오메가, 저코스트‧저환경부하 실현 … 중금속류 ppm 수준 제거

폐수를 공장 내부에서 처리하는 기술이 개발돼 주목된다. 
수처리 및 환경기기 개발기업인 오메가(Omega)는 화학공장에서 고농도 폐액을 처리할 수 있는 세계 최초의 시스템 HyBrid El-EX 공급을 본격화하고 있다.
HyBrid El-EX는 전기분해, 세라믹 촉매 처리, 저산소 농도 아래 열분해 처리 등으로 완성한 복합 시스템이며 최근 촉매를 개량해 COD(화학적 산소 요구량)를 30만ppm으로 높이는데 성공했을 뿐만 아니라 ppm 수준의 중금속류 제거까지 가능한 것으로 알려졌다.
시스템 판매를 위해 자회사 알파(Alpha)를 설립했으며 실용화 1단계로 설정한 대형 시스템을 2021년 3월 일본 화학기업에게 공급하기로 했다.
폐수 처리를 위탁하는 비용부담 감축은 물론 환경부하 저감에도 기여할 것으로 기대하고 있으며 앞으로 환경규제가 계속 강화될 것으로 예상되는 중국에 진출한 일본 화학기업들을 상대로 제안을 가속화할 방침이다.
오메가는 HyBrid El-EX 시스템에서 전기분해를 실현하기 위해 독자 개발한 특수 세라믹 전극을 사용했고 산화‧환원반응을 이용해 물리‧화학적으로 처리하고 있다.
특수 세라믹 전극은 기존 백금 도금에 비해 용출이 적고 내구성이 34배에 달하며 유지보수 횟수와 비용을 줄일 수 있기 때문에 배수 중 COD와 암모니아(Ammonia) 등 질소 성분을 이산화탄소(CO2)나 질소로 고효율 분해할 수 있는 것으로 알려졌다.
세라믹 촉매는 유기물도 흡착할 수 있다.
촉매 부활재생장치를 이용해 저산소 농도에서 섭씨 900도 열풍으로 세라믹 촉매를 가열하면 유기물만 열분해할 수 있고 동시에 세라믹 촉매도 재이용 가능한 상태로 변화한다.
화학공장의 반응로를 1차적으로 세정할 때 나오는 고농도 폐액은 EG(Ethylene Glycol)나 PG(Propylene Glycol), 초산(Acetic Acid) 등 저분자 물질과 난분해 물질을 포함하고 있어 생물 처리되는 일반 폐수와 달리 산업폐기물로 외부에 위탁해 소각 처리하는 것이 일반적이다.
하지만, HyBrid El-EX 시스템을 사용하면 입방미터당 평균 2만5000엔에 달하는 코스트를 감축할 수 있다고 주장하고 있다.
최근에는 1800도 이상으로 소결된 다공질 세라믹 활성탄을 유지시킬 수 있는 촉매도 개발했다.
시스템을 사용할 때에는 2만ppm으로 조정하고 있으나 기존에는 최대 10만ppm이었던 COD 대응능력을 30만ppm으로 크게 향상시킨 것으로 알려졌다.
새로 개발한 촉매는 ppm 수준에서 중금속도 제거할 수 있다.
스테인리스 배관에서 나온 크롬 등을 흡착할 수 있으며 현재는 화학기업들의 환경부하 저감을 더 강력하게 지원하기 위해 외부 노하우를 도입해 중금속류를 ppb 수준까지 제거할 수 있는 촉매도 개발하고 있다.
판매 담당 자회사로 알파를 2020년 4월 설립하고 12월부터 일본 화학기업에게 시스템을 공급하기로 했다. 알파는 2020년 매출액 10억엔을 달성할 것으로 예상하고 있다.
현재 식품 등 다양한 분야에서 HyBrid El-EX 시스템을 대상으로 평가작업을 진행하고 있으며, 특히 환경규제를 강화하고 있는 중국에서 채용이 이루어질 것으로 기대하고 있다.
HyBrid El-EX 시스템을 구성하는 기술들은 원래 방사성 물질로 오염된 토양을 처리할 때 사용한 폐수를 재이용하기 위해 개발한 것이며, 자동차 엔진 부품 주형을 파괴할 때 나온 가루를 세정하는 노하우를 접목시켜 완성했다.
데이터를 취득하기 위해 원자로 공학 분야에서 권위를 갖춘 교토(Kyoto)대학의 니시하라 히데아키 명예교수와 교토대학원 에너지과학연구소의 히라토 테츠시 교수의 협력을 받았다.
장기적으로는 원자로 분야에서도 활용할 수 있도록 기술을 발전시켜나갈 방침이다. (K)