활성탄 기획세미나 3-부산시 재생활성탄주기/정수기용 활성탄/품질 적합성인증

활성탄 기획세미나 3-부산시 재생활성탄주기/정수기용 활성탄/품질 적합성인증

부산시 입상활성탄(신탄,재생탄)운영 및 수질

                                   김상구박사( 前 부산시 수질연구소)

부산 재생주기 평균 3년서 23년부터 1.5년으로

신탄과 재생탄 품질연구 다양하게 이뤄져야

부산시는 덕산정수장 54지(2003년),화명 18지(1994년),명장 6지(1998년)등에서 약 25,500㎥의 활성탄을 사용하고 있다.

입상활성탄의 재생주기는 평균 3년이며 일부는 6회이상 재생한다, 재생운영은 부산시상수도에서 자체적으로 운전하고 있는데 현재는 운영전문가들이 대부분 퇴임하여 향후 전문인력 수급에 어려움이 예상되나 젊은층의 시대적 교체도 잘 이뤄지지 못하고 있다. 재생시 신탄으로 보충하는 비율은 15-25%이며 명장정수장은 야자계에서 석탄계로 2015년부터 교체되어 운영하고 있다.(재생율을 높이기 위해 야자계에서 석탄계로 전환하였으나 이에 대한 구체적 연구는 빈약하다)

부산시가 재생시설을 서두른 이유는 흡착기능 저하시 흡착능을 제고해야 하고 신탄 교체시마다 막대한 예산이 소요되고 사용된 활성탄을 지정폐기물로 처리해야 하므로 예산 및 자원낭비가 심하기 때문이다.

정수장에서 재생 전,후 충진밀도 변화는 평균 0.06g/cc정도 감소되며 경도는 평균 6.97% 감소,요오드가는 평균 253mg/g 증가한다.

화명정수장 입상활성탄 18지에 대한 신탄과 1차에서 6차 재생탄까지 혼합하여 2011년부터 16년까지 조사한 결과 유출수 DOC(유기탄소:(Dissolved Organic Carbon)가 유입수 DOC보다 높지 않았으며 재생차수별 입상활성탄의 DOC제거량은 ▲신탄은 2,654(kg)▲2차 재생은 3,771▲2차와 3차재생 혼합시에는 3.152▲2차,3차,4차 재생활성탄 혼합시에는 3,457▲3차4차5차 재생활성탄은 3,962kg으로 높게 나왔다.

트리할로메탄의 100% 제거에 도달하는 기간을 분석한 결과 신탄과 재생탄의 재생차수에 따라 변화가 있었다.

THMs 제거량은 ▲신탄은 평균 51.6kg, ▲1차재생은 44.7,▲1차와 2차재생 혼합은 25,5,▲ 4차재생과 1차재생의 혼합은 24.▲3,6차 재생은 5.96등으로 나타났다.(그러나 1차,2차,3차등 재생활성탄의 보관방식과 보관기관에 따라 흡착률과 품질 변화가 크므로 추후 연구분석이 병행되어야 한다)

부산시는 평균 3년 주기로 재생하고 있지만 2023년부터는 1.5년으로 단축할 예정이다.

재생시 입상활성탄의 물성치에 대한 변화로는 충진밀도와 경도는 줄어드는 반면 회분은 증가하고 요오드가는 200-300mg/g정도 회복된다. 다만 재생탄은 신탄품질로서의 성능회복은 어려운 것으로 나타났다.

다만 재생탄은 신탄에 비해 DOC흡착능은 높고 THMs흡착능은 낮게 분석됐다.

정수기에 사용되는 활성탄소의 품질과 시장현황

                                    고영호 (재)한국환경수도연구원 센터장

활성탄원료 가격상승 물류비용증가 가격상승

정수기용 활성탄 사용량 전체의 8.5%차지

활성탄의 연간 수입량과 수입금액은 88년 2,651톤(700만불),1990년 5,835톤(1,300만불),2000년 26,491톤(3,000만불),2010년 44,915톤(7,700만불),2020년 59,332톤(13,600만불)으로 급증하고 있다.

활성탄원료의 가격상승과 물류비용증가등으로 중국활성탄 가격은 계속 상승될 전망이다.

정수기에 사용되는 활성탄은 연간 약 6,000톤으로 추정되며 전체 활성탄 수입량의 8.5%정도며 활성탄을 정수기에 사용하는 정수기 제조업체수는 1백여개로 추정되고 있다.

정수기에 사용하는 활성탄은 야자계는 필리핀,스리랑카,인도,태국등에서 수입되며 석탄계는 미국과 호주산이 주종을 이루고 있다.

활성탄의 주요성능으로 평가되는 요오드흡착력은 활성탄 1g당 몇 mg의 요오드 용액을 흡착하는지를 나타내며 수치가 클수록 고성능 활성탄이다,

요오드흡착력을 통해 비표면적을 간접적으로 알 수 있으며 활성탄의 수명,교체시기까지 추정할 수 있다. 다른 흡착력 시험에 비해 분석하기 쉽고 페놀가,ABS가,메틸렌블루탈색력의 수치도 추정할 수 있다.

