무안군, 하수처리 송풍에너지 저감 기술 개발

하수 유입 오염부하 감지기술 연계 통해 에너지 최대 15% 절감 가능
일로공공하수처리장서 실증테스트 완료…11월중 학회에 논문투고 예정

무안군 상하수도사업소(소장 박남옥)는 기존의 생물반응조 운전지표(DO 등)에 따른 송풍기 운전방식을 ‘하수 유입 오염부하 감지기술’과 연계해 송풍기 가동시간 및 풍량을 자동 조절함으로써 최대 15%의 에너지를 절감할 수 있는 원천 신기술을 개발하는 데 성공했다.

무안군 상하수도사업소 기경서 박사는 ㈜아쿠아테크, 목포대학교와 하수처리장 에너지절감을 위한 공동연구를 추진해 하수처리 송풍에너지를 최대 15%까지 절감할 수 있는 ‘사전감지센서를 이용하여 에너지를 절감하는 하수처리장 송풍기 제어방법’을 특허 출원했다.

이 방법은 무안 일로공공하수처리장에서 실증테스트를 완료했으며, 11월에 열리는 관련 학회에 논문을 투고할 예정이다.

송풍량 자동조절 가능해 최적의 하수정화 가능

이번 신기술은 하수의 수질오염 농도를 생물반응조로 유입되기 이전 단계에 감지하여 송풍기 에너지 제어를 수행한다. 송풍기 부하 시 선제적 대응이 가능한 송풍기 제어방법을 제공함으로써 에너지 소비 절감을 꾀했다.

이번 신기술의 핵심은 스마트 하수처리를 구현함과 동시에 하수처리장의 에너지도 절감할 수 있다는 데에 있다. 생물반응조 유입단 이전의 오염지표를 활용하여 송풍기를 연동제어하는 사전감지모드와 2차 침전지의 오염지표를 활용해 공기의 과잉공급을 차단하는 사후감지모드를 선택적으로 적용할 수 있는 운전 알고리즘을 개발했다. 이를 활용할 경우 송풍기 가동시간 단축과 송풍량 자동조절이 가능해 최적의 하수정화가 가능하다.

무안군 상하수도사업소는 이번에 개발한 신기술을 통해 △에너지 최대 15% 절감 △송풍기 운전 알고리즘 개발 및 DB구축 △경험치가 아닌 사전감지센서를 통한 공정운영상 최적의 하수 수질관리 등의 성과를 달성했다고 밝혔다.

“물환경 개선하고 관련 분야 산업 활성화 기대”

무안군 상하수도사업소는 이번 신기술을 전라남도뿐 아니라 전국하수처리시설에도 보급할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현재 국내 하수처리장의 절반가량이 송풍기 운전에 에너지를 소비하고 있다. 신기술이 상용화될 경우, 획기적인 에너지 절감 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.

아직까지 미국, 일본 등 선진국에서도 송풍기의 주요 제어 포인트는 생물반응조의 운전지표에 집중되어 있으며, 이에 대한 모니터링과 제어에서 벗어나지 못하고 있는 실정이다.

박남옥 무안군 상하수도사업소장은 “사업소 설립 이래 최초로 신기술 개발 및 특허 출원, 논문 투고 등 이번 연구의 가시적인 성과가 나타나고 있어 큰 보람을 느끼고 있다”라며 “이번에 개발한 신기술이 물환경을 개선하고 관련 분야 산업을 활성화하는 데 유용하게 사용될 수 있도록 지속적인 노력을 다할 것”이라고 말했다.

문의 = 무안군 상하수도사업소 기경서 주무관

(전화 : 061-450-4128 / 이메일 : kskudos@korea.kr)

[『워터저널』 2019년 11월호에 게재]