활성슬러지 및 음식물류 폐기물을 이용한 통합 혐기성 소화공정의 온실가스 감축효과 (Evaluation of Greenhouse Gas Reduction in Integrated Anaerobic Digestion Process using Mixture of Food Waste and Activated Sludge)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 30권 / 4호 / 387 ~ 393페이지
· 저자명 : 김영희, 강심원

초록

2024년부터 시행된 ‘유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법’ 은 통합 혐기성 소화를 권장하고 있 지만, 개별 유기성 폐자원의 메탄가스 생산량을 단순 합산하여 산정하고 있어 실제 통합 혐기성 소화 과정에서 발생하 는 다양한 시너지 효과에 대한 충분한 고려가 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 유기성 폐자원의 통합 혐기성 소화 과정에서 발생하는 시너지 효과에 따른 메탄 발생량을 분석하고 이를 통해 온실가스 감축 효과를 평가하고자 하였다. 하수 찌꺼기와 음식물류 폐기물을 35 oC에서 20일간 BMP (Biochemical Methane Potential) 시험한 결과 메탄생성률은 각각 0.320 m3 CH4 kgVSin-1, 0.674 m3 CH4 kgVSin-1으로 평균 0.497 m3 CH4 kgVSin-1이었으나 5:5 혼합비율로 200일간 연속 실험한 메탄생성률은 0.643 m3CH4 kgVSin-1으로 29% 증가해 통합 혐기성 소화에 따른 시너지 효과를 보였으며 유입수 VS를 기준으로 모델을 도출하고 혐기성 소화 시 메탄가스 발생량을 산출한 결과 3억 4천만 Nm3 yr-1 (2021년 기준)으로 예측되었으며, 개별 유기성 폐자원의 메탄가스 발생량 대비 19% 증가하였다. 이를 화석연료 대체량으로 고려하면 온실가스 감축 효과는 약 56만 tCO2e2에서 약 67만 tCO2e로 증가해 약 11만 tCO2e2의 온실가스 추가 감축이 확인되었다.

영어초록

The Act to Promote the Production and Utilization of Biogas from Organic Waste Resources, which has been in effect since 2024, recommends integrated anaerobic digestion. However, the methane gas production of individual organic waste resources is calculated by simply summing them together. This does not give sufficient consideration to the various synergistic effects that occur during the actual integrated anaerobic digestion process. This study aims to analyze the methane produced by the synergistic effects of integrated anaerobic digestion of organic waste materials and evaluate the greenhouse gas reduction effect. The BMP (Biochemical Methane Potential) test of sewage residue and food waste at 35 oC for 20 days showed that the methane generation rate was 0.320 m3 CH4 kgVSin–1 and 0.674 m3 CH4 kgVSin-1, respectively, with an average of 0.497 m CH4 kgVSin–1. The methane generation rate for 200 days of continuous experimentation with a 5:5 mixing ratio was 0. The methane generation rate increased by 29% to 0.643 m3 CH4 kgVSin–1, showing the synergistic effect of integrated anaerobic digestion. Furthermore, the methane gas generation during anaerobic digestion was predicted to be 340 million N m3 yr-1 (as of 2021) by deriving a model based on the influent VS and calculating the methane gas generation amount during anaerobic digestion. This value was 19% higher than the methane gas generation amount for individual organic waste resources. The greenhouse gas reduction effect increased from about 560,000 t CO2e to about 670,000 t CO2e, resulting in an additional greenhouse gas reduction of about 110,000 t CO2e.

참고자료

· 없음