실제운영 중인 40여개 양돈시설을 대상으로 사육밀도, 경영방식, 돈사환기방식, 돈분뇨 처리방식 및 악취저감제 적용특성 등의 관리현황을 파악하고 관능평가 및 악취물질 분석을 통하여 양돈시설에서 발생하는 주요 악취유발물질과 악취발생 특성을 파악하고자 하였다. 양돈시설 악취발생원 중 악취농도(복합악취)는 액비화시설(포기 상태)(평균 4,055배) > 분뇨집수조(평균 913배) > 비육사(평균 506배) > 퇴비화시설(평균 201배) 순으로 조사되었다. 비육사의 경우 슬러리 피트 내부의 돈분뇨 적체높이가 높아질수록, 사육밀도가 높을수록 발생하는 악취수준이 높은 것으로 조사되었으나, 사료첨가 유무에 따른 악취는 큰 차이를 보이지 않았다. TMA를 제외한 9종의 악취물질($NH_3$와 $H_2S$, MM, DMS, DMDS, PA, n-BA, n-VA, i-VA)이 돈사와 분뇨저장조 및 퇴비화시설에서 검출되었으며, 악취기여도가 높은 물질은 $H_2S$, MM 등의 황화계열물질과 n-BA, n-VA, i-VA 등의 휘발성 지방산류이었다. 조사 대상 양돈시설의 97.5%가 주거지역과 300 m 이내에 위치하고 있어 악취민원 발생에 취약한 것으로 조사되었다.
악취방지법의 시행으로 악취의 규제가 강화됨에 따라 축산 시설에서 발생하는 악취의 주요 원인 물질인 암모니아와 황화수소를 신속하고 간단한 방법으로 검지할 수 있는 방법으로 화학적 방법을 이용한 가스 검지관을 개발하였다. 악취물질의 농도를 변색길리를 통하여 알 수 있도록 발색반응 메카니즘을 규명하고 이를 정량화 하여 유리관에 충전하여 암모니아와 황화수소 검지관을 제작하였다. 암모니아 검지관은 선형성 및 재현성 평가에서 99.6%의 선형성을 나타내었으며, 검지환경에 따라서 민감한 경향을 나타내었으나, 암모니아 가스에 대한 동일한 경향성을 나타내었다. 또한 황화수소 검지관은 99.7%의 선형성을 나타내었으며, 동일한 시료를 이용한 반복 평가에서 95% 이상의 재현성을 나타내었다.
환원황 성분들은 사람들이 일상적으로 생활하는 환경권역에서 고농도 (ppb 수준 이상)로 존재할 경우, 악취의 주요원인물질로 작용한다는 점에서 상당한 주목을 받고 있다. 국내의 경우, 환경부에서는 이미 '92년 8월 대기환경보전 법을 개정하여, 황화수소를 위시한 4개의 황화합물과 트리메틸아민, 암모니아, 아세트알데히드, 스티렌을 포함하는 총 8개 화합물을 악취물질로 지정하여 관리하고 있다. 이러한 황화합물을 분석하는데 spectrophotometry, polarography, fluorescence, coulometry, impregnated filter 방식 등이 활용되고 있다 (Blank et al., 1978). (중략)
효율적인 악취방지책을 수립하고 시행하는 것은 지속가능한 축산 뿐만 아니라 증가되는 악취 민원과 더욱 엄격해지는 법규에 대응하기 위해 필수적이다. 본 연구는 돈분뇨의 처리방법에 따른 액상분뇨 유래 악취 및 처리방법이 다른 액상분뇨를 토양에 살포시 발생하는 악취 및 악취물질을 평가하기 위하여 수행되었다. 시험에 사용된 액상분뇨는 신선 분뇨, 혐기성 소화 액상분뇨 및 고온 호기성 소화 액상분뇨를 이용하였고, 토양 특성이 다른 논/밭 토양을대상으로 총 6처리 5반복 설계 배치하였다. 시료 포집은 관능법과 기기분석법에 사용될 시료를 각각 주사기와 테들러 백을 이용하여 액상분뇨와 액상분뇨를 살포한 토양의 상부공간에서 채취하였다. 악취 분석은 관능법을 이용하여 악취강도 및 불쾌도를 평가하였고, 기기분석법으로는 질소화합물 악취물질인 암모니아를 흡광광도법, 황화합물 악취물질인 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드 및 다이메틸다이설파이드를 GC-PFPD를 이용하여 분석하였다. 처리과정이 다른 액상분뇨의 악취 및 악취물질 발생 평가에서 고온 호기성 소화 액상분뇨가 신선 분뇨 및 혐기성 소화 액상분뇨에 비해 악취강도, 불쾌도 및 악취농도 저감 효과가 매우 두드러지게 나타났으며 통계적으로도 유의적인 차이가 인정되었다. 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨에서 발생되는 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드 및 암모니아의 평균농도는 각각 65.93 : 5.15 ppb, 18.55 : 0.97ppb, 5.26 : 0.80ppb, 0.33 : 0.56ppb 및 10.57 : 1.34ppm으로 분석되었다. 액상분뇨를 밭과 논 토양에 살포시 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨가 각각 51~94% 및 22~91%의 암모니아 저감 효율을 나타내었다. 본 시험의 결과를 종합할 때 고온 호기성 소화 액상분뇨가 악취 저감이라는 측면에서 다른 처리방법에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 액상분뇨의 토양환원에서 발생되는 악취문제는 액상분뇨의 처리방법에 따른 악취발생 정도와 직접적인 연관이 있다고 사료된다.
