[논문]국내 가축분뇨 혐기소화시설 현황 및 운영실태 분석

정광화; 김중곤; 한덕우; 곽정훈

doi:10.11109/jaes.2014.20.1.27

국내 가축분뇨 혐기소화시설 현황 및 운영실태 분석
Status of Anaerobic Digestion Facility for Pig-slurry in Korea 원문보기

한국축산시설환경학회지 = Journal of animal environmental science, v.20 no.1, 2014년, pp.27 - 34

정광화 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김중곤 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 한덕우 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 곽정훈 (농촌진흥청 국립축산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to survey and inspect the currently operating anaerobic digestion facilities for animal manure. Recently, the number of anaerobic digestion facility for livestock manure is on the rise thanks to growing interest in developing alternative energy. A anaerobic digestion system has been constructed in large scale farms or animal manure public resource center. Currently, most animal manure anaerobic digestion facilities in operation are producing biogas from the pig slurry which contains 97% water. Methane gas can be used to operate a engine generator which then produces electricity. Anaerobic digestate, a by-product of digestion, is mostly utilized as a liquid fertilizer after curing processing. Only in a few cases, it can be discharged after wastewater treatment process. The problem of anaerobic digestate treatment is the imbalance of C/N ratio. The content of N was too high to keep it into normal process.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이런 상황을 고려한다면 현재 국내에서 운영되고 있는 가축분뇨 바이오가스화 시설의 형태와 운영현황 등에 대한 종합적 분석을 수행 하는 것이 향후 가축분뇨 바이오가스화 시설과 관련기술 발전에 긍정적 역할을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 설치되어 운영중인 가축 분뇨 바이오가스화 시설에 대한 현황을 조사, 분석하기 위한 목적으로 수행되었다.
현재 국내에서 운영중에 있는 가축분뇨 바이오가스화 시설을 대상으로 현황조사를 실시하였다. 본 연구에서는 가축분뇨를 주 원료로 사용하는 바이오가스화 시설의 규모와 시설형태 등에 대한 조사, 분석을 실시하였다. 조사대상은 국내에서 현재 운영중인 가축분뇨 바이오가스화 시설을 모두 포함시켰다.

제안 방법

시설이 설치되어 있다 하더라도 시설이 폐쇄되거나 운영이 단기간 내에 재개되기 어려운 시설은 조사대상에 포함시키지 않았다. 조사 방법은 혐기소화 시설이 설치된 현지를 방문하여 시설의 설치형태를 확인하고 운영 관련 상황에 대한 조사, 분석을 수행하는 방식을 적용하였다. 주요 조사 항목은 처리하는 혐기소화 원료, 혐기소화조의 형태, 소화조 규모, 소화조 운영방식, 소화폐액 처리방식, 발생된 에너지의 활용방식 등에 관련된 사항을 분석하였다.
조사 방법은 혐기소화 시설이 설치된 현지를 방문하여 시설의 설치형태를 확인하고 운영 관련 상황에 대한 조사, 분석을 수행하는 방식을 적용하였다. 주요 조사 항목은 처리하는 혐기소화 원료, 혐기소화조의 형태, 소화조 규모, 소화조 운영방식, 소화폐액 처리방식, 발생된 에너지의 활용방식 등에 관련된 사항을 분석하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 가축분뇨를 주 원료로 사용하는 바이오가스화 시설의 규모와 시설형태 등에 대한 조사, 분석을 실시하였다. 조사대상은 국내에서 현재 운영중인 가축분뇨 바이오가스화 시설을 모두 포함시켰다. 시설이 설치되어 있다 하더라도 시설이 폐쇄되거나 운영이 단기간 내에 재개되기 어려운 시설은 조사대상에 포함시키지 않았다.
가축분뇨 바이오가스화 시설을 설치한 주체를 조사한 결과 양축농가가 직접 설치한 시설이 9개소로 가장 많았다. 지자체나 영농조합을 위주로 한 공공적 성격 또는 조합과 같은 목적단체 등이 설치한 가축분뇨 공동자원화 시설과 같은 플랜트에 설치된 시설이 8개소였다. 그리고 국공립 연구기관이 설치한 시설이 2개소가 운영되고 있었다.
현재 국내에서 운영중에 있는 가축분뇨 바이오가스화 시설을 대상으로 현황조사를 실시하였다. 본 연구에서는 가축분뇨를 주 원료로 사용하는 바이오가스화 시설의 규모와 시설형태 등에 대한 조사, 분석을 실시하였다.

성능/효과

구분하여 조사한 결과 경남과 제주지역에 설치된 혐기소화 시설은 모두 50 m³ 이상의 시설로 구성되어 있었다. 전북지역의 경우에는 조사대상 시설 총 6개소 중 5개소가 50 m³ 이상의 시설이었고 1개소만이 50 m³ 미만규모로 설치, 운영되고 있었다.
발생된 메탄을 이용하는 방식을 기준으로 조사한 결과 1개소를 제외한 전체 시설에서 생성된 메탄을 연료로 하여 엔진을 가동시겨 여기에서 발생되는 동력으로 발전기를 가동하여 전기를 생산하는 방식을 사용하고 있었다. 발생된 전기는 자가 소비하고 여분의 전기는 한전에 송전하는 방식을 적용하고 있었다.
조사 대상 가축분뇨 혐기소화 시설의 지역적 분포 상황을 보면 전북이 6개소로 가장 많았고 경기가 4개소, 경남이 3개소 그리고 전남, 충남, 제주 등이 각각 2개소씩이다.
혐기소화 시설을 설치 운영하는 주체의 유형에 따라 각 시설의 1일 처리용량을 구분하여 분석한 결과, 지자체를 포함한 공공적 성격을 지닌 운영주체가 설치한 시설은 모두가 50 m³ 이상의 시설규모를 가지고 있었다. 생산자 단체나 법인 등 조합의 형태를 지진 운영 주체가 설치한 시설의 경우에도 모두 50 m³ 이상의 시설규모를 가지고 있는 것으로 나타났다.

