기획특집  깨끗한 수돗물 생산·관리 우수기술 Ⅱ 

 
 

 
 

환경부와 한국환경공단은 상수도 시설의 운영 효율화를 위해 연구 개발·적용하고 있는 우수 기술들을 발굴·평가·시상함으로써 현장의 노력을 격려하고 모범사례를 확산시키고자 ‘제2회 깨끗한 수돗물 생산·관리 기술 공모전’을 실시했다.   이번 공모전에는 정수장 분야 12건, 상수도 관망 분야 9건 등 총 21건이 응모했으며, 지난 5월30일 전남 순천시 에코그라드호텔에서 열린 ‘2013년 상수도 운영관리 워크샵’에서 공모기술 발표·전시 및 심사를 통해 12건의 우수기술을 선정, 시상을 했다.    본지는 환경부와 한국환경공단의 협조를 받아 이번 공모전에 응모한 21개 우수기술들을 지난호부터 연재하고 있다.     <편집자 주>

 

 

④ 정수슬러지 재활용 통한 각종 건축생산 재료 기술 | 서울시 상수도사업본부

 

 

서울시는 단순 폐기물로 버려지는 정수처리 최종 단계에서 발생되는 정수슬러지를 친환경 재활용 기술개발을 통해 생산재료로 재활용하는 녹색사업을 주도적으로 선도하고 있다. 버려지는 폐기물을 생산자원으로 재활용, 국가적 녹색성장 정책에 부응하고, 연간 40억 원에 달하는 폐기물 처리예산을 획기적으로 절감하는 서울시의 친환경 정책 사업이다.

 

이 사업은 정수슬러지 친환경 재활용 기술 개발을 통한 폐기물 처리비 절감을 목표로 지난 2011년 5월 착수해 내년 12월까지 진행된다. 민간공모를 통해 ㈜청우에코건설, 코메인㈜, ㈜넥스트윜 등이 사업에 참여하고 있다.

▲ 서울시는 지난 2011년 8월10일 민간 공모를 통해 참여한 3개사와 실증플랜트 설치·운영 협약을 체결하고 정수슬러지 폐기물의 재활용 사업에 착수했다.

서울시는 실증플랜트 운영 장소제공, 원료 제공, 경제성 등 품질평가를, 서울연구원은 경제성 및 개발제품에 대한 기술적·객관적 평가, 민간업체 3개사는 실증플랜트 설치 운영 및 기술개발을 통한 제품생산을 담당하고 있다. 서울시는 지난 2011년 8월10일 실증플랜트 설치와 운영 협약(MOU)을 체결하고, 3개사 플랜트 설비를 구의 정수장에서 운영하고 있다. 객관적 사업평가를 시행한 후 생산 제품들은 국가공인기관 시험을 거쳤다. 

지난해 10월부터 올해 3월까지 한국화학융합시험연구원을 통해 투수성 보도블록, 건축마감재, 흙콘크리트, 조습성보드에 대한 평가를 실시했다. 인체유해성, 환경유해물질포함, 기존 제품과 화학적·물적 성능비교 등의 주요항목을 평가한 결과, KS기준에 적합하고, 인체 유해성 및 환경 유해물질 등에 모두 적합한 것으로 나타났다.

 

 

이를 바탕으로 정수 슬러지 재활용 기술개발 관련해 발명특허 3건(△정수슬러지를 재활용한 다공성 조습보드용 조성물 및 이를 이용한 다공성 조습보드의 제조방법 △정수슬러지를 이용한 고화재 및 그 제조방법 △정수슬러지를 이용한 인공토양용 고화재 및 그 제조방법)을 서울시와 업체 공동특허로 출원했다. 또한, △정수슬러지 고화재를 이용한 흙콘크리트 포장제조 △정수슬러지를 이용한 친환경 흙플라스터 조성물 제조방법도 출원중에 있다.

 

서울시 보도블록 EXPO 신제품 개발 전시회에도 참가, 정수슬러지 40∼50% 포함하여 제작한 투수성 보도블록 및 포장재 등을 전시하기도 했다. 현재까지의 성과로는 시장에 즉시 판매와 매출 발생이 가능한 재활용 제품을 개발했으며, 앞서 언급한 정수슬러지 재활용 기술개발 관련 발명특허 3건 출원, 2건 출원중이다. 주요생산제품으로는 투수성블록, 건축마감재, 조습용 건축타일, 흙콘크리트 등이 있다.

 

 

서울시 6개 정수장에서 발생하는 정수슬러지 폐기물은 연간 12만 톤으로 처리비용은 2012년 기준으로 40억 원에 달한다. 발생되는 막대한 양의 정수슬러지는 단순 매립 또는 폐기물로 버려지고 있으나, 매립지의 한계로 점차 그 처리방법에 제한을 받고 있다. 또한 매립처리 과정에서 발생되는 침출수 등에 의한 2차 오염으로 매립지 주변 주민들의 반입 반대 및 간접적인 피해로 처리방법 개선이 필요한 실정이다.
 

상대적으로 하수슬러지는 하수처리장에서 소각·건조 과정을 거쳐 시멘트 공장이나 화력발전소의 보조재 등으로 상당량 재활용되고 있는 실정으로 정수슬러지에 대한 구체적인 재활용 방법이 강구되어야 하는 시점이다.
 

정수슬러지를 이용한 토목, 건축 자재 제조(슬러지 40% 이상 포함) 기술은 정수슬러지를 건조 및 냉각 과정을 통해 기존 시멘트 반응 원리인 포졸란 반응원리를 적용하여 시멘트 대체제를 개발한다. 개발 제품으로는 투수성 보도블록, 흙콘크리트, 건축 미장 마감재, 투수성포장재, 조습성 기능 내장재(주거공간용) 등이 있다. 

조습성 기능 내장재 기술은 습도를 조절하는 기능을 가진다. 습도가 높을 때에는 습도를 빨아들이고 습도가 낮을 때에는 습기를 내뿜는 기능으로 , 정수슬러지를 50% 이상 포함하여 다공성 있는 고강도의 타일을 개발한다.

친환경 내장보드로 세계시장을 장악하고 있는 고가의 일본제품(에코카라트)을 겨냥해 제조한 제품으로 한국화학융합시험 연구원 평가 결과, 가장 중요한 조습 성능과 강도 등이 일본제품보다 우수한 것으로 평가된 바 있다. 웰빙문화 확산으로 기능성 내장재 수요는 지속적으로 증가할 전망이다. 

 

 

서울시는 버려지는 폐기물인 정수슬러지 재활용을 통해 예산절감은 물론 국가적인 녹색성장 기술 개발에 앞장서고 있다. 창의적인 업무개선 의지를 통해 신기술을 개발, 폐기물을 재활용하여 자원으로 재생산하는 친환경 녹색사업의 업무 체계 구축했으며, 적극적인 업무개선을 통한 예산절감을 달성하고 있다. 특히 투수블록, 조습보드, 흙콘크리트 등은 서울시 및 전국 지자체 공무원들에게 많은 관심을 받고 있다. 

정수슬러지 친환경 재활용 기술을 통해 폐기물 처리예산 절감이 예상된다. 서울시의 절감목표는 향후 기존처리비의 70%인 28억 원을 절감하는 것(2013년 5억 원 절감)이다. 또한, 정수슬러지 재활용 기술을 타시·도 관련기관에 국가적 자원 재활용의 모범 사례로 전파할 계획이다. 전국적으로 연간 200억 원 이상의 예산절감 효과가 전망되며, 녹색 신사업 발굴에 따른 일자리 창출도 기대된다.