국내 염색공장은 크게 경기지역의 반월공단 및 시화공단, 대구․경북지역의 비산공 단, 부산․경남지역의 신평공단 등에 모여 있는데, 공단내에서 방류되는 염색폐수는 중소업체들을 집단화하여 공동협동화 사업으로 설치 운영하고 있는 공동폐수처리장에서 처리되고 있다. 또한, 공단 입주 외에 개별입지 조건의 염색공장이 포천 및 의정부를 비롯하여 전국에 산재되어 있다. 현재의 처리공정은 모두 기본적으로 화학약품 인 응집제에 의한 화학적 처리와 활성슬러지법에 의한 생물학적 처리에 의한 것이 다.

 

공동폐수처리시설을 설치하여 가동하고 있더라도 과다한 오염물질이 유입될 경우에는 허용 기준 이내로 처리하는 것이 불가능하고, 각 염색공정에 따라 성분, 농도 등의 차이가 심한 다양한 종류의 폐수를 일괄적으로 처리하는 것은 힘들고 효율적이지 못하므로 염색폐수의 성상에 적합하게 공장 내 혹은 분별 처리하거나, 공장 내에서도 폐수조성에 따라 최적화를 시킬 수 있는 분리처리를 할 수 있는 체계적인 염색폐수 처리시스템의 설정이 바람직하다. 현재, 염색공단별로 이루어지고 있는 공동폐수처리 효율도 최적 균주의 선정 등에 의해 현저히 개선될 수 있는 여지가 있다.

 

또한, 공단별로 대상 섬유가 특화되어 반월공단은 면염색, 비산공단은 폴리에스테르 염색, 신평공단은 양모염색이 주를 이루고 있으므로 공단별로 폐수 성상에 맞는 처리시스템의 도입이 필요하다.

 

따라서 본 연구에서는 국내 주요 공동폐수처리장의 기존 혼합폐수처리 시스템의 효율성 극대화와 단독입지 개별공장의 신규폐수처리 시스템 설치시 공정별 분리처리 시스템 개발의 두 가지 목표였다. 특정균주에 의한 생물학적처리, 촉매습식산화, 전기분해 및 NF 분리막처리의 복합기술로 달성하고자 하며, 용수 재활용도 고려한 시스템을 개발하고자 하였다.

 

본 연구에서는 PVA 등 난분해성 성분을 함유하는 염색폐수를 처리하기 위하여 특정균주에 의한 생물학적처리, 촉매습식산화, 전기분해 및 NF 분리막처리의 복합기술에 의 한 고효율 처리공정을 개발하고 이를 통한 용수 재이용 시스템을 구축하고자 하였 다. 이를 위해 아래의 기술 개발을 수행하였다.

 

1. PVA 등 난분해성 화합물이 포함된 염색폐수의 처리를 위한 미생물 균주의 개발
2. 고농도의 유기물 처리를 위한 촉매습식산화용 촉매의 개발
3. Honeycomb형 연속식 촉매습식산화 반응기의 개발
4. 경제적이며 고효율의 전기분해용 전극의 개발
5. 연속식 전기화학 반응기의 개발
6. NF 분리막의 선정 및 장치 제작
7. 정련폐수, 염색폐수, 수세폐수 및 혼합폐수의 NF 운전 자료 축적
8. 운전과 조업의 편리를 위한 폐수처리공정의 자동화 기술 개발
9. 5 ton/day 이상의 파일롯 설비의 제작 및 현장 운전

 

본 연구에서는 PVA 등 난분해성 성분을 함유하는 염색폐수 처리에 적합한 특정균주 를 개발하였고, 이를 이용한 생물학적처리 공정을 개발하였다.

또한, 난분해성 유기 화합물의 분해에 적합한 습식산화용 촉매를 개발하였고,연속식운전을위한 Honeycomb 형태의 촉매를 개발하여 연속식 촉매습식산화 공정을 개발하였다.

 

경제적 이며 고효율의 전기분해용 전극을 개발하였고, 염색폐수의 처리능이 우수한 NF 분리 막을 선정하여 최적의 운전조건을 도출하였다. 개발된 생물학적처리기술, 촉매습식산화, 전기분해, NF분리막의 복합기술에 의한 고효율 처리공정을 개발하고 이를 통한 용수 재이용 시스템을 구축하였다.

 

개발된 기술은 실제 섬유 및 염색산업 공정에 적용하여 공정수를 방류하지 않고 공정 내에서 재활용하는 청정생산공정을 확립하는 데에 활용될 수 있다. 또한, 본 기술은 생태산업단지(EIP) 구축을 위한 단위기술로 활용될 수 있다. 생태산업단지란 기업과 기업의 생태학적 연결을 통해 물질 및 에너지의 사용과 오염물 발생을 최소화하는 유 기적 관계로 구성된 산업단지를 말한다.