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복합 탈취기
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기술개발 배경
현대사회에 탈취기가 왜 필요한가?
• 환경에 대한시민들의 욕구증대로 악취문제는 사회적 이슈로 대두
• 현재 다양한 탈취방식을 적용하고 있으나 탈취효율, 유지관리성등 기존탈취공법의 문제점을 개선 보완한 새로운 기술개발 필요
탈취기 산업의 공법 흐름은?
• 1970 RTO(2000년 고도화)
• 1980 흡착(활성탄), 바이오필터 (2000년 고도화)
• 1990년 미생물(2000년 고도화), 습식 약액세정(2010년 고도화)
한하산업의 탈취기는?
▷ 2010년 고도화된 습식 약액세정 형태로 촉매통한 OH라디칼 생성 공법
▷ 촉매산화수 적용된 “OH라디칼” 생성 자사 신기술
일선현장에서의 탈취기설비 현실은?
⊙ 환경기초시설 신.증설 등 환경오염원 배출시설 지속적 증가 추세로 탈취설비 수요 증대
⊙ 다양한 탈취기술 개발후 현장에 적용하고 있으나 설비노후 등으로 악취민원 지속 증가
⊙ 고비용 설비 보다 유지관리가 용이하고 탈취효율이 높은 탈취 공법 필요성 증대
제품 소개
구조구성
탈취탑 내부식성이 강한 재질인 SUS로 제작하며, 탈취탑 상부에는 세정액 충전 및 살수 노즐을 점검할 수 있는 구조임 촉매수저장조 내부식성이 강한 재질인 SUS로 제작 NaoCl 저장조 원통형 PE 재질 희석수저장조 내부식성이 강한 재질인 SUS로 제작 촉매탑 촉매탑은 촉매와 물이 반응하는 장치로서 녹이 슬지 않는 SUS 재질로 제작 제어반 PLC, HMI로 구비되며 운전제어 및 감시 공정원리
• 백금, 티타늄 등 18종 광물을 소결한 기능성세라믹 촉매를 활용 촉매산화수 (OH라디칼) 생성
• 강력한 산화력을 가진 OH라디칼로 악취요소를 산화∙분해하는 기술로써 3종의 악취를(산성, 알카리성,염기성) 동시에 제거하는 탈취 방식
제품사양
규격 HANCDM - MDL Capa 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 용량 (m3/min) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 촉매 (Kg) 4 6~7 10~12 14~15 20 21~24 26~28 30 35~37 40~45 NaClo (ppm) 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 1~100 The catalytic oxidation water is injected at 10-15% of the storage volume per minute.
OH 라디칼
OH 라디칼 이란?
• 살균, 소독: OH 라디칼은 강한 산화력으로 세균, 바이러스, 박테리아 등을 살균, 소독
• 표면 활성화: OH 라디칼은 표면의 오염물질을 분해하여 표면을 활성화하는데 사용
• 난분해성 물질 분해: OH 라디칼은 난분해성 물질을 분해하여 환경오염을 방지
• 악취 제거: OH 라디칼은 악취를 유발하는 물질을 분해하여 악취를 제거
OH 라디칼 생성에는 어떤 방법들이 있는가?
생성 공법
자연적인 방법 물과 공기의 반응 태양의 자외선에 의한 반응 대기 중의 오존에 의한 반응 인공적인 방법 전기분해 광촉매 화학적 반응 ▶ 자연적인 방법
• 자연계의 반응: 물과 공기가 반응하여 수산화이온(OH-)과 수소원자(H+)를 생성하고, H+는 산소 분자(O₂)와 반응하여 OH 라디칼 생성
• 태양 자외선: 태양 자외선이 물 분자를 분해하여 H+와 과산화수소(H₂O₂)를 생성하고, H₂O₂는 다시 OH 라디칼 생성
• 대기 오존: 오존은 산소 분자가 전자를 잃어버린 형태로 강한 산화력을 가지고 있으며, 물 분자와 반응하여 OH 라디칼 생성
▶ 인공적인 방법
• 전기분해: 물에 전류를 흘려주어 물 분자를 분해하여 수소 원자(H+)와 과산화수소(H2O2)가 생성됨, H2O2는 열분해에 의해 OH 라디칼 생성
• 광촉매: 빛에 의해 활성화되어 화학 반응을 촉매하는 물질로 광촉매에 빛을 쪼이면, 광촉매 표면에 OH 라디칼 생성
• 화학적 반응: 다양한 화학 반응에 의해서 생성
공법 장/단점
공법 장점 단점 주요 용도 비고 자연적 에너지 소비가 적음, 환경 친화적 OH 라디칼 생성 속도가 느림, 제어가 어려움 - 인공적 화학적 Fenton 반응 저렴한 비용, 다양한 오염물질 분해 철 이온이 슬러지 형성 토양 및 지하수 정화 물리적 자외선 (UV) 저렴한 비용 낮은 OH 라디칼 생성량 수영장, 스파, 자연 환경에서 OH 라디칼 생성 초음파 다양한 용도 낮은 OH 라디칼 생성량 의료 기기, 산업 세척, 음식 및 음료 산업 오존 (O₃) 높은 살균 효과 오존 자체가 유독성 공기 및 물 처리 전기적 전자 빔 (EB) 높은 OH 라디칼 생성량, 높은 살균 효과 높은 비용 의료 기기, 식품 살균, 산업폐수 처리 플라즈마 높은 OH 라디칼 생성량 높은 에너지 소비 오존, 과산화수소, 자외선을 포함한 다양한 방법으로 생성 가능 촉매 촉매 OH 라디칼 생성 속도 향상 촉매 자체의 비용 물 처리, 공기 정화 촉매 의한 OH 라디칼 생성 원리
한하산업에서 사용하는 OH라디컬 생성 금속 촉매는 무엇인가?
