두부폐수 처리정보와 두부제조산업의 성장

안녕하세요, 에이알케이 전소희 매니저입니다. 오늘은 두부폐수에 대해 정보를 공유하고자 합니다.

먼저, 두부산업에 대해 짧막하게 논해보자면, 두부는 전세계적으로 웰빙푸드로 각광받으며 연평균 10.8%의 성장세를 달리고 있습니다. 특히, 유럽과 미국의 소비량이 많이 늘었습니다.

최근, CJ제일제당의 비비고 만두가 미국에서 대히트를 치고 대한민국의 중소기업 냉동김밥이 품귀현상을 겪는 일을 보셨을겁니다.

이처럼 더이상 아시아의 음식들은 더이상 아시아만의 음식이 아니며 미국과 유럽에도 전파되어 일상화 음식이 되어가는 실정이며, 비건열풍이 불어 웰빙푸드의 역할과 초고도비만으로의 탈출을 시도하는 미국과 캐나다의 그림에 두부 또한 그 중심에 있습니다.

다음은 상기 보고서에 의한 두부시장의 리서치 조사의 요약입니다.

• 2022년 최대 두비 소비대륙 : 유럽
• 북미지역 : 전세계적으로 두번째로 큰 두부 소비국 / 식물성 단백질에 대한 투자 계속과 비건족 증가
• 주요 시장 점유 기업

1. 하우스푸드그룹
2. 깃코만
3. 모리나가 유업
4. 풀무원
5. 비타소이

우리나라의 경우 풀무원과 CJ제일제당이 미국 생산시설을 늘리며 전세계적인 K-푸드 열풍을 선도하며 비비고와 같은 브랜드 외에도 두부 또한 다양한 조리법과 제품으로 사랑을 받고 있습니다.

풀무원의 경우 미국내 두부생산라인에서 월 생산량을 2배로 늘렸다는데서 서양식문화에서 아직은 생소한 두부가 수요가 늘고 있음을 반증합니다.

콩은 식품반도체라 불릴 만큼 매우 값진 재료로 상기 시장 조사보고서에 따른 미래 주요식품원으로써의 가치는 식물성 단백질 + 비건의 일상화로 더욱 빛날것이라고 전망받습니다.

최근들어, 1인 가구가 늘어나면서 밥의 양은 줄이며 탄수화물보다는 단백질을 섭취하려는 웰빙푸드가 대세로 되며, 두부조리를 소개하는 레시피들이 유튜브에서도 인기를 얻고 있는것은 쉽게 미디어에서 접할 정도입니다.

보다 상세한 두부시장의 리서치 자료는 <여기>에서 열람가능합니다.

이에 우리는 두부폐수에 대한 간략한 정보를 알아보고자 합니다.

두부 제조 공정에서 배출되는 폐수는 독성물질은 없으나 단백질(BOD성분)이 주요 요소입니다.

때문에 두부폐수 = 고농도 유기계 폐수이며, 무단방류시 썩는 냄새를 심하게 내 주민들의 반발을 사게 됩니다.
두부제조시 응고제에는 무기계와 유기계가 사용되며 무기계로는 ‘간수’가 있습니다. 간수의 주성분은 염화마그네슘으로 콩 단백질을 응고시켜 두부를 만들게 되기에 적절한 처리가 필요합니다.

순물의 경우, 두부에 압력을 가했을 때 나오는 물로 영양성분이 포함된 물이자 여성호르몬에 도움이 되는 성분을 지니고 있습니다.

하지만, 이런 영향성분으로 인해 폐수에 곰팡이가 피기도 하여 각종 민원사고가 많은 부분이기에 반드시 관련 환경법령을 숙지하고 폐수처리를 해야 합니다.

물환경보전법 시행규칙 제6조 및 별표4
출처 : https://www.law.go.kr/법령별표서식/(물환경보전법 시행규칙,20240101,별표4)

1. 폐수배출시설 적용기준
가. 생략
2) 생략
가) 1일 최대 폐수량이 20세제곱미터 이하로서 광유류(석유 등 광물성 원료로부터 얻어진 기름)가 포함되지 아니한 폐수를 하수도법 제2조제9호 및 제13호에 따른 공공하수처리시설 및 개인하수처리시설로 유입하는 경우

나. 가목에서 1일 최대 폐수량은 연중 폐수가 가장 많이 발생되는 날을 기준으로 사업장의 모든 시설에서 배출되는 폐수를 합산하여 산정하고, 위탁처리ㆍ재이용하거나, 폐수배출공정 중의 방지시설에서 처리되는 폐수를 모두 포함하여 산정하되, 다음의 경우에는 예외로 한다. 
1) 두부 및 떡 제조시설에서 발생되는 폐수를 하수도법 제2조제9호 및 제13호에 따른 공공하수처리시설 및 개인하수처리시설로 유입시키는 경우에는 두부 및 떡 제품을 식히거나, 담근 폐수를 1일 최대 폐수량에서 제외한다.

• 스크리닝: 큰 고형물을 제거합니다.
• 균등화: 폐수의 성상을 균일하게 만듭니다.
• 응집/응결: 화학약품을 첨가하여 작은 입자들을 뭉치게 합니다.
• 부상분리: 기포를 이용해 부유물질을 제거합니다.
• 생물학적 처리: 미생물을 이용해 유기물을 분해합니다.
• 침전: 고형물을 가라앉힙니다.
• 여과: 남은 부유물질을 제거합니다.
• 방류: 처리된 물을 방류합니다.

※ 에이알케이 스크류프레스 : 보기

제지 자원재순환의 가치 – 무림피앤피,한솔제지,전주페이퍼의 사례

에이알케이의 환경매거진, 1편 이차전지에 이은 2편으로 펄프폐수의 처리와 자원재순환 vol.2로 흑액과 자원재순환에 관해 기재합니다.

vol.1 > 제지/펄프폐수처리, 나노셀루로우스와 바이오항공유까지
현재글 vol.2 > 국내 제지/펄프업체 한솔제지와 무림P&P 및 해외의 자원재순환 사례
vol.3 > 제지/펄프 흑액관련 해외 연구활동(가제)
vol4. > 국내 제지폐수 관련 환경설비 시공기업 및 위탁업체 소개(가제)

먼저, 지난시간에 이어 폐수처리 공정에 대해 논했으나 리마인드차 흑액에 대해 간략하게 알아보자면.

흑액(Black liquor)은 제지 공정에서 발생하는 부산물로, 목재 펄프화 과정 중에 생성됩니다. 흑액에는 리그닌(lignin), 헤미셀룰로스, 유기산, 무기물 등이 포함되어 있습니다. 리그닌은 목재 세포벽에서 셀룰로오스를 결합하고 구조적 강도를 제공하는 주요 성분으로, 펄프화 과정에서 셀룰로오스를 분리할 때 흑액에 녹아 들어가게 됩니다.

따라서, 흑액에 리그닌이 포함되어 있지만, 흑액 자체가 리그닌은 아니며, 여러 성분이 섞여 있는 혼합물입니다.

‘제지/펄퍼는 1톤을 생산하기위에 물100톤을 소비하는 산업’이라는 말이 있듯, 에너지와 물소비가 많아 온실가스 발생이 많은 분야이나 폐수-폐열의 재활용이 50%이상으로 발전한 분야라고도 말씀드렸습니다.

