Pilot 규모의 바이오필터를 이용한 휘발성유기화합물질 제거 = The Treatment of Volatile Organic Compounds Using a Pilot-Scale Biofilter

국문 초록 (Abstract)

실제 규모(pilot-scale)의 바이오필터 시스템에 대한 연구가 진행되었으며, 각기 다른 운영 여건하에서 두번에 걸친 바이오필터 테스트가 행하여졌다. 첫 번째 실험은 페인트 부스에서 발생하는 휘발성유기화합물질 처리에 맞추어져 행하여졌다. 바이오필터의 미디어 자체 부피는 4.3 $m^3$이다. 첫 번째 실험에서는 바이오필터를 30일 동 안 운영하였는데, VOC제거효율이 99.9%에 이르렀다. 바이오필터 미디어 내부의 각 단계(stage)에서 측정한 온 도의 범위는 $34^{\circ}C$-$73^{\circ}C$였다. 미디어 각 단계에서 측정된 온도는 실험 초기에는 급격히 상승하였고 이후에 점차 로 낮아짐이 관찰되었다. 두 번째 실험에서는 바이오필터를 14일간 운영하였는데, 반응기가 실외에 설치되었고 실험이 겨울에 행해짐에 따라 바이오필터의 온도 조절이 필요하였다. 7 cm 두께의 단열재와 $150^{\circ}C$의 스팀이 온 도조절을 위해 이용되었다. 본 연구에서, 겨울철 바이오필터 운영상에 발생할 수 있는 온도조절 문제에 대하여 단열재와 스팀이 훌륭한 대안이 될 수 있음을 보였다. 미디어 내부의 온도는 단계 5(stage # 5)에서 가장 높았 으며, 단계 1(stage # 1)에서 가장 낮았다. 두 차례에 걸친 실험에서, 실제 규모(pilot-scale)의 바이오필터 내부의 높이 위치별, 단계별 온도변화에 대한 밀도있는 연구가 이루어졌다. 하중이 바이오필터의 운영에 미치는 영향이 본 실험들을 통해 관찰되어졌고, 바이오필터에 대한 최대 하중 결정 과정에는 추가적인 적응시간 및 실험기간이 요구되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Two biofilter tests were conducted under different operating conditions. Test # 1 was performed to treat VOCs generated from a paint booth. The second test was performed to treat VOCs generated from chemical manufacturing processes. The volume of biofilter media was 4.3 $m^3$. For the test # 1, the biofilter was operated for 30 days with 99.9% reduction ratio. Range of temperature of each stage of the biofilter media was measured between $34^{\circ}C$ and $73^{\circ}C$. All the temperatures of stages reduced gradually after the initial dramatic increase. For the test # 2, the biofilter experiment was conducted for 14 days. In this case, the biofilter was installed outdoor and the experiment was performed during wintertime. Therefore, temperature management for the biofilter was needed. Seven-centimeter thick fiberglass insulation and $150^{\circ}C$ steam heating were used to overcome the outside freezing cold weather during test # 2. Temperature of stage # 5 was measured the highest and that of stage # 1 was the lowest. More acclimation time and test period was needed to determine the maximum loading rate.

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