기획세미나-활성탄품질의 안정화와 위기대응 수급전략-특집토론-1 재생시설구축,연간 수급계획수립,재생규격 설정 쟁점화

기획세미나-활성탄품질의 안정화와 위기대응 수급전략-특집토론-1

환경경영신문에서는 3회에 걸쳐 활성탄세미나에서 주제 발표한 내용들을 3회에 걸쳐 시리즈로 연재했다. 마지막으로 토론에서 야기된 내용들을 정리했다.토론회에는 손종렬 한국융합수학회장이며 고려대 명예교수가 좌장으로 진행했다.

박영복 서울시물연구원 재료연과장,임영성 창원시 수질연구센터장,박진찬 주식회사 한독카본 부장,이승민 원텍글로비스 경영실장,류동춘 EPL환경주식회사 부사장(전 부산시 수질연구소장),김현택 한국활성탄소공업협동조합 이사장,정득모 서울시립대학교 교수(전 서울물연구원장,상수도본부 부본부장)가 참여했다.

서울시 활성탄 운영에 따른 교체주기 및 재생연구

                         박영복(서울물연구원,재료연구과장)

활성탄 소독부산물 관리에 매우 유용해

활성탄 3년 분할 교체에서 5년 분할로 검토

서울시에 적합한 활성탄 교체 및 재생방법 연구

활성탄 운영지별 TOC 제거 효율을 분석한 결과 신탄 교체 4개월 후 유입수(오존처리수) 대비 57-70% 제거율을 보였고 6개월 경과 후 통합 유출수 수질과 유사했으나 약 20% TOC제거 효율을 보여 소독부산물 관리에도 유용했다.

THMs는 약 4개월 운영 후에는 유출수가 큰 차이 없이 약간 증가하다가 정체했다. 서울시는 활성탄지 주변환경에 소형생물 서식을 차단하기 위해 생물비활동 시기를 고려 겨울철에 활성탄을 교체하고 있다. 활성탄 교체를 3년으로 분할함에 따라 활성탄 1지를 교체하더라도 통합수 수질에는 영향을 미치지 않았다. 현재 3년 분할 교체를 연장하여 5년 분할하여 교체하는 방안을 연구검토할 필요가 있다. 2011년부터 4년간 입상활성탄의 재생을 위해 연구를 실시한 결과 실증플랜트에서는 5년 사용탄에 대한 회수율은 60%,현장 활성탄지에서는 4년 사용탄의 회수율은 신탄대비 약 80%, 5년 사용탄의 경우 약 75%의 회수율을 보였으며 신탄대비 품질 회복율은 약 70%의 결과를 얻었다.

기후변화 협약과 2050 탄소중립 목표 설정에 따라 활성탄 교체주기와 재생에 대해서 검토해야 할 시기이다. 활성탄 주목적이 맛냄새 물질 제거인지 소독부산물 전구 물질인 TOC제거인지에 따라 교체 주기도 달라져야 한다,

일본의 도쿄도,미국 신시네티(다단로 재생을 12회 한다)는 TOC제거율, 일본 오사카부는 Ca,요오드흡착량등을 활성탄 교체 지표로 삼고 있다. 서울시는 2022년부터 TOC 및 THMs등에 대한 제거효율을 신탄교체 시점부터 활성탄지의 유기물 제거효과를 매월 2회씩 조사연구하고 있다.

활성탄 운영 개월 수와 요오드흡착력등의 자료를 기반으로 시범재생 연구도 계획하고 있으며 이를 바탕으로 서울시에 적합한 활성탄 교체 및 재생방법등을 연구하겠다.

중국 경제상황과 활성탄소 제조의 국내공급 영향

                             김현택(한국활성탄소공업협동조합 이사장)

호주산 석탄 수입 중단으로 석탄가격은 폭증

제조사의 조업 중단 예측 어렵고 물류비도 상승

겨울철 활성탄 수급보다는 연간 계획 수립해야

중국의 경제상황은 개혁개방 40년만에 초유의 전력대란이 발생되었으며 석탄 화력발전은 2020년 기준 중국 전력 생산의 68%를 차지하고 있다.

2021년 10월 현재 석탄가격이 50% 폭등으로 일부 화력발전소는 가격 부담을 이유로 가동을 중단했다.

중국 환경부는 추계 및 동계 대기오염 방지대책 공문을 하달하여 중국에 진출한 국내기업(포스코,오리온등)은 물론 중국 기업들도 제조 중단이 속출되고 잇다.

2019년 기준 중국의 발전용 석탄의 57%를 호주에서 수입했으나 호주의 코로나 중국 기원설에 따른 보복조치로 호주산 석탄 수입 금지로 가격이 폭등했다.(연초대비 50% 폭등,호주산 석탄 연간 5천만톤 수입)

석탄 산지인 산시정의 석탄은 얕은 층에 있어 채굴이 쉽고 품질도 좋았지만 현재는 깊은 곳까지 채석해야 하므로 채산성이 떨어지고 있다.

여기에 유엔총회에서 시진핑은 2060년까지 탄소중립 목표를 천명하여 탄소감축 목표 달성을 위해 점차적으로 조업을 중단하고 있다.

