건설연 "나노기술로 축산분뇨 악취 해결 기술 개발"
축산분뇨 유기질비료 제조시설의 미세먼지 및 암모니아 저감을 위한 나노세정시스템 개발
퇴비 시설 주변의 미세먼지, 악취 민원 없는 깨끗한 대기환경 조성 기여
한국건설기술연구원(원장 박선규, 이하 건설연)은 축산분뇨 유기질비료 제조시설에서 발생하는 미세먼지와 암모니아 등의 악취 민원을 해결할 수 있는 나노기술 기반 세정시스템을 개발했다고 밝혔다.
현재 우리나라에는 약 1,500 개소의 축산분뇨 유기질비료 제조시설이 운영 중이며, 이들 시설에서는 미세먼지와 암모니아로 인한 악취 민원이 빈번하게 발생하고 있다. 환경통계포털 자료에 의하면 악취 민원은 지속적으로 증가 추세에 있으며, 2014년 14,816건에서 2019년 기준 40,854건으로 증가했다. 이 중 약 30%인 12,000여 건이 축산 분야에서 발생한 악취 민원이다. 이를 해결하기 위해 환경부는 2019년 5월 ‘대기환경보전법 시행규칙’을 개정, 부숙유기질비료 제조시설을 대기오염물질 배출시설로 신고하도록 하고, 암모니아 배출 기준을 30ppm 이하로 설정했다
이에 따라 2020년 12월 31일까지 신고하도록 하였으나 한돈산업을 비롯한 축산업계는 현실에 맞지 않은 기준 적용과 준비 미흡, 그리고 시행 강행에 따른 가축분뇨 처리 대란 등을 이유로 적용 재고를 주장했었다. 이에 정부는 총리실 중재를 통해 신고 기간을 1년간 유예하고, 추가로 2~4년간 단계적으로 연장하는 방안을 마련하였다.
현재 대부분 퇴비화 시설 및 제조공장 등의 배출시설에 광범위하게 사용되는 약액세정시스템은 처리 효율이 낮고 세정폐수 처리와 약품비가 많이 소요되는 단점이 있다.
이에 건설연 환경연구본부 연구팀(팀장 정원식 박사)은 비료 제조시설에서 배출되는 암모니아 및 미세먼지를 효율적으로 저감할 수 있는 나노기술 기반 세정시스템을 개발하였다. 이 개발 기술은 기존 세정시스템에 나노에멀션장치와 부상분리(DAF; Dissolved Air Flotation)를 적용하여, 미세먼지 및 악취 포집 효율을 향상시키고, 세정폐수의 사용 기한도 연장하여 약품비 절감 등의 효과도 동시에 얻을 수 있다.
연구팀은 충청남도 홍성군과 경기도 고양시 벽제에서 20CMM(Cubic meter/min, 1분당 20㎥ 처리용량)급 파일럿 테스트를 진행한 후, 경기도 이천시 모가농협 퇴비장에서 100CMM급 실증 테스트를 통해 규모와 농도에 따른 퇴비시설에 적용할 수 있는 표준화를 추진하고 있다.
이 기술은 기존 기술의 단점을 보완하며, 미세먼지와 암모니아를 효과적으로 제거하여 법적 기준을 충족하는 표준화된 처리시설을 제시하고 있다. 기존 기술은 암모니아 제거율이 30∼60%이며 세정수 교체 주기가 7일 이내였던 반면, 이번에 연구팀이 개발한 세정시스템은 암모니아 제거율이 90% 이상, 세정수 교체 주기는 45일 이상으로 경제적이고 효율적인 대기오염 방지시설임을 증명하였다.
그리고 설치비가 기존 세정탑에 비해 4천만 원 정도 높지만, 세정폐수처리 60%(5천만 원), 약품비 30%(5천만 원) 절감으로 연간 1억 원의 유지관리 비용을 절감할 수 있다. 또한 동시에 악취 민원을 효과적으로 해소할 수 있다.
건설연 박선규 원장은 “이번에 개발된 나노세정시스템은 축산분야 외에도 향후 12,000여 개에 달하는 하수처리장 세정탑, 2만여 개 이상의 일반 공장에 설치된 세정탑 등 다양한 산업분야에 적용이 가능하여 미세먼지 및 악취 민원 해소를 통한 사회 현안 환경문제를 해결하는데 기여할 것”이라고 밝혔다.
본 성과는 환경부(한국환경산업기술원) 국가R&D 사업 중 「사업장 미세먼지 지능형 최적 저감 관리 기술개발사업 디(2022~202년)」의 “부숙 유기질비료 제조시설의 스마트화 미세먼지 저감기술 개발” 사업의 지원을 받아 수행되었다.
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