초록 ▼

본 연구는 메탄생산 효율증대 및 SCB 여과상의 소화폐액 증발효과를 규명하기 위하여 축산부산물의 메탄생산성을 규명하고 이를 시스템에 적용하였다. 소화폐액 농도에 따른 여과상내부 온도변화를 조사하며 퇴비단 면적에 따른 내부 온도 및 액비 특성을 분석하였다. 저비용 Pilot 소화조 설치, 운영과 관련하여 가스저장조 제작 및 수밀테스트를 수행하고 소화조 교반장치를 선정하였다. 이후에 일체형 바이오가스 시설을 현장에 설치하여 그 효과를 분석하였다. 혐기조 침전물의 효율적 교반을 위한 노즐 형상 및 유속분석 요인 실험을 수행하였다. 이의

본 연구는 메탄생산 효율증대 및 SCB 여과상의 소화폐액 증발효과를 규명하기 위하여 축산부산물의 메탄생산성을 규명하고 이를 시스템에 적용하였다. 소화폐액 농도에 따른 여과상내부 온도변화를 조사하며 퇴비단 면적에 따른 내부 온도 및 액비 특성을 분석하였다. 저비용 Pilot 소화조 설치, 운영과 관련하여 가스저장조 제작 및 수밀테스트를 수행하고 소화조 교반장치를 선정하였다. 이후에 일체형 바이오가스 시설을 현장에 설치하여 그 효과를 분석하였다. 혐기조 침전물의 효율적 교반을 위한 노즐 형상 및 유속분석 요인 실험을 수행하였다. 이의 일환으로 2류체 노즐의 구경 및 가동조건 구명을 위한 노즐 구경별 청수시험을 실시하며 노즐위치 선정을 위한 CFD를 이용하여 유동해석을 실시하였다. Bench scale MBR 운전 모델 개발 및 막분리 정화의 실증화를 위하여 Bench Scale MBR의 운영을 통한 성능 영향인자를 규명하며 BR의Model Predictive Control(MPC) 전략 구축 및 MPC 적용을 위한 모델을 개발하였다. 이와 함께 UF-RO 또는 NF-RO를 이용한 SCB 액비정화시스템 적용에 대한 시험을 수행하였다. 맞춤형 기능성 액비 제조처방 및 pilot 생산 공정 시스템 확립을 통한 field test를 수행하였다. 액비부족성분 보강 및 기능성 첨가를 위한 액비제조 방법에 대한 연구를 수행하였다.

Abstract ▼

Though anaerobic digestion is an alternative solution to livestock manure management that offers environment and energy benefits, it is not significantly expanded in Korea due to some drawbacks such as high energy demands for the digester heating in winter season, difficulty of anaerobic digestion w

Though anaerobic digestion is an alternative solution to livestock manure management that offers environment and energy benefits, it is not significantly expanded in Korea due to some drawbacks such as high energy demands for the digester heating in winter season, difficulty of anaerobic digestion wastewater treatment and so on. However, biogas production using livestock manure has been paid attention since Korea government is concentrating to develop the renewable energy under the paradigm of 'Low carbon, Green growth'. In this study, the characteristics of biogas production of pig manure was investigated according to the anaerobic digester heating in winter season. The amount of biogas production for the anaerobic digester in the range of was 2.3 times higher
than that in the range of . Also, relative quantification of methanogen population was compared between heating digester and non-heating digester in order scale. Total population of methanogen in the heating digester was 3.92 times higher than that in non-heating digester. Especially, methanosarcinales were dominant compared to methanococcales, methanobacteriales and methanomicrobiales. Therefore, it predicted that more methanol and methylamines in heating digester were existed as substrate compared to that in non-heating digester.
Low concentration of liquid fertilizer was produced from anaerobic digestion wastewater of pig manure through slurry composting and biofiltration(SCB) that is composed of double layer, sawdust and chaff. Raw pig manure slurry was treated in mesophilic digester (rectangular concrete, effective volume ~ ) during 25 days and then its characteristics were 896.56 mg , 1870.08 mg , SS 4116.64 mg TN 1683.42 mg and TP 256.00 mg . After SCB passage under aerobic condition, removal efficiencies of , , SS, TN and TP were 97%, 62%, 89%, 39% and 57%, respectively. Also, the concentration of liquid fertilizer was N 1023.91 mg , 110.73 mg and 407.42 mg , especially odor-induced organic compounds were completely removed.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• 제1장 서 론 ... 9
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13
• [제1세부과제 : SCB 연계 메탄생산 시스템(SCB-M) 실증 연구] ... 13
• [제2세부과제 : 간이형 저비용 혐기성소화시설 연구개발] ... 24
• [제3세부과제 : 혐기조 침전물 제거 혼합기 개발] ... 36
• [제4세부과제 : 바이오가스 폐액의 정화기술 개발] ... 53
• [제5세부과제 : 바이오 가스시설 폐액 이용 고품질 액비화 기술개발] ... 92
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 109
• 제1절 목표대비 달성도 ... 109
• 제2절 정량적 성과 ... 114
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 116
• 제6장 중요 변동사항 ... 117
• 제7장 참고문헌 ... 118
• [참고 2] 주요연구 성과 ... 120