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고형 유기폐기물의 혐기성 소화

전문가 제언: ○ 국내 바이오연료 생산기술은 1990년대에 대형 메탄 발생장치를 설계?운전함으로써 지금은 세계적 기술수준으로 플랜트를 수출하고 있다. 그리고 폐식용유로부터 디젤연료 생산기술은 1995년부터 국가 프로젝트로 시작하여 2005년에 상용화되었다. 최근에는 셀룰로오스로부터 제2세대 연료연구에 매진하고 있으나 아직 초보단계라 할 수 있다.

○ 국내 바이오매스 자원은 산업폐기물을 제외하고는 원료 중량당 에너지 밀도가 낮고 원료의 대량 수집이 어렵고 기질 특성과 발생 특성이 달라 에너지 전환기술 또한 상이한 취약점을 갖고 있다. 국내 바이오에너지 생산 활용에 가능한 임산·농산폐기물, 축산폐기물 및 도시폐기물을 합치면 약 230만toe에 이르지만 현재 보급되고 있는 바이오에너지는 약 197,000toe로 가용자원량 대비 8.5%에 불과하다.

○ 대부분의 AD 프로세스는 단순하고 소화 실패를 일으킬 수 있는 과부하를 방지하기 위해 유기물 부하를 낮게 설정하여 운전하고 있다. 가수분해 분리나 아세트산 및 메탄 균에 의한 산 분해 단계는 AD 프로세스 최적운전에 매우 중요하다. 그리고 AD 장치 최소혼합은 미생물 손실을 억제하고 미생물 지지체를 만들 수 있게 된다.

○ 일반적으로 혐기성 반응기의 이점을 달성하기 위해서는 충전-층 반응기 내부에서 접촉이 일어나게 하는 UASB 반응기나 미생물 바이오필름처럼 농축 미생물 입자를 사용하게 된다. 충전 층 반응기나 UASB 반응기 내 입자 슬러지 매체는 씻겨 나가는 것을 방지하는 필터역할을 하고 또한 메탄 균 증식을 위한 넓은 표면적을 제공한다.

○ 이 글에서 혐기성 소화가 고형 유기폐기물이나 슬러지를 미생물로 폭넓게 처리하는 데 효과적인 방법 중 하나임을 알게 되었다. 혐기성 기술의 이점은 ① 낮은 영양분을 함유한 유기폐기물을 혐기성 바이오반응기에서 다른 유기물질과 함께 co-digestion할 수 있으며, ② 바이오가스를 저비용으로 생산할 수 있어 향후 에너지 수요에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: Azeem Khalid
자료유형: 학술정보