가축분뇨의 저장 방법에 따른 유기물 변화 및 바이오가스 생산 비교 (Comparative of Biogas Production and changes in organic matter according to Methods Storage of Livestock manure)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 20권 / 4호 / 329 ~ 335페이지
· 저자명 : 김완주, 조경민, 이효림, 박혜숙, 오세은

초록

본 연구에서는 가축분뇨 중 돈분 대상으로 황산을 이용한 pH(4.0~6.0) 및 온도(10,20,35oC) 조건을 각각 다르게 하여 60일 동안 저장 후, 저장기간에 따른 돈분의 성상을 분석하고, BMP test를 통하여 최적의 저장 조건을 도출하였다. 또한 도출된 최적의 저장조건을 혐기성 소화반응기에 적용하고 연속운전을 통하여 바이오가스 생산량을 비교 하였다. 그 결과 pH 4.0와 온도 10oC 조건에서 가장 낮은 유기물 감소를 확인하였다. 또한 바이오가스화의 잠재성을 평가결과, 성상변화 결과에서 pH 4.0 조건에서 유기물량이 가장높게 보존되었음에도 불구하고 가장 낮은 바이오가스가 발생된 반면 pH 5.0 조건에서 332.5 mL로 가장 높게 생산되었다. 이를 통하여 pH 5.0 이하의 조건에서는 바이오가스 생산에 영향이 있으며, 이는 황 성분의 영향이라 판단된다. 두 번째 온도변화를 통한 저장방법 시 성상변화결과와 비례하게 유기물량이 가장 많이 보존되었던 10oC 조건에서 395.2 mL의 최대 발생값을 나타내었다. 최종적으로 선행연구로 도출된 최적의 온도 10oC 조건과 대조군을 수리학적 체류시간 50일을 기준으로 연속운전 비교하였고, 그 결과 1 g VS당 발생된 메탄 수율은 각각 0.26, 0.22 L CH4/g VS로 온도조절을 통하여 저장된 기질 이용 시 더 높은 바이오가스화율을 나타냈었다. 위 결과를 통하여 온도조절을 통한 저장방법으로 후속공정인 혐기성 소화 적용 시 더 높은 메탄발생량을 얻을 수 있을 것으로사료된다.

영어초록

In this study, the characteristics of pig manure according to the storage period were analyzed after storage for 60 days under different conditions of pH (4.0~6.0) and temperature (10,20,35oC) using sulfuric acid for pig manure among livestock manure and Optimal storage conditions was derived through the BMP test. In addition, the derived optimal storage conditions were applied to the anaerobic digestion reactor and biogas production was compared through continuous operation. frist, as a result the lowest decrease in organic matter was observed under the conditions of pH 4.0 and temperature of 10oC. In addition, as a result of evaluating the potential of biogasification, the lowest biogas was produced even though the amount of organic matter was preserved at the pH 4.0 condition in the result of the change of properties, while the higest produced of 332.5 mL was at pH 5.0 condition. through this, under conditions of pH 5.0 or less, biogas production is affected, which is considered to be the influence of sulfur components. secondly, storage method through temperature change, in proportion to the property change result, the maximum generation value of 395.2 mL was shown under 10oC condition where the most amount of organic matter was preserved. finally, the optimal temperature 10oC condition and the control group derived from the previous study were compared with the continuous operation based on the hydraulic residence time of 50 days. As a result, the methane yield per 1g VS was 0.26 and 0.22 L CH4, respectively. The biogasification rate was higher when the stored substrate was used through temperature control. Through the above results, it is thought that a higher amount of methane generation can be obtained when anaerobic digestion, a subsequent process, is applied as a storage method through temperature control.

참고자료

· 없음