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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.16 No.4 pp.393-400
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2017.16.4.393

Estimating the odor emission factors of the grit removal chambers of publicly-owned wastewater treatment plants

Hyunsup Jang1, Sungtae Kim2, Jong-Kuk Lee3, Namseung Oh4, JiHyeon Song5*
1Center for Zero Emission, SungKyunKwan University
2E2M3 Co.
3Odor Management Center, Korea Environment Corporation
4Chosun University
5Sejong University
Corresponding author : +82-2-3408-3819songjh@sejong.ac.kr
20171205 20171219 20171221

Abstract

Odor emission factors (OEFs) are important parameters in characterizing odor sources, understanding emission patterns, designing abatement facilities, and providing appropriate control methods. In this study, OEFs for complex odor from grit removal chambers in publicly-owned wastewater treatment plants were determined, and the major operating conditions affecting the emission factors were investigated. In the main study site of ”S” wastewater treatment plant, the averaged OEFs from the grit chamber were found to be 466.2, 162.6, and 54.7 OU/m2/min in summer, spring, and winter, respectively. OEFs from two other grit chambers in different wastewater plants were independently measured for comparison, and the values were in the same range as the OEF from S-site at a 95% confidence level. Nevertheless, the OEFs could differ depending on the types of wastewater and the sizes of wastewater treatment plants. Using the multi-variable linear regression method, correlations between OEFs and operating conditions, i.e. activities, from grit chambers were statistically analyzed. The analyses showed that operating conditions, including total suspended solids, water temperature, and temperature difference between water and air, were the most significant parameters affecting the OEF. A linear equation using these three parameters was proposed to estimate the OEF, and can be used to predict an OEF for another grit chamber, without odor measurement.

Grit removal chamber , Complex odor , Multi-variable linear regression , Odor emission factors , Publicly-owned wastewater treatment plant

공공하수처리장 침사지의 악취 배출계수 산정

장 현섭1, 김 성태2, 이 종국3, 오 남승4, 송 지현5*
1성균관대학교 무배출형환경설비지원센터
2(주)이투엠쓰리
3한국환경공단 악취관리처
4조선대학교
5세종대학교 건설환경공학과

초록

    Korea Environmental Industry and Technology Institute
    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1.서 론

    전국의 악취민원은 매년 증가하고 있으며, 특히 하 수처리장을 비롯한 환경기초시설에서 주변 지역에서 악취로 인한 민원이 지속적으로 발생하고 있다. 하수처 리장 악취발생은 하수와 폐기물에 함유된 유기물의 부 패를 일차적인 원인으로 들 수 있는데, 최근 도시 지역 을 중심으로 하수관거 정비사업이 진행되어 하수처리 장에 유입되는 유기물 부하가 증가하고 있다. 그에 따 라 고농도 악취가 발생하는 하수처리 설비가 많아지고 있으며, 이에 따라 일부 시설은 악취방지법상 배출구 규제기준을 만족시키지 못하고 있는 실정이다. 또한 최 근에는 하수처리시설이 지하화되고 상부에 공원이 설 치되어 주민편의시설로 이용되는 경우가 많기 때문에 기존보다 효율적이고 엄격한 악취관리가 필요하다. 그 럼에도 환경기초시설의 주요 악취배출원에 대한 효과 적인 관리와 지속적이며 체계적인 대책이 부재한 상태 이며, 관계자들의 인식 부족뿐만 아니라 과학적 기술적 수준도 미흡하다.

    국내 하수처리시설의 악취 배출농도(odor concentration), 배출률(odor emission rate), 악취 배출계수(odor emission factor) 등의 원단위 산정에 대한 연구가 부족 하며, 하수처리시설의 밀폐-포집-탈취시설에 대한 설계 근거도 매우 빈약한 상황이다. 악취 문제를 해결하기 위해서는 악취 발생원과 발생량에 대한 근거자료가 필 요한데, 이에 대한 원단위 정보가 부족하여 발생원에 대한 과학적인 관리뿐만 아니라 방지시설에 대한 설계, 시공, 운전 등의 공학적인 접근에도 문제점이 대두된다. 따라서 환경기초시설에서 발생하는 악취 발생량에 대 해 정량적인 평가가 필요하며, 이를 근거로 효과적인 개선방안을 도출할 필요가 있다.

