[미국] 유해 폐기물 자원 회수 감소를 위한 ZLD의 역할

유해 폐기물은 보통 사람 또는 환경에 위험하거나 잠재적으로 유해한 폐기물로 정의되며 고체, 기체, 슬러지 또는 액체와 같은 모든 형태로 나타날 수 있다. 세척 제품, 살충제 및 산업용 화학 물질과 같은 많은 필수 재료는 그 성격상 많은 산업 공정 화학 물질 및 부산물과 마찬가지로 위험하고 따라서 폐기 문제를 야기한다.

역사적으로 유해 폐기물은 침전, 고온 소각, 매몰 등 다양한 물리적, 열적, 화학적, 생물학적 방법으로 처리돼 왔다. 이러한 기술에 비해 제로 액체방출(ZLD)의 장점 중 하나는 원치 않는 물질이 위험 또는 독성인지 여부에 관계없이 물과 분리하는 이론적인 능력이다. 결과적으로 고체 잔여물은 종종 더 안정적이기 때문에 재활용이나 매립에 적합하다. 잘 설계된 ZLD 시스템은 액체 폐기물 흐름을 최소화하거나 제거함으로써 재사용 또는 환경 친화적인 방류를 위한 깨끗한 물과 추가 처리(종종 다른 곳에서 사용하기 위한 중요한 구성품을 복구하기 위한)에 적합한 고체 잔류물을 발생시키거나 안전하게 폐기해야 한다.

폐기물의 가치 찾기

쓰레기는 점점 더 자원으로 간주되고 있다. 종이, 알루미늄 등 잘 확립된 관행부터 순환경제 발전까지, 이전에는 불편한 폐기물로만 보였던 재료에서 이제는 점점 더 많은 양의 자원이 회수되고 있다.

폐기물 안정책(Waste volorization)은 예를 들어 폐기물을 재사용하거나 재활용하거나 퇴비 또는 혐기적으로 소화하여 자재, 화학 물질, 연료 또는 기타 에너지 공급원과 같은 보다 유용한 제품으로 전환하는 과정을 말한다. 순환 경제에서, 선형 경제에서, 제품 내의 재료는 재사용되고, 이전에 부담스러웠던 폐기물이 귀중한 자원으로 변모한다.

증발의 중요성

HRS 열 교환기는 유기브라인(organic brine) 폐기물 흐름에서 칼륨과 황산나트륨의 회수를 포함한 증발 시스템을 사용하는 유럽의 ZLD 프로젝트에 관여해왔다. 일반적인 HRS 프로세스는 다음과 같은 세 단계로 구성될 수 있다.

1. 증발·농도(관련 재료 및 필요한 농도의 수준에 따라 하나 이상의 증발기를 사용하여) 고온에서 포화점 이상으로 상승.
2. 제품을 식혀서 소금 결정의 형성을 유발한다.
3. 특수 설계된 탱크의 추가 결정화 및 크리스털의 분리를 통해 사용할 수 있다. 세 번째 단계에서, 결정의 분리 후에도 농축액의 상등액 층이 남는다. 이 용액은 포화점 이상으로 다시 농축하기 위해 두 번째 증발기로 돌아온다.

제품 회수를 위한 올바른 열 교환기 선택

증발단계와 냉각단계 모두 장비 내부에 높은 수준의 재료 파울링이 발생하므로 HRS 유니커스 시리즈 스크래치 표면 열교환기를 사용해 열효율을 유지하고 파울링이 발생할 때 이를 제거한다. 그 결과 HRSR 시리즈 냉각기 및 맞춤 설계된 결정 탱크가 결합되어 예정된 다운타임 없이 지속적으로 작동할 수 있는 효율적인 프로세스가 실현된다.

위의 예에서는 두 개의 증발기를 사용하여 용액에서 순수한 물을 농축하고 제거하여 다른 곳에 사용할 수 있다.

[출처 = Watertechonline(https://www.watertechonline.com/industry/article/14197693/the-role-of-zld-in-reducing-hazardous-waste-and-resource-recovery) / 2021년 2월 16일]