악취 저감 시설은 배출가스 중 악취 물질을 제거하여 생활환경 피해를 예방하기 위한 대기 방지시설입니다.
엄밀히 말하자면 법적인 대기 방지시설은 아니지만, 통념상 대기 중에 있는 오염물질을 제거한다는 의미로 대기 방지시설이라고 분류하겠습니다.
그동안 포스팅해 온 방지시설들과 다르게 악취 저감 시설은 '악취방지법'에 규제받습니다.
(통합 환경 허가를 받으신 분들은 이미 포함입니다.)
이 글에서는 악취 저감 시설의 원리 및 종류, 제거 대상 물질과 효율, 설계 요인, 관리 요인들을 정리하겠습니다.
1. 악취 저감 시설의 개념과 적용 목적
악취 저감 시설은 사업장, 폐수처리시설, 음식물 처리시설 등에서 발생하는 악취 성분을 공기 중으로 배출하기 전에 제거하거나 저감하기 위한 설비입니다.
악취가 인체에 직접적인 독성을 나타내지 않더라도 불쾌감, 민원, 작업환경 악화 등의 문제를 유발할 수 있어서 '악취방지법' 등 악취 관련 법령에 따라 관리 대상이 됩니다.
적용 대상과 배출 허용 기준은 사업장 규모, 배출 공정, 주택 인접 여부 등에 따라 달라질 수 있어서 최신 기준은 법령, 고시 등에 따라 확인하셔야 합니다.
(인허가 받으신 분들은 허가 결과에 명시된 기준을 준수하여야 합니다.)
2. 악취 저감 시설의 기본 원리
악취 저감 시설은 물리적, 화학적, 생물학적 방법을 통해 악취 물질을 제거할 수 있는데, 주요 원리는 다음과 같이 구분됩니다.
- 물리적 처리(흡착) : 활성탄과 같은 다공성 물질에 악취 성분을 부착시켜 제거하는 방법
- 화학적 처리 : 산화, 중화, 분해 반응을 통해 악취 성분을 무취 또는 저취 물질로 전환하는 방법
- 생물학적 처리(분해) : 미생물을 이용하여 악취 성분을 이산화탄소와 물 등으로 분해하는 방법
처리 방법을 선택할 때에는 배출가스의 성상, 농도, 유량, 온도 등을 종합적으로 고려하여 선택하면 됩니다.
3. 악취 저감 시설의 주요 종류와 특징
① 흡착식 악취 저감 시설
흡착식 시설은 활성탄, 제올라이트 등의 흡착제를 사용하여 악취 물질을 제거합니다.
구조가 비교적 단순하고 초기 설치가 용이하다는 게 장점이나, 흡착제가 포화하면 교체가 필요하고 고농도 악취나 수분이 많은 가스에는 효율이 저하되어 악취 저감 효과가 많이 떨어집니다.
하지만 장점이 커서 가장 많이 사용되는 처리 방법입니다.
② 흡수식 악취 저감 시설
흡수식 시설은 세정 탑을 이용하여 악취 성분을 세정액에 용해하는 방식입니다.
산성 또는 알칼리성 세정액을 사용하여, 특정 악취 물질을 선택적으로 대응할 수 있습니다.
운전 조건에 따라 효율 편차가 발생하기도 하며, 폐수로 전화되어 폐수 처리가 함께 고려되어야 합니다.
③ 생물학적 악취 저감 시설
바이오 필터, 바이오 스크러버 등이 대표적인 생물학적 시설입니다.
미생물이 악취 성분을 분해하므로 친환경적이고 운영 비용은 낮은 편입니다.
다만 온도, 습도, 미생물 영양염 관리가 매우 중요하며, 초기 안정화 기간이 필요하고, 미생물에 문제가 발생했을 때에는 미생물 안정화 기간이 다시 필요하다는 단점이 있습니다.
4. 악취 저감 시설의 제거 물질
악취 저감 시설에서 주로 제거하는 물질은 암모니아, 황화수소, 메틸메르캅탄, 트라이메틸아민 등입니다.
시설 종류와 운전 조건에 따라 제거 효율은 상이할 수 있으며, 일반적으로 다음 범위와 비슷합니다.(관련 문헌 참고)
| 구분 | 주요 제거 물질 | 제거 효율 |
| 흡착식 처리 | 황화수소, 유기황 화합물 | 70~95% |
| 흡수식 처리 | 암모니아, 황화수소 | 80~98% |
| 생물학적 처리 | 복합 악취 물질 | 85~99% |
5. 악취 저감 시설의 설계 요인
악취 저감 시설 설계 시에는 배출가스 유량, 악취 물질 농도, 목표 제거 효율, 체류 시간 등이 주요 요인으로 고려됩니다.
각 처리 방법별 대표적인 산정 식은 다음과 같습니다.
- 흡착식 시설 : 흡착제량 산정 식
필요 흡착제 량(Wa) = 배출가스 유량(Q) * 악취 물질 농도(C) * 운전 시간(T) / 흡착 용량(Wc)
- 흡수실 시설 : 체류시간 산정 식
흡수식 시설에서는 접촉 효율 확보를 위해 가스 체류 시간이 중요합니다.
체류 시간(T) = 탑 내부 유효 부피(V) / 배출가스 유량(Q)
- 생물학적 시설 : 유기물 부하량 산정 식
유기물 부하량 기준을 설정하고 초과하지 않아야 미생물이 처리하여 예상 배출 허용 기준 이내로 배출할 수 있습니다.
유기물 부하량 = 아취 물질 유입량 / 반응조 부피
6. 악취 저감 시설의 점검 방법
악취 처리 방법에 따라 관리 요인이 상이하며, 주요 관리 요인은 다음과 같습니다.
- 흡착식 시설 : 흡착제 포화 여부를 정기적으로 점검하고, 압력 손실 증가 시 교체 주기를 검토해야 합니다.
- 흡수식 시설 : 세정액의 pH, 농도, 순환 상태를 관리하고, 슬러지 및 폐수 발생 여부를 확인해야 합니다.
- 생물학적 시설 : 미생물 활성 유지를 위해 온도, 습도, 영양염 상태를 점검하여 조치하여야 합니다.
공통적으로는 배출구 악취 농도 측정, 설비 누설 여부 확인, 송풍기 및 덕트 점검이 필요합니다.
7. 악취 저감 시설 실무 시 참고 사항
악취 저감 시설은 단순 설치만으로 충분하지 않으며, 실제로 처리가 가장 어려운 물질 중의 하나입니다.
배출 특성에 맞는 방식을 선택하고 정상적인 가동을 위해 지속적인 관리가 필수적인데요,
그중에서도 특히 생물학적 시설은 실외에 설치될 경우 미생물 활성 온도를 유지해 주는 게 중요합니다.
보다 자세한 내용은 기본 이론 정리 후에 종류별로 세부 내용을 정리하도록 하겠습니다.