요즘 우리는 폐수가 하수구를 통해 사라지는 것이 매우 정상적이라는 것을 알고 있지만, 100년도 채 되지 않아 암스테르담의 "양동이 똥"은 마차로 수집되어 농경지에서 사용되었습니다. 우리는 폐수의 재사용을 재창조해야 합니다. 이번 주부터 Amstel, Gooi en Vecht Water Board의 의뢰를 받은 암스테르담 물 회사 Waternet은 도시의 하수에서 대규모 인산염을 추출해 왔습니다.
새로운 인산염 공장을 통해 워터넷은 연간 1,000톤의 스트루바이트를 생산하게 됩니다. “Struvite는 마그네슘 암모늄 인산염(MgNH4)의 순수한 결정으로 구성됩니다. PO4 .6H2 O) 이미 설탕 결정처럼 보입니다.”라고 Waternet의 폐수 처리 기술자이자 자원 재활용 코디네이터인 Jacqueline de Danschieter는 말합니다. "반응로에서 나오면 아직 약간 촉촉한 상태지만 깨끗해요."
식수로 희석
이제 우리 변기 속으로 사라지는 모든 것들은 (마시는) 물로 너무 강하게 희석되기 때문에 하수 처리 회사(WWTP)가 변기에서 귀중한 물질을 다시 제거하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 그러나 생활 폐수에는 사용 가능한 인산염과 질소가 많이 포함되어 있으며 이는 결국 비료 역할을 할 수 있습니다. 특히, 금세기 중반에 예상되는 전 세계적인 인 부족으로 인해 인산염의 재사용에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있습니다. 비료의 중요한 원료인 인산염은 현재 주로 모로코와 중국과 같은 국가에서 채굴되는 인산염 광석에서 나옵니다.
막힌 파이프
새로운 회수 시설을 통해 하수 시스템을 통해 WWTP에 유입되는 전체 인산염의 약 25%가 회수될 것입니다. 그러나 미래의 세계적인 인산염 부족이 인산염 공장 건설의 직접적인 이유는 아닙니다. 또한, 스트루바이트의 판매는 워터넷 입장에서는 그다지 수익성이 좋지 않을 것입니다. 인산염 공장을 건설하게 된 가장 큰 이유는 처리장의 '슬러지 라인'에 문제가 있기 때문이다. 스트루바이트는 고온에서 자연적으로 침전되어 배관과 펌프를 막히게 된다.
슬러지 탈수
슬러지의 탈수 과정은 슬러지에 인산염이 덜 포함되어 있으면 훨씬 더 잘 진행됩니다. De Danschieter:"그것이 정확히 어떻게 화학적으로 작용하는지는 여전히 미스터리입니다. 하지만 사실은 인산염 함량이 낮을수록 슬러지를 훨씬 더 잘 원심분리할 수 있다는 것입니다." 탈수된 슬러지를 줄임으로써 Waternet은 비용을 절감합니다. 탈수된 슬러지는 소각장에 폐기물로 처리되어야 하기 때문입니다.
'녹색' 광석
하수 슬러지 소각은 수십 년 동안 네덜란드 전역에서 의무화되었습니다. 그 전에는 슬러지를 농업 부문의 비료로 사용했지만, 중금속 등 오염물질이 너무 많이 함유되어 있어 그 관행이 중단되었습니다. 슬러지의 연소 생성물인 재도 인산염의 공급원입니다. 현재 작년까지 유럽 최대의 인 생산업체였던 Zeeland에 파산한 Thermphos에서는 슬러지 재가 일종의 '녹색' 광석인 인 생산을 위한 원료로 사용되었습니다.
속이기
“박테리아는 WWTP에서 속고 있습니다.”라고 De Danschieter는 설명합니다. “먼저 우리는 그들에게 음식을 주지만 산소는 주지 않습니다. 산소를 공급하면 그들은 인산염을 미친 듯이 흡수할 것입니다. 다음 단계인 바이오가스 형태의 에너지 회수를 통한 발효에서는 박테리아가 죽고 인산염이 부서진 박테리아 세포에서 대부분 방출됩니다. 염화마그네슘을 첨가하여 스트루바이트를 침전시키는 것은 수분이 풍부한 슬러지의 발효와 원심분리 사이의 공정 단계에서입니다.”
독일 기술
Waternet은 200만 명의 네덜란드인이 배출하는 하수 슬러지를 처리합니다. 이는 부분적으로 암스테르담과 주변 지역의 하수를 처리하는 WWTP와 해당 지역의 Amstel, Gooi 및 Vecht Water Board의 다른 WWTP에서 발생합니다. 농축된 인산염 공급을 늘리기 위해 워터넷은 팝 페스티벌에서 소변을 수집할 예정입니다.
새로운 인산염 공장은 네덜란드 최대 규모이며 매일 2000입방미터의 하수 슬러지를 처리할 예정입니다. Airprex라는 프로세스는 Berliner Wasserbetriebe가 개발한 독일 발명품으로 Waternet 공장에 특별히 적용되었습니다. 베를린에도 비슷한 크기의 설치물이 있습니다.
하수구식?
현대인의 눈으로 우리는 하수구를 통해 배설물과 소변이 배출되는 주요 단점을 볼 수 있습니다. 하수구는 다량의 깨끗한 식수로 희석됩니다. 그러나 19세기 말에 하수 시스템은 배설물이 운하와 같은 공해로 배출되어 비위생적인 환경으로 이어지는 것을 방지하기 위해 꼭 필요한 '사치'였습니다.
콜레라
19세기 말에는 주요 도시의 주민 수가 두 배로 늘어났습니다. 마지막 콜레라 전염병은 1866년 암스테르담에서 발생했으며 대부분의 희생자는 가난한 동네에서 발생했습니다. 일부 오래된 암스테르담 도시 지역에서는 하수구 연결이 건설되기까지 1934년이 걸렸고 운하 주택은 심지어 40년 전까지 운하로 배수되었습니다. 20세기가 되자 비누 공장의 이름을 딴 "Boldootwagen"으로 널리 알려진 '똥 카트'가 일부 지역에서 양동이를 수거하기 위해 왔습니다. 1900년경 값싼 비료가 출시될 때까지 배설물은 귀중한 비료로 간주되어 농업에 사용되었습니다.
스트루바이트 판매
예전에는 유기 폐기물을 재사용하는 것이 일반적이었지만 오늘날에는 매우 혁신적입니다. 이에 따라 법률도 개정되어야 한다. 독일에서는 이미 마련되었지만 2014년 1월 1일부터 네덜란드에서도 스트루바이트 판매가 허용됩니다. 이전에는 재활용 인산염이 '폐기물'로 분류되어 비료로 간주될 수 없었기 때문에 이는 허용되지 않았습니다.
De Danschiete:“스트루바이트가 즉시 사용 가능한 비료로 판매될 수 있다면 좋을 것입니다. 왜냐하면 그렇게 되면 주기가 종료되기 때문입니다. 우리는 또한 이를 농업에 적합하도록 다른 비료와 혼합하는 비료 제조업체에 판매하려고 노력하고 있습니다."
