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활성 슬러지의 혐기성 소화 원리와 잠재력

전문가 제언: ○ 혐기성 소화 프로세스는 국내에서 이미 상당 부분 확립된 기술로서 하수처리 등에 사용되고 있으며, 이의 공정은 무산소 환경조건에서 진행되는 생물 반응과정이다. 반응과정에서 메탄균과 같은 미생물은 다양한 유기물질을 연속적으로 분해하여 메탄이나 이산화탄소가 주성분인 바이오가스와 생물적으로 안정화된 슬러지를 생산한다.

○ 생산된 바이오가스는 보일러, 가스 연료용 냉방기기 및 가스복합 발전용 연료로 사용된다. 복합발전의 경우 열을 회수 활용할 수 있는 부가적인 이점이 있어 세계 각국에서 연료전지 발전 연료로서 바이오가스를 활용하는 방안이 검토되고 있다. 혐기성 프로세스에서 얻어지는 고체나 액상 슬러지는 퇴비나 비료로 활용되어 바이오매스의 재생역할을 담당한다.

○ 국내에서는 폐수처리에 활성오니 모델을 사용하여 고도처리 시설설계를 하고 있다. 이러한 경우 유입하수 중의 유기물을 분석하는 작업을 하게 되며, 이때 계산에 따라 설계조건과 용량이 산출된다. 설정된 시설은 유입수질의 축적자료를 이용하여 BOD, CODcr, SS로 환산 분해성과 비분해성으로 분획하고, 활성 슬러지 모델의 시설용량 검증과 질소, 인 동시제거조건의 설계지침서를 작성한다.

○ 이 글에서는 혐기성 소화를 제한하는 인자가 가수분해에 영향을 주고 있다고 보고 있다. 가수분해 중 셀 벽이 파열되고 EPS(Extracellular Polymeric Substances)는 산미생물기구에 의해 유기물질에서 벗어나서 퇴화하게 된다. 그리고 바이오가스의 농축, 압축 및 바이오가스 안정성을 취급하면서 휘발성 siloxan과 같은 문제점은 최근의 처리기술로 해결되었다.

○ 앞으로 바이오가스를 장거리 수송하려면 에너지 함량을 증가시키거나 압축 가스 실린더의 사용 및 가스네트워크를 구축할 필요가 있다. 그리고 사용 잠재력을 높이기 위해서는 CO2 및 오염물을 제거해야 하고 열, 증기생산, 발전 및 자동차 연료로 사용하려면 요구되는 품질과 적용할 수 있는 기술검토가 필요하다.

저자: Lise Appels
자료유형: 학술정보