일반기술

분리막과 증발기를 이용한 침출수 처리기술

쓰레기 매립지에는 우수나 음식물쓰레기 등에 의해 침출수가 발생하게 되는데, 발생량은 소량이지만 유기물, 암모니아성 질소 등 고농도의 오염물질을 함유하고 있어 지하수 및 하천의 주요오염원으로 인식되고 있다. 따라서 최근에는 선진국을 중심으로 역삼투법을 이용한 침출수처리 공정이 개발되고 있으며, 국내 일부 매립지에는 시설을 도입하여 운영 중에 있다. 그러나 이러한 시설은 전적으로 외국에서 수입하여 운영 중에 있으며, 역삼투공정 특성상 처리수의 수질은 우수하나 오염물질을 함유한 고농도의 농축수가 다량 발생하게 되는데, 이는 배출하지 못하기 때문에 매립지에 다시 살포하거나 인근 하수처리장으로 이송하여 처리하고 있는 실정이다.포항산업과학연구원(RIST)과 포스코건설과 공동으로 1999년부터 약 2년에 걸쳐 실험실 기초연구와 현장 Pilot test를 거쳐 침출수 고도처리에 대한 독자기술 개발에 성공했다. 이번에 개발한 기술의 특징은 역삼투법을 이용하여 처리수는 배출허용기준 이내로 처리하여 배출하고, 특히 역삼투시스템에서 발생하는 고농도의 농축수는 직화식 증발기를 이용하여 처리하는데 이때 증발기의 열원으로써 매립지에서 발생하는 매립가스를 사용하기 때문에 운전비가 저렴한 것이 특징이다. 매립지에는 음식물쓰레기 등의 혐기성 분해에 의해 매립가스가 발생하게 되는데 메탄이 약 50% 정도 함유되어 있어 발열량이 약 5,000kcal/m3 정도 된다. 이 매립가스를 증발기의 열원으로 이용하게 되면 별도의 에너지 비용을 들이지 않아 운전비를 대폭 줄일 수 있는 것이 본 기술의 특징이다. 생물학적인 처리공정과 활성탄흡착법 및 펜톤산화법 등을 결합한 기존의 고도처리방식으로는 강화된 배출허용기준을 만족하기도 어렵고 침출수 1톤을 처리하는 운전비가 만원 이상 소요되는데 반해 본 기술은 그 절반수준인 5천4백원 정도 소요되어 경제성이 아주 우수한 것으로 평가되고 있다. 최근 들어 쓰레기 매립지에서는 기존의 혐기성 소화조, 폭기조 등의 생물학적 처리방식 후단에 활성탄 흡착법이나 펜톤산화법 등의 물리화학적 처리방식을 결합한 고도처리방식으로 시설을 보완 중에 있다. 그러나 이들 방식은 주로 용존유기물 등을 제거하기 위한 방식으로 질소성분 등의 제거에는 한계가 있으며, 운전비용도 비교적 고가인 문제점이 있다. 환경부 자료에 의하면 국내 쓰레기 매립지는 약 500여 군데가 있는데 그 중 약 50%만 침출수 처리장을 갖추고 있으며, 나머지는 별도의 처리를 하지 않고 그대로 방류하고 있는 실정임. 처리장을 갖추고 있는 매립지도 법적 기준치 이내로 처리하여 방류하고 있는데는 불과 몇 군데 되지 않는 것으로 조사되고 있다. 정부에서는 침출수 배출 허용기준을 단계적으로 강화하고 있는데, 예를 들어 생물학적산소요구량 BOD는 30 ppm 이하로, 암모니아성 질소는 50ppm 총질소는 150ppm 이하로 처리하도록 규제하고 있다.