'최초'이기에 더 생생했던 시간, 하이페리온을 가다.
미국의 대표적인 하수처리장인 ‘하이페리온’
세계 최초 AMX(아나목스)를 이용한 반류수, 주공정 동시 처리 테스트 그 현장을 들여다본다.
1925년에 건설되어 하루 3백만 톤의 하수를 처리하여 태평양으로 배출 중인 20세기 미국 공공인프라의 상징 ‘하이페리온’.
지난 4월, 부강테크는 미국의 대표적인 하수처리장인 하이페리온(Hyperion Water Reclamation Plant)과 미래형 하수 처리 기술 AMX(아나목스)를 이용한 실증 테스트 협약을 체결했다.
이번 테스트는 세계 최초로 혐기성 소화조 반류수(Side-stream)뿐만 아니라 하수 주공정(Main-stream)의 질소를 AMX로 동시에 처리하는 것이다. 이 기술을 적용할 경우, 전기는 65% 이상, 질소 제거에 소요되는 약품은 전량을 감축하여 하수 재이용에 20년간 최소 1조원 이상의 비용을 절감할 수 있다.
이 같은 비용 절감 효과 때문에 수처리 업계에서는 AMX를 하수처리분야의 ‘iPhone’으로 통칭하고 있다.
네덜란드에서 최초로 개발된 AMX는 유럽, 일본 등이 기술 개발을 주도해 왔으나, 그 경제적 효과가 막대해 현재 미국, 중국 등 전 세계 수처리 업체들이 기술 개발 경쟁에 본격적으로 뛰어들고 있는 분위기다.
부강테크는 국내 대전 하수 처리장에서 Side-stream을, 그리고 미국 대형 하수 처리장인 JWPCP에서 Main-stream의 AMX연구를 꾸준히 수행하며 기술을 한층 업그레이드했다는 평가를 받고 있다.
인터뷰 – AMX팀 정민기 팀장 / 정경봉 리더
Q: 요즘 환경 업계에서 아나목스(Anammox)를 이용한 에너지 저감 기술이 가장 핫한 이슈로 떠오르고 있는데요. 어떤 기술인가요?
A: 하·폐수 처리에서는 질소 제거가 가장 중요합니다. 질소 제거를 위해서는 호기(산소 공급) 조건에서의 질산화 반응과 혐기(무산소) 조건에서의 탈질 과정이 필요한데 이 과정에서 많은 운영 비용이 투입됩니다.
반면에 아나목스 공정은 혐기 조건에서 아나목스 균을 이용해 암모니아를 질소 가스로 바로 전환하여 제거가 가능하기 때문에 기존 폐수의 질소 분리 공정에 필요한 산소 주입과 외부 탄소원 공급 등의 단계가 줄어들어 유지관리 비용을 최대 80% 이상 획기적으로 절감할 수 있습니다.
게다가 질소 제거 시간이 짧고 처리 부지가 집약적이라 현재 가장 주목받고 있는 기술입니다.
Q: AMX 상용화를 위해 미국과 한국에서 지속적인 연구를 해오셨는데요. 이번 성과를 이루기까지 기억에 남는 과정이 있다면 간단하게 소개해주세요.
A: 아나목스균은 배양 및 성장 속도가 매우 느려 상용화가 어렵다는 것이 업계의 정설이었습니다.
하지만 우리는 세계에서 가장 빨리 성장하는 균으로 보고된 일본 훗카이도 대학 Satoshi Okabe 교수의 Ca. Brocadia sinica균 활용 협약을 체결하면서 상용화 연구에 속력을 낼 수 있었습니다.
또한 미국 LA의 대형 하수처리장인 JWPCP에서의 주공정 파일럿 테스트 결과를 글로벌 EPC사(社)인 Black & Veach의 Sandeep박사와 2017 세계물환경기술박람회(WEFTEC)에 공동 제출하면서 업계의 관심을 모으기도 했습니다.
Q: 하이페리온에 직접 방문해서 파일럿 설치까지 진행하셨는데요. 현지에서 반응은 어땠나요? 향후 계획에 대해서도 알려주세요.
A: 현지 직원들이 파일럿 장비가 꼭 미국의 맥주 기계랑 비슷하다고 하더군요.(하하) 맥주가 만들어지면 시원하게 한잔하자는 농담을 받을 만큼 현지에서도 많은 관심을 보였습니다.
요즘 미국에서는 질소 처리에 소비되는 에너지를 최소화하면서, 방류 기준을 만족시키려는 움직임이 늘고 있는 추세입니다. 실제로 현재 미국 내 대규모 가축 사육 농가의 경우, 가축분뇨 질소 처리에 대한 규제 강화로 경제적인 질소 제거 시스템에 대한 관심이 커지고 있는 실정입니다.
따라서 우리는 인디애나의 대형 목장과 협력하여 고농도 분야에서도 AMX 기술을 적용하고 실증화하는 작업을 계획하고 있습니다. 이것을 기반으로 미국뿐만 아니라 국내 가축 분뇨 및 산업폐수 등 고농도 분야에서 다양한 테스트를 진행하고 사업화까지 추진해 나갈 계획입니다.