    최근 선진국에서도 도시가 확장되고 시민들의 환경 에 대한 인식이 변화되면서 하폐수 처리시설에서 배출 되는 악취에 대한 관심과 민원이 증가하고 있다(Gostelow et al., 2001). 이에 하수처리시설에서 발생되는 악 취 및 주요 악취물질의 배출농도, 배출량 및 배출계수 에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다(Islam et al., 1998; Edeogu et al., 2001; Gostelow et al., 2004; Capelli et al., 2009). 국내에서도 관련 연구가 여러 번 수행되었는데, Park (2003)은 표준활성슬러지 공법으 로 운전되고 있는 생활하수처리장의 수처리 계통에서 배출되는 악취농도를 조사 발표하였다. 또한 공장폐수 등을 처리하는 다양한 처리장에서 발생하는 악취농도 에 대한 평가도 이루어졌다(Park et al. 2005). 국내의 유사 연구사례로써 생활하수처리장에서의 악취 발생 현황과 발생 농도에 대한 실험연구가 있으며(Chung et al., 2004), 하수처리장에서 고농도 악취가 발생하는 설 비인 유량조정조, 농축조, 슬러지 저류조에서의 악취 및 휘발성 유기화합물의 배출특성에 대한 연구(Jung et al., 2006)를 들 수 있다. 또한 Ko et al. (2012)는 다양 한 하수처리방법과 조건에서 운영되고 있는 국내 39개 공공하수처리장의 48개 하수처리시설을 대상으로 현장 조사 결과를 종합하여 공정별 복합악취와 황화수소의 배출농도를 문헌에 제시하였다. 그러나 기존의 국내연 구 사례는 하수처리시설에서 배출되는 복합악취 또는 개별 악취물질의 농도를 측정한 결과가 대부분이며, 다 양한 하수처리시설의 단위공정에서 배출되는 악취발생 률 또는 악취배출계수를 일반화하여 평가한 경우는 극 히 드물다.

    따라서 국내에서는 악취배출량 및 배출계수 추정에 미국 Environmental Protection Agency (EPA)의 연평 균 자료나 외국의 사례를 참고로 하고 있는 실정이며, 국내의 악취특성이 반영되어 있지 않아 이에 대한 조 사와 개선이 필요하다. 국내에서 환경기초시설을 대상 으로 한 악취관련 연구는 대부분 악취의 주요 성분, 발 생원별 악취 발생원인, 악취 발생농도 등에 대한 것이 며, 실제 악취 방지시설의 용량설계나 풍량산정에 근거 로 사용될만한 악취부하에 대한 연구사례는 매우 부족 하다. 본 연구에서는 공공하수처리시설의 침사지를 대 상으로 과학적이고 체계적인 악취방지시설의 설계 근 거를 마련하고 악취방지시설의 운영 상태에 대한 기술 진단에서 정량적인 평가가 가능하도록 악취발생 원단 위에 대한 기초자료 조사를 진행하였다. 최종적으로 조 사된 배출계수와 활동도 자료를 바탕으로 악취발생 원 단위에 대한 경험식을 제시하고 물리적인 의미를 검토 하였다.

    2.연구방법

    2.1.대상 시설 및 운전조건

    본 연구에서는 S시에 위치한 설계유량 220,000 m3/ 일 규모의 공공하수처리시설의 유입부 침사지를 조사 대상 현장으로 선택하였으며, “S-site”라 명명하였다. 생활하수가 유입되는 S-site 침사지는 4지로 구성되어 있으며, 침사지의 총면적은 216 m2이었다. 본 연구에 서는 2016년 2월에서 9월까지(겨울철에서 여름철) 총 12차례에 걸쳐 다양한 외기 온도 및 하수처리 조건에 서 침사지 수면에서 발산되는 단위 면적당 악취 배출 계수(OU/m2/min 또는 mg/m2/min)를 dynamic flux chamber (DFC)를 사용하여 측정하였다.

