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주물공정 악취·분진 동시 처리를 위한 여과 집진장치 개발연구
Simultaneous Removal of TVOC and Particulate Matters Using Rectangular Bag-Filter System with for a Foundry 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.23 no.8, 2014년, pp.1409 - 1418  

허영빈 (창원대학교 환경공학과) ,  김태형 (창원대학교 환경공학과) ,  하현철 ((주)벤텍) ,  박승욱 ((주)벤텍)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Foundry has an important economic value in the industry. However, the generation of air pollutants like particulate and odor are serious. Due to the unavoidable usage of molding sand, particulate occurs in almost all the processes. That accounts for the majority of respirable dust in the size less t...

주제어

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문제 정의

  • 1. 본 연구는 분말활성탄과 분말제올라이트를 일정한 비율로 배합하여 탈취제를 제조한 후 여과집진기에 유입되는 악취공기에 분사하여 악취를 제거하는 방법을 연구하는 것을 목적으로 진행되었는데 악취와 분진을 동시에 처리하는 시스템에서 탈취제의 최적의 배합비율, 분말 입경, 분산 방법 등을 연구하는 것을 목적으로 진행되었다.
  • 따라서, 본 연구는 앞에서 살펴본 연구결과들을 바탕으로 주물공정에서 발생하는 분진과 악취를 동시에 처리하기 위하여 기존에 적용되는 분진 저감 설비인 여과집진기 전단에 활성탄 및 제올라이트 등 흡착제를 분사하는 건식 악취 저감 장치를 개발하고자 한다. 연구를 수행하는 과정에서, 최적의 악취 저감 효율을 갖는 분말 조합 및 분사방법 등 다양한 인자에 대한 실험을 실시하여, 개발된 장치의 효율을 극대화시키기 위하여 노력했다
  • 그 중에서 제올라이트가 효율이 우수하다는 연구결과가 있었고 쉽게 구할 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 활성탄과 제올라트를 혼합흡착제로 사용하였는데, 활성탄을 이용하여 주조공장에서 발생하는 복합TVOC를 흡착하고, 그 외 활성탄으로 흡착하기 어려운 물질은 제올라이트를 이용하여 마저 흡착하기 위해서이다.
  • 따라서, 본 연구는 앞에서 살펴본 연구결과들을 바탕으로 주물공정에서 발생하는 분진과 악취를 동시에 처리하기 위하여 기존에 적용되는 분진 저감 설비인 여과집진기 전단에 활성탄 및 제올라이트 등 흡착제를 분사하는 건식 악취 저감 장치를 개발하고자 한다. 연구를 수행하는 과정에서, 최적의 악취 저감 효율을 갖는 분말 조합 및 분사방법 등 다양한 인자에 대한 실험을 실시하여, 개발된 장치의 효율을 극대화시키기 위하여 노력했다
  • 제작된 실험장치를 모 주물공장의 탈사공정에 직접 연결시켜서 실험을 진행하였다. 탈사공정 가동 시 실험 장치의 입구와 출구의 TVOC 농도를 측정하여 저감효율을 계산하는 방법을 채택하였고 흡착제 조합 및 분사방법에 따른 TVOC 저감효율에 근거하여 실험장치의 성능을 최적화할 수 있는 운전조건을 찾고자 하였다.

가설 설정

  • 탈형 대상의 크기 혹은 탈형량에 따라 TVOC 농도는 일정한 변동폭을 보여주고 있다. 하지만, 실험과정에서 발생농도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 여건이 않되는 원인으로 10 회에 걸친 측정치의 평균인 870 ppm을 오염원에서의 발생농도로 가정하고 실험을 수행하였다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
주물공정의 특성은? 분진 뿐만 아니라 암모니아, 황화수소를 비롯한 22 종 이상의 TVOC(주로 악취유발물질)도 함께 발생하고 있다(KSO, 2010). 이와 같이, 분진과 악취가 동시에 발생하고 시설규모, 작업여건, 공정특성에 따라 발생량도 다르기 때문에 100%의 오염물질 제어가 힘든 것이 일반적인 주물공정의 특성이다. 따라서, 전반 공정에서 발생하는 분진과 주물사의 첨가제인 유기화합물에서 발생하는 TVOC를 동시에 제거할 수 있는 대기방지시설의 개발은 필수적인 연구라 할 수 있다.
주물 제조시설이 3D산업으로 인식되고 있는 이유는? 주물 제조시설은 산업활동에서 발생되는 철재를 이용하여 주물제품을 제조하는 업종으로 주로 선철과 고철 등을 원료로 사용하여 고로에서 용융 후 주형에 주입 및 경화하며, 주형의 재료에 따라 green, furan, shell, CO2-process 등으로 구분된다(Kang, 2007). 그러나 주물 제조시설은 산업적 가치가 중요한 반면 분진 및 악취 등 대기오염물질의 발생이 심각하여 3D(dirty, difficult, dangerous)산업으로 인식되고 있다. 주물사 사용으로 대부분 공정에서 분진이 발생하고 있는데, 10 이하의 호흡성 분진이 대부분을 차지하고 있다(Park, 2007).
분진과 악취를 처리하기 위한 기술개발 연구에서 분진을 제거하기 위해 어떠한 방법을 활용하였는가? 산업공정에서 배출되는 분진과 악취를 처리하기 위한 기술개발 연구가 많이 수행되어 왔다. 분진을 제거하기 위해서는 주로 여과집진기를 이용한 집진방법이 사용되고 있는데, 최근에는 충격기류를 이용한 사각형 여과 집진기를 이용한 분진의 제거효율이 비교적 우수하다는 연구결과가 있었다(Piao, 2008). 가스상 악취물질을 제거하기 위해서는 흡착법이 널리 활용되고 있는데, 흡착현상은 흡착질과 흡착제 표면과의 상호작용에 의한 것으로, 흡착질 분자의 특성과 흡착제의 기공구조 및 표면적은 상호 밀접한 관계가 있으며, 흡착제의 흡착용량과 흡착질에 대한 선택성에도 많은 관계가 있다.
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참고문헌 (20)

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  19. Yang, S. H., 2007, Performance Evaluation of Wet Scrubber for Odor Removal using Operational Parameters, Study on Biosystems & Biomaterials Science and Engineering, M.S Dissertation, Seoul University. 

  20. Yim, G., 2004, Absorption Engineering and Science, Dooyang Publishing company. 

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