[논문]비산먼지 제어용 하이브리드 백필터 시스템에 관한 연구

유도영; 전기준; 안정언; 정용원

비산먼지 제어용 하이브리드 백필터 시스템에 관한 연구
A Study on the Hybrid Bagfilter system for Fugitive Dust Control. 원문보기

유도영 (인하대학교 환경공학과) , 전기준 (인하대학교 환경공학) , 안정언 (인하대학교 환경공학) , 정용원 (인하대학교 환경공학과)

인천항은 한국의 주요항만의 하나로 원자재 수입 화물을 취급하는 항만이다. 수입 원자재 가운데 대두박 같은 사료 부 원료의 취급 시 강한 바람, 차량의 이동 저장시설에서의 상하차 등에 의해서 다량의 비산 먼지가 발생하며 이것이 주된 비산 먼지로 인천항만 주위의 주요 오염원이 되고 있는 실정이다. (Jeon et al.,2000) (중략)

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문제 정의

특히 인천항으로 많은 양이 수입되는 대두박을 대상으로 여과성능을 살험하였고 , 이 전 실험 결과와 비교하려고 하였다. (방진철 et al. 2001) 향후에는 기타 다른 작업 환경에서 발생하는 비산먼지를 대상으로 실험하였고, 향후 효과적인 제 신 설비를 설계인자를 구하고자 하였다.
특히 인천항으로 많은 양이 수입되는 대두박을 대상으로 여과성능을 살험하였고 , 이 전 실험 결과와 비교하려고 하였다. (방진철 et al.

제안 방법

그리고 실제와 항만에서 발생하는 것과 물리적 화학적 성질이 동일한 분진을 발생시키기 위해서 하역하는 분진 샘플을 구해 비산할 수 있는 크기로 만들어 장치에 유입시킴으로 해서 실제 발생할 수 있는 비산먼지에 가까운 분진을 제조, 이를 장치에 유입시켜 실험을 실시하였다.
비산먼지를 효과적으로 제어할 수 있는 장비로서의 백필터를 고안하기 위해서 백필터의 모형이 필요하였고, 적합한 백필터의 설계 조건을 구하기 위한 모형 규모의 그림1과 같은 모양의 백필터를 설계 제작하였다.
이러한 면에서 일반적으로 사료부 원료의 취급하는 과정에서 발생하는 비산먼지를 제어하는 장치로 bag filter에 의한 제진시설을 사용하고자 하고 있다. 사료부 원료를 하역하거나 처리하는 과정에서 발생하는 비산먼지를 어하기 위한 설비인 백필터의 적합한 설계조건을 구하기 위해 모형설비를 제작하였고, 이를 이용하여 여러 가지 조건을 달리하여 운전하여 적합한 운전조건을 구하고자 하였다,

성능/효과

루버를 장착하였을 때 루버를 통과한 부분에서의 입경 분포와 루버를 통과하기 전의 입경 분포를 캐스캐이드 임팩터로 측정 비교하여 본 결과 5마이크론 정도의 입자의 제거율이 대략 30% 정도 우수한 것으로 판단할 수 있었다. 그림 3에서 보는 것처럼 큰 입자뿐만 아니라 적은 입자에 대해서도 우수한 제거 성능을 보임을 알 수가 있었다.
그림 3에서 보는 것처럼 큰 입자뿐만 아니라 적은 입자에 대해서도 우수한 제거 성능을 보임을 알 수가 있었다. 루버를 장착함으서 입경이 큰 입자도 많이 제고하지만 작은 입자에 대해서도 어느 정도의 제거 성능이 있는 것을 알 수가 있었다.
백필터 여과실험을 진행한 결과 여과 과정에서 dust cake에 의한 압력 강하가 주요 원인으로 작용함을 확인할 수 있었다.
이 정도 압력 강하에 도달하는 시간이 대략 루버를 장착하기 전에는 400Pa까지 도달하는데 19분 후에 400 Pa를 넘어섰고, 루버를 장착한 다음에는 압력 강하가 400Pa에 도달하는 데 까지 48분 이상이 소요되었다. 이 결과를 놓고 보았을 때, 루버를 장착하게 되면 루버의 사전 차단 작용으로 인해서 필터의 성능을 개선할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 루버를 장착하였을 때 압력 강하 속도가 현저하게 저하되고 필터의 여과 성능을 개선되는 원인은 우선 루버를 통과하면서 상대적으로 입자의 크기가 큰 입자를 제거하고 적은 입자를 조밀하게 쌓는 현상을 이루는 것으로 추정을 할 수 있다.

후속연구

다량의 비산먼지가 지속적으로 발생하고 이 비산먼지를 발생단계에서 제어하지 못하면 따로 제어할 방법이 막연해지므로, 발생단계에서 국부적으로 흡입 처리하는 것이 필요한 대안으로 제시하고 있다. 그리고 국부적인 제어를 함으로서 그 공간 안에서 작업하는 작업자들이 접하는 환경을 개선할 수 있을 것으로 추정된다. 이러한 면에서 일반적으로 사료부 원료의 취급하는 과정에서 발생하는 비산먼지를 제어하는 장치로 bag filter에 의한 제진시설을 사용하고자 하고 있다.

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