대기오염 방지시설의 종류 및 원리 알아보기

 

안녕하세요, 오늘은 우리 일상생활에 꼭 필요한 환경 이슈 중 하나, 대기오염 방지시설에 대해 이야기해보려 합니다. 이번 글에서는 대기오염 방지시설의 종류와 그 원리에 대해 알아보겠습니다.

 

대기오염방지시설-백필터

 

 개요

대기오염은 산업화로 인한 환경 파괴의 큰 요인 중 하나입니다. 그래서 우리는 대기오염을 줄이기 위한 다양한 방법을 모색하고 있습니다. 그중 하나가 바로 대기오염 방지시설입니다. 이러한 시설들은 공장, 발전소, 자동차 등에서 발생하는 유해한 오염 물질을 처리하거나 제거하는 역할을 합니다.

 

대기오염 방지시설의 종류 및 원리

 

 

대표적 대기오염 방지시설의 종류 및 원리는 다음과 같습니다.

 

 대기오염 방지시설의 종류 및 원리

 

1. 중력집진장치

입자의 중력을 이용하여 처리가스 내의 분진을 제거하는 것으로 장치가 비교적 간단하여 시설비용이 적게 들며, 원리는 stokes 법칙이 적용되며 주요 인자로는 중력가속도, 분진입경, 분진 및 공기의 밀도, 처리가스의 점도 등이 있다.

 

중력침강에 의한 제진장치는 단독으로 사용될 수도 있으나, 큰 입경의 처리에 유효하기 때문에 주처리장치의 전처리 단계로도 많이 이용된다.

 

2. 관성력집진장치

분진을 함유한 처리대상 가스를 baffle에 충돌시킴으로써 속도의 변화와 방향전환을 유도하여 발생된 입자의 관성력에 의해 가스 중의 분진을 제거한다. 이때 입자의 분리속도에 영향을 주는 인자로는 입자의 면적과 원주속도, 선회기류의 반경 등이 있다.

 

3. 원심력집진장치

처리대상가스를 Cyclone에 유입시키면 분진은 선회류를 일으키며, 이때 생겨난 원심력에 의해 집진장치 내부에 충돌, 침강하여 제진이 된다. 원심력집진기의 효율은 장치설계의 치수비(値數比)에 의해 좌우되며 체적을 기준으로 몸통길이, 원추길이, 출구경, 입구폭 등을 결정한다.

 

그리고 입자의 분리속도에 영향을 주는 인자로는 반경과 원주속도, 분진입경, 분진 및 공기의 밀도, 처리가스의 점도 등이 있다. 또한 원심력집진장치는 비용이 적게 들고 효과적인 제진이 가능하여 널리 작용되는 집진장치 중의 하나이다.

 

4. 여과집진장치

나일론이나 양모 같은 섬유를 여재로 사용하는 여과집진장치는 분진을 함유한 처리 대상가스가 여재를 통과하면서 관성충돌, 직접흡수, 확산 등에 의하여 포집된다. 이러한 과정을 반복하게 되면 여재 표면에 분진층이 형성된다. 분진층이 형성되는 압력손실이 커져 제진효율이 저하되기 때문에 압력손실이 일정한 수준에 이르면 분진층을 제거해야 한다.

 

이를 탈진이라 하며 장치 내에서 포집과 탈진이 반복되면서 분진을 제거하게 된다. 여과집진장치 설계 시 주요 인자로는 압력손실, 가스상태, 집진효율, 여재에 대한 저항, 공기여재비 등을 들 수 있다.

 

5. 세정집진장치

처리대상가스 중의 분진은 물론 유해가스의 처리도 가능한 세정집진장치는 액적, 액막, 기포 등을 이용하여 함진가스를 세정시킴으로써 입자의 부착 또는 응집을 유발시켜 먼지를 분리하는 장치이다.

 

 

액적에 의한 주요 분진포집의 원리는 관성충돌에 의한 부착에 의해서 제거되거나, 미립자의 경우 액적의 표면에 확산 부착하여 가스로부터 분리 포집되기도 하며, 가스의 증습(增濕)현상에 의해 입자가 응집됨으로써 제거되기도 한다. 세정집진장치는 종류가 다양하고 효율이 비교적 높으나, 부산물의 회수가 어렵고 폐수를 처리해야 하는 문제점이 있다.

 

6. 전기집진장치

집진원리는 특고압 직류전원을 사용하여 적당한 불평등 전계를 형성하여, 이 전계에 Corona방전을 이용하여 가스 중의 입자에 電荷를 주어(-)로 帶電된 입자를 Coulomb력에 의해 집진극(+)으로 이동시켜 분리포집한다.

 

장치의 주요 구성 부분은 방전극(discharge electrode), 집진극(collection electrode), 방전극과 집진극에 부착된 분진을 털어내는 기능이 있는 추타봉(rapper), 분진의 퇴적 저장의 기능이 있는 hopper로 되어 있다.

 

전기집진장치는 성능이 우수하며 0.1㎛ 이하의 미세한 입자까지도 포집이 가능하며 99.9% 이상의 높은 효율이 장점이나 초기시설비가 많이 들며 주어진 조건에 따라 변동이 어렵다는 문제점이 있다.

 

7. 흡착탑장치

흡착탑은 가스상의 오염물질을 흡착제에 흡착시켜 제거하는 방지시설이다. 흡착탑은 오염된 가스를 흡입하여 흡착제가 가득찬 흡착탑 내부로 통과시켜 제거하는데, 오염물질이 비연소성이거나 태우기 어려운 것, 오염물의 농도가 낮은 경우에 유용하며 악취 또한 제거할 수 있다.

 

 

흡착탑에 사용하는 흡착제는 활성탄, 제올라이드, 실리카겔, 알루미나 등이 있는데 그중 활성탄이 가장 많이 사용된다. 흡착의 원리는 기체 분자나 원자가 고체 표면에 부착되는 성질을 이용하여 오염된 기체를 흡착제가 들어 있는 흡착탑을 통과시키면 특정 유해가스뿐만 아니라 악취도 함께 제거된다. 흡착은 대상기체가 회수할 가치가 있는 경우, 비가연성인 경우 그리고 극히 저 농도의 경우에 특히 효과가 크다.

 

 마치며

대기오염은 우리의 건강과 지구 환경에 심각한 영향을 미칩니다. 우리는 이러한 문제에 대응하기 위해 다양한 대기오염 방지시설을 개발하고 운영하고 있으며 이러한 시설들은 다양한 오염물질을 효과적으로 처리하고 있습니다.

 

하지만, 이러한 시설만으로는 대기오염 문제를 완전히 해결하기는 어렵습니다. 따라서 우리 개개인이 대기오염에 대한 인식을 높이고, 일상생활에서 오염을 줄일 수 있는 행동을 취하는 것이 중요합니다. 그렇게 함으로써 우리는 더 깨끗하고 건강한 환경을 만들어갈 수 있을 것입니다. 감사합니다.