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마이크로파 열분해를 통해 생성된 합성가스의 주입이 혐기성 소화에 미치는 영향 분석
박성윤 ( Seong-yun Park ),류준희 ( Jun-hee Ryu ),이종근 ( Jong-keun Lee ),박기영 ( Ki-young Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
유기성 폐기물은 현재 다양한 방법으로 처리되고 있고 혐기성소화를 통한 자원화기술은 폐기물 처리와 동시에 메탄가스 회수를 통한 자원화가 가능하다. 혐기성소화에서의 메탄 발생량은 최소 40%-60% 정도의 수준으로 나타난다. 25일 기준 누적 메탄가스 발생량은 하수슬러지는 206ml/g-VS, 가죽폐기물은 132ml/g-VS, 음폐수는 115ml/g-VS, 미세조류는 150ml/g-VS로 나타났으며 가장 높은 발생량을 보인 하수 슬러지를 기질로 선택하여 혐기성소화를 진행하였다. 실험은 기존 BMP test를 변형하여 합성가스를 주입해주는 방법으로 진행하였고 기질은 0.5g-VS를 기준으로 주입하였다. 완충능력, 미량원소와 영양물질 공급을 위해 영양배지를 제조하여 식종 슬러지와 9:1 비율로 혼합하여 총량 100ml로 만들고 질소가스를 충전하여 혐기성 조건에서 항온교반기를 이용해 35℃, 175rpm으로 진행하였다. 발생 가스량 측정은 유리주사기를 통해 매일 진행하며 합성가스를 유리주사기를 이용해 매일 20ml씩 반응조 내부로 주입하였다. 생성된 가스이 분석은 GC 분석기를 통하여 실행하였다. 하수슬러지 마이크로파 열분해를 통해 생산되는 합성가스 중 수소를 주입해주어 내부에 존재하는 이산화탄소와 반응하여 메탄으로 전환됨에 따라 발생하는 메탄 수율의 향상을 기대할 수 있다.
마이크로파 열분해를 통한 소화 슬러지의 수소 발생량 분석
장은애 ( Eun-ae Jang ),오두영 ( Doo-young Oh ),류준희 ( Jun-hee Ryu ),박기영 ( Ki-young Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
유기성 폐기물은 높은 유기물부하를 가지고 있어 처리에 대한 관심이 증가하고 있다. 유기성 폐기물은 주로 매립과 소각을 통해 처리되어 왔으나 매립지의 부족과 소각 시 2차 오염물질의 발생 가능성으로 인하여 새로운 처리 방안이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 물질 전체에 열에너지를 일정하게 인가하는 마이크로파 열분해 방법을 통한 유기성 폐기물의 처리 및 수소 가스를 생산하고자 하였다. 마이크로파 열분해는 원료 내 산소가 많을수록 열분해 반응 동안 수증기가 많이 발생할 수 있으며, 이를 통해 반응기 내에서 일산화탄소 및 메탄이 수증기와 반응하여 수소로 분해되기 때문에 수소 가스를 생산하는데 가장 효과적인 소화슬러지를 대상 원료로 선정하였다. 수소 가스 생성을 위해 마이크로파 열분해의 주요 운전인자인 온도, 최대전력을 변화시켜주며 연구를 진행하였고, 또한 최대 전력을 변화하여 운전시간 동안 소요되는 전력을 확인하였다. 또한 흡수체 종류별로 마이크로파 열분해 실험을 진행하여 흡수체가 수소 가스 생성에 미치는 영향을 확인하였다.
오두영 ( Doo-young Oh ),이승현 ( Seung-hyun Lee ),류준희 ( Jun-hee Ryu ),이종근 ( Jong-keun Lee ),박기영 ( Ki-young Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
플라스틱은 우수한 특성을 가지고 있어 매년 사용량이 증가하고 있으며, 이에 따라 플라스틱 폐기물의 양도 증가하고 있는 실정이다. 플라스틱 폐기물은 매립, 단순회수, 에너지 회수 등으로 처리되고 있으며, 처리 과정에서 2차 환경오염 문제가 발생할 가능성이 있다. 그에 따라 보다 환경적이고 유용한 처리 방법을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 소각처리와 같이 폐기물의 부피감량에 효과적이고 2차 오염물질의 배출을 최소화 하며 에너지를 생성할 수 있는 열분해를 폐플라스틱 처리에 적용하고자 한다. 또한, 폐플라스틱의 열분해를 통해 생성되는 syngas 성상을 분석하고, 플라스틱의 종류에 따라 발생되는 syngas 성상을 확인하고자 한다. 이에 본 연구에서는 6대 범용플라스틱의 종류를 이용하여 실험을 진행하였으며, 열분해의 온도 변화를 통해 발생하는 생성물의 변화를 확인하였다. 또한 열분해의 온도에 따라 발생하는 가스 성상을 비교함으로 폐플라스틱 가스화시 적용할 온도 범위를 확인하고자 하였다.