팜油 공장 폐수를 고순도 메탄가스로 자원화한다

에너지연, 고농도 황화수소 포함된 바이오가스 고질화 기술 실증 성공

[아이뉴스24 최상국 기자] 한국에너지기술연구원(원장 이창근)이 가축분뇨, 음식물 쓰레기 등 유기 폐기물을 고순도 메탄가스로 정제해 에너지 자원화하는 기술을 개발하고 파일럿 규모의 실증에 성공했다.

연구소가 개발한 기술은 특히 동남아시아에서 많이 발생하는 팜유 폐수 처리에 적용할 수 있어 국내 기업의 해외 바이오가스 시장 진출에 이바지할 것으로 기대된다.

에너지연 청정연료연구실 김선형 박사 연구진은 에코바이오홀딩스(대표 송효순)와 함께 고농도의 황화수소를 포함한 바이오가스를 고순도 메탄으로 변환하는 기술을 개발했다.

한국에너지기술연구원이 정읍정애영농조합법인에 설치한 바이오가스 고질화 설비[사진=한국에너지기술연구소]

바이오가스는 하수찌꺼기, 가축분뇨, 음식쓰레기 등 유기성 폐자원이 미생물에 의해 소화되면서 만들어진다. 주로 메탄(45~65%), 이산화탄소(35~55%). 황화수소로 구성되어 있다. 이 중 황화수소를 제거하면 발전과 난방에 활용할 수 있고, 이산화탄소까지 제거하면 천연가스와 유사한 고순도의 메탄가스를 만들 수 있어 도시가스와 수송 부문에도 사용할 수 있다.

연구진은 바이오가스에서 황화수소, 이산화탄소, 수분을 제거해 97% 이상의 고순도 바이오메탄을 생산하는 기술을 개발했다. 특히 수천 ppm의 고농도 황화수소가 포함된 바이오가스를 저비용으로 제거할 수 있어 동남아시아 바이오가스 산업에 최적화된 기술이다.

연구진에 따르면 팜오일을 생산하는 공장에서 발생하는 폐수에는 특히 황화수소가 많이 포함돼 있어 이를 제거하기 위한 기술이 필요하다. 동남아 팜오일 산업이 지속적으로 성장함에 따라 팜유잔사물 방출로 인한 환경 문제가 대두되고 있는데, 이를 바이오가스화 하면 에너지 연료로 활용할 수 있다.

연구진이 개발한 기술은 동남아시아의 바이오가스 성질과 유사한 4000ppm 이상의 고농도 황화수소가 포함된 바이오가스에서 황화수소가 거의 검출되지 않을 정도로 우수한 성능을 보였다.

연구진은 동남아시아의 바이오가스와 거의 비슷한 황화수소 농도를 가진 정읍정애영농조합법인의 바이오가스화 시설에 파일럿 시설을 설치해 하루 평균 3톤의 바이오가스를 처리하는 실증 과정을 진행했다. 그 결과 97% 이상의 고순도 메탄을 안정적으로 생산하는데 성공했으며, 실험 결과에 대한 한국산업기술시험원 인증을 획득했다.

에너지연의 유기폐자원 메탄가스화 자원순환 기술 구성도[사진=한국에너지기술연구소]

연구책임자인 김선형 박사는 “바이오가스의 생산량과 성상은 원료·운전조건에 따라 크게 변동되는데, 개발 기술은 넓은 농도 범위의 황화수소, 이산화탄소를 처리할 수 있어 다양한 바이오가스화 시설에 적용 가능하고 안정적으로 고순도의 메탄을 생산할 수 있다”고 설명했다.

또한 "개발기술은 운전, 유지관리, 운반, 설치가 간단해 인프라가 부족한 동남아시아의 팜오일 산업 현장에 최적화되어 있어 이번 국내에서의 실증 실적을 발판으로 해외 팜오일 산업 분야에 진출할 수 있을 것"이라고 기대했다.

/최상국 기자(skchoi@inews24.com)