12월 경영변화산실

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정학 감
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1 고온발효미생물을이용한 유기성폐수처리방안 창신인터네셔날 /hflow 윤정배공학박사

2 I 제안사소개 II 제안동기 III 고온발효폐수처리방식소개 IV 설치계획 V 설치효과 VI 자금조달방안및시공기간

3 I 제안사 소개

4 I 제안사연혁 창신인터내셔날 hflow 1. 격자생성코드 gflow 개발, 응력해석코드 sflow 개발, 한국과학기술정보원 SMB슈퍼컴퓨팅지원전문가위촉, 현재 4. 열유동해석코드 hflow 개발, 해석코드 (hflow, sflow, gflow) 소프트웨어등록, hflow로기술용역서비스업체등록, 2007,07 7. PI film 제조공정에서기류특성에관한수치해석적연구, SKC, 해석코드 (hflow) 납품, ( 주 )q&it, 핵융합연구원, 디자인서울사업미디어폴내부열및유동해석, 삼성SDS, 2008, Ladle cover 열응력해석, ( 주 ) 우진INC, POSCO, 2009, 춘천소각장덕트설비설계, ( 주 ) 동부건설, ( 주 ) 해원, 2010, STX 대구유체펌프열 / 유동해석, ( 주 ) 일진에너지, 2011, 각도조절형수직축소형풍력발전시스템개발, 에너지기술평가원, 소각용메인덕트설계, ( 주 ) 전주페이퍼청원, 2012, 이중보온관열응력해석, ( 주 ) 휴비스, 2012, 09

5 I 제안사환경사업영역 CAE 최적설계 Roof Top 태양광발전사업 태양광발전소건설및운영 6 12 지하주차장 SMART 조명제어시스템 동선감지에따른조도제어로전력비용절감 계측및시뮬레이션을통한최적설계 고온발효및농축식수처리시스템 폐수열원히트펌프시스템 열교환기자동세정장치 FEMS 구축 N S 2 U 폐수열회수를통한냉난방부하저감 열교환성능증대및유지보수비용절감 운전최적화를통한생산성향상 반송동력비및환경부담비용절감

6 I 기술자격인증사항 산업용플랜트제작전문기업

7 I 기술특허실적 고온발효미생물을이용한유기성폐수처리기술 기술명 ( 또는특허명 ) 인증번호개발기간지원기관 구분 ( 특허, 신기 술등 ) 에스트로겐수용체베타유전자가도입된효모이중-하이브리드시스템을이용한내분비계장애물질의검출방법에스트로겐수용체a 유전자를포함하는단일-하이브리드시스템과전사공역인자 SRC1 유전자가도입된효모이중-하이브리드시스템을이용한내분비계장애물질의판별방법 제 호 3 년일본문부성 제 년일본문부성 특허등록특허등록 폴리염화비페닐을함유하는폐절연유의처리방법제 호 0.5 년 ( 주 ) 원창에너지 미생물제재를이용한유기성폐기물의고체연료제조방법제 호 0.5 년 hflow 특허등록특허등록 미생물제재를이용한무방류시스템에의한유기성폐기물처리방법및고체연료 ( 퇴비 ) 생산방법과그장치무방류 ACE 시스템에의한유기성폐기물 ( 음식폐기물, 가축분뇨, 슬러지 ) 처리방법및고체연료 / 퇴비생산방법과그장치 (Production of Compost / Solid Fuel and Treatme nt of Biomass Using Zero Discharge ACE System) 제 호 0.5 년 hflow 13/559,970 1 년 hflow 특허등록미국특허출원

8 I 시공실적 수처리분야시공실적 사업명수행년도발주처비고 ㅇㅇ아산공장폐수처리장증설공사 2012 선일 태경안성 S/D 폐수처리장설치공사 2012 선일 ㅇㅇ안양공장폐수처리장공정개선공사 2011 선일 양촌면농촌지방상수도계측제어설비 2010 십자성마을회 Arzew Refinery WWT Plant 감시제어시스템 2010 Siemens 안동임하댐하수도시설확충공사구축 2010 대림산업 소양강댐하수도시설확충공사구축 2010 고려개발 동국대불교병원오수처리시설개선사업 2009 동국대불교병원 포승유지공장폐수처리시설공사 2009 선일 김해명동정수장수질 TMS 구축 2009 김해시청 동부제철아산만공장수처리설비구축 2009 동부건설 문산하수처리장통합감시제어시스템구축 2007 대림산업 남제주화력탈황폐수처리시스템구축 2007 세화앤스텍 ㅇㅇ구미폐수처리장설비개선공사 2005 선일 ㅇㅇ녹산공장신축공사 2005 선일 용인하수종말처리장증설공사계장감시제어시스템구축 2004 한국요꼬가와 아산공장진공 FRYING 설비폐수처리장공사 2004 선일 Nafoora Water Injection Control System, Libya 2004 대우건설 안성공장폐수처리장개선공사 2003 선일 아산공장방유수고도처리설비공사 1998 선일

