green 21과 폐수처리

1. 일반적인 폐수처리

기존의 폐수처리 방법
유기물을 함유하는 폐수 처리에는 일반적으로 활성오니 법, 살수여상 법, 염기성소화 법, 등의 생물학적 처리방법이 일반적으로 사용되고 있다.
이 방법은 자연계에 존재하는 각종생물 특히 미생물이 폐수 속의 유기물을 먹어서 유기물로 가수분해로 산화시켜 이것을 물과 탄산가스, 산화질소, 암모니아 등으로 변화시켜서 정화하는 방법이다.
그러나 이 방법의 주 역할은 살아있는 세균과 미생물이기 때문에, 이것을 효율적으로 실시하기 위해서는 여러 가지 조건을 만족시키지 않으면 안된다.

기존의 폐수처리 기준
a) 폐수를 미생물의 생존에 적합한 중성(PH 7~8)에 맞추지 않으면 안된다.
b) 세균이나 미생물이 번식과 활동할 수 있게 적당한 온도(20~30˚C)를 항상 유지하지
    않으면 안된다.
c) 활성오니법의 경우 세균이나 미생물이 생존과 번식을 하기 위해서는 산소가 없어서는
    안되기 때문에 항상 폭기(Air-ration)를 행하지 않으면 안된다.
d) 세균이나 미생물의 영양소인 폐수의 오염 성분인 유기물이 항상 적정량 존재하지 않으면
    안된다. 오탁 물질인 유기물의 양이 너무 많거나 적어도 세균의 생존과 번식에 지장을
    초래한다.
e) 염분이 많은 폐수의 경우는 세균이나 미생물이 침투압에 의하여 탈수병을 일으켜 사멸
    하기 때문에 그대로는 생물학적 처리가 불가능하다.
f) 유분(n-hexane 추출물질)을 다량 함유한 폐수는 세균이나 미생물이 호흡곤란으로 생존할
    수 없기 때문에 전처리에 의해 유분의 대부분을 미리 제거하지 않으면 처리되지 않는다.

