하수 슬러지 기반의 바이오연료

전문가 제언

○ 하수 슬러지는 폐수 처리를 통해 발생하고, 보통 비독성 유기물질로 구성되어 있으며, 유기물 함량이 풍부하고 발열량이 높은 이유로 에너지 생산용 바이오매스 원료로 사용되고 있다. 하수 슬러지의 열화학 변환 공정에는 건조 단계, 열분해 단계, 가스화(즉, 산소 크랙킹 및 개질) 단계 등이 포함된다.

○ 지방자치단체의 오수 처리 과정에서 발생하는 하수 슬러지를 처리/처분하는 전통적인 슬러지 관리 방안에는 다음과 같은 기술이 통용되고 있다: 1) 농업 부문에서는 고가 비료로 사용; 2) 산업 부문에서는 공동연료(cofuel)로 사용; 3) 매립, 연소, 또는 소각을 통한 최종 처분.

- 농업 부문에 슬러지 사용은 중금속 오염으로 안전하지 않은 관리 경로로 간주되고 있다. 슬러지 매립 처분은 EU의 최근 입법화, 증가되는 인허가 비용으로 인해 위축되고 있다. 슬러지 소각 처분은 하수 슬러지의 부피를 크게 줄이고 열효율을 향상시키지만, 생성 가스로 초래되는 대기 오염을 정화하는 비용이 매우 높다.

○ 현행 하수 슬러지 처리 기술의 장벽을 넘어서려면 도입된 기술 혁신으로 다음을 고려할 수 있다: 하수 슬러지를 활용하여 배양된 미세 조류는, 1) 지자체의 폐수 처리 플랜트에 식물을 이용한 식물-복원(phyto-remediation) 해결책으로 사용된다; 2) 바이오연료 생산용 바이오매스로 활용된다; 3) 고 수소 함량의 가스 생산에 활용된다.

○ 국내에서 2012년에는 수리학적 체류 시간을 단축시키기 위해 열가수분해 방법으로 전처리된 하수 슬러지를 혐기성 소화 방식으로 처리하는 경우 하수 슬러지의 독성 및 미량 원소 등이 슬러지 열가수분해 액의 바이오가스 생산에 미치는 영향 연구가 수행되었다. 2011년에는 하수 슬러지의 복합적 전처리를 통해 가용화 및 전처리에 필요한 최적 인자를 파악하고 가용화 슬러지의 혐기성 발효에 의한 수소 에너지 회수 기술의 생성 효율을 연구하였다. 향후 연구 방향으로 하수 슬러지를 활용하여 배양된 미세 조류를 하수 슬러지 관리에 공동으로 활용하는 공동-처리 기술 개발이 강조되어야 한다.

저자

Manara P and Zabaniotou A

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

16

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

2566~2582

분석자

김*호

분석물

• 하수 슬러지 기반의 바이오연료.pdf [256,225 byte]

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