9월, 국내 염색업계는 전통적인 ‘황금 9월과 은 10월’ 성수기에 접어들었습니다. 원재료 가격 상승과 섬유 산업 등 하류 산업의 수요 증가에 힘입어 분산염료 시장은 반등세를 보이며 8월 초에 이어 9월에도 가격이 상승했습니다. 다수의 염료 업체들이 가격 인상을 앞두고 있음을 시사했습니다.

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소식통에 따르면, 주요 염료 회사인 미트아이비(mit-ivy) 산업회사는 현재 주요 분산 염료를 톤당 32,000위안에 판매하고 있으며, 이는 올해 상반기 최저 가격인 22,000위안에서 크게 상승한 가격입니다. 업계에서는 염료 시장의 가격 상승 국면이 시작되었다는 분위기가 감지되고 있습니다.

2020년 4분기 염료 시장 수요는 예년과 비슷한 수준이지만, 1분기부터 3분기에 비해서는 크게 개선될 것으로 예측됩니다. 코로나19 확산세가 진정됨에 따라 인쇄 및 염색 공장의 주문량이 증가하고, 재고를 보충하고 필요에 따라 구매하는 추세가 이어질 것으로 보입니다.

9월 상반기, 저장성과 장쑤성에서 유통되는 주요 ECT300% 흑색 제품의 시장 주류 가격은 kg당 약 32위안이었으며, 실제 개별 협상 가격은 kg당 27~28위안이었다. 광둥성과 푸젠성 지역에서도 kg당 32위안 부근에서 협상이 이루어졌다.

여러 염료 업체들은 염료 핵심 중간재 가격 상승으로 인해 주요 분산 염료 품목의 가격이 톤당 32,000위안까지 올랐지만, 실제 거래 가격은 아직 그 수준에 도달하지 못했다고 지적했습니다. 이는 기존 주문을 이전 가격으로 처리해야 하기 때문입니다. 가격 인상이 일부 있었지만, 과거 2~3년 동안 연초부터 상반기까지의 가격이 저점 수준이었던 점을 고려하면, 몇 차례 가격 인상 이후에도 현재 가격은 적정 수준에 머물러 있는 것입니다. 올해 최저 거래 가격은 톤당 22,000~23,000위안 사이입니다.

현재 국내에서 IED(사일렌디드 폭발물)를 생산하는 업체는 미트아이비공업과 이스트아이비화학 두 곳뿐인데, 이스트아이비화학은 안전관리 문제로 7월부터 생산을 중단하고 10월 9일까지 시정 및 승인을 완료한 후 추가 승인을 받아 생산을 재개해야 하는 상황입니다. 염료 중간체인 메조페닐렌디아민을 생산하는 미트아이비공업이 99% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있어 시장 공급 부족 현상이 심화되고 있습니다.

올해 7월 이후 M-페닐렌디아민 가격은 톤당 7만 위안까지 상승하여 15% 이상 올랐습니다. 최근 몇 년 동안 M-페닐렌디아민 가격은 톤당 15만 위안까지 치솟은 적이 있으며, 앞으로도 가격 상승 여지가 있는 것으로 보입니다.

현재 하류 수요가 점차 회복되고 이소페닐렌디아민, 염화코발트, 황산코발트 등 상류 원자재 가격이 상승하면서 여러 염료 제조업체들이 가격 인상을 단행하고 있습니다. 분산염료 가격은 현재 높은 수준이지만, 과거 가격과 비교하면 여전히 낮은 수준입니다. 상류 기업의 가격 조정 정책으로 인해 유통업체들은 재고를 보충하거나 미리 사재기하는 움직임을 보일 수 있습니다.

주목할 만한 점은, 소식통에 따르면 연간 생산능력 1만 5천 톤 규모의 중국 주요 메조페닐렌디아민 공급업체인 이스트아이비화학(East Ivy Chemical)이 올해 5월 말 생산을 재개했다가 최근 다시 중단했다는 것입니다. 그 이유는 쓰촨성에서 실시된 "주조 안전 2020" 실사에서 안전 관리, 안전 투자, 직원 교육 및 훈련 분야에서 심각한 문제점이 발견되어 7월부터 생산을 중단하고 10월 9일까지 시정 및 인수 절차를 완료하라는 명령을 받았기 때문입니다. 이스트아이비화학의 생산 재개는 메조페닐렌디아민 공급 안정성에 대한 우려를 불러일으켰습니다.

