매립가스(LFG)에너지화

소개

처리된 매립가스의 다양한 이용기술로써 발전, 자동차 연료, 연료전지 등의 활용에 대한 내용을 설명하고, 국내에 설치된 매립가스 자원화시설의 사례를 자세히 알아보고자 한다.

목차

1. 매립가스의 개요
1.1. 매립가스의 정의 및 특성
1.2 매립가스의 발생특성
가. 매립가스 발생 메커니즘
나. 매립가스 발생에 영향을 끼치는 인자
다. 매립가스 에너지화 현황
라. 매립가스 에너지화 방안

2. 매립가스의 포집 및 정제
2.1. 매립가스의 이동
2.2. 매립가스 포집 및 관련시설
가. 포집기술의 비교
나. 포집관련 시설

3. 매립가스 이용기술
3.1. 발전
가. 가스엔진 (Internal Combustion Eniges)
나. 가스터빈(Gas Turbines)
다. 증기터빈 (Steam Turbines)
3.2. 차량용 연료
3.3. 연료전지
3.4. 매립가스 자원화

4. 요약

본문내용

우리나라는 급속한 경제발전과 더불어 생활수준의 향상에 따른 소비성향의 변화 및 인구의 도시집중화 현상 등으로 도시 쓰레기의 배출은 양적인 증가와 질적인 변화가 뚜렷하게 나타나고 있는 실정에서 배출된 쓰레기의 많은 부분이 지금까지 단순매립에 의존하고 있는 쓰레기의 처리방식이 폐기물의 자원화의 필연성 때문에 도시쓰레기는 매립보다는 에너지화가 가능한 MBT(Mechanical Biological Treatment)에 의한 고형연료화(Refuse Derived Fuel, RDF)로 되어 전국 각지에 산재되어 있는 매립지에는 부하가 줄어들게 되었으나 이러한 폐기물의 자원화가 시스템화가 되기까지에는 아직도 상당한 시간이 필요한 것이 그에 따른 요소기술과 예산이 수반되여야 하는 것이 우리의 현실이다. 또한 기후변화협약과 관련하여 청정개발체제(Clean Development Mechanism, CDM)는 이산화탄소(CO2)의 저감은 물론 청정 대체 에너지원 찾아야하는 절박함이 있다. 이와 관련하여 매립가스(LFG, Landfill Gas)의 자원화 역시 많은 사업화가 이루어졌으며, 연구개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있는 분야 중의 하나이다. 13.1절에서는 매립가스의 정의와 특성, 매립지의 분해과정에 따른 발생특성과 영향요소에 대하여，13.2절에서는 매립가스의 포집방법에 대한 방법별 비교와 각종 포집시설들의 종류, 설치방법 등을 알아보고， 포집·이송된 가스의 전처리에 대해 간략히 설명하도록 하겠다. 전처리된 매립가스의 다양한 이용기술로써 발전, 자동차 연료, 연료전지 등의 활용에 대한 내용을 13.3절에서 설명하고, 마지막으로 13.4절에서는 국내에 설치된 매립가스 자원화시설의 사례를 자세히 알아보고자 한다.

1. 매립가스의 개요

1.1. 매립가스의 정의 및 특성
매립가스란 “매립된 폐기물로부터 발생히는 모든 가스”를 말한다. 즉, 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해되어 발생되는 가스로 주성분은 주로 메탄(CH4)과 이산화탄소(CO2)가 약 99%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 그리고 그 밖의 성분은 질소(N2)，산소(O2) 암모니아 기타 비 메탄계 유기화합물(NMOCs，Non-Methane Organic Compounds)등으로 구성된다. 일반적인 매립가스의 성분과 특성을 표 13-1에 나타내었으며 안정된 분해단계에서의 메탄가스는 50~ 70% (55%), 이산화탄소는 30~50% (45%) 정도의 부피 백분율을 나타낸다.

1.2 매립가스의 발생특성
가. 매립가스 발생 메커니즘
매립가스 발생 메커니즘은 매립된 폐기물 층에서의 미생물에 의한 유기물의 분해가 주된 것이나 그 이외에도 다양한 물리적，화학적 반응이 포함될 수 있는데 예를 들면 다음과 같다.
▪휘발성 물질의 휘발
▪ 폐기물 분해과정에서 발생하는 열에 의한 온도상승과 이로 인한 증기압 상승
▪ 금속부식 (예 : 금속의 부식과정에서 수소가 발생)
▪ 매립 층의 pH 변화에 따른 가스 발생 (예 : 산성에서 생기는 시안화수소， 황화수소)
▪ 유기혼합물질간의 반응 (예 : 에스터 형성)

참고자료

· 없음