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수(水)처리 전문가가 설계, 공급중인 “분뇨 증발농축장치”, ㈜환경정보컨설팅
글쓴이 : 관리자   조회 : 2895   작성일 : 16-01-08 15:50:12   IP : 118.36.12.171  



수(水)처리 전문가가 설계, 공급중인 “분뇨 증발농축장치
지속가능한 축산업을 위해 노력하는 기업, ㈜환경정보컨설팅


  감압증류 방식의 축산분뇨 증발농축장치를 공급중인 ㈜환경정보컨설팅(대표이사 이인선). 축산업에서 좀처럼 해결의 실마리가 보이지 않고 있는 축산분뇨 및 악취 처리 문제를 해결하기 위해 개발된“분뇨 증발농축장치”는 오랜 기간 물 관련 업무에 종사해온 이인선 대표의 땀과 노력의 결정체라 할 수 있다.
  획기적인 기술과 아이디어 장착으로 악취와 분뇨처리 두 마리 토끼를 모두 잡고자 하는 ㈜환경정보컨설팅을 찾았다.






24년간 수(水)처리 업무에 종사 축적된 노하우로 축산분뇨 문제 해결에 발을 들여놓다.

  동국대 화학공학과를 졸업하고 연세대와 중앙대에서 각각 화학공학 석사, 박사를 취득한 이인선 대표.

  환경부 산하 국립환경과학원에서 24년간 근무하면서 수질개선과 관련한 일을 오랫동안 해온 이대표는 분뇨처리 장치를 만들고 있던 금강산업 백덕수 대표가 도움을 요청해오면서, 개발은 이인선대표, 제작은 백덕수 대표가 담당하기로 하고 축산업계에 발을 들여 놓게 됐다.

  금강산업은 낙농 착유기 관련 부품 등의 국산화에 앞장서고 있는 스테인리스 부품 전문 제조업체로, 백덕수 대표는 당시 축산 분뇨처리의 시급성을 간파하고 경제적인‘분뇨 증발농축장비’제작에 몰두하고 있었다.

  이 대표는 백 대표와 함께 수 없는 시도 끝에제품 설계 및 시제품을 완성했다. 기기 제작비만 한대에 1억 이상의 비용이 소요됐지만 4대를 시제품으로 만들어 현장 실험을 마치고, 제주도에서 양돈장을 운영하고 있던 직원의 친척을 어렵게 설득, 농장에 설치하고 가동에 들어갔다.

  “농장에서 실제 적용을 하는 가운데, 최종 처리수가 방류수 기준에 맞지 않게 나오기도 했고, 재질의내구성이 부족해 많은 시행착오를 격어야 했으며, 감압증류 장치에 발생하는 스케일 제거를 위한 기술개발 그리고 증발과정에서 발생하는 거품을 제거하기 위한 기술개발등을 위해 현장 설치 후 4년이란 시간이 필요했다.”
여러 번의 시행착오 끝에 이 대표는 제품개발을 완료했으며, 부식이 잘 될 수 있는 농장 환경에도 수십년을 사용할 수 있도록 일부 원수 유입 유출 파이프를 제외하고 모든 증발농축장치와 바닥 프레임까지제품의 재질을 스테인리스로 교체하게 됐다.



밀폐형 장치 내 3-4백 개의 스테인리스 파이프에서 증발농축, 최종 농축액비는 액비화, 최종 처리수는 청소수 이용 또는 방류!

  오랜 연구 끝에 탄생한 ‘분뇨 증발농축장치’는 슬러리 조에서 수집된 분뇨가 저장탱크에서 고액원심분리기를 통해 1차로 고형 퇴비를 분리하고 남은 액상분뇨를 장치에 유입시켜 증발농축 처리한다.

  감압 설비가 장착된 농축장치 내 여러 개의 파이프가 들어가 있는 증발기를 액상 분뇨가 순환하면서 증기를 발생시키고, 이를 응축, 분리하면 결과적으로 최종 처리수와 농축액이 나오게 된다. 농축액은 유입되는 분뇨의 10~20% 정도가 나오는데, 부피가 80% 이상 축소되기 때문에 작은 용량의 액비화 탱크로도 처리가 가능한 장점이 있다.

   감압 설비(음압 설비)란 압력을 일정부분 낮춰 끓는점을 높여주는 설비로‘분뇨 증발농축장치’의 핵심 기술이라 할 수 있다. 감압증발장치 내에서 90도 이상 가열해 구제역 등의 병원균들은 살균처리 되지만, 퇴비로서 유효한 성분인 질소, 인산, 칼리 등은 원래의 분뇨에 있던 양이 그대로 농축액에 남아 양질의 비료 생산이 가능하다는 것이 이 대
표의 설명이다.

  또한 최종 방류수로 나오는 맑은 물은 유기물, 중금속, 질산염, 색도물질 등이 팔당상수원수역권 등 특별대책지역 내에서 방류할 수 있는 방류수 기준에 적합해 방류하거나, 농장내 청소수 등으로 사용할 수 있다. “원 분뇨의 15% 가량 발생하는 농축분뇨는 액비화 처리를 하고, 최종 처리수는 농장의 청소수 등으로 사용할 경우, 농장내 액비량이 80% 정도 줄어들어 농장에서 발생되는 악취량이 비례적으로 줄어든다. 또한 발생되는 분뇨를 농장에서 바로 처리할 수 있으므로 농장내 슬러리 양을 줄이는 한편, 처리수의 돈사내 순환 사용으로 악취가 절반 수준으로 저감될 것으로 기대하고 있다.”



