나노여과 기술로 회수 가능한 자원의 2가지 종류

나노여과란 무엇인가요?

나노여과(NF)는 다양한 산업 분야에서 액체를 여과하는 데 사용되는 반투과성 막(초박막 선택적 차단막)입니다. 나노여과 기공 크기는 1~10nm로 역삼투와 한외여과 사이의 크기이며, 두 번째로 밀도가 높은 막입니다.

액체는 압력에 의해 막을 통과합니다. 나노여과막 구멍의 직경보다 작은 입자는 통과하고, 나노여과막 구멍의 직경보다 큰 입자는 포집됩니다. 입자는 크기 배제에 의해 포집될 뿐만 아니라, 전하 또는 화학적 친화도에 따라 특정 오염 물질을 선택적으로 끌어당기거나 밀어내어 막 표면의 화학적 효과에 의해 포집될 수도 있습니다.

나노여과막은 수질을 개선하고 역삼투압(RO)보다 에너지 소비량이 적습니다. 고염도의 물을 처리할 때, 나노여과막은 박테리아, 바이러스, 유기물 및 2가 이온을 제거하는 능력을 갖추고 있어 RO의 효과적인 대안으로 사용될 수 있습니다.

나노여과(Nanofiltration)는 원래 석유 및 가스 산업에서 황산염 제거에 사용되었지만, 현재는 연수, 식수, 그리고 대량의 산업 폐수 및 염수 처리 등 수처리 산업에서 사용되고 있습니다. 최근에는 식수에서 신규 오염물질을 제거하는 데에도 나노여과가 사용되고 있습니다.

나노여과 기술은 순환경제 개념에 따라 재사용에 적합한 고품질의 물을 먼저 회수할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 자원(생물자원, 광물, 화학 물질 등)을 회수하여 시장에서 점차 주목을 받고 있습니다.

수산화나트륨(NaOH)

수산화나트륨(NaOH)은 유기 및 무기 물질을 부식시키고 용해하는 다용도 알칼리성 염입니다. 따라서 다양한 산업 분야의 세척, 지방 제거 및 탈지 공정에 사용됩니다.

폐가성소다에는 오염 물질이 고농도로 함유되어 있어 일반적으로 산업 생산에 재사용되지 않습니다. 대신 염산이나 황산과 같은 다른 화학 물질을 첨가하여 알칼리도를 중화해야 합니다. 그러나 나노여과 기술을 사용하면 불순물을 제거하여 폐가성소다를 회수하고 재사용할 수 있습니다.

가성소다의 최대 소비국 중 하나는 섬유 산업이 큰 남아시아입니다. 남아시아에서 가성소다 용액은 세척뿐만 아니라 섬유 제조, 특히 표백 공정에서 면 섬유의 강도, 광택, 그리고 염색 친화력을 향상시키는 핵심 요소로 사용됩니다.

2020년부터 동남아시아 시장에서 나노여과 멤브레인 관련 문의가 잦았습니다. 이에 따라 같은 해에 자체 나노여과 멤브레인 생산 라인을 구축했습니다. Dow, HYDRANAUTICS, Toray, Vontron 등 국제적으로 유명한 브랜드의 팀들과 기술 교류를 진행하고 있습니다.

HID HNF-8040HF 나노 멤브레인의 첫 번째 모델로, 주요 홍보 모델이 되었으며 섬유 산업의 사용자들로부터 폭넓은 호평을 받았습니다.

재활용 비료

비료의 핵심 영양소인 인이 부족해지고 있어 장기적인 식량 안보에 대한 우려가 커지고 있습니다. 인은 인광석 채굴을 통해 얻을 수 있는 한정된 자원입니다. 전 세계 인 매장량이 고갈되고 개별 지역에 국한됨에 따라 공급망이 취약해지고 있습니다.

동시에, 이 귀중한 영양소의 과도한 농도는 생태계를 파괴하고 부영양화 과정을 통해 수역에 심각한 오염을 초래하고 있습니다. 이 영양소를 포집하고 재활용하여 생물학적 자원을 창출함으로써 식량 안보와 환경 파괴라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있습니다.

나노여과는 재활용 비료 생산에 필수적인 공정은 아니지만, 소화액 속의 불순물을 제거하고 영양소를 농축하여 더 높은 품질의 제품을 생산할 수 있습니다. 응집-응집법을 사용하면 원료가 잔류 화학물질에 오염될 수 있지만, 나노여과는 화학적 분리가 아닌 막을 통한 물리적 분리를 통해 이러한 문제를 방지합니다. 고품질 생물자원을 생산하고 최종 사용자에게 수익을 창출하는 것 외에도, 방류수의 수질이 개선되고 바이오솔리드 처리 비용이 절감됩니다.