폐쇄순환 흐름형 재생공정을 적용한 세탁 VOCs 배출 저감 및 회수 시스템 개발

국문 초록 (Abstract)

휘발성유기화합물(Volatile organic compounds, VOCs)은 다양한 경로를 통해 대기로 배출되는데, 유기 용제 사용에 의해 배출되는 양은 국내 VOCs 배출량의 54%를 차지한다. 세탁소는 유기용제를 사용하는 도심 시설 중 하나로써, 수천 ppmv 이상의 고농도 VOCs를 간헐적으로 배출하는 특징을 갖는다. 본 연구는 세탁물 처리 용량 30 kg 미만의 소규모 세탁시설의 건조 과정에서 대기로 배출되는 VOCs를 저감하기 위해 응축과 흡착이 결합된 공정을 개발하였다. 본 공정은 폐쇄순환 흐름에 의한 흡착제의 정기적인 재생을 통해 반복적인 사용이 가능하도록 설계되었다. 실험실 파일럿 규모 운전 결과, 본 공정 미적용 시에 세탁물 건조기 배출가스에서 4,000 ppmv를 상회하였던 총휘발성유기화합물의 농도는 본 공정 적용 시에 60ppmv 이하로 감소하여 98.5%의 저감 효율을 보였다. 흡착기 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 30회 흡착/탈착의 반복 운전에도 성능에 문제가 없음을 확인했다. 또한, 실제 운영 중인 세탁소에 본 공정을 설치하여 성능을 시험한 결과, 실험실 파일럿 규모의 실험과 유사한 성능을 보임을 확인했다(VOCs 저감 효율 98% 이상). 마지막으로, 본 공정의 운전을 통해 오존과 이차에어로졸 생성을 각각 90.4%, 95.9% 줄일 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 수행한 결과, 응축과 흡착을 통합한 본 VOCs 저감 공정이 고농도의 VOCs를 배출하는 소규모 세탁시설에 적용 가능함을 확인하였고, 또한 높은 VOCs 저감 효율로 반복적 운전이 가능함을 확인하였다.