톤당 처리비 4~5천원! 밀폐탱크 내에서 열교환 유도, 에너지 재활용!


  ‘분뇨 증발농축장치’에 설비된 감압증류탑의 증발관에서는 낮은 온도에서 끓는데, 소요되는 에너지 또한 적어 1일 12톤 용량의 경우, 제품을 처음 가동할 때 65kw/hr의 전력이 소요되며, 이후에는 증발농축 중 손실된 열을 보충하는 용도로 약 5kw, 감압펌프 동력으로 23kw, 원수, 처리수 배출 펌프 등 총 32kw/hr 정도가 소요된다.

  “감압설비 뿐만 아니라 장치 내 모든 탱크가 완전 밀폐돼 있기 때문에 열 손실이 적어 농가에서 운영 할 때에 비용부담이 거의 없다 할 수 있다. 경유를사용해 1톤의 물을 끓일 경우, 6~7만원 정도가 소요되지만 우리 제품은 전기를 사용하는데도 2천원 정도면 충분히 처리할 수 있다. 나머지 2천원 가량은 약품비로 사용된다.”

  비용 절감에는 자동 세척을 하는 세척장치 또한 한몫을 하고 있다.

  증발관 열교환 면에 스케일이 부착되면 열교환을 방해하므로 주기적으로 제거해 주어야 한다.

  효율적인 제거 기술을 개발하기 위해 이대표는 여러 방법을 실험했으며 만족할 만한 결과를 얻기까지 많은 시행착오와 개발비 그리고 시간이 소요됐다고 한다.

  “분뇨를 가열하여 끓이면 거품이 많이 발생 한다. 이는 물리적 방법을 통하여 해결했으며, 동시에 발생되는 암모니아 등 악취물질의 처리 기술 개발 또한 수많은 시행착오를 거쳐 해결했다. 이 기술은 농장에서 발생되는 악취 물질의 제거에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 실용화 연구를 진행하고있다”고 이 대표는 전한다. 100도라는 온도, 암모니아 등 여러 물질이 혼합되어 있는 상태에서 내구성있는 재질을 찾는 것 또한 쉬운 문제가 아니었다.
  이 문제를 해결하기 위해 스테인리스 재질로 전면 교체하고, 물리적으로 거품을 깨주는 한편 증발관 내를 주기적으로 세척한 결과 열의 순환에 막힘이 없어 처리효율을 높이고 열손실이 줄어들었다는 것. 주기적 세척은 증발속도를 높여 제품의 효율과 내구성을 높이는데도 큰 도움이 되고 있다.



원격 제어, 전자동 시스템 탑재. 스마트폰을 통한 제어, 24시간 A/S 가능!


  분뇨 증발농축장치는 1일 12톤 처리 규모의 경우, 소요면적이 4평 정도 밖에 되지 않고, 분뇨의 출입부터 가열까지 24시간 전자동 시스템을 통해 이뤄진다. 또한 처리 진행 상황을 스마트폰을 통해 살필 수 있으며, 10초 간격으로 (주)환경정보컨설팅 데이터베이스로 진행상황이 전송돼 원격 제어가 가능하다.

  “회사에서 제품의 가동 상황을 항상 살피면서, 제품에 대한 A/S를 전적으로 책임지고 있으니, 농장주는 분뇨처리와 악취 고민을 덜고 생산에만 집중하실 수 있다.”

  사육규모 2,500두 이하는 1일 12톤 용량을 설치하면 처리가 가능한데, 설치비는 생물학적 처리비(공동처리비)의 20~50%밖에 되지 않는 톤당 2천만원, 처리비는 톤당 3~5천원대로 농가에서 자원화 처리시설을 이용할 경우, 2만원대임을 감안하면 농가의 부담이 적은 편이라 할 수 있다.

  “농가에 도움이 돼야겠단 생각으로 마진을 대폭줄여 비용부담을 줄였다”.

  최근 이 대표는 진안군과 MOU를 체결하고“분뇨증발농축장치”를 관내에 납품하기로 했다.

  “3월까지 진안군 관내 양돈장에 제품 4기를 설치하기로 계약했다. 지난해 축산박람회에서 많은 농가들과 시·군 담당자들이 제품에 대한 호감을 보이더니, 결실을 맺는 것 같다.” 진안군에서 지자체 환경개선 사업의 일환으로 제품 설치에 필요한 원심분리기와 약품비(톤당2,500원 가량) 지원을 약속해 설치 예정 농가에서는 기계 가동에 소요되는 전기료인, 톤당 약 2천여원 정도만으로 분뇨처리가 가능해져 반기고 있다고, “현재 증발 농축장치에서 15% 정도의 농축액비가 나오고 있지만 이마저도 완전 퇴비화 할 수 있
는 기술을 개발 중이며, 음압 장치를 활용할 수 있는 기술도 연구 중이다. 곧 제품화할 계획이다.”


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