1. 연구개발결과

가) 최종목표
하․폐수 처리시설로부터 발생되는 악취물질을 전자빔 가속기를 이용한 라디칼 고도산화 기술과 CFS(Cross Flow Scrubber) 시스템의 접목을 통한 하이브리드 제어 기술 개발

1. 라디칼 고도산화 단일/복합 악취물질의 제어 기술개발
- 경제적인 전자빔 흡수선량 10kGy 이하
- 악취물질 제어효율 90% 이상
- 처리용량 100m3/hr 이상
- 체류시간 5sec 이하

2. CF 스크러버를 이용한 악취 잔여 물질의 제어 기술 개발
- 잔류물질 제거
- 에어로졸 등 제거
- 처리용량 100m3/hr 이상

나) 개발 내용 및 결과
본 연구에서는 염색폐수처리시설에서 발생된 악취물질들을 2단계 과정을 통하여 제어하고자한다. 1단계 과정에서는 라디칼고도산화 반응을 이용하여 악취물질들을 제어하며, 2단계 제어과정에서는 CF스크러버를 이용하여 잔여물질을 흡수하는 과정으로써 악취물질들은 라디칼 고도산화반응을 통하여 분해되는데 이 때 발생하는 미분해 악취물질, 에어로졸 등을 세정액에 스크러빙 하여 제거시키는 원리를 이용한 공정이다.

 

이러한 2단계 제어과정을 하나의 시스템으로 연결함으로써 신속하고 높은 효율로 악취의 제어가 가능하게 된다. 수평교차식 세정장치(Cross Flow Scrubber, 이하 CF스크러버)의 세정수 공급은 폐수처리공정의 처리수를 이용하고 세정수는 다시 폐수처리공정으로 반송하여 처리하므로 추가적인 세정수 공급비용과 2차처리비용이 절약되어 경제적이다.

다) 개발기술의 특징 및 장점
본 시스템은 염색폐수처리공정에서 발생되는 악취물질을 처리하기 위하여 라디칼고도산화공정과 세정공정을 연계한 하이브리드공정을 적용하였다.

이 공정은 전자빔에서 발생된 전자가 대기중에 존재하는 수분, 이산화탄소, 질소, 산소등과 반응하여 다량의 라디칼이온을 생성시키는 원리를 이용한 것인데 이때 생성된 라디칼이온은 산화력이 매우 강력하여 2초미만의 짧은시간에 악취물질을 산화-분해시켜 오존과 에어로졸 같은 부산물로 변환시킨다.

 

이러한 부산물들은 세정공정을 거치면서 라디칼고도산화 공정에서 발생된 부산물이 처리되며, 세정공정을 통하여 정화된 잔류오존을 이용하여 폐수처리 방류수에 고도산화기술(오존접촉산화조)을 접목하여 수질을 개선할 수 있다. 또한 기존의 기술과 차별화되도록 본 연구진만의 독특한 기술을 세정공정에 접목하였으며, 처리한 폐수는 다시 폐수처리장으로 유입하여 재처리하는 시스템으로 오염물질이 배출되지 않는 청정공정이라 할 수 있다.

라) 기대효과
라디칼고도산화공정과 CF스크러버공정을 연결한 기술은 상온에서도 적은 에너지로 운영이 가능하며, 다양한 종류의 악취물질에 대한 적용이 가능하다. 라디칼 발생장치는 매우 빠른 시간 (10-8 ∼ 10-1초)에 반응이 이루어지므로 대용량 제어가 가능하고 구성이 간단하여 소요되는 부지의 면적이 적으며, 소모품이 발생치 않아 다른 제어시설에 비하여 장치 운영비용이 낮다는 장점이 있다. 따라서 본 연구가 성공적으로 수행되면 공공성이 큰 하․폐수처리시설 및 각종 산업체의 하․폐수처리시설에서 발생되는 악취 문제를 경제적이고 효과적으로 해결할 수 있는 원천기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

마) 적용분야
-하․폐수처리시설 등의 환경기초시설 및 일반사업장의 악취 제어에 적용
-음식물 쓰레기, 분뇨처리시설, 축산 악취 및 각종 산업체의 악취 배출원에 대해 적용
-RTO, RCO, 바이오필터, 촉매 등의 운전비용 대비 1/5 ∼ 1/10로 감소효과로 대체시설로 활용

 

[원문 파일첨부 참조]