본 연구과제는 국내 정수장에서 애로를 겪고 있는 조류장애에 대하여 대처하기 위하 여 공모되었다. 국내 정수장의 취수원은 조류가 발생량이 많거나 오염도가 높은 수계 에 위치하여 원수 내 조류로 인한 장애는 연중 상존하고 있는 형편이다. 현재까지 정 수장 조류문제는 국내 환경기술개발 과정에서 거의 다루어지지 않았던 관계로 하나의 특정기술에 대한 연구라기 보다는 아래와 같이 조류문제에 대한 기초연구를 포함하여 조류전처리 또는 제거 기술에 대한 다양한 연구로 출발하였다.

■ 조류 전처리기술
ꋪ 부상여재(floating medium, FM) 여과장치 개발
- 발포성 부상여재(FM) 여과장치
- 그린볼(Green-Ball) 여과장치
ꋪ 마이크로스크린(microscreen) 장치개발

 

■ 기초연구
ꋪ 정수장 조류의 응집특성 및 장애
ꋪ 용균세균의 균주탐색과 담체기능화

3년간 수행되는 과정에서 일부분야는 폐기되거나 수정된 반면 일부는 당초에는 기획되지 않았던 것이 수행과정에서 도입 발전시킨 것도 있었으며 동시에 연구진의 교체가 이루어지는 등 변동이 많았다. 본 연구과제는 정수장 조류문제에 대한 다양한 과제를 시도하였으나 용균세균 문제는 조류에 대한 양호한 분해능은 확인하였으나 생물학적처리의 한계와 다양한 조류종에 대한 분해능이 확인되지 못한 관계로 폐기되었으며 마이크로스크린 장치개발은 2개 특허등록에도 불구하고 스크린 폐쇄와 역세척 주기단축의 일부 문제가 있어 후일 미제로 남겨두었다. 한편, 과제수행 과정에서 정수장 침전지, 여과지의 부착조류 문제가 이외로 큰 것을 발견하고 부착조류에 대한 상당한 자료를 축적하였다.

소재문제는 여과재로서 2층여재(또는 부상여재), 그린볼 PP 여재와 부착조류 생장을 억제시키는 phi-ball 소재 등으로 발전시켰다. 특히, 2층여재를 부상여재로 전환시키 고 (주)그린시스와 협력하여 이를 발전시킨 “그린볼 여과장치”를 2년차부터 도입하 여 본 과제의 주력기술로 삼았으며 파일럿 및 실증 규모의 처리장치를 제작하여 우수 한 성능을 확인하였고 차세대 과제 종료 이후 상품화시킬 예정이다.

■ 그린볼 여과장치
종래의 정수여과처리장치에 있어서 제반 결점을 일소시킨 장치로서 침전 및 여과 기능을 일체화시킨 것으로 동력을 사용하지 않고 수리 낙차와 물의 자연 유하력에 의해 유입수가 이동한다. 반응조 내 그린볼 여과필터를 이용한 생물막 접촉여과 기능도 있어 조류 및 탁수 내 부유물질을 비교적 단시간 내 효과적으로 처리될 수 있도록 고안하였다. 장치의 특징을 요약하면 다음과 같다.

ꋪ 그린볼 여과장치(그림 참고) 및 여과필터
▪ PP 재질의 ø20 mm 구형여과 장치
▪ 비표면적 353 m2/m3, 공극율 31%, 중량 187 kg/m3, 수량 125,000 /m3

ꋪ 처리원리

ꋪ 장치 사양 및 성능
▪ 처리용량 120m3/day
▪ 수리체류시간 5.65hr
▪ 전처리 개념의 조류제거율 81%, NTU 탁도 제거율 81%
▪ 응집기능 부여로 독립적인 정수처리시스템으로서 조류제거율 95% 이상 NTU 탁도
제거율 98% 이상

ꋪ 그린볼 여과장치의 특징
▪ 기존 정수장의 추가 전처리 개념의 여과장치 ▪ 응집장치 추가 시설 가능
▪ 응집, 여과 및 활성탄 시설로 기존 정수처리장을 완전 대체하는 정수시스템
▪ 조류 또는 고탁수 제거에 효과적인 장치
▪ 고효율 저비용 정수시스템 ▪ 반응조의 직병렬 연결이 자유로운 시스템

ꋪ 운전시 장점

▪ 무동력

 

[출처 = 한국환경산업기술원(www.keiti.re.kr)]