시멘트와 레미콘(ready-mixed concrete) 산업은 건설 인프라의 근간을 이루는 기간산업입니다. 도로, 교량, 건축물, 터널 등 모든 건설 현장에서 시멘트와 레미콘이 사용되며, 국내 레미콘 업체만 해도 수백 개에 달합니다. 그러나 레미콘 운반 차량의 드럼 세척, 시멘트 플랜트의 설비 세척 과정에서 발생하는 세척수는 pH 12~13의 강알칼리성을 나타내어, 환경 규제 측면에서 반드시 적절한 처리가 필요합니다.

시멘트 성분인 산화칼슘(CaO)이 물과 반응하면 수산화칼슘(Ca(OH)₂)이 생성되면서 폐수가 강알칼리성을 띠게 됩니다. 여기에 시멘트에 포함된 미량의 6가 크롬(Cr⁶⁺), 중금속, 부유물질(SS)이 복합적으로 존재하여, 단순한 pH 중화만으로는 방류 기준을 충족하기 어렵습니다.

(주)오이스텍의 RSWT(Recycled Shell Water Treatment)는 굴패각(CaCO₃)을 재활용한 폐수처리제로, 일반적으로 산성 폐수의 중화와 불소 제거에 강점을 갖고 있습니다. 시멘트·레미콘 세척수와 같은 고알칼리 폐수에서 RSWT가 어떤 역할을 할 수 있는지, 그리고 기존 처리 방식과 어떻게 연계하여 활용할 수 있는지 살펴보겠습니다.

시멘트·레미콘 세척수의 고알칼리 특성 이해

레미콘 세척수는 레미콘 운반 차량(믹서 트럭)이 콘크리트를 타설한 후 드럼 내부를 물로 세척하는 과정에서 발생합니다. 드럼 내벽에 잔류하는 시멘트 페이스트가 세척수에 혼입되면서, 폐수의 pH는 12~13에 달하는 강알칼리성을 나타냅니다. 시멘트 플랜트에서도 킬른, 밀(mill), 이송 설비 등의 세척 과정에서 유사한 성상의 폐수가 발생합니다.

이러한 고알칼리 폐수는 수질오염방지법상 방류 기준(pH 5.8~8.6)을 크게 초과하므로, 반드시 적절한 중화 처리가 이루어져야 합니다. 기존에는 황산(H₂SO₄), 염산(HCl), 또는 CO₂ 가스를 투입하여 pH를 낮추는 방식을 사용했습니다. 그러나 강산 투입 시 pH 조절이 까다롭고, 과잉 투입 시 pH가 산성으로 전환되는 역전 현상이 발생할 수 있습니다.

또한 시멘트·레미콘 세척수에는 부유물질(SS)이 높은 농도로 포함되어 있어, pH 중화와 함께 침전·여과 처리도 필요합니다. 6가 크롬 등 미량 중금속의 처리도 고려해야 하므로, 단일 약품만으로 처리가 완료되기 어려운 복합적인 폐수입니다.

RSWT의 고알칼리 폐수 관리에서의 역할

시멘트·레미콘 세척수의 고알칼리 폐수 처리에서 RSWT의 주된 역할은 기존 산 투입 중화 공정의 보완과 최적화에 있습니다. RSWT의 주원료인 굴패각(CaCO₃)은 약산성~중성 pH 범위에서의 완충제 역할에 특히 강점이 있습니다.

구체적으로, 고알칼리 세척수를 1차로 CO₂ 또는 약산으로 대략적인 pH 조절을 한 후, RSWT를 투입하면 pH 6~8의 중성 범위에서 안정적인 완충 효과를 발휘합니다. 이는 기존 강산 투입 방식에서 빈번하게 발생하던 pH 역전(과도한 산성화) 문제를 방지하고, 방류 기준 pH 범위(5.8~8.6)를 안정적으로 유지할 수 있게 합니다.

또한 RSWT의 미세 다공성 구조는 부유물질과 미량 중금속의 흡착·침전에도 기여합니다. 특히 6가 크롬(Cr⁶⁺)의 환원·침전 공정에서 RSWT의 활용이 검토될 수 있으며, 레미콘 세척수에 간혹 포함되는 불소 성분에 대해서는 소석회 대비 76% 향상된 불소 제거 효율이 적용됩니다.