원료 및 연료확보 경쟁으로 석탄가격의 폭등하고 가격이 지속적으로 상승하여 제조를 포기하는 기업이 증가하고 있다.(2021년 1월 대비 9월 가격은 179% 상승)

따라서 국내 기업들이 기존의 수급을 하던 제조사의 조업 중단에 대한 예측이 불확실하다. 2020년부터 시작된 해상물류 대란으로 해상운송비용도 증가했다.(상하이 컨테이너 운임지수(SCFI) 1년동안 3배 폭등)

활성탄의 기초 원료인 석탄의 가격폭등과 물류비용 증가,중국정부의 제조사 가동중단 조치등 복합적인 원인으로 우리나라 활성탄이 완할하게 납품기일을 맞추기는 사실상 어려워졌다.

더구나 우리나라는 겨울철에 집중적으로 활성탄을 구매하는데 이는 중국에서도 석탄원료가 난방등으로 인해 집중적으로 사용되는 기간과 겹쳐져 활성탄 수급이 어렵고 가격도 상승하게 된다.

중국의 석탄 국영기업은 원료를 통제하고 있으며 수출보다는 내수물량의 조절 역할을 하고 있다. 이에 국내에서는 활성탄에 대한 연중 상시 보관할 수 있는 방안이 마련되어야 하고 활성탄 재생사용을 본격화 하여야 하며 이를 위해 재생활성탄 품질기준이 조속히 마련되어야 한다.

지자체가 개별적으로 하고 있는 활성탄 구매사양을 정밀하게 점검하고 활성탄 공급선의 다변화가 필요하다. 전문연구기관에서는 경제성 분석과 활성탄 유통망에 대한 현장 검증과 리스크 방지를 위한 대안 마련이 필요하다.

현재의 재생활성탄 공정을 직접운영하는 부산과 대구시의 연간 운영비와 제조사 민간기업들에게 위탁 운영하는 운영비에 대한 검증과 평가도 필요하다.

현재 수자원공사,서울시등이 설정한 요오드흡착력등 규격에 대한 과학적인 진단을 통해 설정하는 것이 바람직하다.

합리적이고 현실적인 융통성있는 품질기준과 유통체계, 대용량 보관시스템에 대한 투자등이 시급하다.

활성탄 구매 허점 많아 전국 활성탄 품질 제각각

                                류동춘(EPL환경주식회사 부사장, 전 부산시 수질연구소장)

국내 활성탄 중국산보다 미국, 일본제품으로 연구

활성탄 30여년 넘었지만 환경부 용역한번 없었다.

재생운전 전문인력도 사라져 인적재원 마련해야

국내 활성탄 수처리 규격은 14항목이 설정되어 있다. 하지만 요오드흡착력등 중요한 항목에서 지자체마다 자가규격을 설정할 수 있게 하여 사실상 전국 정수장에 납품되는 활성탄의 품질이 균등하다고 볼 수 없다.

요오드흡착력의 경우 부산은 1000mg/g이지만 부산과 가까운 양산은 950mg/g이다. 정수장용은 그나마 안정된 품질을 유지한다지만 하수처리장이나 타 분야에서 사용되는 활성탄과 혼합되는 경우에는 또 다른 문제가 발생될 가능성이 있다.

그동안 우리나라의 활성탄품질관련 연구나 분석은 네덜란드의 Norit제품이나 일본의 Calgon 제품을 가지고 주로 연구했다. 우리나라에서 사용되는 제품과는 현격한 품질차이가 있는 제품들이다. 따라서 연구내용과는 현실적인 괴리가 있다.

지자체장의 권한으로 활성탄 실적제한을 풀어 국내 제조사들보다는 단순한 무역상사들이 대리점형태로 공급하므로서 품질보장도 어렵다. 전국적으로 정수장에 납품되는 활성탄의 품질,생산자,수입자등 유통전반에 대해 실태조사를 실시할 필요가 있다.

일반적으로 공업용 활성탄과 음용수(수처리제)용이 구분되어 있으나 수입과정에서 공업용 활성탄으로 수입하는 경우에 이를 제지하거나 정수장 납품을 제한하기가 어렵다, 수처리용은 반드시 해당지역 보건환경연구원에서 수처리규격에 따른 분석을 해야 하지만 공업용은 분석할 필요가 없이 쉽게 통관이 된다. 이에 공급처가 어디인지조차 제대로 파악하기 어렵다.

제조사들은 요오드흡착률이 낮아도 페수처리장등에 공급할 수 있다.

원산지도 파악되지 않고 활성탄 사용처가 명확하게 구별되지 않은 상황에서 재생활성탄의 관리만 어렵게 되고 그 책임이 관리자에게(담당 공무원) 돌아간다는 점에서 심도있게 개선점을 찾아야 한다.

활성탄사용이 30여년을 넘고 있는데 환경부와 관련기관은 용역한번 없었다.

엔지니어링사는 정수장을 설계할 때에 모든 기본 자료를 칼곤이나 노리트제품을 표준으로 삼아 기존의 설계도 새롭게 개선되어야 한다

재생시 석탄계와 야자계의 혼합과 활용범위등에 대한 체계적 연구도 미흡하다.

활성탄 평가도 법적 사항이 아니어서 책임소재도 없다.

재생활성탄이 정착되려면 활성탄의 유입과정과 유출과정까지 성분등을 포함한 세밀한 조사분석이 필요하다.

부산시의 경우 효율등을 평가해 보면 미국산이나 일본산 제품의 경우 그 효능이 95%정도 유지되지만 중국탄은 85%-90%정도로 차이가 난다,

재생설비 운전경험이 있는 인물들도 대부분 퇴임하여 전문인력이 부족한 현실이다. 전국적으로 활성탄의 수급동향을 파악하여 수량을 예측할 수 있는 국가적 전략수립이 필요하다.

(환경경영신문 www.ionest 박남식전문기자,서정원기자)