Odor Characteristics and Concentration of Malodorous Volatile Organic Compounds Emitted from a Sewer and Its Outlet

하수관거 및 토구에서 발생하는 휘발성 유기화합물 악취 특성

박상진 · 권수열*^† 우송대학교 악취VOC연구센터

*한국방송통신대학교 환경보건학과

Odor Characteristics and Concentration of Malodorous Volatile Organic Compounds Emitted from a Sewer and Its Outlet

Sang Jin Park and Soo Youl Kwon*^† Odor & VOC Research Center, Woosong University

*Department of Environmental Health, Korea National Open University

ABSTRACT

Objectives: This study was carried out to investigate the characteristics of volatile organic compounds (VOCs) emitted from sewerage facilities such as a sanitary sewers, outlets, and catch basins. In addition, the dominant malodorous VOCs among the compounds in this study were studied.

Methods: Waste gas samples were collected at 27 points in a sanitary sewer in commercial and residental areas.

The concentrations of seven volatile organic compounds, including benzene and toluene, in the samples were analyzed by gas chromatograph mass spectrophotometer (GC/MS). Odor concentrations were estimated using the concentration data of the VOCs and each compound’s threshold limit value.

Results: As a result, it appeared that the average concentration of total observed data for acetaldehyde was 15.98 ppb and benzene 1.87 ppb, toluene 82.31 ppb, ethyl benzene 63.12 ppb, m+p-xylene 15.66 ppb, o- xylene 18.73 ppb, and styrene 4.39 ppb. VOC concentrations in the commercial area were higher than those in the residential area. VOC concentrations of waste gas emitted from sewer lines was also higher than those at the outlet and in the catch basins. It was estimated that the main malodorous VOC among the seven VOCs was acetaldehyde.

Conclusions: As there is little data on VOC concentrations inside sewer facilities in Korea, these data will be helpful for estimating impact assessment of VOCs and establishing a counter-plan for the abatement of VOCs from sewer facilities in the future.

Keywords: Gas chromatograph mass spectrometer, malodorous volatile organic compounds, calculated odor concentration, sewer odor

I. 서 론

하수관거는 도시기반시설로서 주택 골목길, 대로 변, 하천고수부지까지 주거생활 환경에 설치되어 있 는 시설이다. 또한 생활하수 및 공장폐수 내 수질오

염 물질을 하수처리장까지 운반 처리함으로써 하천 환경 개선 및 수역 수질보전효과를 가져오는 반면, 쥐 등 설치류의 서식지를 제공하며 맨홀과 받이 등 에서 악취를 발생시키기 때문에 생활환경과 보건에 악 영향을 미치기도 한다.

†

Corresponding author: Department of Environmental Health, Korea National Open University, Seoul, 110-791, Korea, Tel: +82-2-3668-4705, Fax: +82-2-741-4701, E-mail: [email protected]

Received: 02 November 2017, Revised: 27 November 2017, Accepted: 13 December 2017

하수관거에서 발생하는 악취가 사회적 문제가 되 어,¹⁾이에 대해 최근 우리나라에서는 하수관거 악취 관련 조사연구 및 악취저감사업이 다수 진행되었다.

서울시정연구개발원에서는 도로변 빗물받이 악취해 소방안²⁾과 정화조에서 배출되는 하수관 악취 저감방 안 연구³⁾가 진행되었으며, 환경부에서는 하수도 시 설 악취저감을 위한 로드맵 작성연구⁴⁾가 진행되었으 며, 지난 2010년에는 G-20 정상회의 개최 장소 주 변의 하수도 악취저감을 위해 서울시 강남구⁵⁾에서는 도로변 빗물받이 악취해소 사업을, 서초구⁶⁾에서는 하 수도 악취저감 시범사업을 수행한 바가 있다.