하류 염색 및 인쇄 공장의 주문량이 이미 회복되고 있어 원자재 소비량도 증가하고 있으며, 이에 따라 공장들은 재고를 자연스럽게 보충하고 있습니다. 또한 8월과 9월의 두 차례 가격 인상 이후 하류 고객들은 가격 상승에 대한 우려를 갖고 있어 이 시기에 원자재 공급을 미리 확보하려는 움직임을 보이고 있으며, 이는 최근 구매 의향 증가로 이어졌습니다.

Mit-Ivy 산업 보고서에 따르면, 현재 중국은 세계 최대 염료 생산국이며, 염료 기업들은 주로 저장성, 장쑤성, 상하이 세 곳에 집중되어 있습니다. 이 지역의 염료 생산 및 수출량은 전국 시장 규모의 90% 이상을 차지합니다. 주요 제조업체로는 Mit-Ivy Industry Company, Runtu, Yabang, Jihua Group, Anocy 등이 있으며, 이들은 시장에서 상당한 영향력을 행사하고 있습니다.

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중국 500대 제조업체 중 하나인 미트아이비 산업(Mit-ivy Industry Company)은 연간 30만 톤의 염료와 10만 톤의 첨가제 생산 능력을 갖춘 세계 최대 염료 제조업체입니다. 8만 톤의 염료 생산 능력과 약 2만 톤의 기타 염료 생산 능력을 바탕으로 국내 염료 시장에서 두 번째로 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 분산 염료 생산 부문에서 업계 3위를 차지하는 지화 그룹(Jihua Group)은 현재 분산 염료 7만 톤, 반응성 염료 1만 5천 톤, 기타 염료 1만 톤의 생산 능력을 보유하고 있습니다.

내몽골 화학공업 위챗의 분석에 따르면, 분산염료 가격은 지난 3년 동안 최저치를 기록했고, 반응성염료는 지난 10년 동안 최저치를 기록했습니다. 대부분의 염료 회사들이 적자에 직면한 상황에서 가격 인상은 생존을 위한 유일한 방안입니다. 향후 분산염료 시장에는 가격 인상 여지가 여전히 남아 있으므로, 인쇄 및 염색 업체들은 미리 재고를 확보해 두는 것이 좋습니다.

환경 보호 공학 시설은 생존과 발전의 문제입니다.

염색 및 인쇄 업체는 적합한 기술을 선택해야 합니다.

인쇄 및 염색 폐수의 심층적인 COD 제거 및 탈색

염색 폐수는 주요 유해 산업 폐수 중 하나로, 주로 염료 및 염료 중간체의 생산 과정에서 발생하며, 각종 제품 및 중간체의 결정화 과정에서 생성되는 모액, 생산 과정에서 손실되는 물질, 그리고 세척 폐수 등으로 구성됩니다. 염색 및 인쇄 산업이 지속적으로 성장함에 따라, 이 산업에서 발생하는 생산 폐수는 주요 수질 오염원으로 대두되고 있습니다.

장쑤 하푸 기능성 소재 유한회사의 기술진에 따르면, 중국은 주요 염료 생산국이며, 섬유 염료 산업은 최근 몇 년 동안 급속도로 발전하여 중국의 각종 염료 생산량이 90만 톤에 달해 전 세계 염료 생산량의 약 60%를 차지하고 있습니다. 염료는 화학 구조에 따라 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 인디고 염료, 황 염료, 퀴닌 염료, 트리아릴메탄 염료, 헤테로고리 염료 등으로 분류할 수 있습니다.

그러나 이러한 수용성 반응성 염료를 함유한 폐수는 처리하기 어려운 폐수 중 하나이며, 기존의 수처리 공정으로는 이러한 염료를 효과적으로 제거하기 어렵습니다. 중금속을 함유하는 염료의 대부분은 발암성 물질인 크롬을 포함하고 있으며, 분산 염료는 용액 내에서 이온 형태로 존재하지 않고, 많은 분산 염료는 생물 축적성을 가지며, 화학적으로 안정하고 생분해성이 낮기 때문에 기존의 생물학적 수처리 시스템으로는 분산 염료를 효과적으로 제거하기 어렵습니다.

I. 인쇄 및 염색 폐수의 특성

염료 생산 과정에서는 설폰화, 질산화, 디아조화, 환원, 산화 및 산(염) 분리 등의 공정을 거치면서 다량의 오염물질이 생성됩니다.

염료 생산 과정에서 무기 원료의 90%와 유기 원료의 10~30%가 물로 용출되는 것으로 추정된다.