    S-site에서 측정한 악취배출계수와 비교 평가를 위해 유사한 규모의 공공하수처리시설 2곳(A & G 하수처 리장)을 추가로 선정하고, 각각의 유입 침사지 수면에 서 배출되는 악취 배출계수를 측정하였다. A 하수처리 장에서는 분류식 관거를 통해 생활하수(설계처리용량 179,000 m3/일)가 유입되는 침사지(A-1 site)에서 악취 배출계수를 측정하였으며, 또한 공장폐수(설계처리용 량 206,000 m3/일)가 유입되는 계열의 침사지(A-2 site) 에서도 동일한 측정을 수행하였다. G 하수처리장에 서는 합류식 관거를 통해 생활하수(설계처리용량 60,000 m3/일)가 유입되는 침사지(G-1 site)에서 악취배 출계수를 측정하였으며, 또한 생활하수와 음식폐기물 탈리액 폐수를 병합처리하는 별도의 계열(설계처리용 량 60,000 m3/일)의 침사지(G-2 site)에서 동일한 측정 을 각각 2회씩 진행하였다.

    수처리 시설에서의 악취 발생은 처리공정의 활동도 (activity)와 밀접한 관련이 있으므로 악취 측정시 다양 한 운전조건도 동시에 조사하였다. 악취 발생과 상관성 이 높다고 예상되는 유입수의 수질 관련 활동도로는 유입수량, 수온, 생화학적 산소요구량(BOD), 총부유고 형물(TSS), pH, 용존산소(DO), 산화환원전위(ORP)을 선정하여 측정하였으며, 기상 관련 활동도로는 기온, 기압, 풍속, 습도를 측정하였다. 본 연구에서는 수질 및 기상 지표를 측정하기 위해 악취배출량 측정과 동시에 시료를 채취하여 분석하였으며, 통계적인 분석을 통해 악취배출계수와의 상관도를 평가하였다.

    2.2.Dynamic flux chamber에 의한 수면 발산 악취배출 량 측정

    침사지 수면에서 발산되는 악취배출량은 DFC를 이 용하여 측정하였다. DFC 측정 시에는 챔버에서 유출 되는 공기의 악취농도가 안정화된 이후 샘플링을 해야 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있으며, 이에 최적의 시료채취 시점을 선정하기 위해 현장실험 전에 성능점 검 실험을 실시하였다. 성능 점검실험에서는 DFC 내 부에 인위적으로 일정한 농도의 황화수소(H2S) 표준가 스를 주입한 후, 유출부로 배출되는 황화수소 농도를 악취센서로 측정하여 안정화 시간을 산정하였다. 먼저 DFC의 부피를 측정한 후 챔버의 상단에 위치한 3개의 구멍을 무취공기 유입, 황화수소 유입, 최종 배출부로 구분하여 장치를 연결하였다. 유입조건은 무취공기 유 입부에 유량계를 설치하여 유량을 5 L/min으로 조절하 였으며, 황화수소 유입부로 황화수소가 일정량 주입되 도록 하였다. 배출구에는 악취센서를 설치하고 유출되 는 공기의 농도를 연속 측정하였으며 설치를 완료한 후 악취센서가 안정화 될 때까지 무취공기를 주입하였 다. 악취센서가 안정화 된 후 황화수소를 주입하여 악 취센서가 반응하는 최대 출력값을 관찰하는 방식으로 안정화 시험을 진행하였으며, 황화수소 주입농도로 1 ppm과 5 ppm을 선정하고 각각 2회씩 평가하였다. 그 결과 1 ppm 유입조건에서는 15분 5초, 5 ppm 유입조 건에서는 10분 14초에서 평형상태에 도달하는 것을 확 인하였다. 이에 약 15분 정도의 안정화 이후 시료포집 을 진행하는 것이 적정한 것으로 판단하였다. Flux chamber 방법에 의한 악취 배출량 산정은 다음 식과 같다.

