유기성 폐기물의 통합소화와 바이오가스를 이용한 열병합발전 기술의 효율 연구

Abstract

세계 10위 에너지 소비국인 우리나라는 소비량의 97%를 수입에 의존하고 있으며 지난 십 수 년간 정부에서 막대한 재원을 투자하여 대체에너지의 개발에 힘을 쏟고 있으며 국제적으로도 대체에너지의 연구개발이 확대 및 급부상하고 있다. 2006년 3월 런던협약 ‘96의정서가 발효되었고 최근 정부에서는 2009년 1월 런던협약에 가입하였으며 2013년 1월부터 해양배출금지 예정으로 늦어도 2011년까지는 모든 유기성 폐기물의 육상처리 전환이 불가피하다. 우리나라 유기성 폐기물 발생량의 상당부분을 차지하는 음식물류 쓰레기와 가축분뇨는 매년 증가 추세에 있으며, 유기성 폐기물에서 발생하는 바이오가스는 60%이상의 고농도 CH4을 함유하고 있다. 에너지원으로 이용할 경우 에너지의 효율적 이용에 큰 효과를 기대할 수 있다. 바이오가스의 조성은 55~75%의 CH4과 20~40%의 CO2와 N2, O2, H2S, NH3, CFCs, VOC 등으로 이루어져 있으며 도시가스와 비교하여 가장 큰 특징은 CH4의 농도와 발열량이 낮고, H2S 등의 불순물이 있는 것이다. 본 논문에서는 기존 재래식 소화 공정보다 향상된 이상 혐기성 소화공정을 이용하여 유기성 폐기물의 처리 효율과 메탄발효조에서 발생한 바이오가스를 이용한 열병합발전의 효율을 분석하였다. 이 연구를 토대로 얻어진 결과물로 부터 유기성 폐기물을 이용한 혐기성 소화와 열병합발전 기술 개발이 한 단계 발전할 수 있을 것으로 기대한다.