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문제 정의
- 두 번째 방법은, 본 연구에서 사용하고자하는 방법으로써, 관형 플라즈마 방식으로 수명이 길고 사용 중 간극의 변화가 없는 고농도의 제품을 사용하고 잔유오존을 환원하여 배출하는 시스템을 사용하고자 한다. 본 연구의 최종 목표는 돈사 내에서, 돼지 분뇨 등에 의해 발생되는 악취가 외부로 방출되는 것을 방지하는 환기 시스템 개발에 있다. 개발하고자하는 돈사 배출가스 정화 시스템의 분진제거는 고압분진제거기를 이용한다.
제안 방법
- 냄새제거기의 적용실험은 1월 15일에 1차 실험과 6월 17일의 2차실험을 실시 했다. 1차실험에는 공기를 이용한 오존발생기를 사용하였고 2차실험에는 산소발생기를 적용하여 보다 고농도의 오존을 적용하였다.
- 본 연구의 최종 목표는 돈사 내에서, 돼지 분뇨 등에 의해 발생되는 악취가 외부로 방출되는 것을 방지하는 환기 시스템 개발에 있다. 개발하고자하는 돈사 배출가스 정화 시스템의 분진제거는 고압분진제거기를 이용한다. 악취의 탈취와 살균을 위해 오존을 이용한 악취처리 반응조를 설치하여 돈사 배출시의 공기를 정화시키고, 최종말단에는 오존을 환원시키는 장치를 설치하여 정화된 공기에 오존이 잔존하지 않도록 한다.
- 냄새제거기의 적용실험은 1월 15일에 1차 실험과 6월 17일의 2차실험을 실시 했다. 1차실험에는 공기를 이용한 오존발생기를 사용하였고 2차실험에는 산소발생기를 적용하여 보다 고농도의 오존을 적용하였다.
- 또한 기존의 오존발생기는 진공관형태가 주를 이루었는데 진공관형태는 수명이 짧고 사용 중 간극의 변화에 따라 발생 효율이 떨어진다. 두 번째 방법은, 본 연구에서 사용하고자하는 방법으로써, 관형 플라즈마 방식으로 수명이 길고 사용 중 간극의 변화가 없는 고농도의 제품을 사용하고 잔유오존을 환원하여 배출하는 시스템을 사용하고자 한다. 본 연구의 최종 목표는 돈사 내에서, 돼지 분뇨 등에 의해 발생되는 악취가 외부로 방출되는 것을 방지하는 환기 시스템 개발에 있다.
- 본본 과제의 개발 내용은 직접 악취물질을 제거하는 플라즈마 발생기를 이용한 오존발생기의 개발 및 오존발생기를 이용한 반응조개발과 미세분진 제거 시스템 개발로 이루어지며 개발된 시스템을 실험은 1차실험과 본 실험을 수행하였다.
- 반응조는 투입된 오존과 오염물질이 잘 반응되도록 개발한 시스템으로, 기존의 오존 사용하는 곳에서 미반응으로 인한 잔류 오존 때문에 문제가 많이 발생하였다. 본 연구에서 개발한 반응조는 오존과 오염물질이 잘 반응되도록 기체가 서로 잘 섞일 수 있게 설계하였다. 이 반응조는 2번에 걸쳐서 개량, 제작되었다.
- 본본 과제의 개발 내용은 직접 악취물질을 제거하는 플라즈마 발생기를 이용한 오존발생기의 개발 및 오존발생기를 이용한 반응조개발과 미세분진 제거 시스템 개발로 이루어지며 개발된 시스템을 실험은 1차실험과 본 실험을 수행하였다.
- 실제 적용하여야 할 환경은 상당한 분진이 예상되므로 분진을 제거하기 위한 미세 분진제거 시스템을 제작하였다. 분진제거 방식은 필터를 사용하여하여 분진을 제거하고 필터의 분진은 수세노즐에 의한 수처리 방식을 사용하였다.
- 개발하고자하는 돈사 배출가스 정화 시스템의 분진제거는 고압분진제거기를 이용한다. 악취의 탈취와 살균을 위해 오존을 이용한 악취처리 반응조를 설치하여 돈사 배출시의 공기를 정화시키고, 최종말단에는 오존을 환원시키는 장치를 설치하여 정화된 공기에 오존이 잔존하지 않도록 한다. 이러한 시스템은 덕트로 구성되어 실내에 설치될 수 있음으로서 시스템의 수명을 길게 하는데도 좋은 역할을 할 수 있다.