염색 폐수는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

(1) 폐수 내 유기물의 대부분은 모물질로서 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 퀴논 및 기타 방향족 그룹을 포함하고 있으며, 색도가 500~500000인 매우 어두운 주된 색 그룹을 가지고 있어 오염도가 매우 높습니다.

(2) 염료 물질 및 중간 분자는 종종 극성 그룹을 포함하고 있어 수용성을 향상시키고 생산 공정 및 분자 구조로 인해 물질 손실이 많이 발생합니다.

(3) 염료 폐수는 종종 산성이지만 알칼리성이기도 하며 일반적으로 염분 함량이 높습니다.

(4) 다채로운 색상에 대한 수요 증가, 염료의 다양성 증가, 광분해, 산화 및 생분해에 대한 저항성 발달로 인해 이러한 폐수는 일반적인 수처리 시스템으로 처리하기가 점점 더 어려워지고 있습니다.

(5) 염색 폐수의 색과 광택은 일반적으로 어둡고 생화학적 성질이 좋지 않다. 또한 인쇄 공정의 폐수에는 다량의 염료와 보조제뿐 아니라 다량의 슬러리가 포함되어 있어 폐수의 BOD5와 COD가 상대적으로 높다.

둘째, 인쇄 및 염색 폐수 처리

1. 막 분리법

막 분리법은 액체의 특정 성분에 대한 선택적 투과성을 갖는 특수 막을 사용하는 방법으로, 일반적으로 투석, 전기투석, 한외여과, 역삼투 등이 있습니다. 그러나 막 분리 기술은 농도 차이에 따른 분극 현상, 막 오염, 고가의 막으로 인한 교체 빈도 증가 등으로 처리 비용이 높아 대규모 산업 응용에 심각한 제약을 받고 있습니다.

2. 추출 방법

염료 폐수 처리 추출 방법은 물에 녹지 않거나 녹지 않는 용매를 사용하여 물에서 염료 분자를 추출하는 것입니다. 일반적으로 사용되는 추출 방법으로는 용액 추출, 전기영동 추출, 액체 막 추출법 등이 있습니다.

3. 방사선 조사법

마이크로파 조사는 염료 폐수 처리에 흔히 사용되는 방사선 처리 방식이지만, 고에너지 입자 생성에 고가의 장비가 필요하고 기술적 요구 조건이 높으며, 에너지 소비가 많고 에너지 이용률이 낮다는 점이 주요 과제입니다. 또한 인체에 미치는 방사선의 유해성을 피해야 할 뿐만 아니라 특별한 보호 조치도 필요합니다. 따라서 관련 법률을 시행하기 위해서는 많은 연구 및 탐색 작업이 필수적입니다.

4. 산화법

산화법은 염료를 함유한 폐수 처리에 흔히 사용되는 방법으로, 주로 고온 심층 산화법, 화학적 산화법 및 광촉매 산화법을 포함합니다.

5. 응고

응집은 일반적인 폐수 처리 방법이며, 주로 응집 침전법, 응집 부상법 등이 있습니다.

6. 생물학적 방법

생물학적 방법은 염색 폐수 처리에 널리 사용됩니다. 생물학적 방법은 처리 효과가 우수하고 운영 비용이 저렴하다는 장점이 있지만, 기술적인 이유로 불안정하고 적용 범위가 넓지 않으며 외부 요인의 영향을 크게 받기 때문에 실제 적용에 어느 정도 제약이 있습니다.

7. 흡착법

흡착 효율은 염료-흡착제 상호작용, 흡착제의 비표면적, 흡착제 입자 크기, 온도, pH 값 및 흡착 시간과 같은 여러 물리화학적 요인의 영향을 받습니다.

산업 고객의 요구 사항

염료 폐수의 특성상 기존 방식으로는 방류 기준을 충족할 수 없으므로, 하푸 기능성 소재에서 개발한 흡착법을 사용하면 처리 효과와 경제성 사이의 균형을 맞출 수 있습니다.

염료 폐수를 발생시키는 기업 고객의 폐수 처리 요구 사항은 다음과 같은 세 가지 사항을 포함합니다.

(1) 방류 한도 이하로 처리된 폐수에서 COD 및 색도를 효율적이고 안정적으로 제거합니다.

(2) 낮은 일회성 투자 비용, 낮은 운영 비용, 장비의 간편한 작동 및 유지 보수.

(3) 발전되고 신뢰할 수 있는 공정, 2차 오염 없음.

D. 하포 인쇄 및 염색 폐수 처리 공정 제조업체 및 적용 사례

하푸 흡착 공정의 원리는 당사에서 개발한 특수 흡착제를 사용하여 제거하고자 하는 성분이나 물질을 선택적으로 흡착하는 것입니다. 흡착이 포화되면 특수 탈착제를 사용하여 흡착제를 탈착시켜 재생합니다.

