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보도자료

10 산업폐기물 매립장 침출수 해결하는 신기술, 기술이전 실시
작성일
2020.11.10
조회수
235

- 원자력연, 한수엔텍에 간헐폭기 침출수 정화기술 이전 -

- 90% 정화 성능, 기존 대비 약 2배 뛰어나 -


□ 산업폐기물 매립장은 폐기물 뿐 아니라 처리과정에서 발생하는 침출수도 심각한 문제이다. 침출수를 제대로 정화하지 않으면 환경오염 뿐 아니라, 주변 지역의 주거 환경도 저해할 수 있다. 국내 연구진이 기존 기술대비 약 2배 효율이 좋은 정화기술을 개발하고 상용화에 나선다.


(사진1)한국원자력연구원이 10일 ‘간헐폭기 공법을 이용한 미생물 침출수 정화기술’을 한수엔텍㈜에 기술이전했다

임채영 한국원자력연구원 미래전략본부장(왼), 이진구 한수엔텍 대표(오)


□ 한국원자력연구원(원장 박원석) 첨단방사선연구소(소장 위명환)는 ‘간헐폭기 공법을 이용한 미생물 침출수 정화기술’을 폐수처리 전문기업인 한수엔텍㈜(대표 이진구)에 이전키로 하고, 10일 기술실시계약을 체결했다. 정액기술료 7,500만원에 매출액 1%를 경상 기술료로 받는 조건이다.

 ㅇ ‘간헐폭기 공법을 이용한 미생물 침출수 정화기술’은 산업폐기물 매립장에서 발생하는 난분해성 침출수를 세계 최초로 간헐폭기 기술과 무기이온 분리기술을 결합시켜 정화하는 새로운 기술이다. 


(사진2, 왼) 원자력연구원 임승주 책임연구원 연구팀이 간헐폭기 공법을 이용한 산업폐기물 매립장 침출수 정화기술을 개발했다 

(사진3, 오) 원자력연이 개발한 ‘간헐폭기 공법을 이용한 미생물 침출수 정화기술’은 기존 대비 약 2배 뛰어나다


□ 산업폐기물 매립장의 침출수는 다양한 유기화합물과 무기 이온이 섞여있어 일반 폐수에 비해 분해가 어려운 난분해성 침출수로 분류된다. 

 ㅇ 현재 산업폐기물 침출수 정화에 널리 사용되는 기술은 폐수 속 물질을 분리하지 않고 다양한 미생물들을 한꺼번에 투입해 정화한다. 각기 다른 미생물의 활성화 조건을 고려해 산소를 차단한 1차 정화조와 산소를 투입한 2차 정화조를 거치면서 정화하는데, 미생물의 활성화율이 낮아 정화 효율이 떨어진다.

☞ 산업폐기물은 소각시킨 후 남은 재를 땅에 묻는데, 이 때 다양한 화학약품을 사용해 남은 재의 온도를 낮추고 부패를 촉진시키는 등 안정화 과정을 거친다. 이 때문에 산업폐기물의 침출수에는 유기성폐기물의 잔류물인 유기화합물 뿐 아니라 화학약품으로 발생한 칼슘, 마그네슘, 질소 등 많은 무기이온이 다량으로 섞여 있어, 일반 폐수에 비해 분해가 매우 어렵다.

☞ 폐수는 미생물을 이용해 오염물질을 분해시켜 정화하는데 분해시켜야 하는 물질에 따라 산소에서 활성화되는 호기성 미생물과 산소가 없을 때 활성화되는 혐기성 미생물을 각각 사용한다. 현재 널리 사용되는 기술은 유기화합물과 무기이온이 뒤섞인 폐수를 분리하지 않고 미생물을 혼합해 투입한 후, 정화조를 여러 개 거치며 정화한다. 1차 정화조에서는 산소를 차단해 혐기성 미생물을 활성화시켜 일부 물질을 분해하고, 2차 정화조에서는 산소를 투입(폭기)해 호기성 미생물을 활성화시켜 다른 물질을 분해하는 방식이다.

☞ 하지만 이 방식은 미생물을 효과적으로 활성화시키지 못해 분해 효율이 낮다. 다량의 무기이온이 있는 경우 미생물이 활성화되기 어려운데다, 산소를 차단한 정화조에 장시간 머물렀던 호기성 미생물은 이미 활력이 저하된 상태여서 산소를 투입한 2차 정화조에서도 완전히 활성화되지 못해 유기화합물을 제대로 분해하지 못한다. 


(사진4) 간헐폭기 공법을 이용한 미생물 침출수 정화기술 장비


□ 임승주 책임연구원 주도로 개발된 새로운 기술은 미생물을 방해하는 무기이온을 분리한 후, 간헐폭기 공법으로 미생물의 활성화율을 극대화시켰다. 

 ㅇ 그 결과 최종 유출수에서 오염물질의 90%가 정화되는 획기적인 효과가 확인됐다. 이는 기존 기술 대비 약 2배 뛰어난 정화효과이다.

☞ 특정 시간 간격을 두고 산소를 주입했다 차단하기를 반복하는 간헐폭기는 정화처리 기술 중 하나이다. 임승주 박사 연구팀은 수조 3개로 시스템을 설계했다. 1차 간헐폭기 수조와 2차 간헐폭기 수조를 연결하고 질산화 수조를 각 간헐폭기 수조에 연결했다. 


☞ 이온 교환막으로 둘러싸인 질산화 수조에는 폐수 속 무기이온만 통과해 모인다. 질산화 수조에서는 별도의 산화․환원 과정을 거쳐 무기이온을 제거한다. 대부분의 무기이온이 걸러진 간헐폭기 수조에서는 미생물이 활발하게 유기화합물을 분해한다. 침출수 정화를 위해 최적으로 계산된 시간동안 산소를 투입, 차단하기 때문에 호기성 미생물과 혐기성 미생물 모두 활발히 활성화되고 분해 효율이 극대화된다. 

☞ 최종 정화된 침출수는 일반 하수처리장의 정화를 거쳐 하천으로 방류한다.


(사진5) 기술실시계약 체결 단체사진

□ 한수엔텍㈜은 산업폐기물 매립장 및 산업단지의 폐수 처리시설을 전문적으로 설계․시공하는 기업으로, 이번에 이전받은 기술을 매립장 침출수 처리 공정에 적극 활용할 계획이다.

 ㅇ 연구를 이끈 임승주 책임연구원은 “당초 방사선 조사로 유기화합물을 분해시키는 기술과 접목해 개발했지만 현장의 기업들이 활용하기 쉽도록 기술을 분리했다”며, “향후 음식물폐기물이나 생활쓰레기 매립장 침출수, 축산폐수 등에 확대 적용할 수 있도록 기술을 보완할 예정”이라고 말했다.

 ㅇ 연구원 박원석 원장은 “정부출연연구기관의 연구는 멀리 있지 않다”며, “국민이 생활 속에서 겪는 어려움을 해결할 수 있는 새로운 연구, 능동적인 연구가 계속될 수 있도록 아낌없이 지원하겠다”고 밝혔다.

Tag
#방사선연구부 #산업폐기물 #침출수 #기술이전
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