작업환경 개선을 위한 바이오필터의 악취저감 연구

Abstract

본 연구는 2008년 3월 5일부터 11월 27일까지 환경기초시설 중 바이오필터가 설치된 26곳에서 주요 악취물질 6종을 중심으로 배출특성 및 폴리에테르계 폴리우레탄 담체를 적용한 바이오필터의 처리효과를 분석하였다. 또한 공기희석관능법 측정이 어려운 경우 기기분석 값을 이용하여 복합악취 희석배수 추정치를 산출해 작업자들이 감각적으로 느끼는 영향을 예측, 수치화 하고자 악취강도(OI), 악취지수(OQ), 복합악취 희석배수(DF)의 상관관계를 파악하여 다중회귀식을 도출하였다. 본 연구 결과를 요약 정리하면 다음과 같다. 분석대상 중 배출물질의 평균농도가 강한 악취세기 3도를 초과하는 것은 암모니아, 황화수소, 메틸메르캅탄, 트리메틸아민으로 악취의 주요 원인물질로 나타났고, 바이오필터 처리 후 암모니아, 황화메틸, 이황화메틸은 취기를 감지할 정도의 악취세기 1도, 황화수소, 메틸메르캅탄, 트리메틸아민은 악취세기 2도 정도로 나타났다. 평균처리율은 악취지수(OQ) 96.52%, 복합악취 희석배수(DF) 95.5%이고 대부분의 시설에서 처리 후 악취강도(OI)는 악취세기 2도에 해당하는 11.9보다 낮은 결과를 나타냈다. 바이오필터 처리 후 각각의 시설물에 대한 악취물질 제거율은 하수처리장 95.6%, 분뇨처리장 94.5%, 음식물 쓰레기처리장 96.3%, 폐수처리장 94.1%, 축분 혼합처리시설 97.7%, 농어촌 폐기물처리장 97.0%, 농산물 쓰레기처리장 97.1%, 도시 쓰레기처리장 92%로 전체 시설물의 평균 악취물질 저감효율은 95.5%로 나타났다. 조사시설 중 농산물 쓰레기처리장을 제외한 모든 시설에서 암모니아와 황화수소는 대표적 악취물질로 작용하고 있는데 암모니아 평균 발생농도는 3.38ppm으로 눈에 영향을 줄 최소한계치 농도에 근접했으나 바이오필터 처리 후에는 평균농도가 0.11ppm으로 최소감지농도인 0.1ppm 수준으로 낮아졌다. 황화수소 평균 발생농도는 두통유발과 기도에 영향을 끼치는 농도에 근접한 1.82ppm이지만 바이오필터 처리 후의 평균농도는 0.0121 ppm으로 감소되었다. 두 물질 모두 바이오필터 처리 후에는 평균농도가 미국 독성물질 질병등록국(ATSDR)에서 규정된 단기간 흡입시 최소위험농도(MRL) 이내로 조사 되었다. 개별적인 악취농도로 작업자들이 감각적으로 느끼는 영향을 예측하고 수치화하기 위하여 악취지수(OQ), 악취강도(OI) 그리고 복합악취 희석배수(DF)의 상관성 평가로 얻어진 다중회귀식은 Log(DF)= 0.410 + 0.692OQ + 0.014OI 이다. 악취지수(OQ)와 상관성은 악취강도(OI) 0.91, 복합악취 희석배수(DF)는 0.97로 나타났고 악취강도(OI)와 복합악취 희석배수(DF)의 관계는 0.90으로 나타났다. 이상의 연구결과, 바이오필터를 이용한 저농도 악취물질 처리는 환경기초시설에서 타 방지시설의 악취제거 및 효과를 규명하는데도 유용한 자료로 사용될 것으로 판단되었고 작업자들의 악취문제 해결에 많은 도움을 줄 것으로 사료되었다.