수평형 혐기성 소화조를 이용한 유기성 폐기물 통합처리 효율 평가

Abstract

폐기물 관리법에 의한 유기성 슬러지 직매립 금지(2005.01.)와 런던협약에 근거한 육상폐기물의 해양투기 전면 금지(2013.02.)로 국내 유기성 폐기물 (하수슬러지, 가축분뇨, 음식물류폐기물) 처리비용이 급증하였고, 온실가스 감축 정책에 따라 유기성 폐기물 처리시 발생되는 바이오 가스를 활용한 신재생에너지원 확보의 필요성이 대두되어, 혐기성 소화를 이용한 유기성 폐기물의 처리 시도가 증가하고 있다. 또한 폐자원별(하수슬러지, 가축분뇨, 음식물) 개별시설 설치에 따른 재정투자의 비효율성이 문제되어 왔으며, 소규모 위주의 시설설치로 인해 에너지 생산 효율이 낮아 재생에너지 자원의 활용도가 낮은 문제점이 있어 왔다. 이에 정부에서는 바이오가스화 후 발생하는 폐수처리의 용이함을 위해 하수처리시설 중심으로 통합 처리하는 시설을 확대해 시설 공사비와 운영비를 최소화하여 경제성을 확보하고자 관련 사업을 적극 추진하고 있다. 하지만 유기성폐자원 통합처리시설의 효율성 및 안정성에 대한 정량적 효과를 분석한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 00시 바이오가스화 시설(유기성 폐기물 통합처리시설)의 신뢰성 시운전 결과를 토대로 단독 처리시설에 비해 가스 생산량, 운영 효율성, 에너지 생산성 측면에서 기존의 개별처리 또는 타 통합처리시설과 비교 검토하였다. 00 바이오가스화 시설의 톤당 가스발생량은 24.0 ㎥/톤으로 타 통합처리시설의 가스발생량 16.0 ㎥/톤과 비교해 50% 정도 발생량이 많은 것으로 검토되었으며, 유기물질 분해효율은 통합처리시설이 개별 처리에 비해 높은 것으로 검토되었다. 또한 소화조 안전 운영의 지표인 휘발성유기산(VFA) 농도, pH, 알칼리도 등을 검토하였을 때 개별 처리에 비해 운영 안전성이 높은 것으로 검토되었다.|The direct landfill ban of organic sludge (2005.01) under the Waste Management Act and the complete prohibition of marine dumping of land waste under the London Convention (2013.02) resulted in a surge in the cost of disposal of organic waste (sewage sludge, livestock manure and food waste). And under the greenhouse gas reduction policy, the need to secure renewable energy sources using bio-gas generated during organic waste disposal has emerged, increasing attempts to dispose of organic waste using anaerobic digestion. In addition, the inefficiency of financial investment in the installation of individual facilities by waste resource (sewage sludge, livestock manure, and food waste) has been problematic, and the installation of small-scale facilities has led to low utilization of renewable energy resources. In response, the government is actively pushing for related projects to secure economic feasibility by minimizing construction and operating costs of facilities by expanding integrated treatment centered on sewage treatment facilities to facilitate wastewater treatment after biogas production facility Based on the reliability test results of 00 City Biogas production Facility (Integrated Organic Waste Treatment Facility), this study compared to existing individual treatment or other integrated treatment facilities in terms of gas production, operational efficiency, and energy productivity. The gas generation per ton of 00 bio-gas facilities was 24.0 ㎥/ton, which was 50% higher than that of other integrated treatment facilities, and 1.5 times more efficient in organic material decomposition than individual treatment. In addition, considering the VFA concentration, pH, and ammonium ion concentration, which are indicators of the safety operation of Anaerobic Digester, it was considered to be more operational safety than individual treatment.