최근에는 생활악취가 사회적인 환경문제 이슈로 대두되고 있는데, 생활악취 가운데 하수도 악취는 특 히 많은 주목을 받고 있어 환경산업기술원에서는 하 수도 악취문제를 해결하기 위해 2017년 R&D 과제 로서 4년의 연구기간 동안 10,000 백만원의 연구비 를 투자하고 있는 실정이다.⁷⁾

그러나 이제까지 수행되고 있는 대부분의 하수 도 악취과제는 황화수소 등 무기악취를 대상으로 연구가 진행되었으며, 실제적으로 발암성 등 인체 에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 휘발성유기화합 물에 대한 조사 연구는 진행된 사례가 매우 미흡하 다. 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds) 은 증기압이 높아 대기 중에 쉽게 증발하는 탄화 수소화합물의 총칭으로 악취를 발생시켜 작업현장 의 환경을 해칠 뿐 아니라 지속해서 노출되는 산 업현장의 근로자들은 피부접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계 장애를 일이키거나 다량으로 함유된 발암물질 때문에 인체에 매우 유해한 영향을 받게 된다⁸⁾. 식품의약품안전평가원 독성정보시스템 자료

9)에 의하면 본 연구에서 조사된 VOC 물질 가운데 benezene, stylene 등은 국제암연구 기관인 IARC 에서 그룹 1과 그룹 2의 발암성 물질로 분류하고 있으며, Acetaldehyde, toluene, ethyl benzene, xylene 등도 중추신경조직이나 조혈조직, 작열감, 결막자극 및 기도폐쇄 등의 영향을 미치는 것으로 보고하고 있다.

하수도시설은 도로나 인도에 설치되어 있는 간선 관거 부터 주거지역 내 골목길 맨홀에 이르기까지 인간의 생활환경에 밀착되어 있는 시설물이며, 휘발 성유기화합물은 단순히 불쾌감을 조성하는 악취 뿐 만 아니라 건강상에 영향을 주는 화합물이기 때문에

하수도 시설물에서 발생하는 폐가스 내의 휘발성유 기화합물에 대한 조사가 필요하다. 하수도에서 발생 하는 폐가스 내 휘발성유기화합물을 분석하는 방법 으로는 가스질량분석기(Gas Chromatograph Mass Spectrophotometer, GC/MS)를 사용하는 방법이 보 고되고 있다.¹⁰⁾ 국내에서도 GC/MS를 이용하여 하 수처리장에서 발생하는 악취 및 VOC를 분석한 사 례가 보고되고 있다.¹¹⁾

이러한 배경 하에 본 연구에서는 하수도 시설에서 발생하는 폐가스 내 휘발성유기화합물을 처리하는데 필요한 공학적인 기초자료를 확보할 목적으로, 밀폐 되어있는 하수관거와 하천 산책로에 노출되어 있는 토구에서 하수도 발생 폐가스 시료를 채취한 후, GC/

MS를 이용하여 폐가스 내에 혼재되어 있는 Acetaldehyde, benzene, toluene, ethyl benzene, m+p-xylene, o- xylene, styrene 7개의 휘발성유기화합물의 농도를 측 정 조사하였다.

또한 하수관거내에서 발생된 휘발성유기화합물이 미치는 악취농도를 이론적으로 계산하여 검토함으로 써 하수관거시설 내 휘발성유기화합물이 주변 생활 환경에 미칠 수 있는 악취영향을 평가하였다.

II. 연구 방법 1. 조사대상 지점

일반적으로 하수관거는 하수본관과 토구 그리고 받이, 맨홀 등 부속시설로 구성되어 있는데, 이 가 운데 대기로 방출되어 생활환경에 악영향을 미치는 하수도 악취는 주로 하수본관 그리고 오수받이와 토 구에서 발생된다.

본 연구에서는 하수본관에서 발생하는 악취를 조 사하기 위해 영업지역의 경우 청계천 복원사업이 시 행되기 전 청계천 복개구간 내 17개 지점, 주개지역 의 경우 한강수계 2공구에 위치한 아파트지역의 하 수관거 내 5개 지점에서 악취시료를 채취하였으며, 하수도 부속시설 악취 조사를 위해 관거말단 토구 3개 지점 오수받이 2개 지점 등 총 5개 지점에서 악 취시료를 채취하였다.

Table 1과 Fig. 1은 본 연구에서 조사된 27개 지 점 가운데 청계천 복개구간 내 시료채취지점 11개 지점을 나타낸 것이다.

2. 악취 및 VOC 분석방법

현장시료는 AVS-550 시료포집장치(ACEN Co., Korea)를 이용하여 음압법으로 채취하였다.

