하수 속 암모니아 회수해 자원으로 쓴다

건설기술연구원, 흡착제 개발
1g당 47㎎의 암모니아 흡착
반영구적으로 재사용 가능해

건설기술연구원 환경연구본부 강성원 박사팀이 개발한 흡착제가 하수에 섞여 있는 암모니아를 흡수해 회수했다. 건설기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국건설기술연구원 환경연구본부 강성원 박사팀이 하수에서 암모니아만 빨아들여 자원으로 활용할 수 있는 흡착제를 개발했다. 이 흡착제는 하수 내에 있는 암모니아를 기존의 방법을 통해 제거하지 않고 회수해 사용할 수 있다. 또한 하수처리와 암모니아 생산에 사용되는 에너지를 획기적으로 줄일 수 있으며, 궁극적으로는 탄소배출 저감효과도 기대할 수 있다.

1일 화학 공학 저널에 발표된 논문에 따르면, 연구진은 이온교환수지에 구리 헥사시아노철산염(CuHCF)을 결합해 1~2㎜ 입자로 흡착제를 만들었다.

나노물질을 작은 입자로 만들어 수처리에서 사용하고 쉽게 회수할 수 있게 했다.

이 흡착제는 하수 속 수많은 오염물질이 섞여있어도 암모니아만 선택해 회수했다. 흡착제에 달라붙은 암모니아는 간단한 재생과정을 통해 하수로부터 분리가 가능해 고농도 암모니아수를 회수할 수 있다.

이 흡착제는 반영구적으로 사용할 수 있으며, 흡착제 1g당 47㎎의 암모니아를 빨아들여 고농도의 암모니아를 회수했다.

건설기술연구원 환경연구본부 강성원 박사팀이 암모니아 흡착제를 만드는 장비를 개발했다. 건설기술연구원 제공

비료, 요소수, 세정제의 원료로 쓰이는 암모니아는 2019년 한해 2억3500만t 생산됐다. 암모니아는 하버보쉬법을 통해 생산하는데 400도의 고열과 200 이상의 고압이 필요해 에너지 소모량이 많다.

또한, 국내 하수처리시설에서 사용되는 전력 사용량(2019년 기준)은 3650GWh로 국내에서 공급된 총 전력량의 0.7%에 해당한다. 이 중 30% 이상의 전력이 암모니아가 포함된 수중 질소를 제거하는데 쓰인다.

건설기술연구원 김병석 원장은 "이 흡착재가 하수처리장에 상용화되어 보급된다면, 전력소비량과 온실가스 배출량을 획기적으로 저감할 수 있을 것"이라고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자