    E i = C i ⋅ R A c ⋅ 273 T + 273 ⋅ A E
    (1)

    여기서

    • Ei : emission of component i (OU/hr)

    • Ci : concentration of component i in the air flowing from the chamber (OU/m3)

    • R : flow rate of air through the chamber (m3/hr)

    • AC : surface area enclosed by the chamber (m2)

    • AE : the area of emission source (m2)

    2.3.악취 분석방법

    침사지 수면에서 배출되는 악취는 복합악취와 황화 합물 4종, 즉 황화수소, 메틸머캅탄(MM), 디메틸설파 이드(DMS), 디메틸디설파이드(DMDS)에 대해 악취공 정시험기준에 준하여 분석하였다. 황화합물 분석을 위 해 시료 전처리에 사용된 장치는 Entech 7016CA auto-sampler (Entech Ins., USA)와 Entech 7100 preconcentrator (Entech Ins., USA)이었다. 시료 채취 bag 에 채취한 시료를 auto-sampler에 연결한 후 액화 질소 (N2)를 사용하여 Entech 7100 pre-concentrator (Entech Ins., USA)로 저온 농축하였다.

    3.결과 및 토의

    3.1.S-site 침사지 활동도 측정 결과

    S-site 침사지의 악취 배출과 관련되는 활동도 인자 를 선정하기 위하여 현장에서 수집 가능한 수질 및 기 상 자료를 총 12회 측정하였다. 활동도 인자로는 유입 하수량(Q)과 침사지에서의 수리학적 체류시간(HRT), 수온(Tw), 기온(Ta), 수온과 기온의 차이(DTWA = Tw − Ta), 생화학적 산소요구량(BOD), 총부유고형물(TSS), pH, 용존산소농도(DO), 산화환원전위(ORP)를 조사 분 석하였으며, 각 측정 항목별 분석결과와 범위를 정리하 여 Fig. 1에 제시하였다.

    S-site는 대도시에 위치하는 공공하수처리시설로서, 침사지에 유입되는 생활하수의 실제유량은 설계유량 의 88% 수준이었으며 연구기간 전체적으로 큰 변동 없이 유지되었다. 측정 수행기간 동안 계절에 따라 침 사지 주변에서 실측한 기온은 영하 2°C에서 영상 40.6°C까지 큰 폭으로 차이가 났으며 수온도 11.7°C에 서 29.9°C까지 변동하였다. 따라서 수온과 기온의 차 이는 ± 15°C 가량 차이가 났다.Table 1

    침사지에서의 수질 자료를 살펴보면, BOD는 대부분 평균 약 180 mg/L에 가까운 결과를 나타냈으나 봄철 갈수기에만 최대 474 mg/L까지 상승하였다. 총부유물 질농도(TSS) 결과는 변동 폭이 상대적으로 적었으나, BOD와의 상관관계는 큰 것으로 나타났다. 반면 침사 지 하수의 pH와 산화환원전위(ORP) 그리고 용존산소 (DO) 농도는 수온이나 BOD 농도와 상관도가 거의 없 었으며 변동 폭도 상대적으로 작았다.

    3.2.악취배출계수 측정

    주요 측정이 수행되었던 S-site 침사지 수면에서 DFC로 측정한 복합악취 희석배수와 황계열 악취물질 농도범위를 Fig. 2에 표시하였으며, 앞에 제시한 식 (1) 을 적용하여 악취배출계수로 환산한 결과를 Table 2에 정리하여 제시하였다. S-site에서의 악취배출계수는 총 12회에 걸쳐 조사하였으며, 겨울과 봄, 여름철을 포함 하고 있다. 침사지 복합악취의 배출계수는 여름철 평균 이 466.2 OU/m2/min으로 가장 높고, 봄철 162.6 OU/ m2/min, 겨울철 54.7 OU/m2/min 순으로 조사되었다. 이를 통해 계절에 따른 기온 또는 수온의 변화가 악취 배출계수에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.

