● 개발내용 및 결과
1. PEMT 유동상 담체 이용 대규모 염색폐수처리 실증Plant 구축
- 대규모 염색폐수처리를 위한 실증Plant의 구축 및 안정적 운영을 성공적으로 수행함으로써, 염색폐수처리의 새로운 방향성을 제시
- 생물학적 처리만으로 COD 약 70%, Color 약 20% 제거효율 확보
- 실증Plant 안정화로 Color 약 40% 제거효율 예상(200㎥ Pilot 결과)

2. 염색폐수와 음식물쓰레기 처리폐수의 병합처리 기술개발
- 염색폐수에 고유기성인 음식물폐수를 탄소원으로 첨가해 미생물의 종 다양성 확보, 집적도 향상 및 활성도 증가 등을 통해 생물학적 처리효율을 높이는 시너지 효과 창출
- 생물학적 처리만으로 COD 약 81%, Color 약 48% 제거효율 확보
- 처리 효율 및 수질 향상으로 후처리 공정을 Emergency 대비로 전환

3. 나노버블을 이용한 New Aeration 및 담체 최적유동 기술개발
- 나노버블의 산소 전달속도는 일반 공기공급 시 보다 2배가량 증가하나, 담체 유동을 위한 추가 공기공급 필요
- 나노버블을 이용한 Aeration 기술은 설치비용 측면에서 실증 Plant의 적용이 현실적이지 못함.
- 고부하 폐수를 처리하기 위해 일반 Air Diffuser보다 통기량이나 산소전달 효율이 뛰어난 음향공진산기관을 Test 후 적용

4. 유동상 생물막 공정의 산소전달 효율 최적화 기술개발
- 물 속 DO가 4.0mg/L 정도로 유지 시에는 Biofilm 표면으로의 산소 전달이 bottle neck이 되며, Biofilm 표면에서의 DO를 1.0 이상으로 유지할려면 유입 BOD 부하량은 2.0 kg BOD/㎥-day 이하가 되어야 한다.

5. 염색폐수처리효율 향상 위한 촉매산화수 연계처리 공정 기술개발
- 촉매산화수 공정의 연계시 COD 제거효율은 약 77%, 색도제거 효율은 약 69%로 유동상 생물막 단독처리에 비해 색도처리효율 개선 효과가 약 20% 향상되어 최종방류 수질이 색도 200도 이하로 유지 가능한 것으로 나타났다.

● 개발기술의 특징․장점
본 과제에서는 유동상 생물막 공정을 이용해 대규모(10,000㎥/D) 염색폐수를 처리할 수 있는 Plant를 세계 최초로 설치하였으며, 그 운영결과도 성공적이다. 이는 생물학적 처리를 위해 선 화학처리가 필수였던 지금까지의 염색폐수처리 기본개념의 역발상을 통해 유동상 담체를 이용한 미생물집적화에 의한 생태효율 향상으로 대부분의 오염물질을 생물학적으로 처리토록 하고 잔존 오염물에 대해서는 배출규제에 따라 소규모의 후(화학)처리로 목표 수질을 달성할 수 있을 것으로 판단된다.

 

또한, 본 과제를 통해 고유기성으로 단독 처리가 어려워 해양배출되고 있는 음식물폐수를 유동상 생물막 포기조의 영양원으로 활용하여 병합처리하는 실험이 실시 되었는데, 이 또한 세계 최초로 시도되었으며 실증Plant에서 Scale up 되어 적용되고 사업화로 활용되고 있는 우수한 사례이다.

● 기대효과 (기술적 및 경제적 효과)
1. 유동상 생물막을 이용한 대규모 염색폐수 처리 Plant 구축 및 운영기술 확보
2. 유기성폐수의 병합으로 해양배출금지에 대한 육상처리 기술로 활용
3. 병합처리 사업화로 최대 연간 약 18억원의 신규수익 창출 가능
4. 폐수처리 운영비의 절감효과가 50% 이상으로 기대
5. 저가의 해외업체와 경쟁하는 국내 염색산업의 경쟁력 제고
6. 국가별 배출규제 수준에 적합한 공정개발 및 수출 가능

● 적용분야
1. 국내 대단위 염색산업단지의 공동폐수처리시설에 적용
2. 단독처리가 어려워 해양배출되는 폐수에 대한 병합처리 활용
3. 육상폐기물의 해양배출금지 정책에 대배한 육상처리 방안 활용
4. 타 폐수 처리를 위한 유동상 생물막 공정 적용 확대

 

[원문 파일첨부 참조]