현장에서 채취한 폐가스 시료 내 휘발성유기화합 물은 악취방지법에서 악취물질로 지정되어 있는 아 세트알데히드, 톨루엔, 스틸렌, 자일렌 등 7개 항목 이며, 분석방법은 2012 악취관리편람에¹²⁾ 기재된 대 로 Gas-chromatograph Mass Spectrophotometer (GC/MS-QP5050A, Shimadzu Co., Japan)를 이용하 여 분석하였다.

Fig. 2는 현장시료 채취사진과 본 연구에 사용된

GC/MS-QP5050A의 사진을 나타낸 것이며, Table 2 는 GC/MS-QP5050A의 분석조건을, 그리고 Fig. 3 은 GC/MS분석을 위해 작성된 휘발성유기화합물별 표준검량선을 나타낸 것이다.

Table 1. Sampling points at Cheonggyecheon in this study

NO. Location NO. Location

① Dong-A Media Center ⑧ Jongro 6ga

② Gwang Bridge ⑨ Bangsan-dong

③ Jangtong Bridge ⑩ Sindang-dong

④ Sewoon Market ⑪ Dongdaemun History & Culture Park

⑤ Samgak-dong ⑫ Outlet#1

⑥ Hanwha Building ⑬ Outlet#2

⑦ Changsin-dong ⑭ Outlet#3

Fig. 1. Locations of sampling points in this study.

Table 2. Analytical condition of GC/MS used in this study

Model Name GC/MS-QP5050A(Shimadzu, Japan)

Oven Temp.. 35

C

Injection Temp.. 100

C Interface Temp.. 270

C

Column Capillary column (60 × 0.32 × 0.25)

Pressure 30 kpa

Temp. program

35

C(4min) → 5

C/min → 85

C(2min)

→ 7

C/min → 250

C(10min)

Mass range 34~300

Scan interval 0.5 sec

Detector volts 1.5 kV

Carrier gas He

Fig. 2. Photograph of sampling at field and GC/MS-

QP5050A used in this study.

III. 결 과

1. 하수본관 발생 폐가스 내 휘발성유기화합물 농도 조사결과

Tbale 3은 하수본관에서 발생하는 폐가스의 휘발 성유기화합물 농도 조사결과를 영업지역과 주거지 역으로 구분하여 나타낸 것이다. 조사대상 7개물질 가운데 평균농도를 기준으로 toluene 평균 82.31

ppb, ethyl benzene 63.12 ppb로 높게 나타났으며, acetaldehyde 과 xylene 15 ppb~18 ppb의 범위에서, styrene 과 benzene은 5 ppb 이하로 검출되었다.

그리고 용도지역별 조사결과를 비교해보면 화합 물에 따라 다소 차이가 있으나, 주거지역 보다 영 업지역에서 2.5 배~9.9 배 정도 높은 농도로 검출 되었다.

Fig. 3. Standard curves of GC/MS-QP5050A used in this study.

Ta ble 3. Observed concentration of 7 V O Cs em itted from sani tary sewer line (unit: ppb) C o m p o unds Site & Loc at io n A cetaldeh y d e b enze ne toluen e ethy l benze n e m + p - xy lene o-xy le ne sty ren e C o m m ercial area (C heo ngg y e- ch eon basin)

