▲ 자료사진(동절기 조류 모습)(사진=경기도보건환경연구원)

경기도 보건환경연구원이 생활하수 처리에서 조류와 하수처리 미생물을 분리하는 신기술을 세계 최초로 개발했다.

27일 연구원은 “생활하수를 정화하는데 소비되는 에너지를 ‘미생물의 특성별 서식 공간 분리’ 방식을 통해 최대 50%까지 절감할 수 있는 원천 신기술을 개발했다”고 밝혔다.

하수처리 미생물은 자체적으로 산소를 생산하지 못해 외부송풍에 의해 산소를 공급받는데 외부송풍에 들어가는 전기료가 하수처리장 전기료의 절반에 미칠 만큼 큰 비중을 차지한다.

연구원이 개발한 신기술은 함께 배양되고 있는 미생물과 녹조를 분리하는 기술로, 미세조류와 탈질세균의 공배양을 이용한 질소제거 장치와 이를 이용한 질소제거방법이다.

미생물과 녹조를 분리하는 것이 어떻게 전기료 절감에 영향을 미치는지 쉽게 이해되지 않을 수 있다. 그러나 미생물 생장방식과 녹조 생장방식을 이해하면 쉽게 의문이 풀린다.

하수를 먹이삼아 정화활동을 하는 미생물은 공기호흡을 하기 때문에 외부송풍에 의해 산소를 주입해야 하지만, 녹조는 광합성 특징 때문에 빛을 받으면 스스로 산소를 만들어 낸다.

여기서 딜레마가 나온다. 성장속도가 빠른 일반 하수처리 미생물과 성장속도가 느린 녹조가 일반적으로 한 곳에서 자라는데 미생물이 빨리 자라 조류가 받을 빛을 막아 버리게 된다.

연구원은 오히려 이 부분에서 아이디어를 얻어 조류가 최대한 빛을 많이 받고 산소를 많이 발생할 수 있도록 아예 미생물이 자라는 공간과 녹조가 자라는 공간을 분리했다.

이렇게 산소발생 지역과 산소소비 지역을 분리하면 ▲수처리 속도 8배 향상 ▲조류 생산량 3배 증가 ▲소요부지 면적 95% 이상 절감 등의 획기적 성과가 나타난다.

연구원은 국내 하수처리장 전체 전기소비량의 절반가량이 ‘전기식 송풍’ 방식으로 소비되고 있는데 신기술이 상용화될 경우 상당한 에너지 절감 효과를 있을 것으로 보고 있다.

연구원은 이번 신기술이 하수처리 관련 수요가 크게 증가하고 있는 동남아, 중남미 국가에도 활발하게 보급될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한편 연구원은 2015년 8월 부강테크에 원천기술을 이전한 바 있는데 이번에 부강테크와 함께 하수처리 송풍에너지를 최대 50%까지 절감할 수 있는 기술을 개발한 것이다.

남성운 기자
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