[노르웨이] 노르웨이과학기술대, “하수 비료 농민에게 도움 줘”

순환경제는 물관리 부문의 이익을 증대시킬 수 있고, 동시에 노르웨이와 전 세계의 농부들에게 더 싼 비료를 제공할 수 있다.

인(P)과 질소(N)와 같은 하수에 함유된 영양소는 비료로 잘 사용될 수 있다. 공공하수처리 장에서는 현재 세계적으로 부족한 이러한 귀중한 자원을 더 많이 회수할 계획을 세우고 있다.

'와이드 어셉션(Wider Uptake)'은 5개국 상하수도 처리업체와 연구소, 민간사업자가 참여하는 공동 프로젝트다.

이 프로젝트의 목표는 수자원 개발을 최적화하고, 배출을 제한하고, 물관리 부문 내에서 지속가능한 비즈니스 모델을 개발하는 방법을 찾는 것이다.

노르웨이 연구기관인 SINTEF의 프로젝트 매니저인 허먼 헬니스(Herman Helness)는 "하수 자원 재활용 시스템이 부족하지 않기 때문에 반드시 기술에 의존하지는 않는다"라면서 "병점은 대개 규제와 비즈니스 모델의 부족 때문이다"라고 말한다.

인(P)을 더 많이 회수
노르웨이 로갈란드(Rogaland) 주에 본사를 둔 수도, 하수 및 폐기물 관리회사인 이바르 아이케이에스(IVAR IKS)는 와이드 어셉션(Wide Uptake)의 데모 프로젝트에 참여하고 있다.

호스트 버디에니어브폴 AS(HØST Verdienniavfall AS)라는 회사와 공동으로 하수 슬러지에 함유된 인(P)을 회수하여 비료 및 토양 제품은 물론 바이오가스, 에너지까지 생산하고 있다.

이바르(IVAR)의 슬러지와 바이오가스 담당 기술책임자인 리프 이드스터브(Leif YdstebØ)는 "과거 하수처리는 주로 유기물 제거에 초점을 맞췄고, 그 과정에서 귀중한 자원이 손실됐다"면서 "우리는 이제 영양분을 바다로 배출하는 대신 회복하기 위해 노력하고 있다"라고 그는 말했다.

하수에서 슬러지를 제거하면 질소(N)와 인(P)을 모두 함유하고 있지만 효과적인 비료로 사용하기에는 양이 충분하지 않다.

더 많은 인을 재활용하기 위해, 계획은 두 가지 요소를 모두 포함하고 있는 스트러바이트(struvite)라고 불리는 물질을 회수하는 것이다.

리프 이드스터브(Leif YdstebØ)는 "우리의 계획은 하수처리장에 새로운 재활용 기술을 설치하는 것이다. 이를 위해 먼저 우리 시설에 가장 적합한 방법을 식별하기 위해 다양한 실험실 테스트를 실시해야 한다"라고 말했다.

목표는 공장을 소유한 12개 로갈랜드(Rogaland) 지방자치단체에게 가능한 한 많은 이익을 주는 것이다.

입법 및 농민에 영향을 미치는 사항
슬러지 기반 비료는 곡물 생산에 사용될 수 있지만, 잔디 사일리지(grass silage)에는 사용할 수 없다.

"곡물 농가를 대상으로 한 시장 조사에 따르면 많은 농부들이 기본적으로 슬러지 기반의 비료를 사용하는 것에 회의적인 것으로 나타났다. 그러나 그들은 다른 종류의 비료보다 가격이 낮다는 소식을 듣고 곧 관심을 갖게 되었다"고 호스트(HØST)의 연구개발을 책임지고 있는 미생물학자 에릭 노가드(Erik Norgaard)는 말한다.

에릭 노가드(Erik Norgaard)는 "비료 사용을 규제하는 노르웨이 법규에 명시된 요구사항도 이러한 제품을 이윤으로 판매하기 어렵게 만든다"라고 말한다. 요구사항에는 슬러지 기반 비료의 사용을 지방 의사들에게 통지해야 하는 의무가 포함된다. 이것이 농민들 사이에 회의론을 부채질한 요인 중 하나였다.

에릭 노가드(Erik Norgaard)는 "당국과 장기간에 걸친 논의 끝에 우리는 이 요구조건에서 면제를 얻어내는 데 성공했다"고 말했다.

안정적인 규제 프레임 워크는 신제품 개발 및 거래 계약에 필수적이다. 이 기술은 법률보다 더 빠르게 발전하고 있지만 규제를 예측할 수 없는 경우 항상 큰 투자 위험이 있다.

신제품 개발과 무역협정 체결을 위해서는 안정적인 규제체계가 필수적이다. 기술이 법제화보다 더 빠르게 발전하고 있지만, 규제는 예측할 수 없을 때 항상 큰 투자 위험이 있다.