Do ng-A M edia C enter 34 .4 4 0.53 53 .5 9 82 .0 5 4 .16 N o t D etected 30 .8 8 G w ang Bridg e 2 5 .3 6 0.29 57 .7 2 19 .5 2 1.82 1.75 2 .9 3 Ja ngton g B ridge 16 .9 8 No t D etected 44 .8 0 75 .5 9 5.21 22 .3 5 N o t D etected Sew o on Market 11 .92 0.92 179 .4 5 44 3.78 1 09.13 107 .2 3 N o t D etected Sam g ak-do n g 3 6 .3 0 0.29 60 .6 6 115.68 14.69 62 .4 8 N o t D etected H anw ha Bu il d in g 6.28 8.48 20 .1 7 13 .5 4 1.77 6.00 N o t D etected B ang san M arket 17 .3 3 2.97 7.55 16 5.26 7.18 N o t D etected 4 .4 6 C h ang si n -don g B o x culvert N ot D etected No t D etected 25 .0 4 11 .59 15.26 8.58 0 .2 3 Jong ro 6g a B o x culve rt N ot D etected No t D etected 20 .7 8 9 .3 3 15.43 12 .7 4 N o t D etected B angsan -don g B o x culvert 1 3 .4 2 No t D etected 339 .4 0 25 .0 7 58.43 57.1 1 N o t D etected Sin dang -d ong B ox culvert N ot D etected No t D etected 22 .1 6 2 .0 7 3.76 3.22 0 .5 3 D ong daem u n H istory & Cu lt u re Pa rk B ox culvert N ot D etected 1.02 605 .2 6 32 .0 3 21.42 16 .3 2 N o t D etected Hw an ghak B ri d ge G ate N o t D etected 2.20 31 .3 0 3 .2 0 4.80 5.90 N o t D etected Biw o o d ang B ri d ge G ate N o t D etected 4.20 73 .8 0 21 .0 0 43.80 36 .5 0 N o t D etected Sen gbu k-cheo n B o x culve rt 2 .40 1.70 21 .6 0 3 .6 0 4.20 3.00 N o t D etected Be nthal de posit of Bo x C u lve rt 8 .80 3.60 46 .6 0 5 .5 0 N o t D etected 17 .6 0 N o t D etected G o sa njan B ridge 2.50 1.50 7.00 N o t D etected 1.50 1.60 N o t D etected m in. 2.40 0.29 7.00 2 .0 7 1.50 1.60 0 .2 3 m ax. 36 .3 0 8.48 605 .2 6 44 3.78 1 09.13 107 .2 3 30 .8 8 av g. 15 .9 8 2.31 95.1 1 63 .1 2 19.54 24 .1 6 7 .8 1 R esiden tial area (H an -g an g ba si n )

D o n ong parking zon e N o t D etected 0.50 6.27 N o t D etected 0.71 0.57 0 .2 0 Market z one N o t D etected 1.02 147 .4 5 N o t D etected 1.00 0.85 0 .8 6 D etach ed h ouse zone N o t D etected 1.43 30 .7 0 N o t D etected 1 .1 1 0.78 3 .0 7 A p artm ent hous e zon e N o t D etected 0.72 7.24 N o t D etected 13.27 9.80 0 .3 3 M u lt ip le x ho using zone N o t D etected 0.40 2.16 N o t D etected 0.23 0.19 0 .4 5 m in. N o t D etected 0.40 2.16 N o t D etected 0.23 0.19 0 .2 0 m ax. N o t D etected 1.43 147 .4 5 N o t D etected 13.27 9.80 3 .0 7 av g. N o t D etected 0.81 38 .7 6 N o t D etected 3.26 2.44 0 .9 8 To ta l

m in. 2.40 0.29 2.16 2 .0 7 0.23 0.19 0 .2 0 m ax. 36 .3 0 8.48 605 .2 6 44 3.78 1 09.13 107 .2 3 30 .8 8 av g. 15 .9 8 1.87 82 .3 1 63 .1 2 15.66 18 .7 3 4.39

J Environ Health Sci 2017; 43(6): 457-466 http://www.kseh.org/

2. 토구 및 오수받이 발생 폐가스 내 휘발성유기 화합물 농도 조사결과

Table 4는 토구 및 오수받이에서 발생하고 폐가스 내 휘발성유기화합물 농도조사 결과를 나타낸 것이 다. 하수본관과 마찬가지로 토구 및 오수받이의 경 우도 toluene이 27.43 ppb, 7.51 ppb로 가장 높게 나 타났으며, xylene역시 타 물질에 비해서 비교적 높 게 나타났다.

Table 3과 Table 4를 비교해보면 토구나 오수받이 보다 하수관거 본관에서 발생하는 폐가스에서 휘발 성유기화합물의 농도가 더 높은 것으로 조사되었다.