    기기분석을 이용한 황계열 악취물질에 대한 조사에 서도 침사지 수면에서 발산되는 황화수소 배출계수가 복합악취와 유사한 경향을 나타냈으며 계절별 변동도 거의 일치하였다. 하수처리시설에 대한 국외 연구결과 (Gostelow et al., 2001)와 국내 연구결과(Ko et al., 2012)에서도 하수처리장 수처리 계통의 복합악취는 황 화수소 농도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 그러나 DMS의 농도는 계절과 관계없이 매우 낮거나 검출한계 이하로 조사되었으며, 이는 하수관거를 통해 생활하수가 처리장으로 처음 유입되는 지점인 침사지 에서 DMS 발생량이 매우 낮다는 것을 보여준다. 또한 S-site 침사지에서 측정한 DMDS의 농도는 모든 조건 에서 검출한계 이하로 나타났는데, 이는 DMDS 발생 량 자체가 매우 적으며, 황화합물 4종을 GC/FPD로 동 시에 분석하는 조건상 농도가 매우 낮은 DMDS가 검 출한계 이하로 희석되었기 때문으로 추정된다.

    3.3.악취배출계수 비교 평가

    S-site 침사지에서 측정한 복합악취 배출계수(OU/ m2/min)와 비교 분석하기 위해, 하수종류와 시설규모 가 다른 하수처리장 침사지 2곳의 복합악취 배출계수 를 각 2회씩 측정하였다. Table 3에 제시한대로, 합류 식 관거를 통해 생활하수가 유입되는 S-site 침사지에 서 측정한 복합악취 배출계수는 최소 54.7에서 최대 788.5 OU/m2/min까지 나타났으며 12회 측정의 평균값 은 330.7 OU/m2/min이었다. 비교를 위해 측정한 A-site 의 침사지에서는 매우 높은 복합악취 배출계수가 측정 되었는데 최대 1137.2 OU/m2/min로 조사되었다. Asite 측정이 여름철에 수행되어 악취배출량이 높았던 점도 있으나, 해당 시설이 분류식 관거를 통해 생활하 수와 공장폐수가 유입되는 곳으로 S-site의 여름철 평 균 악취배출계수보다도 더 높은 배출계수를 나타냈다. 결과적으로 하수 종류와 하수이송관로의 형태에 따라 하수처리장 유입부 침사지에서의 악취배출계수가 다름 을 확인할 수 있다.

    G-site 침사지에서의 복합악취 배출계수 측정 결과는 S-site 또는 A-site에 비해 악취배출계수가 상대적으로 낮게 나타났으며 평균값은 64.0 OU/m2/min이었다. G 하수처리장은 S하수처리장에 비해 소규모이며 실제 하 수 유입수량의 변동도 큰 시설로서, 악취원인물질 유입 부하가 작고 악취배출계수도 낮은 것으로 해석된다. 외 국 하수처리장의 단위공정에서 배출되는 악취배출계수 자료를 조사해 보면, 독일의 경우 침사지의 악취배출계 수는 평균 53.3 OU/m2/min으로 (Frechen, 2004), 본 연 구에서 비교분석을 위해 조사한 G-site의 측정값과 유 사하였다. 이는 문헌에서 제시된 독일 하수처리장들의 침사지 규모와 유입하수의 종류가 G-site와 유사했던 것으로 유추된다.

    3.4.악취배출계수와 활동도의 상관관계

    침사지 수면에서 측정한 복합악취 및 황화합물의 배 출계수와 동일한 시점에 관측한 활동도 자료와의 상관 관계를 상용 통계분석 프로그램인 SPSS의 다중 선형 회귀분석법을 사용하여 평가하였다. 수질 관련 활동도 항목 중에서 pH는 대부분 7.2~7.8의 범위 내에서 측정 값을 나타내고 있으며, 복합악취 농도와는 무관하여 변 수 분석에서 제외하였다. 또한 VSS와 ORP는 측정자 료 값들이 차수별로 큰 차이가 없거나 악취배출량과의 상관성이 매우 낮아 상관관계도 검증에서 제외하고 다 중 선형회귀분석을 실시하였다. 각 활동도 인자와 배출 계수 데이터간의 상관도는 Fig. 3과 같다.

