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‘(주)일신종합환경' 신기술 발표회 개최

작성일 : 2017-01-09 23:57

◆‘(주)일신종합환경' 신기술 발표회 개최

▲창립이후 자체 개발한 성과물 및 수질·대기·엔지니어링 분야 6개 신기술 발표
▲IPR·IPNR 시스템, 단일반응조서 질소·인 동시 제거…기술·경제적 효과 탁월

 

▲유남종 대표가 참석자들에게 자체 개발한 기술을 소개하고 있다.

 

△㈜일신종합환경(대표 유남종·www.okilshin.co.kr)은 지난 12월 9일 창립 25주년을 맞아 그동안 회사 자체 연구·개발한 성과물 및 보유기술 6개를 발표하는 시간을 가졌다.

1991년 창립이래 25년간 종합 환경엔지니어링 전문회사로 입지를 다지며 수질·대기·엔지니어링 분야에서 다양한 경험과 노하우를 축적해 온 ㈜일신종합환경은 이날 발표회에서 △ISF 시스템(쾌속형 입자상 부유물질 제거 시스템) △HOC 시스템(3단 복합형 탈취 시스템) △IPR 시스템(총인 제거 시스템)·IPNR 시스템(총인·총질소 동시 제거 시스템) △IEO 시스템(O4를 이용한 강력한 고도산화 시스템) △IODC(난분해성 물질의 흡착 및 동시 재생 시스템) 등 그간의 노하우가 집약된 총 6개의 신기술을 선보였다.

특히 이날 발표회에는 ㈜일신종합환경과 기술제휴를 맺은 영국 아르비아(ARVIA)사의 콰메 은크루마 아모아코 박사(Dr.Kwame Nkrumah-Amoako)가 초빙되어 IODC 기술 발표를 진행해 보다 뜻깊은 자리가 됐다.

 

ISF, SS 30∼70%, BOD 15∼40% 제거

㈜일신종합환경의 ‘쾌속형 입자상부유물질 제거 시스템(Ilshin Suspended Solids Filtration System, ISF System)’은 벨트 회전형 스크린 여과방식으로 유입원수 중의 고형물질을 제거하는 처리장치로 비점오염원, CSOs의 처리 및 1차 처리공정 대체에 효과적인 기술로 평가받고 있다.


주로 분리막 전처리에 적용되고 있으며, 특히 1차 처리공정 대체 시 필터에서 부유물질(SS)의 30∼70%, 생물학적산소요구량(BOD)의 15∼40% 이상 제거가 가능하다는 것이 특징이다. 또 다양한 사이즈의 필터(15㎛∼850㎛)를 사용해 유입원수의 성상에 따라 선택적인 적용이 가능하며, 공기와 세정수에 의한 세정이 동시에 이루어져 연속적이고 안정적인 처리가 가능하다.

뿐만 아니라 운전이 용이하며, 간소화된 모듈방식으로 소요부지를 기존 410㎡에서 10.5㎡로 약 40분의 1까지 줄일 수 있어 경제적이고, 전처리 시 효율이 우수하여 후단 처리공정에도 유리하다.

처리는 크게 3단계로 이루어진다. 유입수 중 협잡물 및 토사가 벨트의 여과망을 통과하면서 여과되며, 걸러진 고형물이 벨트에 부착되어 평탄부까지 이동, 여과망을 통과한 처리수가 유출구를 통해 배출되는 방식이다. 걸러진 고형물은 60∼80% 함수율로 배출되며, 쓰레기 매립, 혐기소화 적용, 신재생에너지화 등의 방식으로 처리된다.

ISF 시스템은 지난 2013년 8월 12일 특허청으로부터 특허 제10-1297685호를 획득, 우수성을 인정받았다. 현재는 △EM-1 △EM-3 △EM-10 △EM-15 △EM-30S/D 등으로 모델 및 사양이 다양하며, 미국 오레곤(Oregon)주와 아이다호(Idaho)주의 일부 전처리시설에 적용되고 있다.

