가축분뇨 처리 미세조류 바이오매스를 이용한 바이오디젤 및 바이오가스 복합 생산 가능성 평가

양솔 ( Sol Yang ) , 이재철 ( Jae-cheol Lee ) , 김현우 ( Hyun-woo Kim )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 25(총1페이지)

미세조류를 이용한 전이에스테르화 교환반응은 바이오매스로부터 지질을 추출하고 전환공정을 거쳐 fatty acid methyl ester (FAME)형태의 바이오디젤을 생산하는 공정이다. 바이오디젤의 생산 공정에서 소비되는 대부분은 에너지는 지질 추출공정에서 사용되며 전이에스테르화 교환반응은 필연적으로 글리세롤 부산물을 발생시킨다. 본 연구는 직접 전이에스테르화 교환반응을 활용하여 지질추출 과정을 거치지 않고 FAME을 생산하는 시간과 비용절약적인 방법을 제시한다. 또한 혐기성 소화 공정을 결합하여 글리세롤 부산물을 처리하고 추가적인 에너지 생산을 통해 그 상승효과를 평가하고자 한다. 수질오염원인 질소와 인을 다량 포함한 가축분뇨를 처리하고 생성된 미세조류 Chlorella vulgaris, Chlorella sorokiniana와 Botryoco...

TAG 폐수처리, 미세조류, 직접 전이에스테르화 교환 반응, 바이오디젤, waste-to-energy

국내 바이오가스화 시설의 혐기성소화 공정에 따른 물질수지 평가

권준화 ( Jun-hwa Kwon ) , 문희성 ( Hee-sung Moon ) , 이원석 ( Won-seok Lee ) , 신선경 ( Sun-kyoung Shin ) , 이동진 ( Dong-jin Lee )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 26(총1페이지)

바이오가스화는 유기성폐기물을 활용하여 메탄가스를 60% 이상 함유한 바이오가스를 생산하는 기술로 풍력, 태양광발전 등의 에너지원과 더불어 신재생에너지로 각광받고 있다. 또한, 바이오가스화는 직매립(2005)과 해양투기(2013)의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 필수적인 공법이다. 혐기성 소화를 이용한 유기성폐기물의 처리는 음식물류폐기물뿐만 아니라 하수슬러지, 가축분뇨에도 적용된다. 최근 중국과 북한뿐만 아니라, 국내에서도 아프리카돼지열병이 발병하였다. 이로 인하여 음식물류폐기물의 습식사료화가 금지되고 퇴비화 등의 재활용 또한 부정적으로 인식되는 등 처리에 어려움을 격고 있다. 지속적으로 발생량이 증가하는 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 혐기성소화에 의한 바이오가스화가 주목받고 있다. 본 연구에서는 국내에 실제로 운영되는 바이오가스화 시설의 물...

TAG 폐자원에너지, 바이오가스화, 혐기성소화, 음식물류폐기물, 신재생에너지

저온플라즈마 산화공법을 이용한 미세조류 바이오매스 내 마이크로시스틴-LR, -RR, -YR의 제거 동역학

박루미 ( Rumi Park ) , 김종국 ( Jong-guk Kim ) , 김현우 ( Hyun-woo Kim )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 27(총1페이지)

농업용수, 낙시터 등 다양한 용도로 이용되고 있는 국내 많은 저수지는 매년 부영양화에 따른 심각한 녹조문제를 겪고 있다(김승 2017). 저수지에 발생하는 녹조를 제어하기 위해 응집제 살포 및 준설, 인공식물섬 등의 물리화학적 방법이 연구되고 있으나 저수지에 발생한 녹조를 이루는 몇몇 남조류는 대표적으로 마이크로시스틴을 포함한 유해 조류독소를 형성하기 때문에 보다 효과적이며 확실한 처리기술이 필요하다. 본 연구는 녹조와 녹조 내 존재하는 대표적인 조류독소인 마이크로시스틴을 제어하기 위해 고급산화공법 중 한 가지로, 다양한 산화종을 생산하여 난분해성 화합물 및 고부하 유기물의 높은 처리성능이 입증된 저온플라즈마 산화공법을 적용하였다. 연구진은 저수지의 녹조를 수거, 농축한 미세조류 바이오매스를 대상으로 저온플라즈마 처리 시 마이크로시스틴-LR, -RR...

