폐수를 정수로, 네덜란드 물 정화기술

- 폐수·오물을 재활용하는 미래지향적 기업 -

- 비용절감·에너지 절약 더불어 부가가치 창출까지 -

 

 

 

    

 

□ 기업 소개

 

 ㅇ 네덜란드 물 관리회사 DeSaH는 혁신적이며 지속가능한 기술을 통해 ‘물에는 폐기물이 존재하지 않는다’는 신념을 추구함. 회사명 DeSaH는 위생 분산과 재사용(Decentralized Sanitation and Reuse)의 뜻을 합친 네덜란드 약자임.

     

DeSaH사 개요        ㅇ 회사명: DeSaH B.V.  ㅇ 대표자: Brendo meulman  ㅇ 주소: Pieter Zeemanstraat 6 8606 JR Sneek  ㅇ 전화: +31(0)5 15 42 86 80  ㅇ 이메일: info@desah.nl  ㅇ 홈페이지: www.desah.nl/  ㅇ 설립: 2005년  ㅇ 사업 분야: 폐수를 이용해 친환경·지속가능한 물 관리 시스템을 구축함.

 

 ㅇ 2005년 설립돼 아직 시작단계이지만 네덜란드 경제부의 지원 아래 Wageningen University, the Sneek municipality, the Province of Fryslân, housing corporations Partimonium, De Wieren, WETSUS, the executive contractors Rödiger and Landustrie 등 다양한 대학·기업·기관과 협력함.

     

 ㅇ 회사 DeSaH는 '폐수는 낭비가 아니라 에너지를 추출하고 비료를 모을 수 있는 원자재'라는 개념을 확립함. 와게니겐 대학(Wageningen University)과 Wetus 연구팀이 위생 분산과 재사용(Decentralized Sanitation and Reuse)을 돕는 'Desah'라고 불리는 시스템 개발을 함께 함.

     

□ 핵심역량

 

 ㅇ 이 회사의 핵심역량은 지속가능성과 경제성을 들 수 있음. 새로운 물 순환(Water chain) 시스템을 통해 혁신적이고 지속가능한 기술력으로 경쟁력을 갖추었다고 평가받음.

 

 ㅇ DeSaH사는 오물과 폐수를 운송·관리하는 많은 경험을 가져 네덜란드 내 폐수를 모으고 다루는 새로운 시스템을 정립함. 이 시스템은 비용 절감뿐만 아니라 기존의 방법보다 내구성이 커서 하수 기반 시설을 최소화할 수 있음.

 

 ㅇ Sneek 지역에서 실행되는 이 시스템은 물, 바이오가스, 질소, 인산염 등 유용한 물질을 얻을 수 있음. 또한, 네덜란드 에너지 소비의 2%가 물 정화에 투자되는데, 진공 시스템을 통해 화장실 변기 물 사용 절약에 기여할 수 있음.

 

 네덜란드 Sneek 지역의 DeSaH 시스템을 갖춘 집

출처:https://www.klv.nl/en/activities/Documents/Grietje%20Zeeman%20-handout.pdf

     

□ 기술과 경쟁력

     

 ㅇ Sneek 지역의 Lemmerweg-Oost에서 실시되는 물 정화 시스템(Waterpurification system)은 60개의 집에 구축됐으며 유기농 폐수(organic waste water)를 이용함.

  - Sneek 내 새로운 집은 기존의 방식과는 다른 하수관을 가지는데 각각 Grey water와 Black water로 구별해 관리함. Black water는 진공 변기(Vacuum toilet)에서, Grey water는 샤워나 세탁에서 나오는 부엌 진공 파쇄기(Kitchen vacuum shredder) 나오는 물을 말함.

  - 목욕, 샤워, 세탁에 의해 오염된 Grey water보다 Black water는 상대적으로 더 오염돼 정화하기 힘들지만 유기물, 질소, 인산염을 풍부하게 함유함.

     

 ㅇ 무기(공기가 결핍된) 과정(anaerobic process)을 통해 Black water에서 만들어진 바이오 가스는 95% 이상의 영양소를 추출해 내며 중앙난방 시스템에 쓰임.

  - 바이오 가스는 주로 천연가스와 함께 재사용될 수 있는 메탄을 포함하며 질소, 인산염 등의 부산물은 에너지 절약차원에서 제거되거나 회복될 수 있음(회복된 영양소는 비료로 사용됨).

  - 바이오 가스는 뜨거운 물을 만드는 데 사용되며 이는 보일러, 열병합 발전, 농업에 도움이 됨.

     

 ㅇ 기존의 화장실 시스템에 비해 매우 효율적인 시스템임.

  - 높은 수준의 막(membrane) 기술을 적용해 폐수를 재활용함. 이로써 식수 생산까지도 가능하게 됨. 진공 시스템을 통해 1년에 한 명당 사용하는 물 11~15㎥을 절약할 수 있음.

