본 연구에서는 전해 산화제의 최적화와 화학 산화제의 선별에 의한 복합 산화제를 이용하여
질소계 악취(암모니아), 황화계 악취, 알데하이드계 악취의 기상에서의 제거 특성을 규명하였다.
제 3장에서 Ti/IrO2 산화 전극과 Ti 환원 전극은 전해 산화제 OCl- 생산에 가장 적합한 전극이었다.
전류 밀도가 증가함에 따라 OCl-의 농도는 증가하지만, 소비 전력당 OCl-의 생산 수율은 감소하였다.
단일 산화제보다 복합 산화제의 IVA 산화 효율이 우수하였고, 화학 산화제 PMS와 SPC 조합과
PMS와 NaOH를 조합한 복합 산화제의 IVA 제거 효율이 가장 우수하였다.
제 4장에서는 전해 산화제 OCl-에 의한 악취 물질 제거 특성에 대해 규명하였다.
NH4+ 2596 mg?L-1는 전류 밀도 0.02 A?cm-2, NaCl 0.20 M과 전류 밀도 0.03 A?cm-2,
NaCl 0.20∼1.00 M 조건에서 모두 산화 되었다. 전류 밀도가 증가할수록 NO3-가 증가하여
0.03 A?cm-2의 조건에서 약 23∼35 mg-NO3-?L-1가 생성되었다. 전해 산화제 OCl-을 100회 반복 재생하여
NH4+를 제거할 때 pH와 OCl- 농도는 각각 8∼9과 1,500 mg?L-1 내외의 범위에서 안정적으로 유지되었다.
NH4+ 산화는 전극에 의한 직접 산화보다 OCl-에 의한 간접 산화의 영향이 컸다. 기상 NH3 100 ppmv는
체류시간 5∼10 s에서 100% 제거가 가능하였다. 황계열 악취 H2S는 전해 탈취 장치에 충전된 황토볼에
흡수된 OCl-에 의해 0.28∼0.90 mol SO42-?mol H2S-1가 생성되었고,
OCl-의 소비량은 8.83∼14.87 mol OCl-?mol H2S-1이었다. 전해 산화제 OCl-의 간헐적 분사법과
연속 분사법에 의해 각각 체류시간 3.8∼20 s와 유입농도 10∼85 mg?m-3, 체류시간 3.8∼5 s와
유입농도 34∼85 mg?m-3의 운전 조건에서 H2S를 100% 제거 가능하였다. DMS, DMDS 및 MM은
OCl-에 의해 단독으로 100% 제거 가능하였고, H2S, DMS, DMDS 및 MM 혼합 가스는 H2S > DMDS > DMS ? MM의
순서로 제거 효율이 우수하였다. 알데하이드계 악취 AA와 PA는 각각 48∼56%와 42∼50%로 제거 효율이 낮았다.
제 5장에서는 복합 산화제 PMS와 SPC에 의한 악취 물질 제거 특성에 대해 규명하였다.
PMS와 SPC의 복합 산화제의 PMS 몰비가 증가함에 따라 NH3 제거 효율이 증가하였고,
NH3 제거에 영향을 미치는 라디칼은 SO4?-, ?OH > O2?- > 1O2 의 순서로 추정된다.
PMS와 SPC의 복합 산화제의 PMS 몰비가 증가함에 따라 H2S 제거 효율은 감소하였고,
MM과 DMS의 제거 효율은 PMS 몰비가 1일 때 각각 96%와 100%로 가장 높았다.
PMS와 SPC의 복합 산화제가 황화계 악취물질의 산화 반응에 관여하는 라디칼은
H2S는 O2?-, MM은 1O2 > SO4?-, ?OH > O2?-, DMS는 1O2 > SO4?-, ?OH > O2?-의 순서로 추정된다.
알데하이드계 악취 AA와 IVA는 PMS와 SPC 복합 산화제에 의해 각각 99∼100%와 98∼100%의 제거 효율로
단독 산화제에 비해 우수하였다. AA와 IVA 제거를 위한 복합 산화제의 최적 PMS 몰비는 100% 제거가 가능한
0.05∼0.50 M이었다. PA와 BA 제거 효율은 PMS 몰비 0.05인 PMS와 SPC 복합 산화제가 99∼100%이었다.
IVA 산화 반응에 관여하는 라디칼은 PMS는 1O2이고, SPC는 ·OH > O2?- > 1O2 순서로 추정된다.
PMS와 SPC 복합 산화제의 IVA 산화 반응에 관여하는 라디칼은 1O2 > O2?-로 추정된다.
복합 산화제의 알데하이드계 악취 제거 효율과 비용을 고려할 때 최적 PMS 몰비는 0.05 M이었다.
전해 산화제는 질소계 악취(암모니아)와 황화계 악취 제거에 유리하지만, 알데하이드계 악취 제거에는 적합하지 않았다.