이에 구체적인 사례가 무엇인지 알아보고자 합니다.

국내 펄프산업의 자원재순환 사례

※ 상기 이미지는 AI로 연출된 사진으로 제지/펄프기업과는 무관함을 밝힙니다.

무림피앤피(무림P&P)의 흑액 자원재순환과 신소재 성과

1.울산공장에서의 흑액활용 바이오매스 연료 – 공장의 전기생산은 어떻게?

무림피앤피의 공정은 펄프-제지의 일관화 공정으로 알려져 있습니다. 앞선 vol.1의 다양한 펄프제조 공정에서 ‘표백화학공정’을 사용하는 기업으로 목재칩을 사용하며 흑액을 배출하고 이를 재활용하는 기업입니다.

재생용지는 각종 재생이 가능한 식품용기를 재활용하기에 목재칩을 건조-화학공정을 거치지 않으나 목재칩으로 부터 가공하는 펄프공정은 제조방식이 기업마다 상이하나 무림피앤피는 공정상 목재칩을 건조하고 표백하기에 여기에 사용되는 LNC등의 오일 에너지원을 소모하지 않습니다.

2.무림피앤피의 자원재순환 데이터 지표

무림피앤피의 연간 85만톤의 목재칩 원료로 사용하며 절반가령인 45만톤을 천연펄프로 생산합니다.

그렇다면 흑액은 얼마나 나올까요? 75만톤 가량이며 이 흑액을 활용해 스팀은 83%인 62.2톤 / 17%인 12.7톤은 전기로 자원재순환 합니다. 이로 인한 낭비제거 비용은 1,680억이라고 합니다.

즉, 목재칩을 펄프로 가공할 때 분리되는 흑액의 리그닌과 셀룰로우스를 분리하고 소각될 수 있는 흑액성분 자체를 다시 보일러로 재활용하기에 오일이나 가스등의 원료구매비용이 현저하게 낮아지기에 자원재순환을 하고 있는 것 입니다.

이는 약87만톤의 온실가스 저감효과를 가져온다고 합니다.

vol.1에서 말한 리그닌 분리를 하는 최종적인 목적은 종이의 실제 원료인 셀룰로우스를 추출가공함에 있다고 설명드렸으며, 전세계적으로 수년전부터 R&D 연구가 활발한 나노산업과 연관되어 ‘나노셀루로우스’가 큰 신소재로 주목받고 있다고도 말씀드렸습니다.

무림피앤피의 신소재 R&D성과로 태어난 신제품들

1.나노셀룰로우스(CNF) : 코스메틱,필름,우주산업 등 다양한 분야의 가능성이 있는 나노분야 제품

2.CellRimⓇ : 목재+플라스틱의 생분해성 친환경 플라스틱
Wood Particle(WP:톱밥부산물 가공) + Pulp Flake(셀룰로우스 마켓펄프를 파우더로 가공)

이처럼 무림피엔피는 흑액의 자원재순환에서 외국의 제지기업들의 기술력에 밀리지 않을 정도의 에너지 자원재순환 기술과 신소재분야의 R&D성과로 태어난 다양한 제품들이 존재하는 환경선도에 앞장서는 기업입니다.

출처 : https://www.moorim.co.kr:13002/product/nano.php?conarea

한솔제지는 한솔그룹 산하의 계열사로, 한솔은 환경사업본부에 환경엔지니어링 EPC사업과 케미컬과 IT, 유통까지 총망라하는 기업입니다. 때문에, 자원재순환에 있어서 환경기업으로써의 다양한 높은 기술력 수준을 가지고 있습니다.

한솔제지 또한 자원재순환을 일상화하고 에너지로 자원재순환을 하고 있습니다. 한솔은 ‘한솔홈데코’라는 사업을 하는 1000대 기업에 속하는 인테리어 자재 제조를 하고 있으며, 이때 가구로 인한 폐목재가 발생합니다. 뿐만 아니라, 각종 플랜트사업을 통해 다양한 방면으로 제지산업에서의 ESG를 추구하는 기업으로, 프랑스에 본거지를둔 EcoVadis에게 골드등급을 수여 받았습니다.

EcoVadis는 글로벌 클라우드 기반 SaaS 플랫폼을 통해 기업의 총체적 지속가능성 평가 서비스를 제공합니다. 평가는 환경, 노동 및 인권, 윤리, 지속가능한 조달의 영향을 포함한 광범위한 비금융 관리 시스템을 대상으로 합니다. 각 기업은 자사의 규모, 위치 및 산업과 관련된 중요한 이슈에 대해 평가를 받습니다.

또한, 능률협회 주관의 평가에서 ‘가장 존경받는 기업’으로 선정되기도 해 한솔제지는 경영에서의 환경을 얼마나 중요하게 생각하는지 살펴볼 수 있습니다.

한솔제지의 제지관련 자원순환사례는 아래와 같습니다.

1. 데코홈의 폐목재를 자원재순환해 에너지를 충당하며 이는 약 59억원의 절감효과를 나타낸다고 합니다.
2. B2B고객들인 여러 고객사의 재생용지를 수거하는 ‘CO-ECO’ 업무협약을 통해 다양한 자원재순환 사업을 진행합니다. 멸균팩을 재활용 해 백판지 원료사용, 플라스틱 팔레트 원료 사용이 대표적입니다.
3. 한솔ME는 물산업 폐수처리 플랜트를 EPC하며 다양한 기술력을 보유했습니다.

한솔제지는 환경플랜트 EPC능력과 화학기술력 등을 보유한 기술기업이기도 하지만, 무엇보다 한솔제지는 지자체-B2B업무협약-민간과 함께 자원재순환을 실시하는 가장 적극적인 기업입니다. 이들과 함께하는 기업들은 수도 없이 많아 실천하는 자원재순환에 있어 적극적인 모습으로 많은 찬사를 받고 있습니다.

한솔제지의 주요 친환경 제품과 신소재

1. 테라바스 : ‘자연을 담는 용기’라는 제품. 플라스틱 계열의 PE(폴리에틸렌) 코팅을 대체하는 수용성 코팅액을 적용
2. 듀라클 : 나노셀룰로우스 제품. 코스메틱,의료,스포츠,자동차,화학 등에 적용

가상 친환경전시관 https://www.hansolexhibition.com/

전주페이퍼의 친환 바이오가스 발전

전주페이퍼는 앞선 기업들과 마찬가지로 1965에 세한제지로 시작한 유서깊은 기업이며 현재는 세아그룹에 편입되었습니다.

전주페이퍼는 폐수처리 설비에서 바이오가스 발전을 실천하는 기업으로 공식홈페이지에서 설명하는 내용은 아래와 같습니다. vol.1에서 설명한것 처럼 펄프제조공정은 탈황이 들어가며 이에 탈황시설이 필요하며 스팀과 전력에 재사용하는 자원순환을 실시합니다.

폐수처리 공정에 친환경 신기술 적용을 통한 폐수정화 및 바이오가스 발전 (Biogas 활용과 친환경 전력생산)

원료생산 설비에서 발생된 폐수를 자연 생태계에 서식하는 혐기성 미생물을 이용하여 친환경 폐수처리를 실시하고, 폐수처리 공정에서 발생한 바이오가스(메탄)를 이용 전력을 생산함으로써 세계적인 저탄소 녹색성장 및 기후변화 정책에 적극 동참하고 있습니다.                