    SPSS의 선형회귀법으로 분석한 단위면적당 복합악 취 배출계수(OU/m2/min)와 황화수소 배출계수(mg/m2/ min)는 3개 항목의 활동도(부유고형물 TSS, 수온 Tw, 수온과 기온의 차이 DTWA)와 통계적으로 유의한 결 과를 나타내었다. 반면 본 연구에서 검토한 활동도 인 자들 중에서 생화학적 산소요구량(BOD), 용존산소 (DO), 기압, 풍속, 습도는 악취배출계수와 통계적으로 유의한 상관도를 나타내지 않았다. 침사지 복합악취 배 출계수와 상관도가 높은 인자 중에서 “수온-기온”이 가장 높은 상관도인 0.602를 나타내고 있으나 음의 상 관도를 갖고 있으며, 수온은 0.464의 양의 상관도를 나 타내었다. 그러나 복합악취와 황화수소 이외의 황화합 물 3종인 MM과 DMS, DMDS는 모든 활동도 항목들 과 통계적으로 유의미한 식을 도출할 수 없었다.

    다중선형회귀분석에 의한 복합악취 배출계수식을 만 들기 위하여 S-site에서 12번 측정한 복합악취 배출계 수 실측치와 활동도자료를 이용하였다. 다중 선형회귀 분석법으로 제시한 복합악취 배출계수식은 다음 식 (2) 와 같으며, TSS, 수온, 수온-기온의 함수로 나타내었다. 각 활동도 변수 중에서 수온-기온 항목이 가장 큰 폭의 변화를 나타내었으며, 이는 S 하수처리장 침사지의 복 합악취에는 수온-기온 인자의 기여도가 가장 큰 것을 의미한다.

    O E F = 477.174 − 0.807 ⋅ T S S + 0.088 ⋅ T w − 15.362 ⋅ D T W A
    (2)

    여기서,

    • OEF : 복합악취 배출계수(OU/m2/min)

    • TSS : total suspended solid (mg/L)

    • Tw : 수온(°C)

    • DTWA : 수온과 기온의 차이(°C)

    S-site 침사지를 대상으로 도출된 배출계수식에 TSS, Tw, DTWA 3개 활동도를 적용하여 추정한 복합악취 배출계수값과 각 차수의 실측값을 비교하여 Fig. 4에 도시하였다. 그림의 x축은 실측한 활동도로 계산된 복 합악취 배출계수이며, y축은 수면에서 직접 측정한 복 합악취 배출계수로서, 산포도 그래프의 중심선은 1:1의 일치도 선을 나타내며 좌우의 점선은 통계적으로 분석 한 배출계수식의 95% 신뢰구간을 의미한다. Fig. 4에 도시된 바와 같이 S-site에서 측정한 배출계수값과 활 동도를 적용하여 계수식 (2)로 계산한 배출계수 12개 는 1:1선을 중심으로 95% 신뢰구간 안에 모두 위치하 는 것을 확인할 수 있다. 특히 12회차에 분석한 복합악 취 배출계수 추정치는 실측치에 매우 근사하였다.

