<130호>[연재]악취의 발생과 확산(3)

 

[130호] 2011년 7월 22일 금요일

 

악취의 발생과 확산 …3

황화수소 제거는 악취저감의 일부일 뿐

유기 황 화합물

혐기성 조건에서의 하수와 잔류물은 황화수소와 같은 환원된 황화합물을 포함한다. 하수의 이송 및 처리과정에서 머틸머캅탄과 다이머틸 설파이드와 같은 환원된 황화합물은 낮은 농도이기 때문에 황화수소보다 덜 중요할 수 있다.

황화수소의 제거가 현저한 악취저감 결과를 가져올 수 있지만 농축, 저류, 탈수와 같은 슬러지처리 과정에서 황화수소가 아닌 다른 황화합물이 지배적으로 발생하면서 주요 악취발생원이 될 수 있다. 단순히 황화수소만을 제거하는 것은 악취저감에서 단편적인 것이다.

황화수소외의 다른 황화합물은 황화수소보다 용해되기 어렵고 처리하기가 힘들어 저감대책으로 다양한 방법을 요구한다.

악취의 검출한계와 인식한계에 대하여는, 특히 황화수소와 암모니아에 대하여는 다른 자료들이 존재한다. 보고되는 황화수소 농도의 범위는 대체로 0.47~9ppbv이다. 이 매뉴얼에서 언급하는 악취한계농도는 전문가들마다 의견이 달라 정의 내리기 어렵다.

황화수소처럼 와류는 액상에서 기상으로의 악취확산을 촉진시킨다. 궁극적으로 악취물질의 대기 중 발산이 쉬운 곳은 웨어, 저류조 및 탈수 등을 수행하는 복합공정이다.

 

표1. 하수처리시설에서 배출되는 악취 황 화합물(WEF, 1979)^a

물질	형태	악취 특성	악취 threshold (ppbv)	분자량
Allyl mercaptan	CH=C-CH2-SH	강한 마늘, 커피	0.05	74.15
Allyl mercaptan	CH3-(CH2)3-CH2-SH	불쾌, 썩는	0.3	104.22
Benzyl mercaptan	C6H5CH2-SH	불쾌, 강한	0.19	124.21
Crotyl mercaptan	CH3-CH=CH-CH2-SH	skunk-like	0.029	90.19
Dimethyl sulfide	CH3-S-CH3	썩은 채소	0.1	62.13
Dimethyl disulfide	CH3-S-S-CH3	썩은 채소	1	94.20
Ethyl mercaptan	CH3CH2-SH	썩은 양배추	0.19	62.10
Hydrogen dulfide	H2S	썩은 달걀	0.47	34.10
Methyl mercaptan	CH3SH	썩은 양배추	1.1	48.10
Propyl mercaptan	CH3-CH2-CH2-SH	불쾌	0.075	76.16
Tert-butyl mercaptan	(CH3)3C-SH	skunk-like, 불쾌	0.08	90.10
Thiocresol	CH3-C6H4-SH	skunk-like, 맛이 변한	0.062	124.21
Thiophenol	C6H5SH	부패, 마늘	0.062	110.18

 

 

암모니아 및 질소계 화합

하수 및 처리잔류물은 다양하게 질소화합물을 갖고 있다. 대부분은 암모니아나 유기질소의 형태로 존재한다. 하수에서 암모니아 농도는 12~50㎎/L이다 (Metcalf and Eddy, 1972).

 

그러나 중성인 하수에서의 적은 농도의 암모니아는 악취를 발생시키지 않는데 이는 대부분의 악취가 황화합물에 의해 지배되기 때문이다. 따라서 공정상에서 pH를 높이기 위해 가성소다나 알칼리성 물질이 사용되지 않는다면 암모니아 냄새를 제거하기 위한 별도 설비는 필요치 않다.

 

하수슬러지가 석회를 이용한 안정화나 퇴비화와 같은 고온처리공정과 같이 알칼리성에서의 공정으로 처리된다면 암모니아 및 질소계 악취물질은 악취발생의 주요 물질이 된다. 혐기성 소화나 자발형 고온 호기성 소화는 암모니아 및 아민계열을 포함하는 질소계 악취물질을 발생시킬 수 있다.

 

아민계 악취물질은 물고기 냄새의 특징을 갖는 질소계 악취물질이다. 알칼리계의 슬러지 안정화 공정에서 아민계 화합물은 dimethyamine과 trimethyla-mine이다.

 

악취한계농도의 결정은 인간이 결정하는 것으로 전문가에 따라 다르다.
악취의 검출한계와 인식한계에 대해서는 특히 황화수소와 암모니아에 대하여는 다른 자료들이 존재한다. 보고되는 황화수소 농도의 범위는 대체로 0.47~9ppbv이다. 악취한계농도 역시 전문가들의 의견이 다르다.

 

표2. 하수내 악취 질소 화합물(IWA,2001;WEF, 1979)^a

물질	형태	악취 특성	악취 threshold(ppbv)	분자량
Ammonia	NH3	sharp, 톡 쏘는	130 3to 15 300	17.03
Methylamine	CH3NH2	생선냄새, 썩은	0.9 to 53	31.05
Ethylamine	C2H5NH2	Ammonical	2400	45.08
Dimethylamine	(CH3)2NH	생선냄새	23 to 80	45.08
Trimethylamine	(CH3)3N	생선냄새		59.12
Pyridine	C6H5N	유쾌하지 않은,짜증나는	3.7	79.10
Skatole	C9H9N	Fecal, 역겨운	0.002 to 0.06	131.2
Indole	C2H6NH	Fecal, 역겨운	1.4	117.15

<계속>