도장시설 총탄화수소(THC) 저감 시스템
광촉매 정화 시스템 광화학반응을 이용하여 유해물질 및 유기물을 분해하는 방식
정화시설 문제를 해결하고자 새로운 친환경 정화 시스템 개발.
소모성 소재를 사용하지 않고 반영구적 사용이 가능한 특수 구조체 모듈
개발·최적화 구현. 수입에 의존하던 소재의 국산화를 통해 비용을 절감하면서 친환경적인 공기 정화 시스템을 구축.
총탄화수소(Total Hydrocarbons, THC)란?
- 총탄화수소(Total Hydrocarbons, THC)는 대기 중에서 탄화수소 화합물(Hydrocarbons)의 총량을 의미하며, 탄소와 수소로 결합한 휘발성유기화합물(VOCs)를 포함한 모든 유기 화합물을 총칭한다. 이들은 주로 자동차 및 도장산업, 인쇄산업, 유류저장 출하시설, 세탁시설, 도로포장(아스팔트) 등을 통해 배출된다. 탄화수소는 다양한 형태의 화합물로 존재하지만, 그중 많은 것들은 온실가스로서 기후 변화에 직접적으로 기여한다.
- 예를 들면, 탄화수소 중 하나인 메탄(CH₄)은 이산화탄소(CO₂)보다 약 25배 더 강력한 온실가스로, 대기 중에 적은 양이 있어도 기후 변화에 큰 영향을 미치며, VOC는 대기 중에서 산화 질소(NOx)와 반응해 지표 오존을 생성하는데, 이는 강력한 온실가스이다. 따라서 THC를 줄이면 이러한 2차 오염물질의 형성도 억제되고 온실가스의 배출을 줄이는 것이며, 이는 탄소중립 달성에 중요한 역할을 한다.
휘발성유기화학물 (VOC : Volatile Organic Componuds)
- 탄화수소화합물로서 대기 중의 질소산화물(NOx) 및 다른 화학물질과 광화학반응(Photo-chemical reaction)을 통해 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그(Photo-chemical smog)의 원인이 되는 오존(O₃)을 발생시키는 물질
- 환경부 고시에 의해 휘발성유기화합물 37종 물질 지정
- VOC의 영향
- 발암성 등 대부분 물질 인체 유해
- 오존층 파괴 및 지구 온난화
- 악취 발생
- 광화학스모그 형성(눈에 자극, 가시거리 저하, 대기 중의 SO₂를 산화시켜 산성비의 원인)
THC 저감 장비
화학제품 제조업과 같은 유기용제를 다량 사용 사업장은 THC가 비교적 높게 측정되어 THC를 저감시키는 장치를 설치해야한다.
THC 배출허용기준에는 탄화수소, 벤젠으로 국한되어 있고, 스틸렌, 에틸벤젠 등은 항목별 기준이 없어, THC의 배출허용기준을 이용하여 탄화수소의 총량으로 규제한다.
활성탄 필터 문제점
- 총탄화수소(THC) 제거효율 평균 41.0%
- 활성탄 교체 주기에 맞게 활성탄 교체 불가능
- 활성탄이 파괴된 상태로 흡착탑 운영
- 방지시설 유지관리 불안정
- 주로 활성탄 사용, 흡착시간이 증가에 따라 흡착 효율이 떨어져 교체해야함
- 활성탄은 유효기간이 존재하는 '소모품'
- 파괴된 활성탄으로 인한 대기 오염 (미세먼지 탄소발생)
- 폐활성탄 재활용을 위한 설비 구축 및 시스템 필요
⭢ 폐흡착제로 분류되어 산업폐기물 발생 - 흡착된 유해물질 제거 시 2차 유해물질 발생 대기 방출
- 지정폐기물처리업체 위탁처리 (필수)
활성탄 대체
첨단랩 광촉매 정화시스템
- 총탄화수소(THC) 높은 제거 효율 91.6%
- 광촉매 스크류 필터, UV 램프, 안정기로 구성
- 광촉매 필터 교체 불필요 (반영구적 사용)
- 방지시설 유지관리 수월
- ESG 경영에 적합한 광촉매 정화시스템
- 반영구적으로 사용이 가능한 광촉매 필터 구조체
- 탄소중립을 위한 산업 온실가스 저감 친환경 기술
- 촉매를 이용하여 화학적 분해 유도, 반응 후 잔여 물질 없음
- 활성탄 대체제로 활성탄 수입 대체 효과
- 높은 초기투자 비용의 활성탄 흡착탑에 비해 저렴한 유지비용과 수월한 관리 운용
참고내용
축열식 소각로
(Regenerative Thermal Oxidizer, RTO)
VOC(탄화수소 함럄이 0.5%미만)과 악취가 심한 물질들을 모아서 소각시키는 설비이며, 정부의 법적 규제에 만족하도록 VOC 함유가스를 VOC의 열분해온도(815℃)까지 가열하여 VOC 성분을 무해한 CO₂ 및 H₂O로 분해하여 대기 중으로 방출하는 대기오염 방지시설의 하나이다.
폐가스 소각시설 종류 및 RTO 원리
RTO는 투자비용이 고가임에도 불구하고, 악취오염물질, 특히 VOCs의 배출량이 많은 곳에 운용된다.
LNG를 연료로 사용하기 때문에 RTO가 방지시설(직접연소에 의한 시설)이면서 배출시설(폐가스 소각시설)이 될 수 있다.
| 연소기술 | 연소 반응온도(℃) | 축열재 | 열회수율 | 촉매 | 연료소모량 |
|---|---|---|---|---|---|
| CTO(Catalytic Thermal Oxidizer) | 300 | X | 60~70% | O | 중간 |
| TO(Thermal Oxidizer) | 800 | X | 60~70% | X | 높음 |
| RTO(Regenerative Thermal Oxidizer) | 800 | O | 95% | X | 낮음 |
- * CTO : 촉매산화시설이며, 저온이지만 촉매 가격이 고가이고 수명이 환정적이고 성능저하 등의 단점. 촉매산화 설치 업체들이 유지보수 및 처리효율 문제로 촉매산화장치를 철거하고, RTO로 변경하는 추세임.
- * RTO : 폐가스를 완전산화하여 대기 중에 배출.