- 측정 위치는 주변시설 등에 의한 영향과 부착물 등으로 인한 측정 장애가 없고, 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있다고 판단되는 곳을 선정하였으며, 기본적으로 시설의 실내와 1층과 2층의 공기배출 환풍기 장소를 선정하였다. 측정시간은 AM 10:00-PM 05:00 사이에 실시하였으며, 중앙부 바닥으로부터 1.2 m 높이에서 측정하였다.
대상 데이터
- 본 조사는 2008년 1월 15일 충남 논산 인근 지역의 돈사를 대상으로 공기 중 바이오 에어로졸을 대상으로 공기 오염 미생물을 측정하였다. 측정 위치는 주변시설 등에 의한 영향과 부착물 등으로 인한 측정 장애가 없고, 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있다고 판단되는 곳을 선정하였으며, 기본적으로 시설의 실내와 1층과 2층의 공기배출 환풍기 장소를 선정하였다.
- 본 조사는 2008년 1월 15일 충남 논산 인근 지역의 돈사를 대상으로 공기 중 바이오 에어로졸을 대상으로 공기 오염 미생물을 측정하였다. 측정 위치는 주변시설 등에 의한 영향과 부착물 등으로 인한 측정 장애가 없고, 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있다고 판단되는 곳을 선정하였으며, 기본적으로 시설의 실내와 1층과 2층의 공기배출 환풍기 장소를 선정하였다. 측정시간은 AM 10:00-PM 05:00 사이에 실시하였으며, 중앙부 바닥으로부터 1.
이론/모형
- 실제 적용하여야 할 환경은 상당한 분진이 예상되므로 분진을 제거하기 위한 미세 분진제거 시스템을 제작하였다. 분진제거 방식은 필터를 사용하여하여 분진을 제거하고 필터의 분진은 수세노즐에 의한 수처리 방식을 사용하였다.
성능/효과
- 공기청정 장치를 가동하기 전 돈사 내 대기오염 농도를 측정한 결과 오존 0 ppm, 암모니아 15 ppm, 황화수소 0.6 ppm이었으며, 미생물의 오염도는 보통 영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수가 12개로 분리되었다.
- 돼지분변을 배양한 결과 대장균(Escherichia coli 1), Proteus vulgaris group 같은 동물의 장관내 상재균으로 동정되었으며, 돼지단독 및 사람 피부염증을 일으키는 돼지단독균(Erysipelothrix rhusiopathiae)으로 의심되는 세균이 분리되었다.
- 전압 100V에서 산소 2 (ℓ/min), 오존 100%( 11.2 g/m3)로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.70 ppm, 암모니아는 0 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 28개로 관찰되었다.
- 전압 100V에서 산소 2 (ℓ/min), 오존 60% (8.7 g/m3)로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.35 ppm, 암모니아는 6 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 17개로 관찰되었다.
- 전압 100V에서 산소 2(ℓ/min), 오존 30% (6.3 g/ m3) 로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 0.98 ppm, 암모니아는 6 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 16개로 관찰되었다.
- 전압 100V에서 산소 3 (ℓ/min), 오존 100%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.99 ppm, 암모니아는 8 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 17개로 관찰되었다.
- 전압 100V에서 산소 3 (ℓ/min), 오존 30%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.07 ppm, 암모니아는 11 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 22개로 관찰되었다.
- 전압 100V에서 산소 3 (ℓ/min), 오존 60%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.47 ppm, 암모니아는 10 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 25개로 관찰되었다.
- 전압 120V에서 산소 2 (ℓ/min), 오존 100%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.08 ppm, 암모니아는 7 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 29개로 관찰되었다.
- 전압 120V에서 산소 2 (ℓ/min), 오존 30%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 0.64ppm, 암모니아는 14 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 27개로 관찰되었다.
- 전압 120V에서 산소 2 (ℓ/min), 오존 60%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 0.85 ppm, 암모니아는 10 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 15개로 관찰되었다.
- 전압 120V에서 산소 3 (ℓ/min), 오존 100%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.28 ppm, 암모니아는 6 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 41개로 관찰되었다(표1).
- 전압 120V에서 산소 3 (ℓ/min), 오존 60%으로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 1.00 ppm, 암모니아는 9 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 43개로 관찰되었다.
- 전압 120V에서 산소 3(ℓ/min), 오존 30%로 설정하여 공기청정 장치를 가동했을 때 오존은 0.69 ppm, 암모니아는 10 ppm, 황화수소는 0 ppm으로 측정되었으며, 보통영양한천배지에서 전체 미생물의 평균 집락 수는 42개로 관찰되었다.
후속연구
- 시설의 규모와 준공시점, 기타 여러 환경조건의 차이가 미생물의 수와 균종에 영향을 주었을 것으로 사료되며, 앞으로 계절별, 집단 특성별 조사가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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