소규모 시설로도 총질소(TN), 총유기탄소(TOC), 색도, 시안(CN), 페놀(Phenol) 등 제거 가능
모듈형 전기분해 시스템
최근 환경부가 총질소(TN) 방류 기준을 150ppm에서 60ppm으로 내리는 등 각종 오염물질 농도에 대한 엄격한 제한을 시행하고 있다.
이에 따라 기존 수조형 전기분해 방식의 단점을 보완해 설비의 단순화, 안전화 및 경제성까지 갖춘 모듈형 전기분해방식이 대세로 떠오르고 있다.
현재 수도권을 포함한 대다수의 매립지 현장에서는 혐기성 소화처리에 따른 농축된 탈리액의 총질소(TN) 농도 증가로 폐수처리에 대한 부담이 가중되고 있다.
당연히 질산화조의 추가적인 증설이 반드시 필요한 상황이다.
기존의 처리 방식은 총질소(TN)등을 제거하는데 넓은 부지를 필요로 하는 생물학적 수 처리 방식이다.
혐오시설의 특성 등으로 인해 제한된 장소에서만 수 처리 시설을 가동해 새로운 부지에 기존 설비를 증설하는데 애로사항을 겪고 있다.
반면 모듈형 전기분해방식은 이 같은 기존 수조 형 전기분해 방식의 단점을 보완해 설비의 단순화와 안전화 및 경제성을 갖춘 최적의 수 처리 시스템으로 평가 받고 있다.
난 분해성 폐수의 고도산화처리 중에서 기존의 전기분해 시스템을 획기적으로 개선해 산화력의 균등화, 극대화를 이뤘다.
특히 침출수, 축산 폐수, 혐기성 소화 탈리액, 음 폐수 등에 특화 되어 있다.
특화된 기술을 통해 소규모 시설로도 총질소(TN), 총유기탄소(TOC), 색도, 시안(CN), 페놀(Phenol) 등을 제거할 수 있다.
종전에 존재하던 전기 분해 방식의 수 처리 기술을 몇 단계 뛰어넘은 획기적인 기술이다.
기존의 수조형 전기분해 설비 및 공정은 직접 산화의 비율이 낮고, 간접 산화의 비율이 높아
염화나트륨(NaCl)의 소모를 많게 했다.
염화나트륨(NaCl)은 산화제인 차아염소산(HOCl), 차아염소산이온(OCl-)을 생성시키는 원료로 설비 및 기타 부속장치 등을 부식시키는 염소가스(Cl2)의 발생을 야기한다.
이로 인해 오염된 전극 세정 시 전극의 분해 및 염산(HCl) 용액에 수동 세정을 해야 하는 불편과 어려움이 있었다.
산화력이 매우 강한 만큼 난분해성 수 처리 시 높은 유지보수비 부담으로 제한적으로 적용되고 있는 실정이다.
모듈 형 전기분해 방식은 기존 전기분해 방식의 전극을 모듈 형으로 개선하고, 모듈 내부의 전극 간격을 최소화한 시스템이다.
폐수가 균일하게 통과하는 만큼 직접 산화력도 90%이상 유지되고 전극 접촉부의 과열 발생 부위에는 냉각장치를 적용해 과열로 인한 문제점도 완벽하게 극복했다.
환경과 유지보수 및 안전 측면에서도 매우 돋보이는 시스템이다.
인체에 치명적이고 주변설비도 부식시키는 염소가스의 발생 및 노출 등의 문제점을 모듈을 장착한 챔버 타입으로 개선했다.
외부와 완전히 밀폐된 상태로 반응 및 처리가 가능해 쾌적하고 안전한 조업이 가능하다.
챔버 세정액을 자동 순환시키고 Air Bubble을 추가하여 세정 주기 및 간격을 자동으로 실행시켜 안전 작업이 가능하다.
기존방식은 전극의 유지 보수 시 전극을 분리하여 염산(HCl)등 강산에 직접 노출되는 형태로 사고 위험이 크다는 지적을 받아왔다.
실제 모듈 형 전기분해방식은 기존 수조 형 전기분해 방식의 단점을 보완하여, 설비의 단순화, 안전화를 이뤄냈다는 평가를 받고 있다.
실험 결과 난 분해 성 폐수의 총 유기탄소(TOC) 약 92% 이상, 총질소(TN)약 95% 이상, 색도 95% 이상의 제거효율을 실현하고 있다.
이를 통해 염분의 비율이 5~7%로 높아 사회적으로 물의를 일으키고 있는 침출수도 무난하게 처리하고 있다.
실제 모듈 형 전기분해방식을 적용한 OOOO산업에서는 생물학적 처리 없이 침출수의 총질소(TN ) 90% 제거, 색도 95% 이상의 제거효율을 보여줬다.
또 염분이 0.3% 가량 포함된 수도권의 모 매립지에서도 암모니아성질소(NH3-N) 80%, 유기물의 60%가 제거 됐다.
부차적으로 59%의 수소가스(H2)도 생산돼 발전 등에도 활용이 가능할 것으로 예상되고 있다.
모듈 형 전기분해방식은 바이오 가스 생산 시 발생되는 암모니아성 질소가 본 처리시설(생물학적 처리시설)에 영향을 주어 총질소(TN)가 방류수질 한도(20ppm이하)를 넘어서는 문제도 실험을 통해 100% 제거하는 성과를 나타내고 있다.
앞으로 모듈 형 전기분해 방식의 수 처리 시스템은 침출수, 축산폐수, 바이오가스 농축액, 음식물 폐수, 각종 건조 및 소각 시 발생되는 응축액 등은 물론 어류가공 폐수 등 염분을 많이 포함한 폐수에도 적용 할 수 있을 것으로 보인다.
또 가동 중 농도가 약 60%인 수소가스(H2)가 부가적으로 발생되는 만큼 이를 전력으로 전환하여 사용 시 수 처리 시 소요되는 전력도 대체할 수 있어 정부의 탄소중립 정책에도 부합된 시스템이라는 평가를 받고 있다.
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