회수한 물질이 프로세스에 재이용할 수 있거나, 보일러 연료로 쓰일 수 있거나, 혹은 장치의 세척용 용제로 쓰일 수 있다거나, 아니면 다른 용도의 상품으로 가치가 있다면 당연히 최종 처리보다는 회 수 방법이 고려되어야 할 것이다. 회수 방법으로는 흡착-탈착, 냉각 응축, 증류 등의 방법이 있다.

VOC를 함유하는 배기 가스가 방출될 때 풍량 및 농도가 일정한가 아니면 수시로 변하는가 또는 주 기적인가는 처리 방법을 선택할 때 세심히 고려되어야 한다. 회분식(Batch) 공정에서와 같이 풍량과 농도의 변화가 심할 때는 처리 장치의 마모도 커지고, 열회 수효율도 낮아질 뿐 아니라 실제 파괴 효율(Destruction and Removal Efficiency)도 낮아질 수 있 다.

여러 가지 성분들이 섞여 있다면, 우선 회수를 하더라도 뒤에 재 분리장치가 필요하게 되며 처리방 법 선택에도 한계가 있다. 처리방법 설계시 DRE(파괴효율)은 VOC 성분들 중 가장 파괴가 힘든 물 질을 기준으로 해야 한다.

원칙적으로 모든 처리장치들은 LEL 의 25% 이하로 희석시켜 처리하도록 설계되어야 한다. 또한 덕 트의 구조나, 처리 장치의 초기 가동, 종료 및 고장 시 어느 한 순간이라도 농도가 LEL을 초과할 수 없도록 충분히 고려되어야 한다. 어떤 공정에서는 UEL을 초과하는 배출 가스가 방출되기도 하는데, 이런 경우에는 냉각 응축에 의한 회수 방법이 주로 이용된다. 그러나 회수가 진행되면서 농도가 UEL과 LEL 사이로 떨어져 폭발 가 능하게 될 수 있기 때문에 공기 대신 질소나 탄산가스를 이용하여 희석시킨다.

냉각 응축이나 흡착법은 온도가 40℃ 이상이면 냉각시키기에는 비경제적일 뿐 아니라 정상적인 흡 착력도 기대할 수 없을 것이다. 그러나 배기 가스의 온도가 높으면 높을수록 소각 방법은 보조연료 소모량이 줄어들기 때문에 경제적일 수 있다. 생물학적 처리방법 역시 미생물들이 활동하기에 적절한 10 ~ 40℃를 유지시켜야 적절한 처리 효율 을 기대할 수 있다.

VO 가 아닌 성분들이 얼마나 존재하는지도 처리 방법을 선택하는데 있어 매우 중요하다. 분진이 많 을 경우 흡착제나 촉매 등의 표면이 막혀 처리 효율을 저하시키고 또 납이나 황 성분 등 중금속이 있 을 때 는 촉매를 사용할 수 없다. 함유하는 VOC를 소각시킬 때는 각 할로겐 원소에 해당하는 산들 이 형성되기 때문에 Scrubber 같은 후처리 장치가 필요하고 장치 역시 내산 재질로 제작되어야 한 다.

특히 배출원이 여러 군데 있을 경우 설치 장소의 유무에 따라 소규모 처리 장치를 여러 군데 설치할 수도 있겠고, 아니면 배출원들을 하나의 덕트로 연결시켜 하나의 큰 처리 장치로 처리할 수 있다. 우 리나라처럼 땅이 비좁은 상황에서는 지붕이나 옥상에 설치 가능한 방법들이 선택에 있어 우선이 될 수도 있다.

유지관리를 하는데 있어 시간적, 기술적 요건 또 연간 소요되는 비용 또한 꼭 검토해야 될 사항이다. 소각의 경우에는 보조연료 소모량 및 내화물 교체 빈도, 흡착탑이라면 흡착제의 용량 및 교체 시기, Scrubber 의 Chemical 소모량 또 촉매를 쓸 경우 촉매의 수명 및 교체 비용 등이 비교 검토되어야 한다.

[그림 1] VOC 농도 및 유량에 따른 경제적인 처리방법 비교표

[그림 1]은 처리가스가 할로겐 화합물이나 촉매독 또 다량의 분진을 함유하지 않는다는 조건 하에서 단순히 VOC의 농도와 처리 또는 회수 가스 유량만을 고려할 때 경제적인 처리방법을 대략 나타낸 비교표이다.

A 지역 (저농도 저유량)

Afterburner (직화식 소각) 또는 Biofilter

B 지역 (고농도 저유량)

석유화학 제품 또는 원료의 저장 탱크로부터 탱크 내에 포화되어 있는 공기가 누출되거나 제약 또는 화학공장의 반응기로부터 누출되는 용제 함유 공기를 처리하는 한 예로서 Condensation (냉각응축 회수)법이 주로 이용된다.

C 지역 (저농도 고유량)

도장공장의 Spray Booth 등에서 포집된 폐가스와 같이 극히 저농도의 가스를 다량 처리할 필요가 있을 때는 Zeolite Wheel 또는 Carbon Fiber Wheel을 사용하여 가스농도를 10배 내지 20배 농축시킴과 동시, 유량은 1/10 또는 1/20으로 축소시킨 후 그 뒤에 촉매소각이나 축열식 소각 (RTO) 등으로 처리한다.

D 지역 (고농도 고유량)

자동차나 플라스틱 도장 공장 등의 오븐 및 도장 부스에서 포집된 폐가 스와 같이 VOC 양을 어느 정도 함유하고 있을 때는 그 VOC가 갖고 있 는 열량을 이용하는 방법도 경제적일 수 있다. 따라서 상황에 따라 Recuperative Oxidation이나 아니면 Regenerative Oxidation (축열식 소각) 방법으로 에너지 소모를 줄이면서 VOC 처리도 완벽히 할 수 있다.

E 지역

이 지역에서는 VOC 농도가 100 ppm 미만일 때는 Biofilter가 유지비가 작다는 점에서 볼 때 가장 경제적이겠으나, 경우에 따라서 촉매 이용이 가능하다면 촉매소각도 경제적인 방법이 될 수 있다. 또한 극히 저농도 의 경우 흡착법을 이용하는 것도 경제적이다.