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본 연구의 대상이 되는 시화/반월 산업 단지에서 전체 사업장의 45%가 기준치 이상의 악취를 배출하고 있으며, 악취 관리 지역으로서 민원 다발 산업 단지로 분류된다.
물을 흡수제로 사용하고 있는 흡수장치(absorption)는 피혁, 금속 열처리, 섬유 가공 공장과 같은 악취 배출원에서 발생되는 복합 악취를 제거하기 위해서 사용되어지고 있다. 주요 악취 방지 시설로 사용하고 있는 습식 세정탑(wet scrubber)은 설치비가 비교적 저렴하고 설비의 구성이 단순하며 유지 관리 및 운영이 비교적 수월하다는 장점을 가지고 있으나, 발생되는 폐액에 대한 처리가 필요하다.
본 연구에서는 금속 열처리, 피혁 가공 공정의 폐수 처리장에서 주로 사용되고 있는 습식 세정탑의 악취 제거 효율을 개선시킬 수 있는 운전 인자들을 조사하였다. 습식 세정탑의 성능(특히, 세정수의 오염 정도)과 악취 제거 효율을 파악하기 위해서 유입/유출 악취 농도, 지정 악취 물질 농도, 그리고 습식 세정탑 운전 조건들(...

본 연구의 대상이 되는 시화/반월 산업 단지에서 전체 사업장의 45%가 기준치 이상의 악취를 배출하고 있으며, 악취 관리 지역으로서 민원 다발 산업 단지로 분류된다.
물을 흡수제로 사용하고 있는 흡수장치(absorption)는 피혁, 금속 열처리, 섬유 가공 공장과 같은 악취 배출원에서 발생되는 복합 악취를 제거하기 위해서 사용되어지고 있다. 주요 악취 방지 시설로 사용하고 있는 습식 세정탑(wet scrubber)은 설치비가 비교적 저렴하고 설비의 구성이 단순하며 유지 관리 및 운영이 비교적 수월하다는 장점을 가지고 있으나, 발생되는 폐액에 대한 처리가 필요하다.
본 연구에서는 금속 열처리, 피혁 가공 공정의 폐수 처리장에서 주로 사용되고 있는 습식 세정탑의 악취 제거 효율을 개선시킬 수 있는 운전 인자들을 조사하였다. 습식 세정탑의 성능(특히, 세정수의 오염 정도)과 악취 제거 효율을 파악하기 위해서 유입/유출 악취 농도, 지정 악취 물질 농도, 그리고 습식 세정탑 운전 조건들(COD, pH, 탁도, SS 등)을 측정·분석 하였다. 악취 방지 시설인 습식 세정탑에서 세정수로 악취 물질이 흡수되어 세정수의 오염도는 시간의 경과 따라 지속적으로 증가하며, 세정수의 교체가 장기화 되는 경우 악취의 제거 효율은 정차 감소하게 된다. 또한 습식 세정탑으로 인입되는 복합 악취는 일정하지 않고 항상 변화하고 있으며, 인입 악취의 농도가 낮고 세정수의 오염도가 높으면 배출되는 복합 악취가 높아지는 악취의 증가 현상이 발생할 수 있다.
금속 열처리 시설에서 복합 악취의 원인 물질은 금속 열처리 대상물에 묻어있는 절삭유, 방청유 성분과 공정 대상 물질인 메탄올과 연료의 불완전연소에서 발생하는 성분으로 추정된다. 금속 열처리 공정에서 배출되는 복합 악취는 100~250배수로 법적 기준치 이내로 배출되고 있으나, 일시적으로 높은 농도로 배출되고 있다. 악취 방지 시설은 대다수의 사업장에서 습식 세정탑을 사용하고 있으며, 세정수는 1개월~2개월 정도 사용한 후 교체하고 있다. 복합 악취의 제거 효율은 0~50% 범위를 보이고 있으나, 세정수의 COD, SS, 탁도 등 오염 물질의 농도는 시간의 경과에 따라 지속적으로 증가하고 있어 복합 악취 및 대기오염 물질의 저감에 효과가 있는 것으로 판단된다. 또한 악취 방지 시설인 습식 세정탑에서 인입되는 악취보다 배출되는 악취가 높아지는 악취 증가 현상이 종종 발견되는데, 이는 세정수의 분사 시 악취 물질이 일부 휘발하여 일시적으로 발생되는 것으로 판단된다.
본 연구 결과 금속 열처리 공정에서 세정수의 교체 및 관리는 COD 기준 100~200 mg/L 정도로 유지되도록 적정 세정수 교체 주기를 준수하도록 하여야 하고, 오염 물질이 누적되지 않도록 내부 청소 등의 관리를 하여야 한다.
피혁 공정의 폐수 처리장에서 발생하는 주요 복합 악취는 화학약품(Na2S)과 단백질 성분의 분해 과정에서 발생하는 황화수소(H2S) 로 추정된다. 피혁 업종의 폐수 처리장 악취 방지 시설은 알칼리 계통의 약액(NaOH)을 사용하는 습식 세정탑이 주로 사용되고 있다. 복합 악취와 황화수소의 제거 효율이 높은 3개의 세정탑 세정수의 COD는 2~52 mg/L, pH는 12 이상으로 유지되고 있다. 그러나 2개 시설에서는 일부 운전 상황에서 복합 악취와 황화수소의 제거 효율이 없거나, 인입 악취보다 증가하여 배출되는 악취 증가 현상을 보였다. 이중 1개 시설에서 제거 효율이 낮은 경우 세정수는 COD 6 mg/L, pH 7.6 정도에서도 매우 낮은 효율을 보여 주었다. 또 다른 1개 시설에서 악취가 증가하여 배출되는 경우 세정수 상태는 COD 600 mg/L, pH 9.6 정도였으며, 이는 COD가 대폭 높아지면서 악취 물질들이 용해되지 못하고 일부 재 비산되어 일시적으로 증가하는 현상을 나타내는 것으로 판단된다.
피혁 공정 폐수 처리장에서 습식 세정탑의 악취 제거 효율을 높게 유지하기 위해서 세정수의 pH를 12이상으로 높게 유지하고 COD는 50 mg/L 이하가 되도록 약품과 용수 공급량을 조절하여야 할 것으로 판단된다. 또한 이물질이나 스케일이 누적되지 않도록 수시로 청소를 실시하여 청결하게 관리하여야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Odor issue has been an increasing social concern in Korea. 45% of all plants in Shi-Hwa/Ban-Wol Industrial Complex for have exceeded odor standards.
Simple absorption systems have been utilized in Korea to control complicated odorous substances from odor emission sources like metal heat treatmen...

