폐수 처리 시설의 아산화질소(N₂O) 배출 모니터링

고정식 제품에서 휴대용 제품에 이르기까지 다양한 형태로 대표되는 HORIBA의 고정밀 아산화질소(N₂O) 분석기는 환경 보호 및 GHG 배출에 기여합니다 폐수 처리장에서 배출되는 N₂O 배출량의 정량화를 통한 완화

폐수 처리 시설(WWTP)은 아산화질소(N₂ O), 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂)를 포함한 온실 가스(GHG) 배출에 크게 기여합니다. Global Anthropogenic Non-CO₂ Greenhouse Gas Emission 보고서에 따르면, WWTP의 배출량은 2005년에서 2030년 사이에 약 22% 증가하여 CO₂ 환산 8,200만 톤(MtCO2e) ^*1에서 1억 톤으로 증가할 것으로 예상됩니다. N₂O 배출량의 이러한 증가는 인구와 소득 증가에 따른 것으로, 1인당 단백질 소비량이 증가하고 그에 따라 하수로 유입되는 질소 부하가 증가합니다. 결과적으로 이러한 상황은 WWTP의 N₂O 배출량 증가에 상당히 기여합니다^*1.

N₂O의 지구 온난화 잠재력이 CO₂의 298배라는 점을 감안할 때, 폐수 처리 시설에서 발생하는 N₂O 배출량을 정확하게 정량화하고 운영을 개선하는 것은 순제로 사회를 달성하는 길에서 N₂O 배출량을 완화하기 위한 중요한 단계입니다.

IPCC^*2 가이드라인에 의해 확립된 배출량 정량화를 위한 국제적 방법론에는 Tier 1, Tier 2, Tier 3 방법이 포함됩니다. Tier 3에 따라 고급 방법론과 신뢰할 수 있는 데이터를 보유한 국가는 국가별 방법^*2을 사용할 수 있습니다. 그 결과, 선진국의 많은 대학이 현재 연구, 측정 캠페인 및 국가 측정 지침 수립에 참여하고 있습니다.

운영자가 직면한 중요한 과제 중 하나는 N₂O 배출의 정확한 측정인데, 샘플 가스의 다른 가스로부터 잠재적인 간섭이 있을 수 있기 때문입니다. 이 간섭은 N₂O 측정의 부정확성으로 이어질 수 있으며 궁극적으로 N₂O 배출 계수의 잘못된 계산으로 이어질 수 있습니다.

따라서 정확한 측정은 처리 공정의 개선과 향상된 질소 제거 기능을 갖춘 고급 처리 기술의 새로운 개발을 고려하기 위해 WWTP 시설의 N₂O 배출량을 올바르게 평가하는 데 있어 주요 과제입니다.

_{*1 전 세계 인위적 비CO2 온실가스 배출량: 1990-2030 (2012년 12월 개정)
미국 환경보호국(U.S. Environmental Protection Agency) 기후변화과(Climate Change Division) 대기프로그램국(Office of Atmospheric Programs)}

_{*2 국가 온실가스 인벤토리에 대한 2006년 IPCC 가이드라인에 대한 2019년 개선 사항
Chapter 6 폐수 처리 및 배출}

그림 2: 폐수 처리 공정