냄새 제거 Step 1. 공기정화시설 |
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| 작성일 | 2025-03-31 | 작성자 | 관리자 |
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허용준 대표이사 (주)세티 축산 현장에서는 냄새저감을 위한 공기정화시설 도입이 보편화되어 있다. 하지만 시설을 도입했음에도 불구하고 냄새 민원을 해소하지 못한 경우가 상당하다. 실제로 축산시설은 2023년 9월 시행된 악취방지법에서 지정한 40종의 악취배출시설 중 하나이지만 전체 냄새 민원의 절반을 차지하는게 현실이다. 공기정화시설의 정의 공기정화시설에 대해 알아보기에 앞서 어떠한 시설을 공기정화시설로 볼 수 있는지 정의가 필요하다. 2022년 6월 개정된 축산법에서는 축산업의 허가 및 등록 요건에 ‘악취저감 장비·시설’이 의무 되었으며, 법에서 인정하는 사양은 다음과 같다. ① 부숙(腐熟 : 썩혀서 익힘)된 액비(液肥 : 액체 비료)를 임시 분뇨 보관시설에 있는 분뇨와 교체·순환시키는 방법으로 악취물질의 발생을 저감시키는 장비 또는 시설 ② 음수(飮水)의 성분을 변화시키는 방법으로 분뇨에서 나오는 악취물질의 발생을 저감시키는 장비 또는 시설 ③ 악취물질을 연소·흡수·흡착·응축·세정·산화·환원 또는 분해하는 방법으로 악취물질의 발생을 저감시키는 장비 또는 시설 ④ 그 밖에 「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법」 제60조제2항에 따른 적합성 인증을 받은 녹색기술 등 농림축산식품부장관이 정하여 고시하는 방법을 사용하여 악취물질의 발생을 저감시키는 장비 또는 시설 우리가 흔히 말하는 공기정화시설은 상기 네 가지 방법론 중 세 번째인 ‘악취물질을 연소·흡수·흡착·응축·세정·산화·환원 또는 분해하는 방법으로 악취물질의 발생을 저감시키는 장비 또는 시설’에 해당한다. 액비순환과 음수의 성분을 변화시키는 방법이 주요 냄새 발생원인 가축분뇨로부터의 냄새 발현 자체를 저감하는 방법이라면, 공기정화는 이미 발현된 냄새를 저감하여 배출을 낮추는데 목적이 있다. 냄새 배출을 낮추기 위한 방법으로 현장에서는 안개분무장치부터 대형 탈취탑까지 다양한 방식의 공기정화시설이 보급되어 있다. 2023년 축산환경조사에 따르면, 돼지사육시설의 경우 타 축종에 비해 악취저감 장비·시설의 보급률이 높으며, 안개분무 뿐만 아니라 바이오커튼, 액비순환 등 다양한 방식을 시도하고 있음을 알 수 있다. 안개분무장치는 도입비용이 낮고 시공이 간편하여 보급률이 높은데, 공기정화 성능면에서는 회의적인 시선이 짙어지고 있다. 공기정화시설의 설계 축산시설의 공기정화시설은 다른 산업에 비해 설계가 까다롭다. 축산시설에서의 주요 냄새 발생원은 가축분뇨인데, 가축사육시설부터 가축분뇨처리시설까지 전 시설에 걸쳐 가축분뇨가 상시 존재하기에 냄새가 발현되어 배출되는 범위가 넓다. 또한 살아있는 동물을 키우기에 원활한 환기가 필수적인데, 이를 위해 축사에 유입되고 배출되는 공기의 양 자체가 타 산업에 비해 상당히 크다. 악취방지법에서는 악취배출시설을 ‘악취를 유발하는 시설, 기계, 기구, 그 밖의 것’으로 정의하고 이에 적합한 악취방지시설을 설치하도록 하고 있다. 식품 제조시설을 예로 들면 원료가 입고되어 가공 공정을 거치게 되는데 각 가공 설비별로 냄새가 발생되는 구간을 특정하기 쉽고, 특정 구간에서 발생된 냄새는 후드와 덕트를 통해 흡인하여 악취방지시설로 직접 유입이 가능하다(좁은 냄새 배출 범위). 냄새 배출원에서 배출되는 냄새를 비산한계범위 내에서 포착하여 후드 속으로 유입시키기 충분한 최소 유속을 포착속도라고 하는데, 이를 충분히 구현하기 위한 공기량 자체가 축사 환기량에 비해 현저히 적다(적은 공기량). 공기정화시설의 설계는 크게 포집 시설과 정화 시설로 나누어 볼 수 있는데, 가축사육시설에 대한 충분한 이해가 요구된다. 포집 시설 일반적인 산업용 공기정화시설에서의 포집 시설은 후드, 덕트, 그리고 배풍기로 구성된다. 특정 설비나 구간에서 발생되는 냄새를 배풍기와 연동된 후드로 흡입하여 덕트를 통해 공기정화장치로 이송하는 시설이다. · 후드(Hood) : 냄새를 함유한 공기를 덕트에 흡인하기 위해 만들어진 흡입구 · 덕트(Duct) : 후드에서 흡인한 기류를 운반하기 위한 관 · 배풍기(또는 송풍기) : 공기를 이송하기 위하여 에너지를 주는 장치 이러한 구성은 국소배기(Local Air Ventilation)에 기초하는데, 냄새 발생원 인근에 국소적인 흡인기류를 만들어 냄새와 같은 유해물질의 확산을 방지하여 작업자가 냄새에 노출되지 않도록 유도하는 목적이다. 