초록 ▼

I. 서 론
2005년 1월, 전국적으로 유기성폐기물 (음식물류폐기물, 가축분뇨 등)의 직매립이 금지되고, 2006년 발효된 런던협약에 따라 2013년 1월부터 유기성폐기물의 해양배출이 전면 금지되어 육상처리 및 재활용 방안이 시급한 실정이다. 국내 음식물류폐기물의 발생량은 2013년도 기준으로 전체 생활폐기물의 약 26.0 %인 12,663.2 ton/day 규모로 배출되고 있다. 또한 가축분뇨의 경우, 2012년도173,052 m³/day 로 발생되고 있으며, 전국 농가의 89.3 %는 자원화 (퇴비,

I. 서 론
2005년 1월, 전국적으로 유기성폐기물 (음식물류폐기물, 가축분뇨 등)의 직매립이 금지되고, 2006년 발효된 런던협약에 따라 2013년 1월부터 유기성폐기물의 해양배출이 전면 금지되어 육상처리 및 재활용 방안이 시급한 실정이다. 국내 음식물류폐기물의 발생량은 2013년도 기준으로 전체 생활폐기물의 약 26.0 %인 12,663.2 ton/day 규모로 배출되고 있다. 또한 가축분뇨의 경우, 2012년도173,052 m³/day 로 발생되고 있으며, 전국 농가의 89.3 %는 자원화 (퇴비, 액비화), 9.7 %는 위탁 처리 등을 하고 있다. 최근 음식물류폐기물 및 가축분뇨의 바이오가스화는 유기성폐자원의 해양투기 금지에 따른 대안으로 부상하고 있는 방법뿐만 아니라 새로운 신재생에너지원을 생산하는 시설로 각광받고 있다.

농림축산식품부는「중장기 가축분뇨 자원화 대책」('13),「가축분뇨 에너지화 실행 계획」('09)을 마련하여 환경 규제 강화에 따라 자원화 시설의 확충 등 가축분뇨를 에너지화 하고자 하는 정책방향을 추진 중에 있다. 환경부에서는 「폐자원 및 바이오매스 에너지 대책」('08)을 수립하여 22개 바이오가스화 시설의 확충사업을 진행하고 있으며, 최근에는 가축분뇨 처리시설과 하수슬러지 처리시설을 대상으로 음식물류폐기물을 병합하여 처리하는 방안을 적용하고 있다. 이는 별도의 신규 바이오가스화 시설의 설치 없이, 기존 시설을 활용하여 음식물류폐기물을 처리하기 용이한 장점을 가진다. 또한 가죽분뇨에 음식물류폐기물을 병합처리함으로써 발생되는 기존의 톤당 바이오가스의 양을 증가시킬 수 있는 효율적인 방법이다.

현재 국내에서 가동 중인 바이오가스화 시설의 가스발생량은 음식물류폐기물 109.7 m³/ton, 음식물류폐기물 폐수 (음폐수) 40.9 m³/ton이다. 이에 비하여 가축분뇨는 9.6 m³/ton으로 음식물류폐기물에 비해 현저히 적은 가스발생량을 나타내고 있어 바이오가스화 처리 효율기준에 미치지 못하고 있는 실정이다.

따라서 음식 물류폐기물과 가축분뇨를 병합처리함으로써 각각의 물질 특성을 상호보완하고 처리효율 증대 및 병합시설의 안정적인 운영을 도모해야 할 것이다. 본 연구에서는 가축분뇨 및 음식물류폐기물의 특성을 감안한 설치 및 운영 인자에 대한 가이드라인을 제시하는 기술지침서를 마련하고자 한다.

