바이오가스 업그레이딩을 위한 생물학적 메탄화 공정 기술 개발

Development of Biological Methanation Process for Biogas Upgrading

유기성 폐자원에 대한 중요성이 인식되고 하수 슬러지의 육상 직매립과 해양 배출이 금지되면서 혐기성 소화 시설과 바이오가스 발생량은 증가 하였지만, 대부분의 바이오가스는 소화조 가온 및 처리시설의 냉난방 등에만 제한적으로 사용되고 있는 실태이다. 바이오가스를 수송용 및 도시가스 연료로 사용하기 위해서는 고순도의 메탄이 필요하지만 혐기성 소화를 통해 발생한 바이오가스는 일반적으로 메탄 60%, 이산화탄소 40%로 구성되어 있기 때문에 메탄 분율을 높여주는 바이오가스 정제 공정이 필요하다. 이산화탄소와 수소를 결합하여 메탄을 생성하는 Hydrogenotrophic Methanogenesis을 이용하면 혐기성 소화에서 발생된 바이오가스의 이산화탄소를 추가적으로 메탄으로 전환하여 바이오가스 내 메탄 분율을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 생물학적 메탄화를 위한 공정 및 반응기 개발하여 CO2 2 Nm3/h 급 생물학적 메탄화 파일롯 설비를 구축, 성능평가를 수행하였다.