IV. 고 찰

1. 폐가스 내 휘발성유기화합물의 악취농도 평가 악취농도는 현장에서 인간의 후각에 의해 직접 측 정하여 하나, 폐가스 내 VOC 물질농도는 후각이 아 닌 기기분석을 통해 진행되므로 폐가스 단위 용적내 VOC 물질의 양은 알 수 있으나, 물질농도 결과를 이용하여 후각에 의해 감지되는 악취농도를 직접적 으로 판단하는 것은 불가능하다. 현재 우리나라 악 취공정시험법의 악취농도 측정법은 공기희석관능법 으로서 인간의 후각에 의해 악취가 감지되지 못하는 농도까지 희석한 배수를 이용하여 악취농도를 판단 하고 있다. 그러나 아래의 공식을 이용하는 경우 공 기희석관능법에 의한 복합악취의 희석배수와는 다소 차이가 있으나 각 휘발성유기화합물 성분이 갖고 있

는 악취의 정도를 개략적으로 판단할 수 있는 이론 악취농도를 계산할 수 있다.

COC (희석배수) = MCC / TLV

여기서, COC(Calculated Odor Concentration) : 이 론악취농도, OU(희석배수)

MCC(Malodorous Compound Concentration) : 악 취물질농도, ppb

TLV(Threshold Limit Value) : 최소감지농도,¹³⁾ ppb Table 5는 하수본관, 토구및 오수받이에서 발생하 는 폐가스 내 휘발성유기화합물의 악취농도를 이론 적으로 계산한 결과를 나타낸 것이다. Table 5에서 와 같이 폐가스 내 휘발성유기화합물은 평균치를 기 준으로 희석배수 0.02~25의 범위에서 악취를 수반 하고 있는 것으로 나타났으며, 용도지역별로 살펴보 면 영업지역에서 희석배수 0.15~25.47(평균 7.93), 주거지역에서 희석배수 0.02~0.37(평균 0.16)으로 영 업지역에서 더 높은 것으로 나타났다.

2. 악취기여도가 큰 휘발성유기화합물의 검토 앞절에서는 폐가스 내 휘발성유기화합물의 물질농 도를 이용하여 각 지점별로 휘발성유기화합물에 의 한 이론악취농도를 계산하여 제시하였다. 본절에서 는 Table 5의 자료를 이용하여 조사대상 7개 휘발 성유기화합물 가운데 하수관거악취에 기여도가 가 장 높은 화합물을 검토하였다. 그 결과 7개 휘발성

Table 4. Observed concentration of 7 VOCs emitted from sewer outlet and sanitary basin (unit: ppb)

Compounds

Site & Location Acetaldehyde benzene toluene ethyl benzenem+p- xylene o-xylene styrene

Commercial area (Cheonggye- cheon basin)

Outlet#1 0 25.14 5.89 9.44 10.58 0.28

Outlet#2 Not Detected 1.07 37.58 1.21 1.82 1.48 0.38

Outlet#3 Not Detected 0.52 19.56 3.50 6.39 6.55 0.56

min. 0 19.56 1.21 1.82 1.48 0.28

max. 1.07 37.58 5.89 9.44 10.58 0.56

avg. 0.53 27.43 3.53 5.88 6.20 0.41

Residential area (Han-gang

basin)

Sanitary basin#1 - 0.82 13.26 - 3.88 2.35 17.19

Sanitary basin#2 - 0.30 1.76 - 0.46 0.45 0.22

min. 0.30 1.76 0.46 0.45 0.22

max. 0.82 13.26 3.88 2.35 17.19

avg. 0.56 7.51 2.17 1.40 8.71

Ta bl e 5 . Cal cul at ed od or con cen tr at ion of VO Cs em it te d fr om s ani ta ry s ewer l in e C o m p oun ds (p pb) A cetalde hy d e b enzen e tolue ne ethy l b enzen e m + p - xy le ne o-xy le n e sty ren e CO C (ou ) T L V (ppb ) 1 .5 2 700 92 0 170 41 380 3 3 Co m m ercial ar ea (Ch eong gy e- cheon bas in )

