바이오가스플랜트의 경제성분석

바이오가스플랜트의 운전방식 및 경제성에 대해 알아보겠습니다.

우리나라는 현재 4가지 방식의 바이오가스플랜트운전이 되고 있습니다.

우선 가축분뇨(돈분뇨)만가지고 운전하는 곳은

네오퍼플(포천), 고창 농협, 무주, 장수, 공주 공공처리장 , DH-M, 농진청(SCB-M),정림(순천)등이 있습니다.

혼합(병합)하여 운전하는 곳은

엔비오(영암), SBK(울산), 서희건설(동대문, 부산 생곡), 유니슨(청양),파주,안성,의정부,속초,군산,순천등이 있습니다.

이밖에도 하수슬러지를 이용한 바이오가스화시설은

전국의 공공처리장 여러곳에서 운전하고 있지만 실질적으로

별 효과가 없는 것으로 나타나고 있습니다.

음폐물만 가지고 단독으로 할 경우에는 TS가 높아 물을 섞어서 운전하든지

아니면 후단 소화조액비를 30%이상 리사이클링하여야 합니다.

음폐물의 경우 TS가 높아 이송이 어렵고  pH가 높아(4이하) 혐기소화가 어렵습니다.

또한 우리나라의 경우 분리수거가 잘안되기때문에 이송배관이 막혀서 더더욱 어렵습니다.

바이오가스플랜트의 운전은 온도에 따라

중온소화와 고온소화로 나눌 수 있습니다.

우리나라의 경우 겨울철이 있어 고온소화보다는 중온소화를

선호하는 편입니다.

중온소화는 35~40℃, 체류시간은 35~40일

고온소화는 50~55℃, 체류시간은 15~30일 기준으로 하고 있습니다.

또한 고형물의 기준에 따라

건식과 습식으로 나누기도 합니다.

건식은 고형물함량(TS) 15%이상을 의미합니다.

습식은 고형물함량(TS) 15%미만을 의미합니다.

 

자 그럼 이렇게 운전되는 바이오가스플랜트는 가스발생량이 얼마나 될까요?

가축분뇨 1톤당 평균 바이오가스발생량 20M3

음폐물 1톤당 평균 바이오가스발생량 100M3

음폐수(음식물류 폐기물 폐수의 준말)의 경우는 1톤당 바이오가스발생량이 60M3정도 발생되고 있습니다.

하수슬러지의 경우는 가스발생량이 미미합니다.

우리나라는 액비재활용 기준 가축분뇨:음폐수=7:3으로 혼합하여 운전하는 곳이 많습니다.

이럴경우 일일 10톤 기준으로 계산해보겠습니다.

7톤 x 20M3 = 140M3 바이오가스 발생

3톤 x 60M3 = 180M3 바이오가스 발생

합 계 = 320M3 바이오가스 발생이 됩니다.

일반적으로 CH4(g) 함량은 60~70%정도 됩니다. 나머지는 CO2(g), H2S(g)등입니다.

발생시킨 바이오가스를 메탄가스로 정제하여 기존의 도시가스배관에 연결하여

공급하거나 액화하여 차량용으로 공급하면 이상적이겠지만 아직 시설비대비 경제성이 없어

도입을 하지는 못하고 있습니다.

울산의 SBK는 발생가스 그대로 250원/M3에 SK케미컬에 공급하여 경제성이 나타나고 있습니다.

위와 같은 방법이 아니면 현재로선 이상적인 대안은 열병합발전기를 가동하였을 경우인데....

계산을 해보면 아래와 같습니다.

320M3 x 1.5KW = 480KW/일 생산할 수 있습니다.

여기에 탄소배출권이라든지 열병합발전기의 폐열을(40%) 이용하여 시설하우스등에 활용하면

경제성은 더 커지겠죠?

아직도 우리나라는 바이오가스플랜트분야에 남아 있는 숙제가 너무나 많습니다.

국가, 대학교 그리고 연구기관 더나아가 민간업체에서 더 좋은 기술을 개발하여야 하며

전문가 육성이 시급한 실정입니다.

유기성폐자원은 무한대의 에너지원이기때문에 꼭 해야하는 분야라는것을 명심해야 할 것입니다.