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상이한 기질농도의 4종 축분에 대한 혐기성소화 특성과 반응속도의 비교

전문가 제언: ○ 인구증가와 생활수준의 향상으로 육류소비가 증가하고 있고, 이에 따라 가축사육 두수와 함께 축분 발생이 급격히 증가하고 있다. 이러한 축분은 하？폐수처리시설의 방류수와 함께 담수자원의 부영양화를 초래하는 주요 오염소스로 되고 있다.

○ 이러한 이유로 세계 각국에서 축분을 바이오매스 자원으로 활용해서 농업용 비료, 바이오가스 및 전력을 생산하는 방안이 추진되었거나 계획되고 있다.

○ 본고에서는 중국의 주요 가축의 배설물인 돈분(PM), 유우분(DM), 계분(CM)과 토분(RM)에서 혐기성소화의 특성과 반응속도를 비교하고 있다.

？ 기질농도가 과도하게 높으면, 총 암모니아, 유리 암모니아 및 휘발성지방산과 축적에 의해 바이오가스 생성공정이 제약을 받을 수 있다.

？ 이를 위해 기질농도를 8, 16, 32, 64g-VS/L로 변동시키면서, 메탄수율을 비교했다. 기질농도 8g-VS/L에서 누적 메탄수율이 가장 높았고, 기질 농도증가에 따라 누적 메탄수율이 감소했다.

？ 90일간의 소화 이후에 8g-VS/L 기질농도에서 PM, CM, RM, DM의 누적 메탄수율이 각각 409.6, 377.1, 323.2와 269.8mL-CH4/g-VSadded 순으로 PM이 가장 높았다.

○ 특이하게 본 연구는 여러 축분의 혐기성소화를 위한 기초연구로, 타 연구결과와 같이 반응기의 효율을 제고하는 목적에서 8～16g-VS/L 사이의 최적 유기물 부하를 탐색하는 추가 연구가 필요하다.

○ 국내에서도 2007년도에 김포 매립지에서 발생하는 바이오가스를 이용해 50MW 급의 발전시설을 가동하고 있지만, 충남 아산과 천안, 경북 군위와 전남 광양에서 가축분뇨에서 바이오가스 생산시설을 가동했던 실적이 있으며, 일부 지역에서는 발전시설까지 설치해서 운영하고 있다.

저자: Kun Li, et al.
자료유형: 니즈학술정보