태양광 이용 ‘수압차 물순환 장치’
상수원 조류 발생 억제에 큰 효과
태양광을 이용한 수압차 물순환 장치는 하수처리장에서 나온 처리수나 지류지천에서 흘러들어온 비점오염원들이 인공식물섬 내부의 세라믹볼에 있는 미생물에 의해 분해·제거되고, 수생식물인 갈대와 노랑꽂창포가 질소, 인을 제거하는 등 세라믹볼이 상수원의 수질을 개선한다.
또한 폭기장치를 적용하여 수질개선뿐만 아니라 아름다운 경관 창출의 효과도 있다. 호수나 댐에서의 조류발생의 원인은 한여름의 무더운 날씨가 원인이다. 무더운 낮에는 수표면의 온도와 수중의 온도차가 발생, 온도가 높은 수표면에는 플랑크톤의 증식으로 조류가 발생하게 된다.
태양광을 이용한 수압차 물순환 장치는 심층수를 끌어 올려 인공섬 주변으로 심층수를 폭기시켜 대류작용을 함으로써 조류 번식을 원천적으로 방지한다. 폭기로 인해 물속에 있던 오염물질들도 끌어올려지고, 인공섬으로 뿌려지면, 식생기반재 아래에 위치해 있는 다공성팽창세라믹볼이 물속에 있던 오염물질을 분해하고, 갈대나 노랑꽂창포의 뿌리가 인이나, 질소 등 흡수하여 제거한다.
또한 한 낮에만 태양광 발전에너지를 이용하여 별도의 배터리나 전력이 필요치 않다. 광주·전남의 상수원인 주암호와 동복호는 10년 전부터 이로 인한 시설설치로 인해 수질이 상당히 좋아졌다는 평을 받고 있다.
물 정화의 핵심은 ‘다공성팽창세라믹’
태양광을 이용한 수압차 물순환 장치의 핵심은 정화용 세라믹에 있다. 이 ‘다공성팽창세라믹’은 버려지는 하수·제지슬러지를 비롯해 알루미늄 추출 후 남는 레드머드와 점토 등의 여러 가지를 조합해 1,200℃의 고온에서 소성시켜 팽창발포를 시킨 인공경량골재이다. 또 고온 소성으로 팽창발포시켜 천연경량골재보다 강도가 높고, 알갱이 모양도 고르며, 미세구조 및 물성을 다양하게 변화시켜 물에 부유할 수도 있고, 물에 가라앉게도 할 수 있다.
수질정화용 세라믹볼의 경우 내부의 미세 다공성 구조의 공극에 미생물을 고착시켜 만들어지게 된다. 이렇게 탄생된 세라믹볼을 오염된 물속에 넣으면 미생물이 오염원을 제거하는 방법으로 수질을 개선할 수 있다. 여기서 세라믹볼은 미생물의 담체가 된다.
유용 미생물의 효율적 분석 연구 ‘키 포인트’
청호환경개발에서 취급하는 미생물들 가운데는 물이 없어도 사멸되지 않는 종류와 물이 없으면 바로 사멸하는 종류 등 크게 2가지로 나눌 수 있다. 일반적으로 물이 없으면 미생물이 죽지 않을까 하는 염려가 있지만 반드시 물이 필수적이지는 않다. 물이 없어도 되는 미생물은 포자상태로 존재하다가 물이 들어오면 스스로 배양하는 식으로 자신들의 생명을 이어간다. 실제로 아시네토박터와 바실러스 미생물은 물이 없어도 상관없지만 악취제거에 쓰이는 로더박터는 물이 필수적인 미생물이다.
담양군의 하수처리장 방류수 수질정화 인공습지
생태학습장으로 방문객에 인기
도시의 하수처리장의 냄새가 심한 방류수나 생활하수, 산업폐수 등의 점오염원 처리에는 다공성팽창세라믹을 이용한 ‘수질정화 인공습지’를 적용하면 큰 효과가 있다. 자연유하식 식생정화습지로 탈질반응, 산화·분해, 접촉산화, 흡착·여과의 4단계 반응이 주된 정화단계로, 유입수가 습지 내부에서 상·하·좌·우 번갈아 통과하면서 세라믹담체에 서식하는 미생물에 의해 유기물질 및 질소를 제거한다. 또한 세라믹의 금속성 이온에 의한 인 제거도 가능해 고효율의 자연친화적인 수질정화 습지라 할 수 있다. 아울러 세라믹볼은 수생식물의 식생기반재 역할도 담당하고 있다.
이 외에 비점오염원 및 농경오염원 처리를 위한 ‘생태복원형 정화습지’도 눈에 띄는 기술이다. 이중목적의 얕은 구성으로 초기강우 시 도로나 교량, 시가지, 농경지 배수 등에서 흘러 들어오는 오염원을 습지에 머물러 정화 후 방류하게 해 비점오염원 처리에 효과적이다.
현재 담양군의 하수처리장 방류수에 적용돼 습지 방문객들에게 큰 호응을 얻고 있다. 2001년 5월에 담양천 자연형하천 조성사업으로 준공 하루 8,000톤의 처리수를 방류한다. 5~6월에는 노란창포가 꽃을 피워 습지의 아름다움을 보려는 방문객의 명소가 되고 있다.
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