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권예령(Yeelyung Kwon),박정수(Jungsu Park),김기범(Gi-Beom Kim),조유라(Yura Jo),김상현(Sang-Hyoun Kim) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
황화수소는 혐기성 소화에서 소화조 및 바이오가스 이용 설비를 부식시켜 잦은 고장을 유발한다. 본 연구에서는 습식 바이오가스 정제 과정에 미량의 공기를 주입하여 황화수소를 산화하는 연구를수행하였다. 습식 바이오가스 정제 과정을 모사하기 위해 유효부피 1.1 L의 실험실 규모 황화물 산화장치(Sulfide oxidizing unit, SOU)를 사용하여 초기 용존 황화이온 (S2-) 농도 50 mg/L에서 실험을진행하였다. 공기는 200 ml/min의 유량으로 주입하였으며 보조 산화제로는 황화물 당량 대비 0.2, 0.67, 2 mol Fe/mol S2-의 철-킬레이트(Fe(NO3)3-EDTA)를 투입하였다. 철-킬레이트 농도 0.2 mol Fe/mol S2- 에서도 98% 이상의 황화이온이 제거되었으며, 40% 이상이 고체 황(S0)으로 산화되었다. 철-킬레이트에 의한 황의 산화가 2 mol:1 mol 으로 진행되므로, 본 실험 결과에서 산화된 황화이온의 대부분이 공기에 의해 산화되었음을 알 수 있다. 또한, pH 8, 9, 10에서 실험을 수행하였을 때, pH 8에서고체 황 수율이 60%로 가장 높았다.
하수찌꺼기 발생량에 따른 바이오가스 생산량 예측을 위한 전수조사 및 표본조사
권예령(Yeelyung Kwon),권은혜(Eunhye Kwon),이풀잎(Puleip Lee),강준구(Jungu Kang),이동진(Dong Jin Lee) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.1
국내 유기성 폐자원의 발생량온 지난 10 년간 14.7% 가량 증가하였을 뿐 아니라 유기성 폐자원 해양 배출 금지로 유기성 폐자원의 효율적인 처리 방안이 요구되고 있다. 특히 유기성 폐자원의 혐기성 소화는 바이오가스를 생산하고, 생산된 바이오가스는 재생에너지로 활용될 수 있어 바이오가스 생산량 증가를 위한 법령이 제정되었다. 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법이 시행됨에 따라 유기성 폐자원별 발생량 및 바이오가스 생산량에 대한 조사와 연구가 수행되어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 하수찌꺼기 발생량에 따른 바이오가스 생산량 예측을 위한 전수조사 및 표본조사를 수행하였다. 유기성 폐자원에 따른 바이오가스 생산량 예측을 위해 유기성 폐자원의 특성, 소화조의 효율 파악이 필수적이다. 여기서 유기성 폐자원의 특성은 유기물 함량으로 TS, VS 분석을 수행하였으며, 처리 전후를 비교하여 소화 효율을 파악하였다. 본 연구는 환경부의 하수도통계를 활용한 전수조사 및 하수슬러지 처리시설 표본조사를 수행하였다. 하수도통계에서 하수찌꺼기 발생량이 조사되었으므로 하수찌꺼기의 함수율에 따른 바이오가스 생산량도 고려되었으며, 현장 조사에서는 총 8 개소의 하수슬러지 처리시설이 조사되었다. 전수조사 및 표본조사에서의 TS, VS와 소화효율를 비교한 결과 표본조사가 전수조사에 비해 높은 값을 보였다. 바이오가스 생산량은 함수율에 영향을 받아 산술평균과 가중평균 2 가지 시나리오에 대한 비교를 수행하였으며, 산술평균한 함수율은 80.7%, 하수찌꺼기 발생량으로 가중평균하였을 경우의 함수율은 79.5% 였다. 효과적인 바이오가스 생산량 예측을 위하여 후속 연구에서는 주요 인자들을 활용한 바이오가스 생산계수 산정이 이루어져야 하며, 다른 유기성 폐자원에 대한 생산계수 산정 역시 수행되어야 한다.