▲ ▲고농도 N·P·F 동시제거 기술의 개요. ▲고농도 N·P·F 동시제거 기술의 개요

반도체 산업폐수에서 발생하는 고농도 질소(N), 인(P), 불소(F)를 동시에 제거할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국환경산업기술원(원장 김상일)은 성진엔지니어링(주) 이정훈 박사팀과 충북대학교 환경공학과 이상일 교수팀이 질소, 인, 불소를 신속하고 효율적으로 동시 제거할 수 있는 기술을 공동으로 개발했다고 24일 밝혔다.

반도체 공정폐수는 이들 성분 및 독성물질을 함유하고 있어 현재까지 이의 현실적인 제거 방안을 찾지 못하고 있다.

여기에 질소의 경우 지난 2003년부터 배출수의 총질소(T-N) 규제가 확대 시행됨에 따라 최종 배출수의 총질소를 60mg/ℓ 이하로 관리해야 하는 업체들은 총질소 처리설비에 투자하거나 고농도 폐액을 수집 후 위탁처리하고 있는 실정이다.

또, 지난 2008년 40mg/ℓ, 오는 2012년 20mg/ℓ 등으로 규제가 강화된 데다 이후로도 지속적으로 관련규제가 강화될 전망이다.

불소 역시 현재 15mg/ℓ(일부지역 3mg/ℓ)의 함량 규제로 인한 정수 및 위탁처리 비용이 증가, 관련 업계의 원가 경쟁력을 크게 악화시키고 있는 것으로 알려져 있다

이번에 개발된 기술은 폐수 중에 존재하는 질소, 인 및 불소 성분을 불화칼슘(CaF₂)과 스트루바이트(Struvite, 유리결정형성)로 결정화해 제거하는 공법을 함께 적용시켜 수질을 개선함과 동시에 유기부산물인 스트루바이트를 퇴비로 사용할 수 있으며, 기존 화학처리 공법의 응집제 대체물질 개발을 통한 처리비용절감이 가능할 것으로 기대된다.

특히, 고농도의 N·P·F가 함유된 폐수를 T-N 30 mg/ℓ, T-P 2mg/ℓ, F 5mg/ℓ 이하까지 처리할 수 있고, 슬러지의 재사용을 통한 경제성을 확보할 수 있다.

또한 기존 시설에 비해 구성이 컴팩트하고 폐수 처리시간이 짧아 현장 시공성과 공간 활용 능력이 크게 향상됐다 것도 빼놓을 수 없는 장점이다.

성진엔지니어링 이정훈 박사는 “이번에 개발한 고농도 N·P·F 동시제거 기술은 전자·전기 산업폐수 배출업종뿐만 아니라 악성산업폐수를 방출하고 있는 피혁, 식품, 펄프, 화학, 정유업체와 광산, 하수종말처리장 등의 폐수처리에 기술적 측면뿐만 아니라 경제적 측면으로도 실효성 있게 응용할 수 있는 기술”이라며 기술성능에 자신감을 나타냈다.

한편, 이번 연구는 환경부와 한국환경산업기술원이 추진하는 차세대 핵심환경기술 개발사업의 지원을 받아 수행됐으며 충북 청주 공단에 위치한 반도체 사업장에서 배출되는 폐수에 적용, 장기간 처리 시설 운전을 통해 우수하고 안정적인 처리 효율을 달성한 바 있다.