D o n g -A Media Ce nter 22 .9 6 0 .00 0 .0 6 0 .48 0 .10 0 .9 4 24.5 4 G w an g B ridge 16 .9 1 0 .00 0 .0 6 0 .1 1 0 .04 0 .00 0 .0 9 17.2 2 Jang to ng Bridg e 11.32 0 .0 5 0.44 0.13 0.06 12.0 0 S ew oon Mark et 7 .9 5 0.00 0 .2 0 2.61 2.66 0.28 13.7 0 S am g ak-d ong 24 .2 0 0 .00 0 .0 7 0 .68 0 .36 0 .16 25.4 7 H anw h a B u ilding 4 .1 9 0 .00 0 .0 2 0 .08 0 .04 0 .02 4 .35 B an g san Market 11 .55 0 .00 0 .0 1 0 .97 0 .18 0 .1 4 12.8 5 C h an gsin-do ng Bo x cu lv ert 0 .0 3 0 .07 0 .37 0 .02 0 .0 1 0 .50 Jo ngro 6ga Bo x cu lv ert 0 .0 2 0 .05 0 .38 0 .03 0 .49 B ang san-do ng Bo x cu lv ert 8 .9 5 0 .3 7 0 .15 1 .43 0 .15 11 .0 4 S indan g -don g B o x culv ert 0 .0 2 0 .01 0 .09 0 .01 0 .0 2 0 .15 D ongd aem un History & C u lture Pa rk Bo x culvert 0.00 0 .6 6 0.19 0.52 0.04 1.41 H w angh ak B ridge G ate 0.00 0 .0 3 0.02 0.12 0.02 0.19 B iwo odan g B ridge G ate 0.00 0 .0 8 0.12 1.07 0.10 1.37 S engb uk-ch eon Bo x cu lv ert 1 .6 0 0 .00 0 .0 2 0 .02 0 .10 0 .01 1 .76 B enthal depo si t of B ox Cu lvert 5 .8 7 0 .00 0 .0 5 0 .03 0 .05 6 .00 G o sanjan B rid ge 1 .6 7 0.00 0 .0 1 0.04 0.00 1.72 m in 1 .6 0 0.00 0 .0 1 0.01 0.04 0.00 0 .0 1 0.15 m ax 2 4 .2 0 0.00 0 .6 6 2.61 2.66 0.28 0 .9 4 25.4 7 av g 1 0 .6 5 0.00 0 .1 0 0.38 0.48 0.06 0 .2 4 7.93 Res id ential ar ea (H an-gan g basin)

D o non g pa rk in g zo ne 0.00 0 .0 1 0.02 0.00 0 .0 1 0.03 Mark et zon e 0.00 0 .1 6 0.02 0.00 0 .0 3 0.21 D et ached hou se zo ne 0.00 0 .0 3 0.03 0.00 0 .0 9 0.16 Ap art m en t ho use zo ne 0.00 0 .0 1 0.32 0.03 0 .0 1 0.37 Multiplex h ousin g zo ne 0.00 0 .0 0 0.01 0.00 0 .0 1 0.02 m in . N o t D etected 0.00 0 .0 0 No t D etected 0.01 0.00 0 .0 1 0.02 m ax . N o t D etected. 0 .00 0 .1 6 No t D etected 0.32 0.03 0 .0 9 0.37 avg. N o t D etected 0.00 0 .0 4 No t D etected 0.08 0.01 0 .0 3 0.16 To ta l

m in . 1 .6 0 0.00 0 .0 0 0.01 0.01 0.00 0 .0 1 0.02 m ax . 24 .2 0 0.00 0 .6 6 2.61 2.66 0.28 0 .9 4 25.4 7 avg. 10 .6 5 0.00 0 .0 9 0.38 0.38 0.05 0 .1 3 6.16

J Environ Health Sci 2017; 43(6): 457-466 http://www.kseh.org/

유기화합물 가운데 Acetaldehyde가 전체 평균 이 론악취농도가 10.65로서 가장 높게 나타났으며, 나 머지 6개 휘발성유기화합물에 의한 악취영향은 미 미한 것으로 조사되었다. 다만 Table 5에서와 같이 Acetaldehyde는 주로 영업지역에서 검출되었으며, 주 거지역에서는 ND(Not Detected)로 검출되었다. 또 한 Acetaldehyde는 인체의 발압성 추정물질으로 저 농도의 증기에 노출되면 기침과 함께 코와 목에 작 열감을 유발할 수 있으며, 반복적 또는 장기간 노출

되면 결막염, 각막상피 손상, 폐수종 등 인체 영향 을 미치는 것으로 보고되고 있다.

