동물 축사, 폐수 및 하수처리장, 피혁공장, 생선처리시설 등에서 주로 발생하는 암모니아(NH$_3$) 및 트리메틸아민(($CH_3$)$_3$N)과 같은 악취 물질 제거에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 악취 물질에 대한 처리 기술에는 직접 산화법, 고온 연소법, 효소분해법, 흡착법, 촉매 산화법, 플라즈마 제거법 등과 같은 악취 물질을 분해 제거하는 방법과 단순히 악취를 은폐시키는 마스킹법이 있다. (중략)
초임계 이산화탄소를 이용하여 커피의 악취 성분을 제거하였고, 탈취된 커피로부터 에스프레소 방식으로 커피음료를 만들어 대조군과 제거 효율을 비교하였다. 커피의 대표적인 다섯 가지 악취 성분을 대상으로 GC를 이용하여 분석하고 탈취 효율을 측정하였다. 초임계 이산화탄소는 압력과 온도의 영향을 받아 밀도와 용해도가 변화하고 이로써 용해력이 변화하기 때문에, 압력과 온도의 최적화 실험을 하였고 그 결과 350 bar, 70$^{\circ}C$의 조건에서 커피 악취 성분이 최대로 제거됨을 알 수 있었다. 탈취된 커피 분말로부터 에스프레소 방식으로 추출된 커피 음료의 향 성분을 변형된 헤드스페이스법으로 수거하여 분석하였다. 그 결과 초임계 탈취 (deodorized)된 커피 분말에서 발생된 악취 성분은 탈취하지 않은 커피 분말에서 발생된 악취 성분보다 총 73% 감소한 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 천연피혁제조공장에서 발생하는 대표적인 악취성분인 황화수소, 암모니아 및 benzene을 활성슬러지에서 획득한 혼합균주와 황산화균인 Thiobacillus sp.IW가 동시에 접종된 생물막반응기를 이용하여 효과적으로 제거하고자 하였다. Benzene의 경우 단일 및 복합성분의 악취에 대해 90%의 제거효율을 유지하였고, 암모니아는 99%의 아주 우수한 제거효율을 나타내었으나, 황화수소의 경우 처리효율은 85%정도로 다른 성분에 비해 낮았다.
퇴비 공장에서 발생하는 대표적 질소계 악취가스인 암모니아를 제거하기 위해 퇴비발효장에 바이오필터를 설치하여 암모니아와 대표적 유황계 악취가스인 황화수소에 대한 제거성능을 조사하였다. 퇴비공장의 악취가스 발생은 현장의 날씨 및 퇴비 상태, 퇴비교반기의 가동여부에 따라 많은 영향을 받게 되며, 발생되는 악취의 농도는 약 2배까지 차이를 보였다. 그리고 수용성 취기를 효과적으로 제거하기 위해 수세 방식의 전처리조를 가동함으로써 암모니아의 제거능을 약 3배 이상 향상시킬 수 있었다. 바이오필터의 장기안정성을 조사하기 위해 일정한 풍량조건(SV=500h-1) 하에서 약 100일간 가동한 결과 미생물들의 순치기간은 약 30일이었으며. 이후 탈취능은 안정화되었다. 안정화가 이루어진 후 암모니아와 황화수소의 제거율은 각각 95%이상. 97%이상 유지할 수 있었다. 100$\textrm{m}^3$/min의 풍량을 처리하는 퇴비공장용 바이오필터의 전기 소비량은 약 80㎾h/일이었고, 용수 소비량은 80~100ι/일이었다. 결과적으로 퇴비장에서 발생되는 악취를 제거하기 위해 바이오필터를 적용할 경우 탈취능이 우수할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 효과적일 것으로 판단되었다.
악취 물질은 주로 피혁공장, 화학공장, 유지공장, 슬러지처리장 등에서 발생하며 작업장 내의 근로자뿐만 아니라 인근 지역주민들에게 정신적인 불쾌감을 주는 동시에 인체에 매우 유해한 물질들이다. 이들 악취물질중 유황화합물질로는 황화수소, 머켑탄류가 있으며 아주 적은 농도에서도 악취를 느낄 수 있고 자극이 매우 심하다. 특히, 황화수소와 메틸머켑탄은 거의 모든 악취의 주요 원인물질로서 작업현장 내에 혼합물질로 존재하며, 쾌적한 작업환경을 위해서는 이들의 처리가 반드시 필요하다. (중략)
악취 발생원은 하수ㆍ분뇨처리장, 매립지 등 각종 환경기초시설에서부터 석유화학단지, 각종 산업시설, 그리고 농촌의 축사에 이르기까지 우리 생활주변에 널리 분포되어 있다. 탈취시설은 일반적으로 분뇨처리장을 제외하고는 보편화되어 있지 않으며, 특히 일반 농촌 축사의 경우는 탈취 시설이 전무한 상태로서 축사에서 발생하는 악취로 인한 주민 민원 발생이 증가하고 있다. 특히 축분의 대사과정에서 주로 발생되는 악취인 암모니아는 강한 악취성분의 하나로 배설된 분뇨에서 미생물의 유기물 분해에 의해 암모늄이 생성되고, 생성된 암모늄은 암모니아 가스로 대기중으로 휘산되어 강한 악취를 발생시킨다.$^{1)}$ (중략)
이 연구는 복합발효미생물을 이용하여 유수지 악취 제거와 유수지 토양에 흡착된 오염물질의 정화효과를 확인하고, 현장 적용성 시험을 바탕으로 토양오염 정화시스템을 개발하기 위한 것이다. 토양 내에 침전된 유기오염물질을 분석하여 악취유발 원인과 토양오염 물질을 확인하였다. 개발된 복합발효미생물과의 혼합발효를 이용하여 악취와 오염물질을 분해하는 것이 가능함을 확인하였으며, 유수지 오염토의 물리 화학적 구성과 토양에 흡착된 오염물질을 확인하여 악취의 원인을 규명하였다. 또한, 복합발효미생물과 유수지토의 혼합실험을 통해 혼합방법에 따른 오염물질 제거효율을 분석하였다. 아울러, 복합미생물을 이용한 악취 제거 방법은 한 종류의 미생물을 이용하는 것보다 오염 제거에 효과적임을 확인하였다. 복합발효미생물을 이용한 방법은 자연정화처리 방법에 비해 악취농도가 2.5배 저감하는 것으로 측정되었으며, 토양으로부터 배출된 간극수의 수질이 개선된 것으로 나타났다. 또한, 복합발효미생물과 유수지 혼합토의 교반실험에서 토양입자 표면에 흡착된 구리와 납이 각각 65%와 66%로 저감되는 것을 확인하였으며, 유기물인 TPH 성분은 85%의 저감 효과가 있는 것을 확인하였다. 복합미생물을 이용한 유수지 오염토의 복원은 교반과 혼합비에 대한 기초자료 축적을 통해 악취와 토양오염을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장기적인 정화시스템을 개발하고 적용할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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