초록 ▼

본 연구에서 개발하고자 하는 과제는 가축분뇨 고형(고체)연료 가치 향상 및 경제성 증진 기술 개발과 가축분뇨 연료화시 환경 위해성 감소기술 개발 그리고 가축분뇨 고형(고체)연료의 에너지화 이용가치 분석을 통한 관련분야 기술의 산업화의 기반을 조성하는 것이다. 본 연구를 통하여 수분함량 70% 수준의 축분을 직접적으로 펠릿화하는 기술을 개발하였고, 이 과정에서 펠릿을 소형화하는 방법을 개발하였다. 새로운 형태의 건조방법을 개발하여 건조효율을 증진시키는 방법을 개발하는 등 가축분뇨 고체연료화 산업기반을 조성하는 효과를 달성하였다.

본 연구에서 개발하고자 하는 과제는 가축분뇨 고형(고체)연료 가치 향상 및 경제성 증진 기술 개발과 가축분뇨 연료화시 환경 위해성 감소기술 개발 그리고 가축분뇨 고형(고체)연료의 에너지화 이용가치 분석을 통한 관련분야 기술의 산업화의 기반을 조성하는 것이다. 본 연구를 통하여 수분함량 70% 수준의 축분을 직접적으로 펠릿화하는 기술을 개발하였고, 이 과정에서 펠릿을 소형화하는 방법을 개발하였다. 새로운 형태의 건조방법을 개발하여 건조효율을 증진시키는 방법을 개발하는 등 가축분뇨 고체연료화 산업기반을 조성하는 효과를 달성하였다.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
In the Korea, 80 percent of livestock manure were converted into compost and used as organic fertilizers. The livestock manure compost has two types of powder and pellet type(ID=5∼10 mm). Energy value analysis for enhanced utilization of solid fuel of livestock manure

Resu

Purpose&Contents
In the Korea, 80 percent of livestock manure were converted into compost and used as organic fertilizers. The livestock manure compost has two types of powder and pellet type(ID=5∼10 mm). Energy value analysis for enhanced utilization of solid fuel of livestock manure

Results
Cattle manure and swine manure solids might have used in heating agricultural facilities. This study focused on the possibilities of using cattle manure as a solid fuel instead of composting it. The moisture content, ash content, volatile content, calorific value, TGA (thermogravimetric analysis) data, and elements in the cattle manure and swine manure were analyzed. After dehydrating the manure completely in a drying oven, the calorific value and ash content were measured to be 3,538kcal/kg, 3,517 kcal/kg and 11.3%, 16.6%, respectively, which satisfies the standard value of livestock solid fuel: heating value of 3,000kcal/kg or above and ash content of 30% or below. In addition, when the chemical elements, such as C, H, O, N, S, and Cl in the cattle manure and swine manure solids were analyzed, there was 35.72~45.68%, 33.75~45.98% carbon and 29.48~50.43%, 31.55~41.20% oxygen. There were cases in which the water content in the manure exceeded 80%, implying that the costs for dehydration would be expensive and the moisture content needs to be lowered to 20% before cattle manure and swine manure can be used as an energy source. Therefore, minimizing the water content at the farm without any outside financial input will be the greatest task. Since the moisture content of raw cow manure was as high as 80%, the physical compression method was applied. The weight of Han-woo manure decreased about 12∼15% by compression process. The specific gravity of leachate generated by compression process was 0.99. The heating value of cow amnure increased about 2% by compression process. In order to process cow manure into shaped pellet having a diameter of 3∼25 mm, rotating cylindrical pelletizer was used.

The cylindrical pelletizer was able to even manure with 75% moisture content into pellet. Analysis of low heating value of cow manure reveal that the dairy cattle manure was 3,800 kcal/kg and the cow manure was 3,782 kcal/kg.

In this study, drying test was carried out for cow manure pellet. The drying experiment was conducted to evaluate the change of weight of cow manure pellet having a diameter of 5 mm. The time required for the weight change of samples to be 1% was 30 minutes when the super heated steam was applied, 108 minutes for the infrared irradiation, and 120 minutes for the convection type hot air application, respectively. Dairy cattle manure pellet and Han-woo manure pellet were found to meet the quality standards in all items including mercury and ash, indicating that there is no problem in the processing and use of solid fuel. In the batch pyrolysis experiment, there was no change in the mass of solids from to 20℃ to 280℃ except for evaporation of moisture. Therefore, it can be seen that the burning of cow manure pellet starts after the surface temperature of the cow manure pellet reaches 280℃.

Expected Contribution
Expected industrialization as analysis of energy value of livestock solid manure and enhanced utilization

(출처 : Summary 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 8
• 제1절 연구 개발 목적 ... 9
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 9
• 제3절 연구 개발 범위 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 14
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 71
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 71
• 제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 72
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 73
• 제 1 절. 기술적 활용방안 ... 73
• 제 2 절. 경제/산업적 활용방안 ... 73
• 제 6 장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 74
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 75
• 제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 76
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 77
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 78
• 제 11 장 기타사항 ... 79
• 제 12 장 참고문헌 ... 80
• 끝페이지 ... 82