에너지 70%이상 줄이고, 슬러지량 75~85% 감소
하수슬러지 가용화와 감량화 솔루션 국내 첫 제시
[국토일보 선병규 기자] 언제 어디로든 이동이 가능한 컨테이너형 파일롯 시설을 국내 최초로 제작해 하수슬러지 가용화 및 감량화 성능을 고객에게 직접 시연하고 입증하는 기술이 개발돼 주목받고 있다.
재활용이 불가능한 하수 슬러지일 경우 지역이동 제한을 받는데, 국내 수처리 선도기업 (주)부강테크는 자사 특허기술인 열가수분해(Draco)를 기반으로 슬러지 감량화 성능을 대폭 높인 이동식 파일럿을 개발한 것이다.
현재 녹색혁신기업 성과물로 개발된 ‘슬러지 감량화 이동식 파일럿(2톤/일)’은 최근 당진시 가축분뇨통합센터내에 마련, 지자체 등 수많은 관계자들이 시연을 요청하고 있는 중이다.
▲열가수분해 결정체 Draco기술개발
런던협약으로 인해 하수슬러지 해양투기가 전면 금지되면서 지방자치단체에서 슬러지 처리비용 대폭 상승 등 적신호가 켜진 상태다.
부강테크는 이에 발맞춰 2012년부터 슬러지 처리에 적합한 열가수 분해기술 개발을 착수했고, 바이오가스 생산량을 증대하고 탈수케이크의 감량화를 효과적으로 달성하기 위해 자체 및 국책연구를 수행해 가용화 운전과 감량화 운전 조건을 도출하고 슬러지에 대한 열가수분해(Draco) 패키지 시스템을 완성했다.
부강테크가 개발한 특허기술인 열가수분해(Draco)는 다점 증기 분사 방식과 교반 기법을 결합해 반응기 내부의 열전달 효율을 극대화하고 감압 시 버려지는 증기까지 회수해 재활용함으로써 에너지 소비를 최소화한 경제적인 기술이다.
이 열가수분해 기술은 혐기성소화조 전처리로 설치하면 슬러지의 가용화를 통해 소화조의 효율을 개선하고 바이오가스를 증산하는 효과가 있으며, 혐기성소화조의 체적을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 혐기성소화조 후단에 설치해 혐기성소화조 탈수슬러지를 대상으로 하거나 또는 혐기성소화조가 없는 처리장의 탈수슬러지를 대상으로 최종 외부 처리되는 슬러지의 양을 줄이는 감량 효과를 비롯해 혐기성소화조로 탈리액을 반송해 바이오가스의 증산 효과까지 얻을 수 있는 장점이 있는 기술이다.
슬러지 감량화에 있어서, 열가수분해 기술은 고온 및 고압의 조건에서 세포벽을 파괴해 탈수성을 향상시킬 수 있기 때문에 열가수분해(Draco) 후 필터프레스를 거쳐 함수율 50% 이하의 탈수케이크를 만들면, 기존 외부 처리되는 슬러지 양을 75~85% 감소시킴으로써 슬러지의 외부 처리비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
아울러 열가수분해(Draco)후 필터프레스를 거친 탈수케이크의 함수율은 50%미만이기 때문에 기존 건조방식의 한계로 지적된 점착구간(Glue-zone, 함수율 55~65%)없이 안정적인 건조기 운영이 가능하고, 이때 적용되는 건조기는 규모가 작고, 에너지 사용량이 적으며, 장비 가격도 상대적으로 저렴한 장점이 있다.
부강테크의 ‘열가수분해(Draco)-필터프레스-건조공정’에 소요되는 에너지는 톤당 23만kcal로 단독 건조(80만kcal/톤) 대비 에너지 소모를 약 70%이상 감소해 추가적인 운영비 절감이 가능해진다
▲녹색혁신기업 성과물 ‘이동식 파일럿’
슬러지의 감량화 효과 및 바이오가스의 증산을 비롯해 탈수과정에서 발생되는 고농도 탈리액을 경제적으로 문제없이 처리하는 기술력을 인정받아 부강테크는 2020년 환경부가 지정하는 ‘녹색혁신기업’에 선정됐다.
차별화 된 열가수분해(Draco)를 기반으로 한 유기성폐기물의 에너지화 및 폐기물 감량화사업은 그린뉴딜의 정책에 부합했을 뿐만 아니라 혁신 성장에 대한 사업성도 인정받은 것이다.
녹색혁신기업은 ‘그린뉴딜 유망기업 100’ 사업의 일환으로 진행되는 지원사업으로 사업화와 연구개발에 3년간 총 30억원(사업화 22.5억원, 연구개발 7.5억원)을 집중 지원하는 사업이다.
부강테크는 사업화 지원사업을 통해 슬러지의 가용화 및 감량화의 성능을 고객에게 입증하고 시연이 가능한 이동식 파일럿을 제작해 운영중에 있으며, 현장견학 및 시연회를 통해 다양한 마케팅 활동을 수행중이다.
▲향후 사업성과 및 기대효과
부강테크의 열가수분해(Draco)는 2019년 말 국내 최초로 실증화 된 부경양돈 농협 슬러지 감량화 시설(100톤/일)을 설치해 도축장에서 발생하는 도축폐기물과 도축장 시설 내 폐수처리장에서 발생하는 슬러지를 혼합, 감량화 운전을 진행중이다.
이동식 파일럿을 이용해 다양한 성능평가가 이뤄지고 있으며, 운전결과를 기반으로 D하수처리장의 슬러지 처리에 슬러지가용화(열가수분해), 바이오가스 생산(혐기성소화) 및 폐수처리(아나목스)까지의 시스템(490톤/일)이 적용돼 실시설계가 진행되고 있어, 몇 년뒤 국내 최대 규모의 실증시설이 설치, 운영될 예정이다.
최근에는 미국 엔지니어링 회사인 CDM smith의 엔지니어가 이동식 파일럿 현장을 방문해 슬러지 감량화에 대한 성능과 기술을 검토한 결과, 해외 시장에서 독점주자인 C사의 열가수분해 기술을 대체할 수 있는 기술로 평가했다.
이에 따라 부강테크의 열가수분해(Draco)를 이용한 미국 사업화를 검토하고 있으며, 미국 현지 파일럿 테스트 문의를 받은 상태다.
최근 성료된 미국 ‘WEFTEC 2021’에서 열가수분해(Draco)에 대한 해외시장의 반응이 매우 뜨거웠고, 다양한 엔지니어링 회사에서 적극적인 관심을 보였고, 미국 현지 혐기성소화조 전단에 설치하는 열가수분해 기술에 대한 제안을 요청받아 사업제안서를 제출한 상황이다.
전 세계가 기후변화 대응과 경제위기 탈출을 목표로 그린 뉴딜에 주목하고 있는 가운데 Draco는 ‘하수슬러지 가용화와 감량화’라는 두 가지 목표를 동시에 달성할 수 있는 최고의 슬러지 레시피로서의 위상을 정립해 가고 있다.
