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두 단계 혐기성 소화를 이용하는 유우분 소스의 회수

전문가 제언: ○ 유기물의 혐기성 소화과정에서 가수분해와 산분해의 불균형으로 인해 바이오가스 생성 수율이 저하되고 있다. 축분 바이오매스에서도 이러한 불균형을 해결하기 위해 다양한 시험이 실시되고 있다.

○ 본고는 이 문제를 해결하기 위해 가수분해와 산분해를 분리하기 위해 발효조와 소화조를 별도로 배치하고, 발효조를 거친 축분을 큰 고형물과 작은 고형물로 분리하거나 분리하지 않은 상태에서 세 종류의 혐기성소화를 별도로 실시했다.

？ 바이오가스 내의 메탄가스 함량은 큰 고형물, 작은 고형물과 혼합 고형물에서 각각 57.1, 64.4와 60.9%로 작은 고형물을 소화시킨 경우가 가장 우수했다.

？ 소화조의 처리효율을 반영하는 잔류 휘발성 지방산 중에 아세트산 농도가 큰 고형물, 작은 고형물과 혼합 고형물에서 각각 44. 5와 31㎎/L로 작은 고형물을 소화시킨 경우가 가장 우수했다.

？ 총 휘발성 지방산 농도는 소화조의 성능을 판단하는 기준인 100～200㎎/L 이하보다 훨씬 낮은 수치를 기록했으며, 두 단계 소화과정을 적용한 모든 사례에서 바이오가스 내의 메탄 함량은 57%를 초과했다.

？ 본 연구에서는 발효된 축분의 고형물을 크기로 분류해서 별도로 소화시킨다면, 메탄 생성량이 개선될 수 있다는 가설에서 출발했지만, 실험결과는 이 가설을 증명하지 못했다.

○ 국내에서도 바이오매스를 혐기성 소화로 처리해서 바이오가스를 생성시키고 있지만, 바이오가스 내의 메탄 농도를 50% 이상으로 향상시켰다는 사례는 보고되지 않고 있다. 혐기성 소화성과는 기질 조성에 따라 달라지고 축분은 동물사료의 종류에 따라 달라질 수 있으므로, 외국 사례를 참조해서 국내 환경에 적합한 공법 또는 운전조건을 개발하는 연구가 필요하다.

저자: Edmond J. Stowe, et al.
자료유형: 니즈학술정보