3. 악취배출허용기준치와의 비교

Table 6은 현행 악취방지법 상의 부지경계선과 배 출구에서의 배출허용기준치를 복합악취와 지정악취 물질로 구분하여 나타낸 것이다. Table 5에서와 같 이 주거지역의 경우 복합악취배출허용기준치는 희석 배수 15~20의 범위로 규제하고 있는데, 하수도 시

Table 6. Permitted odor criteria of air quality in Korean Odor Prevention Law

1. Complex odor

Classification

Permitted criteria (odor unit, diluted ratio)

Strictly permitted criteria (odor unit, diluted ratio) Industrial area Other area Industrial area Other area

Stack below than 1000 below than 500 500~1000 300~500

Boundary area below than 20 below than 15 15~20 10~15

2. Legally designated malodorous compounds

Classification

Permitted criteria (ppm)

Strictly permitted

criteria (ppm) Adopted period Industrial area Other area Industrial area

Ammonia below than 2 below than 1 1~2

from Feb. 2005 Methyl-mercaptan below than 0.004 below than 0.002 0.002~0.004

Hydrogen Sulfide below than 0.06 below than 0.02 0.02~0.06 Dimethyl Sulfide below than 0.05 below than 0.01 0.01~0.05 Dimethyl Disulfide below than 0.03 below than 0.009 0.009~0.03 Trimethyl Amine below than 0.02 below than 0.005 0.005~0.02 Acetaldehyde below than 0.1 below than 0.05 0.05~0.1

Styrene below than 0.8 below than 0.4 0.4~0.8

Propionic Aldehyde below than 0.1 below than 0.05 0.05~0.1 Butyl Aldehyde below than 0.1 below than 0.029 0.029~0.1 n-Valeric Aldehyde below than 0.02 below than 0.009 0.009~0.02 i-Valeric Aldehyde below than 0.006 below than 0.003 0.003~0.006

Toluene below than 30 below than 10 10~30

from Jan. 2008

Xylene below than 2 below than 1 1~2

Methyl-Ethyl Ketone below than 35 below than 13 13~35 Methyl Iso Butyl Ketone below than 3 below than 1 1~3

Butyl Acetate below than 4 below than 1 1~4

Propionic Acids below than 0.07 below than 0.03 0.03~0.07

from Jan. 2010 n-Butyl Acids below than 0.002 below than 0.001 0.001~0.002

n-Valeric Acids below than 0.002 below than 0.0009 0.0009~0.002

i-Valeric Acids below than 0.004 below than 0.001 0.001~0.004

i-Butyl Alcohol below than 4.0 below than 0.9 0.9~4.0

설에서 발생하는 폐가스 내 휘발성유기화합물에 의 한 이론악취농도는 평균치의 경우 6, 최대치의 경우 25 정도로 조사되어 하수관거 폐가스 내 휘발성유기 화합물이 하수관거 주변지역에 미치는 악취영향은 그다지 크지 않은 것으로 조사되었다. 다만 현장에 서 체감되는 악취강도는 3도 이상으로 쉽게 인지되 거나 불쾌감을 느끼는 정도의 수준인 것으로 나타났 는데, Table 5와 현장조사결과를 함께 검토해 볼 때 하수관거에서 발생하는 악취는 휘발성유기화합물 보 다는 대부분 황화수소, 암모니아 등 무기악취물질에 서 기인하는 것으로 생각된다.¹⁴⁾

V. 결 론

하수도시설에서 발생하는 폐가스 내 휘발성유기화 합물의 농도를 조사하기 위해 영업지역 및 주거지역 내 하수본관 22개 지점, 토구 및 오수받이 5개 지점 등 총 27개 지점에서 악취방지법 지정악취물질에도 포함되어 있는 휘발성유기화합물을 포함하여 7개 휘 발성유기화합물을 대상으로 농도특성을 조사한 결과, 하수관거에서 발생하는 휘발성유기화합물 농도는 영 업지역 및 주거지역 전체 평균치를 기준으로 Acetaldehyde 15.98 ppb, benzene 1.87 ppb, toluene 82.31 ppb, ethyl benzene 63.12 ppb, m+p-xylene 15.66 ppb, o-xylene 18.73 ppb, styrene 4.39 ppb로 조사되었다. 또한 토구 그리고 오수받이에서는 평균 치를 기준으로 각각 Acetaldehyde는 검출한계 이하 의 농도를 나타내었으나 Not Detected benzene 0.53 ppb와 0.56 ppb, toluene 27.43 ppb와 7.51 ppb, ethyl benzene 3.53 ppb와 Not Detected , m+p-xylene 5.88 ppb와 2.17 ppb, o-xylene 6.2 ppb와 1.4 ppb, styrene 0.41 ppb와 8.71 ppb로 조사되었다. 용도지역별로 조 사결과를 비교해보면 화합물 별로 다소차이가 있으 나, 주거지역 보다 영업지역에서 휘발성유기화합물 농도가 2.5 배~9.9 배 정도 더 높게 검출되었으며, 토구나 오수받이 보다 하수관거 본관에서 발생하는 폐가스에서 휘발성유기화합물의 농도가 더 높은 것 으로 조사되었다. 한편 하수도 발생 폐가스 내 휘 발성유기화합물이 미치는 악취영향을 검토한 결과 7개 화합물 가운데 Acetaldehyde가 가장 큰 것으 로 나타났으며, 나머지 6개 휘발성유기화합물에 의 한 악취영향은 미미한 것으로 조사되었다. 그러나