 

HOC, 3단 처리기전 통합해 복합악취 제거 탁월

‘3단 복합형 탈취 시스템(HOC System)’은 유·무기성 가스를 동시에 고효율로 처리할 수 있는 복합형 악취처리기술의 필요성에 따라 한국환경공단과 공동으로 개발한 기술로서, 약액세정·오존산화·활성탄흡착 공정을 하나로 합쳐 복합적으로 발생하는 악취 제거에 탁월한 효과를 보인다.

 

HOC 시스템은 △높은 복합악취 처리효율 △안정적인 운전성 △원활한 유지·보수 등이 특징으로 꼽힌다. 오존산화, 약액 흡수, 활성탄 흡착 등 다양한 처리기전의 조합으로 먼지에 의한 충전층의 폐색(Plugging)을 방지하고 유·무기성 가스를 동시에 제거할 수 있다.

또 가스량 및 오염물질의 부하 변동은 물론, 동·하절기의 온도 변화에 대응이 가능하며, 신속한 정지 및 재가동이 가능하다. 아울러, 카트리지 형태를 적용해 외부에서 인출·장착할 수 있으며 가스량 변동에 따라 인버터(Inverter)를 가동할 수 있다. 세정수위와 세정수질의 자동 조절 기능도 갖추고 있다.

특히 악취처리효율은 기존 고도산화 악취저감장치 기술에 비해 많게는 3배 이상 효율이 높은 것으로 밝혀졌다. 대표적인 악취물질인 암모니아의 경우 약 98.2%로 기존 악취저감기술의 제거효율인 30.0%보다 약 3.3배, 아세트알데하이드(acetaldehyde)는 87.7%로 기존 25.1%보다 약 3.5배 높은 제거 효율을 보였다.

지난 2009년 12월 특허청으로부터 특허 제10-0930987호를 획득한 데 이어 2012년에는 녹색기술 인증(제GT-12-00008호) 및 환경신기술 인증(제357호)을 취득해 우수성을 인정받았다. 현재 안양시 박달하수처리장에 420㎥/min(분) 규모 외 총 12대의 공사가 완료되어 시운전을 진행 중이다.

 

IPR·INPR, 단일반응조서 질소·인 동시 제거

한편, 총인(T-P)·총질소(T-N) 제거 설비인 ‘총인 고도처리 시스템(Ilshin Phosphorus Removal Process, IPR™ Process)’과 ‘총인·총질소 동시 제거 고도처리 시스템(Ilshin Phosphorus&Nitrate Removal Process, IPNR™ Process)’은 단일반응조에서 금속염(철염)과 탄소원을 함께 주입하여 생물학적 처리수중의 질소와 인을 동시에 제거할 수 있는 획기적인 공법이다.


IPR·IPNR 시스템은 기술·경제·유지관리 측면에서 뛰어난 효율을 보이고 있다. 하나의 반응조에서 인과 질소, 두 가지 오염물질을 제거할 수 있어 소요부지절감 및 유지관리 측면에서 매우 유리하고, 기술적으로는 단일반응기에서 총인(T-P)과 총질소(T-N)를 각각 90% 이상 동시 처리하며 부가적으로 생물학적산소요구량(BOD)와 화학적산소요구량(COD), 부유물질(SS)의 제거효과도 갖추고 있다.

흡착방식으로 응집 공법에 비해 약품사용량 및 슬러지 발생량이 적으며, 응집 및 플록(Floc) 형성조가 불필요해 메디아를 반영구적으로 사용할 수 있다. 아울러 계측기에 의한 탄소원 정량주입으로 탄소원 과잉주입에 따른 COD 관리가 불필요하며, 메디아 순환으로 미생물량의 자동관리가 가능하다.

