SLC, 2013년 음폐수 해양투기 금지에 대비한 음폐수처리방안 마련

아주경제 김종훈 기자= 2013년부터 음식물 폐수(음폐수)의 해양투기가 금지됨에 따라 음폐수 처리문제의 해결과 이를 활용한 자원화 처리방안이 정부와 각 지자체의 현안으로 부상하고 있다.

이런 가운데 수도권매립지가 음폐수 처리 및 자원화 처리방안 개발로 연간 55억 원의 가치창출을 기대할 수 있게 돼 폐기물 에너지화 기술 분야에서 세계적인 관심을 끌고 있다.

음폐수는 음식물류폐기물을 처리하는 과정에서 나오는 폐수를 일컫는다.

일반적으로 음식물류폐기물을 사료ㆍ퇴비화 방법 등으로 재활용하는 과정에서 많이 발생한다. 2011년 말 기준 일일 음폐수 발생량은 9,340톤. 이 가운데 5,333톤/일은 육상 처리됐고 나머지 4,007톤/일은 해양 배출됐다.

처리시설에서 나오는 음폐수의 화학적ㆍ생물학적 산소요구량은 10만ppm을 웃돌 정도로 오염도가 높아 공공 하수처리장ㆍ침출수처리장 등에서 받아주길 꺼리기 때문이다.

이같은 이유로 민간 시설들은 톤당 3만~5만원 수준의 처리비용을 부담하며 음폐수를 바다에 버려 왔다.

정부는 최근 음폐수가 다량 발생하는 사료 퇴비화 방식에서 음폐수 바이오가스화 기술로 재활용 방법을 다각화했다. 이 중 2011년 수도권매립지의 음폐수 바이오가스 생산량은 6,004㎥로 음폐수 바이오가스 9개 시설의 총 바이오가스 생산량인 1만373㎥ 의 57%를 차지한다.

▲ 매립지공사, 음폐수 육상처리 관련 신기술 개발, 특허 취득

수도권매립지관리공사(SLC 사장 조춘구 이하 공사)는 지난 7월 국내에서 음폐수 내의 고농도 오염물질 제거가 가능한 신기술이 특허를 취득한데 이어 8월에는 해외에도 진출하며 인도와 중국에서 특허를 취득했다.

이 특허기술(음폐수 응집전처리 시스템)을 현장에 도입하게 되면 음폐수 처리에 있어 가장 문제시 되고 있는 유분성 스컴이나 스케일 형성을 80% 이상 저감할 수 있다.

또 질소농도도 약 50%이상 사전제거가 가능하기 때문에 음폐수량을 계획했던 1,300톤/일 까지는 처리할 수 있을 것으로 기대한다고 공사는 밝혔다.

'유분성 스컴'이란 음식물내의 기름성분과 부유물질 등이 폐수 또는 침출수와 혼합될 때 발생하는 거품성 부유물질로서 처리시설의 고장 및 수질악화의 주요원인이다.

또한 인을 주성분으로 하는 스케일은 이송배관 막힘 현상의 원인으로 공정운영에 치명적인 장애요소가 돼 왔다.

아울러 수도권매립지관리공사는 해양오염 방지관련법이 강화된 지난 2003년 초부터 주된 해양오염물질인 음식물류 폐수(이하 음폐수)의 육상처리방안에 대해 지속적으로 연구·실험해 왔으며 그 성과로 지난 2006년‘침출수 및 음식물 폐수의 혼합처리’라는 새로운 처리기술을 개발했다.

이 기술의 국내특허는 지난 2008년 3월 취득했고 해외 3개국(중국, 인도, 베트남)에 기술특허를 출원한 결과 올해 8월 인도와 중국특허를 취득했다.

현재 공사 침출수처리장에는 이 특허기술을 적용, 약 700톤/일 이상의 음폐수를 침출수와 병합해 처리 중에 있다. 공사는 음폐수 혼합 처리시 발생되는 바이오가스의 LNG 대체 및 생물처리과정에서 미생물생육에 필요한 영양분(메탄올) 대체효과로 연간 37억원의 경제적 효과가 이미 입증됐다고 밝혔다.

또한 유수의 하수처리장 등 유사 동종처리장에 이 기술을 적용, 국내 음폐수 처리에 많은 실효성 거두고 있으며 음폐수를 대상으로 단순 처리하는 단계를 넘어 폐자원 에너지화의 단계로 다양한 연구가 진행될 수 있게 한 시발점이 된 기술로 평가 받고 있다.

