축산분뇨 바이오가스화 시설의 에너지와 온실가스 대체효과 분석

Analysis of energy and greenhouse gas saving effect in livestock manure biogasification facilities

국내에서 가축분뇨의 대부분은 정화처리나 퇴비화 및 액비화를 중심으로 처리되고 있다. 가축분뇨의 바이오가스화를 통해 재생에너지로 활용함으로써 온실가스 감축이 가능하다. 본 연구에서는 가축분뇨 처리시설 중 바이오가스화 시설의 물질흐름 분석을 실시하고 환경성 평가 및 에너지 대체효과를 분석하였다. 국내 5개 축산분뇨 바이오가스화시설에 대해 전과정평가(LCA)를 실시하였으며 평가결과를 통해 환경부하를 줄일 수 있는 개선방안을 제시하였다. 생산된 바이오가스(100%)를 전기로 생산한 경우 에너지 발열량 기준으로 18~24%를 활용하였으며, 스팀을 생산했을 경우 82%까지 활용이 가능한 것으로 분석되었다. 투입에너지 대비 생산에너지 효율 비교에 따르면 바이오가스 생산 기준 3.85-8.48배의 효율을 보였으나, 최종생산 에너지 기준으로 전기는 0.71-2.05배, 스팀은 4.43배의 효율을 보였다. 바이오가스 생산 시 온실가스 발생을 보면 각 시설별 수치의 차이는 있지만 투입에너지 대비 바이오가스 생산에 의한 온실가스 배출량 및 순 배출량이 비슷한 추이를 나타났다. 투입에너지 대비 생산에너지의 온실가스 배출량은 바이오가스로의 사용이 27-59% 회피되며, 전기생산이 71-202% 회피되는 것으로 분석되었다. 바이오가스시설의 에너지 대체효과를 향상시키기 위해서는 단순 소각에 의한 에너지 손실량을 최소화 하는 것이 중요한 것으로 평가되었다.