에 비하여 수오존의 증가량은 약 0.2ppm 정도 증가한 것으로 나타났다. 또한 CFS 시스템 배출가스의 오존농도를 측정한 결과, 기/액비가 감소할수록 배출가스의 오존농도가 증가하는 것으로 나타났으며, 기/액비가 0.012일 경우 배출가스의 오존농도는 45ppmv이며 제어효율은 약 10%, 기/액비가 0.045일 경우 배출가스의 오존농도는 21ppmv이며 제어효율은 약 58%로 나타났다.

아래 그래프들과 표 1에서는 유입수의 수질이 COD Mn(화학적 산소요구량) 43.2mg/L, SS(부유물질) 50mg/L, Color(색도) 459.5도, pH 7.2인 염색공정 발생폐수를 대상으로 CFS 시스템에서 발생된 오존에 의한 색도 제어특성 실험을 수행한 결과를 나타내었다. 실험 조건은 오존 접촉조(반응조)에 2L의 염색폐수를 채운 후 CFS 시스템에서 발생된 오존(약 30ppm; 30mg/m³)으로 하여 40분 동안 반응시키며 시간대별 색도 변화를 측정하였다. 그래프들과 표에서 확인할 수 있듯이, 전체 반응시간 40분 동안 색도는 439.6도에서 38.8도로 전체 색도 제거율이 약 91.1%로 나타났으며, 오존과의 반응시간 10분 이후 색도가 100 이하로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그러나 오존 접촉시간이 40분 이상 지속된 경우 색도가 소폭 상승(증가)하는 경향을 나타내었다. 표 1은 오존 접촉시간에 따른 색도 제거율 변화이다(오존주입량 30mg/m³).

Time (min)	Color (degree)	COD (mg/L)
0	439.6	43.2
5	161.3 (63.3%)	-
10	102.5 (76.7%)	-
20	75.7 (82.8%)	-
30	52.4 (88.1%)	-
40	38.8 (91.1%)	18.2 (57.4%)

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (4)

1. 악취제어방법으로서:
   1) 오폐수로부터 발생된 악취물질에 전자빔을 조사하는 라디칼 고도산화를 적용하는 단계;
   2) 상기 단계 1)에서 잔존하는 악취물질 및 라디칼 고도산화에 의해 발생되는 부산물을 횡방향으로 이송시키면서 다단계의 수증기 분사를 통한 습식세정에 의해 제거하는 단계; 및
   3) 상기 단계 2)에서 잔존하는 오존을 오폐수 집수조 또는 방류수에 투입하는 단계;를 포함하는 악취제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계 1)은, 배경가스가 공기(Air)인 조건에서 흡수선량이 5~10kGy에서 수행되는 것인 악취제어방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계 2)는, 악취물질의 소통로가 엇갈리게 형성된 다수개의 차단막에 의해 구분되는 다단계로 이루어지고, 상기 수증기 분사는 초음파 발생에 의한 상향분사 및 노즐에 의한 하향분사를 포함하는 것인 악취제어방법.

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