생산에서 폐수 처리, 그리고 하천 방류까지
식품 산업 고객과 폐수처리 시설 운영·제조 기업들은 점차 지속가능한 폐수처리 솔루션의 중요성을 높게 평가하고 있습니다. 그중 TFR 기술은 효율성과 안정성을 모두 갖춘 방식으로 다양한 현장에서 채택되고 있습니다.
베트남 남부에 위치한 Fromageries Bel 폐수 처리 시설은 이러한 기술적 장점을 실제 운영 사례를 통해 잘 보여주는 대표적인 사례입니다.
세정 품질과 에너지 효율 요건
에너지 효율성, 높은 처리 품질, 그리고 처리수 재이용에 대한 요구는 이제 특정 지역에만 국한된 주제가 아닙니다. 많은 산업에서는 제품 특성상 폐수 발생량이 매우 많아, 생산 과정에서 사용하는 신선 용수 비용뿐 아니라 폐수 처리에 필요한 에너지 비용까지 운영비에 큰 영향을 미칩니다.
이러한 이유로, 효율적이고 지속가능한 폐수 처리 기술을 도입하는 것이 더욱 중요한 과제가 되고 있습니다.
식품 공정 폐수와 직접 방류 기준
TFR (Trickling Filter Reactor) 생물반응조는 폐수를 하천으로 직접 방류하거나, 공정 내 서비스 용수로 재활용할 수 있을 만큼 높은 처리 품질을 확보하는 것을 목표로 합니다.
식품 산업을 포함한 대부분의 공정폐수에는 독성은 없지만 수계의 산소 요구량을 높이는 유기물이 다량 포함돼 있습니다. 특히 COD와 BOD 농도가 높은 경우가 많아, 지자체 하수처리장으로 유입하기 전 별도의 전처리가 필요할 수 있습니다. 운영 비용을 최적화하기 위해서는 공공 하수처리 비용과 자체 처리 비용을 비교·검토하는 것이 유용합니다.
이처럼 다양한 산업 분야에서 발생하는 폐수는 대체로 호기성 생물학적 처리 공정이 가장 경제적이고 안정적인 해결책으로 평가됩니다. 생물학적 분해에 필요한 산소는 송풍기, 압축기 또는 표면 폭기장치를 통해 공급되며, 안정적인 미생물 활동을 지원합니다.
에너지 절감형 폐수 처리 기술
DAS Environmental Experts의 TFR 기술은 적은 양의 지속적인 폭기만으로도 안정적으로 운전되는 에너지 절감형 시스템입니다. 폐수 처리의 첫 단계에서는 스크리닝 공정을 통해 고형물을 기계적으로 분리합니다. 이후 폐수는 유량을 균일하게 유지하기 위해 대형 저장조에 모아지며, 여기서 두 개의 핵심 공정, 즉 TFR 생물반응조로 공급됩니다.
TFR은 DAS가 보유한 특허 공정으로 작동하며, 가볍고 미세한 담체 (media)에 고활성 미생물군이 부착되어 유기물을 효과적으로 분해합니다. 폐수는 담체층 위에서 천천히 흘러내리며, 반대 방향으로 송풍되는 외기와 접촉하게 됩니다. 이러한 역류식 호기성 반응을 통해 폐수 내 유기물이 생물학적으로 안정적으로 분해됩니다.
이 공정은 신뢰성이 높고 운영비가 매우 낮다는 점에서 큰 장점을 가지며, 에너지 효율성에서도 탁월합니다. 실제로, DAS가 2010년 베트남 남부에 위치한 프랑스 Fromageries Bel 생산공장에 구축한 폐수처리장은 TFR 시스템의 우수성을 보여주는 대표적인 사례로, 해당 기술의 효과적인 적용과 운영 안정성을 잘 입증하고 있습니다.
베트남 시장을 위한 치즈 스프레드 생산
1865년에 설립된 Fromageries Bel은 현재까지 가족 경영 체제를 유지하며, 전 세계 120개국 이상에서 다양한 제품을 판매하고 있는 글로벌 식품 기업입니다. Bel 그룹은 전 세계 30개 법인에서 11,000명 이상의 직원을 고용하고 있으며, 베트남 생산시설에서는 주로 가공치즈와 치즈 스프레드를 생산하고 있습니다.
베트남의 환경 규제를 충족하기 위해 Bel은 공장 내에 자체 폐수처리 시스템을 구축하기로 결정했고, 이를 위해 DAS와 협력하게 되었습니다.
DAS의 General Manager - René Reichardt는 다음과 같이 설명합니다. “Bel의 전문가들은 이미 독일의 레퍼런스 플랜트를 방문했고, 우루과이 몬테비데오에 위치한 Cooperativa Nacional de Productores de Leche (Conaprole) 담당자들과도 DAS 설비 운영 경험을 직접 교류할 만큼 사전 조사가 매우 잘 되어 있었습니다.”
Conaprole은 남미 최대 규모의 유가공 기업으로, 몬테비데오 공장에서는 하루 2,000m³ 이상의 폐수를 처리하며, 이 과정에서도 드레스덴 기술(DAS 시스템)을 활용하고 있습니다.