기존의 폐수처리의 문제점
a) 이상의 조건을 만족시키기 위해서는 Process로 조정조, 폭기조, 침전조, 오니반송
    System,소화조, 탈 질소장치 등의 설비 외에 Air-Ration과 가온장치가 필요하므로 시설
    투자비가 많이 든다.
b) 이러한 설비에는 광대한 땅이나 시설지가 필요로 하기 때문에 좁은 도시나 개설공장부지
    내에서의 설치가 곤란한 경우가 많다.
c) 또한 설비투자의 금액도 크고, 이것을 운전하는 유지비용(인건비, 전기료, 난방비,
    유지보수비)이 많이 든다.
d) 처리시간이 화학반응처럼 금방 정화되는 것이 아니며 처리 과정상 수 시간에서 수 일간이
    소요된다.
e) 정화된 물도 겨우 방유 기준 정도의 수질밖에 안 된다.
2. Green-Solution 을 사용한 폐수처리
Green Solution의 처리효과
강신 엔지니어링의 Green Solution에 의한 폐수처리 방식은 위의 생물학적 처리방법을 부분적으로 개량하는 것이 아니고, 종래의 처리방법과 근본적으로 다르다. 폐수 중에 Green Solution을 첨가하는 것만으로 가시적 현탁 물질 뿐만 아니라 폐수 중에 포함되어 있는 용해성의 유기물을 석출시켜서 단시간에 오수처리를 완료시키는데 그 의미가 있다. 종래에는 없었던 전혀 새로운 폐수처리 방법이다. 또한 유기 물질 이외의 화학물질의 분해, 탈색, 탈취 등의 효과도 크다.
오염물을 간단히 말하면 부패 유기물이 물 분자에 붙어 있던가 또는 물의 분자집단(Cluster) 속에 존재하고 있는 것으로 생각하면 결코 물 분자 그 자체가 썩어(변질되어)있는 것이 아니고 물 분자에 붙어있는 유기물만이 부패(환원상태)해 있는 것으로 말할 수 있다. 그리고 이 물분자 사이에 존재하는 유기물이 눈에 보이지 않는 수용성 상태로 부패(환원)되어 있는 것으로 말할 수 있기 때문에 이들이 가용성 유기물을 산화시켜서 부패를 멈추게 함과 동시에 물을 불 용해성의 형태로 변화시켜 버리면 석출되지 않을까 생각했기 때문이다.
그래서 실험적으로 오염 물에 Green Solution을 100~500ppm 정도 첨가해 보니 이상하게 탄산가스를 방생하며 응고물이 석출되었다. 이 경우 이리 현탁 물질을 제거해서 PH를 중성 또는 약산성으로 조정하여두면 Green-Solution을 첨가 후 PH3~6정도 범위 내의 상온에서도 이현상이 일어난다. 이때에 발생하는 탄산가스는 폐수 중에 유리탄산가스나 탄산이온 등을 쫓아내기도 하지만 그것이 전체양보다 훨씬 많은 양이 발생하는 것으로 보아 유기물의 일부가 산화되어서 탄산가스를 발생하고 있는 것이다.
예:CH3 ------- CO2
이것으로 미루어볼 때 Green Soulution 중에 어떤 광물질(또는 여러 종류)성분이 촉매적 역활아래서 용존산소 또는 물분자의 해리상의 산소이온이 역가(Factor)를 높혀서 활성산소가 유기물에 작용하고 있다. 그리고 일부의 광물질(AL,Fe,Mg,K 등)이 산화 후에 유기물이 염의 행태로 화합되어 불용해성 물질로 변해 응고체로 석출되어 나온다. 이러한 현상은 PH7이상으로 조정하지 않는 한 산화작용은 계속되고 무기 알카리에 의해 PH7이상으로 조정 하면 이 현상은 멈추어지고 응집물은 더욱 많아진다. 석출된 응집물은 다시 물에 용해되지 않고도 쉽게 수집할 수가 있다. 응집물에 용해된 광물질이외의 광물질은 미량성분으로서 잔유하여 용해되어 있다. 이 최종적인 청등수인 Green Solution는 놀랍게도 장시간 방치해 두어도 부패되지 않는 것이 사실이고 또 생물에 대하여 어떤 장해도 주지 않을 뿐만 아니라 동물, 식물, 어류의 성장촉진에 크게 기여하는 것이 실예로서 확인되고 있다. 이들의 오염수 처리의 실험은 여러 가지 오염수를 대상으로 수년간 행해 왔으며 그 결과 큰 효과를 얻고 있다.

Green-Solution의 성상과 성분
a) 성 상
    Green Solution은 천연광물에서 추출한 것으로서 생산공정에서 사용하는 약제를 무기물만
    사용하기 때문에 유기물의 함유가 전혀 없다. 무기황산염 또는 그것의 착염과 복염의
    산화물로서 물에 용해하여 이온상태로 존채한다.(단,염류함    유량이 20%이상이며, As,
    Pb, Cd, Hg, Cr등의 유해중금속은 검출되지 않음.)
b) 성 분
        * Calcium(Ca)--------------- 532     * Cupper(Cu)---------------- 5.5
        * Phosphorus(P)------------- 250     * Cobalt(Co)----------------- 4.6
        * Magnesium(Mg)----------- 4,700    * Nickel(Ni)----------------- 3.0
        * Potassium(K)------------- 2,100    * Molybdenum(Mo)----------- <0.2
        * Sodium(Na)--------------- 110     * Lithium(Li)----------------- 5.4
        * Selenium(Se)-------------- <2       * Silica(Si)------------------- 54
        *Tungsren(W)---------------- 54     * Germanium(Ge)------------- 27.4
        * Zinc(Zn)------------------ 22.4    * Titanium(Ti)--------------- 1210
        * Manganese(Mn)------------ 210     * Aluminium(AL)------------ 11,000
        * Iron(Fe)---------------- 12,000     * Rubidium(Rb)-------------- 2.67
  c) 물성
        * PH -------------- 0.5~1.0
        * 비중 ------------ 1.1 ± 0.05