하지만 축산시설, 특히 가축사육시설은 실내에 가축분뇨를 비롯한 냄새 발생원이 넓게 분포하기에 국소배기 적용이 어렵다. 이에 가축사육시설에서는 전체환기(General Ventilation)에 기초한 설계가 기본인데, 작업자(또는 가축)가 냄새에 노출되는 것을 방지하기 위해 배기나 흡기에 의해 실외의 깨끗한 공기를 실내에 유입하여 혼합시킴으로서 실내공기 오염도(농도)를 낮추는 동시에 실내 공기를 점차 외부로 배출하는 방식이다. 전체환기는 희석환기라고도 한다. 전체환기 방식은 높은 환기량을 요구하며, 균등한 환기 구현을 위해 다수 입기구와 배기구를 갖는다. 축사에 공기정화시설을 연동하기 위해서는 여러 배출 지점에서 많은 양의 공기를 포집해야만 한다. 효과적인 포집 시설은 후드의 수를 줄이고 덕트의 길이를 짧게 하는게 기본이므로 설계가 쉽지 않다. 이를 해소하기 위해 별도의 포집 시설(후드나 덕트) 없이 배출구에 직접 시공하는 안개분무장치나 바이오커튼이 현실적인 공기정화시설로 각광을 받았다. 정화 시설 정화 시설은 냄새를 연소, 흡수, 흡착, 응축, 세정. 산화, 환원 또는 분해하여 저감시키는 시설을 일컫는다. 축산시설에서는 흡수 및 세정에 의한 방식이 일반적인데, 안개분무장치와 바이오커튼 역시 이에 해당한다. 흡수·세정 방식은 공기와 물을 접촉시켜 공기 중의 냄새원인물질이 물에 흡수되어 제거되는 원리이며, 세정에 의한 집진으로 냄새원인물질을 포함하는 먼지가 제거되는 효과도 있다. 이러한 방식은 설계에 있어서 냄새가 물에 흡수될 수 있는 충분한 접촉시간을 확보하는 것이 필수적이다. 정화 시설을 통과하는 공기의 유속(가스겉보기속도)과 접촉 공간 내 흐르거나 분무되는 물의 양(액기비)을 기준으로 접촉시간을 설계한다. 안개분무는 냄새 발생원이나 배출원 주변에 물을 분사하는 방식으로, 경우에 따라 효과 개선을 위한 미생물제나 산화제를 혼입 분사한다. 안개분무는 환기 유속과 외부 풍속의 영향으로 공기와 물의 접촉시간을 안정적으로 확보하는데 한계가 있다. 이를 개선한 설계가 바이오커튼이다. 바이오커튼은 안개분무하는 지점에 공극을 가진 망(주로 차광막)을 이용하여 특정 공간을 형성해주는 방식이다. 이러한 공간 형성은 공기와 물이 접촉할 시간을 확보해주는 동시에 차풍효과로 냄새 물질의 장거리 이동을 줄여준다. 포집 시설의 구성이 난해한 측면배기나 굴뚝배기 형태의 축사에서는 가장 현실적인 방법이라 본다. 단 공간에서의 압력손실을 충분히 고려한 설계가 필요하다고 본다. 바이오커튼은 일반적으로 별도 배풍기의 설치 없이 축사의 환기휀 동력을 활용하는데, 최대 환기량이 요구되는 혹서기 때 바이오커튼에 의한 압력손실로 환기량이 저하되어 곤란을 겪는 경우가 있다. 압력손실을 최소화할 수 있도록 충분한 바이오커튼 면적을 확보해야 한다. 국소배기의 포집 시설과 닮은 중앙집중식 환기방식이 적용된 축사에서는 공기 배출부를 단일화 할 수 있기에 보다 고도화된 공기정화시설을 갖추기 용이하다. 축산에서는 다단 여과방식이라고도 부르는데, 흡수·세정 뿐만 아니라 다양한 생물학적, 이화학적 방식을 복합적으로 접목하는 방식이다. 이러한 방식 또한 가스겉보기속도, 액기비, 그리고 압력손실을 기본적으로 설계에 반영해야 하며, 추가적으로 약액주입량이나 미생물접종량 등을 고려하게 된다. 다단 여과방식은 그 구조가 복잡하여 시설의 증·개설이 까다롭기에 정확한 설계가 필수적이다. 가축사육시설은 전체환기 방식의 설계가 기본이며, 높은 환기량을 바탕으로 돈사 내부의 냄새를 희석(또는 치환)하는 것이 주요 원리이다. 하지만 실제 현장에서는 환기를 냄새보다는 온·습도 관리를 목적으로 활용하기에 환기량의 변동이 빈번하다. 이는 돈사 내부의 냄새가 희석되는 수준과 직결되므로 환기량이 높은 시기에는 저농도·고유량의 공기가 배출되고, 환기량이 낮은 시기에는 고농도·저유량의 공기가 배출되게 된다. 부하변동이 심할수록 효율적이고 경제적인 환경시설의 설계가 어려운데, 아직까지 우리 업계에 획기적인 공기정화시설이 등장하지 않은 이유가 아닌가 싶다. 출처 : 한돈뉴스(http://www.pignpork.com) 냄새 제거 Step 1. 공기정화시설 < 허용준의 환경과 에너지 < 전문가의 시선 < 기사본문 - 한돈뉴스 |
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