촉매(1600℃ 온도에서 소결 금속산화물) 물체를 촉매탑에 충전
-. 금속세라믹 생성 : 18종의 금속산화물을 조합시켜1200℃고온에서 소결한 3종류의 입자
촉매는 어떤 물질로 이루여졌나?
구성 메카세라볼 제1입자 제2입자 제3입자 자성체 0~35 - 0~30 철 3.15~3.25 - 3.15~3.25 몰리브덴 0.45~0.55 - - 코발트 0.65~0.75 - 0.65~0.75 티타늄 0.15~0.25 - 0.15~0.25 마그네슘 1.45~1.50 - 1.35~1.45 알루미늄 4.75~4.85 산화(37.5~41.5) 4.75~4.85 칼륨 0.75~0.85 - 0.75~0.85 지르코늄 1.55~1.65 산화(16.25~19.35) 1.55~1.65 규소 0.85~0.95 - 0.85~0.95 텅스텐 0.045~0.055 - - 크롬 2.55~2.65 - - 망간 - - 2.55~2.65 칼슘 - - 0.35~0.45 게르마늄 - - 4.35~4.45 규조토 - 32.55~36.65 - 티탄산바륨 - 7.5~9.5 - 색상 흑색 백색 갈색 촉매는 어떻게 만들어지나?
18종의 금속산화물을 조합시켜 소하공정을 통해 1200℃고온에서 소결함
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탈취공법 비교
탈취공법 비교
구 분 화학적 처리 생물학적 처리 물리학적 처리 OH라디칼 약액세정 바이오필터 소각(RTO) 흡착 악취제거 처리공정 촉매산화수반응/산화 산/염기약품 분사 미생물 이용 포집 활성탄 활용 경제성 투자비 저가(시설 간단) 고가(시설 복잡) 고가(생물막 등) 고가 저가 운영비 매우 저가 고가 저가 매우 고가 고가 악취 제거효율 매우 높음 높음 높음 매우 높음 낮음 사후 유지관리 용이 복잡 복잡 복잡 복잡 기존탈취 공법 대비 특장점
자사 탈취기의 우수성
자사 탈취기의 장점으로는 Compact한 설비구조로 설계 시공이 쉽고 좁은 공간 설치 용이 및 단순한 탈취공정으로 유지관리 용이하며,
단일탑 / 단일세정액 으로 3종 악취 동시 제거하며, OH라디칼에 의한 강력한 산화력으로 “고농도의 복합악취” 탈취효율 매우 높음
고도산화(AOP) 공정
고도산화(AOP) 공정이란 무엇인가?
º 고도산화(AOP) 공정은 OH 라디칼을 이용하여 유기물질을 산화 분해하는 공정으로 다양한 분야에서 활용되고 있으며,
특히 수질 정화, 폐수 처리, 난분해성 유기물질 분해 등에 효과적임.
º 환경 분야에서 고도산화 공정의 활용이 활발히 이루어지고 있으며, 고도산화 공정의 기술 개발이 더욱 이루어진다면
환경 오염 문제 해결에 기여할수 있음
º 이런추세에 발맞춰 한하산업은 고도산화 공정에 최선두에 있음
세정 원리
한하산업에서 만든 촉매산화수가 어떻게 세정을 할수 있는가?
