메탄의 최적산화조건을 위한 충전매질의 CO<sub>2</sub> 흡수속도 평가 = Assessment of methane oxidation capacity of methane oxidizing bacteria for biological methane oxidation technology
저자
윤수철 ( Su-chul Yoon ) ; 유명수 ( Myoung-soo Yu ) ; 이남훈 ( Nam-hoon Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
147-147(1쪽)
제공처
폐기물 매립지에서 폐기물이 매립되어 최종처분 되는 과정에서 유기물질이 혐기성 분해되어 메탄과 이산화 탄소가 주요 조성물인 매립가스가 발생하게 된다. 특히 메탄과 이산화탄소는 대표적인 온실가스로서 페기물 매립지는 온실가스 배출원으로 지목되고 있다. 국내 폐기물 분야의 온실가스 배출량은 2014년 기준 15.4백만톤 CO<sub>2eq</sub>로 국가 총 배출량의 2.2%를 차지하였으며, 폐기물 매립 부분이 7.3 백만톤 CO<sub>2eq</sub>로 폐기물 분야 전체 배출량의 47.5%로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 또한 국내 230개소의 매립지 중 대규모 매립지 17개 시설에서만 매립가스 자원화 시설을 운영하고 있으며, 매립지에서 발생하는 메탄의 29%만을 자원화로 이용하고 있다. 나머지 중소규모매립지를 포함하여 71%의 메탄은 무방비 상태로 대기상으로 유출되고 있다.
유럽 등 여러 국가에서 중소규모 매립지에서 미생물을 이용하여 CH<sub>4</sub>를 산화시키는 기술인 메탄산화시스템을 제시하였다. 이러한 생물학적 산화시스템은 매립지 복토층에 서식하는 미생물을 이용하여 메탄을 이산화탄소로 산화시키는 기술이다. 미생물 복토층을 최적의 서식 조건으로 조성함으로써 메탄산화 효율을 증진시킬 수 있으며, 미생물의 메탄 산화 속도 및 매립 가스 발생량에 따라 메탄저감 효율이 좌우되며, 매립가스 발생량이 적은 경우 100%까지도 산화가 가능한 바이오필터와 같이 인위적인 메탄산화 시스템을 운영할 수도 있다.
이러한 생물학적 메탄산화기술은 미생물의 서식환경에 따라 메탄산화효율이 좌우되므로 최적의 환경으로 조정해야 할 필요성이 있다. 매립지에서 발생하는 CO<sub>2</sub>는 토양의 수분에 흡수되어 탄산화로 인해 토양의 pH를 떨어뜨리며 고농도의 CO<sub>2</sub>는 호기성 미생물이 서식하는 최적 산화효율을 감소시킨다. 그러므로 매립지에서 발생하는 CO<sub>2</sub>는 메탄산화의 중요한 영향 인자라고 판단할 수 있다.
따라서 본 연구에서는 호기성 메탄세균의 최적 산화 조건을 위한 CO<sub>2</sub> 흡수 충전 매질을 선정하고자 각 충전 매질의 CO<sub>2</sub> 흡수속도를 평가하고자 하였다.
사사: 이 논문은 환경부의 “글로벌탑 환경기술개발사업” 중 “Non-CO<sub>2</sub> 온실가스 저감기술개발 사업단” (과제번호: 2017002410008)에서 지원받았으며 이에 감사드립니다.
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