신기술

무안군, 하수처리 송풍에너지 저감 기술 개발

하수 유입 오염부하 감지기술 연계 통해 에너지 최대 15% 절감 가능
일로공공하수처리장서 실증테스트 완료…11월중 학회에 논문투고 예정

무안군 상하수도사업소(소장 박남옥)는 기존의 생물반응조 운전지표(DO 등)에 따른 송풍기 운전방식을 ‘하수 유입 오염부하 감지기술’과 연계해 송풍기 가동시간 및 풍량을 자동 조절함으로써 최대 15%의 에너지를 절감할 수 있는 원천 신기술을 개발하는 데 성공했다.

무안군 상하수도사업소 기경서 박사는 ㈜아쿠아테크, 목포대학교와 하수처리장 에너지절감을 위한 공동연구를 추진해 하수처리 송풍에너지를 최대 15%까지 절감할 수 있는 ‘사전감지센서를 이용하여 에너지를 절감하는 하수처리장 송풍기 제어방법’을 특허 출원했다.

이 방법은 무안 일로공공하수처리장에서 실증테스트를 완료했으며, 11월에 열리는 관련 학회에 논문을 투고할 예정이다.

이번 신기술은 하수의 수질오염 농도를 생물반응조로 유입되기 이전 단계에 감지하여 송풍기 에너지 제어를 수행한다. 송풍기 부하 시 선제적 대응이 가능한 송풍기 제어방법을 제공함으로써 에너지 소비 절감을 꾀했다.

이번 신기술의 핵심은 스마트 하수처리를 구현함과 동시에 하수처리장의 에너지도 절감할 수 있다는 데에 있다. 생물반응조 유입단 이전의 오염지표를 활용하여 송풍기를 연동제어하는 사전감지모드와 2차 침전지의 오염지표를 활용해 공기의 과잉공급을 차단하는 사후감지모드를 선택적으로 적용할 수 있는 운전 알고리즘을 개발했다. 이를 활용할 경우 송풍기 가동시간 단축과 송풍량 자동조절이 가능해 최적의 하수정화가 가능하다.

무안군 상하수도사업소는 이번에 개발한 신기술을 통해 △에너지 최대 15% 절감 △송풍기 운전 알고리즘 개발 및 DB구축 △경험치가 아닌 사전감지센서를 통한 공정운영상 최적의 하수 수질관리 등의 성과를 달성했다고 밝혔다.

무안군 상하수도사업소는 이번 신기술을 전라남도뿐 아니라 전국하수처리시설에도 보급할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현재 국내 하수처리장의 절반가량이 송풍기 운전에 에너지를 소비하고 있다. 신기술이 상용화될 경우, 획기적인 에너지 절감 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.

아직까지 미국, 일본 등 선진국에서도 송풍기의 주요 제어 포인트는 생물반응조의 운전지표에 집중되어 있으며, 이에 대한 모니터링과 제어에서 벗어나지 못하고 있는 실정이다.

문의 = 무안군 상하수도사업소 기경서 주무관
(전화 : 061-450-4128 / 이메일 : kskudos@korea.kr)

[『워터저널』 2019년 11월호에 게재]