환경을 생각한 대체 에너지가 개발되어야 한다
OOOOOO 홍치형
리나라는 근래에 폐기물계 바이오매스인 음식쓰레기, 가 축배설물 등에 메탄발효를 추진하여, 생산된 바이오가스 정제 및 활용에 박차를 가하고 있다. 그러나 전처리 및 소화액 회 수와 이용 등에 대해 제도적 활용 대책이 다소 미흡한 상황이다. 폐 기물계 바이오매스는 탄소와 질소성분, 유기물 등이 들어있어 농작 물의 양분 공급은 물론 토지개량 효과도 있다. 그러나 처리와 이 용에 있어서 악취와 산성화의 원인 물질인 암모니아와 온실효과가 스인 메탄, 아산화질소가 배출되어 문제가 되고 있다. 유우분뇨처 리의 대표적인 방식인 퇴비화처리와 고액분리 퇴비화, 액비화처리
환경을 생각한 대체 에너지가 개발되어야 한다 •105 는 개방계 시설로 교반과 반전, 폭기, 저류 등의 처리단계별 환경 부하 물질이 배출되기 때문에 감축대안이 필요하다.
메탄발효시설에서 분뇨처리이용의 장점은 밀폐계 처리방식으로 처리 단계의 환경부하 물질 배출을 억제하고, 분뇨가 비효성이 높은 비료로 생산되기 때문에 환경면에서 양호한 처리시스템이다. 메탄발효처리는 퇴비화처리와 같이 감량화가 없고, 소화액 살포시에 연료 소비량과 암모니아 성질소가 많아서 퇴비와 폭기 처리된 액비보다도 살포에 수반되는 암모니아 배출량이 많다.
메탄발효시설의 환경면에서 유효성을 판단하기 위해서는 소화액살포 단계를 포함한 메탄발효시설의 환경영향을 파악할 필요가 있다. 메탄 발효시설은 처리과정에서 가연성가스인 메탄을 발생시키며 회석연료를 대체하는 바이오에너지가 생산된다. 또한 처리과정에서 악취가 외부에 누출되지 않고, 메탄발효처리 후 소화액은 액비로 활용이 가능하다.
환경영향이 작은 메탄발효는 대체에너지생산 및 폐기물 바이오매스 에너지이용 등의 양면에서 환경영향이 작은 바이오매스 이용시스템 구축에 큰 기여를 할 것으로 기대 된다. 메탄발효 프로세스의 일반적인 흐름은 다음과 같다. 리사이클 등으로 분별 수집된 바이오매스 혼합 쓰레기를 선별장치를 통해 유기성분을 선별해낸다. 그 후에 유기성분을 메탄 발효하여 소화액과 바이오가스를 얻게 되는 것이다.
메탄발효시설은 혐기조건하에서 메탄발효를 행하기 때문에, 퇴비화 처리에 비해 분뇨처리에 수반되는 환경부하 배출이 적다. 따라서 대체
에너지 생산성을 확실하게 판단하기 위해서는 에너지 수지 측면에서 메탄발효시설의 환경 보전 여부를 판단해야 한다. 메탄발효시설의 이용에 수반되는 환경영향을 평가하기 위해서 메탄발효시설, 퇴비사와 액비화 시설을 이용한 경우에 서로 다른 분뇨처리 이용방식의 전 과정 평가수법을 적용하기로 했다. 그리고 지구온난화 및 산성화 영향 등 환경에 어떤 영향을 주는지 평가를 수행했다.
조사대상 분뇨처리이용 방식은 퇴비화방식, 고액분리 퇴비화와 액비화 방식 및 메탄발효시설 등 3가지 시나리오에 대해 알아보기로 했다.
시설이용 사례와 설계치 등의 데이터에서 처리시설과 살포차량 등의 프로세스 모델을 설정하고, 조사범위는 시설의 도입단계, 처리단계 및 살포단계가 포함된다. 기능 단위는 1년간 배설된 유우 100두의 분뇨 처리로 포장 환원하는 것으로 설정했다.
조사 분석 결과, 메탄발효시설을 이용하는 경우 온실가스 배출량을 약 80% 가량 감축할 수 있다는 결론이 나왔다. 산성화가스배출량은 세 가지 경우가 비슷하였다. 암모니아 배출량을 살펴보면, 퇴비화방식은 처리단계에서 많이 발생되고, 메탄발효시설은 살포단계, 배출이 많은 등 이용시설에 의해 배출량이 높아지는 단계가 서로 달랐다. 특히 메탄발효 시설이용에서 소화액 살포는 밴드스프레드 방식과 슬러리 인젝션 방식의 살포차량을 사용하면 살포 시에 암모니아 배출량 저감이 가능한 것으로 판단되었다.
메탄발효 프로세스는 혐기상태에서 바이오가스를 생성하여 이용하는
환경을 생각한 대체 에너지가 개발되어야 한다 •107 것으로 혐기성소화에 적합한 재료를 선별하는 전처리가 필요하다.
드롬멜 선별기로 크기가 작은 혐기성소화에 적당한 것과, 크기가 커서 리사이클이 가능한 것으로 분리한다. 소화 후에 소화액은 호기성으로 안정화한 후, 매립지와 토양 개량재 또는 바이오 에너지 자원화로서 순환해야 된다.
전통적으로 가축분뇨는 퇴비화, 액비화, 메탄발효처리를 해왔으나, 환경보존을 위하여 앞으로는 음식쓰레기와 축분 등을 MBT전처리, 반탄화처리, 성형한 후에 고형 연료화로 이용하는 방법을 사용해야 한다. 또한 바이오 에너지의 지역 에너지자원으로 재활용하여 온실 가스와 악취가스 등 환경부하를 방지하는 노력이 필요하다. 우리나라도 머지않아 온실가스 감축과 화석연료 대체에너지 생산을 위한 축분 고형연료화 사업이 시행되길 기대하고 있다.