용도
Green Solution은 앞에서 제시한 여러 종류의 광물질이 황산염 상태의 수용액상으로 존재하고 있지만 이것을 오염된 물이나 보통 물에 첨가했을 경우 여러 가지 흥미로운 작용을 나타낸다. 그 결과 우리들에게 유효하고 유익한 영향을 많이 주는 것을 찾아냈다.
이것들의 작용 매카니즘에 대해서는 단정적으로 말 할 수 없지만 여러 가지 현상과 사실에서 보면 반응작용과 촉매작용 모두를 겸해서 이루어져서 그 주류와 "강한 산화 작용"으로 생각한다. 이 특이한 작용을 이용해서 다음과 같은 용도에 사용된 실적을 들어 본다.
수산가공 폐수, 가축분뇨, 양계폐수, 사람의 분뇨, 생활폐수, 화학산업폐수 등 여러 종류의 폐수에 적용되고 있다.
a) 수산가공폐수
    이 폐수는 단백질, 지방, 혈액 분이 많고 염분농도가 높은 경우가 많기 때문에 미생물처리
    방식으로는 효율이 낮으며 악취를 뿜기 때문에 처리하기가 매우 어렵다. 이러한 경우
    Green Solution의 처리 방식을 택하면 비교적 간단히 처리할 수 있다. 물이 부족한 현실
    에서 이 처리방식을 택하면 처리되어 나온 물은 다시 용수로서 재사용 할 수 있을 정도로
    정화능력이 매우 높다는 것이 최대 장점이다. (예: 고기내장 처리 수, 가공폐수, 통조림
    가공폐수,소금조림 가공폐수 등)
* 폐수에 Green Solution을 0.1% 첨가하여 3분 교반 후 소석회로 중화하여 여과 시키면 1차
    처리수는 다음과 같은 결과를 얻는다.

구 분	처리전(ppm)	처리후(ppm)	제거율(%)
PH	6.2	6.9	-
BOD	3050	548	82
COD	1110	150	86
n-Hexane	44	1	96
외 관	붉은 적색	무색투명	-

* 더 정화를 원할 경우 2회 처리하거나 활성탄을 사용하여 흡착 처리하면 좋다

b) 가축분뇨
    돼지분뇨는 사람의 분뇨와 비슷해 비교적 처리가 쉽게 되고, 처리된 물은 다시 축사의
    청소 물이나 목초지의 살수에 재이용할 수 있다.
c) 양계폐수
    양계 사업에서는 산란 닭의 경우 그 알을 씻을 물이 큰 문제가 되고 있다. 이 폐수는 세제,
    분뇨, 혈액 등의 혼합물로서 미생물 처리로서는 매우 힘든 것으로 Green Solution을 이용한
    폐수처리 방식으로서 쉽게 해결되며 처리한 물은 다시 씻는 물로 재이용할 수 있다.
d) 사람의 분뇨
    일반 가정의 분뇨 처리방법은 법률에 의해 보건환경청의 지정된 미생물 처리 방식의 정화조
    를 설치하는 것이 의무화 되어있다. 현실에는 한냉지나 고산지대의 산장에는 기온이 낮기
    때문에 미생물 처리 방법은 불완전하다. 그 때문에 주변지역의 오염공해는 매년 증가하고
    있다. 이 경우에 Green Solution의 폐수처리 방법을 채택하면 충분히 해결되며 폐수가 음료
    수 기준 까지 정화되는 것이 확인되었다.
e) 화학산업 폐수
    산업의 급속한 발전과 함께 폐기물 중에는 석유화학 제품을 표합한 폐수의 배출이 가속적으
    로 증대되고 있다. 이 폐수는 COD 함유량이 높고 매우 처리하기 어려운 물질의 하나이지만
    이러한 폐수라도 전 처리와 후 처리를 잘 맞춰 가면서 Green Solution방식의 처리를 통해서
    성공적으로 정화되고 있다.

    처리대상 화학폐수 : 금속 세척수, 고무가공, 제지, 전지공업, 선박의 유류 찌꺼기, 염색,
    도금, 세탁, 세관 수 등 기타 폐수 일체를 처리할 수 있다.

    * 현재 공업용수가 부족한 상태에서 Green Solution의 사용으로 처리수를 재이용할 수
     있는 것이 큰 의미가 있다고 할 수 있다.