IPR·IPNR 시스템은 특허청으로부터 각각 특허 제10-0940829호, 제10-1167488호를 획득했다. 현재 IPR 시스템은 한국환경산업기술원으로부터 환경신기술 검증(기술검증 제163호)을 받았으며, IPNR 시스템은 환경신기술 검증이 진행 중이다.

현재 IPR 시스템은 운영 중인 63개소, 시운전 중인 8개소 등을 비롯해 총 100개소에 기술이 적용됐으며, IPNR 시스템은 시운전 중인 3개소를 포함한 총 7개소에 적용이 완료된 상태다. 대표적인 적용 현장으로는 이천 율면처리장, 용인 천리레스피아 등이 있다.

 

IEO, O4 활용해 난분해성 고농도 폐수처리에 효과적

오존(O3)보다 강력한 산화제인 ‘철 과산화물(O4)을 이용한 고도산화 시스템(Ilshin Eco Oxidants System, IEO 시스템)’은 난분해성 고농도 폐수를 처리하는 데 효과적인 고도산화기술(AOPs)로, 오존보다 강한 산화력으로 난분해성 유기물을 분해하는 시스템이다.

 

‘AOPs(Advanced Oxidation processes) 기술’은 수산화 라디칼(OH-Radical)을 활용해 유기물을 산화하는 기술로, 오존, 과산화수소(H2O2), 티타늄옥사이드+UV 등으로 COD 혹은 총유기탄소(TOC)를 제거하는 공정이 대표적이다. 그러나 ㈜일신종합환경의 IEO 시스템은 기존의 산화제보다 환원전위가 매우 높은 일명 금속산화수를 활용하고 있다.


IEO는 다양한 유기물질에서 빠르게 산화 작용을 일으킨다. 그 중 아닐린(Aniline)과 같은 물질에서는 0.15초의 반감기를 보이는데, 이는 6가철(Fe6+)이 아닐린을 50%로 감소시키는 데 불과 1초도 걸리지 않는다는 것을 의미한다. 이외에 다이메틸라민(dimethylamine), 페놀(Phenol)에서도 기존 촉매 산화제보다 빠르고 강력하게 산화하는 결과를 보였다.

 

중성 pH에서 모두 환원 처리…2차 오염 방지

아울러 IEO 시스템은 정수·폐수, 하수처리장의 잔류의약품, 농약 등 미량오염물질을 처리하고 유기오염물질 및 무기오염물질을 제거하는 데 탁월하다. 특히 무기오염물질의 경우 CN(탄소와 질소가 결합한 1가의 다원자 음이온), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등 중금속에서도 처리 효과가 관찰됐다.

무엇보다 중성 pH에서 모두 환원이 이루어져 잔류 산화물이 없으며, 이로 인해 2차 오염이 발생하지 않는다는 장점을 갖고 있다. 오존과 달리 탈오존처리(deozonization) 과정도 필요하지 않다. 관련 문헌에 따르면 IEO 시스템의 6가철은 유해물질을 생산하지 않는 안전한 물질이라는 점에서 ‘녹색물질(green agent)’이라고도 불린다.

이 밖에도 생물학적으로 잘 분해되지 않는 역삼투압(RO)설비 농축수에서 높은 COD 제거율을 보이고 있으며, 난분해성 물질이 많지 않은 하수의 처리에서도 비교적 효과가 뚜렷하게 나타나고 있다. 대표적으로 암모니아의 경우 보통 질산성 질소로 산화시킨 후 생물학적으로 탈질(denitrification) 과정을 거치나, IEO 시스템은 이를 바로 산화시켜 질소로 날려 제거해 버린다.

이에 용제회수시설 발생폐수 BOD, 유기과산화물처리 COD 처리 등 다양한 분야에서 효과를 발휘하고 있으며, 현재 화력발전소에서 발생되는 탈황(desulfurization) 폐수처리에 실증화 시설을 적용하여 그 효율을 입증하고 있다.

