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전기차 배터리 제조 과정에서 발생하는 폐수는 주로 NCM(니켈-코발트-망간) 및 리튬 철 인산(LFP) 양극재 제조, 전극 코팅, NMP 용매 회수, 전해액 충전, 포메이션 및 그레이딩, 배터리 셀 및 설비 세척, 그리고 작업장 바닥 세척 등 핵심 생산 공정에서 유출된다. 폐수의 특성은 각 생산 공정에 따라 크게 달라지며, 일반적으로 NCM 배터리 제조 공정에서는 더 복잡하고 고농도 오염 폐수가 발생한다.
폐수에는 주로 세 가지 유형의 오염물질이 포함된다:
폐수 처리 시스템은 ‘배터리 산업 오염물 배출 기준(GB 30484-2013)’의 엄격한 요건을 충족해야 함.
전기차 배터리 제조업체에 대한 환경 규제 요건은 점차 강화되고 있다. 니켈 및 코발트 같은 중금속과 불소는 엄격한 법적 허용 기준에 따라 관리되며, 폐수 품질의 사소한 변화조차 환경 규제 위험을 유발할 수 있다.
기존 처리 기술은 착화된 중금속 제거 능력이 제한적이어서 과도한 약품 투입이 필요하며, 이로 인해 다량의 유해 슬러지가 발생하고 운영 비용이 높아진다.
NMP와 전해질 잔여물과 같은 내열성 유기 화합물은 막 오염, 설비 막힘, 계획 외 정지 등을 자주 유발하여 배터리의 연속 생산에 영향을 미친다.
한편, 고염분 폐수는 자원 회수율이 낮아 리튬, 니켈, 코발트와 같은 귀중한 금속이 손실되는 문제를 야기한다. 기존의 표준화된 폐수 처리 설비는 리튬 이온 배터리 제조 과정에서 흔히 발생하는 높은 염분 농도, 부식성, 그리고 유량 및 성상의 급격한 변동을 견디도록 설계되지 않아 적응력이 떨어지고 설비 고장이 잦다.
또한 기존의 일반 폐수 처리 시설은 면적이 크고 자동화 수준이 낮으며, 급격한 생산 능력 확장에도 유연하게 대응하기 어렵다. 배터리 제조사들은 전기차(EV) 배터리 생산에 특화된 통합형 맞춤 폐수 처리 솔루션을 점차 요구하고 있다.
전기차 배터리 폐수의 고유한 특성을 해결하기 위해 다음으로 구성된 통합 처리 공정을 적용합니다.
분리 수집 및 전처리 → 착화제 해리 및 고도 산화 → 생물학적 처리 → 이중 막 탈염 → 기계식 증기 재압축 제로 액체 배출(MVR ZLD)
고농도 공정 폐수와 장비 세척 폐수는 균질화 및 유량 조절 전에 별도로 수집됨. 이후 폐수는 전용 탈착합 반응기로 유입되어 안정적인 중금속 착화합물이 효과적으로 분해됨.
이후 응집 및 침전과 고효율 불소 제거 시스템을 통해 부유 고형물과 대부분의 무기 오염 물질을 제거한다.
난분해성 유기 화합물(예: NMP)을 분해하기 위해 오존 고도 산화 공정(AOP)을 적용하여 폐수의 생분해성을 크게 향상시킨다.
생물학적 처리 단계에서는 COD와 암모니아 질소를 효과적으로 제거하기 위해 A/O + MBR 공정을 활용한다.
고도 탈염을 위해 오염 저항성 초여과(UF) 시스템과 역삼투(RO)를 조합하여 배터리 제조 공정에 재사용 가능한 고품질 재활용수를 생산한다.
농축 염수는 DTRO 막 농축 후 MVR 증발 및 결정화 공정으로 추가 처리하여 거의 제로 액체 배출(ZLD)을 달성한다.
핵심 장비는 다음과 같다:
당사의 솔루션은 전기차 배터리 폐수 처리에서 가장 어려운 측면을 특별히 해결하기 위해 개발되었다.
이 시스템은 복합 중금속 제거 효율을 99.9% 달성하면서, 불소 농도를 1mg/L 이하로 지속적으로 유지하여 국가 배출 기준을 능가하는 방류수를 안정적으로 생산한다.
당사는 폐수 특성, 처리 용량, 설치 가능 공간, 향후 생산 확장 계획 등을 기반으로 완전히 맞춤화된 장비 설계를 제공한다. 맞춤형 내식성 하우징, 내마모성 구조, 막힘 방지 유로, 모듈식 장비 구성 등이 고염분·고부식성·변동성 운영 조건에서도 신뢰성 있는 성능을 보장한다.
모든 핵심 기계 장비, 전기 제어 시스템 및 수처리 구성품은 CE, UL, ISO 인증을 획득하였으며, 유럽 기계 및 전기 안전 지침과 북미 안전 요건 모두를 충족한다. 이를 통해 탁월한 운영 안전성, 신뢰성 및 글로벌 프로젝트 준수성을 확보한다.
자체 개발된 처리 공정은 유기 오염물, 염류, 중금속 농도가 높은 폐수를 특별히 최적화하였다. 유량 및 오염물 부하 변동에 대한 뛰어난 내성으로 막 오염을 크게 줄이고, 정비 빈도를 65% 이상 낮춘다.
이 시스템은 90퍼센트 이상의 물 재사용을 달성하면서 리튬, 니켈, 코발트와 같은 고부가가치 금속을 동시에 회수하여, 담수 소비량과 유해 폐기물 처리 비용, 원자재 손실을 대폭 줄인다.
모듈식 통합 설계로 기존 처리 시스템 대비 설치 공간 요구량을 약 40퍼센트 감소시켰으며, 향후 용량 확장도 유연하게 가능하다.
완전 자동화된 지능형 공정 제어가 화학 약품 투입량 및 운영 파라미터를 지속적으로 최적화하여 인력 수요를 최소화하면서, 환경 점검 및 프로젝트 검수를 지원하는 포괄적인 준수 문서를 제공합니다.
우리는 NCM 및 LFP 배터리 생산 시설을 모두 포함하는 여러 주요 전기차 배터리 제조사에 폐수 처리 시스템을 성공적으로 납품하였다.
대표적인 프로젝트로는 연간 8기가와트시(GWh) 규모의 전기차 배터리 제조용 제로 액체 배출(ZLD) 프로젝트가 있으며, 폐수 처리 용량은 하루 800세제곱미터(m³)이다.
이 시스템은 처리된 물을 지속적으로 생산 공정으로 재순환시켜, 연간 약 22만 m³의 담수를 절약하고 유해 폐기물 발생량을 50% 이상 감소시킨다. 이 프로젝트는 모든 환경 검수 절차를 성공적으로 통과하였다.
지원 서류에는 다음이 포함됩니다:
현장 조사, 폐수 특성 분석, 실험실 및 중간 규모 시험, 맞춤형 공정 설계, 비표준 장비 제작, 토목 공사 지원, 설치 및 시운전, 환경 규제 준수 컨설팅, 시스템 운영 및 정비, 공정 개선, 장기 소모품 공급까지 아우르는 종합적인 EPC 턴키 폐수 처리 솔루션을 제공한다.
고객 요구에 따라 중금속 회수 및 폐수 자원 회수를 위한 맞춤형 솔루션도 제공된다.
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