슬러지자원화 및 음폐수 바이오가스화 살펴
사료 퇴비화, 공정 중 악취 최대 억제 집중
물만 받던 1세대서 3세대 바이오가스시대로
송병억 사장 "주민 소통 상생 미래 사업화"
침출수 총질소 배출허용기준 강화 700억 투자
[환경데일리 김영민 기자]서울시, 인천시, 경기도, 환경부 4자간 협력으로 서울 수도권 생활쓰레기 직매립 금지가 2년 앞으로 다가왔다.
수도권매립지관리공사는 경영 대전환을 위해 공사명칭 변경은 물론, 강하천 녹조발생을 억제하기 위해 기술력 사업 강화하는데 역량을 모으고 있다.
한국환경전문기자협회 소속 기자 16명은 17일 오전 수도권매립지관리공사가 700억 원 예산 투입으로 침출수 총질소(인) 배출허용기준 강화 시행을 앞두고 송병억 사장과의 간담회와 주요시설을 둘려봤다.
공사는 반입쓰레기 매립사업과 발생하는 메탄가스 자원화, 수도권 음폐수를 활용한 바이오가스화, 총 3단계의 슬러지 자원화를 가동중이다.
■ 슬러지자원화 3단계 시설 '척척'
슬러지자원화 3단계 시설은 인천광역시 및 경기도 내에서 발생되는 하수 슬러지를 완벽하게 처리하는 최첨단 시설이다. 공사는 슬러지 안전한 처리는 선진화 된 환경관리 시스템을 기반으로 문제없이 처리중이다.
이런 배경에는 음폐수 해양투기금지에 따른 1996년 런던협약 후속조치로 우리나라는 2011년 2월부터 금지됐다. 하지만 국내는 2013년 1월부터 전면 금지됐다.
그 전까지는 선박에 실려서 동해나 대한 해협 쪽으로 빨리 빠져나가서 물살이 흐른 곳에 그냥 바다에 버렸다.
2008년 12월에 1단계 시설이 준공돼 가동됐고 2012년 1월에 2단계 시설을 완료했다. 8년 뒤 2020년 9월에 슬러지자원화 3단계시설이 가동했다.
3단계 시설 1만2000여 제곱미터 규모에 하루 처리 용량은 768톤이다. 수분이 80%정도 되는 슬러지가 슬러지자원화 시설을 통과하게 되면 수분이 10%로 낮아져 발전소의 연료로 사용할 수 있는 자원이 된다.
공사도 슬러지 건조 처리 과정에서 투입되는 에너지원은 처음에 LNG를 사용했다. 리스크가 컸던 셈이다. 하수 슬러지 자원화 3단계 시설은 연료 비용 절감을 위해 매립지 내에서 발생하는 매립가스 등 사용해 LNG사용으로 대체했다.
하지만 신재생에너지와 여기서 발생하는 바이오가스 일부를 에너지원으로 돌려 사용해 공정비용을 대폭 낮췄다고 설명했다 국비 30%, 지방비는 서울 경기 인천시 지원으로 12년째 정상 가동중이다.
반입량은 2022년 기준 357톤, 2023년은 약 한 396톤 정도로 400톤을 못 미치고 있다.
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| ▲수도권매립지관리공사 폐자원사업부 김태우 차장, 장재용 과장 |
폐자원사업부 김태우 차장, 장재용 과장은 브리핑에서 "폐기되는 하수 슬러지를 재활용 함으로써 국가 폐기물 정책에 부응할 뿐 아니라 경제적인 부가가치를 창출하게 돼 일거양득의 효과를 보고 있다."며 "우리 공사 기술력은 해외 국가에서 벤치마킹할 정도로 우수성을 자랑하고 있다."고 말했다.
특히 "처음 들어온 하수 슬러지 수분을 10%까지 낮춰 발전소 연료로 사용하기에 적합한 알갱이 형태의 건조물로 재탄생하게 된다."며 "2차까지 건조된 슬러지는 다시 뭉쳐지지 않으며 밀폐형 구조로 건조 과정에서 발생하는 악취는 외부로 유출되지 않고 유해가스 역시 저감시키는 기술력을 자원화로 내놓는다."고 밝혔다.
여기서 최종 방류수는 그대로 내보내지 않고 공사 물환경처로 다시 보내서 최종적으로 생물학적 처리를 한 다음에 최종 방류한다.
공사의 고민은 여기서 깊어졌다. 24년 7월1일부터 침출수 중 총질소 배출허용기준 강화 시행으로 200㎎/L를 3분의 1 수준인 60㎎/L 이하로 낮춰야 한다. 모든 공정은 자동 운전되고 24시간 중앙제어실에서 감시 운영되고 있다.
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| ▲슬러지 건조기가 회전하면서 24시간 돌아가고 있다. |
■ 수도권 광역 음폐수 바이오 가스화 시설
음폐수 바이오 가스화 시설은 음식물폐기물 처리 과정에서 발생되는 폐수를 생물학적으로 처리하고 여기서 발생되는 바이오가스를 포집 및 정제해 발전연료로 활용하기 위한 시설이다.
서울, 경기도, 인천시에서 음식물 쓰레기 처리시에 발생하는 폐수만 모아 수도권 광역 음폐수 바이오 가스화 시설에서 처리하고 있다. 2013년 8월에 준공됐다. 현재 서울 200톤, 경기 200톤, 인천 100톤의 할당량을 부여해 반입 받고 하루 총 500톤의 음폐수를 처리중이다.