TAG 녹조, 마이크로시스틴, 저온플라즈마, 바이오매스

음식물류 폐기물의 폐건조사료에 대한 소각을 위한 기초특성분석 연구

김기헌 ( Ki-heon Kim ) , 강준구 ( Jun-gu Kang ) , 이동진 ( Dong-jin Lee ) , 문희성 ( Hee-sung Moon ) , 권준화 ( Jun-hwa Kwon ) , 이원석 ( Won-seok Lee )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 28(총1페이지)

2005년 음식물류 폐기물의 직매립이 금지되었으며, 2013년 런던협약에 의해 유기성 폐기물(음식물류 폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지)의 해양배출이 금지됨에 따라 음식물류 폐기물의 비위생적인 취급 및 보관상의 어려움으로 인하여 부패 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 다량의 침출수는 음식물류 폐기물을 운반처리 하는데 있어서 악취와 같은 2차 환경문제를 유발하고 있는 실정이였다. 이에 따라, 국내에서는 음식물류 폐기물 자원화 정책으로서 사료화 및 퇴비화와 같은 자원화시설과 공정개발 등에 집중적으로 투자한 결과 자원순환 인프라 구축에 성과를 거두어 음식물류 폐기물의 재활용률 약 95 %에 도달하였다. 그러나 자원화 제품의 판매 및 활용이 미흡한 실정에서 음식물류 폐기물 처리의 환경성 확보 및 탄소배출저감 차원에서의 새로운 패러다임의 변화가 요구되는 시점...

TAG 음식물류폐기물, 음식물류 건조사료, 고형연료제품(SRF), 바이오 고형연료제품(Bio-SRF)

유기성폐자원의 에너지회수 증진 방안

박상우 ( Sang-woo Park )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 29(총1페이지)

폐기물로부터 에너지를 회수하는 것은 단순히 처분해야 할 입장을 넘어 국제적으로 미래에도 지속가능한 발전을 유지하기 위함이다. 대표적으로 지속가능발전목표(SDGs) 12번 목표(지속가능한 생산과 소비)와 7번 목표(청정에너지)을 달성하기 위해서라도 단순처분에서 보다 회수를 많이 하도록 하는 정책을 펼쳐야 한다. 더욱이 2021년부터 모든 국가가 참여하는 기후변화협약에 대응하기 위해서라도 폐기물로부터 에너지회수를 보다 많이 회수하기 위한 노력은 반드시 필요하다. EU는 정책적 의지와 추진을 통해 폐기물로부터 에너지회수를 증진하기 위한 여러 시책을 도입한 결과 재생에너지에서 차지하는 역할과 기여가 큰 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구는 기후변화협약과 SDGs 달성을 위해 노력하는 EU와 일본을 중심으로 유기성폐자원으로부터 에너지회수 증진을 위해 펼쳐...

TAG 유기성폐자원, 지속가능발전, 기후변화대응, 에너지회수

폐기물의 삼성분분석방법 제정에 관한 연구

김기헌 ( Ki-heon Kim ) , 양원석 ( Won-seok Yang ) , 권영현 ( Young-hyun Kwon ) , 최경구 ( Gyung-goo Choi ) , 이원석 ( Won-seok Lee ) , 이은송 ( Eun-song Lee )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 30(총1페이지)

폐기물의 성상을 평가하는 방법으로 다양한 분석법이 이용되지만, 가장 중요한 것으로는 삼성분 분석을 들을수 있다. 삼성분 분석은 수분(moisture), 회분(ash)을 정량하고 아울러 가연분(combustible matter)을 산출하는 것을 말한다. 폐기물 내 수분량이 많게 되면 발열량이 낮아지며, 점화 효율이 나빠지는 경향을 나타낸다. 회분은 폐기물 내 존재하는 불연물질로 토양 및 금속류 등으로 구성된다. 회분이 많이 포함되면 발열량이 낮게 될 뿐만 아니라, 열분해 및 연소 후 배출되는 재의 양이 많아진다. 본 연구에서는 지금까지의 연구를 바탕으로 먼저 용어의 정의를 분명히 하고 삼성분에 대한 원리의 설명과 폐기물특성 분석의 문제점을 지적하는 것이다. 국내에서 발생하는 폐기물을 대상으로 한국 산업 규격(Korea Indus...

TAG Waste composition, Three components, Proximate Analysis

Fluff-SRF 전용 연소로 저공해 연소를 위한 설계변수 연구

노희지 ( Hee-ji Roh ) , 양승재 ( Seung-jae Yang ) , 정영태 ( Yeongtae Jeong ) , 채종성 ( Jong-seong Chae ) , 엄태인 ( Taein Ohm )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 31(총1페이지)

최근 국내에서 발생하는 가연성 폐기물을 전처리하여 제조하는 고형연료제품(SRF)은 생산과정에서 발생하는 악취, 분진 등의 환경문제로 사회적인 문제가 발생하였다. 또한 다양한 가연성 폐기물을 이용하여 생산한 SRF는 낮은 발열량, 상당한 유해물질이 포함된 경우가 많아 고형연료품질에 대하여 이용자로부터 처리에 불만이 높고 공해물질 배출이 문제로 대두되고 있다. 국내에서 생활폐기물 소각로는 오랜기간 운전하여 기술이 축적된 반면 SRF 연소장치는 친환경 연소기술과 더불어 고효율의 에너지 생산이 요구되어 소각로와 열회수장치 설계에 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 열에너지의 이용 효율을 높이고 친환경적으로 SRF를 처리할 수 있는 전용 연소로 최적 설계에 필요한 설계인자 중에서 2차 공기를 주입하는 목부분의 형상변화에 따른 영향을 계산하였다...

