의정부 하수처리 소화조 개량으로 전력판매
30년 된 소화조에서 교반 효율화로 전기생산
압축식가스교반에서 기계식 회전교반으로 교체
의정부시 하수처리과 박영수과장과 이종범2팀장등은 소화조 설비 개량을 통해 소화효율을 증대하고 슬러지 감량화와 함께 소화효율 개선에 따라 증산되는 바이오가스를 활용한 전력생산으로 공공하수처리시설의 에너지 자립화에 성공했다.
국비 70억원,도비 15억,시비 15억원등 총 1백억원을 투자하여 의정부 제 1,2 하수처리장 소화조를 4개소를 개량하고 생슬러지 기계식 농축설비를 새로이 설치하는 동시에 발생되는 소화가스 발전시설 250 KWh2대를 설치했다.
이미 30여년전에 완공된 소화조를 폐쇄하지 않고 이 시설물을 스팀직접가온방식에서 열교환기를 통한 간접가온방식으로 전환하고 교반방식도 압축기 가스교반에서 기계식 회전교반으로 교체하여 슬러지 감량화와 함께 소화가스 발전을 통해 연 4억4천6백만원의 수익을 올리고 있다.
지난 2월 가동하기 시작 현재 시범 운영중인데 현재는 일일 8,068kwh를 생산하고 있다.
한전에서 수급하는 전력비는 1kwh당 90원으로 전력비 변동에 따라 달라질 수 있지만 발전공급 인증서 판매를 통해 2억4천3백만원,소요동력비에서도 기존 37kw 4대에서 7,5kw 4대로 교체하고 탈수기 가동시간도 1일 33,8hr에서 27,8hr로 줄게 되는등 연간 에너지 절감금액이 15억3천6백만원의 경제적 효과를 보게 되었다.
그동안 국내 하수처리장은 과거의 소화조설비를 전면교체하고 지하화하는 하수도사업방향을 최근 10여년간 추진해 왔으나 결과적으로 에너지 및 약품투입증가등과 함께 슬러지의 증가와 처리비용의 증대로 비효율적 운영을 하는 하수처리장이 많았다.
하지만 의정부시는 기존의 소화조를 살려 합리적인 교반시설을 통해 약품비 절감, 슬러지량 감소,슬러지 처리비용 감소는 물론 전력을 통한 에너지 생산으로 2차적 수익도 올리는 경제적 운영을 하는데 성공하여 관심을 모으고 있다.
국내 지자체가 운영하는 시설중 온실가스 감축의 중요 시설물로 하수처리장이 조명되어지는데 실제로 온실가스 절감을 한 의정부하수처리장은 향후 하수처리장의 시설 개선에 새로운 모델로 조명되어질 전망이다.
비용적 측면에서 소화가스 열병합 발전설비로 연간 4억4천6백만원,온실가스절감 2억2천3백만원,동력비 절감에서 소화조 교반기 8천2백만원,탈수기 가동시간 감소로 3천9백만원,약품투입량 감량으로 7억2천5백만원,(1일 177kg에서 146kg),슬러지 감량으로 15억 1천5백만원(1일 125m3에서 98m3)의 경제적 효과를 보게 된 것은 근래 국내 하수처리장 개선사업에서 보기드문 성공사례이다.
실제로 완공후 지난 1월부터 생산되는 발전량을 보면 1월 125kw(1천150만원),2월 266kw(2천292만원),3월 250kw(2천180만원)의 수익을 창출하고 있다.
의정부시 하수처리장은 지난 83년 신설되어 1차증설과 2차증설을 하고 06년 고도처리와 11년 총인처리시설을 한 하수처리장이다.
50만 의정부시 인구의 하수를 처리하는 시설물로 30여명의 공무원들이 연간 70억원(12년기준)의 예산을 집행하고 있다.
그동안 의정부시 하수처리장은 유입하수량의 쏠림현상과 우천시 운영계획이 없어 지적을 받아왔다.
후단 슬러지 처리공정의 과부하,바이패스되는 유량에 대한 소독설비 미비, 약품혼화효율 저하로 약품과다 소요,활성미생물 비율 저하에 따른 반응조 처리 효율 저하,동절기 질산화 강화로 생물반응조 운영방안 개선등이 필요했다.
기계 및 배관설비 개선은 유량조절밸브를 주철제 전동 슬루스케이트로,체크밸브를 혼합역지변밸브등으로 개선하고 저류조 교반기와 슬러지저류조 교반기(창신기계,대표 김유학)를 개선하는등 저효율에서 고효율로 전환한 것이 큰 특징이다.
이번 의정부시 개선사업의 큰 공으로 교반방식의 개선을 꼽고 있는데 이는 결국 선진국인 독일,이탈리아등에서 기존 소화조시설을 개선하여 에너지효율 확대와 경제적 하수처리시설을 운영하는 점과 그 맥락을 같이한다.
국내 주요 하수처리장의 소화가스발전 현황을 보면 난지 (730kw-3대,94년가동,열병합발전),중랑(846Kw-3대,1200-3대,87년,열병합),탄천(250-1대,06년,연료전지)탄천(800-2대,1,600-1대,86년,열병합),서남(1,600-2대,95년,열병합),부산수영(750-1대,02년,열병합),제천(280-1대,07년,열병합),속초(65-5대,09년,열병합),강변(1,200-1대,10년,연료전지),대구신천(200-3대,11년,열병합)등을 꼽고 있다.
하지만 의정부시의 경우 소화조만 개선해도 에너지 자립율이 의정부의 경우 기존 20,9%에서 39,3%로 증가 19%나 증가하는 것으로 나타나 더욱 주목을 받고 있다.
한편 의정부시 하수처리장은 시민들의 볼거리와 친환경 시설물로 전환하기 위해 중량천으로 방류하는 방류수지점에 조명과 인공바위등으로 설계를 변경 각종 물고기들이 주변을 맴돌면서 산책나온 시민들에게 쾌적한 자연의 아름다움을 선사해주고 있다.
공공하수처리시설 최종방류구를 단순 시멘트벽에서 랜드마크화하여 중량천 산책로변의 자연경과과 어울려 접근성을 강화하여 조류 및 어류의 관찰쉼터와 환경체험광장으로 조성 하므로서 주변 지역 주민들에게 악취등 하수처리장의 비판적 시각에서 벗어나 친 시설물로 변모시키는데 큰 일조를 하였다.
이같은 시설개선에는 의정부시가 2억5천만원을 투자하여 성공한 개선사례로 향후 국내 하수처리장의 다양한 시설변모를 통한 친환경 시설물로 전환하는 중요 단초가 되고 있다.
일본 오사카 하수처리장의 경우 하수처리물을 재생하여 이 물로 자연하천시설물을 통해 반딧불이를 양식하여 해마다 5월이면 지역주민과 함께 반딧불이 축제를 열어 하수처리장을 친환경시설물로 전환시키는데 일조를 하고 있다는 점에서 향후 국내 하수처리장도 이같은 직접적인 물의 순환구조를 시민들이 공감하고 체감하는 생활환경조성이 절실하다.(환경경영신문/이환규전문기자)
