재래식 정수 시설 녹조 극복
재래식 정수 시설 녹조 극복
  • 함예솔
  • 승인 2020.09.16 15:55
  • 조회수 724
  • 댓글 0
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한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설을 설치하지 않고도 기존의 재래식 정수 공정에서 녹조로 인해 유발되는 맛·냄새물질 및 독성물질의 효과적 처리가 가능한 정수 공정을 개발했습니다. 해당 연구는 <Water Research>에 게재됐습니다. 

연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도. 출처: KIST
연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도. 출처: KIST

녹조 현상과 남조류 

 

녹조는 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상입니다. 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소로 자주 발생하면서 사람들을 더욱 불안하게 만들고 있죠. 

녹조류는 엽록소를 가지고 있어 광합성을 한다. 출처: fotolia
녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상. 출처: fotolia

특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는  맛·냄새물질과 독성물질을 만들어 냅니다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적입니다.

  • 남조류 

광합성을 하는 미생물로서 여름철 갈수기에 저수지 수질이 약화될 때 수 일 내에 저수지 전체를 덮을 만큼 성장하며 녹조의 주원인입니다.

  • 맛·냄새물질 

상수원(강 또는 호수)에 서식하는 식물 플랑크톤(조류)이 생성하는 물질로, 대표적으로 2-MIB와 지오스민이 있습니다. 이 물질들은 인체에 해가 되지는 않지만 물속에 극미량인 0.00001㎎/L가 들어가도 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으킵니다.

녹조에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상 활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치헤 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입해 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화헤 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있습니다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입해야 하는 점이 번거로웠습니다.

 

녹조 대응 위해 흡착속도 높이는 분말활성탄

연구진이 개발한 분말활성탄. 출처: KIST
연구진이 개발한 분말활성탄. 출처: KIST

KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄해 입자 크기를 작게 만들었습니다. 입자 크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌습니다.

(좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM사진. 출처: KIST
(좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM사진. 출처: KIST

연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛·냄새 물질 및 독성 물질에 대한 흡착 속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인했습니다.

송경근 박사. 출처: KIST
송경근 박사. 출처: KIST

 

 

 

 

KIST 송경근 박사는 "새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착 속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다"며 "본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 밝혔습니다.

 

 

 

 


##참고자료##

 


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