주목받는 기술  ㈜키바이오넥스의 ‘유기성오니 감량설비 MFDD’

    

유기성오니 현장 감량설비 MFDD 상용화 첫 시동
                                          (Microorganism Fermentation Dissolve Dryer)

㈜키바이오넥스, 특수 미생물 이용…8월 3일 시화공단 소재 국도화학서 시연
탈수오니 5.6톤 투입, 건조오니 910.8㎏ 배출…감량률 82%·함수율 18% 수준

▲ 조동환 ㈜키바이오넥스 대표

㈜키바이오넥스(대표 조동환)는 지난 8월 3일 경기도 시흥시 시화공단에 있는 국도화학에서 오랜 연구를 통해 개발한 특수 미생물로 유기성오니(슬러지)를 현장에서 획기적으로 감량하는 ‘감량설비 MFDD’를 시연했다.

㈜키바이오넥스가 상용화에 성공하고 현장 운영을 개시한 유기성오니 감량설비 MFDD(Microorganism Fermentation Dissolve Dryer)는 열이나 전기를 활용해 온 기존의 고비용 투입 세포벽 파괴공정을 특수 미생물로 대체했다는 데 의미가 있다.

이 설비는 탈수 후 배출된 오니의 미생물에 포함된 결합수 용출을 위한 세포벽 파괴를 특수 미생물이 담당함에 따라 기존 감량처리 기술 대비 10분의 1 수준의 비용으로 24시간 내 최종 배출오니의 80% 이상을 현장에서 감량처리 하는 획기적인 기술로 평가받고 있다.

 

또한 설비 용량에 따라 하루 5∼10톤의 탈수오니를 최소 유지비용으로 배출현장에서 감량처리 함에 따라 설비 설치업체는 기존 오니 폐기물 처리비용의 70% 이상을 절감하게 되며, 감량과 함께 함수율 80%대의 탈수오니의 함수율을 20%대로 낮출 수 있어, 건조오니의 운반처리 용이성과 에너지자원 및 복토재, 보강재로 활용할 수 있는 재활용도를 획기적으로 높이는 효과를 기대할 수 있다.

 

 

본격적인 하수·폐수오니(슬러지)의 해양투기 금지 시행과 국내 매립지의 수용 한계로 폐수처리장에서 최종 배출되는 오니 폐기물의 처리비용이 지속적으로 상승하고 있는 가운데, 현존하는 오니 폐기물의 감량 처리 기술은 처리 효율 대비 처리비용이 높아 하수·폐수 처리장을 운영하고 있는 기업체 및 지자체의 경제적 부담 가중으로 이어지고 있는 실정이다.

오니 폐기물의 처리비용 상승은 하수·폐수처리장의 전체 운영비용 중 30% 이상을 배출 오니의 폐기물 위탁 처리비용이 차지하는 수준에 이르고 있어 이에 대한 근본적인 기술 개발 및 대책이 필요한 상황이다.

현재 국내의 도시 하수나 축산폐수, 일반 기업체 폐수처리장의 90% 이상은 폐수의 오염물질 분해를 위해 폐수 중에 존재하는 유기물을 미생물을 이용하여 제거하는 폐수처리과정에서 폭기조와 최종 침전지의 사이를 세균과 원생동물을 순환시켜 정화하는 생물학적 처리방식으로 운영되고 있으며, 이러한 생물학적 처리과정에서 최종적으로 배출되는 유기성 오니 폐기물은 유기물을 분해한 후 퇴적된 미생물 사체로 구성된다.

 

 

▲ 조동환 ㈜키바이오넥스 대표가 지난 8월 3일 경기도 시흥시 시화공단 국도화학에서 열린 유기성오니 감량설비 MFDD 시연에서 참석자에게 MFDD의 처리과정을 설명하고 있다.

배출되는 유기성 오니를 감량처리하기 위해서는 오니의 함수량을 낮추는 것이 필수적으로, 대부분의 하수·폐수처리장에서는 함수량을 낮추기 위한 탈수설비를 운영하고 있지만 미생물 사체로 구성된 유기성 오니의 특성상 물리적으로 탈수가 가능한 수분은 오니의 미생물 세포 내 자유수 20%에 국한되어 탈수 처리 후의 오니 함수율을 80% 이하로 낮출 수 없는 한계가 존재해 왔고, 이로 인해 최종 탈수 오니는 20% 이상의 감량처리가 힘든 실정이다.

즉, 최종 배출되는 오니를 효과적으로 감량처리하기 위해서는 오니를 구성하고 있는 미생물 세포벽을 파괴하여 세포벽 내부에 포함된 80% 이상의 결합수를 모두 용출시키는 것이 필요한데, 현재 개발된 세포벽을 파괴하는 기술 대부분은 고열량의 열원이나 전기 또는 화학적 처리에 의존하고 있어, 배출 오니의 감량처리를 목적으로 투입되는 비용이 단순 폐기물 위탁 처리비용보다 높아지는 낮은 경제성 문제는 감량기술 상용화에 걸림돌로 존재해 왔다.

따라서 일반적인 오니 배출현장의 경우 탈수설비 이외의 고 비용 감량처리 설비운영을 통한 오니 폐기물 배출량을 줄이는 방식보다는 단순 폐기물 위탁처리 방식으로 오니를 처리해 왔으며, 최종 배출오니를 감량 처리하는 것보다는 폐수 정화 공정인 전처리 공정 내에서 생성되는 오니의 양을 줄이기 위한 목적의 기술적용에 집중해 왔으나, 현실적으로 폐수 처리기술이 고도화 될수록 발생 오니의 양은 오히려 지속적인 증가세에 있는 실정으로 지난 한해 하수 처리과정에서 발생한 오니 폐기물만 440만 톤을 넘어섰다.

 

 

▲ 유기성오니 감량설비 MFDD의 건조로.

이러한 현실적 상황을 극복하고 친환경적인 감량설비 MFDD를 순수 국내 기술로 상용화에 성공한 ㈜키바이오넥스의 신기술이 관련 업계로부터 주목을 받는 근본적인 이유가 바로 여기에 있다.

㈜키바이오넥스 조동환 대표는 “하수·폐수오니 이외에도 음식물류 폐기물, 가축분뇨 등의 분해력도 뛰어나며, 특수 미생물의 발효감량 과정에서 건조 후 오니의 발열량이 증가하는 특수 미생물 대사과정의 특성상 건조 후 오니를 고형연료, 바이오오일 등의 신재생에너지 생산 활용 분야에 업체 기술력을 집중하고 있다”고 말했다.

무엇보다 ㈜키바이오넥스가 이번 상용화에 성공한 기술은 유기성 오니 폐기물이 발생되는 현장에서 미생물을 활용한 친환경적인 감량처리 및 자원화까지 완료할 수 있어, 유기성 오니 배출량 제로화 실현 및 현장 자원화를 현실화했다는 데 의의를 가진다.

그간 배출된 폐기물을 배출 현장으로부터 이송하여 처리해 온 중앙 집중방식의 대규모 자원순환 처리장 건설 및 운영 문제와 이에 따른 민원 발생 및 환경 문제를 한꺼번에 해소하는 새로운 대안을 제시하고 있다는 데 그 의미가 크다. 

 

[『워터저널』 2017년 9월호에 게재]