우분의 고형 연료화를 위한 특성 분석에 관한 연구 = The Study on Characteristics Analysis for Solid Fuel from Cattle Manure
저자
이성현 ( Sunghyoun Lee ) ; 유병기 ( Byeongkee Yu ) ; 주선이 ( Sunyi Ju ) ; 강연구 ( Yeongu Kang ) ; 정광화 ( Gwangwha Jung )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
141-141(1쪽)
제공처
본 연구에서는 한(육)우 농가에서 발생하는 다양한 형태의 우분 고형분을 수집하여 에너지원으로서의 활용가능성을 분석하였다. 수집한 우분의 수분함수율은 ASTM D2016-74의 방법으로 분석하였으며, 가연성 휘발분은 ASTM D3175-89, 회분함량은 ASTM D3174-89 방법으로 분석하였다. 수분분석을 위한 건조에 사용된 건조기는 Ds-80 이었으며, 회분을 분석하기 위하여 사용한 소각로는 MCT-350S 이었고, 우분의 발열량을 분석하기 위하여 CALORIMETER SYSTEM C500(IKA□)을 사용하였다. 건조 우분의 연소 프로파일 및 연소속도 특성 분석을 위하여 TGA701(LLECO) 열중량 분석기를 사용하였으며, 분석은 ASTM D7582 MVA In Coal 방법으로 수행하였다. 우분고형분의 원소분석은 환경부 고시 제2014-135호인 고형연료제품 품질 시험·분석방법에 의해 수행하였으며 원소중 C, H, O, N은 Elemental Analyzer EA2000을 사용하여 분석을 하였고, S, Cl은 산소봄베법으로 전처리를 하고난 후 Ion chromatography ICS-1100을 이용하여 분석하였다. 본 연구에서는 한(육)우 사육시 발생되는 축분을 퇴비화 방법이 아닌 고형 연료로서의 활용가능성을 모색하기 위하여 우분의 함수율, 회분, 가연성 휘발분, 발열량, 열적 감량 및 원소 등을 분석하였다. 분석결과 목질계 바이오매스의 발열량 약 4,000~4,500kcal/kg에는 미치지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 우분을 건조기에서 완전히 건조시켜 수분을 배제한 상태에서 측정한 결과 발열량이 평균3,538kcal/kg, 회분은 11.3%로 나타나 축분고형연료의 품질 기준인 저위발열량 3,000kcal/kg 이상, 회분함량 30% 이하에는 적합한 것으로 나타나 에너지 이용 가능성이 큰 것으로 판단되었다. 또한 C, H, O, N, S, Cl 등의 원소를 분석한 결과 탄소 35.72~45.68%, 산소 29.48~50.43%으로 대부분이 가연성 물질로 이루어진 것으로 분석되었다. 하지만 농가현장에서 수집한 우분의 함수율이 많은 경우 80%를 상회하여 연소를 통한 에너지원으로 활용하기 위해서는 수분함수율을 20% 이하로 낮추어야 하기 때문에 수분을 증발시키기 위한 건조비용 소요가 클 것으로 판단되었다. 또한 온풍난방기 등에서 연소할 때 발생하는 연소가스 분석을 통해 대기중으로 배출되는 오염물질 등이 목질계 바이오매스의 배출 오염물질과 동등하거나 그 이하가 될 때 농가현장에서 활발하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
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