Acetaldehyde의 물질농도를 이론악취농도를 환산한 희석배수 가 10.65로서 악취방지법의 배출허용기준 치인 15 이하 인 것으로 나타나, 하수관거 폐가스 내 휘발성유기화합물에 의한 악취영향은 그다지 크 지 않은 것으로 확인되었다.

감사의 글

이 논문은 2015년 한국방송통신대학교 학술연구비 지원을 받아 수행되었습니다.

References

1. National Environmental Technology Information Center. Final Report of Advanced Odor Manage- ment in Korea. Seoul: National Environmental Technology Information Center Press; 2014. p.53- 57.

2. Seoul Development Institute. A Solution of Foul Odor of Roadside Gutters in Seoul. Seoul: Seoul Development Institute Press; 2007. p.129-156.

3. Seoul Development Institute. A study on the Reduc- tion Solution for Sewer Foul Odor Discharged from a Septic Tank. Seoul: Seoul Development Institute Press; 2007. p.129-156.

4. Korea Institute of Construction Technology. Read Map Report for Odor Reduction of Sewer Facilities in Korea. Gyeonggi: Korea Institute of Construc- tion Technology Press: 2011.

5. Seoul City Hall. Odor Reduction Project of Catch Basin on a Read. Seoul: Seoul City Hall Press;

2004.p.6-9, 6-40.

6. Seoul City Hall. Seoul city full-scale reduction study of odor emitted from sewer facilities. Seoul:

Seoul City Hall Press; 2010. p.35-83.

7. Korea Environmental Industry Technology Insti- tute, 2017 Environmental Technology Development Project Implementation Plan Announcement and Business Guide. Ministry of Environment; 2017.

8. US EPA. Design manual: Odor and Corrosion Con- trol in Sanitary Sewerage Systems and Treatment Plants. Washing: EPA Press; 1985. p.1-85.

9. Ministry of Food and Drug Safety. Toxicity DB:http://www.nifds.go.kr/toxinfo/web/toxinfo/user/

index/MainInfoPop.jsp?type=tcd&toxic_code=

T1000000002 [accessed 05 December 2017]

10. Wang, Eric CS, Gavin P, Wang XG, Richard MS.

Characterisinbg Volatile Organic Compounds from

J Environ Health Sci 2017; 43(6): 457-466 http://www.kseh.org/

Sewer Emissions by Thermal Desorption Coulped with Gas Chromatograpy Mass Spectrometry.

Chemical Engineering Transactions. 2012; 30:73- 78.

11. Son HK, Sivakumar S, Yoon YH. Survey on Public Response to Odor Produced at Jangrim-Sinpyoeng Municipal and Industrial Wastewater Treatment Plant in Busan,; Jour. Environ Health Sci. 2011;

p.201-208

12. Ministry of Environment. Guideline of Odor Man-

agement; 2012. p.89.

13. National Environmental Technology Information Center. Characteristic of Malodorous Compounds and it’s threshold limit value. National Environmen- tal Technology Information Center Press; 2006.

p.234-235.

14. Park SJ, Kwon SY. Odor Characteristics of Mal- odorous Sulfur-containing Gas Emitted from a Sewer and Its Outlets.; Jour. Environ Health Sci.

2014; 477-483.