요 약 제 목 : 반탄화기술을 이용한 음식물류 폐기물의 연료화에 관한 연구 화석연료의 고갈 및 음식물류 폐기물의 직접 매립 금지 등의문제로 인해 음식물류 폐기물의 에너지화에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 음식물류 폐기물의 사료화, 퇴비화 및 재활용 등의 다양한 방법에 대한 연구가 진행되고 있지만 악취발생, 지하수오염 등 많은 환경문제점이 야기되고 있다. 본 연구에서는 음식물류 폐기물의 에너지화 방안으로 반탄화 기술을 이용한 연료화 연구를 수행하였다. 음식물류 폐기물 반탄화 생성물의 특성을 알아보기 위해 실험실의 반탄화실험 장치를 이용하였으며 폐오일을 열매체로 하여 간접가열방식을 적용하여 생성된 반탄화물의 연료로써의 가치평가를 통해 에너지화 가능성을 확인하고자 하였다. 시료는 교내식당에서 발생한 음식물류 폐기물을 이용하였으며 구성비는 곡류 57%, 채소류 36%, 어육류 7%로 확인되었고 이때 기초성상은 수분함량(75.6%), 탄소함량(44.12%), 저위발열량(387 kcal/kg)으로 나타났다. 음식물류 폐기물을 이용하여 운전인자별 최적조건을 도출하기 위한 실험(반응온도(160~240℃), ...
요 약 제 목 : 반탄화기술을 이용한 음식물류 폐기물의 연료화에 관한 연구 화석연료의 고갈 및 음식물류 폐기물의 직접 매립 금지 등의문제로 인해 음식물류 폐기물의 에너지화에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 음식물류 폐기물의 사료화, 퇴비화 및 재활용 등의 다양한 방법에 대한 연구가 진행되고 있지만 악취발생, 지하수오염 등 많은 환경문제점이 야기되고 있다. 본 연구에서는 음식물류 폐기물의 에너지화 방안으로 반탄화 기술을 이용한 연료화 연구를 수행하였다. 음식물류 폐기물 반탄화 생성물의 특성을 알아보기 위해 실험실의 반탄화실험 장치를 이용하였으며 폐오일을 열매체로 하여 간접가열방식을 적용하여 생성된 반탄화물의 연료로써의 가치평가를 통해 에너지화 가능성을 확인하고자 하였다. 시료는 교내식당에서 발생한 음식물류 폐기물을 이용하였으며 구성비는 곡류 57%, 채소류 36%, 어육류 7%로 확인되었고 이때 기초성상은 수분함량(75.6%), 탄소함량(44.12%), 저위발열량(387 kcal/kg)으로 나타났다. 음식물류 폐기물을 이용하여 운전인자별 최적조건을 도출하기 위한 실험(반응온도(160~240℃), 반응시간(10~60분))을 진행한 결과, 240℃에서 20분에서 생성된 반탄화물 수분함량은 0.72%, 회분 4.28%, 저위발열량 4,907 kcal/kg으로 가장 높은 발열량을 나타내었다. 반탄화 생성물의 연료적 특성은 최적조건에서의 반탄화 생성물의 탄소함량은 초기 음식물류 폐기물 대비 8% 증가하였고 산소와 수소는 각각 4%, 1%씩 감소하는 경향을 나타냈다. 이와 같이 반탄화처리를 통한 음식물류 폐기물의 화학적 특성변화가 (탄소함량 증가, 산소 함량 감소) 탄화물의 발열량 증가에 직접적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 대한민국에서는 음식물류 폐기물의 고형 연료화 제품 품질기준이 마련되지 않지만 음식물류 폐기물 반탄화 생성물의 수분함량, 회분, 발열량 등을 고려하면 고형연료화로 할 수 있는 가능성을 확인하였다.
요 약 제 목 : 반탄화기술을 이용한 음식물류 폐기물의 연료화에 관한 연구 화석연료의 고갈 및 음식물류 폐기물의 직접 매립 금지 등의문제로 인해 음식물류 폐기물의 에너지화에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 음식물류 폐기물의 사료화, 퇴비화 및 재활용 등의 다양한 방법에 대한 연구가 진행되고 있지만 악취발생, 지하수오염 등 많은 환경문제점이 야기되고 있다. 본 연구에서는 음식물류 폐기물의 에너지화 방안으로 반탄화 기술을 이용한 연료화 연구를 수행하였다. 음식물류 폐기물 반탄화 생성물의 특성을 알아보기 위해 실험실의 반탄화실험 장치를 이용하였으며 폐오일을 열매체로 하여 간접가열방식을 적용하여 생성된 반탄화물의 연료로써의 가치평가를 통해 에너지화 가능성을 확인하고자 하였다. 시료는 교내식당에서 발생한 음식물류 폐기물을 이용하였으며 구성비는 곡류 57%, 채소류 36%, 어육류 7%로 확인되었고 이때 기초성상은 수분함량(75.6%), 탄소함량(44.12%), 저위발열량(387 kcal/kg)으로 나타났다. 음식물류 폐기물을 이용하여 운전인자별 최적조건을 도출하기 위한 실험(반응온도(160~240℃), 반응시간(10~60분))을 진행한 결과, 240℃에서 20분에서 생성된 반탄화물 수분함량은 0.72%, 회분 4.28%, 저위발열량 4,907 kcal/kg으로 가장 높은 발열량을 나타내었다. 반탄화 생성물의 연료적 특성은 최적조건에서의 반탄화 생성물의 탄소함량은 초기 음식물류 폐기물 대비 8% 증가하였고 산소와 수소는 각각 4%, 1%씩 감소하는 경향을 나타냈다. 이와 같이 반탄화처리를 통한 음식물류 폐기물의 화학적 특성변화가 (탄소함량 증가, 산소 함량 감소) 탄화물의 발열량 증가에 직접적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 대한민국에서는 음식물류 폐기물의 고형 연료화 제품 품질기준이 마련되지 않지만 음식물류 폐기물 반탄화 생성물의 수분함량, 회분, 발열량 등을 고려하면 고형연료화로 할 수 있는 가능성을 확인하였다.
