석유화학공장에서 나오는 폐수는 대부분 초산을 포함하고 있다. 초산의 농도는 0.1~1.5%로 눈으로 봐서는 보통 물과 큰 차이가 없다. 그러나 식초를 물에 탄 것처럼 약간 시큼한 냄새가 난다. 이 폐수가 그대로 자연계에 흘러들어갈 경우 부근의 토지를 산성화시키고 작업자, 인근 주민의 눈과 코를 자극해 충혈시키는 등 건강에 위협을 준다.

공장들은 그동안 초산폐수의 주성분인 물을 증발시켜 초산만 분리하거나 초산폐수를 그냥 폐수처리장에 보내는 방식으로 처리해왔다. 그러나 국내 연구진이 이러한 초산폐수를 밖으로 배출하지 않고 재활용하는 기술을 처음으로 개발했다.

(주)아신기술 이면기 박사 연구팀은 초산폐수에 포함된 초산과 메틸아세테이트를 분리해 초산과 물로 재활용할 수 있는 공정을 개발했다. 이박사팀이 개발한 초산폐수 재활용 기술은 흡착, 에스테르화반응, 가수분해반응의 3가지 공정으로 구성돼 있다.

먼저 초산폐수를 흡착제가 채워진 통에 흘려보내면 초산은 흡착제에 붙고 물만 흘러나온다. 물은 다른 공정에 재활용한다. 다음으로 남아 있는 초산에 메탄올을 첨가해 메틸아세테이트로 전환(에스테르화반응)시킨다. 마지막으로 메틸아세테이트에 물을 반응(가수분해반응)시키면 다시 초산과 메탄올로 바뀌게 된다. 이 과정을 거치면서 생산되는 초산과 메탄올을 제품 공정에 재투입하면 환경오염을 유발하지 않으면서도 생산성을 높일 수 있다.

이박사는 “흡착과 에스테르화반응을 일으키는 반응기와 가수분해반응기 등 2개의 반응기를 공장 내에 만들면 초산폐수를 폐수처리장으로 보내지 않아도 된다”고 설명했다. 초산폐수를 폐수처리할 때는 전기료, 약품처리비용 등이 소요되며 초산폐수의 물을 증발시키는 과정에서 이산화탄소가 대량으로 발생하는 등 또다른 환경오염 문제를 안고 있다.

이박사는 “현재 국내에 가동 중인 고순도 테레프탈산(PTA) 공장 15곳에 이 기술을 적용할 경우 폐수처리시 발생하는 이산화탄소량을 연간 12만t가량 줄일 수 있고 초산과 물의 재활용에 따른 비용절감, 폐수처리비용 등 모두 3백억원의 비용을 절감할 수 있을 것”이라고 추산했다.

아신기술은 초산폐수로부터 유용자원을 재활용하는 원천기술을 한국, 중국에서 특허등록 완료했고 미국 등 구미 선진국에 특허출원을 추진 중이다.

(2004.10.31 경향신문)