▲ 부천 북부수자원생태공원
최근 지구온난화로 기후변화는 예측 불가능하다. 기온 상승과 집중호우, 가뭄 등 기후변화의 불확실성이 더욱 확대됐다는 의미다. ‘수(水)’가 중요해졌다는 것이다. 물 순환관리와 물을 이용한 자원 회수 등을 말한다. 공공기관과 기업들도 이 점에 착안해 물 활용 방안에 심혈을 기울이고 있다. 부천시의 움직임이 눈에 띈다. 각종 하수에서 환경에 필요한 화학물질(P-인)을 추출해 활용하고 있다. 부천시와 위탁관리사 ㈜하이엔텍이 보여 주고 있는 기술이다. 이 기술로 하수처리시설의 운영비 절감과 안정적인 운영이라는 두 마리 토끼를 잡고 있는 것이다.

 ㈜하이엔텍은 시설 및 운영 개선 등의 기존 기술들을 향상시켜 나가는 실용화 기술 개발에 온 힘을 쏟고 있다. 본사 기술연구소의 유기적인 협력을 통해 부천시가 공공하수도 운영·관리 분야 전국 최고 수준을 유지할 수 있도록 하는 성과도 이뤄 냈다. 여기에 수질 개선에 필수적인 총인 처리시설의 약품 투입 위치 조정 및 프로그램 개선으로 수억 원의 약품 비용을 절감했다. 하수처리 과정에서 발생하는 일반폐기물의 함수율 감량을 통해 폐기물 처리 비용 수억 원을 절감하는 등 개선과 기술 개발을 통해 운영비 절감에도 한몫하고 있다.

▲ 하수재이용수 인공폭포
이러한 결과물로 부천시는 최근 5년간 환경부에서 실시하는 공공하수도 운영관리 실태평가에서 최우수 2회, 우수 1회로 선정되는 등 하수도 운영관리 부문에서 전국 최고 수준의 역량을 인정받았다.

 ㈜하이엔텍은 매출액 대비 약 2%를 연구 및 경상개발비로 사용해 지속적인 기술 개발에 나서고 있다. 그 결과, 전문위탁 운영사 중 최초로 2016년 환경부로부터 우수환경산업체로 지정돼 점차 치열해지는 물 시장에서 탁월한 역량을 인정받고 있다. 효율적인 하수처리를 위해 부천시와 ‘고효율 침사 수집 및 인양장치 개선’으로 공동 특허를 출원했다. 현재 진행 중인 ‘인 회수 기술개발 실용화’ 등 효율 개선을 위한 협업에도 적극 나설 계획이어서 민관 협업의 모범 사례가 되고 있다.

 ㈜하이엔텍 이성관 대표는 "하수 재이용수 활용과 그동안 ‘하수는 버리는 물’이라는 고정된 관념의 탈피를 위해 하수를 처리하는 과정에서 인(P)을 추출해 재활용하는 것을 연구했다"며 "부천시와 함께 인 회수기술의 조기 실용화를 위해 최선의 노력을 지속적으로 이어 나가겠다"고 말했다.

▲ 하수처리장 통제실.
시와 ㈜하이엔텍은 하수에 있는 인을 제거하지 않고 하천으로 흘려 버리면 하천에 부영양화 현상이 발생되면서 물속의 산소가 부족해 물고기는 죽게 되고 녹조현상이 발생되는 것을 막기 위해 연구를 시작했다. 환경부는 4대 강 사업 후 하천 부영양화를 막기 위해 2012년 1월 1일부터 공공하수처리시설 방류수 수질기준 중 총인(T-P) 기준을 강화했다.

 대규모 하수처리시설을 운영하는 지자체는 수질관리에 많은 어려움을 겪고 있으며, 이를 개선하기 위해 시설 개선과 특히 슬러지 탈수 후 발생하는 탈수여액과 슬러지 농축 후 발생하는 농축여액, 소화조 상징수 등 슬러지 처리 과정에서 발생하는 반류수의 처리효율 개선을 위해 많은 노력들을 하고 있다.

▲ 자원 재활용 실험실.
부천시는 하수처리 운영비 절감과 안정적 시설 운영을 위해 연구를 거듭해 왔다. 특히 하수 처리 과정에서 발생하는 유용 자원을 회수해 제품으로 활용하기 위해 하수에 있는 유기물질, 인, 질소, 바이오솔리드(Biosolid) 등의 오염물질을 바이오가스, 열, 비료, 화학원료, 전기, 비누, 금속제, 반도체 등으로 사용 및 활용할 수 있는 미래의 자원 연구와 에너지 자립화 사업을 실시, 전력을 생산해 자체 사용하고 있다.

 시는 그동안 하수처리시설 위탁사와 여러 방안을 실험하던 중 기존 칼슘에 의한 연구 방식이 아닌 마그네슘을 이용해 반응시키는 입상화 결정 방식에 성공했다. 이는 기존 연구개발된 습식 방식과 달리 순도가 높은 건조설비가 필요없이 포장 가능하고, 비료 등 사용이 가능한 효율성이 높아지도록 연구를 실시해 이목을 끌고 있다.

 원리는 하수 반류수를 담은 저류조와 마그네슘과 인산염(PO4)의 결합으로 일정량 인 회수 반응조로 보내 혼합 과정을 거쳐 원심력을 이용한 분리기로 인 결정체를 추출하는 인자를 도출해 내는 방식이다. 부천시와 하이엔텍은 굴포 하수처리시설에서 발생하는 탈수여액이 하루에 1천900㎥ 이상 발생되므로 수질 개선과 운영비 절감을 위해 기술 개발을 지속 실시하고 있으며, 실용화되면 하루에 최소한 0.5t 이상을 추출할 것으로 보고 있다.

▲ P-인을 처리하는 시설.
그동안 인 회수 개발과 관련해 서울시 및 국내 3개 업체에서 특허출원 및 상용화를 위해 개발 및 연구 중에 있으며, 인광물은 학계 및 전문가들이 전 세계적 매장량이 주로 중동 지역으로 2030년께가 되면 고갈 상태가 예상하고 있어 선진국가에서는 대체물질 및 기술 개발 중에 있다.

 이에 부천시와 하이엔텍의 연구 결과는 지자체에서는 가치가 있는 것으로 보고 있다. 고농도의 인을 회수하므로 수질 개선에도 효과가 있을 것이며, 인의 수입단가가 지속 인상되는 상황에서 자원 확보가 가능할 것으로 보여 재활용사업의 전망은 밝은 것으로 내다봤다.

 시의 하수처리시설은 돈 쓰는 시설에서 돈 버는 시설로의 전환과 시민들이 찾고 즐길 수 있는 환경 체험 및 힐링 공간으로 거듭나고 있다. 시는 설치된 실증 플랜트를 운영해 시스템의 기술력 보완과 완성도를 높일 계획이며, 단계별 상용화가 이뤄지면 다양하게 이용되고 있는 인광석을 확보하는 등 환경적 가치 창조를 위해 앞장설 계획이다.  

부천=최두환 기자 cdh9799@kihoilbo.co.kr


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