점점 늘어가고 있는 음식물쓰레기의 양에 대한 뚜렷한 대안이 나오지 않고 있는 가운데 환경을 고려한 처리는 물론, 수익성까지 보장해주는 바이오매스 처리기술을 개발해 인정받고 있는 업체가 있다. 그 주인공인 회사 (주)에코데이의 최홍복 대표를 만나 신기술에 대해 들어본다.

E.PFR-2, 유기성 폐수처리의 독보적 기술

(주)에코데이는 2003년에 설립되어 축산분뇨, 음식물폐수 등 처리하기 어려운 고농도 유기성 폐수처리 기술을 전문으로 개발, 상용화해 온 벤처기업으로, 다수의 국책연구과제 등을 수행하면서 2차례에 걸쳐 환경부장관상을 수상하는 등 국내외적으로 그 기술력을 인정받고 있는 업체이다.

정부의 신재생에너지사업으로 인해 폐기물 자원에 대한 관심이 뜨거운 가운데 음식물쓰레기를 혐기성 소화했을 때 회수된 메탄은 에너지원으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 유기물 메탄화는 적정 경제성을 확보하기 위하여 소화효율이 80% 이상 돼야 하고, 메탄 함량은 70% 이상, 소화조 용적부하는 10kgCOD/m³ 이상에서 20일 이내로 처리가 가능한 기술이 필요하다.

이러한 요소들을 부합하기 위해선 많은 연구와 뛰어난 기술이 필요하며, 지금까지 해왔던 기존의 방식(완전 혼합 소화조)을 이용하는 것에는 한계가 있다.

최 대표는 “바이오 가스화 플랜트 기술이란 가동했을 때 가스는 가스대로 완벽하게 뽑고, 폐수는 깨끗하게 배출될 수 있도록 하는 것”이라면서 좀 더 좋은 기술을 개발하기 위해 발 벗고 나섰다.

그 후 많은 연구 끝에 자체기술로 ‘E.PFR-2(Ecodays Plug Flow Reactor. 혐기성처리, 녹색기술인증), E.PFR-1(수처리, 환경신기술인증)’ 개발에 성공했다.

‘E.PFR-2’는 이와 같은 조건을 모두 충족시켰으며, 이미 국내에서 성공적으로 실증화되어 업계로부터 많은 주목을 받고 있다.

메탄, 다단 구조 통해 기존 기술의 1.5배 이상 회수

2005년부터 환경부 및 중소기업청의 지원으로 연구개발을 시작한 에코데이의 E.PFR-2 혐기소화 공법은 국제 및 국내특허를 다수 확보한 순수 국내 기술이라는 점에서 더욱 가치가 있다.

이 기술은 다단 수직형의 반응기 구조를 채택해 각 단의 하단부에는 유체이동관 혹은 호퍼를 아랫단으로 돌출시킨 다단 상향류 PFR 구조로써 각 단의 상부에는 가스가 체류하는 공간이 형성된다.

이러한 구조적 특징으로 바이오가스 발생 시 가스체류 공간에 일시적으로 가스가 누적된 후 한꺼번에 큰 기포 형태로 상승하여 무동력으로도 지속적이고 균일한 가스의 교반이 이뤄질 수 있다.

또한 상·하부 유체의 순환으로 충격부하 및 pH가 조절된다. 이를 통해 가스 체류 공간을 이용한 효과적인 교반 및 스컴층 파괴, 가스와 미생물을 분리시킴으로써 높은 메탄 함량 달성 및 바이오가스를 회수할 수 있다.

예를 들어 유기성 폐수 100톤/일 처리 시 기존 기술의 1.5배 이상 되는 메탄을 회수할 수 있는 것이다. 회수한 메탄을 에너지로 활용함에 따라 온실가스를 줄일 수 있어 친환경적이며, 공정 운영비용 절감 및 부수적인 이익을 창출할 수 있어 경제적이다.

(주)하림과 500톤/일 폐기물 처리 협약 맺어

에코데이의 연도별 매출은 계속 상향하고 있다. 해외와도 활발한 교류를 하고 있는데, 중국은 올해 중에 수주가 가능할 것으로 보인다.

국내에서는 정부과제와 연계하여 국내 굴지의 식품업체 (주)하림과 500톤/일 폐기물 바이오가스화 처리 협약을 맺고 이를 진행할 예정이다.

이는 6개월간의 시험기간을 거친 후 기술력을 인정받고 맺은 협약이다. 정해진 양을 처리했을 때 최대 회수 가능한 바이오매스의 양이 있는데, 그 이상이 나오지 않을 경우 협약이 불가능하다는 조건이었다.

기술에 대한 확신이 없는 한 응할 수 없는 제안이었으나 이를 받아들이고, 회사의 자금을 투자하여 정해진 양보다 더 많은 양을 회수해 협약에 성공한 것이다. 지금까지 에코데이가 처리를 맡게 된 일들 가운데 대부분은 이러한 방식으로 이뤄졌다.

파주 환경순환센터 음식물쓰레기 처리시설의 경우도 마찬가지다. 2009년부터 중온 혐기성소화를 맡아 공사를 하고, 2010년부터 시운전을 시행했다.

기존의 메탄발효조를 E.PFR-2로 개조하고 운행했는데, 처음의 목표 처리량을 달성한 것은 물론 가스발생량을 기존의 2배 이상 높게 달성했다. 개조전에는 500~600m³/일에 불과했던 가스발생량이 개조 후에는 1,800~2,000m³/일로 증가했고, 메탄 함량은 60~65%에서 70~75%로, 처리효율은 40%에서 85%로 크게 증가하는 성과가 나타났다.

이 모두를 에코데이에서 투자한 자금으로 진행했다. 확실한 효과가 없으면 원상 복귀시키겠다는 약속 하에 사업을 시작했는데 결과는 ‘3배’라는 놀라운 차이를 보였고, 이같이 인증 받은 것을 토대로 사업을 확장해나갔다.

그러나 파주의 경우 시공된지 10년이 넘었기 때문에 노후화된 시설로 다량의 이물질이 소화조에 유입되고 유입수의 유량이 불규칙하여 운전에 어려움이 있다. 일정한 폐기물의 유입이 가능하도록 해결한다면 초기와 같은 효과가 나타날 것이다.

그 외에 속초하수처리장에도 이 기술이 적용돼 큰 성과를 나타냈다. E.PFR-2 외에 축산폐수를 처리하는 E.FPR-1 역시 공주시 축산폐수액비처리시설, 울산 용연하수처리장의 형기성소화 폐액 등에 기술을 적용하여 기존치 대비 놀라운 실적을 쌓았다.

최 대표는 “현재까지는 지자체 우선으로 사업이 운영되고 있지만, 앞으로는 지자체를 의존하기보다 자체적으로 수익을 창출하는 회사가 될 수 있도록 힘쓸 것”이라면서 “이 기술이 점차 세계로 퍼져나갈 것이라고 생각한다.

이러한 기술을 통해 환경에 기여하는 기업이 될 수 있기를 바란다”고 밝혔다. 그의 바람대로 E.PFR 기술이 세계로 뻗어나가 환경에 기여하고, 우리나라의 기술경쟁력이 한층 더 높아지기를 기대해본다.

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]