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계분의 초임계수 가스화공정에서 무기성분의 거동

전문가 제언: ○ 초임계수를 이용한 가스화 공정은 초임계수가 가지고 있는 특성에 의해 특정 성분의 추출에 탁월한 성능을 보이고 있으며, 특히 초임계수 산화(supercritical oxidation) 공정은 상용화 단계에 있다.

○ 축산분뇨 가운데 계분은 질소 함량이 매우 높아서 수질오염이 심각하고 유입물의 소화 효율도 크게 낮아지므로 처리가 어려운데, 초임계수를 이용한 가스화 공정으로 효과적인 분해처리가 가능해졌다.

○ 축산분뇨는 보통 고?액 분리한 다음 액 성분은 혐기성 발효에 의해 액비를 만들어 초지에 살포하고, 고형 성분은 톱밥 같은 수분조절 제를 첨가해서 유기비료를 생산해 왔다. 그러나 발효처리 후 폐수처리에 비용과 에너지가 많이 소요되는 문제가 있다.

○ 또한, 유기물이 너무 많으면 과잉질소로 인하여 식물생장에 장애가 되고 무기물인 칼륨이온, 나트륨이온, 칼슘이온, 마그네슘이온 등 양이온이 부족하면 질산성 질소가 중화제와 결합되지 않아 토양에서 쉽게 유실된다.

○ 이 글은 계분을 초임계수 가스화 공정에 의해 분해처리하고 부산물인 7가지 무기물에 대한 거동을 분석하여 이들의 재활용 가능성을 제시하고 있다.

○ 축산분뇨 가운데 계분을 별도 수거하여 초임계수 가스화공정으로 처리하고 액비의 재이용과 함께, 부산물인 무기물을 비료와 의학용도 등으로 재활용 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다.

○ 현재 축산 분뇨를 위한 가스화 플랜트가 점차 도입되고 있으므로 계분에 초임계수 산화공정을 함께 도입한다면, 수율의 제고와 무기부산물의 재활용에 의해 플랜트의 가동률 제고와 농가소득에도 크게 도움이 될 것으로 본다.

저자: Takahashi YANAGIDA, Tomoaki MINOWA, Akifumi NAKAMURA, Yukihiko Matsumura, and Yoji NODA
자료유형: 학술정보