복합 산화제는 전반적으로 준수한 악취 제거 효율을 보이고, 특히 난분해성 알데하이드계 악취의
제거 성능이 우수하였다. 악취 성상에 따라 복합 산화제의 최적 몰비가 상이하였는데, 복합 산화제를 이용한
고도 산화법으로 다양한 악취물질로 구성된 복합 악취의 처리가 가능할 것으로 기대된다.

In this work, we identify the characteristics of nitrogen-based odors (ammonia),
sulfide odors, and aldehyde odors in the gas phase using complex oxidants by
optimization of electrolytic oxidant and screening of chemical oxidants.
In Chapter 3, Ti/IrO2 oxidation electrodes and Ti reduction electrodes were
the most suitable electrodes for the production of electrolyte oxidant OCl-.
As the current density increases, the concentration of OCl- increases,
but the yield of OCl- per power consumption decreases. The IVA oxidation efficiency
of the complex oxidant was better than that of a single oxidant,
and the IVA removal efficiency of the complex oxidant combining
PMS and SPC or PMS and NaOH were the best.
In Chapter 4, it was identified the characteristics of odor removal by electrolytic oxidant OCl-.
NH4+ 256 mg·L-1 was oxidized under both current densities 0.02 A·cm-2, NaCl 0.20 M and
current densities 0.03 A·cm-2, and NaCl 0.20?1.00 M. As the current density increased,
NO3- increased, resulting in approximately 23?35 mg-NO3-·L-1 under conditions of 0.03 A·cm-2.
When NH4+ was removed by regenerating the electrolytic oxidant OCl- 100 times,
the pH and OCl- concentrations remained stable in the range of 8?9 and 1,500 mg·L-1, respectively.
NH4+ oxidation was more affected by indirect oxidation by OCl- than
direct oxidation by electrodes. The gas NH3 100 ppmv was 100% removable
at a residence time of 5?10 s. The sulfide odor H2S was produced by OCl-
absorbed by red clay balls packed materials with electrolytic deodorization devices,
with consumption of 0.28 to 0.90 mol SO42-·mol H2S-1, and consumption of OCl-
was 8.83 to 14.87 mol OCl-·mol H2S-1. Intermittent dispensing of electrolytic oxidant OCl-
and continuous dispensing method were possible to 100% removal of H2S under
operating conditions of retention time 3.8-20 s and inflow concentration 10?85 mg·m-3, 3.8?5 s,
and inflow concentration 34?85 mg·m-3, respectively. DMS, DMDS, and MM were 100% removable
by OCl- alone, while H2S, DMS, DMDS and MM mixed gases were highly efficient in the order of
H2S > DMDS > DMS ≤ MM. Aldehyde odors AA and PA were 48-56% and 42-50%, respectively,
which were less efficient to remove.
In Chapter 5, it was identified the characteristics of odor removal by complex oxidant PMS and SPC.
As the PMS mole ratio of complex oxidant of PMS and SPC increases, the NH3 removal efficiency
increases, and the radicals affecting NH3 removal are estimated in order of SO4·-, ·OH > O2·-> 1O2.
The removal efficiency of H2S decreased as the PMS mole ratio of complex oxidant of
PMS and SPC increased, and the removal efficiency of MM and DMS
was highest at 96% and 100%, respectively, when the PMS mole ratio was 1.
The radicals involved in the sulfide odors oxidation reaction are estimated that H2S is O2·-,
MM is 1O2 > SO4·-, DMS is 1O2 > SO4·-, and DMS is 1O2 > SO4·-, and ·OH > O2·-.
Aldehyde odors AA and IVA were superior to complex oxidant with removal efficiency of 99-100%
and 98-100%, respectively, by PMS and SPC complex oxidants. The optimal PMS mole ratio of
complex oxidants for AA and IVA removal was 0.05 to 0.50 M, 100% removable. The removal efficiency
of PA and BA was 99-100% for PMS and SPC complex oxidant with a PMS mole ratio of 0.05.
The radicals involved in the IVA oxidation reaction are estimated to be 1O2 by PMS and
·OH > O2·- > 1O2 by SPC. Radicals involved in IVA oxidation reactions of PMS and SPC
complex oxidants are estimated to be 1O2 > O2·-. The optimal PMS mole ratio was 0.05 M,
considering the aldehyde deodorization efficiency and cost of complex oxidants.
Electrolytic oxidant are advantageous in eliminating odors of nitrogen (ammonia) and sulfide,
but they are not suitable for eliminating odors of aldehyde. Complex oxidants showed
overall compliance with odor removal efficiency, and in particular, the removal performance
of the odors of the dysfunctional aldehyde system was excellent. Depending on the odor properties,
the optimal molarity of the complex oxidants varied, and it is expected that the treatment
of the complex odor composed of various odor materials will be possible with the
advanced oxidation method using the complex oxidants