활성탄소의 품질에 대한 적합성인증의 실태

                                  김용대(대경컨설팅 대표, 단체표준/KS 인증심사원)

활성탄업체 단체표준 인증률 93.4%

활성탄소 조합에서 단체표준 인증심사

중국이 베이징올림픽을 개최하면서 활성탄 생산공장에 대한 환경오염규제를 강화하기 시작하여 규모가 작은 활성탄 생산공장은 폐업하여 활성탄 생산량이 대폭 감소하고 중국내 활성탄 수요는 급증하였다

이에 따라 활성탄 수입가격이 급격히 상승하였고, 수입량을 확보하는 데에도 큰 어려움을 겪고 있다.

활성탄을 안정적이고 원활하게 수급하기 위해서는 활성탄의 수입선을 다변화하고 국내 활성탄 생산량을 늘릴 수 있는 방안을 모색해야 한다. 국내 활성탄 생산량을 늘리기 위해서는 국내 정수장에서 석탄계 활성탄 사용량을 줄이고 야자계 활성탄 사용량을 늘려야 하며, 국내 활성탄산업을 육성 발전시키는 것이 중요하다

국내에서 생산하는 야자계 활성탄의 경우 수처리용 활성탄에 대하여 한국활성탄소공업협동조합에서 단체표준을 제정하여 제품의 생산공정과 품질 등을 관리하고 있으며, 단체표준을 준수하는 업체에 대하여는 단체표준 인증서를 발급하고 있다.(단체표준명 : 수처리제 활성탄소(SPS-KACCO 1001-1777)/제정일 : 2008년 12월 24일/제정 근거 : 산업표준화법 제27조 )

단체표준의 인증심사는 제품 생산공장 현장에서 심사하는 공장심사와 생산 제품의 품질을 심사하는 제품심사로 구분한다. 공장심사는 제품을 제조하는 공장의 기술적 생산조건이 조합의 인증업무규정으로 정하는 인증심사기준에 적합한 지에 대하여 심사하며, 제품심사는 제품의 품질이 단체표준에 적합한 지에 대하여 심사한다.

인증심사는 심사 시행 전에 조합 소속 심사원 1명과 외부심사원 1명으로 심사반을 구성한다. 신청인의 제조공장에서 최근 3개월간의 기간에 공장운영에 관한 기록이 단체표준 또는 인증심사기준에 적합한지 여부를 심사하며 공장심사 일수는 1개 품목은 1일로 한다.

단체표준인증업무규정에서 정한 심사기준에 의해 심사하며 심사기준은 품질경영관리와 자재관리, 공정·제조설비 관리, 제품관리, 시험·검사설비의 관리, 소비자보호 및 환경·자원 관리 등 6개 분야로 정해져 있다.

공장심사의 판정기준은 심사 평가방식이 적부(접합, 부적합)인 경우 부적합 개선/시정조치를 포함하여 모든 평가항목이 적합해야 하고, 심사 평가방식이 점수제인 경우 100점 만점 중 총평점이 80점 이상일 경우 합격으로 한다. 60점 이상일 경우는 보완, 60점 미만인 경우 불합격으로 처리한다.

제품심사는 인증심사원이 제품생산 공장에서 시료를 채취하여 봉인한 다음 제품 시험·검사 업무 위탁계약한 국가 공인 시험기관에 의뢰하고 제품의 품질시험 결과가 단체표준의 품질기준 이상일 경우 합격으로 한다.

인증의 결정은 심사결과 판정기준을 바탕으로 인증위원회의 심의·의결에 따르며, 인증위원회가 인증 승인으로 의결하면 조합 이사장은 인증을 결정하고 신청자에게 통보한다.

2015년부터 2021년까지 3회에 걸쳐 총 33개 업체에 대하여 인증심사를 시행하여 그 중 30개 업체는 단체표준 인증심사기준에 적합하여 인증심사위원회의 심의·의결을 거쳐 인증서를 발급하였다. 그러나 2개 업체는 분말활성탄의 생산시설 일부가 미흡하여 분말활성탄에 대하여는 부적합으로 판정하고, 입상활성탄에 대해서만 인증서를 발급하였다. 1개 업체는 공장심사 시 생산시설 일부의 고장으로 정상 가동되지 않아 부적합으로 판정하였다. 7년간 인증심사 결과 적합률은 약 93.4%로서 비교적 양호했다.

인증심사 결과 높은 적합률에도 불구하고 대부분의 활성탄 생산업체는 소기업이므로 일반 행정력이 미흡하고, 지방소재 업체의 경우 인력확보에 큰 어려움이 있어 산업안전과 작업장 환경개선에 취약성을 보였다.

야자계 활성탄 생산량을 늘리기 위해서는 원자재를 안정적으로 확보해야 하는데 대부분 소기업인 활성탄 생산업체들은 행정력이 미흡하여 이를 보완하고 지원하는 제도를 마련해야 한다. 국내에서 생산되는 야자계 활성탄은 대부분 먹는 물을 생산하는 수처리제로 사용되기 때문에 품질관리를 철저히 하여 안전하고 품질이 좋은 활성탄을 공급하여야 한다. 한국활성탄소공업협동조합의 단체표준 인증제도를 활성화하는 것도 하나의 과제이다

(환경경영신문 www.ionest 박남식전문기자,서정원기자)