    복합악취 배출계수산정식의 검증을 위하여 선형회귀 분석에 사용되지 않은 타 하수처리장 침사지 A-1, A- 2, G-1, G-2에서 측정된 결과를 적용하였다. 앞에 기술 한 바와 같이, A-1과 G-1은 생활하수 처리시설이며, A-2는 산업폐수 처리시설, G-2는 연계수가 포함된 하 수처리시설에서 측정된 결과이며, 각각 2회의 측정결 과를 이용하여 총 8개 측정결과에 대해서 검증을 수행 하였다. A-1, G-1, G-3에서 측정한 결과와 관계식으로 유추한 배출계수 값은 약간의 차이가 있었으나 95% 신뢰구간 안에 포함되어 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다. 반면 분류식 이송관을 통해 유입되는 산업폐 수를 처리하는 A-2의 경우는 95% 신뢰구간을 벗어났 으며, 따라서 본 연구에서 도출한 배출계수식을 적용하 기에는 어려운 것으로 판단된다. 결과적으로 반복 측정 하여 축적된 데이터를 활용하여 통계적으로 의미있는 악취 배출계수식을 도출할 수 있으며, 하수의 종류와 하수처리장 규모가 유사한 경우 실측하지 않은 시설에 서의 악취배출계수와 배출량을 추정할 수 있다. 제시된 복합악취 배출계수식은 악취방지시설의 설계 및 시공 과 악취배출원의 효과적인 관리 등에 다양한 용도로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

    4.결 론

    국내에서 운영중인 공공하수처리시설의 침사지를 대 상으로 복합악취와 주요 악취 원인물질인 황화합물의 배출계수를 분석하여 악취 배출특성을 파악하고, 운영 인자 등을 조사하여 악취 배출계수에 미치는 영향을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

    주요 측정 대상이었던 S하수처리장 침사지의 악취배 출계수는 여름철 평균이 466.2 OU/m2/min으로 가장 높고, 봄철 162.6 OU/m2/min, 겨울철 54.7 OU/m2/min 순으로 조사되었으며, 황화수소도 유사한 패턴을 나타 내었다. 황화수소 이외의 다른 3종의 황화합물(MM, DMS, DMDS)은 침사지에서의 배출농도도 매우 낮았 으며 주변온도와 악취배출계수의 관계가 거의 없었다.

    하수처리장에 유입되는 하수의 종류, 하수처리장 규 모와 형태, 하수처리장 운영현황과 주변환경에 따라 하 수처리장 침사지에서의 악취배출계수가 다르게 나타난 다. 그러나 유사한 생활하수와 비슷한 규모의 침사지를 대상으로 독립적으로 측정한 S-site, A-site, G-site의 악 취배출계수가 통계적으로 유의미한 (95% 신뢰수준) 범 위 내에 있는 것으로 나타났다. 따라서 하수처리장 단위 공정에서의 악취배출계수를 지속적으로 측정하고 데이 터베이스화 한다면 악취배출 원단위로 활용할 수 있다.

    다중선형회귀분석에 의해 침사지의 운영인자(즉, 활 동도)와 복합악취배출계수 사이의 관계식을 도출하였 으며, 이 식을 통해 활동도만으로도 침사지 수면에서의 악취발생량을 산출할 수 있다. 공공하수처리장 침사지 의 복합악취와 관계있는 인자로는 TSS와 수온, 수온과 기온차이며 이들 주요 인자 중에서 “수온과 기온의 차 이”의 상관도가 가장 높았다.

    감사의 글

    본 연구는 한국환경산업기술원 환경산업선진화기술 개발사업 “환경기초시설의 악취상시모니터링 및 능동 제어기술 개발”과 한국환경공단 “공공하수처리시설의 악취배출계수 산정 연구 용역”에서 수행된 연구이며 연구비 지원에 감사드립니다.

    Figure

    JOIE-16-393_F1.gif

    Activity indices related to odor emission factors in the grit removal chamber.

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    Concentrations of complex odor and sulfur-containing compounds determined on the surface of the grit removal chamber using a dynamic flux chamber method.

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    Correlations between activity parameters and odor emission factors determined for the grit removal chamber of S-site.

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    Relationships of measured and calculated odor emission factors for different grit removal chambers. The solid line represents the 1:1 match between the measured and calculated data, and the dotted lines show the 95% confidence range.

    Table

    Analytical conditions of the four sulfur-containing compounds

    Seasonal variations of odor emission factors from the grit removal chamber at S-site

    Comparisons of odor emission factors for grit removal chambers determined in this study and reported in the literature

    Reference

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