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우분을 이용한 고체연료 가공시 전 처리 방법에 따른 열량가치 변화

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/342201
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한국폐기물자원순환학회 (Korea Society Of Waste Management)
초록

지난 해에 국내에서 1년간 발생한 가축분뇨의 양은 총 46,233천톤으로서 1일 단위로 환산하면 하루에 약 12만 6천 6백톤 이상에 달한다. 이 양은 음식물 쓰레기를 비롯한 여타 유기성 폐기물 발생량에 비해 볼 때 훨씬 많은 양이어서 단일 품목으로는 최다 발생량을 기록하는 것으로 볼 수 있다. 다행스럽게도 가축분뇨는 퇴비화나 액비화 방법에 의해 유기성 비료자원으로서 토양으로 환원되어질 수 있는 관계로 영양물질 순환사이클에 의해 순조롭게 처리되어 왔다. 그러나 지속적으로 감소하고 있는 농경지 면적 감소 문제와 더불어 최근 들어 대두된 악취문제나 방류수질 기준 강화 그리고 지역단위 오염총량제 등과 같은 제한적 요소들에 의해 가축분을 이용한 자원화방법을 다각화해야 할 필요성이 높아졌다. 지금까지 가축분뇨는 퇴비화나 액비화 외에도 바이오가스 발생원으로 이용되어 왔다. 하지만 바이오가스화의 경우 시설비 부담완화와 발효 후 혐기소화액 처리문제 등을 해결할 수 있는 방안에 대한 연구가 더 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 가축분을 직접 연소원으로 사용하는 에너지 자원화기술을 개발하기 위한 방법을 설정하고 그 효과를 분석하였다. 우분과 톱밥 등의 유기성 물질을 원료로 하여 펠릿형태를 비롯한 입상화 형태로 연소물을 가공하는 방식을 적용하였다. 우분을 전 처리하는 방법에 따라 최종 가공 연소물의 열량가에 차이가 발생하였다. 우분을 건식 혐기소화 하였을 경우 열량가가 낮아지는 결과를 보였다. 신선 우분과 건식 소화 후 채취한 우분의 수분을 완전히 제거한 다음에 측정한 고위발열량은 각각 3,836 kcal/kg와 1,956 kcal/kg 로서 혐기소화 후 우분의 열량가가 더 낮았다. 우분을 톱밥과 혼합하여 퇴비화 하였을 경우에는 퇴비화가 진행됨에 따라 열량가가 낮아졌다. 톱밥과 혼합 후 퇴비화를 개시한 시료와 1차 부숙된 시료 그리고 2차 부숙(완숙)단계에 들어간 시료의 고위발열량은 각각 3,829 kcal/kg, 3,787 kcal/kg, 3,686 kcal/kg 인 것으로 나타났다. 또한 신선우분을 물리적 가압방법에 의해 압착하여 수분을 감소시킨 우분은 동일한 건물량을 기준하여 측정한 신선우분에 비해 고위발열량이 높아지는 결과를 보였다.

저자
  • 정광화(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 김중곤(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 이동준(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 조원모(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 정경용(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 이동현(농촌진흥청 국립축산과학원)
  • 이성현(농촌진흥청 국립농업과학원)