Abstract A Study on Food Waste to Fuel using Torrefaction Jiang, xue song (Supervisor Pak, daewon) Dept. of New Energy Engineering Graduate School of Energy and Environment Seoul National University of Science and Technology Due to the depletion of fossil fuels and the problems caused by the direct ...
Abstract A Study on Food Waste to Fuel using Torrefaction Jiang, xue song (Supervisor Pak, daewon) Dept. of New Energy Engineering Graduate School of Energy and Environment Seoul National University of Science and Technology Due to the depletion of fossil fuels and the problems caused by the direct landfill of food waste, notable attention has been increasingly paid to transformation of food waste to energy, especially the study such as feedstuff, composting and recycle has been studied a lot recently. However, it always causes various environmental problems such as generating stink and pollution of groundwater. The present study is carried out based on the project of energy-from-food waste using the technology of torrefaction. In attempting to determine the characteristic of food waste, experimental equipment of torrefaction was employed to evaluate the heating value of torrefied product via indirect heating with the waste oil as heat medium, such as to determinate the feasibility of energy-from-waste food. The food waste samples, the ratio of which was checked as the grains in 57%, vegetables in 36%, and meat in 7%, were obtained from the cafeteria of National University of Science and Technology. According to the analysis result of the as-received food waste sample, the content of moisture is 75.6%, carbon 44.12%, and low heating value 387 kcal/kg, respectively. Taking the results with the test condition of reaction temperature (160~240℃) and reaction time (10~60 minutes) into consideration, the optimal condition was proposed to be at 240℃ for 20 minutes, under which the torrefied product was identified with a content ratio of moisture 0.72%, ash 4.28%, low heating value 4,907 kcal/kg, respectively. Furthermore, theinfluence factor was estimated to be most dependent on reaction temperature. The fuel characteristic of torrefied product with the optimal condition was presented to be 8% higher in carbon content, 4% lower in oxygen content, 1% lower in hydrogen content than that of food waste, respectively. This trend was confirmed to be in direct contact with the increasing of heat value. In Korea, food waste is not always produced from the product with the quality standard for solid fuel, however, the possibility of solid fuel-from-food waste could be confirmed considering the content of moisture, ash and heating value of torrefied product.
Abstract A Study on Food Waste to Fuel using Torrefaction Jiang, xue song (Supervisor Pak, daewon) Dept. of New Energy Engineering Graduate School of Energy and Environment Seoul National University of Science and Technology Due to the depletion of fossil fuels and the problems caused by the direct landfill of food waste, notable attention has been increasingly paid to transformation of food waste to energy, especially the study such as feedstuff, composting and recycle has been studied a lot recently. However, it always causes various environmental problems such as generating stink and pollution of groundwater. The present study is carried out based on the project of energy-from-food waste using the technology of torrefaction. In attempting to determine the characteristic of food waste, experimental equipment of torrefaction was employed to evaluate the heating value of torrefied product via indirect heating with the waste oil as heat medium, such as to determinate the feasibility of energy-from-waste food. The food waste samples, the ratio of which was checked as the grains in 57%, vegetables in 36%, and meat in 7%, were obtained from the cafeteria of National University of Science and Technology. According to the analysis result of the as-received food waste sample, the content of moisture is 75.6%, carbon 44.12%, and low heating value 387 kcal/kg, respectively. Taking the results with the test condition of reaction temperature (160~240℃) and reaction time (10~60 minutes) into consideration, the optimal condition was proposed to be at 240℃ for 20 minutes, under which the torrefied product was identified with a content ratio of moisture 0.72%, ash 4.28%, low heating value 4,907 kcal/kg, respectively. Furthermore, theinfluence factor was estimated to be most dependent on reaction temperature. The fuel characteristic of torrefied product with the optimal condition was presented to be 8% higher in carbon content, 4% lower in oxygen content, 1% lower in hydrogen content than that of food waste, respectively. This trend was confirmed to be in direct contact with the increasing of heat value. In Korea, food waste is not always produced from the product with the quality standard for solid fuel, however, the possibility of solid fuel-from-food waste could be confirmed considering the content of moisture, ash and heating value of torrefied product.
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