[시사뉴스 김재욱 기자] 기존의 공법보다 효율성도 높고, 비용도 절감할 수 있는 새로운 공법이 개발됐다면 어떤 선택을 할 것인가? 이것저것 따져보더라도 어느 하나 모자람 없이 지금껏 보다 우수한 품질을 자랑한다면 빠르게 계산기를 두들기며 눈을 돌려보는 것은 당연지사일 것이다. 최근 부활환경(주)이 개발한 획기적 수질개선 공법이 주목받고 있는 이유도 바로 이 때문이다. 단순히 고효율-저비용만이 아닌 폐기물을 활용한 환경재생 방식으로 친환경적이기까지 해 관련 업계로부터 비상한 관심을 모으고 있다.
부활환경(주) 송대용 사장은 모두가 쓸모없는 것으로 여기던 연탄재를 가지고 도시하수처리에 효과적인 공법을 개발해 냈다. 오랜 연구 끝에 연탄재가 수분 흡수율 및 탈취 효과, 미생물이 쉽게 부착해 성장할 수 있는 최적의 매질이 될 수 있다는 사실을 알아낸 것이다. 실험 결과는 대성공이었다. 기존 활성슬러지공법과 비교해 송대용 사장이 개발한 연탄재 공법은 훨씬 더 저렴한 비용으로 친환경적이면서도 고효율의 하수처리 효과를 보였다.
◆“획기적 연탄재공법으로 세계도시하수 1급으로 방류”
송대용 사장은 연탄재공법을 통해 단순히 돈 몇 푼 벌어보자는 생각이 아니다. 그의 꿈은 이보다 훨씬 더 크다. 자신이 개발한 친환경적인 연탄재공법을 적용할 경우 국내는 물론이고, 해외까지 지구의 생태계 복원에 놀라운 효과를 기대할 수 있다는 부푼 꿈을 갖고 있다. 나의 개발품이 인류에 유익하게 쓰일 수 있다는 꿈. 생각만으로도 벅찬 감동이지 않을 수 없다.
최근 국내에서도 연일 극심한 녹조에 따른 피해 상황이 신문지면을 통해 보도되고 있다. 정치권은 4대강 사업에 따른 환경파괴 논란으로 다투고 있지만 송 사장은 이런 정치적 싸움에 관심이 없다. 그의 관심은 오로지 녹조 피해를 어떻게 해결할 것이냐에 다가가 있다. 환경에 대한 그의 철학이 확고하지 않았다면 불가능한 일이었을 것이다.
관련해서 송 사장이 개발한 연탄재공법을 활용하면 도시하수를 정원이나 연못물 등으로 공급할 수도 있으며 조경이나 식물, 화장실, 농업용수 및 공업용수로도 쓰일 수 있다. 송 사장은 “획기적인 연탄재공법 적용으로 세계도시하수를 1급으로 방류하겠다”는 포부를 밝히기도 했다.
그렇다면 연탄재가 어떤 특성을 갖고 있기에 맑은 물을 만들어내는 효자가 될 수 있었던 것일까? 폐수와 공기가 쉽게 통과할 수 있는 공간을 가지고 있는 연탄재는 각종 미생물들이 쉽게 부착해 성장할 수 있는 충분한 표면적을 제공한다는데 비밀이 있었다.
이러한 연탄재를 흡착 폭기조 속에 쌓아놓고 도시하수를 유입시킨 후 Aeration시키면 공기는 연탄재 구멍 속을 따라서 상 방향으로 액체를 밀어 올리는 Air lift 작용을 한다. 이때 액체는 밑에서 위로 올려지고 다시 돌아서 내려오는 작용을 반복하게 되는데 연탄재 내부의 농도 짙은 하수는 연탄재 속으로 흡수되는 작용이 계속된다.