하포 인쇄 및 염색 폐수 처리 공정 제조업체 및 적용 사례

1. 산둥성의 한 기업은 처리된 폐수의 COD 함량을 500mg/L 미만으로 낮추도록 요구하고 있습니다. 실험 결과, 흡착 처리를 통해 폐수 내 COD를 500mg/L 미만으로 안정적으로 유지할 수 있는 것으로 나타났습니다.

표에는 염료 폐수의 흡착 처리 효과가 나타나 있습니다.

흡착 처리 후 폐수 중 COD는 배출 기준을 충족합니다. 본 기업은 장쑤 하푸 기능성 소재 유한회사의 흡착제 및 공정 패키지를 채택했습니다.

인쇄 및 염색 기업의 생산 공정에서 발생하는 폐수는 생화학적 및 다양한 여과 과정을 거친 후에도 COD 농도가 배출 기준치를 훨씬 초과하고 색 농도 또한 높아 추가 처리가 필요합니다. 본 연구에서는 하푸(Hapu)사의 특수 흡착제를 이용하여 폐수를 처리한 결과, 폐수 내 난분해성 유기물을 효과적으로 분리할 수 있으며, 흡착 처리된 폐수는 배출 기준을 충족하는 것으로 나타났습니다.

섬유 기업은 생산 과정에서 매일 약 2,500톤의 폐수를 발생시킵니다. 정책상 염색 및 인쇄 산업의 폐수 재활용률은 60%에 달해야 하는데, 해당 기업의 기존 폐수 처리 공정은 생화학적 COD 수치가 과도하게 높아 재활용 기준을 충족하지 못하고 있습니다.

기업의 생산 요구에 따라 하푸의 특수 흡착제와 흡착 공정을 함께 사용하여 폐수를 처리함으로써 재사용 요건을 충족할 수 있습니다. 이는 기업의 폐수 처리 문제를 해결하는 동시에 폐수 외주 처리 비용과 신규 용수 보충 비용을 절감하여 상당한 경제적 가치를 제공합니다.

인쇄 및 염색 폐수 처리를 위한 흡착제 적용 실제 사례

현장 적용

V. Hapu의 핵심 장점

현재 염료 폐수 처리 방법은 처리 효과와 운영 비용 측면 모두에서 나름의 단점을 가지고 있습니다.

막 분리 방법은 막 오염, 고가의 막, 잦은 교체 주기 및 높은 처리 비용 등의 문제점을 가지고 있습니다.

추출 방법의 단점은 추출제 소모량이 많고, 추출제 분리가 어려우며, 톤당 수처리 비용이 높고, 대량의 물을 연속적으로 처리하기 어렵다는 점입니다.

방사선 조사 방식은 아직 성숙한 기술이 아니며, 에너지 소비량과 에너지 효율이 낮습니다. 또한 인체에 미치는 방사선의 유해한 영향을 피해야 할 뿐만 아니라 특별한 보호 조치가 필요합니다.

응집, 산화 및 생물학적 처리 방법은 방류 요건을 즉시 충족할 수 없으며, 안정적인 방식으로 방류할 수도 없습니다.

반면에 흡착법은 염색 폐수에서 유기물을 배출 기준치 이하로 효과적으로 제거할 수 있어 염색 폐수 처리에 경제적이고 효과적인 방법이다.

흡착법의 장점은 다음과 같습니다.

(1) 배출 기준의 안정적인 준수로 기업의 환경 보호에 대한 압력을 효과적으로 완화할 수 있습니다.

(2) 현장에서 생성된 폐수 시료에 대한 실험을 수행하고, 기술 및 실험에 기반하여 흡착 공정을 설계하고, 폐수와 공정 간의 높은 일치도를 달성합니다.

(3) 장비는 경제적인 면적을 차지하고, 구조가 콤팩트하며, 토목 공사 및 장비에 대한 투자 비용이 적습니다. 탈착제는 여러 번 적용되고 단계적으로 농축되어 약제의 활용률이 높고 운영 비용이 낮습니다.

(4) 모듈형 구성 요소는 모듈 형태로 구현될 수 있으며 생산 능력에 따라 유연하게 조정 가능하고 설치가 용이합니다.

(5) 첨단 및 성숙한 기술, 2차 오염 없음, 강력한 기술력과 엔지니어링 응용 분야의 풍부한 경험을 보유하고 있습니다.

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