9 II 제안동기

10 II 제안동기 환경분야의 New Paradigm : 3Es, Recycle

11 II 제안동기 국내환경정책변화및규제강화 2013 년부터폐기물해양투기전면금지 ( 런던협약, ) 폐기물재이용대책수립 ( 환경부, ) 폐기물재이용분야 2020 년까지약 29 조원투자예정 ( 지경부, 환경부, ) 처리방법 2009 년 2014 년대응방법 해양투기 15% 0% 재활용 72% 87% 정화처리 11% 11% 기타 2% 2% 2 년유예 40% 해양투기 60% 지상처리 Note : 런던협약 1996 년 폐기물해양투기금지안 환경부 2009 년 국내유기성폐기물처리현황

12 II 제안동기 폐수발생량및처리비용증가 하수발생량 폐수발생량 10,589 8,292 7,924 7,631 7,446 ( 단위 : 톤 / 일 ) 06 년 07 년 08 년 09 년 12 년 년 3% 씩증가추세 과도한처리비용

13 III 고온발효미생물을 이용한유기성폐수 처리방식소개

14 III 폐수처리방식비교 낮은설비비및운영비 폐수처리방식장점단점 미생물처리역삼투압처리방식 ( 담수설비응용 ) 증발농축처리방식 ( 담수설비응용 ) 비점분리방식 ( 석유정제기술응용 ). 설비비가비교적저렴. 운영비가매우저렴. 설비비가비교적저렴. 운용비가비교적저렴 ( 증발농축및건조설비추가시운용비고가 ). 운용비가매우저렴. 복합폐수도처리가능 ( 복합폐수를처리하는위탁폐수처리업체의경우의무설비임 ). 결정화가가능하여염으로배출가능. 운전이간단함. 설비비가저렴. 고농도폐수처리불가 ( 특히중농도암모니아성, 불소함유폐수처리불가 ). 운전이까다롭다. 넓은부지가필요함.. 고농도폐수처리불가 ( 삼투막오염에따른폐수고도의전처리설비필요 ). Reject water 별도처리설비필요 ( 증발농축설비또는건조설비추가도입필요 ). 설비비가고가임. 단일폐수에한함

15 III 일반적인유기성폐수처리방식 호기또는협기성분해방식

16 III 미생물처리기술보유사비교 혐기성분해기술보유사 구분구분기술보유현황적용실적 1 ( 주 ) 현대엔지니어링 자체기술 문경, 서천, 담양등 2 ( 주 ) 서희건설 OWS사 ( 벨기에 ) 부산, 동대문 3 한라산업개발 ( 주 ) 하제 ( 독일 ) 파주, 밀양, 속초 4 효성에바라엔지니어링 ( 주 ) 일본에바라제작소 - 5 ( 주 ) 립코 Hasse Energietechnik AG - 6 ( 주 ) 워텍 스위스 CTU AG - 7 동문IRS( 주 ) BAUER KOMPOST GmbH( 독일 ) 김포, 광주, 유성 8 ( 주 ) 미랜 MEC Energy( 네덜란드 ) 포천시 9 한솔이엠이 ( 주 ) GBU mbh( 독일 ) 연천 10 H-Plus ENG Arrow Ecology( 이스라엘 ) - 11 코오롱건설 ( 주 ) 자체기술 광주, 송파 12 포스크건설 자체기술 - 13 금호건설 자체기술 안성시 14 ( 주 ) 엑사이언스 자체기술 안산, 상주, 포천 15 ( 주 ) 드림바이오스 자체기술 안동 16 ( 주 ) 유니슨 자체기술 청양군, 고창군, 제주도 17 ( 주 ) 에코데이 자체기술 파주시 18 ( 주 ) 대우건설자체기술 삼성정밀화학, 진로, 이천모전영농조합

