(주)나우바투홈페이지

태양광이용 부유식 호수순환기 Solar Powered Water Circulator

적 용 사 례

● 국내 설치사례

충남 당진 면천저수지(시범사업) : 2기 설치 (2008년 7월)

경남 밀양 가산저수지(농업용수 수질개선사업) : 2기 설치 (2008년 12월)

● 해외 사례

■ 폐수처리용 에너지의 대안(Alternative Energy Sources to Treat Wastewater)

■ 하수위생시설 건설 프로그램 (2002년 연례보고서 미국 위생복지성)

■ 호수정화용 순환기 비취호수의 슬럿지 감소에 효과

■ 기타 사례 및 설치사진

SF(SMALL FLOWS QUARTERLY)

2005년 가을 판

폐수처리용 에너지의 대안(Alternative Energy Sources to Treat Wastewater)

닠키 스타일스(Nikki Stiles) 보고

고대문명국에 있어서 태양은 신으로 숭상되었다. 이집트인들은 태양을 독수리머리를 가진, 빛과 만물을 창조한 신, “라(RA)"의 눈이라고 보았다.

아즈텍(Aztecs)인들은 태양을, 4개의 창조신들의 명령으로 전쟁의 신인 Huitzilopochtli가 불에 뛰어든 결과라고 생각했다.

아폴로는 희랍의 태양신이었고, 세상에 빛을 비추는 책임뿐만이 아니라, 인간의 마음을 이해하고 밝히는 임무까지 갖고 있었다.

고대문명에 있어서 태양이 지대한 중요성을 갖고 있다는 점은 의심할 나위가 없다. 우리가 오늘날 다 알다시피 태양이 없다면 지구상의 생물은 존재할 수 없다. 태양으로부터 오는 빛과 열은 태양계 안에 있는 모든 물체에 영향을 끼치고 지구상에 생명이 존재할 수 있게 해준다. 태양은 지구에 엄청난 양의 에너지를 날마다 공급한다. 해양은 이 에너지를 저장하고 온갖 생물들이 살 수 있도록 지구의 온도를 적절하게 유지시켜준다. 식물들은 태양 에너지를 이용하여 먹이를 만들고 다른 생명체에게 먹이를 제공한다.

이러한 태양이 이제는 동력 에너지원이라는 모습으로 우리들 앞에 등장하였다. 즉, 석유나 천연가스 같은 자연자원이 고갈함에 따라 많은 사람들은 에너지원으로 태양을 바라보게 되었던 것이다. 환경기술 분야에 있어서는 폐수를 처리하기 위하여 태양을 비롯한 다른 에너지원에 주의를 기울이고 있다.

폐수처리장에서 태양에너지

미국 캘리포니아 주 오로빌의 오로빌지역 폐수위원회(SCOR: Sewerage Commission-Oroville Region)에서는 지난 2년 동안 에너지의 가격이 솟구쳐 올라 41%나 증가했다는 점을 발견했다. 처리장은 16,000개소에서 나오는 폐수를 처리하며, 그 양은 하루에 650만 갤런(24,600톤)에 달한다.

“우리의 폐수처리시설은 전적으로 사용자가 내는 돈으로 유지된다. 그러므로 만일 처리비용이 1달러 오른다면, 그 비용은 모든 사용자가 그만큼 나누어서 부담해야 한다.” SCOR의 환경 책임자인 빌 람킨이 말했다.

이 높은 동력비용의 문제를 해결하기 위하여, 폐수위원회에서는 처리시설에 필요한 에너지의 80%를 태양열에 의존하게끔, 2002년도에 시설전반을 변환시켰다. 이것은 미국에서 태양 에너지를 폐수처리용 에너지로 사용한 첫번째 경우에 해당한다.

캘리포니아 산 라파엘(Saint Rafael)에 소재하는 태양력과 지열에너지회사(Sun Power and Geothermal Energy)에서 525 KW 태양전력시스템을 설치하였다. 이 시설은 3 에이커의 대지위에 설치되어 있는 쏠라판넬로 구성되어, 태양광선을 폐수처리용 전기 동력으로 전환시키므로써 수십만 달러의 운영경비를 절감하고 있다. 이렇게 하여 오폐수 발생자들에 대한 비용 부담을 크게 인상하지 않게 된 것이다.

