[독일] 폐수 속 미세 플라스틱·인 제거에 도와주는 퍼지 필터

독일 노르트라인베스트팔렌(North Rhine-Westphalia)주의 반트루프(Barntrup)의 폐수에는 높은 수준의 인이 있다. 오염물질을 걸러내기 위해 이 마을은 95%의 폐수를 정화하는 퍼지 필터(Fuzzy Filter)®볼이라는 섬유질 볼을 이용한 혁신적인 공정을 사용하고 있다.

매년 8천800톤의 의약품과 11톤의 미세플라스틱이 독일에서 가장 큰 강인 라인강에 유입되고 있다. 오염을 줄이기 위해, 많은 폐수 처리 시설에서 추가적인 정화 단계를 거친다. 5㎛에서 5㎜ 사이 크기의 미세플라스틱을 걸러내고 약품 잔류물 등 미세 오염물질을 제거한다.

표준 설정에서 오염 물질의 최대 80%를 필터링하기 위해 추가 대형 쿨랴라퍼아오(clarifier)를 사용해야 한다. 이에 비해, 이 추가 정화 단계가 없는 폐수 처리장은 미량 물질의 30%만 갇혀 있다.

베스트팔렌 타운인 반트루프는 정제수가 강 시스템을 통해 식수 유역까지 유입될 수 있기 때문에 이 80% 수준이 너무 낮다는 것을 발견했다. 시는 전체 미량물질의 95%를 제거하는 동시에 미세플라스틱과 인의 폐수를 세척하는 퍼지필터를 이용한 세계 최초의 폐수처리공장을 선택했다. 또 다른 장점은 큰 클래리파이어가 필요하지 않고 단지 작은 기능 빌딩이 필요하다는 것이다.

활성탄과 퍼지 필터 볼로 인한 순수한 물

표준 공정과 새로운 기술을 모두 갖춘 활성탄은 추가 정화 단계에서 물에 혼합된다. 다공성이고 부서진 구조 덕분에 활성탄은 거대한 내부 표면을 가진다. 분말 활성탄 한 티스푼은 축구장과 같은 표면적을 가지고 있다. 이 부위는 미세 오염물질과 미량물질에 부착할 수 있는 충분한 공간을 제공한다.

오염된 물은 마침내 퍼지 필터 볼을 통해 위에서 아래로 흐른다. 이것들은 클립의 도움으로 직경 약 33 ㎜의 공으로 만들어진 합성 섬유로 만들어졌다. 이 공들은 그것이 흡수했던 미세 오염 물질로 활성 탄소를 제거하고, 물의 미세 플라스틱과 여과된 물은 위에서 시스템 밖으로 흘러나온다.

밸브와 슬라이드는 밸브 단자가 제어하는 Festo 공압 스위블/선형 구동장치를 통해 개방되어 미세 오염물질을 포함한 폐수의 자동 유입과 퍼지 필터 시스템에서 정제수의 유출이 가능하다.

퍼지 필터 볼 청소 및 재사용

퍼지 필터 볼과 활성탄은 모두 여러 번 재사용할 수 있다. 백워시 사이클을 사용하여 청소해야 한다. 이를 위해 외부 벨로우즈가 필터로 유입되는 동안 외부 벨로우즈가 필터로 깨끗한 공기를 불어 넣는다. 필터 볼은 난류 공기 흐름에서 춤추게 설정되어 달라붙은 먼지 입자가 제거되고 필터 밖으로 헹군다. 그런 다음 활성탄과 함께 공기 탱크로 필터를 반환하고, 활성탄은 첫 번째 세척 과정 후에 오염 물질로 약간만 오염되기 때문에 다른 세척 프로세스에 사용된다.

Festo 공압 스위블/선형 드라이브 유닛은 퍼지 필터® 볼 청소 시에도 사용됩니다. 그들은 정확한 양의 세정공기를 시스템으로 들여보내고 슬러지를 제거하는데 도움을 준다.

DLP 공압 선형 드라이브는 슬라이드 게이트를 작동시키고 기요틴 밸브를 안정적으로 열고 닫을 수 있도록 하여 슬러지를 제거한다.

[출처 = Watertechonline(https://www.watertechonline.com/industry/article/14203295/festo-new-fuzzy-filters-help-clean-wastewater-of-microplastics-phosphorus) / 2021년 5월 14일]