Struvite 화합물을 이용한 수처리 시스템의 경제적 효과에 관한 연구

Abstract

본 연구는 폐수에서 불소와 함께 중금속을 현저하게 감소시킬 수 있는 불소 제거용 수 처리 물질 및 수 처리 시스템을 개발하고 제조비용이 절감된 불소제거용 수 처리 물질을 개발하는데 있다. 이러한 목적을 위하여 Struvite 화합물을 이용한 수 처리 시스템을 개발하여 경제적 효과에 대하여 살펴보고 한국 수 자원화에 대한 기술 개발을 위하여 학술적, 기술적 기초자료를 제공하고자 하였다. Struvite 화합물을 이용한 수처리 시스템 방법은 먼저 불소 제거용 수 처리물질의 소스 혼합물(source mixture)을 제조하는 단계와 반응물 및 분말 활성화 단계를 거처서 수 처리 시스템을 제공 단계를 거친다. 이러한 방법의 과정은 불소를 포함하는 폐수가 유입되어 처리되는 일련의 집수조, 반응조, 응집조, 침전조, 처리조, 방류조, pH 조정조의 구성 및 기능이다. 결과를 살펴보면, 본 연구에서 천연제올라이트, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 활성탄, 인공제올라이트(회분제) 및 염화칼슘 등 Struvite 적정량의 혼합물을 만드는데 성공하였다. 또한 수 처리시스템의 구현에서 반응조 설계대로 각 실을 만들고 각 반응실의 환경을 작은 반응조에 만드는데 성공하였다. 특히 본 연구에서 Struvite를 이용한 슬러지 감량에 따른 경제적 효과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 기존 시스템 접목이 용이하여 시설비용의 중복 지출을 예방 할 수 있고, 화학공정에서 발생되는 불소시안폐수에 대하여 저렴한 비용으로 처리가 가능하고 공간의 활용을 높이므로 경제적 손실을 예방 할 수 있다. 둘째, 개발제품의 다양한 장점 때문에 다수의 기업들이 채택하게 되고 이를 통해 경제적 손실을 줄이므로 오폐수 발생 산업들의 재도약이 기대되며, 에너지 절감과 녹색환경개선 효과가 있었다. 셋째, 수입대체와 수출을 통한 외화획득이 기대 되며, 개발 신규 인력 채용에 따른 고용창출이 가능하며 특히 장애인 고용 가능하고, 간단한 제조 공정 설비 확보를 위한 시설 증가 및 생산력이 증가함에 따라 경영학적 측면에서 매우 유리하다. 넷째, 기술적 성과로써 불소, 인, 질소 제거를 위한 연속적인 일괄 배치 반응로 형태를 도입함으로써 대용량의 폐수처리에 매우 중요하므로 불소, 인, 질소 제거 후 소량의 슬러지(20% 감량)를 감량시킬 수 있다. 또한 대용량의 반응조 이설 및 이동 동작이 필요 없게 되고 실질적인 반응 속도를 높이게 되어 폐수의 처리 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.