제지 산업의 에너지 효율적인 폐수 처리

제지 산업은 에너지 집약적인 산업 중 하나로, 폐수 처리를 통해 안정적으로 처리하면서 동시에 에너지를 회수하는 것이 매우 중요합니다. Schumacher Packaging에서는 E-PLATE 열 교환기를 사용하여 고형물과 COD 부하가 높은 폐수를 효율적으로 처리하면서 공정수에서 발생하는 귀중한 열을 동시에 활용할 수 있습니다.

열적 처리와 화학·물리적 처리를 결합함으로써 에너지 소비를 크게 줄이고, 운영 비용을 절감하며, 생물학적 폐수 처리 역시 안정적인 조건에서 완전히 효율적으로 유지됩니다.

기존 열교환기는 폐수와 접촉하면 빠르게 오염되어 성능이 급격히 저하되고, 세척 비용이 높아집니다. E-PLATE는 이러한 문제를 해결하기 위해 특별히 개발된 열교환기로, 개방형 설계와 회전 브러시를 이용한 지속적 자가 세척 기능을 갖추고 있습니다.

이 덕분에 오염도가 높은 폐수에서도 안정적인 열 전달이 가능하며, 별도의 펌프 설치, 복잡한 CIP 공정, 장비 분해 없이 운영할 수 있습니다.

주요 장점 요약 :

• 오염 없이 지속적으로 높은 열전달 효율 유지

• 압력 손실 최소화로 추가 펌프 불필요

• 지속적 자가 세척으로 유지보수 최소화

• 섬유나 고형물이 포함된 폐수에서도 높은 운영 안정성

• 에너지 및 비용 절감 효과 큼

슈마허 패키징 (Schumacher Packaging ) 폐수 처리장에는 두 대의 E-PLATE 시스템이 설치되었습니다. 열교환기는 개별, 병렬 또는 직렬로 유연하게 운전할 수 있어, 계절적 변화나 하중 변화 등 다양한 운전 조건에 최적화가 가능합니다.

이러한 운전 유연성 덕분에 생물학적 처리 단계는 과열로부터 안정적으로 보호됩니다. 이는 미생물이 고온에 민감하게 반응하며, 온도 한계를 초과하면 사멸할 수 있기 때문에 매우 중요한 요소입니다.

결과 :
회수된 열을 활용함으로써 외부 에너지 사용량을 대폭 줄일 수 있었습니다. 설치 이후 슈마허 패키징은 천연가스를 약 40% 절감하였으며, 이로 인해 투자비용은 운전 첫 해에 회수되었습니다. 또한, 세척 공정이 안정화되고 전체 에너지 소비도 지속적으로 감소하는 효과를 얻었습니다.

E-PLATE는 폐수 처리 시 고형물 부하, 섬유질, 온도 변동, 높은 에너지 소비 등으로 어려움이 있는 경우 강점을 발휘합니다. 따라서 다음과 같은 산업에 이상적입니다:

• 펄프 및 제지 산업 – 높은 섬유 부하에도 공정 열 회수 가능

• 섬유 산업 및 세탁업 – 염색, 기름, 섬유 마모 처리

• 석유화학 및 정유 산업 – 유분, 슬러지, 고온 매체 처리

• 바이오매스 및 슬러지 부문 – 소화 슬러지에서 폐열 활용

• 혐기성 및 호기성 폐수 처리 공정 – 최적의 생물학적 활동을 위해 유입수 예열 또는 배출수 냉각

특히 혐기성 공정에서 E-PLATE의 장점이 극대화됩니다. 목표 온도인 35~38°C를 최소 에너지로 유지할 수 있어, 반응기 출력 증가, 바이오가스 생산 향상, 전체 설비의 에너지 효율 개선이 가능합니다.