기존 폐수처리 생물학적 방법은 호기성 미생물로 분해시키는데, 기존 공정에 친환경 신기술(혐기성 미생물 처리) 공정을 추가하여 바이오가스(메탄=LNG) 발생 및 바이오가스 발전설비를 통해 친환경 전력을 판매하고 신재생에너지 인증서(REC)를 부여받고 있습니다.        

출처: 전주페이퍼 https://jeonjupaper.com/productionprocess

전주페이퍼의 환경인증

제지업계 최초, 전북지역 최초 녹색기업 지정

딜레마와 극복노력

제지펄프 산업은 B2C의 성향보다 전통적인 B2B사업에 가깝습니다.

vol.1에서의 설명처럼 사무용 종이는 디지털 전환으로 인한 폭발적으로 줄어왔습니다. 반면, 코로나로 인한 비대면 e-Commerce의 성행과 식음료 프랜차이즈에서의 친환경 정책으로 인한 재생가능한 종이의 고급화 등으로 제지기업들은 B2B에 있어서 친환경기술을 앞세워 고도화 전략을 수행합니다.

제지산업 자체가 소비되는 제지, 소모되는 제지를 만드는 것이기에 전세계적으로 제지-펄프 기업들의 매출이나 영업이익은 흔들려 왔으나, 이젠 B2B도 신경쓰는 추세입니다.

고객들에게 환경친화적인 기업으로 거듭나는 브랜드 마케팅, 그리고 기술적으론 에너지소모가 많은 분야의 한계점을 극복하기 위한 플랜트 설비에서의 흑액과 자가발전 설비를 통한 스팀-전력 재사용이 있습니다.

그리고 아직은 기술개발을 통한 상용화와 원가절감, 대량생산과 응용분야의 확대를 꾀하는 ‘나노셀룰로우스’에 대한 여러가지 가치발견에 대한 숙제 같은 것들이 있습니다.

앞서 설명한 국내의 기업들의 사례에서 보듯, 높은 수준의 환경기술력과 플랜트사업, 발전설비에 대한 고도화 기술력을 갖춘것은 그만큼 대한민국의 제지-펄프 산업의 수준은 ‘경지’에 올랐다고 평해도 될 정도입니다.

폐수재활용과 흑액재활용을 통한 국내 제지펄프 제조기업들의 자원재순환 활동과 환경보호활동, 지역사회공헌 활동에 깊은 감사를 드리는 바 입니다.

연재시리즈

vol1. 펄프폐수 처리 정보와 나노 셀룰로우스 보기

펄프폐수의 처리가 중요한 이유

안녕하세요, 에이알케이 전소희 매니저입니다. 리튬-이차전지 연재 콘텐츠에 이어 오늘은 플라스틱 대체부터 나노셀룰로우스라는 전세계적 R&D 배틀을 이어가는 제지산업에 대해 연재합니다.

폐수처리 정보를 시작으로 리그닌과 흑액의 자원재순환 사례까지 연재를 다루려 합니다. 다음 구성으로 연재를 이어갈 예정이오니 많은 관심 부탁드립니다.

vol.1 > 제지/펄프폐수처리, 나노셀루로우스와 바이오항공유까지
vol.2 > 국내 제지/펄프업체 한솔제지와 무림P&P 및 해외의 자원재순환 사례(가제)
vol.3 > 제지/펄프 흑액관련 해외 연구활동(가제)
vol4. > 국내 제지폐수 관련 환경설비 시공기업 및 위탁업체 소개(가제)

펄프제조 프로세스와 펄프폐수 발생 공정

주요 처리방식

응집침전, 가압부상, 활성 슬러지법 등이 사용됩니다.

제지펄프 생산은 리그닌 분리시 흑액이 발생하며 BOD가 너무 높아 대중적이고 일반적인 수처리 방식으론 처리가 안됩니다. 기존에 흑액을 모아 연료 사용 혹은 나일론 원료 등의 산업에 자원재순환을 했지만 최근엔 다양한 연구개발로 점차 흑액의 자원재순환 가치가 높아지고 있습니다.

아래는 현탁물이 가라앉기 쉬운 경우에 해당하는 가장 일반적인 제지펄프폐수의 처리방식으로 응집침전 혹은 가압부상과 유기물 처리를 위한 생물처리를 조합하는 방식입니다.

가압부상조의 경우 황산알루미늄/폴리염화알루미늄으로 pH를 8정도 가량으로 맞춘후 부상 플록을 슬러지탱크에 보낸 후 폭기조에서 생물처리를 하게 됩니다.

‘종이1톤을 생산하는데 물100톤이 필요하다’ 라는 말을 들어보셨나요? A4로만 생각하시던 제지 및 펄프 제품은 우리 생활속에서 플라스틱만큼이나 아주 쉽게 만날 수 있습니다. 플라스틱은 일반적으로 ‘생분해성’의 기술까지 나왔지만 미세플라스틱의 환경영향학적, 생체에 미치는 영향은 아직 상대적으로 덜 알려졌고 나무가 주는 이미지에 비해 환경에 좋지 않다는 인식이 지배적입니다.

우리가 아는 제지-펄프 산업은 많은 양의 물과 열에너지를 사용하며, 폐열-폐액을 자원순환함에 있어 그 효율은 상당수준으로 올라와 있고 더 나아가 나무의 단단함을 유지시켜주는 리그닌과 제지펄프에 실제적으로 쓰일 셀룰로우스를 분리하는 과정에서 발생하는 흑액 또한 소각연료로 쓰며 분리된 리그닌 또한 전세계적으로 이를 자원재순환해 새로운 바이오연료를 생산하는 연구개발과 ‘나노셀룰로우스’를 얻으려는 기술을 연구중입니다. 때문에 나무는 아낌없이 버릴게 하나도 없는 친환경 그자체입니다.

제지펄프의 폐수처리도 굉장히 중요하나, 폐수처리를 넘어선 자원재순환에 있어 가장 주목받는 것은 리그닌과 셀룰로우스 보다 나노셀룰로오스 기술력 육성입니다.

나노셀룰로우스를 세계적인 기술을 선도하는 나라는 캐나다, 일본과 핀란드, 노르웨이 등 이며, 이들은 제조 기술과 연구 개발(R&D)에서 앞서고 있습니다. 주요 기업으로는 캐나다의 Kruger Inc., 일본의 Nippon Paper Group, 노르웨이의 보레가르드, 영국의 Fiberlean Technologies 등이 있습니다. 캐나다는 나노셀룰로스 기술 분야에서 글로벌 리더로 자리 잡고 있으며, 다양한 응용 분야에서의 활용이 증가하고 있습니다.

대한민국 또한 무림피앤피가 뛰어난 기술력을 보유하고 있습니다.

따라서, 이 연재시리즈는 1편은 제지-펄프 폐수처리로 시작하나 나아가 국내의 자랑스러운 제지펄프 제조사들의 자원재순환적 노력과 나노셀룰로우스 관련 인사이트를 제공해 환경적인 talk를 여러분들과 나눔에 있습니다.