후속연구

가축분뇨 처리 중장기 계획에 따르면 총 21 개소의 가축분뇨 공공 바이오가스화 시설이 ’17년까지 설립, 운영되어질 계획이다. 여기에 민간차원에서의 바이오가스화 시설까지 더해진다면 향후에는 가축분뇨를 이용한 바이오가스화 기술적용이 크게 확대되어질 것이다. 한편으로 국가에너지 기본계획에 따르면 ’30년까지 신․재생에너지 보급률을 11%까지 확대할 예정으로 되어있어 가축분뇨 바이오가스화 기술적용은 지속적으로 늘어날 것으로 예측된다.
향후에도 가축분뇨 공동자원화 사업이 더 확대보급 될 예정으로 있으므로 가축분뇨 처리분야에서의 바이오가스화 방법의 적용도 동시에 늘어날 것으로 보여진다. 이런 상황을 고려한다면 현재 국내에서 운영되고 있는 가축분뇨 바이오가스화 시설의 형태와 운영현황 등에 대한 종합적 분석을 수행 하는 것이 향후 가축분뇨 바이오가스화 시설과 관련기술 발전에 긍정적 역할을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 설치되어 운영중인 가축 분뇨 바이오가스화 시설에 대한 현황을 조사, 분석하기 위한 목적으로 수행되었다.
2011). 향후에도 가축분뇨 공동자원화 사업이 더 확대보급 될 예정으로 있으므로 가축분뇨 처리분야에서의 바이오가스화 방법의 적용도 동시에 늘어날 것으로 보여진다. 이런 상황을 고려한다면 현재 국내에서 운영되고 있는 가축분뇨 바이오가스화 시설의 형태와 운영현황 등에 대한 종합적 분석을 수행 하는 것이 향후 가축분뇨 바이오가스화 시설과 관련기술 발전에 긍정적 역할을 할 수 있을 것이다.

참고문헌 (11)

Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. 2013. Outcome of animal waste generation and recycling('06-'12).
Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. 2013. Middle & Long-term plan for recycling of livestock manure.
Jeong, K.H., Modabber Ahmed Khan, Choi, D.Y., Lee, D,H., "Efficiency of methane production from pig manure slurry using anaerobic digestor combined with compost filtration bed". Journal of the Korea organic resources recycling association, 20(1), pp. 51-59. (2013).
Alburquerque J.A., C. Fuente, de la., Campoy, M., Carrasco, L., Najera, I., Baixauli C., Caravaca F., Roldan A., Cegarra J., Bernal M.P., 2012. Agricultural use of digestate for horticultural crop production and improvement of soil properties. European Journal of Agronomy. 43, 119-128.

상세보기
Kim, H.C., Yeo, J.K., Koo, Y.B., Shin, H., Choi, J.Y., Lee, H.H., 2011. Growth and Biomass Production of Fast Growing Tree Species Treated with Slurry Composting and Biofiltration Liquid Fertilizer. Korean J. Soil Sci. Fert. 44, No. 2, 206-214.

원문보기 상세보기
Kim, H.Y., Gwak, K.S., Kim H.Y., Ryu, K.O., Kim, P.G., Cho, D.H., Choi, J.Y., Clemens, J., M. Trimborn, P. Weiland and B. Amon. 2006. Mitigation of greenhouse gas emissions by anaerobic digestion of cattle slurry. Agri. Ecosyst. Environ. 112: 171-177.

상세보기
Bonmati A., X. Flotats, L. Mateu and E. Campos. 2001. Study of thermal hydrolysis as a pretreatment to mesophilic anaerobic digestion of pig slurry. Water Sci. Technol. 44:109-116.

상세보기
van Lier J.B., A. Tilche, B.K. Ahring, H. Macarie, R. Moletta, M. Dohanyo, L.W. Hulshoff Pol, P. Lens and W. Werstraete. 2001. New perspectives in anaerobic digestion. Water Sci. Techno. 43:1-18.
Nam Hyo Heo, Soon Chul Park, Jin Suk Lee, Joon Pyo Lee, Ho Kang. "Removal and Recovery of High Strength Ammonia- Nitrogen from Dewatering of Anaerobic Digested Sludge using Ammonia Stripping". Journal of Korean Society of Environmental Engineering, 23(4), pp. 601-612. (2001).

상세보기
Kim, S.H and Ju, H., "Feasibility of Co-Digestion of Sewage Sludge, Swine Waste, and Food Waste Leachate". Journal of the Korea organic resources recycling association, 20(1), pp. 61-70. (2012).
Park, W.K., Park, N.B., Shin, J.D, Hong, S.G., Kwon, S.I. and, Kang, K.K., "Study on Characteristics of Biogas Production and Liquid Fertilizer with Anaerobic Co digestion of Livestock Manure and Food". Korean Journal of soil science and fertilizer, 44(5), pp. 895-902. (2011).

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증