대기중의 유해 유기오염물질의 배출농도를 규제하는 법규와 표준지침이 제정되어 있으나 시료채취와 분석까지 시간이 많이 걸려 빠른시간내 확인하기엔 어려운 실정이다. 특히 악취성 휘발성 유기물은 오염발생이 순간적으로 일어나 이를 신속하게 규명하지 않으면 원인 규명이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 이동형 FT-IR을 사용하여 대기중에 존재하는 유해 유기오염물질의 신속하게 분석할 수 있는 분석법을 확립하고자 하였다. (중략)
알데히드는 여러 가지 악취물질중의 하나로서 공기 중에 미량으로 존재하면서 냄새를 일으키며, 건강 위해성도 큰 물질이다. 본 연구에서는 휘발성이 강하면서 건강에 유해하여 문제가 되고 있는 이러한 aldehyde 화합물을 간편하게 분석할 수 있는 방법을 개발하고저 하였다. 기존의 aldehyde 분석에서는 알데히드를 DNPH와 같은 유도체로서 변환시킨 뒤에 주로 HPLC로 분석하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 보편적으로 많이 알려져 있으나 HPLC가 갖고 있는 단점(크로마토그파피의 낮은 분해능, 긴 분석시간, 다량의 고가 HPLC용매 소모)을 안고 사용해야 하는 불편한 점도 있다. (중략)
악취로 인한 유해물질의 배출과 이에 따르는 사회적 문제를 해결하는 가장 확실한 방법은 정부기관이 이 문제를 얼마나 적절하게 취급할 수 있는가에 달려 있다고 할 수 있다. 개인마다 악취에 대한 수용성이 다르고, 악취문제 해결을 위한 사회적 비용의 지불의사도 다르기 때문이다. 이는 악취와 같은 부정적 외부효과를 공공부문의 개입에 의해 해결해야하는 이유이기도 하다. 이 연구는 오창산업단지에서 발생하는 악취문제에 대한 주변지역 주민들의 인식을 경험적으로 측정함으로써 행정규제에 대한 인식과 악취수용성의 상관성을 분석해보았다. 분석결과를 살펴보면 첫째, 법적규제에 대한 인식은 악취 수용성에 부정적인 효과를 나타내는 것으로 증명되었다. 즉, 법령과 규제에 대한 문제점을 더 강하게 인식할수록 악취에 대한 수용도가 낮은 것으로 나타났다. 둘째, 악취물질 배출에 관한 규제를 개선해야한다고 인식하는 주민일수록 악취수용성 판단에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 마지막으로, 지방정부의 민원해결에 대한 지역주민들의 만족도는 악취관련 규제에 대한 인식에 영향을 주어 악취 수용성과도 상관관계를 만들어내는 것으로 나타났다.
이 연구는 복합발효미생물을 이용하여 유수지 악취 제거와 유수지 토양에 흡착된 오염물질의 정화효과를 확인하고, 현장 적용성 시험을 바탕으로 토양오염 정화시스템을 개발하기 위한 것이다. 토양 내에 침전된 유기오염물질을 분석하여 악취유발 원인과 토양오염 물질을 확인하였다. 개발된 복합발효미생물과의 혼합발효를 이용하여 악취와 오염물질을 분해하는 것이 가능함을 확인하였으며, 유수지 오염토의 물리 화학적 구성과 토양에 흡착된 오염물질을 확인하여 악취의 원인을 규명하였다. 또한, 복합발효미생물과 유수지토의 혼합실험을 통해 혼합방법에 따른 오염물질 제거효율을 분석하였다. 아울러, 복합미생물을 이용한 악취 제거 방법은 한 종류의 미생물을 이용하는 것보다 오염 제거에 효과적임을 확인하였다. 복합발효미생물을 이용한 방법은 자연정화처리 방법에 비해 악취농도가 2.5배 저감하는 것으로 측정되었으며, 토양으로부터 배출된 간극수의 수질이 개선된 것으로 나타났다. 또한, 복합발효미생물과 유수지 혼합토의 교반실험에서 토양입자 표면에 흡착된 구리와 납이 각각 65%와 66%로 저감되는 것을 확인하였으며, 유기물인 TPH 성분은 85%의 저감 효과가 있는 것을 확인하였다. 복합미생물을 이용한 유수지 오염토의 복원은 교반과 혼합비에 대한 기초자료 축적을 통해 악취와 토양오염을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장기적인 정화시스템을 개발하고 적용할 필요가 있다.
현재 우리 나라는 공단지역에서 발생하는 VOCs(휘발성 유기화합물) 및 악취의 처리에 대한 연구개발 및 기존기술이 매우 취약한 실정이며, 일부 화학공장에서는 축열식 연소장치나 촉매연소장치를 설치하여 운전하고 있지만, 유지비(보조연료비)가 많이 소요되어 제대로 가동하지 못하는 경우가 있다. 대부분 제조업체의 경우, 활성탄 흡착탑을 설치하여 운영하지만, 화학공장에서 발생하는 포름알데히드, 스티렌 등과 같은 일부 물질은 흡착탑 내부에 타-르 같은 물질이 침적하고, 활성탄에 의한 흡착율이 낮다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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