먼저,국내 주요 제지,펄프 업체는 백판지 산업의 한솔제지, 깨끗한나라, 한창제지가 인쇄용지 제조는 한솔제지, 무림페이퍼, 무림P&P 등이 있습니다.

세계적인 명품제지 반열에 오른 국내 기업들의 우수한 실적과 더불어 기술력과 경쟁이 심한 업종이기도 합니다. 과거 A4만 떠오르던 시절의 제지가 아닌 이젠 친환경적이며 ESG경영에 크게 한몫하면서도 E-커머스 성장과 더불어 중요한 일상 생활 소비재가 되었습니다.

코로나19 팬데믹 이후, 비대면 유통의 급성장은 우리 사회에 많은 변화를 가져왔습니다. 특히, 온라인 쇼핑 시장과 배송 시스템이 확대되면서 소비자들의 구매 방식이 크게 변화했습니다. 이러한 환경 속에서, 백판지의 수요가 눈에 띄게 증가했습니다. 기존 인쇄용지는 디지털의 1인 1디지털 기계보급으로 전세계적으로 생산량이 줄었지만 택배상자나 감열지 등에 쓰이는 이커머스용 제지시장은 늘었습니다.

백판지는 제과, 제약, 화장품 등 다양한 분야에서 고급 포장재로 사용되며, 제품의 품질을 한층 높여주는 역할을 합니다. 2020년에는 매출이 약 1,895억 원에 달해 전년 대비 6.7% 증가했으며, 2021년에는 2,044억 원으로 7.9% 상승, 2022년에는 2,273억 원으로 11.2%나 증가하며 이렇듯 아낌없는 성장세를 보였습니다. 이는 소비자들이 품질 높은 포장재를 원하게 된 결과로 분석됩니다.

현재 백판지는 환경에 대한 관심이 높아지면서 플라스틱 대체재로서의 역할을 더욱 강조받고 있습니다. 앞으로의 시장 전망은 매우 긍정적이며, 지속 가능한 패키징 솔루션으로 자리잡을 것으로 기대됩니다.

그렇기에 늘상 사용되는 종이,제지,펄프 소비재는 폐수처리에 대한 관심도 중요합니다.

셀룰로오스는 종이와 펄프 제조 과정에서 매우 중요한 역할을 하며, 그 활용도는 산업 전반에 걸쳐 확장되고 있습니다. 셀룰로오스에 대한 이해는 제지 및 펄프 산업을 깊이 있게 이해하는 데 필수적입니다. 아래에서 셀룰로오스의 역할과 사용처에 대해 자세히 설명드리겠습니다.

셀룰로오스의 역할

1. 주성분으로서의 기능
   • 셀룰로오스는 주로 목재 펄프에서 추출되는 고분자 물질로, 종이 및 펄프의 기본 성분입니다. 목재의 주 성분인 셀룰로오스는 종이의 물리적 성질에 직접적인 영향을 미치며, 고품질의 종이를 생산하는 데 기여합니다. 예를 들어, 셀룰로오스의 함량이 높을수록 더 강인하고 질 좋은 펄프가 생산됩니다.
2. 구조적 기여
   • 셀룰로오스는 섬유 형성 물질로, 펄프를 구성하는 세포 구조를 형성합니다. 이 구조는 최종 제품인 종이의 강도, 내구성, 텍스처에 중요한 영향을 미치기 때문에, 제지 공정에서 셀룰로오스를 적절하게 처리하는 것이 매우 중요합니다.
3. 화학적 변형 가능성
   • 셀룰로오스는 다양한 화학 반응을 통해 고유한 특성을 가진 에스터 및 에터 유도체를 생성할 수 있습니다. 이러한 화학적 변형은 셀룰로오스의 활용 범위를 확대하여 식품 포장재, 의약품의 부형제 등 다양한 분야에서 활용될 수 있게 합니다.

사용처

1. 종이 제품
   • 셀룰로오스는 종이, 판지, 카드 스톡의 주요 성분으로 사용됩니다. 이들 제품은 일상생활에서 필수적으로 사용되며, 종이 산업에서 중요한 자원입니다.
2. 섬유 산업
   • 셀룰로오스는 레이온과 같은 섬유로 변환되기도 하며, 이는 면이나 리넨 같은 자연 섬유와 결합하여 사용됩니다. 레이온은 20세기 초부터 사용된 중요한 섬유로, 셀룰로오스를 기반으로 중요한 직물 제품으로 활용됩니다.
3. 고유한 신소재
   • 최근 몇 년 간 나노셀룰로오스와 같은 파생물질이 개발되며 자동차 내장재, 건축 자재, 화장품 등 다양한 산업에서 응용되고 있습니다. 나노셀룰로오스는 생분해 가능하며, 가벼우면서도 강도가 뛰어난 특징 때문에 ‘제2의 탄소섬유’로 불리기도 합니다.
4. 새로운 응용 분야
   • 셀룰로오스는 합성 섬유에 대한 대안으로 주목받고 있으며, 환경 친화적인 제품을 추구하는 소비자 수요 증가에 따라 중요한 자원으로 여겨지고 있습니다. 또한, 의학, 전자제품, 포장 산업 등에서도 사용이 증가하고 있습니다.

목재 > 제지펄프를 생산시 버리는 리그닌은?

버려지는 보물, 리그닌의 화려한 변신! ✨

여러분, 나무의 단단함을 유지하는 비밀, 알고 계신가요? 바로 ‘리그닌’이라는 친구랍니다. 셀룰로오스와 함께 나무의 주성분을 이루는 리그닌은 나무에 단단한 뼈대를 제공하는 중요한 역할을 하죠.

하지만 안타깝게도, 우리가 흔히 쓰는 종이를 만들기 위해서는 이 리그닌을 제거해야만 해요. 셀룰로오스만 쏙 빼내서 부드러운 펄프를 만들어야 종이가 탄생하니까요. 그래서 오랫동안 리그닌은 단순히 버려지는 물질 취급을 받았어요. 복잡한 구조 때문에 활용하기 어려웠거든요. 매년 전 세계적으로 어마어마한 양의 리그닌이 버려지고 있었답니다.

하지만 최근 들어 리그닌에 대한 관심이 높아지면서 놀라운 변화가 일어나고 있어요! 버려지던 물질이 이제는 새로운 가치를 창출하는 보물로 떠오르고 있답니다. 리그닌을 활용해 다양한 제품을 만들려는 연구가 활발하게 진행되고 있고, 실제로 상용화되는 사례도 늘어나고 있어요.

그럼 리그닌으로 어떤 것들을 만들 수 있을까요? 나일론 원료와 바닐린-일산화탄소 등의 연료산업에 활성화 됩니다.

#리그닌 #친환경 #바이오매스 #지속가능한발전 #새로운소재

화학펄프

• 화학펄프 : 목재칩을 리그닌과 셀룰로우스로 분리하기 위해 화학물질을 사용하며 주로 알라리성계 물질은 수산화나트륨과 황화나트륨을 사용해 셀룰로우스를 추출합니다. 때문에 앞서 설명한바와 같이 리그닌 분리를 하기에 리그닌성분 폐수와 황화화합물 폐수가 발생합니다.

