[싱가포르] PUB, “NEWater 기술과 혁신은 계속된다”

2035년까지 사용수 처리용량·NEWater 인프라 계속 확장…NEWater 공급 강화

산업용수 재이용할 투아스 물재이용시설에 세계최대 MBR 설치…하루 28만5천㎥ 생산 용량

창이·크란지·투아스 물재이용시설에 심층터널 하수시스템(DTSS) 연결

뉴워터 방문자센터·베독 뉴워터 시설 폐쇄했지만 NEWater 대중교육 지속 추진

싱가포르의 국립수도청인 PUB는 그레이스 푸(Grace Fu) 지속가능성 및 환경부 장관이 참석한 가운데 뉴워터 방문자센터(NEWater Visitor Centre, NVC)와 베독 뉴워터시설(Bedok NEWater Factory, BNF)의 폐관식을 9월 27일 가졌다. [사진출처(Photo source) = 싱가포르 국립수도청 PUB]

싱가포르의 국립수도청(Singapore’s National Water Agency)인 PUB(Public Utilities Board)는 뉴워터 방문자센터(NEWater Visitor Centre, NVC)와 베독 뉴워터 시설(Bedok NEWater Factory, BNF)의 폐관식을 9월 27일 가졌다.

이날 행사에는 지속가능성 및 환경부 장관이자 무역 관계 담당 장관인 그레이스 푸(Grace Fu) 등 초대된 100명 이상의 손님이 참석했다. 그레이스 푸 장관은 개회사에서 NEWater의 기술을 구현에 있어 불굴의 정신을 발휘해온 개척자들의 헌신과 중요한 기여에 경의를 표했다.

이러한 개척자 중에는 PUB의 수석 컨설턴트인 해리 시아(Harry Seah)가 있다. 그는 당시 NEWater 연구팀의 프로젝트 매니저였으며, 2002년에 NEWater가 출시되기 전에 연구 개발 단계를 감독했다. 그리고 연구팀의 부프로젝트 매니저인 탄 타이 핀(Tan Thai Pin)도 있다.

탄은 산업 파트너들의 지원을 모으는데 중요한 역할을 했으며, 그들의 운영에 NEWater가 도입되도록 설득했다. 수질 분야의 저명한 현지 전문가인 옹춘남(Ong Choon Nam) 교수는 동료 패널 구성원과 함께 NEWater에 대한 국제 전문가 패널위원장으로서 귀중한 기술 지식을 제공했다.

NEWater 대중 교육 지속

NVC(NEWater 방문자센터)는 지난 7월 31일에 공식적으로 문을 닫았지만, 방문객은 마리나 배리지(Marina Barrage)의 지속가능한 싱가포르 갤러리(Sustainable Singapore Gallery, SSG)를 방문하여 NEWater가 물관리 전략의 핵심 구성요소 중 하나로 소개하는 싱가포르 워터 스토리(Singapore Water Story)에 대해 자세히 알아볼 수 있다.

NEWater 방문자센터(사진)는 지난 7월 31일에 공식적으로 문을 닫았지만 방문객은 여전히 마리나 배리지(Marina Barrage)의 지속가능한 싱가포르 갤러리(Sustainable Singapore Gallery, SSG)를 방문하여 NEWater가 물관리 전략의 핵심 구성요소 중 하나로 소개하는 싱가포르 워터 스토리(Singapore Water Story)에 대해 자세히 알아볼 수 있다. [사진출처(Photo source) = 싱가포르 국립수도청 PUB]

 

PUB는 NEWater 교육을 지속하고 수자원 지속가능성을 홍보하기 위해 노력하고 있으며, SSG와 곧 문을 열 투아스 넥서스(Tuas Nexus)에 위치한 학습 갤러리에서 NEWater에 대한 새로운 전시회를 개발하기 위해 노력하고 있다.

NEWater 공급 강화

싱가포르의 물 수요는 오는 2065년까지 거의 두 배로 증가할 것으로 예상되므로 신뢰할 수 있고 기상에 강한 국가적 수돗물(National Tap)로서의 NEWater의 역할은 여전히 중요하다. 산업계의 물 수요 증가에 대응하기 위해 PUB는 기존 창이 물재이용 시설(Changi Water Reclamation Plant) 내에 위치한 창이에 세 번째 NEWater 물재이용 시설을 건설하고 있다.

현재 건설 중인 투아스 물재이용 시설(Tuas Water Reclamation Plant)에 통합될 예정인 투아스 NEWater 시설(Tuas NEWater Factory, TNF)은 하루 7천500만 갤런(약 28만4천㎥)의 생산 용량을 갖게 된다. 이는 올림픽 규모 수영장 136개에 해당한다. TNF의 초기 용량을 하루 2천500만 갤런(dir 9만5천㎥)에서 7천500만 갤런(약 28만4천㎥)으로 확장하기 위한 건설 입찰은 올해 말에 시작된다.

