최근 민원의 약 20%를 차지하며, 대기질 관리 대상 중의 하나인 악취는 호흡기장애, 순환기장애, 소화기능장애, 수면장애 둥을 유발시켜는 등 인체에 다양한 악영향을 미치고 있으며, 다양한 성분이 극히 낮은 농도로 존재할 경우에도 인간의 감각기관을 가즉하게 된다. 또한, 쓰레기매립시설, 소각시설, 하수처리시설, 분뇨처리시설, 음식물쓰레기처리시설 등의 환경기초시설과 기타 생활악취 배출원들은 주로 주민의 생활주변에 밀접하게 연관되어 있는 시설이다. (중략)
악취의 배출원은 제지공장, 정유공장, 화학공장 등과 같이 다양한 산업시설과 축사, 음식물 처리시설, 하ㆍ폐수처리장, 분뇨처리장, 생활폐기물 매립장 등의 생활악취시설로 구분할 수 있다. 산업시설의 경우, 악취배출시설에 대한 감시와 관리가 강화되었으나, 생활악취 배출시설의 경우 생활 주변에 광범위하게 자리 잡고 있어 효율적인 악취관리가 이루어지고 있지 않다. 악취 민원이 사회적 문제가 되고 있는 생활폐기물 매립장의 경우 차폐시설을 설치할 수 없어, 지형적인 영향과 기상조건 및 시간에 따라 변화하는 악취의 발생 특성까지 고려해야 하므로 관리가 더욱 어렵다. (중략)
본 연구에서는 음식물류폐기물처리시설의 시설운영에 대한 전반적인 문제점 분석을 통해 음식물류폐기물처리시설의 효율적인 운영관리방안을 제시하고자 음식물류폐기물 관련 연구보고서와 자료를 수집 분석하였다. 음식물류폐기물처리시설에서 발생하는 악취의 특성을 알아보기 위하여 퇴비화시설과 사료화시설의 악취시료를 채취하여 분석하였다. 퇴비화 및 사료화시설의 주요 악취발생인이 큰 투입공정, 파쇄공정, 발효공정에 대하여 악취를 측정 분석한 결과 파쇄공정이 악취농도가 가장 높았다. 퇴비화시설의 주요 악취성분은 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드, 암모니아였으며, 사료화시설의 주요 악취성분은 메틸머캅탄, 트라이메틸아민, 아세트알데하이드이었다.
국내에서 악취와 관련된 연구는 대부분 표본채취 분석 등 실태 파악 수준에 머물러 있으며, 악취원의 주변지역 기여도 분석 등에 관한 연구는 거의 없다. 특히, 악취물질의 배출계수 개발 부분과 배출원 inventory와 관련된 내용은 거의 없거나 매우 초기단계이다. 생활악취시설 중 쓰레기 매립장, 소각장, 하수종말처리장, 위생처리장, 음식물쓰레기처리공장(퇴비화, 사료화 등) 등의 환경기초시설은 주로 주민의 생활주변에 산재되어 있는 시설로서, 이들로부터 발생되는 악취물질은 관리상태(기기의 실태 및 관리), 기상조건(온도, 습도, 바람장 등), 발생원의 특성(매립장의 형식, 규모, 사용기간 등)에 따라 크게 달라진다. (중략)
분뇨처리시설은 인간의 배설물을 처리하는 아주 중요한 시설이지만 처리 과정에서 발생하는 악취로 인해 사람들이 접근을 꺼리는 시설이다. 강서구 마곡동에 위치한 서남물재생센터 내 서남분뇨처리시설은 서울의 서부와 남부권에서 수거된 분뇨를 위생처리하는 시설이다. 그러나 30년 넘은 시설로 노후화는 물론 분뇨 발생량의 지속적인 증가로 인해 처리물량 부족 및 악취 발생으로 민원 발생이 잦음에 따라 서울시가 지난 2009년부터 시설 증설 및 현대화 사업을 추진하고 있다. 새롭게 조성되는 서남분뇨처리시설 증설 및 현대화 사업은 일 평균 4,000톤 처리 시설을 지하화 하여 신설하고, 기존 분뇨처리장은 철거되며, 지상은 공원화 하여 서울시민에게 개방된다. 서남분뇨처리장 지하화 사업이 2016년 6월 30일 완공되면 그동안 지역주민들이 꺼리던 분뇨처리시설이 친환경적으로 탈바꿈 하게 된다. 또한 서울시가 시행 중인 서남물재생센터 현대화, 마곡워터프런트, 마곡지구 개발 등의 사업과도 함께 진행 중이어서 이 사업이 완공되면 서남권 지역에 생태 수상 체육공원 등이 조성되어 여의도 면적의 약 2배에 달하는 친환경 웰빙도시로 변화된다. 본지는 서남분뇨처리시설 증설 및 현대화 사업에서 기계설비공사를 시공하고 있는 대윤환경(주)(대표 김우진) 장준수 현장소장을 만났다.
