바이오매스 폐기물의 수열탄화 특성 연구

Hydrothermal Carbonization of Biomass Waste

수열탄화는 고압 반응기에 시료와 물을 넣고 아임계 조건까지 가열하여 고온, 고압의 수증기와 시료를 반응시켜 시료를 분해하고 물질 특성을 변화시켜 습식 조건에서 탄화를 유도하는 공법이다. 수열탄화 공법에는 하수슬러지, 바이오매스, 폐플라스틱 등 다양한 시료가 이용되며 본 연구에서는 바이오매스계 폐기물을 시료로 하여 연구를 수행하였다. 바이오매스를 연료로 사용하는데 있어서 큰 문제로 연료의 구조적 이질성과 낮은 에너지밀도, 경제적으로 비효율적인 운반 및 저장방법 등이 지적받고 있는데 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 바이오매스의 에너지 효율을 높이고 연료 특성을 개질시키는 탄화효과를 볼 수 있는 수열탄화를 이용하여 바이오매스계 폐기물의 연료 특성 변화 연구를 수행하였다. 다양한 반응온도와 수분함량을 변수로 반복 실험을 진행하였으며 조건의 변화에 따른 연료특성의 변화를 고찰하기 위하여 원시료 및 수열처리를 거친 시료의 질량 수율, 발열량 분석을 통한 에너지 효율 측정, 공업분석, 원소분석을 수행하였다.