지속 가능한 친환경 소비·생산 실현을 위한 환경인증제도 (23)

녹색인증, 창조경제의 시작
깨끗한 물환경을 위한 수처리 녹색기술

2016-07-04     환경산업기술원 최성만 전문연구원


(주)이에프티
수처리용 응집제 (고염기도 폴리염화알루미늄)의 제조 기술


이상기온으로 인한 강우량의 감소나 간헐적으로 발생하는 폭우성 강우는 질소와 인 등의 영양염류의 유입과 수온 상승을 가져와 조류(藻類)가 성장하기 좋은 수질 환경을 조성하게 된다. 이와 같은 조류의 급증은 정수처리 공정에서 응집제와 활성탄 등의 약품 사용량 증가를 초래하며, 폭우성 강우는 취수원의 수질에 고탁도를 발생시켜 응집제 사용량 증가를 야기하게 된다.

정수처리 공정 중 응집공정에서 효율성이 떨어지면 후속 정수공정인 여과·소독공정에 영향을 미치게 된다. 특히 고도정수처리의 경우에는 유지관리가 어려워지고 급수시설에서 2차 오염물질이 발생할 우려가 있어 응집공정에서의 응집효율 향상은 정수공정에서 매우 중요한 사항이다.

(주)이에프티에서 인증받은 녹색기술(제GT-15-00120호)은 유기물 제거에 효과적이고 고탁도나 저수온에서도 응집효율을 향상시키는 한편, 높은 염기도(>pH8.0)에서도 안정적인 응집효율을 유지하는 고효율성 수처리 응집제(고염기도 폴리염화알루미늄)를 제조하는 기술이다.

수처리 공정인 응집-부상 및 응집-침전, 응집-여과공정에 적용해 수중의 탁도, SS 및 유기물을 효과적으로 처리할 수 있다. 또한, 유입부하변동에 대한 대응성이 높고, 장기적으로 안정적인 운전을 도모할 수 있는 PACB(12%)를 제조하는 기술을 확보함으로써 정수처리 및 하수처리분야, 하수재이용 등 다양한 용도에 적용이 가능하다.

환경적으로는 ▲약품투입량 저감으로 인해 잔류 알루미늄량이 적어 경제적 운용 가능 ▲응집-부상 및 응집-침전, 응집-여과의 수처리공정에서 안정적으로 오염물질(SS, 탁도, 유기물 등)의 제거 가능 ▲처리수의 pH변화가 적어 별도의 중화제 사용이 적음 ▲제품 저장중 슬러지 발생량이 적어 폐기하는 약품의 양 감소 ▲수처리공정에서 안정적으로 오염물질(SS, 탁도, 유기물 등)의 제거가 가능함에 따라 수질개선 효과로 자연환경보호 효과 등 응집제 사용량의 절감 및 유지관리 편의성에 따른 저에너지 시스템으로 설계해 녹색 성장에 기여한다.

SNF Korea
유동상 건조방법에 의한 고기능성 고분자응집제 제조 기술


폐수처리에 사용되는 고분자 응집제는 ▲슬러지의 고도 처리 및 탈질 공정과 같은 산화공정에 따른 슬러지의 응집성 저하 ▲탈수 설비의 변화 ▲탈수 케이크 처리 규제에 따른 탈수 함수율 저감 등의 이유에서 고기능성 고분자 응집제에 대한 다양한 기술개발노력이 진행돼왔다.

최근에는 폐수처리에 있어 고도처리 및 T-P, T-N 처리 등을 통한 유기물 감소 등의 슬러지 성상의 변화로 기존 고분자응집제 제품군으로는 플록(floc)이 조대화 되지 않아 처리에 어려움이 있고, 효과적인 응집 처리가 되지 않기 때문에 플록(floc) 조대화를 위한 고기능성 제품을 필요로 하게 됐다.

또한, 일반적으로 사용되는 원심탈수기(Centrifuge)는 3000rpm 이상에서 고속 교반되므로 형성된 플록(floc)의 강도와 재 응집성이 필요한데, 일반 분자량의 고분자응집제는 이러한 고속교반 탈수조건에서는 플록(floc)이 해체되는 문제 때문에 플록(floc)의 가교효과가 있는 상대적으로 고분자량이 높은 제품이 요구된다.

아울러, 기존 탈수 케이크의 해양 투기 및 직 매립 등이 탈수 케이크의 함수율에 따른 규제가 이뤄짐에 따라 함수율을 저감시키기 위한 기술이 요구돼 왔다.

SNF Korea는 이러한 하수·폐수처리 관련 고기능성 고분자 응집제 제조에 관한 녹색기술(제GT-15-00310호)인증을 보유한 기업이다.

이 기술을 이용한 제품은 탈수공정 적용시 기존 제품 대비 고분자응집제 투입량을 10% 이상 절감해도 기존 제품 대비 유사하거나 우세한 성능을 나타냄이 확인됐으며, 국내 서남 물 재생센터, 수원하수 처리장, 난지물 재생센터를 비롯한 일본, 중국, 대만, 인도네시아 등지의 하수처리장 및 폐수처리장에 적용 중 이다.

인증 받은 녹색기술로 제조된 고기능성 고분자응집제는 분자량이 높고 우수한 용해성을 지니고 있어 뛰어난 응집 및 탈수효율을 나타낸다. 자체 테스트 결과 원심 탈수기(Centrifuge) 적용 시 투입량 기준 응집성능이 타사의 제품 대비 최소 30% 이상 개선됐다.

기술제품 사용을 통한 녹색성 효과로는 완전용해를 통해 폐기물 발생량을 최소화할 수 있으며, 탈수효율과 응집효율의 개선으로 탈수케이크(Cake)의 함수율 저하 등 환경오염의 최소화가 가능하다.

탈수기의 가동시간 및 처리효율을 높여 탈수운전 시간 절감에 의한 에너지 절약효과가 5~10% 있고 부가적인 환경오염이 없다.

인증받은 녹색기술로 재현된 제품은 3 종류가 있으며 이 3가지 제품은 동일한 단량체 및 중합공정을 통하여 중합한 poylacrylamide 고분자이다.