공사 관계자는“이는 음폐수 해양투기 금지 대책 마련에 중요한 역할을 하는 것을 넘어 공사의 음폐수 처리 및 자원화 분야의 환경 기술력이 국제표준화를 달성함으로써 음폐수처리 관련 사업의 해외진출 교두보를 확보한 것”이라고 말했다.

▲ 음식물 폐수에서 바이오가스 자동차 연료로...

수도권매립지관리공사는 음폐수를 활용한 에너지화 사업도 활발히 진행하고 있다.

공사는 지난 7월 취득한 특허기술을 침출수처리장에 적용할 경우 현재 생산되는 바이오가스 생산량이 1.5배 이상 증가하며 연 40억원 이상의 LNG 대체효과가 있을 것으로 예상하고 있다.

이밖에도 음폐수 처리과정에 발생되는 슬러지를 처리하는 비용도 연간 15억원 이상 절감이 가능, 총 55억원의 경제적 가치가 창출될 것으로 기대하고 있다.

이밖에도 이러한 음폐수 바이오가스화 시설과 함께 음식물쓰레기를 연료로 바꿔 자동차에 주입하는 바이오가스 자동차 연료화 시설을 갖추고 있다.

공사는 음폐수가 반입돼 소화처리과정을 거치면서 발생되는 가스의 발생량과 사용량을 LNG 대체효과로 판단하면 2011년도 기준으로 연간 약 27억원의 예산절감효과가 있는 것으로 판단된다고 밝혔다.

가정에서 버려진 음식물쓰레기는 각 지자체 처리장에 모인 후 이 시설로 운반돼 고형물과 음폐수로 분리되고 음폐수를 짜고 남은 고형물은 사료나 퇴비로 재활용된다.

반면 음폐수는 30일간 부패하면서 메탄 60%를 함유한 가스를 내뿜게 되고 이 가스를 얇은 막에 통과시켜 수분과 이산화탄소 등을 제거하면 메탄 순도 95%의 바이오가스가 완성된다.

바이오가스를 일반 압축천연가스(CNG)와 23대 77의 비율로 혼합해 자동차에 주입한다.

이런 방식으로 생산된 바이오가스는 연료 대체뿐만 아니라 지구온난화를 감소시키는 효과도 크다고 공사는 설명했다.

음폐수가 분해되는 과정에서 발생하는 메탄가스는 이산화탄소보다 21배 높은 온실효과를 보인다.

하지만 메탄가스를 공기 중으로 곧바로 배출하지 않고 연료로 만들어 연소시키면 온실효과가 감소된다.

작년 7월부터 이 시설을 통해 인천과 서울을 오가는 버스 등 하루 평균 시내버스 300여대에 연료를 공급하고 있다.

공사 관계자는“현재 공사는 오는 2014년 하반기 가동을 목표로 이번 특허기술을 침출수처리 현장에 적용하기 위한 절차를 진행 중”이라고 말했다.

▲ 하수슬러지 자원화 사업

수도권매립지관리공사가 해양투기 금지에 대한 대책을 마련에 성과를 이룩한 것은 음폐수 처리가 처음이 아니다.

런던협약에 따라 음폐수와 하수에서 나오는 슬러지의 해양투기가 각각 지난 1월과 내년부터 전면 금지되면서 공사는 하수슬러지 자원화 사업을 활발히 진행하고 있다.

특히 하수슬러지 점성 처리 기술은 세계에서 가장 앞선 기술로 수분 84%의 슬러지를 10% 이하로 건조, 톤당 약 3,500칼로리 열량의 무연탄 형태로 만드는 것으로 하루 처리되는 슬러지 양도 1000톤 이상이어서 설비 역시 세계 최대 규모이다.

수도권매립지관리공사 조춘구 사장은“수도권매립지의 환경에너지 사업은 고유가 대비와 대기오염물질의 근원적 저감뿐만 아니라 쓸모없었던 매립 부지를 효율적으로 활용하는 것이 목적”이라며“폐기물에너지 사업을 선도해 국내 폐기물처리에 대한 해결책을 제시할 뿐 아니라 에너지 위기에도 적극 대응할 것”이라고 말했다.