대기오염의 원인과 피해 및 방지법

소개글

대기오염의 원인과 피해 및 방지법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

대기오염

대기오염 원인 물질

대기오염의 피해

대기오염 방지법

참고문헌&인터넷(internet) 자료

본문내용

경 속에서 관찰할 수 있다. 즉 강하가 있으며 분진이 감소하는데 이는 강우가 대기 중의 먼지 등을 흡수하기 때문이다. Wet scrubber 는 먼지에 수증기가 물을 사포시켜 먼지를 물에 흡수시켜서 세정시키는 방법이다.
5. Venturi Scrubber
이 방법은 건식과 습식이 있다. 이 방법의 원리는 venturi 목에서 유입된 가스의 유속이 증가됨을 이용한 것이다. 즉 venturi목에 증가된 유속방향에 대해서 그 유속을 방해하는 물체를 설치하게 되면 그 상대속도가 증가되어 가스 내의 분진이 서로 붙어서 덩어리가 된다. 이 덩어리는 ventury옆의 cyclone에 의해서 제거된다. 또한 ventury의 목에서는 Joule-Thomson효과에 의해서 가스체내의 수분이 응결된다. 이것은 Ventury목에서 압력이 저하되기 때문이다. 이러한 현상은 집진효과를 증대시켜준다.
6. 중압식 침강장치
이 장치는 입자의 크기가 약 50 마이크로 이상인 경우에 통용되며 이 침강방법은 Stocks의 법칙이 적용된다. 즉 제거시켜야 할 입자의 직경, 밀도, 운전온도, 진전시의 가스체의 밀도, 점성계수를 알게 되면 침전장치의 크기를 결정할 수 있다.
7. 집진장치의 선택과 효과
분진의 입자분포(크기 및 모양), 처리효율, 집진장치에 의한 압력손실, 제거시킬 분진의 양, 시설 및 유지관리비, 가스의 성질, 집진후의 폐기물 처리문제, 운전의 난이도 등을 고려하여야 한다.
[질소산화물]
1. Adsorption (Alkaline solution)
즉 NaOH 용액에 NO2 를 통과시키는 방법이다.
2NaOH + 3NO2→ 2NaNO2 + NO + H2O
2NaOH + NO + NO2→ 2NaNO2 + H2O
NaOH 대신 CaO로 SOx와 함께 처리하기도 한다.
2. Catalytic Recovery
이 방법은 촉매층을 통해서 CH4 와 같은 연료의 공급으로 다음과 같은 반응에 의해서 NO2 가 N2 로 변화되는 방법이다.
[유황산화물]
1. 유황이 적게 포함된 연료의사용 연료자체의 선택에 있어서 유황 함유량이 적은 연료를 사용하는 방법을 말한다.
(a) 석탄에서 유황분은 pyrite, 유기물질과의 화합물 및 유황의 세가지 형태로 존재하는데, 유황으로 독립하여 존재하는 양은 매우 적으므로 문제가 안되고 유기물질과 화합해서 존재하는 경우에 있어서 이를 제거하려면 석탄의 화학적인 성질을 변동시켜야 하므로 연료를 액화시키거나 혹은 기체화 시켜야 한다.
pyrite로 되어 있는 유황분은 세척 등을 통한 물리적인 방법으로 제거가 가능하다. 즉 pyrite 를 제거하는 방법에는 건식과 습식이 있는데 건식이라 함은 공기를 사용해서 분리시키는 방법으로 전기나 자기를 이용해서 분리시킨다. 습식이라 함은 석탄과 잡물을 분리시키기 위하여 물로 씻는 방법인데 불순물 등이 대량 제거된다. 이때 사용되는 방법이 부상(flotation)방법이다. 즉 이 방법에서 석탄 원광을 약 1cm의 크기로 만들어 비중이 1.6인 액체 속에 띄우는 방법으로 공기 부상방법을 사용해서 약 30%의 유황을 제거시킨다.
(b)원유에는 상당량의 유황이 포함되어 있다. 유황을 제거하기 위해서는, 유황분이 많은 기름에서 직접 유황을 제거시키거나 혹은 중유와 경유를 함께 섞어 생산품의 유황분을 감소시키는 방법들을 사용하여 1%미만의 유황분이 포함된 연료가 생산가능하다고 한다.
2. 배기가스로부터의 제거
배기가스로부터의 유황을 제거시키는 방법에는 다음과 같은 방법들이 있다.
(a) lime stone-dolomite injection
이 방법에는 건식과 습식이 있는데 건식에서는 CaO를 유황과 결합시켜서 CaSO4로 제거시키는 방법이 있다.
CaO + SO4 + O2 → CaSO4
이 경우에 있어서 CaSO4는 Fly Ash로서 대기 중에 방출되므로 이를 제거시키는 장치가 필요하다. 이와 같은 현상을 방지시키기 위해 사용하는 것이 습식인데 이 경우에 있어서 배기가스내에는 수분이 포함되어 흰 연기가 방출되는데 오염물질은 아니지만 심리적으로 대기오염물질이 방출되고 있다는 인상을 줄 수 있다.
CaO + H2O + SO4 → CaSO4 + 2OH
MgO + H2O + 2SO2 → MgSO3 + MgSO4 + H2O
혹은 여기서 CaSO4, CaSO3, MgSO3 는 비교적 용해가 되지 않으므로 석고 상태로 남게 된다. 이 경우에 흥미로운 사실은 대기오염물질의 제거를 위해서 물 오염을 일으킬 수 있는 가능성을 만들어 놓은 사실이다. 부언하면 이 물질등에 대한 적절한 관리가 부족하면 폐기물 문제가 생성되며 결국에 가서는 물오염이 생긴다. 만약 연탄으로부터 SOx를 제거시키려면 연탄 제조시에 CaO나 MgO를 섞어서 제작 사용하면 가능할지도 모른다.
(b) alkalized alumina soption
전기집진장치로 높은 온도에서 분진을 제거시킨 후 이 온도에서 알미늄분말과 가스를 혼합시켜서 alumin slufate로 만든 다음에 H2S로 만든다. 알미늄은 다시 재생하여 사용하고 H2S로부터 S를 추출해 낸다. 아직 실험 단계에 있는 반응이다.
(c) catalytic oxidation process
반응과정중에 촉매에 영향을 줄 수 있는 selenium, arsenic 및 chloride 등을 우선 전기집진장치로 제거시킨 후 vanadium pentoxide를 촉매로 사용해서 SO2를 SO3로 만든 다음 온도를 낮추고 H2SO4를 제조하는 방법이다.
(d) caustic scrubbing
SO2를 배기가스로부터 K2SO3의 용액으로 제거시키는 방법이다.
3. 기타
대기 중에 잘 확산시키는 방법 등이 중요하게 되며 결국 배출시설의 위치도 중요하게 된다. 궁극적으로 유황분이 적은 연료를 생산하는 방법이 현재 연구 중이며, 수력발전, 원자력, 태양력 등이 대체 에너지원으로 생각될 수도 있다.
참고문헌&인터넷(internet) 자료
두산세계대백과 EnCyber
대기오염 방지기술 특허청[편] 특허청
http://www.oxy-cure.com/information04.htm
http://purity7624.hihome.com/index.htm

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