폐기되는 활성탄소 부산물을 활용한 흡착/미생물 메디에 제조를 통한 자원 순환 네트워크 구축

국문 초록 (Abstract)

우리나라는 대부분의 상수원을 하천, 호소 등의 지표수에 의존하고 있어 상수원으로 유입되는 각종 하폐수, 농축산 폐수, 광신 및 공장폐수 등의 오염물질의 유입으로 인해 상수원의 수질오염이 날로 심해지고 있는 실정이다. 이를 처리하기 위해 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있으나 원수 수질의 악화로 고도정수시설의 수명을 단축시키고 있으며 처리효율을 저하시키는 단점이 있다. 이에 따라 최근에 생물막 여과법을 적용하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 생물막 여과법은 미생물을 부착 서식 시키는 입상의 충진재에 원수를 접촉시켜 수중의 유기물과 암모니아성 질소 등을 생물학적으로 제거하는 방법으로 매질의 표면에 호기성 미생물이 부착 성장함으로써 다량의 미생물을 유지할 수있어 오염 물질의 충격 부하에도 잘 견디는 장점이 있다. 생물막 여과법의 특성은 미생물의 다양성이 높고 먹이 연쇄가 길며 질산화 미생물이 잘 증식하는 것으로 알려지고 있으나 생물막이 폐색되거나 여재의 흡착능이 떨어졌을 경우 역세시스템을 이용하여 여재의 성능을 복원하거나 교체해야하는 단점이 이있다. 최근 생물막 여과법 여재인 바이오 세라믹의 수요가 증가하고 있다. 바이오세라믹은 높은 기공율에 의한 최적의 미생물 담체로써 통기성이 우수하고 난분해성 유기물의 흡착, 분해, 정화 능력이 우수하며 강도가 우수해 인공 토양 및 수처리용으로 사용되고 있다. 본 사업은 이러한 바이오세라믹을 제조함에 있어 산업단지에서 발생하는 부산물인 폐활성탄소 부산물을 활용하여 바이오세라믹 여재 제조 가능성 및 성능 등을 파악하고자 추진되었다. 활성탄소 부산물을 활성탄 필터 제조시 결합제인 바이더와 함께 혼합한 후 필터 모양의 성형기에 충진한 후 가열 및 성형을 하여 최종 활성탄 필터로 발생된다. 발생 형태는 스크랩 및 분진 형태로 그 동안에는 바인더 물질에 의해 재사용이 불가하여 폐기 처분 되었다. 그러나 본 사업에서는 원료, 혼합(활성탄 부산물+제올라이트), 결합, 성형, 건조, 소성, 냉각, 선별 시제품 테스트 공정을 통해 사업화 가능성을 판단한다. 제조 공정에서 제일 중요한 공정은 결합 공정으로써 제올라이트와 활성탄 부산물의 효율적인 결합을 촉진하기 위하여 무기계 HDPE을 사용하여 추진하게 된다. 그후 생산된 바이오세라믹을 여재비중, 비표면적, 암모니아성 질소 제거능, 탁조 제거 효율 등을 측정하며 실제적으로 수처리 공정인 생물막 여과법에 적용을 통해 실시하고자 한다. 이를 통해 최종적으로 산업단지 입주기업에서 발생하는 부산물을 활용하여 자원 순환 네트워크를 구축하고자 하는데 목표가 있다.