과제명

안산ㆍ시흥 스마트허브 내 다량 취급 유기화합물질의

흡수 & 흡착능 검증

연구기간

2013. 3 ~ 2013. 12  (10 개월)

사업비

60백만원

성과산출부분

정책반영(O), 조사연구( ), 기술개발( ), 기타( )

연구목적

및 목표

○ 안산ㆍ시흥 스마트허브 내 대기 및 악취처리 방지시설로 가장 많이 설치되어 있는 흡수시설과 흡착시설들의 오염물질의 처리능력을 data base화하고, 해당설비의 효율을 예측하여 방지시설의 선정 및 운영시 효율적인 판단의 자료로 활용하도록 함

연구 내용 및 결과

[연구내용]

○ 방지시설에서 사용되는 흡수/흡착제의 오염물질별 제거 특성 및 효율평가

○ 방지시설별/오염물질별 처리효율 데이터베이스 구축

○ 방지시설의 선정 및 운영시 판단자료로서 데이터베이스의 활용 방안 개발

[연구결과]

○ 현황파악 및 문제점 도출

- 활성탄방지시설의 경우 대부분 부적합한 활성탄으로 운영하고 있으며, 복합악취가 배출허용기준을 초과하고 처리효율도 낮았음.

구 분	요오드가	복합악취 처리효율(%)	THC 처리효율(%)
평 균	365	25	42

※ 2013년도 시흥센터 기술지원 결과참고 (18개업체 활성탄흡착탑 분석)

- 흡수에 의한 시설 역시 90%이상의 시설이 연간 12회 미만의 교체주기를 가지고 있으며 50%에 해당하는 업체는 연간 4회 미만의 교체주기를 가지고 있음.

- 이러한 문제를 해결하기 위하여 방지시설의 효율을 신뢰성 있게 예측하는 것이 중요하나, 실제로 흡수/흡착제의 처리능력에 대한 자료가 부족함.

○ 주요물질 선정 및 프로그램 개발

- 안산시화 스마트허브에서 다량 배출되는 8개 화합물(톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 아세트산가스 등)을 포함하는 전산모델(database)을 구축

- 국산흡착제의 평형흡착량들을 측정하고, 실험실 결과와 실제현장에서의 pilot 운전 결과를 비교하면서 현실에 적합한 모델 수립

[흡착장치 및  페인트 회사 현장 파일롯트 시험]

연구 내용 및 결과

- 흡착제 교체주기 선정시, 흡착탑에서 배출되는 다성분계 화합물의 파과곡선을 예측하여 교체주기를 보다 정확하게 산정하게 함으로써 흡착탑의 조기파과 문제에 대처할 수 있게 되었음.

구 분	기존계산법	모델 이용시	파과순서
도장공정	49일	8.4일	MEK, xylene, toluene
제약공정	70일	4.5일	acetone, MC, toluene

- 흡수탑 설계 프로그램으로는 액셀을 이용하여 설계 계산을 반복적으로 수행할 수 있는 프로그램을 작성하였고 관련 흡수파라미터를 입력하여 쓰기 편리하게 개선하였음.

연구성과

○ 이로부터 흡착설비 인허가 서류 작성에 널리 사용되어온, 환경부 발간대기배출 시설 사례집에 수록된 기존의 활성탄 교체주기 산정방법을 개선할 수 있음.

연구과제 활용 실적

[지역환경개선 기여도]

○ 현장인력들의 장치설계나 조업기술이 향상되고, 설치비용문제로 지연되고 있는 재생식 흡착장치의 보급이 촉진되고 악취문제 해소에 기여할 것으로 사료됨.

(활용기관 : 경기도 공단환경관리사업소(연구과제 제안기관)

[연구성과 활용실적]

1. 환경적 효과

○ 공무원들도 지도 업무를 효과적으로 수행하게 되면서 지도단속보다는 기술력에 바탕한 자발적 악취관리가 이루어지게 될 것임.

○ THC(ppm) 기준 최대 50%이상의 제거 효율이 향상

기존시설(개선전)				개선시설(카트리지)
전단		후단(교체후)		전단		후단(10일 경과)
평균	최대	평균	최대	평균	최대	평균	최대
385	1,285	314(18%)	850	451	1,048	145(68%)	480

2. 경제적 효과

- 안산시흥스마트허브내 카트리지형 재생식 흡착탑을 적용한 활성탄 공동처리시스템이 전면 실행될 시 연간 약 1,473백만원의 경제적 효과 기대

구 분	회수량	단가	금액
회수용제 판매수익	180ton/년	875,000/ton	157,500,000원/년
용제회수에 따른 CO2 배출저감	410.84tCO2/년	14,000원tCO2	5,751,761원/년
VOC 사회적비용 저감	180ton/년	7,276,000원/ton	1,309,680,000원/년
총계	-	-	1,472,931,761원/년

연구성과 활용사례 및 활용계획

○ 시화반월산단에 위치한 페인트, 도장 업체들(삼화페인트(주) 등)을 방문하여  재생식 흡착탑 조업현황을 조사하였고 개발된 기술을 소개하여 활용토록 추진 중임.