[국토경제신문 최지희 기자] 한국건설기술연구원은 마이크로버블 펌프를 탑재해 하수처리 운전에너지를 60% 이상 저감할 수 있는 ‘저에너지 가압부상 분리시스템’을 개발했다고 23일 밝혔다.

부상시스템은 하수처리 최종단계에서 적조 원인인 총인을 제거하기 위해 사용되는 하수처리방법 중 하나로, 약품혼합을 통해 오염된 물을 오염물질 덩어리(플록)로 응집하는 방식이다. 
응집된 플록(Floc)은 마이크로버블을 이용해 물 위로 부상시키며 물 위로 띄워진 플록은 스크러버로 제거된다.
기존의 부상시스템에서는 가압부상을 위한 마이크로버블을 만들기 위해 포화기(마이크로버블 생성 장치), 가압펌프(포화기에서 고압의 물을 공급하는 장치), 공기압축기(포화기에 고압의 공기를 공급하는 장치), 산기관(마이크로버블 공급 배관) 노즐 등 4종의 부품이 필요하다. 

건설연 환경연구본부 연구팀은 마이크로버블 발생장치를 기존 포화기 방식에서 ‘S자 임펠러’를 활용한 마이크로버블 펌프 방식으로 대체한 저에너지 부상시스템을 개발했다. 
S자형 임펠러는 기존의 일자형 날개를 S자가 계속 이어지는 형태로 개선한 것으로, 기존 대비 공기방울 입자를 효율적으로 만들 수 있다. 
4개의 마이크로버블 생성 설비 및 부품을 마이크로버블 펌프 단일 설비로 대체할 수 있어 초기 설치비용을 50% 이상 절감 가능하다.
부상시스템의 주요 부품인 약품혼화조를 라인 믹서로 대체, 설치공간도 20% 줄일 수 있다.

건설연은 1일 처리용량 300t으로 설계된 저에너지 부상시스템을 일산수질복원센터에 설치해 2개월간 실증평가를 진행했다. 
실증 결과 처리된 총인의 수질은 0.034㎎/L로, 환경부 배출수 허용기준인 0.2㎎/L 이하를 만족하는 것으로 나타났다. 
또 기존 부상공정에서는 마이크로버블을 생성시키기 위해 9㎾가 필요한데 저에너지 부상공정에서는 3.3k㎾만으로도 동일한 성능을 낼 수 있었다.
일산수질복원센터에 설치된 300t 규모를 기준으로 연간 500만 원의 전기료를 절약할 수 있는 것은 물론, 온실가스 22.9t을 감축할 수 있는 효과다. 

건설연 김병석 원장은 “저에너지 부상시스템은 하수처리장 외에도 상수, 산업폐수처리, 축산분뇨, 바이오가스 처리 등 수질정화가 요구되는 다양한 시설에도 활용될 수 있다”며 “정부의 탄소저감 정책에 일조할 수 있을 것”이라고 말했다.