기계펄프의 종류와 특징

1. 쇄목 기계펄프 (Grinding Wood Pulp)
   • 특징: 목재를 통째로 사용하고, 강한 압력을 가하여 분쇄하는 방식입니다. 일반적으로 섭씨 70~75도의 온도에서 진행되며, 수율이 약 98.5%로 매우 높습니다. 하지만 리그닌 함량이 높아 종이 품질이 떨어질 수 있습니다.
   • 용도: 주로 신문용지, 저급 잡지, 화장지 및 벽지에 사용됩니다. 불투명도와 두께를 증가시키는 데 효과적이지만 내구성은 낮습니다.
2. 리파이너 펄프 (Refiner Pulp)
   • 특징: 리파이너라는 기계를 사용하여 섬유화하는 과정이며, 높은 전단력이 적용되어 칩을 분쇄합니다. 일반적으로 두 개의 회전하는 원반 간의 좁은 틈(gap)을 통해 칩을 물리적으로 처리합니다.
   • 효율성: 다단계로 연속 운영하는 경우가 많아 의도한 섬유 길이를 조절할 수 있습니다.
3. 압력쇄목 기계펄프 (Pressure Grinding Wood Pulp)
   • 특징: 압력을 가한 후 세척 과정을 거친 목재를 사용하여 펀칭하는 방식입니다.
4. 열쇄목 기계펄프 (Thermal Grinding Wood Pulp)
   • 특징: 약 80도씨의 물과 증기로 열을 가하여 가공하는 방식으로, 펄프의 물리적 성질에 변화를 주어 더욱 효과적인 섬유화를 가능합니다.

폐지 재활용 펄프

버려지는 폐지를 재활용해 만드는 방식으로 물에 담궈 사용하기에 각종 이물질, 인쇄된 잉크, 풀, 금속 스템플러, 유해물질이 포함되어 이것들이 포함된 폐수가 나오며 분리하기 위해 계면활성제와 과산화수소, 폼아미딘,규산나트륨 등이 사용되고 이들이 포함된 폐수가 발생합니다.

제지-펄프의 발생폐수 종류와 주성분은 현탁물, BOD의 유기물, 흑액.
흑액을 소각연료화 시키고, 백액화 시키는 것이 중요.

성격에 따른 대분류

1. 흑액(Black Liquor):
   • 정의: 펄프 과정에서 사용된 화학물질과 리그닌, 기타 유기물의 혼합물인 흑액은 공정 내에서 수집된 폐수입니다. 일반적으로 높은 BOD(생화학적 산소 요구량) 및 COD(화학적 산소 요구량)를 가지고 있습니다.
   • 특징: 흑액은 환경에 유해할 수 있으며, 적절한 처리 없이 방류할 경우 오염 문제가 발생합니다. 이 흑액은 대개 열 에너지를 회수하는 방법으로 재활용되기도 합니다.
2. 가수(Gray Water):
   • 정의: 펄프 제조 공정에서 사용되는 물에서 유기물, 잔여 화학물 등이 포함된 가수는 일반적으로 저급 수질을 가지고 있습니다.
   • 특징: 이 물은 환경에 미치는 영향이 적지만, 여전히 처리가 필요합니다. 펄프 생산과정에서 발생한 가수가 공정 외부로 방류되면, 수질을 저하시키는 원인이 될 수 있습니다.
3. 슬러지(Sludge):
   • 정의: 펄프 수처리 과정에서 침전물로 남는 슬러지는 기계펄프 공정에서 발생합니다. 여기에는 불용성 고형물과 오염물질이 포함되어 있습니다.
   • 특징: 슬러지는 폐기물로 처리해야 하며, 종종 바다나 땅에 버려지면 환경 문제를 유발할 수 있습니다. 이를 처리하여 자원으로 재활용하는 노력도 이루어지고 있습니다.

제지-펄프 폐수의 기타 성분

종이 종류에 따른 추가 성분: 탄산칼슘, 전분, 잉크 잔사, 염료 등
폐지 펄프의 경우 : 프린팅 된 잉크, 사무용 스템플러 등

유제품 폐수처리, 유제품 가공업은 식생활 패턴의 변화를 알려주는 산업

안녕하세요, 에이알케이 전소희 매니저입니다. 대한민국의 식생활 소비패턴에 대해 어떻게 생각하시나요?

대한민국 국민들의 식생활 소비패턴은 과거 흰 쌀밥과 국, 반찬등의 한식 가정식이 떠오르시나요? 지금은 너무나도 많이 변한 식생활 소비패턴은 커피나 유제품 + 베이커리, 고품질 과일과 채소, 패스트 푸드 등이 그 자리를 많이 대체 했습니다. 쌀과 김치의 소비가 줄었으며, 이는 다양한 커피 프랜차이즈의 성행과 유제품 가공업의 성장세를 보면 확인할 수 있습니다.

유제품 가공산업의 성장세와 소비패턴 변화에 따른, 폐수처리 또한 기업에서 고민하고 개선하고 폐수처리 설비에 있어서 효율은 높이고 에너지 소비를 줄이는 투자도 고려해봐야 합니다.

대한민국 유제품 가공산업 브리핑, 식품산업 중 3위

1. 산업 순위: 대한민국 유제품 가공 산업은 식품 및 음료 산업 내에서 중요한 위치를 차지하고 있으며, 식품 가공 산업 내에서 약 3위 정도로 평가됩니다.
2. 업체 수: 2020년 이후 유제품 가공 관련 업체 수는 약 500여 개로 추산되며, 소규모부터 대형 기업까지 다양한 규모의 업체들이 활동 중입니다.
3. 성장세: 2020년 이후 코로나19 팬데믹과 외식 산업의 변화로 인해 유제품의 수요가 일시적으로 증가하였으나, 현재는 안정세를 보여 연평균 성장률(CAGR)은 약 2.5% 정도입니다.
4. 브랜드 수 증감: 유제품 브랜드 수는 근래에 들어 소폭 증가하는 추세를 보이고 있습니다. 새로운 건강 트렌드와 소비자 맞춤형 제품을 내놓는 브랜드가 계속 출현하고 있습니다.
5. 해외 수출액 및 진출 기업: 유제품의 해외 수출액은 2023년 기준 약 1억 달러로, 아시아 및 중동 지역 중심의 수출이 늘어나고 있습니다. 주요 진출 기업으로는 서울우유, 남양유업 등이 있습니다.

구체적 유제품 종류와 증감추이

유제품의 종류, 줄어드는 흰우유 늘어나는 발효유와 아이스크림 소비

• 발효유: 최근 몇 년간 발효유 시장은 큰 성장을 보였습니다. 장 건강을 넘어 미용과 멘탈 케어까지 다양한 기능성을 가지며, 드링킹 요거트, 액상 요구르트, 떠먹는 요거트 등이 주류를 이루고 있습니다. 특히 그릭 요거트와 같은 건강기능성 발효유가 큰 인기를 끌고 있습니다.
• 흰 우유: 전통적으로 많은 소비가 이루어졌으나, 저출산과 유아동 인구 감소의 영향으로 최근 몇 년간 시장 규모가 다소 축소되었습니다.
• 아이스크림: 특히 여름철에 높은 소비량을 보이며, 다양한 형태로 판매되고 있습니다. 유지방 비율과 유고형분 함량에 따라 종류가 나뉘며, 고열량 저영양 식품으로도 잘 알려져 있습니다.
• 요구르트: 요구르트는 일반적으로 우유를 유산균으로 발효시켜 만드는 제품입니다.

