년도

2007

분야

산학연협력연구

연구과제명

음식물류 폐기물 침출수의 가스화를 위한 이상 고효율 혐기성 반응기의 개발

첨부파일

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책임자/기관

오세은 교수/한밭대

연구기간

07.4~08.2

참여 연구원수

12 명

연구사업비

42,000만원

연구목적

현재 국내에서 발생되는 음식물류 폐기물은 년간 430만 톤으로 이중 약 150만톤(2005년)을 해양으로 배출되고 있어 이에 대책이 시급히 요구되고 있다. 또한 전국적으로 가동 중인 약 264개소의 음식물류 폐기물 처리시설 중 혐기성소화 설비는 1개소뿐이며, 대부분 사료화나 퇴비화 시설로 운영되고 있다. 사료화 시설의 경우 광우병 파동이후 대부분의 시설이 운영에 한계성을 가지고 있으며, 이에 따라 시설 개량을 통해 다른 처리시설로 변경될 것으로 보이며, 퇴비화 시설 또한 생산된 퇴비의 고농도 염분농도 함유로 인해 토양의 산성화를 초래하는 등 기술적인 문제점이 나타나고 있다.
한편 런던협약에 의해 음식물류 폐기물의 해양투기가 2012년에 금지될 예정이고 기존 퇴비화의 사용실적 미비에 따른 문제점이 가중될 경우 음식물류 폐기물 처리 및 처분에 대해 사회적으로 혼란이 예상되는 바, 이들 음식물류 폐기물의 효율적인 처리를 위한 대책이 시급히 마련되어야 할 것으로 보여진다. 고농도 유기성 폐기물인 음식물류 폐기물를 전량 에너지화 한다면 현재의 음식물류 폐기물 처리량 9,928톤/일 기준으로 소화효율 60%일 때 전체 가스 발생량은 약 704,788 m3/day 이며 이때 메탄가스량은 약 458,112m3/day 이 생산 가능한 것으로 평가된다.
본 연구의 목적은 음식물류 폐기물의 효율적 처리를 위해 이상혐기성 공정을 도입하여, 산생성조에서는 유기산과 슬러지의 분리기술을 개발하여 양질의 유기산을 얻고 이를 메탄반응조에 주입하여 메탄생산량을 극대화 할 수 있는 공정을 개발 하는데 있다.

주요내용

1. 개발목표
음식물류 폐기물 침출수를 이용한 고율 이상혐기성 소화조 개발
2. 개발내용 및 개발범위
(1) 음식물류 폐기물의 최적 전처리 기술개발
- 물리화학적 전처리 방법 도입에 따른 최적 고액분리 방법 도출
- 음식물 가용화를 위한 적정 Solubilization 기술 도출
(2) 산생성조 최적 운전인자 도출
- 산발효조 최적 운전인자 도출
- 부하량 증가에 따른 발생 유기산의 특성분석
- 산발효조 유출수의 고액분리 방법
(3) 고효율 메탄반응조의 운전인자 도출
- 메탄발효조 최적 운전인자 도출
- 부하양의 증가에 따른 메탄 함량 최적화

3. 연구개발 추진전략 및 체계
(1) 기술정보수집
- 국외 선도 그룹 방문 및 운영현장 기술 수집
- 해외 연구동향 파악을 위한 연구세미나 및 학회 참가
(2) 타 기관과의 협조 방안
- 실효성 측면에서 상호 방문 연구 추진
- 연구결과의 상호교환
- 국제학회 공동 참석 및 학회 개최
- 국외 선도 기술 보유 기관과의 교류
(3) 사업화 및 기술 홍보
- Network 및 언론/방송 매체를 통한 기술 소개
- 경제성 검토 및 기술 수출

연구결과 활용

- 기 설치된 음식물류 폐기물의 처리시설을 이상혐기성 공정시스템으로 대체 가능
- 신규 음식물처리장에 공정의 설치 및 발생된 메탄가스를 활용하여 온수 및 발전설비를 통하여 인근 지역의 열원으로 확대할 수 있음.