가축분뇨 반 건식 혐기소화에 의한 재생에너지 회수 가능성

Possibility of recovery of renewable energy by semi-dry anaerobic digestion using livestock manure

통계청의 국내농업 통계자료에 따르면 국내 가축 사육두수는 매년 지속적으로 증가하고 있는추세이다. 따라서 가축분뇨 발생량도 점차적으로 늘어나고 있으며 2018년 말 기준으로 총 5,101만3 천 톤의 가축분뇨가 발생하였다. 정부에서는 발생된 가축분뇨를 퇴비와 액비 그리고 에너지원 형태로 자원화 하는 것을 권장하고 있으며, 실제로 2018년에 발생한 총 분뇨중의 79.9%인 4,064만7천톤이 퇴비로 이용되었고 11.5%에 해당하는 588만4천 톤이 액비로 자원화되었다. 그러나 바이오가스나 고체연료 형태로 자원화된 양은 전체 분뇨량의 1% 미만 정도로 매우 적은 실정이다. 퇴비나 액비는 경작지에 비료로서 환원되어지고 있는데 국가 전체적으로 보면 경작지 면적이 꾸준하게 줄어들고있는 상황이며, 지역에 따라서는 경작지면적과 양분부하량이 맞지 않는 경우도 있다. 또한 최근 들어서 주요 댐 상류지역에서의 양분관리에 대한 관심이 높아지면서 가축분뇨를 이용한 에너지 자원화에대한 필요성이 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 우분을 이용한 반 건식 혐기소화 실험을 수행하였고 이 과정에서 발생된 잔재물을 이용한 에너지자원화 가능성을 평가하였다. 우분과 돈분슬러리그리고 사과박을 혼합한 통합 혐기소화시 돈분슬러리만을 이용한 단독소화에 비해 VS함량을 약 2배이상 높게 유지할 수 있었다. 이 경우 동일한 혐기소화조 용적에서 약 1.5배 이상의 바이오가스를얻을 수 있었으며 바이오가스중의 메탄함량은 60% 이상이었다. 또한 우분을 이용한 반 건식 혐기소화 잔재물을 원료로 하여 펠릿을 가공하고 고체연료로서의 가치를 평가하였다. 우분 반 건식 혐기소화 잔재물 펠릿의 저위발열량은 약 3,000 kcal/kg 내외 정도로서 반 건식 혐기소화 잔재물의 고체연료화 가능성도 고려할 수 있는 것으로 판단된다.