( 출처 : 본론 Ⅰ. 서론 11p )

Abstract ▼

In accordance with the situations that ocean dumping of organic wastes (food waste, manure) was prohibited (‘13) and the laws related organic wastes was enhanced, the treatments of organic wastes is getting important and urgent. Bio-gasification facilities using food waste and manure is an alternati

In accordance with the situations that ocean dumping of organic wastes (food waste, manure) was prohibited (‘13) and the laws related organic wastes was enhanced, the treatments of organic wastes is getting important and urgent. Bio-gasification facilities using food waste and manure is an alternative to solve these situations. The government is scheduled to build new bio-gasification facilities for recycling and transforming food waste into energy sources. However operating efficiency of bio-gasification facilities were not effective comparing with the current guidelines. Therefore the field investigabion and applying the appropriate guidelines are needed for increasing the operating efficiency.

To inspect the operating factors and conditions of bio-gasification facilities, the field investigabion and precision monitoring were conducted. The nutrients (carbohydrates, protein, fat), nitrogen (TN，NH₄⁺)，CODcr， volatile fatty acids (VFAs), methane production，temperature, pH, gas production， organic loading (kg/m³) were investigated in precision monitoring. The facilities diagnostication was focused on high-efficiency facilities which has 0.48~0.65 m³CH₄/kgVS and 0.30~0.48 m³CH₄/kgVS of bio gas production per ton of food waste leachate and manure, respectively.

Through the facilities diagnostication, Operating status of digesters and problems and improvements during operation were inspected. Considering these status, Capacities of bio-gasification facilities (add the additional capacities about 10 ~ 30 % of treatment capacities)，maintenance of operating factors were determined in the technical specifications.

The technical specifications of design and operation of bio-gasification facilities were based on these investigabions (the field investigabion，precision monitoring and facilities diagnostication). Through the technical specifications, It will help to bio-gasification facilities which has low operating efficiency and are planned to be constructed.

( 출처 : Abstracts 9p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 8
• Abstract ... 9
• I. 서 론 ... 11
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 12
• 1. 연구방법 체계 및 흐름 ... 12
• 2. 현장조사 ... 13
• 3. 정밀모니터링 ... 14
• 가. 분석방법 ... 15
• 4. 농가 발생원 조사 ... 17
• 5. 음식물류폐기물과 가축분뇨의 바이오가스화 병합처리 효과 기초조사 ... 18
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 19
• 1. 현장조사 결과 ... 19
• 2. 정밀모니터링 결과 ... 20
• 가. 삼성분 및 유기물분해율 (VS 기준) ... 20
• 나. CODcr 및 영양성분 (단백질, 지방, 탄수화물) ... 21
• 다. 원소함량 분석결과 ... 21
• 라. 저해요인 ... 22
• 마. 메탄가스 발생량 ... 23
• 4. 농가 발생원 조사결과 ... 24
• 가. 농가 발생원 가축분뇨 성상 ... 24
• 나. 농가 발생원 가축분뇨의 이물질 ... 26
• 5. 음폐수와 가축분뇨의 바이오가스화 병합처리 효과 ... 26
• Ⅳ. 가축분뇨 병합처리 바이오가스화 시설의 기술지침(안) ... 28
• 1. 공정별 설계 지침(안) ... 28
• 가. 전체 ... 28
• 나. 공정별 설계 고려사항 ... 29
• 2. 운전 지침(안) ... 31
• 가. 운전인자(pH 온도, 유기물부하율 등) ... 31
• 나. 저해인자 ... 32
• 다. 바이오가스화 시설의 운전 모니터링 방안 ... 33
• 3. 시운전 및 성능보증 ... 34
• V. 결 론 ... 36
• 참고문헌 ... 38
• 부록 ... 41
• 부록I. 가축분뇨 병합처리 바이오가스화 시설의 현장조사 문제점 ... 43
• 부록Ⅱ. 가축분뇨 병합처리 바이오가스화 시설의 공정별 설계 및 운전 지침(안) ... 48
• 부록Ⅲ. 운전 체크리스트 예시(안) ... 55
• 부록Ⅳ. 바이오가스화 시설의 정밀모니터링 분석 결과 ... 57
• 부록V. 농가 발생원 가축분뇨 분석 결과 ... 69
• 부록VI. 음식물류폐기물과 가축분뇨의 바이오가스화 병합처리 효과 ... 74
• 끝페이지 ... 85