환경과조경

배경최근 국제 원유가격이 배럴당 $100를 상회하는 등 유가가 급격히 상승하면서 국제 에너지시장의 불안정이심화됨에 따라, 세계 10위의 에너지 소비국으로 에너지 97%를 수입에 의존하고 있는 우리나라에서는 이에 대한 해결책의 일환으로 신재생에너지 개발 및 보급률 확대 정책(2011년의 신재생에너지 보급목표 5.0%)을 적극 추진 중에 있다. 이 중 폐기물은 국내의 경우 기존 신재생에너지 생산량 전체의 76%를 차지하고 있어 국내 신재생에너지 보급 및 확대를 위한 효율적인 재생에너지원으로 주목받고 있다.이에 가축분뇨, 음식물류 폐기물, 하·폐수 슬러지 등 유기성폐기물의 혐기성 소화 및 바이오가스화 기술은 해당 폐기물의 적정 육상 처리와 동시에 온실가스를 저감하고 신재생에너지인 바이오에너지를 생산하는 공법으로 향후 자원순환형 사회를 구축하는데 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.현황혐기성 소화는 무산소 상태에서 생장하는 혐기성 미생물을 이용하여 음식물쓰레기, 가축분뇨, 하수슬러지 등 고농도 유기성폐기물을 처리함으로써 바이오가스를 생산하는 기술이다. 유기성폐기물에 포함된 유기물이 분해되면서 생산된 바이오가스에는 일반적으로 메탄가스를 60~70% 함유하고 있으며 이는 약 5.6Mcal/㎥에 해당하는 열량으로, 열병합 발전기를 이용하여 전기와 열을 생산할 수 있는 바이오에너지이다. 현재 상용화된 공정들은 주로 1970년대 이후에 개발된 공정이며 낙농업과 축산업이 발달한 유럽을 중심으로 발전되어 독일, 네덜란드, 덴마크 등이 우수한 기술을 보유하고 있으나 국내에서는 국내 유기성폐기물 성상의 특이성, 공정이해 및 운영기술 미흡 등의 문제로 성공적으로 운영되고 있는 시설이 많지 않은 실정이다. 종래의 혐기성 소화를 통해 바이오가스를 생성하는 방법은 탈황 시스템에 대한 문제점이 상존하고 있다. 유기성폐기물의 혐기성 소화를 통해 얻어지는 바이오가스 내에는 메탄가스 이외에 황화수소(H2S)가 포함되는데, 바이오가스 내의 황화수소는 유황 및 황산염을 환원하는 황환원세균에 의해 생성된다. 이와 같은 황화수소는 인체에 유해할 뿐만 아니라 열병합 발전 등의 바이오가스 활용 과정에 있어서 아황산가스와 황산으로 변환되어 보일러, 엔진 실린더 및 배기관을 부식시키는 등 시스템에 악영향을 끼치기 때문에 바이오가스 이용을 위하여 황화수소의 제거는 필수적이다. 기술 개요금호건설 바이오가스 플랜트(KH-ABC : Kum-ho Anaerobic Biogas Cogeneration system)는 경기도 안성 일죽에 소재하고 있으며, 6㎥/일의 분뇨와 음식물류 폐기물을 병합한 후 혐기성 소화 처리하여 300㎥/일의 바이오가스를 생산하고 있다.본 플랜트는 국내 폐기물의 특징적인 성상에 적합한 기술의 개발 및 운전기술의 확보와 매뉴얼화 등을 달성함으로써 기존 문제를 해결한 고효율 혐기소화 플랜트로서 독창적이고 우수한 기술들이 적용되어 국내외에서 유일한 시설일 뿐만 아니라 유기물 분해율과 메탄생산율이 향상되었으며 시설비 및 운영비 절감도 가능하게 하였다. 이와 함께 순수 국산기술로 개발되어 플랜트 전체를 국산장비로 제작함으로써 바이오에너지 생산 관련 해외기술 의존을 탈피하고 국내 여건에 적합한 안정적인 기술을 확보하였다.