국내 최초 터널오폐수 탄산 중화처리기술 보유

▲(주)에코스코리아의 ENR 공법 공정 계통도

터널 건설현장에서 배출되는 오폐수 처리에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다.

터널 굴착과정에서부터 터널 구조물 시공과 숏크리트 처리시 대량의 시멘트 사용으로 인해 강알칼리성 오폐수가 발생되기 때문이다.

수년전까지는 강알칼리성 오폐수를 중화시키기 위해서 강산성 물질인 황산을 이용한 방법이 대부분이었다.

그러나 강산성인 황산을 이용할 경우 비탄산 경도로 인해 인근 수역에 생태독성 물질을 유발하는 등 부작용이 심각했다.

이에 함께 2015년 화학물질관리법의 강화로 황산 사용에 대한 규제가 강화되자 새로운 대안을 찾기 시작했다.

현재는 이산화탄소 가스를 이용한 알칼리성 폐수의 중화처리 방법이 대세를 이루고 있다.

2016년 국내에서 최초로 터널 오폐수에 대해 ‘탄산가스를 이용한 중화처리공법(ENR)’을 개발해 국내 터널오폐수 처리에 새로운 문을 연 업체가 바로 ㈜에코스코리아 (대표: 한양수)이다.

ENR(Ecos Neutralization Reactor)공법은 액화 탄산가스(CO2)를 기화기를 통해 기체화하고, 에코스코리아 자체적으로 개발한 초고속 교반기술로 ph농도에 맞춰 자동으로 전자변 밸브에 CO2를 투입해 완벽하게 중화처리하는 기술이다.

이 과정에서 제일 중요한 것이 바로 CO2 용해 기술이다.

CO2를 완벽하게 용해하려면 압력이 높고 온도가 낮을수록 용해가 잘되는 성질을 맞춰야 한다.

압력이 높고 온도가 낮을수록 CO2의 용해효율이 높아지게 된다.

㈜에코스코리아는 이런 문제점를 정확하게 알고 있기에 압력과 온도변화에 자동으로 대응하는 시스템을 개발해 적용하고 있다.

또한 자체 핵심기술인 초고속 교반시설을 설치해 국내 최고

용해효율인 95%이상을 항상 유지하고 있다.

압력과 온도가 혼합되면 탄산칼슘(CaCO3)에 의한 스케일 생성으로 중화탱크 등 후속공정의 배관 및 이송라인의 관막힘 현상이 발생된다.

이럴 경우 폐수공정처리 전 공정이 중단되고 급기야는 터널 공사 지연은 물론 인근 수역에 생태독성을 야기하는 등 심각한 상황이 발생될 수도 있다.

▲CO2 용해가 부실할 경우 탄산칼슘 생성으로 인한 스케일로 인해 배관이 막히게 된다.

ENR공법은 크게 두 분야로 나누어진다.

강알카리성 오폐수를 중화처리공정에서의 탄산(CO2)중화처리공법(특허10-1800290)과 응집하고 침전하는 공정에서의 비중분리 고속침전장치(특허10-0777132)이다.

탄산중화처리공법은 황산을 사용하지 않기 때문에 황산유출, 수질오염이나 황산으로 인한 산재사고 발생등의 위험성이 없다.

황산사용으로 인한 각종 규제에서 제외될 뿐 아니라 경제성 면에서도 황산사용에 비해 월등히 우수하다.

동절기에도 용해속도가 빨라 반응성(10초~1분) 및 효율성이 매우 우수하다.

비중분리 고속침전장치는 응집반응을 촉진하고, 슬러지 포함 처리수를 회전 이송해 비중이 높은 슬러지와 처리수를 강제 분리해 슬러지의 고속침전이 가능하게 한다.

이 때문에 단위면적당 많은 양의 폐수를 처리함으로써 시설부지 사용면적을 최소화 하게 되는 장점이 있다.

결국 탄산중화처리와 고속침전을 통해 친환경적이고 안전하며 경제성 높은 오폐수처리를 하게 된 것이다.

ENR공법의 우수성은 여기에 그치지 않는다.

시공성과 유지관리면에서 탁월한 효율을 보이고 있다.

ENR공법은 복잡한 도심내 지하철 공사현장의 가시설복공판에도 설치가 가능할 정도로 설치면적이 최소화하고 이동설치가 용이하다.

때문에 적은 면적에 최대 유량을 처리할 수 있는 장점이 있다.

유지관리 역시 IoT 기술을 이용한 원격 통합관리시스템을 통해 현장, 운영사무실, 본사에서 실시간으로 동시 제어상태를 확인토록 되어 있다.

또한 방류수 기준치 초과시 센서에 의해 자동으로 침사조로 유턴하도록 하는 세심한 안전장치를 해 놓고 있다.

더불어 설치용량 초과시 대책방안으로 발생량 초과대비 계획 시설용량의 30%이상 여유용량으로 시설을 설치하고 있다.

이같은 우수한 장점을 가지고 있는 ENR공법의 시공실적도 해마다 늘어나고 있다.

2019년 국도5호선 춘천-화천3 도로공사를 비롯해 2020년 국도5호선 춘천-화천1 도로공사, 2021년 지방도 461호선 구만-오음간 도로확장공사, 2022년 도봉산-옥정 광역철도 1공구 건설공사, 고속국도 세종-포천선 10공구 건설공사에 시공되었다.

철도분야 건설공사의 활용실적 또한 계속 늘어나고 있다.

중부내륙철도 이천-문경 2,6,7공구와 중앙선 도담-영천10공구를 비롯해 진접선 당고개-진접 2공구와 신분당선 1-1, 1-2 공구에 실적을 쌓아가고 있다.

이외에도 지하철의 경우 하남선 (5호선 연장)1-1, 1-2구간, 별내선 암사-별내4공구는 물론 신림 경전철(101정거장)등 해마다 시공실적이 늘어나고 있다.

㈜에코스코리아의 한양수 대표는 “국내에서 최초로 터널오폐수 처리에 이산화탄소를 이용한 기술개발자로서 이 분야를 선도하는 기업으로 자리매김 할 것”이라고 강한 자신감을 보였다.

▲ENR 공법 시공 플랜트

송여산 기자 soc@cenews.co.kr