발전용 바이오가스 이용을 위한 전처리 및 발전기 운전조건 설정 연구 = A Study on Establishment of Guideline of the Operation for the Biogas Utilization of Pretreatment and Power generater
저자
문희성 ( Hee-sung Moon ) ; 이동진 ( Dong-jin Lee ) ; 배지수 ( Ji-su Bae ) ; 박호연 ( Ho-yeun Park ) ; 전태완 ( Tae-wan Jeon ) ; 이영기 ( Younggi Lee )
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학술지명
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2018
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-주제어
자료형태
학술저널
수록면
119-119(1쪽)
제공처
정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 따라서 유기성폐자원의 바이오가스화 시설의 단점을 보완하고 바이오가스 생산·이용 최적화 방안을 마련과 혐기성소화조 및 시설 운전 효율 개선 및 안정적인 운영을 도모해야한다. 본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 바이오가스화 시설의 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하고자 한다.
하수슬러지와 음식물류폐기물 (또는 음폐수), 가축분뇨를 단독 또는 병합처리하는 바이오가스화 시설에 대한 기초자료 수집 및 운전현황을 파악하기 위하여 현장조사를 실시하였다. 현장조사 대상 시설 중 11개소를 선정하여 기술지침서(안) 마련을 위한 기초분석(삼성분, 휘발성지방산(VFA) 등)과, 바이오가스 분석을 실시하였다. 음식물/음폐수 단독처리 시설 5개소, 가축분뇨 병합처리 시설 2개소, 하수슬러지 단독 및 병합처리 시설 4개소를 대상으로 시설의 특성을 반영한 소화조 유입, 유출 등의 사계절 샘플링을 진행하였다. 바이오가스 이용 가이드라인 수치를 제시하기 위해 메탄가스 발생량과 가스성분 함량과 수분함량을 조사하였다.
바이오가스 이용 최적화를 위해 탈황 및 제습 전처리시설 가이드라인으로 H2S 농도는 철염으로 처리가능 한 150 ppm으로 설정하고, 제습은 발전기 운전 적정수분 값이며 EU회원국에서 바이오가스 활용 시 적용하는 상대습도 60 %로 설정하였다. 바이오가스 적정 이용량으로는 전체 가스 발생량의 90 % 이상을 이용해야하며, 발전기 시설의 용량은 여유율을 10∼30 %로 설정해야 한다. 발전기에 유입가스의 압력을 균등화하기 위해서는 가스 균등조(buffer tank)를 설치하며, 발전실 평균온도는 45 ℃이하로 유지한다. 소화조에서 일정한 메탄농도로 가스가 생성되지 않아 효율이 저하되므로 메탄농도에 변화에 따른 공기연료비 제어시스템을 설치가 요구된다.
사사: 이 논문은 환경부의 재원으로 국립환경과학원의 지원을 받아 수행하였습니다(NIER-RP2017-290).
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