17 III 미생물처리기술비교 무방류시스템 구분기존방류시스템무방류시스템 정화처리 기준치처리방법부하시설비 ( 토지비용제외 ) - 방류수기준에만족 - 최근방류수기준엄격화액비처리 - 6개월저장탱크필요 - 액비시비를위한토지필요 - 토양의질산화초래물리, 화학, 생물학적병행처리 - 복잡함고부하에약하다 - 고부하에의한쇼크발생 : 벌킹현상고가 - 100톤 / 일시설비 : 200억원 고형연료화 - 고형연료기준에만족 - 고형연료소비가없는경우퇴비화 - 에너지해외의존도의감축과그린환경의중요성향상생물학적처리 -단순함고부하에강하다 1 - 고농도에서발효반응촉진 저가 톤 / 일시설비 : 10 억정도 처리면적크다적다 3 처리비용고가저가 4 운전기술전문성 ( 자격증소유자 ) 단순 ( 누구나 )

18 III 미생물처리기술비교 해결방안 : Hybrid 폐수처리시스템 비교항목 HERHOF STABILAT 무방류시스템 생물학적건조기형태 Herhof Rotteboxes ( 박스형태 ) 수직적드럼 ( 회전식 ) 운영사례 독일 Renerode 시 남해군 / 양구군 처리가능함수율 45% 45% 발효기간 7~14 일 2~3 일

19 III 미생물처리기술비교 부산물고형연료로재이용 구분우분 (kcal/kg) 계분 (kcal/kg) 돈분 (kcal/kg) 음식폐기물 (kcal/kg) 하수슬러지 (kcal/kg) 처리후 최종생성물 humus 2,476 2,786 2,857 3,524 2,783 1 차 Biomass 첨가 3,230 3,571 3,707 4,690 3,500 2 차 Biomass 첨가 3,690 4,463 4,421-4,047

20 III 고온발효유기성폐수처리공정 유기성폐수성상에따른발효조최적화운전

21 IV 설치계획

22 IV 설치계획 예상공정도 #1, #2 발효조설치로함수율최적화 유기성폐수 #2풍력선별기회송파쇄기자력선별기 반입 플랫벙커 수선별 1 차발효조 #1 트롬멜스크린 #1풍력선별기자력선별기분쇄기성형기 재활용품 2차발효조트롬멜스크린부산물 고형연료

23 IV 설치계획 예상 Mass Balance 50ton/day 처리기준물질수지 Slurry 폐기물 유기성폐수 50ton/ 일 30 m3 (85%) Slurry 폐기물 20 m3 (85%) BRT : Biological reaction time Removed moist : 6%/d 50 m3 x 0.85 x 0.06 = 2.55 m3 /d 2.55 m3 /d x 3d BTR = 7.5 m3 새로운톱밥 10 m3 / 일 (30%) 70 m3혼합조 2 회혼합 / 일예, 5.9x5.9x1 (62%) 저장및포장고체연료 m3 (10%) 또는퇴비 : 25 m3 (50%) 생산 반송미생물제재 30 m3 (50%) 발효조 8mx50mx 2.5m 1,000 m3 BRT 3 일 ( 교반시 2m 후진 ) 55 m3 (50%) 10 m3 (85%) Add 5 th day 10 m3 (85%) Add 9 th day 퇴비사용시 퇴비 (25 m3 ) 열전소자 m3 (10%) 압축성형조 17.5 m3 (20%) 건조조 180, 30 분 3 m3 열풍 보일러 선별기 25 m3 (50%) 고체연료사용시 분쇄조 25 m3 (50%)

24 IV 설치계획 - Plot Plan 회전식발효조사용으로처리시설면적감소 선별기 성형기 1 차발효죠 2 차발효조

25 IV 설치계획 - Parts List 폐수와접촉이발생하는부분은 Duplex 재질사용으로내부식성강화 Main Parts Material EMPTY WT(Kg) OPER. WT(Kg) FULL WT(Kg) Standards Duplex/SUS316L 1차발효조 5,217 5,304 5,435 Duplex 6-Moly 2차발효조 Duplex/SUS316L 성형기 SUS304/SS ANSI : American National Standards Institute ASHRAE : American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers Diabon F100/PFTE ASME : American Society of Mechanical Engineers 1 차열교환기 Glude (Graphite) SUS304/SS400 4,565 4,652 4,783 ASTM : American Society for Test and Materials AWS : American Welding Society FPM(rubber) JIS : Japanese Industrial Standards 2 차열교환기 PVdF SUS304/STPG KS : Korean Standards