TAG SRF, 폐기물, 연소로, 최적설계

바이오매스 유래 급속열분해 오일의 가스화 공정에 관한 CFD 전산해석 연구

최명규 ( Myung Kyu Choi ) , 박훈채 ( Hoon Chae Park ) , 황재규 ( Jae Gyu Hwang ) , 최동혁 ( Dong Hyuk Choi ) , 홍성완 ( Seong Wan Hong ) , 홍승현 ( Seung Hyun Hong ) , 최항석 ( Hang Seok Choi )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 32(총1페이지)

바이오연료는 인류의 지속 가능한 발전을 위한 신재생 에너지원으로써 최근 각광을 받고 있다. 바이오연료 중 하나인 바이오매스 급속열분해 오일은 바이오매스의 급속 열분해를 통해 생성된 액체상 물질이며, 바이오매스에 비해 에너지 밀도가 높고 저장과 수송에 편리한 이점을 가지고 있다. 또한 오일을 가스화하여 생산된 합성 가스는 수소를 이용한 연료전지 발전과 화학 원료로 활용 가능하다. 바이오매스 급속열분해 오일 가스화는 바이오매스의 직접 가스화에 비해 타르와 촤의 생성이 적기 때문에 가스화 공정을 통해 고품질의 합성가스를 생산할 수 있으며, 불순물의 양이 적기 때문에 합성가스 정화를 위한 후단 공정이 필수적이지 않은 장점을 가지고 있다. 실험을 통한 오일 가스화 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 수행되었지만, CFD 전산해석을 활용한 예는 찾아보기 힘들다. 따라서 ...

TAG 가스화, 급속열분해 오일, 바이오매스, Syngas

양식장 고형 오물의 재사용을 통한 어류 단백질원의 온실가스 배출량 저감과 질소, 인 이용 효율의 개선 효과 비교

정다윤 ( Da Yoon Jung ) , 임성린 ( Seong-rin Lim )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 33(총1페이지)

어류는 육상 단백질원(닭, 돼지, 소)만큼의 단백질을 포함하며 대체 단백질원으로써 잠재력을 지니고 있다. 2015년 기준 동물성 단백질 소비의 17%를 차지하고 있는 어류는 현재 소비량 및 양식 생산량이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 그에 따라 양식과정에서의 환경영향도 함께 증가하고 있다. 양식 중 사용되는 물질 및 에너지는 온실가스를 발생시키며, 배합사료의 주성분인 어분 확보를 위한 어류의 남획은 어류자원의 고갈과 생태계 파괴를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 사료 효율을 증가시키고 어분의 대체물질을 찾는 연구 등 양식의 전반적인 과정에서 환경영향을 줄이고자 다양한 노력들이 진행 중이다. 또한 사료의 잉여물 및 어류의 배설물 등의 고형 오물 속 질소와 인은 부영양화의 주요 원인이 되고 있다. 그러나, 고형오물은 질소와 인을 포함하고 있...

TAG Aquaculture, Life Cycle Assessment, Nitrogen, Phosphorus, Solid Fish Waste

HFC계 폐냉매처리에 따른 온실가스 배출권 확보 방안

명소영 ( So-young Myung ) , 장완복 ( Wan-bok Jang ) , 김대용 ( Dae-yong Kim )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 [2019] 제2019권 34(총1페이지)

HFCs는 CO₂보다 높은 GWP를 가지는 주요한 온실가스로 냉매로서 주로 사용되고 있으며, 오존층파괴를 막기 위한 Montreal Protocol에 의거하여 생산 및 소비가 제한되는 HCFCs 물질에 대한 대체물질로서 자리매김하면서, HFCs 수요는 급증하게 되었다. 이에 오존층 보호를 위한 조치가 기후변화를 가중시키는 결과를 초래하게 되는 사태가 우려되었고, 마침내 2016년 HCFCs 물질뿐 아니라 HFCs 물질까지도 생산 및 사용을 제한하는 “키갈리 의정서”가 채택되기에 이르렀다. 기후변화협약을 통하여 Paris Agreement가 발효(2016. 11.4) 되고, HFCs 물질 생산 및 사용이 제한되는 키갈리 의정서까지 발효(2019.1.1.) 됨에 따라, 선·개도국을 막론하고 기후변화협약 ...

TAG Carbon-credits, Korea-offset, Methodology, HFCs, Waste refrigerants

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