경제적이고 안정적인 농축수 처리 기술을 아십니까?
- 생물여과공법(BBF), 저렴한 공사비와 유지관리비, 부지집약 기술로 주목
- 포항, 파주 재이용시설 적용 및 다양한 운전경험 갖춰
최근 공단개발 및 산업단지 확대로 공업용수 수요가 지속적으로 발생하면서 경제적이고 안정적인 하수재이용 기술과 농축수 처리 기술에 대한 민간사업자들의 관심이 증가하고 있다.
하수처리수를 공업용수로 이용하려면, 하수재이용 시설에서 UF, MF, RO 등의 분리막으로 여과시켜 유기물과 질소, 이온물질을 제거한 후 산업단지에 공급해야 한다. 이때 분리막 설비에서 재이용시설 용량 대비 35% 정도의 고농도 농축수가 발생하는데, 별도의 시설에서 미생물에 의한 생물학적 처리를 통해 수계로 방류하거나 하수처리장으로 연계 처리해야 한다. 그러나 기존 하수처리장과 연계 처리할 경우, 하수처리장의 유입부하를 상승시켜 처리능력을 초과할 수 있고 재이용시설의 운영주체와 하수처리장의 운영주체가 달라 사실상 연계처리가 불가능한 실정이다.
하수처리수 재이용시스템
하수재이용 시설과 농축수 처리 시설은 대부분 민간투자사업으로 진행되기 때문에 공사비와 유지관리비가 저렴하고 소요부지를 최소화하며 농축수의 고농도 질소를 안정적으로 처리할 수 있는 공정 선정이 필수적이다. 그러나 침전지를 필요로 하는 일반적인 A2O 계열의 경우 부지면적을 많이 차지하고, 침전지가 불필요한 MBR 공법의 경우는 미생물의 성장조건에 맞지 않는 고농도 농축수질과 고농도 무기성 이온물질이 분리막의 수명을 단축시켜 유지관리비 상승을 야기해 도입에 어려움이 있다. 따라서 반영구적인 여재에 미생물을 부착 성장시켜 짧은 시간 내에 고농도 질소제거가 가능하고 생물학적 처리와 물리적 여과를 동시에 수행하기 때문에 별도의 침전지가 필요 없어 부지집약화가 가능한 생물여과공법(BBF)이 민간투자자들에게 최적의 기술대안으로 떠오르고 있다.
부강테크(BKT)의 BBF 기술이 농축수 처리에 적용된 대표적 사례로는 포항과 파주 하수재이용 시설이 있다. 시설용량 100,000톤/일의 포항 재이용시설은 포항 하수처리장의 최종 방류수를 원수로 사용하여 분리막 공정을 통해 처리된 재이용수는 포스코 국가산업단지 등에 공업용수로 공급한다. 그리고 재이용시설에서 발생한 31,600톤/일의 농축수 중에서 약 22,600톤/일은 응집 침전시켜 포항 하수처리장으로 연계 처리하고, 약 9,000톤/일은 BBF로 처리하여 하천 수계로 방류하고 있다. 시설용량 47,477톤/일의 파주 재이용시설은 금촌 하수처리장과 운정 공공하수처리장의 최종 방류수를 원수로 사용하여 분리막 공정을 통해 처리된 재이용수는 LG 디스플레이 등에 공업용수로 공급하고 재이용시설에서 발생하는 약 17,000톤/일의 농축수는 BBF로 처리하여 하천 수계로 방류하고 있다.
포항하수처리장 농축수 처리시설 전경
파주하수처리장 농축수 처리시설 전경
공공하수처리장의 최종 처리수를 원수로 사용할 경우, 재이용시설에서 발생하는 농축수에는 고농도 질소와 미생물 성장에 방해 물질인 무기성 이온물질이 농축되어 생물학적 처리가 쉽지 않은 경우도 있다. 공공하수처리장의 처리수는 수온이 낮은 동절기에 질소 제거효율 저하로 암모니아성 질소 농도가 증가할 경우 별도의 질산화 공정이 추가되어 공사비 및 처리비용이 증가하게 된다. 특히, 축산폐수나 음식물 등을 연계 처리하는 공공하수처리장은 최종 방류수에 난분해성 물질, 염분, 경도유발물질 등이 증가하여 재이용 원수로 사용할 경우 고농도의 농축수가 발생하기 때문에 생물학적 처리에 문제가 없는지 면밀한 검토가 필요하다.
물부족 국가인 우리나라에서 하수재이용 사업은 고용창출, 사회기반시설 확충, 새로운 환경재화 창출, 수요처의 용수비용 절감 등을 위해 민간투자를 촉진함으로써 사회 전반적인 발전을 기대할 수 있다. 고도 산업화 단지 확대로 양질의 저렴한 공업용수 공급을 위한 재이용시설의 수요는 당분간 지속될 전망이다. BKT는 포항, 파주 적용사례 및 다양한 운전경험을 바탕으로 재이용사업을 계획하는 민간사업자에게 기술적 신뢰와 다양한 경험을 통한 기술 노하우를 전달하여 재이용사업의 성공 파트너가 되고자 한다.