이 외에도 다양한 유제품들이 국내 시장에서 판매되고 있고, 소비자들의 건강과 기능성을 고려한 제품들이 특히 주목받고 있는 추세입니다.

유제품시장의 변화 2020년 이후, 저출산 고령화에 따른 고기능, 고영양분의 건강식 추구.

• 2020년: 444만 8,459 톤
• 2021년: 444만 8459 톤 (최고치)
• 2022년: 441만 490 톤 (소폭 감소)
• 2023년: 430만 8350 톤 (약 2% 감소)

이 그래프는 고물가와 저출산, 그리고 외국산 멸균우유의 인기가 국내 우유 소비량 감소에 미치는 영향을 보여줍니다. 추가적으로, 외국산 멸균우유 수입량은 2020년부터 꾸준히 증가하고 있습니다.

대한민국의 2020~2024년 우유 기반 유제품 소비량 변화를 살펴보면, 전통적인 흰 우유 시장은 감소하는 반면, 발효유 시장은 성장하고 있습니다.

2020년 이후로 저출산과 유·아동 인구 감소 등의 영향으로 흰 우유 시장은 위축되었습니다. 2023년 흰 우유 시장 규모는 1조 6591억원으로, 전년 대비 0.5% 감소했습니다. 이에 비해 발효유 시장은 빠르게 성장하고 있습니다. 2023년 발효유 시장 규모는 2조 625억원으로, 전년 대비 2.7% 증가하였으며, 2026년까지 2조 2498억원 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.

발효유 시장의 성장은 다양한 기능성 제품 출시와 건강 트렌드가 주요 요인입니다. 특히, 장 건강, 미용, 멘탈 케어까지 다양한 기능을 가진 발효유 제품들이 인기를 끌며, 관련 시장이 확장되었습니다.

이처럼 국내 유업계는 전통적인 흰 우유 소비 감소를 극복하기 위해 발효유와 같은 차별화된 유제품 시장에 집중하고 있습니다.

유제품 폐수 주요성분

1. 진동식스크린: 유제품 폐수에서 발생 할수 있는 이물질과 고형물, 협착물을 제거(빨대,쓰레기 등)
2. 유량조절조: 생물처리를 위해 설치하며 유제품 제조공장의 특성상 폐수가 단시간에 많이 발생하는 특성을 감안해 평준화를 위해 필요
3. 유수분리조: 지방 유지분을 제거하기 위해 사용
4. 물리적 처리(침전조): 고형물을 가라앉히고 분리하며, 이 단계에서 슬러지가 형성
5. 화학적 처리: 폐수 내 유기물질 농도를 낮추기 위해 산화제나 응집제를 사용
6. 혐기조-폭기조: 생물학적 처리(활성슬러지법)으로 미생물을 이용하여 유기물을 분해, BOD를 절반유지 후 활성슬러지법처리의 호기처리 실시하며 2단으로 구성해 단락 방지
7. 후처리 (여과 및 소독): 완전히 분해되지 않은 유기물과 병원균을 제거, 염소살균 실시
8. 저류조: 침전슬러지,부상유를 저류시켜 탈수전 저장

1. 물환경보전법: 이 법은 수질 오염을 방지하고 수자원을 보호하기 위한 법적 기반을 제공합니다. 유제품 제조업체는 이 법에 따라 폐수 배출 허가를 받아야 하며, 이는 폐수의 유량 및 오염물질 농도에 대한 기준을 포함합니다. 특히, BOD(생물화학적 산소요구량), COD(화학적 산소요구량) 및 SS(부유물질)와 같은 주요 오염물질의 배출 기준을 준수해야 합니다. 위반 시에는 과태료나 행정 처분이 있을 수 있습니다.
2. 식품위생법 및 식품위생법 시행령: 유제품 생산에 있어 위생 관리가 필수적이며, 이 법은 식품의 안전과 품질을 보장하기 위해 제정되었습니다. 식품위생법 시행령은 식품의 제조 과정에서 발생하는 폐수의 관리를 포함하고 있어, 폐수 처리 시스템이 적절하게 운영되도록 요구합니다. 이 법령에 따라, 제조 시설은 HACCP(위험 분석 및 중요 관리점) 시스템을 도입해야 하며, 이는 폐수 관리에도 적용됩니다.
3. 축산물위생관리법: 이 법은 축산물과 관련된 식품의 위생 및 안전 관리를 목적으로 하며, 유제품 생산에 필요한 기준을 설정합니다. 이 법에 따라, 공장 내에서 발생하는 폐수와 고형물의 처리는 위생규정을 충족해야 하며, 폐수의 배출이나 처리를 통해 환경에 해를 끼치지 않도록 하고 있습니다.
4. 폐기물관리법: 이 법은 폐기물의 발생을 줄이고 안전하게 처리하기 위한 규정을 포함합니다. 유제품 제조 과정에서 발생하는 다양한 고형 폐기물과 폐수는 이 법의 적용을 받으며, 처리가 필요한 경우 적절한 방법으로 처리해야 합니다. 이 법으로 인해 유제품 제조업체는 폐수와 고형물을 효율적으로 분리 및 처리하도록 요구받습니다.
5. 온실가스 목표관리 운영 등에 관한 지침: 유제품 공장에서의 폐수 처리 과정에서 발생할 수 있는 온실가스 배출을 관리하기 위한 법입니다. 이 법에 따른 규제는 환경보호와 기후 변화 대응을 위한 필수적인 요소로 고려됩니다. 공장은 온실가스 배출량 감소를 위해 폐수 처리 시스템의 효율성을 높이는 기술 적용이 필요합니다.

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석유폐수 정유폐수 처리 인사이트

안녕하세요, 에이알케이 홍보실 전소희 입니다. 이번 시간엔 석유정유에 대한 폐수처리 인사이트를 공유합니다. 석유산업은 아직은 친환경에너지, 재생에너지의 사용률이 높지 않은 관계로 완전 대체되지 않은 에너지 공급산업입니다.

하지만, 미국에선 셰일시추법이 개발되며 셰일오일이 급부상해 산유생산국 1위를 기록하고 역대 최고의 생산량을 나타내고 있습니다.

원유의 분별 증류를 통한 제품은 휘발유, 항공유, 경유, 등유로 운송 연료의 대부분에 사용됩니다. 기타 플라스틱, 제약, 비료, 살충제, 용제의 많은 화학 제품의 원료로 사용될 수 있습니다.

셰일 유는 주로 난방유, 선박용 연료, 철도 용 목재 방부제 등의 화학 약품으로 사용되며 원유와 달리 화학 제품의 원료로는 그다지 사용되지 않습니다.

반면, 셰일 오일의 고비 점 화합물은 등유, 디젤, 제트 연료 등과 같은 중간 유분을 생산하는 데 사용할 수 있으며 추가적인 열 분해에는 저비점 가솔린을 생산해야합니다.

이처럼 원유/셰일오일 등 ‘기름’으로 우리는 산업계 각 분야와 생활용품의 다양한 곳에 에너지와 제품으로 만나볼 수 있습니다. 아직도 여전히 건재한 오일산업은 폐수에 대한 끊임없는 연구와 처리가 필요한 분야입니다.