 

IODC, 흡착·전기화학적 산화 통해 재생없이 연속 유기물 제거

‘IODC 시스템(Ilshin Organics Destruction Cell System)’은 ㈜일신종합환경이 영국의 아르비아(ARVIA)사와 기술제휴를 맺고 국내에 도입한 기술로, 난분해성 물질을 흡착하고 별도의 역세(back-washing)과정 없이 전기적 방식으로 재생하여 사용하는 ‘유기물 제거 셀(Organics Destruction Cell, ODC)’기술이다.

이 기술은 물속의 유기물질을 처리해 환경에 미치는 영향을 최소화하는 범위 내에서 폐수를 내보내고 정화된 물을 재이용할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 또 유해오염물질 처리로 COD나 미세오염물질에 대한 일정 기준을 만족시키고자 한다. 이처럼 ODC 기술은 미량물질이나 낮은 농도의 유기물에 대한 처리가 가능하다는 점에서 기존의 AOP 기술과 경쟁할 만한 기술로 주목받고 있다.

미세오염물질의 경우 약 96%까지 처리가 가능하며, 일반적으로 에너지 효율은 0.1㎾h/㎥ 수준이다. 산업용 폐수의 폴리싱(polishing)이나 폐수에 대해서는 재이용이 가능하도록 COD를 10ppm 미만으로 처리하며, 이때 COD 1㎏ 당 약 18㎾h 정도의 에너지를 사용한다. 색도를 제거하거나 염색제, 잉크 등에 대한 처리도 가능하다.

 

부산물·슬러지 발생 없어 비용 효율성 주목

ODC 기술은 흡착(Absorbtion)과 전기화학적 산화(Electrochemical Oxidation), 두 가지 기술을 결합한 기술이다. 흡착에는 ‘나이엑스(Nyex™)’라고 불리는 흡착제가 사용되며, 이는 유기물을 표면에 부착시키는 역할을 한다. 이어 부착된 유기물을 동시에 전기화학적으로 산화, 완전히 무기화한 후 배출시킨다.

ODC는 셀 양쪽에 전극(electrode)이 설치되어 있고 그 가운데에 나이엑스가 위치한 구조이다. 처리하고자 하는 하·폐수는 셀 구조상 상부로 유입되어 하향으로 흐르며, 이 과정에서 흡착이 발생, 흡착된 유기물질은 산화와 동시에 제거된다. 나이엑스는 다시 재생되며, 산화된 유기물질은 완전히 분해되어 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 변환된다. 최종적으로 나이엑스를 통과한 후 처리된 물은 셀의 하부에서 발생된다.

 

이에 ODC 기술은 완전 산화되기 때문에 유해한 부산물이 생성되지 않고 슬러지 발생 또한 없다. 동시에 처리하고자 하는 유기물질의 농도에 비례하여 에너지를 소모하게 되므로 비용 측면에서 효율적인 시스템으로 평가받고 있다. 이에 더해 화학물질 주입이 없어 환경적으로 안전하며, 관리가 편리하고 적은 비용으로 운전이 가능하다는 장점이 있다.

 

국가 환경산업 이끌어갈 선도기업으로 발전 약속

이날 ‘창립 25주년 기념 신기술 발표회’는 많은 환경 기술인들의 관심과 격려 속에서 총 여섯 개의 기술을 발표했으며, 유남종 대표는 “이번 신기술 발표회를 통해 환경기술의 선두주자로서 보다 큰 자부심을 가지게 되었다”면서 “앞으로의 행보에도 더욱 책임을 느끼고 발전해나가는 모습을 보여드리겠다”고 포부를 밝혔다.

아울러 ㈜일신종합환경은 향후 환경부의 TOC 및 미량오염물질 규제에 선제적으로 대응하기 위해 보다 향상된 기술을 확보하는 데 많은 노력을 기울이겠다고 밝혔다. 무엇보다 미래의 국가 환경산업을 이끌어 갈 주요 기업으로서 우리나라 환경을 개선하는 데 일조할 것으로 기대를 모으고 있다.

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