중소 소각시설 미세입자 및 NOx 동시 제거용 PTFE 멤브레인 촉매필터 개발 = Localization Development of PTFE Membrane Catalyst Filter for Simultaneous Removal of Fine Particle and NOx Emitted from Incineration Facility

국문 초록 (Abstract)

산업시설에서 발생되는 배출가스는 입자상 및 가스상 복합오염물질 형태로 배출되고 있으며 사회적 문제로 대두되고 있는 고농도 미세먼지의 경우 화력발전소나 소각시설 등 에너지산업 및 제조업 연소시설에서 배출되는 것으로 알려져 있다. 최근에는 산업시설 배기가스에 포함되어 있는 미세먼지 및 원인물질의 대기질 오염 기여도를 고려한 배출허용 기준이 점차 강화되고 있으며 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등을 동시에 저감하기 위한 고성능 소재 개발 및 공정 개선 등에 높은 관심을 보이고 있으나 이를 뒷받침 할 수 있는 국내 기술은 미흡한 실정이며 핵심 기술은 해외 선진 기술에 의존하거나 주요 부품을 대부분 해외에서 고가에 수입하여 사용하고 있다. 그러나, 중소형 소각시설과 같이 영세 운영 업체의 경우 경제적, 공간적 문제로 인해 복수개의 단위설비의 조합 등과 같은 방법은 현실적인 해결방안이 될 수 없으므로 대기환경 규제치 강화에 대응이 가능하면서도 경제적인 시설 맞춤형 기술 적용이 매우 중요하다. 이에, 복합오염물질 동시 제거용 촉매필터는 중소형 소각시설에서 운영 중인 SNCR 공정의 부족한 효율을 기존 백필터 공정에 바로 적용하여 추가적인 질소산화물(NOx) 제거를 통해 보완함으로써 강화된 배출규제에 대응이 가능하고 운영이 용이하면서 보급 또한 편리하여 경제적이면서 현실적으로 적용 가능한 맞춤형 기술로 활용 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 내열성과 내화학성이 우수한 PTFE 소재를 사용하고 기공크기가 1㎛ 이하로서 microscopic pore 구조인 멤브레인 막을 이용 표면여과 방식을 통해 미세입자가 여과제 심층부로 침투되는 것을 방지함으로써 고농도 미세입자를 고효율로 제거하고 가스상 질소산화물은 V2O5/TiO2 계열의 탈질촉매 파우더의 분산을 통해 제조된 필터 내부에서 촉매작용을 통해 제거하는 PTFE 멤브레인 촉매필터를 국산화 개발하고자 한다.