매일안전신문 - 하수처리장의 하수찌꺼기 부피 최대 40% 줄이면서 비료원료인 인(P)까지 획득하는 기술 개발됐다

[매일안전신문] 하수처리장에서 환경을 오염시키는 골칫덩어리 하수찌꺼기의 부피를 줄이고 자원을 회수하는 기술이 개발됐다. 부피를 최대 40%까지 줄이고 비료 주원료인 인(P)까지 회수할 수 있어 일석이조의 효과가 기대된다.

서울시보건환경연구원은 민관 협업을 통해 하수처리장에서 발생하는 하수찌꺼기의 최종 부피를 줄이고 비료의 주원료로 사용되는 인(P)을 회수하는 기술을 개발하여 특허 등록을 완료했다고 11일 밝혔다.

지난해부터 바이오에너지개발 및 서남물재생센터와 공동으로 연구과제를 추진한 연구원은 서남물재생센터에서 발생하는 하수찌꺼기의 수분을 줄여 부피를 최소화하고 인(P)까지 회수하는 ‘하수슬러지의 인 회수용 필터프레스 장치 및 이를 통해 초음파를 이용한 인 회수 방법’을 특허등록했다.

이 기술을 활용해 하수찌꺼기에 초음파 처리를 하고 멤브레인-필터프레스를 통해 가압탈수하면 탈수케잌 함수율이 낮아지고 탈리여액에 포함된 고농도의 인(P)회수가 가능해진다. 핵심기술인 초음파 용출조는 인간이 들을 수 있는 최대 주파수(20kHz) 이상인 초음파를 통해 하수찌꺼기에 포함된 미생물 세포를 파괴하고 표면적을 증가시켜 수분 배출을 촉진하는 역할을 한다. 여기에 멤브레인-필터프레스는 하수찌꺼기에 강한 압력을 가해 수분을 줄인다.

2018년 하수도 통계에 따르면 전국 하수처리장에서 발생하는 하수찌꺼기 발생량은 연간 약 409만톤에 달한다. 대략 70만톤이 서울에서 발생한다.

현재 국내 하수처리장은 2012년 폐기물의 해양투기를 규제하는 런던협약에 따라 하수찌꺼기를 대부분 육상에서 소각하거나 매립하고 있다.

이번 기술을 활용해 소규모의 현장 실험을 한 결과, 하수찌꺼기의 함수율이 54%로 기존에 보급된 원심탈수기를 활용했을 때에 비해 함수율이 24%P 가량 낮아진다. 최종 하수찌꺼기의 부피가 약 40%까지 줄어든다.

특히, 하수찌꺼기에 초음파 처리를 통해 탈리여액 내 인(P) 농도를 4배 이상 높여 인 회수 기술의 경제성을 높였다는 평가다.

연구원 최예덕 연구사는 “이번 특허 기술은 하수찌꺼기의 함수율을 줄이고 인 회수까지 가능하여 두 마리 토끼를 모두 잡은 셈”이라며 “향후에는 하수찌꺼기 및 소각재의 재활용과 자원화를 위한 기반 기술 개발에 연구 역량을 집중하겠다”고 밝혔다. /신윤희 기자

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