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축산분뇨의 에 너지화 관련 검토 레포트

 

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축산분뇨의 에 너지화 관련 검토

 

축산분뇨의 에 너지화 관련 검토

 

축산분뇨의 에너지화 관련 검토

 

1. 들어가며

일상적으로 사용하고 있는 연료인 도시가스, 프로판가스, 등유 등은 유기물이다. 유기물이 연소될 때에 발생하는 열과 힘을 우리들은 에너지로 이용하고 있다.

가축분뇨는 사료가 가축의 체내에서 소화흡수된 후에 남은 찌꺼기지만 아직 많은 유기물을 포함하고 있다. 한 덩어리에 70-80%의 유기물을 포함하고 있으므로 연료로 에너지이용이 가능한 것은 당연하다.

연간 배출되는 가축분의 고형물량은 약 1,000만톤, 그 발열량을 1kg당 3,000kcal로 한다면, 30조kcal의 에너지량이 된다. 석유로 환산해서 약 3,000kl이며 약 50일분의 석유사용량에 상당한다.

 

2. 직접연소법

실용화되어 있는 전형적인 예는 계분보일러이다. 브로일러의 똥은 계사로부터 치워질 때에는 수분 30% 정도로 건조되어 있다. 따라서 발열량이 2,000-3,000kcal/kg인 연료가 된다. 계분 보일러의 연료로 이용하고, 계사의 급탕난방이 가능하다. ...축산분뇨의 에너지화 관련 검토

 

1. 들어가며

일상적으로 사용하고 있는 연료인 도시가스, 프로판가스, 등유 등은 유기물이다. 유기물이 연소될 때에 발생하는 열과 힘을 우리들은 에너지로 이용하고 있다.

가축분뇨는 사료가 가축의 체내에서 소화흡수된 후에 남은 찌꺼기지만 아직 많은 유기물을 포함하고 있다. 한 덩어리에 70-80%의 유기물을 포함하고 있으므로 연료로 에너지이용이 가능한 것은 당연하다.

연간 배출되는 가축분의 고형물량은 약 1,000만톤, 그 발열량을 1kg당 3,000kcal로 한다면, 30조kcal의 에너지량이 된다. 석유로 환산해서 약 3,000kl이며 약 50일분의 석유사용량에 상당한다.

 

2. 직접연소법

실용화되어 있는 전형적인 예는 계분보일러이다. 브로일러의 똥은 계사로부터 치워질 때에는 수분 30% 정도로 건조되어 있다. 따라서 발열량이 2,000-3,000kcal/kg인 연료가 된다. 계분 보일러의 연료로 이용하고, 계사의 급탕난방이 가능하다.

이와 같이 브로일러의 계사에는 똥을 유효한 연로자원으로 재활용하고 있다. 연소 후의 남은 재는 질소는 포함하고 있진 않지만, 인산, 칼륨, 칼슘 등의 비료성분이 많으므로 청결한 비료가 된다.

직접연소법은 건조된 가축분을 다량으로 확보할 수 있는 환경이라면 브로일러에 한정되지 않고 기타 다른 축종에서도 적용가능할 것이다.

 

3. 열분해법

원리는 유기물이 열분해되어 가스로 변하는 것으로 건조한 가축분을 가열해 태우면 연소성의 가스를 만들어 낼 수 있다.

수분이 4-20%인 건조한 가축분을 이용해서 1kg당 300-800l의 가스를 얻을 수 있다. 가스의 성분은 이상화탄소, 일산화탄소, 질소, 수소, 탄화수소 등이며 그 중에서도 연소성인 주성분은 일산화탄소이다.

그러나 발열량도 1,000-3,000cal/m3로 낮으며 일산화탄소의 유독성에도 문제가 있다.

 

4. 석유화법

수분 60-80% 정도인 가축분을 고온?고압의 조건하에서 기름상태의 물질로 변환시키는 방법이다. 아직 시험연구단계이며 실용화되지 못하고 있다.

 

5. 퇴비발효열법

퇴비의 온도가 높을 때에는 70℃ 이상에 달한다. 그 열을 온수와 온풍으로 유효하게 활용하는 것이다. 퇴비의 열로 온수, 온풍을 만들어 돈사의 보육상자의 보온에 이용한다. 얻을 수 있는 온도가 낮다는 약점은 있지만 실용화에 대한 가능성은 충분하다.

 

6. 메탄발효법

가축1마리에서 만들어지는 메탄가스는 소에서 700-1300l, 돼지는 150-200l, 닭에서는 7-14l정도이다. 메탄가스는 순수한 메탄올을 약 60% 포함하고 있으며 나머지 40%는 이산화탄소이고 미량의 유화수소를 포함한다. 발열량은 약 5,500kcal/m3로 높은 편이다. 유화수소는 금속부식성인 가스이며 인체에 유독하므로 유황성분을 없애는 처리를 해서 이용할 필요가 있다. 비교적 쉬운 방법으로 에너지를 얻을 수 있기 때문에 현재 약 20가지의 방법이 알려져 있다.

 

 

 

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