반입 된 음폐수는 드럼스크린으로 일부 섞여 있는 고형물을 걸러 낸 후에 저장조에 저장하게 된다. 이어 혐기성 소화설비로 넘어가 산발효조, 메탄발효조, 바이오가스저장조의 3단계의 과정을 거치게 된다. 산발효조는 고분자 물질을 저분자 물질로 쪼개주는 역할을 하며 우리 몸으로 치면 입에서 음식물을 씹어주는 역할과 유사하다.
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| ▲환경전문기자들이 시설 내부를 둘려보고 있다. |
산발효조를 거친 음폐수는 메탄발효조로 이송되고 여기에서 24~25일 동안 머물면서 가스를 생성하게 된다. 산발효조에서 생성된 가스는 바이오가스저장조를 거쳐 제습기와 탈황기에서 수분과 황이 제거된다. 이 때 비로소 에너지원으로 사용할 수 있는 메탄가스가 완성된다.
남은 음폐수는 호기성반응조에서 고형물이 응집되는데 고형물을 탈수설비에서 탈수를 시킨 후 침출수 처리시설로 보내 침출수와 같이 처리된다. 문제는 악취다. 처리 과정에서 세라믹설비를 800℃까지 가열해 악취를 포집 열분해한다.
음폐수사업부 임지훈 선임차장은 "바이오가스 생산은 약 한 2만 9000루배 정도 생산되고 있다."며 "LNG 대체 비용으로 따지면 기존에 슬러지 건조시설에서 썼던 LNG 대체 비용인 2021년에 약 27억 원 정도됐고 특히 온실가스 저감 비용까지 환산하면 약 2억 원 정도, 연간 29억 원 정도 경제 효과를 냈다."고 설명했다.
■ 침출수 총질소 배출허용기준 강화 시행
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| ▲슬러지가 자원화로 나온 최종 결과물 |
앞서 언급했듯이 3개월 뒤 7월 1일 부터 침출수 배출허용기준이 강화된다. 현재는 200mg/L이하 이지만 7월 1일부터는 60mg/L 이하로 관리 해야 한다. 현재 침출수 총질소 배출을 100~153mg/L 수준이다.
공사의 운명이 달려다고 해도 과언이 아니다.
2021년 4월 법 개정이후 질소처리시설 보완을 추진 중이지만 절대 공사기간 부족으로 2027년 6월로 예정된 시설보완 전까지 법 기준 준수를 위한 별도 공정개선등을 추진할 예정이다. 24년 7월부터 질소 처리시설 보완이 완료 될 때까지 음폐수 및 하수슬러지 등 고농도 폐수 유입을 조정하고 생물학적 처리 공정 효율을 극대화 시켜 단기적으로 법적 기준을 맞추겠다는 로드맵이다.
공정운영부 김정수 부장은 "용역, 예산등에 대한 3개 서울시, 인천시, 경기도 협의, 질소처리시설 보완 타당성 조사 및 기본계획 수립 용역, 국토부의 대형공사 입찰방법 심의 등의 행정절차를 밟는 시간이 소요돼 대응이 늦었다."고 말했다.
폐지물을 소중한 자원화, 에너지원으로 바꾸는 수도권매립지관리공사는 몇 년 동안 갈등이 식지 않았다.
인천시는 수도권매립지 전체를 시 지방공기업으로 품을려고 계획했다. 하지만, 공사 노조와 인천서구 주민, 환경시민단체는 강력하게 반대하고 있다.
서울 수도권에서 배출되는 폐기물을 공공재인 지자체에서 관리하는데 벅차다는 것이 공론이다. 특히 22대 총선에서 야당 후보들이 당선되면서 인천시에서 계획은 물거품이 될 수 밖에 없게 됐다.
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| ▲음폐수사업부 임지훈 선임차장 |
하수슬러지나 음폐수처리 과정에서 나온 부산물은 최소화하고 복합악취 역시 줄이는데 목적이 시설의 첨단 기준이 되고 있다.
공사는 법적으로 복합 악취를 300배 이내로 나가게 돼 있지만 기준치를 뚝 떨어뜨려서 배출하고 있다.
가동 시설을 둘려본 현장에서 지자체 자원회수시설에서 배출되는 악취 정도보다 월등하게 낮게 나타났다.
공사 임지훈 선임차장은 기자 브리핑에서 "복합 악취 기준은 좋은 냄새든 나쁜 냄새든 냄새가 나면 무조건 악취로 잡힌다."며 "인간의 후각으로 맡을 수 있는 어떤 냄새는 모두 다 악취로 잡히기 때문에 우리 공사는 우리한테 혐오감을 주는 것만 잡히는 게 아니라 주변에서 나는 좋은 냄새도 다 포함돼 있는 만큼 그렇게 생각을 해주면 좋겠다."고 설명했다.
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| ▲공정운영부 김정수 부장 |
환경부는 통합바이오가스법 실행으로 음폐수나 슬러지를 배출하는 지자체는 바이오가스를 생성해야 되는 법적 규정이 부여받게 돼있다. 하지만 톤당 얼마를 처리 규정은 확정이 안된 상태다. 환경부는 늦어도 25년 1월에 최종 시행할 것으로 전해지고 있다.
수도권매립지관리공사는 통합 바이오가스화 시설가 대세임을 감안해, 공사명칭을 바꿀 것으로 보인다. 즉 현재 시설은 1세대 시설인 물만 받는 시설에서 2세대인 사료화나 퇴비화로 걸쳐, 3세대인 에너지원 생산을 바이오가스로 흘러가고 있다.
서울 수도권 중앙 소재지를 둔 환경전문기자들로 구성된 한국환경전문기자협회는1995년 10월 창립해 29년간 환경 및 에너지, 경제 등 환경산업발전과 환경정책, 기후문제, 환경교육, 폐기물자원, 재생에너지 방향에 선도적인 언론사명으로 뛰고 있다. 현재 18개 언론사가 참여한 언론단체다.