에릭 노가드(Erik Norgaard)는 "유기성 비료는 몇 십년 전의 것이 아니다"라면서 "하수 그리드가 개조되었다. 구리 파이프가 적다는 것은 우리가 비료를 제조하는 하수와 슬러지의 중금속이 적다는 것을 의미한다. 노르웨이 농부들은 이제 자신감을 갖고 유기농법으로 전환할 수 있게 되었다"라고 말했다.

인(P)은 세계적으로 희TH해지고 있다.
이바르(IVAR)와 호스트(HØST)는 주요 수출 기회를 예상하고 있으며, 지난 6년 동안 베트남에 대량의 비료를 공급했다.

현대 농업이 충분한 식량을 생산하기 위해 전적으로 인(P) 비료에 의존한다는 것은 사실이다. 노르웨이에서는 토양에 적절한 인이 있지만 다른 나라에서는 그렇지 않다. 따라서 인을 회수하고 비료를 수출하는 것은 좋은 자원 관리이다.
 
'와이드 어셉션(Wider Uptake)' 프로젝트는 EU(유럽연합) 연구 및 혁신 프로그램 '호리존 2020(Horizon 2020)'에 의해 보조금 번호 869283으로 자금이 지원되고 있다.

[원문보기]

Wastewater Fertilisers To The Aid Of Farmers

The circular economy can boost profits in the water management sector, and at the same time provide farmers both in Norway and around the world with cheaper fertiliser.

Nutrients contained in wastewater, such as phosphorous and nitrogen, can be put to good use as fertilisers. Municipal wastewater treatment plants are now planning to recover more of these valuable resources, which are becoming globally scarce.

“Wider Uptake” is a joint project involving water and sewage treatment companies, research institutes and private sector businesses in five countries.

The aim of the project is to find out how to optimise water resource exploitation, limit discharges, and develop sustainable business models within the water management sector.

“And it doesn’t necessarily depend on the technology, because there is no shortage of systems for recycling resources from wastewater”, says Project Manager Herman Helness at the Norwegian research organisation SINTEF. “Bottlenecks are usually due to the regulations and a lack of business models”, he says.

Recovering more phosphorous
The water, sewage and refuse management company IVAR IKS, based in the Norwegian county of Rogaland, is participating in one of Wider Uptake’s demo projects.

In collaboration with a company called Høst verdien i avfall AS, it is recovering phosphorous contained in wastewater slurries to produce fertiliser and soil products, as well as biogas and energy.

“In the past, sewage treatment focused mainly on removing organic material, and valuable resources were lost during the process”, says Leif Ydstebø, who is a Technical Manager responsible for slurries and biogas at IVAR. “We’re now working to recover the nutrients instead of discharging them into the sea”, he says.

When sludge is removed from the wastewater, it contains both nitrogen and phosphorous, but not in sufficient quantities to be used as an effective fertiliser.

In order to recycle even more of the phosphorous, the plan is to recover a substance called struvite, which contains both elements.

“Our plan is to install new recycling technology in the wastewater plant. To do this we first have to run a variety of laboratory tests to identify the method that is best suited to our facility”, says Ydstebø.

The aim is to make plant operations as profitable as possible for the twelve Rogaland municipalities that own it.

Influencing legislation and farmers
Sludge-based fertilisers can be used for cereal production, but not for grass silage.

“Market surveys among cereal farmers have revealed that many are basically sceptical of using sludge-based fertilisers. However, they soon became interested when they heard that the price was lower than for other types of fertiliser”, says Erik Norgaard, who is a microbiologist heading research and development work at HØST.

Norgaard says that requirements set out in Norwegian statutory regulations governing fertiliser use also make it difficult to sell such products at a profit. Requirements include an obligation to notify municipal physicians of the use of sludge-based fertilisers. This was one of the factors that fuelled scepticism among the farmers.

“Following prolonged discussions with the authorities, we succeeded in obtaining a dispensation from this requirement”, says Norgaard.

A stable regulatory framework is essential for the development of new products and trading agreements. The technology is developing more rapidly than the legislation, but there is always a major investment risk when the regulations are unpredictable.

Norgaard also wants to persuade farmers to be more interested in soil health.

“Organic fertilisers are not what they were some decades ago”, he says. “The wastewater grid has been renovated. Fewer copper pipes mean less heavy metals in the wastewater and slurries from which we manufacture the fertiliser. Norwegian farmers can now move into organic farming with confidence”, says Norgaard.

Phosphorous is becoming scarce around the world
IVAR and HØST envisage major export opportunities, and during the last six years the companies have supplied large volumes of fertiliser to Vietnam.

It is a fact that modern agriculture is entirely dependent on phosphorous fertilisers in order to produce sufficient food. In Norway we have adequate phosphorous in our soils, but this is not the case in the rest of the world. It is therefore good resource management to recover phosphorous and export the fertiliser.

The Wider Uptake project is being funded by the EU research and innovation programme Horizon 2020, under grant number 869283.

[출처=워터온라인(https://www.wateronline.com/doc/wastewater-fertilisers-to-the-aid-of-farmers-0001) / 2021년 2월 4일]