특히, PUB는 2035년까지 ‘3노드 사용수 관리 시스템(three-node used water management system)’으로 나아가면서 PUB는 사용수 처리용량과 NEWater 인프라를 계속 확장할 예정이다. 핵심이 심층 터널 하수 시스템(Deep Tunnel Sewerage System, DTSS)인 ‘3노드 시스템’은 싱가포르 동부의 창이 물재이용 시설(Changi WRP), 북부의 크란지 물재이용 시설(Kranji WRP), 서부의 투아스 물재이용 시설(Tuas WRP)로 구성된다.

크란지 물재이용 시설과 크란지 NEWater 시설(KNF)을 재건축하는 계획이 진행 중이며, 창이 WRP는 사용된 수처리 용량을 더욱 늘리기 위해 3단계 확장을 진행할 예정이다.

현재 건설 중인 투아스 물재이용 시설(Tuas Water Reclamation Plant)에 통합될 예정인 투아스 NEWater 시설(Tuas NEWater Factory, TNF)은 하루 7천500만 갤런(약 28만5천㎥)의 생산 용량을 갖게 된다. 이는 올림픽 규모 수영장 136개에 해당한다. [사진출처(Photo source) = 싱가포르 국립수도청 PUB]

NEWater에서 연구와 혁신 추진

PUB는 NEWater 생산 공정의 효율성을 높이기 위해 계속해서 혁신하고 있다. 2006년부터 사용된 수처리 공정에 멤브레인 생물 반응기(membrane bioreactor, MBR) 기술을 통합했다.

이 3-in-1 솔루션은 기존 생물 반응기, 2차 침전조, 미세여과 및 초여과를 단일 단계로 결합한다. 이러한 이점에는 사용된 수처리의 에너지 효율성 증가, 물재이용 시설(WRP)의 토지 면적 감소, NEWater 생산을 위한 더 높은 품질의 유출수가 포함된다.

세라믹 기반 MBR의 개발은 또한 사용된 물관리를 더욱 강화했다. PUB는 사용된 수처리 공정의 일부로 세라믹 MBR 시스템(ceramic membrane bioreactor system을 사용하는 것을 검증하기 위해 성공적인 시범 시험을 수행했으며, 이는 화학적 손상에 더 강하고 산업용으로 사용된 물을 효과적으로 처리할 수 있는 것으로 입증되었다.

곧 준공될 투아스 물재이용 시설(Tuas WRP)은 산업용수 처리를 위한 세라믹 MBR로 개조될 예정이며 세계에서 가장 큰 MBR 시스템을 설치한다.

또한 NEWater 생산에서 에너지 효율성을 높이기 위한 노력이 계속되고 있다. PUB는 지난 몇 년 동안 현지 및 해외 파트너와 협력하여 도시 응용 프로그램을 위한 생체 모방막(biomimetic membranes)을 개발하고 확장해 왔다.

이 기술은 여과막 내에서 자연 기반 단백질 수로를 사용하여 에너지 소비를 최소화하면서 높은 물 흐름을 용이하게 해준다. 2023년에 시작된 아쿠아포린 아시아(Aquaporin Asia)와 함께 크란지 NEWater 시설(KNF)에서 시범 플랜트 시험을 실시한 결과 유망한 결과가 나와 에너지 소비를 20% 줄였다.

PUB는 2035년까지 3노드 사용수 관리 시스템(three-node used water management system)으로 나아가면서 PUB는 사용수 처리용량과 NEWater 인프라를 계속 확장할 예정이다. 핵심이 심층 터널 하수 시스템(Deep Tunnel Sewerage System, DTSS)인 3노드 시스템은 싱가포르 동부의 창이 WRP, 북부의 크란지 WRP, 서부의 투아스 WRP로 구성된다. 사진은 총 길이 49km의 DTSS2 굴착 모습. [사진출처(Photo source) = 헤렌크네히트(Herrenknecht)]

PUB는 NEWater 회수율을 개선하기 위해 NEWater 생산 공정에서 사용되는 역삼투막(RO membrane)을 물기술 회사인 ROTEC의 독점적인 프로우-리버설(Flow-Reversal) 기술을 통합하는 것을 모색했다.

초기 시험에서 회수율이 85%에서 최대 90%까지 향상되어 PUB가 처리된 사용수 유출수 한 방울에서 더 많은 NEWater를 생산할 수 있었다. 프로우-리버설(Flow-Reversal) 기술은 미래의 NEWater 시설 설계에 통합될 예정이다.