석유와 신재생에너지, 그리고 석유는 아직도 필요하다

석유고갈에 대한 두려움 때문에 실제로 중동에선 석유를 대체할 다양한 자원에 대한 투자로 수소산업과 풍력산업, 원자력산업에 대한 투자를 아끼지 않는 실정입니다.

이는 곧 에너지산업이 친환경 쪽으로 바뀌며 탄소저감 산업을 목표로 세계 각국이 RE100같은 공통 규약을 목표로 환경에너지 산업의 새로운 패러다임 전환을 목표로 함을 의미합니다.

그러나 석유는 고갈론에 반대하는 다양한 의견이 존재합니다. 예전부터 과학자들이나 지질자원학자들은 석유가 고갈될꺼라 예상했지만, 의외로 새로운 석유원 발굴과 시추를 해도 줄지 않고 계속 나오는 현상 때문에 예상과는 다른 석유의 매장량과 발견량이 늘어나는 상황에 석유고갈론에 대한 반대의견도 존재하고 있습니다.

중요한것은 탄소저감이라는 목표와 가설이 있기에 대체에너지 생산에 주력을 가하는 것은 중요하고, 마찬가지로 폐수처리에 있어서도 물재활용과 폐수처리시 소비되는 에너지를 줄여 탄소저감에 신경써야 한다는 것입니다.

국내에선 석유,정유에 투자하지 않는 대기업이 없을 정도로 석유산업은 고도의 플랜트 기술만 있다면 수요와 공급면에서 반드시 수요가 생기는 분야기에 우리는 환경기술적인 면에서 석유폐수와 정유폐수에 대한 고도처리 방식과 부산물의 활용에 대해서 관심을 가져야 하겠습니다.

그럼 본론으로 들어가겠습니다.

석유정제의 폐수 종류

석유정제업은 원유를 수입후 수입 된 원유를 정제 해 각 추출물과 부산물로 산업군별 제품으로 가공 된 후 유통되어 사용되게 됩니다.

석유 정제플랜트에서 정제되는 과정에서 폐수는 주로 정제시 폐수이며 다음과 같이 분류됩니다.

1. 석유 정제 공정시 발생 폐수
2. 탱크폐수 – 원유저장탱크, 벨러스트
3. 증기발생기
4. 냉각폐수
5. 기타 – 공장생활폐수(사무실,식당 등)

성격상의 분류는 1,2,3,5번의 공정폐수(프로세스폐수)와 4번 냉각폐수입니다.

석유폐수는 주로 유분이 많은 ‘기름폐수’에 해당하며 석유플랜트만의 시설인 원유 증류시설과 탈염탈황, 세정·세척시설 등에서 발생합니다.

기름폐수는 물에 뜨는 성질 때문에 분리는 쉬운 편이나 그 외의 물질은 가압부상/생물처리/모래여과/활성탄 흡착이 사용됩니다.

도표처럼 총 4가지의 처리공정에서 약13종 이상의 물질과 기름유분이 발생합니다.

석유정제의 폐수 처리공정

1차 유수분리 처리 : API, CPI, PPI 등의 유수분리기

앞서말한 바와 같이 정제공정폐수와 냉각폐수가 발생하는 석유정제 폐수는 API, CPI, PPI의 방식으로 유수(기름과 물)을 분리하는 과정을 거칩니다.

유수분리기는 유분, 팜유가 발생되는 석유정제 시설, 폐차, 군수송차량 정비소, 수력발전소, 원자력발전소,케미칼공장, 도장설비, 역사 및 공항 등에 사용됩니다. 1차 처리의 유수분리기에도 탈수를 통한 슬러지 처리가 필요하며 2차처리를 가지는 다소 복잡한 구조를 지니게 됩니다.

유수는 물위에 뜨는 기름의 특성상 어렵지 않으나 위에 말한 약 13종의 물질 때문에 다음과 같은 추가 처리방식이 필요합니다.

2차 처리

▶ 가압부상
▶ 활성슬러지
▶ 모래여과
▶ 활성탄 흡착

석유정제폐수 처리 설명

<그림2>와 같이 API오일세퍼레이터는 150μm(미크론)까지 유분의 기름방울을 제거가능합니다. 폐수에 유화, N헥산, 현탁물 등 <그림1>에 포함된 다른 물질이 있을 땐 다시 가압부상처리(횡류식)를 하게 됩니다.

1. 가압부상 처리는 pH7.5~8.5정도를 목표로 조정되며 알루미늄계 응집제를 사용해 조정.
2. 수산화알루미늄 플록 표면에 유분, 현탁물질을 흡착시킵니다.
3. 플록을 부상분리 : 고분자 응집제 첨가

위와 같은 API공정 + 횡류식 가압부상 처리는 수량이 많은 처리 시설에 사용되며 가압부상조 > 모래 여과탑 > 활성탄탑을 거쳐 처리수는 더 깨끗하게 나옵니다.

CPI의 경우 높은 효율과 소형화로 수량이 적은 설비에 적합하며 60μm(미크론)까지의 유분 제거가 가능합니다. 때문에, 석유정제 플랜트, 발전소 등 수량이 많은 곳엔 API 기타 유분이나 수량이 적은 곳에서는 CPI를 선택 적용하시면 되겠습니다.

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반도체폐수 이야기, 초순수 이용과 폐수

안녕하세요, 에이알케이 홍보실 황민희 입니다.

오늘은 대한민국 산업의 핵심산업인 전기전자 업종의 폐수처리에 대해 알아보려 합니다. 주로 반도체 공정과 관련된 전기전자는 초순수(UPW : Ultra Pure Water)를 사용하며 전자부품 중에서도 반도체, 디스플레이, Nano연구분야 등에 세척등에 쓰입니다.

초순수는 말그대로 가장 순수한 물을 뜻하며 비저항값 level(18.25㏁.cm)에 가장 가깝습니다. 미세한 이물질 조차도 반도체 전류 흐름을 방해하는데 초순수는 이런 이물질이 없습니다.

초순수는 과거 일본의 독점기술이였으나 현재 대한민국도 초순수 기술을 가지게 되었으며 초순수 공정은 자외선 산화, 이온 교환 등 24단계 과정을 거쳐야 제조가능합니다.

반도체는 아주 깨끗한 환경에서 제작되는 이유는 미세한 이물질로 인한 전류흐름 방해시 성능 보장이 되지 않기에 전자제품이 쓰이는 아주 중요한 기능을 담당하는 곳에서는 막대한 손실을 일으킬 수 있기에 초순수가 필요한 것입니다.

반도체 웨이퍼를 만들 때 실리콘 웨이퍼를 씻는 공정상 사용되는 초순수. 그리고 다른 전기전자 폐수에 관련된 사항을 알려드리겠습니다.

반도체 공정과 세정

모래에서 규소로 추출된 실리콘을 실리콘결정 성장 기술로 실리콘을 고온으로 녹인 후 용액으로 만들고 단결정으로 식혀 Ingot(잉곳)으로 만듭니다.

이 잉곳을 톱으로 잘라 반도체 웨이퍼를 생산하게 되는데 발생하는 1차 폐수가 생성됩니다.

전기전자 생산 공정과 폐수발생도

전기전자 제품의 생산공정은 제품마다 상이하지만, 공통적으로 ‘초순수’ 같은 물로 ‘세정’작업을 거치며 이때 폐수가 발생하는데 있습니다.