26 IV 설치계획 CAE Simulation 설계적정성사전검토 유동균일도 열교환효율 배관압력강하

27 IV 설치계획 - 자동제어및 monitoring system 최적운전및예방보전관리능력향상 MVR/TVR 모니터링 PC #1 MVR/TVR 모니터링 PC #2 [Gateway Server] - Windows2008 Server - WEB Server - NS2U SERVER - FS Gateway - OPC Connection Gateway server DB server [DB Server] - Windows2008 Server - ORACLE 11g - MVR/TVR DB Server HUB #3 HUB #1 FA TCP/IP 운전모니터링 MVR/TVR 제어 XGT PLC 운전모니터링 통신컨버터 통신컨버터 통신컨버터 STEAM 유량계 4 EA 응축수유량계 2 EA 농도, 온도센서 10 EA 전기미터링 #1 전기미터링 #4 압력계 농도, 온도센서

28 IV 설치계획 유사설치사례 캐나다에드몬턴

29 IV 설치계획 유사설치사례 대한민국문경

30 V 설치효과

31 V 설치효과 고온발효폐수처리결과 유기성슬러지중량, 온도, 함수율변화

32 V 설치효과 고온발효폐수처리결과 발효거리에따른유기성슬러지온도및함수율변화

33 V 설치효과 고온발효폐수처리결과 발효거리에따른유기물성상변화

34 V 설치효과 - 사업구조및경제성 IRR 75%, ROI<2 년 사업개요 처리량 52.3 ton/day 은행 PF( 시공비 ) 보증 80 억원 유기성폐수슬러지 사업금액운전시간판매단가 19억원 ( 원가 12억원 ) 24 시간 / 일 190,000원 /ton 남동발전 ( 삼천포화력 ) PF( 시공비 ) 보증 10 억원 PF( 시공비 ) 발생 26 억원 고형연료 (RPS) 판매계약 10,000 원 /ton 슬러지처리계약 (150,000 원 /ton) 창신 /hflow ( 판매운영, EPC) MOU 체결미생물현물공급 1. 고온발효미생물독점공급 2. 운전및유지보수 고온발효미생물공급사 신재생에너지 판매기간 12년현금흐름및사업성 140억원영업이익 (12년누적 ) EPC 매출이익 5억원 설계, 감리 토목, 건축공사 전기공사 모니터링유지보수 PF 이자비용 2억원 (2년누적 ) IRR 73.1% NPV 100 억원 IRR : 내부수익률 (Internal Rate of Return)4 NPV : 순현재가치 (Net Present Value)

35 VI 자금조달방안 및시공기간

36 VI 자금조달방안 이용가능자금 2013 년에너지합리화자금 ( 이차보전자금 ) 사업명 기업구분 지원규모 ( 억원 ) 당해연도동일사업자당지원한도액 대출기간 이자율 절약시설설치사업 ( 일부 ) 중소기업중견기업대기업 1, 억원이내 3 년거치 7 년분할상환 2.75 %( 중소, 중견기업 ) 3.2 % ( 대기업 ) 합계 1,000 사업명 기업구분 지원규모 ( 억원 ) 당해연도동일사업자당지원한도액 대출기간 이자율 ESCO 사업 ( 일부 ) 중소기업중견기업 1,000 대기업 2, 억원이내 ( 동일투자사업장당 150 억원이내 ) 3 년거치 5 년분할상환 2.75 %( 고정 ) 3.2 % ( 고정 ) 합계 3,000

37 VI 시공기간 설계, 시공, 상용운전 : 8 개월소요 구분소요기간 ( 월 ) 관계기관업무 1 개월 2 개월 3 개월 4 개월 5 개월 6 개월 7 개월 8 개월 Customer Customer 지자체 ( 시청, 구청 ) Customer 창신 hflow 고온발효유기성폐수처리설비 설치에관한 MOU 작성경제성분석및기본설계사업금액에대한재원확보폐수처리사업인허가 EPC( 설비 ) 계약서작성실시설계및검토 Foundation 공사건축공사전기기자재및접속반설치고온발효유기성폐수처리설비공사시운전및준공검사상용운전

38 Thank you! Energy Consortium

목 차

목 차 폐기물처리시설국고융자사업의 경제적타당성검토보고서 2011. 7 목차 Ⅰ. 요약보고서 1 Ⅱ. 검토배경 4 1. 국가재정의합리적인지원방안모색 4 2. 민간투자사업의개선방안검토 4 Ⅲ. 무상보조 (BTO) 와무이자융자사업방식의경제성검토 5 1. 현행사업방식의검토 5 2. 제 3 섹터개발방식의검토 6 3. 사례검토 ( 광주광역시가연성폐기물연료화시설을사례로검 토