본 연구에서는 생활폐기물 자동집하시설에서의 악취물질 배출특성을 파악하고자 2개소(A시설, B시설)의 시설을 선정하여 공기관로 내의 이송가스와 최종배출가스를 대상으로 복합악취와 22종의 지정악취물질을 조사하였다. 생활폐기물 자동집하시설에서 배출되는 주된 악취물질은 암모니아, 황 화합물, 아세트알데하이드이었으며, 악취처리공정의 종류에 따라 최종배출구의 악취 배출특성이 상이하였다. 이송가스를 대상으로 한 악취기여도 평가에서는 A시설의 경우, 디메틸설파이드 26%, 아세트알데하이드 18%, 메틸머캅탄 14%의 악취기여도를 보였으며, B시설의 경우에는 메틸머캅탄 56%, 황화수소와 디메틸설파이드가 각각 15%이었다.
우리나라는 소득증가, 도시집중화, 인구증가로 인해 환경적인 문제에 대해 점점 관심이 증대되고 있으며, 이러한 다양한 환경문제 중 악취로 인한 피해는 심각한 환경문제 중 하나이다. 부산시 수영하수처리장 내 음식물처리장은 음식물과 하수를 병합처리하는 시설로 주거지역 인근에 위치해 있어 많은 민원이 제기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 악취물질분석과 기여도를 악취지수(odor quotient, OQ)와 총악취지수(sum of odor quotient, SOQ)를 평가하여 분석하였으며, 또한 후처리시설인 바이오필터의 효율을 평가하였다. 공기희석관능법에 의한 복합악취 측정결과, 7월과 8월에 분쇄기, 투입호퍼, 침출수 순으로 복합악취가 높은 것으로 나타났다. 기기분석법을 이용해 분석한 결과, 황화수소, 암모니아, 메틸메르캅탄, 아세트알데히드에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났고, 메틸메르캅탄의 경우, 최소감지농도를 3,571배 이상 초과한 것으로 나타났다. 또한 악취기여도평가에서 메틸메르캅탄(49.95~59.08%), 황화수소(20.43~29.27%), 트리메틸아민(8.82~13.42%), 아세트알데히드(9.17~11.35%)순으로 기여도가 높은 것으로 나타났다. 다른 시설과의 기여도를 비교분석한 결과, 황화합물(메틸메르캅탄, 황화수소)의 OQ가 가장 높았으며, 분쇄기에서 SOQ가 7,067로 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 황화합물과 아세트알데히드, 트리메틸아민의 악취기여도가 분쇄공정에서 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구시설의 후처리시설에 대한 처리효율을 평가한 결과, 암모니아, 아민류는 90.00% 이상의 처리효율을 보였으나, 황화합물류의 처리효율은 평균 53.51%로 나타났다. 종합적으로 본 시설은 기타 처리시설에 비해 아세트알데히드와 트리메틸아민의 기여도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한 음식물처리장의 후처리시설은 복합적인 악취성분 처리 시 분해효율이 감소할 수 있어 적절한 용량 및 운전조건에 대한 검토가 필요하다.
퇴비화는 유기물질이 분해되는 조건에 따라 호기성 퇴비화(Aerobic composting)와 혐기성 퇴비화(Anaerobic composting)로 대별된다. 음식물쓰레기 퇴비화 시설의 주요공정은 선별시설, 혼합 및 발효시설, 불순물제거장치, 숙성시설, 악취제거시설로 구성된다. 본 과제에서는 이와 같이 음식폐기물 처리공정 등에 널리 사용되는 퇴비화 공정에서 발생하는 악취를 제거하기 위한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 다양한 형태의 탈취 공정을 비교 검토하였으며, 세라믹 담체를 사용한 생물학적 처리에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 이를 위하여 퇴비화 온도에 따른 유기물의 변화와 NaCl의 농도변화를 측정하여 퇴비화 진행에 따른 성분 변화를 예측하였다.
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.
RABC 처리 공정을 사용하여 고농도 식품폐수를 처리할 때 악취가 적게 발생하는 기작을 밝히기 위하여, RABC 공정으로 부터 암모니아성 악취의 제거능이 우수한 세균을 분리하고 이의 특성 및 제거능을 평가하였다. 분리된 암모니아 제거 세균 중 제거능이 뛰어난 것으로 밝혀진 5종의 세균은 각각 Citrobacter, Enterobacter, Buttiauxella, Shigella, Aeromonas 속에 속하는 세균과 분류학적으로 가장 근접하였으며, 이들 세균은 모두 동물의 내장에서 발견된 것이다. 따라서 본 연구에서 분리된 세균은 폐수 처리시설에 유입된 돼지의 도축 부산물에서 유래한 것으로 판단된다. 암모니아 제거과정에서 아질산염 또는 질산염이 발생하지 않는 것으로 보아, 분리된 세균은 암모니아 동화과정을 통해 폐수 중 암모니아의 농도를 저감시키는 것으로 판단된다. 분리된 세균의 암모니아 제거능이 매우 뛰어난 것으로 측정되었으며, 이러한 결과로 판단할 때 이들이 RABC 폐수 처리 공정의 악취 제거에 중요한 기여를 하고 있는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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