| 초록 |
1.분석자 서문 본 총론은 다양한 산업에서 발생되는 악취 처리 방법 중 생물학적 방법에 대해 정리한 논문이다. 냄새는 동물농장, 연화식물, 폐수처리시설, 폐기물처리 및 배출시설, 도장, 정유공장, 펄프 및 제지 공장 및 다양한 화학산업과 같은 농업 및 산업 활동에서 배출된다. 이러한 종류의 대기오염은 환경의 질 저하, 사업 활동에 대한 간섭, 불쾌감, 상해 또는 안전 위험 초래, 인간이 사용하기에 부적합하게 식물, 동물의 특성 변화 등 영향을 준다. 악취 처리 기술은 화학적(열산화, 촉매산화, 오존처리), 물리적(응축, 흡착, 흡수) 및 생물학적(생물여과, 생물살수여과, 생물세정 및 기타 생물반응기 유형) 처리 방법의 3가지 범주로 분류할 수 있다. 물리학적 및 화학적 기술보다 생물학적 처리 방법의 중요한 이점은 생물학적 공정이 적당한 온도(10~40℃) 및 대기압에서 수행될 수 있다는 것이다. 또한 미생물학적 분해 공정은 일반적으로 자연적 산화공정이며 생태학적으로 안전한 이산화탄소, 물, 황산염 및 질산염과 같은 화합물을 생산한다. 생물학적 악취 처리 적용 공정은 1950년대로 거슬러 올라간다. 초기에는 토양 침지를 활용한 단순한 생물여과기가 사용되었고, 이후에 보다 더 진보된 여과기 구조에서 다른 침상 물질의 사용이 보고되었으며 생물살수여과(biotrickling filters) 및 생물세정기(bioscrubbers)와 같은 장치의 정교한 유형이 개발되었다. 축적된 경험을 토대로 최근 몇 년 동안 생물학적 방법의 적용을 위한 몇 가지 더 많은 공정 옵션과 장비 유형이 출현하였다. 본 총론에서는 지난 30년 이상 동안 악취 처리의 생물학적 방법은 공정 기술의 잘 발달된 분야가 되기 위해 매우 성숙되었고, 다양한 미생물 및 영양소의 사용을 포함하여 최신 기술, 공정 원리 및 특성에 대한 개요를 제공하기 위해 다양한 악취 처리 기술의 장비 설계 변수 및 적용 범위에 대한 간략한 설명과 비교를 하였다. 본 총론을 통해 여러 분야의 악취 처리를 위한 공정 개발 연구자 및 산업 종사자들에게 유익한 정보를 줄 수 있을 것이라 판단된다[1]. 2. 목차 1. 개요 2. 방법론 검토 3. 생물여과 기술 3.1. 생물여과 운전 원리 3.2. 생물여과 공정 및 장치 3.3. 생물여과 적용 4. 생물살수여과 기술 4.1. 생물살수여과 운전 원리 4.2. 생물살수여과 공정 및 장치 4.3. 생물살수여과 적용 5. 생물세정 기술 5.1. 생물세정 운전 원리 5.2. 생물세정 공정 및 장치 5.3. 생물세정 적용 6. 최신 악취 처리 기술 6.1. 회전원판생물접촉반응기 6.2. 2상 분배반응기 6.3. 멤브레인 생물반응기 7. 결론 악취 처리 방법의 실질적인 적용은 주로 세정해야 할 가스의 유속, 시간에 따른 유속 변화, 악취 화합물의 유형, 농도 및 시간에 따른 농도 변화에 따라 달라진다. 이로 인해 다양한 공학적 해법이 요구되는 다양한 악취 처리 문제가 발생한다. 현재의 총론에서 다루는 30년 이상 동안, 악취 처리의 생물학적 방법은 공정 기술의 잘 개발된 분야가 되기에 충분할 만큼 성장했다. 초기에는, 생물여과장치가 악취 처리 응용 분야에서 대부분이었으며 이후에는 생물살수여과 및 생물세정여과와 같은 더 정교한 유형의 여과장치가 개발되었다. 회전원판접촉기, 2상 분할 반응기 및 멤브레인 반응기를 기반으로 하는 신기술도 관심을 가질 만하다. 각 기술 유형 내에서, 다양한 장비 조합으로 이용 가능하며, 이러한 조합은 생물반응기에서 공정 매체의 병류 또는 역류 흐름, 적용 가능한 재순환 액체 흐름, 물리적 또는 화학적 방법과 조합된 다단계 처리 등과 같은 상이한 공정 옵션 사항들과 결합될 수 있다. 다양한 악취를 분해하는 미생물 및 차별화된 컨소시엄의 유용성을 염두에 두고 효율적인 냄새 처리에 대한 요구를 충족시키기 위한 광범위한 기술적 옵션들이 만들어지고 있다. 본 총론에서는 더 높은 오염물질 농도와 더 큰 가스 흐름에 대한 생물학적 악취 처리 적용의 진화 및 더 효율적이고 강력한 기술 옵션의 개발에 대한 상호 연관성에 대해서 보여주기 위해 시도하였다. 이러한 방법으로, 생물학적 악취 처리 방법의 최신 기술에 대한 명확한 개요가 제공되기를 기대하고 있으며, 특정 악취 처리 문제에 대해서 높은 오염물질 제거효율 및 만족스러운 공정 견고성을 보장하기 위해 가장 적합한 기술 옵션 및 최적의 구현 방법을 선택하기 위한 추가적인 연구가 요구됨을 나타내고 있다. 산업적 원천으로부터 발생되는 폐수처리를 포함한 산업 공정과 관련된 산업적 악취 배출과 관련하여, 특히 악취 물질이 다양한 농도로 배출되는 경우에 난분해성 물질을 포함한 특정 유형의 악취 화합물 및 혼합물에 대한 생분해성 기작 및 적합한 공정 솔루션에 대한 지식을 넓히기 위한 지속적인 연구 노력이 필요하다고 저자는 말하고 있다. 추가적으로 생물학적 악취 처리 기술의 미래 적용 방안에 대한 계획 및 개발에 사용하기 위한 공학적 도구로 변환할 수 있는 수학적 모델 및 시뮬레이션 접근법에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 본 총론에서는 강조하고 있다. References 1. Krzysztof Barbusinski, Katarzyna Kalemba, Damian Kasperczyk, Krzysztof Urbaniec, Violetta Kozik, ldquo;Biological methods for odor treatment - A review rdquo;, Journal of Cleaner Production, 2017, 152, 223-241. 2. Yang, C., Chen, H., Zeng, G., Yu, G., Luo, S., ldquo;Biomass accumulation and control strategies in gas biofiltration rdquo; Biotechnol. Adv. 2010, 28, 531-540. 3. Singh, A., Shareefdeen, Z., Ward, O.P., ldquo;Bioscrubber technology. In: Shareefdeen, Z., Singh, A. (Eds.) rdquo;, Biotechnology for Odor and Air Pollution Control. Springer, Berlin Heidelberg, New York, 2005, pp. 169-190. ※ 이 자료의 분석은 CJ제일제당 바이오기술연구소의 김지영님께서 수고해주셨습니다. |