“이후 Bel은 DAS 솔루션을 파리 본사 경영진에게 직접 소개해 달라고 요청했고, 프레젠테이션 이후 비교적 빠르게 계약이 체결되었습니다.” 라고 René Reichardt는 덧붙였습니다.
DAS EE 시스템, 극한 기후 환경에서도 안정 운영
이번 프로젝트는 여러 면에서 높은 수준의 기술력과 지속가능성을 요구했다고 DAS Environmental Expert GmbH의 설립자 Dr. Horst Reichardt는 설명합니다.
“설비가 위치한 남베트남은 열대 기후 특성상 시스템이 고온·다습한 환경에서도 안정적으로 운전될 수 있어야 합니다. 또한 베트남의 환경 규제는 독일 산업 기준 (DIN)과 비교하더라도 매우 엄격하며, 특히 QVCN 24:2009 규정은 높은 처리 기준을 요구합니다. 당사의 시스템은 이러한 조건을 완벽하게 충족하고 있습니다.”
강한 일사량과 높은 습도는 시스템 운영에 문제를 일으키지 않습니다. 반응조와 탱크는 플라스틱 재질, 대형 저장조는 콘크리트 구조로 설계되었으며, 남베트남 현장에서는 내구성을 강화하기 위해 배관을 스테인리스 스틸로 적용했습니다. 마모가 발생할 수 있는 부품은 펌프와 송풍기가 거의 유일합니다.
Reichardt는 다음과 같이 강조합니다. “DAS 기술은 에너지 효율성과 운영비 절감뿐 아니라, 유지보수 요구가 매우 낮다는 것이 큰 장점입니다. 또한 Bel Vietnam Ltd.의 생산량이 확대되거나 환경 기준이 강화되더라도 시스템을 쉽고 유연하게 확장할 수 있습니다. 모듈형 구조로 설계되어 향후 업그레이드 역시 간편하게 구현할 수 있습니다.”
시스템 구축 및 최적화
폐수처리의 첫 단계에서는 스크리닝 공정을 통해 고형물을 기계적으로 분리합니다. 이후 균일한 유량을 확보하기 위해 폐수를 대형 저장조에 집수한 뒤, 시스템의 핵심인 두 개의 TFR (Trickle-Flow Reactor) 생물반응조로 공급합니다. 이 반응조는 DAS의 특허 기술을 기반으로 한 호기성 공정을 통해 폐수 내 유기물을 효과적으로 분해합니다.
이어지는 단계에서는 생물학적 처리와 물리적, 화학적 처리를 결합한 공정을 통해 인과 질소를 제거하고, 발생한 슬러지는 별도로 탈수 처리합니다. 처리된 맑은 물은 최종적으로 소독 후 방류됩니다.
시스템 운영의 안정성을 높이기 위해, 고객사는 독일 본사에서 제공하는 원격 모니터링 시스템을 통해 설비 상태를 실시간으로 점검받고 주요 장비를 원격 제어하며 지속적인 기술 지원을 받을 수 있습니다.
DAS EE 시스템, 극한 기후 환경에서도 안정적 운영
폐수 온도는 28~38°C 범위로, 생물학적 처리에 매우 유리한 조건입니다. 이 온도에서 용존산소의 용해도가 다소 낮아지지만, DAS의 공정 원리는 이러한 환경에서도 안정적으로 작동하도록 설계되어 있어 문제가 되지 않습니다.
가동 첫 해 동안 유입 COD 농도가 최대 2,700 mg/L까지 증가했음에도 불구하고, 처리 후 유기물 농도 (COD + BOD)는 지속적으로 100 mg/L 이하를 유지했습니다. 전체 분해 효율은 95~98% 수준으로 안정적으로 나타났습니다. 총질소(TN) 기준치인 30 mg/L 역시 꾸준히 준수하였습니다.
Bel Vietnam 측도 DAS 폐수처리 솔루션에 대해 매우 만족하고 있습니다. 공장 책임자인 François는 다음과 같이 말합니다.
“설비 설치와 시운전은 계획대로 원활하게 진행되었습니다. Bel Vietnam은 DAS의 폐수처리 성능에 매우 만족하고 있습니다. 처리 결과가 우수할 뿐 아니라 발생 슬러지가 매우 적고, 악취 없이 안정적으로 운영된다는 점도 큰 장점입니다.”
폐수의 서비스용수 재이용
DAS의 TFR 기술은 적은 운영 & 유지관리 비용으로도 직접 방류 기준을 충족할 수 있어, 산업 폐수의 부분적 또는 전체 처리를 위한 현대적이고 신뢰할 수 있는 솔루션입니다.
필요 시, 처리된 폐수는 추가 공정 후 공정수로 재사용할 수 있을 만큼 높은 품질을 확보할 수 있습니다. 소독을 거친 처리수는 바닥 및 차량 세척, 공장 내 청소, 조경 및 녹지 관수 등 서비스용수로 손쉽게 활용할 수 있습니다.
이를 통해 소규모 기업부터 대규모 기업까지 더 높은 환경·에너지 기준을 실현하는 동시에 폐수 처리 비용까지 절감할 수 있어, 지속가능한 운영 체계를 구축하는 데 큰 도움이 됩니다.
폐수 처리에 관한 문의
식품 산업의 안전한 폐수 처리를 위한 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
Chief Operating Officer Water Treatment
