중공사막을 이용한 가축분뇨 바이오가스분리 및 정제 효율 평가 (Evaluation on Separation and Purification Efficiency of Biogas from Livestock Manure using Hollow Fiber Membrane)

서지정보

· 발행기관 : 경상국립대학교 농업생명과학연구원
· 수록지 정보 : 농업생명과학연구 / 48권 / 6호 / 425 ~ 434페이지
· 저자명 : 김종언, 김현태, 진병옥, 이상윤, 이충섭, 김종구, 유영선, 문병은

초록

본 연구는 가축분뇨 혐기성소화에서 발생된 바이오가스 이용 활성화를 위하여 효율적인 가스성상별분리 및 정제 방법을 모색코자 수행하였다. 바이오가스의 분리 및 정제를 위하여 폴리술폰 고분자 소재를 상분리법을 이용하여 중공사막을 제조하였고, 중공사막이 충진된 맴브레인 모듈을 제작하여 바이오가스 분리 및 정제를 실시하였다. 이러한 특징을 가진 중공사막을 사용하여 멤브레인 모듈을 제작하였으며, 제작된 멤브레인 모듈을 사용하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스를 분리 및 정제하였다.
바이오가스의 분리 및 정제를 위해서 멤브레인 모듈에 공급한 바이오가스는 실록산 0.1 ppm 이하, H2S3 ppm 이하, Dewpoint –20℃ 이하로 제어하여 공급하였다. 멤브레인 모듈의 운전압력은 4∼7 ㎏f/㎠,온도의 범위는 15∼45℃이였다. 가축분뇨에서 발생하는 바이오가스를 분리 및 정제한 결과, CH494.2%, CO2 92.0%로 분리 및 정제되었으며, 회수율은 CH4 102.1%, CO2 83.5%가 회수되었다.
따라서 본 연구에서 제작한 멤브레인 모듈을 사용한 바이오가스의 분리 및 정제 실험을 통해서 분리전 바이오 가스의 성분(CH4 68%, CO2 28%, O2 0.6%, H2S 1 ppm 이하, Balance 2.7%)에 대해서 CH494.2%, CO2 92.0%의 고농도 분리 및 정제가 가능한 것을 알 수 있었다

영어초록

This study was conducted to explore an efficient gas separation and purification method forspecific constellation activation using biogas generated from the anaerobic digestion of cattlemanure.
A hollow fiber membrane was prepared for the isolation and purification of the biogas bythe phase separation the polysulfone polymer material. The hollow fiber membrane is used toproduce a filled membrane module was subjected to separation and purification of biogas.
The membrane module as above was produced by using the produced hollow fibermembrane and we were the biogas generated in the anaerobic digester using a membranemodule making isolation and purification. The isolated and purified biogas generated in thelivestock manure results are shown below. Experimental results, it was isolated and purified by CH4 94.2%, CO2 92.0%, the recovery rate was CH4 102.1%, CO2 83.5%. This time was supplied by controlled below 0.1 ppm siloxanes, H2S 3 ppm or less, dew point -20℃ or lessbiogas is supplied to the membrane module. The membrane module of the operating pressureis 4~7 ㎏f/㎠ and the range of temperature is 15~45℃. Accordingly, it can be seen throughthe membrane module experiment with biogas isolation and purification that the separation anda purification of the high concentration CH4 94.2%, CO2 92.0%.

참고자료

· 없음