◎박테리아 활동 도와 용해속도 향상/처리장 규모·동력사용량 30% 절감

음파를 이용해 폐수중의 오염물질 제거능력을 획기적으로 향상시킨 새로운 개념의 폐수처리장치가 개발됐다.

고등기술연구원(원장 임효빈)은 13일 음향 공진현상을 이용해 폐수처리 장치의 생물학적 처리 기능을 30%이상 향상시킨 폐수처리 시스템을 러시아 과학원의 음파기술 연구그룹과 공동으로 개발했다고 밝혔다.

일반적으로 폐수처리 과정은 오염물질을 걸러 내는 물리적 처리,박테리아를 이용해 음식물찌꺼기와 같은 유기물질을 잡아먹게 한 다음 이를 제거하는 생물학적인 처리,중금속이나 화학물질을 제거하는 화학적 처리등 세 부분으로 이뤄진다.이가운데 생물학적인 처리 부분은 오염물질의 70∼80%를 제거하는 핵심적인 부분.연구팀이 개발한 새 폐수 처리장치는 이 부분을 새롭게 접근한 것이다.

생물학적 처리를 위해서는 박테리아가 살기 좋은 환경을 만들기 위해 폭기조에서 공기를 공급해 주며 지금까지는 이 과정을 활성화하기 위해 압축공기로 공기방울을 발생시키는 방법을 사용해왔다.

하지만 연구팀이 개발한 장치는 공기(산소)를 공급해 주는 산기장치에 음향공진기를 부착,박테리아에 대한 용존 산소 전달효율을 대폭 높이도록 한 것이다.물속의 산소 전달 효과는 공기방울의 크기를 작게 할수록 폐수와 산소의 접촉면적이 증가해 상승하게 된다.또 공기방울이 여러번 요동을 하면 더욱 높아진다.연구팀은 1∼4기압의 압축공기를 음향공진기에 통과시킴으로써 음향공진현상의 압력 맥동으로 공기방울을 세분화하고 음향에너지로 떨림 현상을 충분히 유발함으로써 산소 전달효율 및 용해 속도를 향상시키는데 성공했다는 것이다.

이 연구를 주도했던 홍석윤 박사(현 서울대 조선해양공학과 교수)는 『이 시스템을 적용하면 폐수처리 능력이 30% 이상 향상돼 처리장 규모를 줄이거나 동력 사용량을 절감할수 있다』면서 『기존 폐수 처리장의 경우도 산기장치 교체시 이를 채택할 경우 별도의 시설투자 없이 처리능력을 30%이상 높일수 있을것』이라고 말했다.

한편 연구팀은 이번 장치를 위해 러시아의 볼케비치 박사와 1년간 공동연구를 포함해 총 2년간 연구를 수행했으며 음파기술을 폐수처리시스템에 적용한 것은 이번이 처음이라고 밝혔다.<신연숙 기자>