촉매산화수는 어떤물질을 세정을 할수있는가?
º 촉매산화수는 3종 악취 모두를 한번에 제거할수 있음
º 기본적 생성된 OH라디컬로 분해되고 부차적으로 공정중 생성된 반응물질에서 세정됨
º 주요 악취물질 악취감소 및 제거 과정 (분해 반응식)
주요악취물질 반응물질 악취 감소 및 제거 과정 비고 황화수소 물 H2S + H2O → H2S- + H+ 가성소다 H2S+NaOH→NaHS+H₂O 차아염소산 H2S + HOCl→ H20 + HCl+ S 산소 H2S + O2 → H2SO4 + H2O H2SO4생성 산소 2H2S + O2 → 2SO2 + 2H2O 과산화수소 2H2S + 5H2O2 → 4H2O + 2S + 4O2 암모니아 가성소다 NH3 + NaOH → NH4OH 차아염소산 2NH3 + 4HOCl → N2 + 5H2O + 2Cl2 과산화수소 NH3 + H2O2 → HNO3=>HNO3 → NO2 + H2O HNO3 생성 산소 NH3 + O2 → NO2 + H2O 염소 NH3 + Cl2 → HNO3 + HCl 페놀 산소 C6H5OH + O2 → C6H5COOH + H2O 질산 C6H5OH + HNO3 → C6H5COOH + H2O 과산화수소 6H5OH + 5H2O2 → C6H5COOH + 5H2O 알데히드 물 RCHO + H2O → RCHO- + H+ 산소 RCHO + O2 → RCOOH 과산화수소 RCHO + H2O2 → RCOOH + H2O 질산 RCHO + HNO3 → RCOOH + HNO2 º 악취제거 유효 주요 반응물질 생성과정
-. 악취가스와 반응을 위한 물질들은 공정중 분해/환원 과정에서 유효하게 생성됨.
반응물질 공정중 생성 과정 비고 HOCl NaOCl → Na+ ＋ OCl- ⇒ H+ ＋ OCl- → HOCl NaOH NaOCl → Na+ ＋ OCl- ⇒ Na+ + OH- → NaOH 2NaOCl + H2O → 2NaOH + HClO + H2O2 HCl HOCl + H+ + OH- + e- → HCl ＋ 〔O〕 + 〔OH〕 H2SO4 H2S + O2 → H2SO4 + H2O HNO3 NH3 + H2O2 → HNO3 H2O2 2NaOCl + H2O → 2NaOH + HClO + H2O2 기술 성과물
부산 환경공단 현장실증화 사업
성능시험결과
분뇨처리시설
측정 위치 운전조건 공기희석관능법 탈취효율(%) 기준치 결과 기준치 결과 흡입구 - - 300 - - 배출구 정상 운전조건 (100ppm) 500 20 90 93.3 비교시험 고농도촉매공급 (200 ppm) 500 30 90 90 저농도촉매공급 (50 ppm) 500 44 90 85.3 * 부산환경공단 위생사업소 / 분뇨처리시설
폐기물소각시설
측정 위치 운전조건 공기희석관능법 탈취효율(%) 기준치 결과 기준치 결과 흡입구 - - 3,000 - - 배출구 정상 운전조건 (100ppm) 500 120 90 96 * 부산환경공단 해운대사업소 / 생활폐기물 소각시설
기술 공인인증
성능인증
등록일 기술명 인증. 등록번호 2018-04월 촉매산화수 공급장치가 적용된 복합탈취기 21-CAB0621 *21년 성능인증 연장
특허
등록월 기술명 인증. 등록번호 2021-02월 촉매산화수 공급장치가 적용된 복합탈취기 특허 제 10-1615515호 2022-07월 SMART형 제어시스템 특허 제 10-2562516호 시범구매
등록월 기술명 인증. 등록번호 2021-12월 촉매산화수 공급장치가 적용된 복합탈취기 2018-00479 실적
No 계약건명 수요기관(계약처) 계약일자 1 동부산공공하수처리구역 오수관로 설치공사(기계),탈취기 구매 부산광역시 건설본부 2021-08-04 2 18년도 기술개발 제품시범구매 최종선정 한국토지주택공사 2018-11-20 3 2실증플랜트운영 부산환경공단(위생처리장,해운대소각장) 2016-09-01 4 탈취기 제작 및 설치공사(건조분뇨찌꺼기 저장소 탈취용) 부산환경공단 위생사업소 2011-05-02