태양광선을 이용한 오폐수 저류지의 수질정화장치

2001년도에 캘리포니아 홉랜드에 있는 Hopland Utility District 은 폰드닥터(Pond Doctor)라고 하는 태양에너지 이용 폐수 공기혼합 순환 처리장치를 캘리포니아에서는 처음으로 사용하기 시작하였다. 이 장치를 사용하므로써 이 지역은 동력비의 90%를 절감하게 되었다.

노드 다코다주(North Dakota)의 디킨슨(Dickinson)에서는 그 지역 저류지에 크기가 작은 15개의 폰드닥터(Pond Doctor)를 설치 가동하고 있다. 동력비가 들지 않으므로 초기에 이 순환 공기혼합기 구입에 지출했던 비용은 현재 이미 다 건졌다.

이곳 시당국은 전력비용을 첫해에 $14,000 절감했으나, 가장 큰 경제적 이득은 이 정화용 순환기를 사용하므로써 폐수처리장을 개선해야 할 비용 $500,000를 쓰지 않아도 되었다는 점이다.

이 장비를 제작한 회사의 사장이며 발명자인 웨인 루직카(Wayne Ruzicka)는 이렇게 말했다.

“내가 폰드닥터(Pond Doctor)를 개발했던 주 목적은 에너지를 조금 쓰면서도 지속적이고 효율적인 장비를 개발하여, 비용이 많이 드는 기존의 공기혼합장비를 대체할 수 있게 하는 것이었다.”

이 폰드닥터를 사용한 사람들은 이 장비를 이용한 후에 슬럿지와 악취를 대단히 크게 감소시켰다고 보고하고 있다. 이것은 루직카(Ruzicka)가 CMS 라고 하는 독특한 공기혼합 안정장치를 고안하여 만들었기 때문이다. 전통적으로 공기혼합기(aerator)는 물의 표면에서 산소를 취하여 이것을 물밑으로 보내거나, 또는 물을 공중으로 내뿜거나, 또는 어항탱크에서와 마찬가지로 공기를 물밑에 주입하는 것이다. 그런데 CMS 는 산소가 결핍된 아래쪽의 물을 산소가 많은 물의 표면으로 끌어 올리는 것이다.

웨인 루직카(Wayne Ruzicka)는 이렇게 말했다.

“폰드닥터는 사람의 심장이나 마찬가지입니다. 심장은 단순히 펌프 역할을 하는 근육덩어리이지요. 이건 발가락과 같은 신체의 끝 부분에서 산소가 모라자는 혈액을 펌프하여 산소가 많은 폐로 끌어 올립니다. 여기에서 피는 산소를 공급받고는 뇌를 비롯한 각 부위에 산소를 공급하고, 심장의 펌프작동에 의하여 또다시 폐로 순환을 하는 것이지요. 이건 바로 폰드닥터의 작용과 똑같습니다. 폰드닥터는 산소가 결핍된 하부의 물을 펌프하여 물표면으로 끌어 올리고 표면에서 산소를 공급받은 물은 다시 널리 퍼져서 밑으로 내려가는 순환운동을 계속하는 겁니다.”

루직카(Ruzicka)는 15년 이상을 폐수처리 기술사업에 종사하였다. 미국에선 200개(*현재는 800개 이상) 이상의 폰드닥터가 설치되어 운영되고 있다. 그가 처음 이 일을 시작했을 때는, 시당국에 호소나 저수지의 수질을 깨끗하게 할 수 있다고 확신시키는데 상당히 애를 먹었었다.

“이 기술장비는 처음 나온 것이기 때문에 실적을 증명할 길이 없었지요. 그래서 이것이 실패하면 받은 금액 100%를 반환하겠다고 약속했습니다.” 라고 루직카는 말했다.

그 이후로 CMS 작용에 대한 연구가 공식적으로 이루어졌고, 이 장비를 사용한 사람들로부터 대단히 만족했다는 보고가 접수되고 있다.

서울시 강남구 삼성동 무역센터 트레이드타워 3304호 Tel : 02-6007-2028 / Fax : 02-6007-2001


NowBatu Inc. (주)나우바투	홈으로 ∥ 자료실 ∥ 게시판 ∥ Link site ∥ 기술문의