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편백의 가지치기 잎에서 추출한 피톤치드에 의한 포름알데히드 제거
김명호,곽화옥 한국폐기물자원순환학회 2013 추계학술연구발표회 Vol.2013 No.-
각종 건축재료 등의 실내공기오염원에서 발생되는 유해물질과 밀폐성으로 인한 환기미비가 실내 공기오염을 유발하여 건강에 악영향을 미칠 수 있으며, 오염물질에 따라 실외보다는 실내 공기질이 더 좋지 않은 경우도 많다. 특히 실내 공기질에 영향을 미치는 건강상의 악영향 물질의 대표적인 포름알데히드, 휘발성 유기화합물, 석면, 중금속 등의 다양한 화학물질이 거론되고 있다. 이 중 포름알데하이드는 새집증후군 등 실내 공기질에 영향을 미치는 매우 중요한 유해인자로 알려져 있다. 신축 건물이나 리모델링한 기존 주택의 페인트, 벽지, 바닥재, 가구류, 건축자재 등에서 포름알데히드 물질이 발산되면 두통, 알레르지, 코막힘 등 거주자의 건강에 이상을 주거나 각종 질병에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 편백의 가지치기로 발생한 편백나무 잎을 절단기를 이용하여 5 ~ 20 mm 크기로 맞춘 후 수증기 증류법으로 추출한 순수 피톤치드로 포름알데히드 제거 효과를 실험하였다. 실험에 사용하기 위해 아크릴로 제작된 그림 2로 용적이 0.008 m3(가로 20 cm * 세로 20 cm * 높이 20 cm)이고, 측정실내 온도는 25℃ ~ 30℃로 HCHO 검지관을 준비하여 양쪽 끝을 절단하여 그림 1과 같이 가스텍을 이용해 일정량의 시료 가스를 흡인하면, HCHO 검지제와 즉각 반응을 일으켜 입구쪽부터 변색 끝 부분 눈금에 의해 농도를 판독하여 측정하였다. 포름알데하이드 초기 농도를 일정하게 조절한 후 추출된 편백 정유 피톤치드 5 ~ 20 mL를 주입하고 시간의 흐름에 따라 포름알데하이드 가스의 농도변화를 측정하여 그림 3에 나타내었다. 포름알데하이드 초기 농도를 50 ~ 150 ppm를 단계적으로, 시간은 30분부터 1시간 흐름 간격으로 5시간 분석한 결과 제거율은 24% ~ 50%까지 제거된 것으로 분석되어 편백나무 잎의 추출액인 피톤치드가 포름알데히드 제거에 우수함을 알 수 있었으며 실내 공질의 효율성이 있는 것으로 분석되었다.
MSW소각로의 산소(O2)농도 저감을 위한 2차송풍량 효율 특성
김명호,송현석 한국폐기물자원순환학회 2013 추계학술연구발표회 Vol.2013 No.-
K시의 소각장은 2000년 5월 시험가동으로 2기(스토거방식) 처리시설로 400ton/day의 생활쓰레기를 처리하면, 계통도는 쓰레기 반입, 쓰레기크레인, 소각로, 페열보일러, 반건식반응탐, 백필터, 탈질설비, 증기터빈발전기, 연돌소각처리 등으로 처리 하며, 소각과정에서 생성되는 폐열을 회수, 증기를 발생시켜 이 증기를 이용해서 장내 열원 및 소비전력을 보충하는 설비시설을 갖추고 있다. 그러나 그림 1과같이 사용 후 4 ~ 5년 후 부터는 산소농도가 증가하여 최근 3년간 급격히 상승해지고 있는 추세이며 2호기의 산소농도가 1호기 보다 높아지고 있어 배기가스 중 CO, SOx, HCl, NOx의 농도는 증가 하는 것으로 나타나고 있다. 본 연구는 소각로의 적정공기량을 투입하여 산소농도를 낮추어 대기배출 농도를 저감하기 위한 연구이다. 산소농도가 너무 높거나 너무 낮아도 문제가 되며 산소농도가 너무 높을 경우 모든 측정항목에 영향을 줌으로서 세심한 관심이 필요하다. 산소농도만 제어를 잘하면 CO는 물론 다른 항목의 제어 관리도 빨리 대처를 할 수 있다. 운전 중 가장 안정적인 범위는 이론상으로는 7 ~ 9%이나, K시의 소각설비는 10년 이상 운영으로 그 동안에 많은 변화가 있어 산소농도는 약 9 ~ 13%로 높게 분석되었다. 1차 연소공기는 연소과정에는 직접적으로 영향을 주지만 연소실 내부의 유동장에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 알려져 있고, 반면에 2차 연소공기는 불완전 연소물질의 2차 연소실에서의 연소를 촉진시키는 역할뿐만 아니라 연소실 내부의 유동형태를 크게 변화시키므로 미분입자의 이원방지, 화염높이의 적정유지, 연소가스 농도의 균일화 등 연소실내부의 연소상황을 제어하는 역할을 수행한다는 연구 문헌을 중심으로 본 연구 내용은 2차송풍량을 산소농도에 비례하여 송풍량이 자동으로 조절되어 소각로 내에 과잉송풍량이 들어가지 않고 산소농도에 맞게 송풍량을 주입하는 방법으로 DCS 프로그램을 보완하였다. 그 결과 그림 2와 같이 대기배출 가스의 농도가 전년도에 비해 감소하였으며 약품사용량도 감소한 것으로 나타났다.