레미콘 업체의 실질적 도입 이점

레미콘 업체가 폐수 처리 공정에 RSWT를 도입할 때 기대할 수 있는 이점은 다음과 같습니다.

첫째, pH 관리의 안정성입니다. 강산 투입만으로 pH를 조절하면 투입량에 따른 pH 변동폭이 크고 관리가 까다롭습니다. RSWT를 보완적으로 활용하면 최종 pH를 6~8의 중성 범위로 안정적으로 유지할 수 있어, 운영 신뢰성이 향상됩니다.

둘째, 슬러지 발생량 30% 감소입니다. 시멘트·레미콘 세척수 처리에서 발생하는 슬러지(시멘트 미분, 응집 슬러지 등)의 양이 줄어들어, 슬러지 탈수와 운반 비용이 절감됩니다.

셋째, 추가 약품 투입의 최소화입니다. PAC, PC 등 응집제를 별도로 투입하던 공정에서 RSWT의 복합 기능을 활용하면 추가 약품 투입이 생략 가능하거나 크게 줄어들 수 있습니다.

넷째, 기존 설비를 그대로 사용할 수 있어 별도의 설비 투자가 불필요합니다. 약품 교체만으로 전환이 가능하므로, 레미콘 업체와 같이 설비 투자 여력이 제한적인 중소기업에게 특히 유리합니다.

비용 절감과 환경적 가치

RSWT 도입 시 폐수 처리 비용의 30~40% 절감이 가능합니다. 레미콘 업체는 박리다매 구조의 산업 특성상 원가 관리가 경영의 핵심이므로, 폐수 처리 비용의 의미 있는 절감은 수익성 개선에 직접적으로 기여합니다.

비용 절감과 더불어 환경적 가치도 주목할 부분입니다. RSWT는 연간 40만 톤의 굴패각 폐기물을 자원으로 전환하는 순환경제 모델을 기반으로 하며, 소성 과정 없이 제조되어 Zero-Carbon을 실현합니다. 시멘트·레미콘 산업은 자체적으로도 CO₂ 배출이 많은 산업으로 분류되는 만큼, 폐수 처리 단계에서라도 탄소 배출을 줄이는 것은 산업의 ESG 성과에 긍정적으로 기여합니다.

소석회 제조에 필요한 1,000~1,200°C 고온 소성 과정에서 CO₂가 대량 배출되는 것과 달리, RSWT는 연간 CO₂ 17.8만 톤 감축 효과가 기대됩니다. SGS, KOLAS 인증을 획득한 RSWT는 국내 800여 기업에서 검증된 실적을 보유하고 있으며, 반도체, 디스플레이, 2차전지, 제철, 석유화학 등 다양한 산업에서 활용되고 있습니다.

오이스텍의 기술 지원과 도입 프로세스

(주)오이스텍은 2017년 설립 이후 4년간의 연구개발을 거쳐 RSWT를 상용화한 기업입니다. 전주에 본사를, 인천에 R&D센터를 두고 전국적인 기술 지원 체계를 구축하고 있으며, 2021년 해양수산 창업 콘테스트 최우수상을 수상하여 기술 혁신성을 공인받았습니다.

시멘트·레미콘 업체에 대해서도 현장 폐수 진단, 최적 적용 방안 설계, 시운전 지원, 운영 기술 교육 등 종합적인 도입 지원 서비스를 제공합니다. 특히 고알칼리 폐수의 특수성을 고려한 맞춤형 처리 전략을 수립하여, RSWT의 효과를 극대화할 수 있는 최적의 방안을 제시합니다.

마무리

시멘트·레미콘 세척수의 고알칼리 폐수는 pH 중화, 부유물질 제거, 중금속 처리 등 복합적인 관리가 필요한 폐수입니다. RSWT는 기존 중화 공정의 보완과 최적화를 통해 pH 안정화, 슬러지 30% 감소, 비용 30~40% 절감이라는 실질적인 효과를 제공합니다.

기존 설비를 그대로 활용하면서 도입할 수 있어 중소기업이 대부분인 레미콘 업계에서도 부담 없이 전환이 가능합니다. 고알칼리 폐수 관리의 효율을 높이고자 하는 시멘트·레미콘 업체라면, (주)오이스텍과 함께 RSWT 적용 방안을 검토해 보시기 바랍니다.