저온 열분해방식 채택 잔존 염소분 70ppm이하 저감
조상태 대표 "친환경공법 맞다. 탈염소 10ppm이하"
(주)에이치씨알 전남 진도군 자원순환센터 구축
[환경데일리 김영민 기자]우리나라 연근해에 가라앉아 있는 해양쓰레기를 자원화하지 못해 방치된 양만 수만 톤에 달한다. 그동안, 해양쓰레기를 전담했던 해양수산부와 지자체 등은 골머리를 앓고 있었다.
그러나 빠르면 2023년부터 본격적으로 폐어구 등 해양쓰레기를 건져내 좋은 성분의 기름으로 재탄생할 수 있는 길이 열리게 됐다.
환경부의 정책지원 중 하나인, 육상폐플라스틱류, 폐합성수지 등을 효율적으로 자원화하고, 폐기물 정책에 한 발 짝 접근하는데 열분해유를 택했다. 특히, 해양쓰레기는 특수성을 감안한, 바닷물에 잠겨뒀던 염기 제거하고 온전하게 고퀄리티로 기름 추출할 수 있는 기술력이 승패를 좌우한다.
지난달 29일 국내 최초로 해양쓰레기를 기름으로 전환하는 자원화 기술력이 공개됐다.
이 회사가 내놓은 핵심 기술은 '유동접촉촉매(FCC 폐촉매)'기술이다. 회사측 설명에 따르면, FCC 폐촉매 기술력은 이미 산업부를 비롯해 환경부, 과기부 등에서 비중을 두고 초미의 관심사로 급부상하고 있다.
이미 창원대, 전남대 등지에서 산학연으로 연구용역과제로 진행중인데, 에이치씨알은 한 발 더 앞서 폐플라스틱 등 해양 쓰레기 열분해시 문제로 지적된 염소 성분(염기성)의 대폭 저감과 분해유에 잔류하는 염소 성분 제거가 가능한 '저온열분해유화플랜트(VESTA-10)'가 선보였다.
플랜트명은 'VESTA-10'으로 ㈜한창(대표이사 최승환)과 ㈜에이치씨알(HCR, 대표이사 조상태)가 수 년동안 일본 등지로부터 집약적인 연구한 결과물이라고 소개했다.
'유동접촉촉매(FCC 폐촉매)기술을 활용한 '저온열분해유화플랜트(VESTA-10)'는 바다에서 건진 해양 쓰레기를 유동접촉촉매기술이 적용시켜서 기름을 뽑아낸다고 밝혔다.
해양폐기물 처리에 장애물이 됐던 염소성분을 분리할 수 있는 폐촉매 탈염소제를 이용한 기술은 염화 수소의 발생을 억제하고, 분해유 중의 잔류 염소분을 대폭 저감 시킬 수 있다.
조상태 대표는 "이곳 진도 자원순환센터 내에 구축된 시스템은 열분해 공정에서 가로형 리엑터(로터리 킬른)를 사용하므로 반응기 내에 FCC 폐촉매와 탈염소제의 적절한 혼합을 위해 기존에 필요로 했던 용융, 탈염 처리와 같은 Pre-treatment 공정이 불필요하다."며 "이에 기존 처리방법보다 훨씬 간편하게 탈염소처리가 가능하다."고 밝혔다.
조 대표는 "FCC 촉매와 일정량의 염소 흡수물질인 수산화칼슘을 리엑터에 원료와 함께 투입하게 되면 분해를 통해 발생하는 염화수소를 그 자리에서 흡착하면서 염화수소 발생 억제와 분해유에 잔류하는 염소 성분의 제거가 가능하다."고 밝혔다.
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| ▲(주)에이치씨알 조상태 대표이사가 관련 관계자들에게 기술특성을 소개하고 있다. |
또 "칼슘 화합물 중에 수산화칼슘이 가장 높은 탈염소 효과를 높다."며 "열분해유 중에 잔존하는 염소분 약 1000ppm을 FCC 폐촉매와 수산화칼슘을 병용함으로써 약 70ppm이하까지 크게 낮출 수 있다."고 했다.
에이치씨알의 특화된 핵심기술은 해양쓰레기 자원화는데 범위를 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리프로필렌(PP)이다. PS, PP는 400℃ 이하에서 분해하지만, PE는 420℃ 이상의 분해온도를 필요로 하며, 공정상에서 내열성, 열공급법의 향상을 필요로 한다.
특히 420℃ 이상에서 탄화수소의 탄화반응이 진행돼 공정조작성이 악화되기 쉽다는 설명이다. PE 경우 직선상의 구조를 가지고 있어 생성 탄화수소도 직쇄 형태이며, 융점이 높은 왁스를 생성해 생성유의 유동성이 떨어진다.
이 부분에 대해, 조 대표는 "우리의 독보적인 기술은 촉매를 이용해 열분해를 보다 저온에서 가능하게 하고, 방향족 탄화 수소가 풍부한 낮은 유동점(등유 및 경유등)의 열분해유를 얻게 된다."며 "폐플라스틱은 열분해 공정 중 플라스틱 표면으로부터 분해해 가스화돼 간다."고 설명했다.
동종업계에서 우려했던, 함염소플라스틱으로부터 염화수소가 발생력을 최소화할 수 있느냐에 의문을 일축했다.
조 대표는 "촉매와 함께 투입되고 있는 수산화칼슘이 작용해 그 자리에서 제거되기 때문에 계외로 방출되는 일이 없어 장치의 부식을 막을 수 있을 수 있다."라면서 "주민들이 우려하는 반환경적인 공장이 아닌 우리 친환경공법으로 국가와 사회, 자연훼손을 회복시키는데 기여할 수 있다."고 자신감을 피력했다.
또한 "FCC 폐촉매를 이용함으로써 저온으로의 분해가 가능해져, 고수율·고품질의 분해유를 얻을 수 있고, 또한, 탈염소 촉매를 이용해 염화수소 발생 억제와 분해유 중 염소분 저감(75ppm 이하)을 기대할 수 있다."고 거듭 강조했다.
이 회사의 특화기술인 리엑터의 로터리킬른 형태로 골고른 부포도 형성도 기대할 수가 있다는 설명이다.
그러면서 "고체산 촉매의 일종인 '알루미나'계통의 촉매를 특허장치인 탈염소탑에 정치해 기상으로 접촉 촉매에 통과 시키므로서 염소성분을 거의 중화시켜 10ppm이하의 고품질의 제품을 기대할 수 있다."고 거듭 강조했다.
한편, 환경공단측은 탈염 제거가 가능하다며 획기적인 새로운 전환을 맞게 된다며 과학적인 검증이 완료되면 정부 차원에서 적극 지원 등으로 고려할 수 있다고 언급했다.
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