[미국] HRS, ZLD 시스템으로 스페인 무두공장에 솔루션 제공

폐수 무방류 시스템(ZLD)은 산업용 공장에서 나오는 액체 폐기물 흐름을 깨끗한 물로 변환하는 폐기물 관리 기법으로 공정에서 재사용이 가능하다. 또한 이 기술은 최소한의 고형 잔여물만을 생성하며, 종종 가치있는 부산물을 포함한다. ZLD는 특히 기존 기법을 사용하여 처리하기가 어려운 복잡한 폐기물을 생산하는 산업에 유용하다.

이러한 산업 중 하나는 가죽 가공 및 태닝으로, 동물의 가죽이 신발, 가구, 자동차 인테리어 및 기타 제품에 사용할 수 있도록 고품질 천으로 옮겨진다. 스페인 알리칸테 인근 살리너스에 본사를 둔 Boxcapiel은 스페인의 대표적인 가죽 생산업체로 다양한 종의 가죽을 가공하여 다양한 제품을 제공한다.

환경 법규를 강화한다는 것은 Boxcapiel의 전통적인 폐기물 처리 기술이 더 이상 용인되거나 경제적이지 못함을 의미했다. 회사는 지속 가능하고 대체 가능한 폐기물 처리 방법을 시급히 찾아야 했다. Boxcapiel은 해당 지역의 기존 HRS ZLD 시스템을 인지하고 HRS 히트 익스체인져스(Heat Exchangers)에 자체 공장에서 해당 시스템의 타당성 조사를 의뢰했다.

모든 ZLD 시스템의 효과적인 설계는 물·폐기물 흐름의 정확한 분석에 좌우된다. 구성, 유량, 화학 등에 대한 정확한 추정치가 필수적이다. 이 기능이 없으면 설계된 솔루션이 필요한 결과를 제공하지 못한다. 따라서 첫 번째 단계는 HRS가 폐기물 흐름에 대한 실험실 연구를 의뢰한 후 Boxcapiel에서 제안된 솔루션을 테스트하기 위해 시범 공장을 사용하는 것이었다.

이 정보를 사용하여 HRS 엔지니어들은 입증된 특허받은 왕복 스크래핑 표면 열 교환기의 HRS 유니커스 시리즈를 기반으로 완전한 ZLD 증발 시스템을 설계할 수 있었다. 전통적으로 ZLD 가공에는 증기 압축 증발이 주된 방법이었으며, 증발로 인해 일반적으로 95%의 폐수가 증류액으로 회수된다. 그런 다음 남은 농축액을 물리적 또는 화학적으로 추가로 처리하여 고체 잔류물(예: 결정)과 물을 생성한다. ZLD 시스템에 사용되는 증발기는 처리 중인 액체의 비등점을 줄이기 위해 낮은 압력으로 작동하는 경우가 많다.

낮은 비등점으로 작업하는 것은 다중 효과 증발이 가능하다는 것을 의미한다. 다효과 증발에서는 이전 증발 단계의 증기가 다음 단계에서 열에너지로 사용되며, 이는 낮은 비등점에서 작동한다. 이러한 방식으로 여러 증발 단계가 결합되고 에너지 절약을 얻을 수 있다.

Boxcapiel에 공급되는 HRS ZLD 시스템은 우선 다중 효과 증발을 사용하여 폐기물 흐름을 집중시키기 때문에 포화점에 매우 가까운 곳에서 염분 수준이 상승하는 솔루션이 생성된다. 그리고 나서 이것은 소금 결정의 형성을 촉진하기 위해 냉각된다. 그런 다음 특수 설계된 결정화 탱크에서 결정이 분리되어 추가 결정화가 이루어진다. 농축액 상층부는 이 단계 이후에도 남아 재처리를 위해 두 번째 증발기로 돌아간다.

증발 및 냉각 단계 모두 장비 내부에 고도의 재료 파울링이 발생하므로 증발 과정에서 발생하는 열효율 및 파울링을 제거하기 위해 HRS 유니커스 시리즈 스크래핑 표면 증발기를 사용한다. 따라서 예약된 다운타임 없이 지속적으로 작업할 수 있는 효율적인 프로세스를 구현할 수 있다.

Boxcapiel은 HRS ZLD 시스템을 사용하여 점점 더 엄격한 환경 규정을 준수하고, 운영의 지속 가능성을 개선하며, 고품질 가죽 소재의 국내 선도 제조업체로서 수익성을 지속적으로 운영할 수 있게 됐다.

[출처 = Watertechonline(https://www.watertechonline.com/industry/article/14209277/hrs-heat-exchangers-zld-solves-spanish-tannery-waste-issues) / 2021년 8월 25일]