초록 ▼

Ⅰ. 서 론

1. 연구의 필요성 및 목적

우리나라는 2013년까지 신재생에너지의 보급목표율을 3.78%로 설정하고 보급 목표율의 83.9%에 해당하는 3.17%를 폐자원 및 바이오매스로 신재생에너지를 생산하기 위해 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등의 유기성폐자원을 이용하여 바이오가스 및 고형연료를 생산하려는 정책을 추진 중에 있다(교육과학기술부 등, 2009).

현재 농 축산 부산물, 하수슬러지, 축산분뇨 및 음식물쓰레기 등으로 구분되는 유기성폐자원은 주로 호기성 수처리, 호기성 퇴비화,

Ⅰ. 서 론

1. 연구의 필요성 및 목적

우리나라는 2013년까지 신재생에너지의 보급목표율을 3.78%로 설정하고 보급 목표율의 83.9%에 해당하는 3.17%를 폐자원 및 바이오매스로 신재생에너지를 생산하기 위해 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등의 유기성폐자원을 이용하여 바이오가스 및 고형연료를 생산하려는 정책을 추진 중에 있다(교육과학기술부 등, 2009).

현재 농 축산 부산물, 하수슬러지, 축산분뇨 및 음식물쓰레기 등으로 구분되는 유기성폐자원은 주로 호기성 수처리, 호기성 퇴비화, 해양배출, 단순소각 등으로 처리되고 있는 실정이다. 하지만 해양배출의 경우 2012년부터 연차적으로 금지될 예정이고 호기성 수처리, 호기성 퇴비화, 단순소각 등은 고탄소 배출형 처리방법이기 때문에 유기성폐자원의 효율적인 처리를 위한 저탄소 배출형 기술로의 전환이 필요한 실정이다. 유기성폐자원처럼 비교적 질이 낮은 자원에서 유용한 성분을 추출·회수하는 기술은 자원순환형 폐기물관리 시스템 구축에 있어 중요하다. 이러한 자원회수 기술 중 하나인 혐기성 소화 기술은 유기성폐자원의 효과적인 감량화, 재이용화, 안정화를 만족시키는 동시에 유용한 에너지원인 메탄 가스의 회수가 가능하기 때문에 최근 들어 주목 받는 처리 기술이라 할 수 있다(허남효, 2005).

정부는 2008년 10월 ‘폐자원 및 바이오매스 에너지대책’을 관계부처 합동으로 수립하여 이를 근거로 총사업비 7,225억원(국고 2,462억원)을 투입하여 22개의 바이오가스화 시설의 설치를 추진하였다. 그런데 국내에 설치되어 가동 중인 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등 유기성폐자원 바이오가스화 시설은 낮은 소화효율, 소화액 및 악취 처리의 어려움, 운전 및 유지 관리 기술 부족 등의 문제로 정상적으로 가동되지 못하는 사례가 종종 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 문제들이 해소되지 않은 채 사업이 추진됨으로써, 유기성폐자원 바이오가스화 사업이 폐기물 처리 및 에너지 생산 효율면에서 타당성이 높지 않다는 우려가 제기되고 있는 실정이다. 또한 2011년 기준 55개의 바이오가스화 시설 중 폐기물 처리의 효율을 높이고자 설치된 병합처리 바이오가스화 시설은 17개소로 그 수가 매년 증가하고 있지만, 바이오가스화 시설의 설치 검사 및 정기 성능 검사가 제대로 이루어지지 않아 최적 바이오가스 생산 및 적절한 폐자원 처리가 어려운 실정이다.

이에 본 연구에서는 유기성폐자원의 기본 성상을 조사하고 BMP test를 통해 바이오가스화 가능성을 평가하였다. 또한 전국 유기성폐자원 바이오가스화 시설을 조사하여 설치 및 성능 검사의 문제점을 파악하였고, 이 중 최근 들어 설치개소가 증가되고 있는 병합처리 바이오가스화 시설에 초점을 맞추어 문제점을 파악하고 BMP test를 통해 최적 바이오가스화를 위한 적정 병합비율을 도출하고자 하였다.

(출처 : 본문 서론 7~8p)

Abstract ▼

In this study, the optimal operation method for biogasification of organic waste was investigated. The feasibility of biogasification with organic waste was studied with batch experiment, and the biogas plants in South Korea were monitored and investigated to suggest the method of operation and mana

In this study, the optimal operation method for biogasification of organic waste was investigated. The feasibility of biogasification with organic waste was studied with batch experiment, and the biogas plants in South Korea were monitored and investigated to suggest the method of operation and management for the biogas plant. The results of this study were summarized as follows.

From the national status of waste production, the production amount of food waste was 12,777 ton/d, livestock manure was 136,000 ton/day, and sewage sludge was 8,438 ton/d. The number of biogas plants operated in 2011 was 55 and they treated 13,384 ton/d of organic waste.

By the batch anaerobic experiments, the cumulative methane production was estimated as 346 L/kg VS for food waste, 255 L/kg VS for livestock manure, 142 L/kg VS for sewage sludge, and 139 L/kg VS for agricultural byproduct. The test results also showed that co-digestion of organic wastes could cover the weakness of single digestion.

The operational and managemental problems in biogas plant were verified by the field investigation on the several biogas plants. The improvement method was suggested in terms of legal definition and classification of biogas plant, and the method of performance test and periodical inspection were also suggested. The process of biogas plant was divided by seven unit processes, and 34 types of monitoring items were also suggested with major four unit processes.

(출처 : Abstract 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 4
• 그림목차 ... 5
• Abstract ... 6
• Ⅰ. 서 론 ... 7
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ... 7
• 2. 연구의 범위 및 주요 내용 ... 8
• Ⅱ. 연구내용 및 방법 ... 10
• 1. 유기성폐자원의 성상 분석 ... 10
• 2. 바이오가스화 실험 - BMP test ... 11
• 3. 유기성폐자원 바이오가스화 시설 조사 ... 13
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ... 16
• 1. 유기성폐자원의 발생 및 처리 현황 ... 16
• 2. 바이오가스화 시설 현황 ... 17
• 3. 삼성분 및 원소분석 결과 ... 18
• 가. 삼성분 분석 결과 ... 18
• 나. 원소함량 분석 결과 ... 19
• 다. 이론적 바이오가스 발생량의 산정 ... 20
• 4. BMP test를 통한 유기성폐자원의 바이오가스화 가능성 평가 ... 22
• 가. 음식물류폐기물과 가축분뇨의 병합 혐기소화 ... 24
• 나. 음식물류폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지, 농업부산물의 병합 혐기소화 ... 26
• 5. 유기성폐자원 바이오가스화 시설의 현장 조사 결과 ... 31
• 가. 유기성폐자원 바이오가스화 시설 처리기술 및 적용 사례조사 ... 31
• 나. 국내외 관련법규 및 제도조사 ... 34
• 다. 바이오가스화 시설 관리의 문제점 및 개선 방안 ... 36
• 6. 유기성폐자원 바이오가스화 시설의 성능 검사 및 운영 방안 검토 ... 39
• 가. 바이오가스화 시설의 단위 공정별 설계 인자 검토 ... 39
• 나. 바이오가스화 시설의 성능 검사를 위한 조사항목 도출 ... 40
• Ⅳ. 결 론 ... 43
• 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 45