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Singapore’s NEWater journey

 

PUB, Singapore’s National Water Agency commemorated the closure of NEWater Visitor Centre (NVC) and Bedok NEWater Factory (BNF) with a closing ceremony today. 

The event graced by Guest-of-Honour Ms Grace Fu, Minister for Sustainability and the Environment and Minister-in-charge of Trade Relations, was attended by more than 100 guests.

In her opening remarks, Minister Grace Fu paid tribute to the dedication and significant contributions of the pioneers, whose indomitable spirit has been integral in implementing the technology behind NEWater. 

Some of these pioneers include PUB’s Senior Consultant Harry Seah, then-Project Manager of the NEWater study team who oversaw the research and development phase of NEWater before it was launched in 2002, and Mr Tan Thai Pin, the study team’s Deputy Project Manager. 

Mr Tan played a crucial role in garnering support from industrial partners and convinced them to adopt NEWater in their operations. Professor Ong Choon Nam, a prominent local expert on water quality, contributed valuable technical knowledge as Chairman of the International Expert Panel on NEWater alongside his fellow panel members.

Continuing NEWater public education

Although the NVC has officially closed on 31 July, visitors can still head to the Sustainable Singapore Gallery (SSG) at the Marina Barrage to learn more about the Singapore Water Story, which features NEWater as one of the key components of our water management strategy. 

PUB is committed to continue NEWater education and promote water sustainability and is working on developing a new exhibit on NEWater at SSG and at a learning gallery located at the upcoming Tuas Nexus.

Bolstering NEWater supply

With Singapore’s water demand projected to nearly double by 2065, NEWater’s role as a dependable and weather-resilient National Tap remains vital. To meet projected increase in water demand from industries, PUB is building a third NEWater Factory in Changi, located within the existing Changi Water Reclamation Plant (WRP). 

The upcoming Tuas NEWater Factory (TNF), which will be integrated within the Tuas Water Reclamation Plant currently under construction, will have a production capacity of 75 million gallons per day (mgd) - the equivalent of 136 Olympic-sized swimming pools.

A construction tender for the expansion of TNF from its initial capacity of 25 mgd to 75 mgd will be launched later this year.

As we progress towards a three-node used water management system by 2035 (the three-node system, with the Deep Tunnel Sewerage System at its core, consists of Changi WRP in eastern Singapore, Kranji WRP in the north and Tuas WRP in the west.), PUB will continue to expand our used water treatment capacity and NEWater infrastructure. 

Plans are underway to reconstruct Kranji WRP and Kranji NEWater Factory (KNF), while Changi WRP will undergo a third phase of expansion to further increase its used water treatment capacity.

Pursuing research and innovation in NEWater

PUB continues to innovate for greater efficiency of the NEWater production process. Since 2006, we have incorporated membrane bioreactor (MBR) technology in our used water treatment process. 

This 3-in-1 solution combines conventional bioreactors, secondary sedimentation tanks and microfiltration and ultrafiltration in one single step. The benefits include increased energy efficiency of used water treatment, reduced land footprint of our water reclamation plants and higher quality effluent for NEWater production.

The development of ceramic-based MBR also further enhanced our used water management. PUB conducted successful demonstration trials to validate the use of ceramic MBR systems as part of the used water treatment process, which proved to be more resilient to chemical damage and able to effectively treat industrial used water.

 The upcoming Tuas WRP will be retrofitted with ceramic MBRs for industrial water treatment and will house the world’s largest MBR system.

There is also a continuous effort to enhance energy efficiency in NEWater production. PUB has been collaborating over the last few years with local and overseas partners to develop and scale biomimetic membranes for municipal applications. 

The technology uses nature-based protein water channels within a filtration membrane, which facilitates high water flow while minimising energy consumption. Demonstration plant trials at KNF with Aquaporin Asia which commenced last year are showing promising results, achieving 20 percent reduction in energy consumption.

To improve NEWater recovery rates, PUB explored the incorporation of water technology company ROTEC’s proprietary Flow-Reversal technology in the reverse osmosis membranes used during the NEWater production process. 

Initial trials have successfully demonstrated an improvement in recovery rates from 85 percent to as high as 90 percent, enabling PUB to produce more NEWater from each drop of treated used water effluent. The Flow-Reversal technology will be incorporated into the design of our future NEWater plants.

[출처 = 싱가포르 국립수도청 PUB(https://www.pub.gov.sg/Resources/News-Room/PressReleases/2024/09/Singapore-NEWater-journey) / 2024년 9월 27일]