열분해 합성가스의 간헐적 주입이 혐기성소화 효율에 미치는 영향

Effects of Intennittent Injection of Pyrolysis Syngas onto Anaerobic Digestion Efficiency

본 연구에서는 수소 함량이 높은 합성가스를 혐기성소화조로 직접 주입함으로써 in-situ 바이오가스 업그레이드 기술을 모사하는 회분식 혐기성소화조를 운영하고, 폐바이오매스 열분해 공정과의 연계 측면을 고려하여 열분해 합성가스의 조성과 주입 방식이 바이오가스 수율 변화에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 선행연구를 통해 수소 함량이 높고 바이오가스 업그레이드에 유리한 슬러지 열분해 합성가스 생산 조건(800℃, 30 min)을 확인 후 실험 설계 기초자료로 활용하였으며, 이때 생산되는 열분해 합성가스 조성을 중심으로 주요 물질인 수소와 에틸렌 함량을 변화시키며 각각의 성분 함량과 간헐적 주입 여부가 혐기성 미생물 대사활동에 미치는 영향을 중점적으로 확인하였다. 실험 결과 합성가스에 포함된 수소는 바이오가스 중 메탄 함량 증가에 영향을 미쳤지만, 에틸렌의 경우 가역적으로 혐기성 미생물의 대사활동에 저해 요소로서 작용한 것을 함께 확인할 수 있었다. 결국 폐바이오매스 열분해를 통한 합성가스의 생산과 합성가스를 혐기성소화조로 주입하는 바이오가스 업그레이드 연계 공정의 설계가 가능할 것으로 판단되지만, 합성가스 중 포함될 수 있는 에틸렌이 바이오가스 수율 향상에 가역적인 저해요소로 작용할 수 있음을 반드시 고려할 필요가 있다.