Odor issue has been an increasing social concern in Korea. 45% of all plants in Shi-Hwa/Ban-Wol Industrial Complex for have exceeded odor standards.
Simple absorption systems have been utilized in Korea to control complicated odorous substances from odor emission sources like metal heat treatment and leather manufacturing process and pure water is generally supplied as absorbing solution. There should exist some limitations in controlling odorous substances in effective manner. The wet scrubber, which is used as a main odor removal facility, has a relatively low installation cost with a simple structure, and is relatively easy to maintain and operate.
In this study, operating parameters were investigated to analyze their effects on the odor control efficiencies of the wet scrubbers in the metal heat treatment and leather manufacturing process. Inlet/outlet odor concentration, level of specific odor substance and operating conditions of the scrubber (COD, pH, SS, turbidity etc.) were monitored to analyze correlation of the scrubber performance(especially, pollution of washing water) and odor removal efficiency.
The deterioration of the performance of the wet scrubber is caused by the accumulation of contaminants in the washing water, resulting in an increased mass transfer higher resistance on the liquid side, which cases in a lower solubility of the odorous substances.
Complex odor in metal heat treatment facility is considered to be generated because of ingredients of anti-rust oil and cutting oil, methanol used as raw material and incomplete combustion of fuel. They evaporate at high temperature and are emitted as complex odor. Complex odors were generated at the level legal standards, but they were sometimes emitted as complex odors temporarily at high intensity. On the other hand, Complex odors are mainly substances with low solubility and show a removal efficiency of less than 0 ~ 10% in a wet scrubber.
The concentration of contaminants in the scrubbing solution such as COD, SS and turbidity are continuously increasing with the operating time of the wet scrubbers, while reducing the complex odors and air pollutants. However, the removal efficiency of the complex odors and air pollutants is reduced substantially as the scrubbing solution approaches saturation.
The outlet odor levels higher than the inlet concentration at the test wet scrubber. It happened when the less volatile organic substances were accumulated as the process processed. So, It is considered that this phenomenon is caused by the volatilization of substances with high odor intensity. The increased levels of output odors were observed in many wet scrubbers.
The inlet odor concentration at the inflow of the wet scrubber was not constant. Therefore, increased odor level may occur when the concentration of inlet odor concentration was low and the saturation degree of washing water was high.
For the odor improved removal efficiency of the wet scrubber, it is considered necessary to keep the scrubbing solution clean by frequent replacement and cleaning of the washing water at relaeively low operation temperature so that the oil does not remain at the long time.
The main odor substance from the leather manufacturing process were considered mainly based on H2S. The odor control efficiencies were analyzed largely dependent on COD concentration and pH of scrubbing solution.
Even when COD of washing water is high and pH of washing water is high, the increased odor occursed. When the pH of the washing water was low close to neutral, the removal efficiency of the complex odor was also low. As a result, it could be concluded that lower COD level(COD 50mg/L or less) and higher pH(pH 12 or higher) should be maintained for improved odor control efficiencies.

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