  - Black water를 따로 관리함으로써 약품, 호르몬 &병원균을 제거할 수 있음.

  - 화장실 내 물을 그냥 흘러 내보내는 기존의 방식과는 달리 진공시스템을 이용해 최대 50%의 물을 절감할 수 있음. 또한, 각 가정은 공통의 폐수처리장치를 공유하고 있어 관리하기 용이함.

  - 기존의 방식에서 7L의 물이 필요한데 비해 진공 시스템을 장착해 단 1L의 물로 정화를 할 수 있음.

  - 기존에는 사람당 평균 140리터의 물이 변기 물로 사용됐으나 새로운 시스템을 통해 사람당 7L의 물로 해결할 수 있게 됨.

     

네덜란드 내 폐수 생산 비율과 모형도

출처:https://www.klv.nl/en/activities/Documents/Grietje%20Zeeman%20-handout.pdf

 

□ 성공비결과 발전계획

 

 ㅇ 성공 비결

  - 기존에는 하루에 평균 140갤런의 폐수를 사용하는 만큼 폐수 처리와 관련된 직·간접 비용이 엄청났으나 DeSaH사는 폐수 관리의 경험과 노하우를 바탕으로 비용을 절감할 뿐만 아니라 에너지를 효율적으로 관리하게 됨.

  - 오염 정도에 따라 Grey water와 Black water로 나누어 다른 방식으로 관리하며 둘 다 용이하게 재사용됨.

  - 폐수를 특정지역에서 관리함에 따라 필요한 인프라시설을 최소화할 수 있으며 자재의 재활용을 통해 내구성 증가를 꾀할 수 있음.

  - 빗물과 결합한 Grey water는 여러 가지 용도로 사용됨. 예컨대, 세탁기에서 사용한 물을 재활용해 화장실, 정원, 세차에 필요한 물로 활용함으로써 최대 50%의 물 절약이 가능함.

  - 폐수에서 추출한 영양분으로 농업이나 원예 산업에 재활용할 수 있음.

     

 ㅇ 사업성

  - DeSaH사의 시스템은 여러 시설에 적용 가능함. 주거 지역뿐만 아니라 사무실, 학교, 병원 등에서도 활용 가능함.

  - 기존의 방식에 지어진 주거지역에 적용하기에는 공간의 한계와 높은 비용의 벽이 있음. Sneek 지역에서는 향후 1200~1500주택에 이 시스템을 적용시키기 위해 노력하며 병원을 비롯한 공공시설에도 적용될 예정임.

     

□ 시사점

      

 ㅇ 최근 지속가능한 기술력과 경쟁력에 관심을 가진 정부와 기업들이 에너지를 절약할 수 있는 획기적인 방법을 선호함. 이에 DeSaH사의 시스템은 에너지 절약과 비용 절감효과를 동시에 맛볼 수 있는 해결책으로 평가됨.

     

 ㅇ 폐수 정화는 선택이 아닌 필수라는 인식이 필요함.

  - 산업용 폐수뿐만 아니라 가정용 폐수와 오물을 정화함에 따라 막대한 비용을 절감할 수 있음.

  - 세계 물 처리 시장 규모는 2015년에 100억 달러까지 성장할 것으로 예상돼 앞으로 중장기적인 관점에서 반드시 수행해야 할 사업 중 하나임.

     

 ㅇ 아직까지 시작단계에 머물지만 앞으로 주거지역을 비롯해 다양한 지역에서 활용될 것임. 하지만 이는 정부·대학·기관 등의 지원이 필수적임. 따라서 정부의 폐수처리 법규, 친환경·지속가능 기술에 관한 보조금 지원 등 정책적 뒷받침이 중요한 역할을 할 것임.

     

 ㅇ 우리나라에서 환경부 글로벌 프로젝트 일환으로 하·폐수 고도처리기술 개발사업단이 2011년 5월에 발족했음.

  - 2020년 환경기술 Global Top5 진입을 목표로 하·폐수처리 시스템에서의 핵심기술 확보와 플랜트 국산화를 실현하는 Global Top 기술개발, 국내 하수 재이용과 에너지 자립화에 필요한 첨단기술 확보, 미래 환경시장을 선점하기 위한 상용화 선도기술 확보를 지향함.

  - 정부에서도 2020년까지 하수처리장의 물 재이용률과 에너지 자립률을 각각 30%로 제고한다는 야심찬 목표를 제시하는 만큼 우리나라 또한 세계적인 경쟁력을 가진 첨단기술을 확보할 시점임.

  - 네덜란드 DeSaH사의 시스템처럼 비용절감과 에너지 절약을 실현하면서 부가가치를 창출하는 기술력을 지녀야 할 것임.

     

     

자료원: http://www.desah.nl, www.waterjournal.co.kr, www.bareau.nl, www.waternetwerk.nl, www.klv.nl  등