전기전자 폐수의 농도별 포함물질

전기전자 폐수의 1차 폐수인 현탁수란?

1차 가공시의 현탁수 : 상기 공정에서 1차 잉곳을 절단해 웨이퍼 가공시 실리카가 포함된 물을 뜻하며 탁도가 높지만 용해성 화학물질이 적기에 막 여과 기술을 사용해 정화 후 상당부분은 재사용 처리를 합니다.

무기계 전기전자 폐수 처리 공정도

반도체 공정에서 대량으로 사용되는 물질은 불산입니다. 때문에 폐수에는 불산과 과산화수소가 포함되어 있기에 이를 분해하기위해 효소인 카타라아제를 사용해 분해하며, 이후 염화칼슘과 수산화칼슘을 이용해 중화/응집 처리를 합니다.

응집침전 부산물은 불화칼슘 슬러지로 시멘트 제조회사에 납품되기도 하며, 처리수는 모래여과와 활성탄 처리를 하고 재사용되기도 합니다.

상기 설비공정은 무기계 공정이며, 유기계의 경우 유량조정조-폭기조-모래여과탑-활성탄 탑 등의 추가 설비가 들어가며 응집처리수를 생물처리 활성 슬러지로 분해하기도 합니다.

국내 순수/초순수 설비 기업리스트

전기도금 폐수는 어떻게 처리되나?

전기도금 폐수는 다양한 산업에 사용되는 금속의 표면에 전기도금을 처리해 가공하는 방식으로 산업군별로 요하는 특수기능을 가진 금속가공물을 생산할 수 있습니다.

전기도금의 정의

제강산업은 일관제철, 특수강, 냉연·도금강판, 스테인리스, 강관, 열간압연, 선재가공, 합금철 등 다양한 생산업종으로 분류되며 여기에 전기도금기술은 2차 가공을 위한 기술입니다.

전기도금은 크롬, 니켈, 동, 금 등 부합 용도의 기능을 충족할 수 있는 물질을 입히는 ‘피막형성’에 목적을 둡니다.

전기도금의 기능

전기도금으로 부터 얻을 수 있는 기능은 녹방지, 강도, 내마모성, 전기도전성 등 다양한 기능을 만들 수 있으며 반도체 분야에서도 상수, 순수, 초순수가 사용됩니다.

전기도금 폐수의 주요 물질

앞선 금속표면처리업과 마찬가지로 폐수가 발생하며 표면피막 형성을 위해 사용되는 크롬, 니켈 등의 물질에 의해 산-알칼리 / 시안 / 크롬 등의 중금속 함유 폐수가 주요 물질입니다.

전기도금폐수의 주요 공정은 탈지세정과 수세정을 통한 과정입니다. 이 두 과정을 통해 가공품이 완성되며, 세정처리제의 투입시 세정제에 따른 산·알칼리폐수 및 중금속 폐수가 발생합니다.

시안계 전기도금 폐수는 상기와 같은 구조를 가집니다. 상기 처리 공정도는 알칼리 염소법으로써 산화 제2조에 산을 더해 7~8로 맞춥니다. 환원조의 역할은 철과 니켈이 있을 경우 이들은 알칼리 분해로는 분해불가능하기에 염소를 환원제거 제거해 니켈과 철시안 처리에 대응할 수 있습니다.

금속폐수, 산단의 금속 표면처리업과 광산, 도금업체에서 생산

안녕하세요, 에이알케이 홍보실 황민희 입니다. 최근 인천 산업단지에서 금속폐수 무단방류로 뉴스에서 논란이 일어났습니다.

또한, 저희 에이알케이가 위치한 화성시 양감면에서도 공장화재로 인한 폐수방류로 7.4km의 화성-평택 하천 일대가 오염되는 사고가 일어났습니다.

이처럼 폐수는 적정처리 설비를 통한 방류에도 신경써야 하지만, 공장의 안전과도 밀접한 관련이 있어 폐수가 발생될 수 있는 원인은 단순히 설비와 공정의 관리에만 국한되지 않습니다.

그럼 금속폐수에 대해 알아볼까요?

금속폐수가 발생하는 업종

금속폐수는 크게 다음의 분류에서 발생할 수 있습니다. 폐수의 주요성분은 업종마다 다를 수 있으며, 중금속외에 난분해성 물질이 포함될 수 도 있습니다.

따라서, 실무자는 금속폐수의 주된 성분을 잘 파악해 폐수의 종류 선별을 잘 해야 적정처리방법을 찾을 수 있습니다.

금속폐수의 종류를 아는 것이 가장 중요

폐수의 종류는 크게 아래처럼 산·알칼리 / 시안계 / 크롬계로 나뉩니다. 원수분석 후 어떤 종류에 속하는지를 파악해야 적정 처리가 가능합니다. 폐수의 종류에 따른 적정처리되고 나머지 처리가 불가한 고농도 폐수액은 산업폐기물로 처리됩니다. 표면처리업은 원재료인 철강-알루미늄을 처리해 원재료가 가지지 못한 다양한 장점을 얻을 수 있습니다. 대표적으로 내식-내열성 입니다.

표면처리 기술은 표면연마,에칭,피막처리,증착,용융피복,코팅,라이닝등이 있으며 탈지와 세정공정에 투입되는 다양한 화학물질로 인해 아래와 같은 폐수종류를 갖게 됩니다.

금속표면처리업의 공정과 포함물질

금속의 표면처리는 우수한 완성도를 위해 표면을 처리하는 과정을 거치며, 매끄러운 표면을 얻기 위해 1차공정인 탈지세정과 2차 공정인 산세정을 거칩니다.

이 2가지 단계에서 사용되는 물질은 아래와 같습니다. 원재료인 철강과 알루미늄으로 다양한 처리제를 거쳐 각종 산업계에 사용되며 기계-건축-자동차-전기전자-플랜트 등 다양한 분야로 가공된 금속이 유통되게 됩니다.

금속표면처리업체의 금속폐수 원수 분석시 중요포인트

앞서 말씀드린대로, 같은 금속폐수라도 ‘폐수계’에 따라 처리공정이 달라진다고 말씀드렸습니다. 원수 분석후 나타나는 성분이 중요하며 금속폐수는 대부분 50% 가량이 산·알칼리계 폐수가 차지합니다.

이중에 산알칼리계의 질산이 포함된 폐수인지와 시안계-크롬계 폐수인지를 파악해 적정처리를 선택해야 성공적인 폐수처리가 가능합니다.

주요처리 방법은 pH조절과 응집처리

상기 처리공정도는 환경설비 시공사의 설계에 의해 달라질 수 있습니다. 분말활성탄 주입설비의 경우 용해성 COD성분 및 TOC 물질제거를 목적으로 하며 경사판침전조는 우수한 침전효율로 SS물질 제거에 목적을 두고 있습니다.

금속폐수는 표면처리업과 전기 도금처리업, 아연생산 광산 등 다양한 곳에서 발생 할 수 있으며 탈지세정과 산세정에 의한 표면청정화, 용융피복으로 인한 다양한 중금속 성분의 폐수가 발생할 수 있음을 인지하시고 참고해주시기 바랍니다.

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