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갯무와 유우분의 혼합소화로 생성되는 메탄과 유화수소

전문가 제언: ○ 가축분뇨(축분)는 다른 유기물질에 비해 메탄수율이 낮기 때문에, 경제성을 제고하기 위해서는 다른 기질을 추가해서 혼합소화과정을 거칠 필요가 있다. 이 경우에는 각각의 기질이 갖는 상이한 조성 때문에 메탄생성량을 향상시킬 수 있는 공동기질을 개발할 필요가 있다.

○ 이러한 공동기질이 갖추어야 할 조건으로는 바이오가스를 생성시킬 수 있는 탄수화물, 단백질 및 지질 등과 같은 에너지원을 다량으로 함유해야 하지만, 소화과정에서 발생하는 암모니아와 유화수소가스와 같은 물질이 가수분해 또는 메탄생성반응을 억제할 수 있다.

？ 도시와 가까운 농장에서는 도시고형폐기물의 일부인 유기성 폐기물을 공동기질로 쉽게 이용할 수 있지만, 가축사육장이 산지인 경우에는 별도의 에너지작물을 재배해서 공동소화에 사용해야 한다.

○ 본고에서는 낙농가축분뇨(유우분)에 피복작물인 갯무를 투입해서 메탄생성량을 제고하고 있다. 갯무는 유우분에 비해 1.5배 이상의 메탄생성량을 나타내고 있지만, 유화수소도 유우분의 0.76±0.07L/㎏-VS에 비해 훨씬 더 높은 2.23±0.06L/㎏-VS를 발생시킨다.

？ 갯무에서 생성되는 다량의 메탄 때문에 이렇게 높은 유화수소의 저해작용이 관찰되지 않았고, 유화수소농도는 갯무의 투입비율에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

○ 식물은 숙성기간에 따라 화학적인 조성이 상이하므로, 조기(10월)와 말기(12월)에 수확한 갯무룰 대상으로 메탄생성량을 측정한 결과는 각각 15.1±0.01과 14.9±0.3L/㎏-기질의 누적 메탄을 생성했으므로 수확시기가 메탄생성량에 영향을 주지 않았다.

○ 국내에도 2006년부터 발전차액 보상제도를 운영하고 있고 한국에너지기술연구소와 (주)한라산업개발, 농업과학기술원과 (주)코오롱건설 및 (주)대우건설이 축분의 혐기성소화기술을 개발해 소규모 소화시설을 설치했으나, 대규모 소화시설에 발전시설을 포함시킨 사례는 보고되지 않았다.

저자: Ashley J. Belle, et al.
자료유형: 니즈학술정보