가축분뇨로 매일 바이오가스 3t 만든다

에너지기술연구원, 정읍에 파일럿시설 설치
가축분뇨 처리해 매일 메탄 안정적 생산 성공
천연가스와 비슷해 도시가스·차량 연료로 활용

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 김선형 박사팀이 에코바이오홀딩스와 함께 정읍정애영농조합법인 바이오가스 고질화 파일럿 설비를 구축해 하루 3t의 메탄을 생산해내는데 성공했다. 에너지기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원 청정연료연구실 김선형 박사팀이 에코바이오홀딩스와 함께 정읍에 가축분뇨와 음식물쓰레기로 바이오가스를 생산해냈다. 에너지기술연구원은 하루 3t의 바이오가스를 생산해 내는 파일럿 규모의 현장 실증에 성공해 실용화 가능성을 높였다고 11일 밝혔다.

연구진은 고농도의 황화수소를 포함한 바이오가스를 고순도 메탄으로 변환하는 기술을 개발해 실증 시설에 적용했다. 이 기술로 만든 바이오메탄은 천연가스와 성질이 유사해 도시가스나 CNG 차량 연료, 수소 생산 원료로 활용이 가능하다.

김선형 박사는 "개발된 기술을 인도네시아, 말레이시아 등의 동남아시아 팜유 농장에서 발생하는 폐수인 팜유잔사물(POME)을 원료로 하는 바이오가스에 적용할 경우, 현재 폐수 방출 또는 바이오가스 소각에 따른 수질오염, 악취, 온실가스, 에너지손실 등의 문제를 해결할 수 있다"고 말했다.

바이오가스는 하수찌꺼기, 분뇨, 가축분뇨, 음식물류 폐기물, 동·식물성 잔재물 등을 공기가 없는 상태에서 미생물이 분해해 만들어지는 가스다. 주로 메탄(45~65%), 이산화탄소(35~55%). 황화수소로 구성돼 있으며, 이 중 황화수소를 제거하면 발전과 난방에 활용할 수 있다. 여기에 이산화탄소까지 제거하면 천연가스와 유사한 고순도의 메탄가스를 만들 수 있어 도시가스와 수송 부문에도 사용할 수 있다.

연구진이 개발한 기술은 바이오가스에서 황화수소, 이산화탄소, 수분을 제거해 97% 이상의 고순도 바이오메탄을 생산한다. 특히 수천 ppm의 고농도 황화수소를 저비용으로 제거할 수 있다.

바이오가스 생산 공정은 악취와 부식을 유발하는 황화수소를 미생물 공법을 통해 바이오황으로 전환하는 전처리 공정, 이산화탄소와 수분을 물 흡수법으로 제거해 바이오메탄을 생산하는 고품질화 공정으로 구성된다.

전처리 공정에서는 알칼리 용액을 사용해 고농도의 황화수소를 제거하고, 미생물의 산화반응을 통해 용액을 재생시켜 경제적 운영이 가능하다.

고품질화 공정에서는 설비를 여러 등분으로 나눠 패키지화해 이동과 설치가 용이하고 해외 운반이 가능하게 설계됐다. 이 공정에서는 친환경적이고 안전한 물을 고압으로 접촉해 이산화탄소를 제거하고, 흡착기술로 수분을 제거해 고순도의 바이오메탄이 만들어진다.

연구진이 정읍정애영농조합법인에 설치한 바이오가스화 파일럿 시설은 97% 이상의 고순도 메탄을 안정적으로 생산해 냈으며, 한국산업기술시험원 인증을 획득했다.
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