이렇게 흡수작용이 계속되는 동안 하수 내에 있던 Suspended Solids(부유물질)는 연탄재 내-외부에 흡착된다. 또 용존 되어있던 유기물은 연탄재 내부로 흡수되어 연탄재 내-외부에 있는 많은 공극 속에 흡착되어진다. 이때 발생되는 Heterotrophic Bacteria는 흡착되어진 유기물을 다시 흡착하고 공기 중에서 액체 또는 연탄재 내부로 용존 되어 오는 산소를 이용하여 생체유지를 위한 산화 분해작용과 세포증식작용, 체내흡수를 통한 자기 산화 작용을 계속 반복하게 된다. 이러한 과정을 통해 연탄재가 생물 막고 정상 역할을 하는 접촉매제가 될 수 있는 것이다.
이러한 방법으로 정상 시운전이 4~6일 진행되면 각종 미생물들이 하나 또는 둘 이상 보이게 된다. 이미 연탄재가 투입된 폭기조 하단에서는 아주 작은 미세의 공기방울들이 부상하면서 수중 밖의 대기 중으로 휘산 되기도 한다. 이렇게 부상하는 공기 입자들은 수압이 강한 하단부에서 수압이 약한 수면 위로 떠오르며 조금씩 큰 공기 방울로 형성된다.
이때 떠오르는 공기와 같이 폐수도 함께 부상하게 되는데 이 같은 반복 작용이 진행되면서 산소를 좋아하는 호기성 미생물들은 끊임없이 배양되고, 오염된 폐수를 분해-유리시키는 역할을 담당하게 된다. 반복적인 공기의 공급으로 청소해주는 미생물의 숫자가 증가될수록 정화시간이 단축될 수 있는 것은 물론이다.
◆무엇이 다른가? 기존 활성슬러지공법과 비교해보니…
송 사장이 개발한 연탄재공법과 기존 활성슬러지공법을 비교분석했을 때 연탄재공법은 다양한 측면에서 장점을 가졌다. 우선 시설면에서 기존 활성슬러지법은 처리설비가 침전지(1차, 2차), 폭기조, 반송, 원심분리기계, 폐슬러지 등 다양한 시설이 필요했다. 하지만 연탄재공법은 침사지, 폭기조(1차, 2차) 시설만으로도 가능하다는 장점이 있다.
또 기존 방식은 슬러지발생량이 많아서 운반비 및 처리비 부담이 크다는 단점이 있었다. 그러나 연탄재공법에서는 슬러지가 전혀 발생하지 않아 이런 부담을 모두 없앨 수 있게 했다. 소요부지도 기존 활성슬러지법은 하수 1,000cm3/day 기준시 약 200평이 소요되지만 연탄재 공법을 사용하면 같은 기준으로 150평이면 된다.
시설비도 중요하다. 연탄재 공법을 사용하면 기존 슬러지 공법보다 약 25%가량 절감할 수 있다. 아울러 이같이 시설에 대한 유지-관리 비용이 저렴한데 더해 처리수질 또한 기존 슬러지 공법보다 우수하다. 기존 슬러지법은 처리상태가 양호할 때 BOD 제거율이 90%정도지만 연탄재 공법은 BOD 제거율이 최소 93% 이상 보장된다. 게다가 기존 공법의 경우 높은 BOD나 독성물질(기름) 등이 유입되면 피해가 클 수밖에 없었다. 그러나 연탄재 공법은 독성물질이 유입되더라도 피해가 적다는 장점이 있다.
특히 동절기 미생물 활동 중단으로 인하여 처리가 거의 불가능했던 기존 공법과 달리, 연탄재 공법은 미생물 체적온도를 20~25℃로 유지 가능해 미생물 활동이 가능하다. 동절기에도 적정온도를 유지함으로써 하수처리가 가능하다는 뜻이다.
결론적으로 기존 활성슬러지공법보다 송대용 사장의 연탄재공법은 시설비, 부지면적, 유지관리비가 적게 들며 특히 겨울철에도 미생물활동으로 최종방류수가 양호하여 사계절 일정하게 방류하기 쉽다는 장점을 가지고 있다. 기존의 공법보다 압도적으로 장점이 많은 ‘연탄재공법’을 통해 도시하수처리로 지구의 생태계 복원에 크게 기여할 전망이다.
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