글로벌물산업정보센터

~ 기존 대비 30% 이상의 대폭적인 에너지절약, 저비용화를 실증 ~

신에너지산업기술종합개발기구(NEDO, New Energy and Industrial Technology Development Organization) 와 해외수환경솔루션기술연구조합(GWSTA, Global Water Recycling and Reuse Solution Technology Research Association)은 해수 담수화 프로세스와 하수재이용 프로세스를 조합시킨 새로운 해수 담수화, 하수 재이용 통합시스템을 개발하여 NEDO가 북큐슈 시내에 설치한 “워터 플라자 북큐슈”에서 실증한 결과, 기존 해수 담수화시스템과 비교하여 30% 이상의 에너지절약 및 저비용화를 달성하였다. 이 시스템은 해수 담수화 프로세스에 하수처리 프로세스의 일부를 이용함으로써 환경부하를 저감할 수 있으며, 수자원이 부족한 지역에서 최적의 수처리 패키지로서 활용될 것으로 기대된다.

일본에서는 민간기업에 의한 수처리기술과 지방자치체의 상하수도 사업 운영에 관한 고도기술 및 노하우가 있지만, 수처리 운영에서 기술관리를 포함한 종합적인 경쟁력에 관해서는 유럽 및 미국과 비교하여 약한 측면이 있다. 때문에 NEDO “물절약형, 환경조화형 수환경 프로젝트”에서는 세계 최고 수준의 일본 독자적인 기술을 집결하여 데모 플랜트 기능과 테스트 베드 기능을 가진 “워터 플라자 북큐슈”를 구축하여 국제 경쟁력이 있는 에너지절약형 수처리 플랜트의 운영관리 노하우를 축적하고 일본의 기술력을 세계에 전달하려는 목적이 있다.

데모 플랜트는 해수 담수화 프로세스와 하수 재이용 프로세스를 결합한 독자적인 시스템이다.
- 우선 하수 재이용 프로세스에서는 하수를 막분리 활성슬러지법(MBR, Membrane Bio Reactor)으로 전처리한 후 저압의 역삼투막(RO, reverse osmosis)으로 처리하여 생산수로서 공업용 등에 이용한다.
- RO 막처리로부터의 저농도 농축수를 해수 담수화 프로세스에 보내, 한외여과막(UF막)으로 전처리한 해수와 혼합하고 “중압”의 RO 막으로 처리하여 생산수로서 이용한다.
- 해수 담수화 프로세스에서는 통상 “고압”의 RO 막으로 처리하지만, 본 시스템에서는 해수와 하수의 처리로 남은 저농도의 농축수를 혼합하여 해수 농도를 낮추기 때문에 “중압”의 RO 막에서의 처리가 가능하게 되어 펌프 등에 필요한 전력을 억제함으로써 30% 이상의 에너지절약화를 도모한다.
- 또한 하수처리 프로세스로부터의 저농도 농축수를 이용하고 있기 때문에 염분농도가 높은 농축수를 발생시키지 않을 뿐만 아니라 해수의 취수량을 감소시켜 방류수의 염분농도를 억제할 수 있어 환경에의 부하를 작게 할 수 있다. 그리고 취수설비 및 UF 막 설비의 용량을 감소시켜 30% 이상의 저비용화를 도모할 수 있다.
- 한편, 생산수는 주변 시설 등에 제공되며, 특히 큐슈전력에서는 2년 이상 보일러 용수로서 연속적으로 사용하여 양호한 결과를 얻어 본 시스템의 실용화에의 신뢰성이 확인되었다.

워터 플라자 북큐슈에서는 특히 해수 담수화처리를 필요로 하는 국가에 대해 최적의 수처리 패키지를 제안하고 지금까지 총 4,700명 이상의 견학자들이 방문하여 일본의 높은 수처리기술을 국내외에 알렸다.

NEDO는 본 사업의 성과를 기초로 세계의 물비즈니스 시장에서 일본기업의 프로젝트 전개와 사업화를 추진한다. 또한 본 사업의 종료에 맞춰 2014년 4월 11일에 북큐슈시 국제회의장에서 “해외 수환경 솔루션 국제 심포지엄 in 북큐슈”를 개최한다. 본 심포지엄에서는 “워터 플라자 북큐슈”에서 수행한 실증연구의 성과발표 이외에 일본 국내외로부터 전문가를 초청하여 앞으로의 물비즈니스의 전개에 관하여 강연 및 의견교환을 예정하고 있다.