(주)부강테크, 국내 최초 ‘유기성 폐자원 통합소화 솔루션’ 상용화
바이오가스 생산부터 슬러지 감량, 고농도 폐액처리까지 해결
국내 유일 유기성 폐자원 통합 처리를 위한 Upstream 공정 완성
원스톱 처리로 처리 비용은 크게 낮추고, 에너지 생산은 대폭 늘리고
[국토일보 선병규 기자] (주)부강테크가 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스 생산과 슬러지 감량, 고농도 폐액처리까지 한꺼번에 해결하는 ‘유기성 폐자원 통합소화 솔루션’을 국내 최초로 완성했다.
최근 부강테크에 따르면 2012년 런던 협약으로 폐기물의 해양투기와 육상 직매립이 전면 금지되면서 혐기성소화를 통해 바이오가스 형태의 에너지를 회수해 신재생에너지를 생산하는 유기성 폐자원의 통합 소화가 추진되고 있다.
하수슬러지, 음식물 찌꺼기, 가축분뇨 등 다양한 유기성 폐자원을 통합 처리하면 바이오가스 생산에 규모의 경제가 실현돼 하수처리장의 에너지 자립이 가능해지고, 이산화탄소보다 지구온난화에 84배 더 해로운 메탄을 대기중으로 방출하는 대신 신재생에너지로 전환시켜 기후변화에도 효과적으로 대응할 수 있다.
하지만 통합 처리과정에서 발생되는 소화폐액 내 고농도의 질소와 탈수케이크 처리에 더 많은 비용이 소요돼 결과적으로 에너지 자립시설이 아닌 에너지 소비형의 통합소화시설이 돼버리는 문제점이 발생되고 있다.
부강테크는 이러한 문제점을 해결하기 위해 바이오가스를 증산하는 혐기소화(AAD) 기술에 소화폐액 내 고농도 질소를 경제적으로 처리할 수 있는 AMX 기술과 통합 소화시설에서 발생돼 외부로 반출되는 탈수케이크의 양을 줄일 수 있는 열가수분해(Draco) 기술을 접목해 패키지 형태의 Upstream 공정을 구성했다.
부강테크의 Upstream 공정도
부강테크의 Upstream 공정은 처리시설 전체를 하나의 패키지로 구성함으로써 경제적이며 안정적인 운영을 가능하게 하는 솔루션이다.
다양한 물질이 혼합‧투입되는 유기성 폐자원 통합 소화는 에너지 생산부터 폐수처리까지 진행되기 때문에 처음부터 마지막까지 유기적인 흐름을 유지해야 안정적인 운영이 가능하다.
부강테크는 유기성 폐자원의 통합 처리에 맞춰 각 요소기술들을 선제적으로 개발하고 이를 유기적으로 연계해 운전하는 노하우를 확보했다.
부강테크의 솔루션은 고객 필요에 따라 맞춤 구성도 가능하다.
유기성 폐자원에서 많은 바이오가스를 얻고자 한다면, 열가수분해 기술인 Draco를 혐기성소화 AAD의 전처리로 활용하는 ‘에너지화 솔루션’을 선택할 수 있다.
에너지화 솔루션은 유기성 폐자원 중 생분해성이 낮은 물질을 열가수분해를 통해 생분해성이 높은 물질로 전환해 혐기성소화조로 투입함으로써 바이오가스 발생량을 극대화하는 방법이다.
하수슬러지에 에너지화 솔루션을 적용하면 바이오가스 발생량을 20% 이상 늘릴 수 있고, 혐기성소화조의 체류시간을 30% 이상 줄일 수 있다.
반면 운영관리 비용을 절감하려면, 혐기성소화조 후단에 열가수분해(Draco)를 두는 ‘에너지화+감량화 솔루션’을 선택할 수 있다.
‘에너지화+감량화 솔루션’은 혐기성소화 이후 발생하는 혐기성소화 슬러지를 열가수분해를 통해 감량화하는 것이 특징이다.
슬러지 감량뿐 아니라 바이오가스 증산을 동시에 달성할 수 있는 ‘에너지화+감량화 솔루션’은 혐기성소화 슬러지의 탈수성을 개선해 외부로 위탁처리하는 비용을 75~85%까지 절감하고, 용존성 유기물을 다량 포함하고 있는 탈리액을 혐기성소화조로 내부 반송해 10% 이상의 바이오가스를 증산할 수 있다.
부강테크는 현재 음식물 찌꺼기 18톤과 하수슬러지 2톤을 통합해 바이오가스를 생산하고 AMX를 적용해 고농도의 질소를 처리하는 실증연구시설을 대구 S하수처리장 내 설치해 운영 중에 있다.
경제적인 폐수처리 기술인 AMX를 적용해 폐수처리에 필요한 에너지 소비를 최소화했고, 자체 생산된 바이오가스를 이용해 전체 실증시설의 운영이 가능할 뿐만 아니라 일부 바이오가스는 여유분으로 남을 만큼 ‘에너지 생산형 실증시설’로 인정받고 있다.
특히, 부강테크는 실증연구시설에서 발생되는 혐기성소화 슬러지에 열가수분해 기술인 Draco를 접목해 외부로 반출되는 최종 탈수케이크의 양을 줄여 운영비를 절감하고, 탈리액을 혐기성소화조로 반송해 바이오가스를 증산하는 완벽한 ‘에너지 생산형 유기성 폐자원 통합처리시설’로 운영할 계획을 갖고 있다.
아울러 국내 D하수처리장에서는 슬러지 처리에 슬러지 가용화(Draco)와 바이오가스 생산(AAD), 폐수처리(AMX)까지의 시스템(490톤/일)을 적용하는 실시설계가 진행 중에 있어 몇 년 안에 국내 최대 규모의 실증시설이 운영될 예정으로 기대를 모으고 있다.
대구 S하수처리장 내에 설치된 부강테크의 바이오가스화 실증시설 전경
출처 : 국토일보 선병규 기자