Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Change of Heating Value of Cow Manure According to Pre-treatment

전처리 방법 적용에 의한 우분의 열량값 변화

  • 정광화 (농촌진흥청 국립축산과학원) ;
  • 김중곤 (농촌진흥청 국립축산과학원) ;
  • 이동준 (농촌진흥청 국립축산과학원) ;
  • 이동현 (농촌진흥청 국립축산과학원) ;
  • 조원모 (농촌진흥청 국립축산과학원)
  • Received : 2015.11.15
  • Accepted : 2015.12.02
  • Published : 2015.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study was carried out to evaluate the change of heating value of cow manure by applying pre-treatment process. Three types of treatment precess; Composting, Dry anaerobic digestion and Physical compression were applied as a pre-treatment method. Composting and anaerobic digestion of cow manure were cause of caloric value reduction of the cow manure. The heating value of cured compost was 5% lower than that of initial composting material. The heating value of dry anaerobic digestion residue was 25.7% lower than that of fresh cow manure. By physical compression of cow manure, heating value and VS/TS ratio (Volatile solids/Total solids ratio) of compressed cow manure were higher than that of fresh cow manure. On the other hand, heating value and VS/TS ratio of leachate generated by compression process were lower than those of fresh cow manure.

우분을 전처리하는 방법을 적용함에 따라 열량값이 변화하는 정도를 측정하는 실험을 수행하였다. 전처리 방법으로는 퇴비화 방법, 건식 혐기소화 방법, 물리적 압착 방법 등 3가지 방법을 적용하였다. 실험결과, 우분을 퇴비화하거나 혐기소화를 실시하는 경우에 열량값이 감소하는 것으로 나타났다. 퇴비화 처리를 적용하였을 경우 완숙퇴비의 열량값은 퇴비화 초기 원료에 비해 약 5% 정도 감소하였다. 우분을 건식 혐기소화한 뒤 수거된 혐기소화 잔재물의 열량값은 혐기소화 원료로 사용한 우분에 비해 약 25.7% 정도가 감소하였다. 우분을 압착하는 방법에 의해 수분을 감소시킨 경우에는 압착을 거친 우분의 열량값이 압착 전의 원료 우분에 비해 약간 높아지는 결과를 보였다. 또한 총 고형물 중에서 휘발성 고형물이 차지하는 비율도 높아진 것으로 나타났다. 반면에 우분을 압착하는 과정에서 발생된 침출수의 열량값과 총 고형물 중의 휘발성 고형물의 비율은 원료로 사용한 우분에 비해 더 낮아졌다.

Keywords

References

  1. [농림축산식품부, 가축 분뇨 자원화 중장기 대책] Ministry of Agriculture Food and Rural Affairs, Middle & Long Term Master Plan for Recycling Livestock Manure (2013).
  2. [한국환경공단, 가축 분뇨 고형연료 제품의 품질, 등급기준 마련 연구 용역] Korea Environment Corporation, Research on Setting Standard for Quality & Grade of Livestock Manure Solidified Fuel, Ministry of Environment. (2013).
  3. [환경부, 가축 분뇨 고체연료시설의 설치 등에 관한 고시] Ministry of Environment., Proclamation on Establishment of Facility for Livestock Manure Solidified Fuel, (2015).
  4. [박경석, 서진원, 최윤호, 김호, "원통형 열가수 분해 반응기의 최적설계를 위한 수치해석적 연구', 한국전산유체공학회 2012년도 춘계학술대 회 논문집] Park, K. S., Seo, J. W., Choi, Y. H., Kim, H., "Numerical Study for Optimum Design of Cylindrical Reactor for Thermal Hydrolysis Process", KSCFE pp. 287-291. (2012).
  5. [송철우, 김남찬, 류재근, 김재민, "열가수분해 반응을 이용한 가축 분뇨 슬러지의 연료화에 관한 연구"] Song, C. W., Kim N. C., Ryu, J. K., Kim, J. M., "A study on the Fuelization of Livestock Sludge using Thermal Hydrolysis", J. of KOWREC, 23(3), pp. 51-59. (2015).
  6. Neyens, E. et al. J., "A Review of Thermal Sludge Pre-treatment Process to Improve Dewaterability", Journal of Hazardous Materials, 98, pp.51-67. (2003). https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00320-5
  7. [농림수산식품부, 환경부, 농협중앙회, 가축 분뇨 자원화시설 표준설계도(해설서)] Ministry of Agriculture Food and Rural Affairs, Ministry of Environment, Agricultural cooperative, Guide book for standard drawing of livestock manure treatment facilities, pp. 52. (2009).
  8. AOAC., "Official Methods of Analysis", AOAC International, (2007).
  9. APHA., Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th Edition (2005).
  10. [박세준, 최영찬, "증기가압형 처리공정을 이용한 유기성 폐기물의 건조처리 및 고형연료화", 한국수소 및 신에너지학회] Park, S. J, Choi, Y. C, "Dehydration and RDF Production of Organic Wastes with Pressurized Hydrothermal Treatment Process" Trans. of the Korean Hydrogen and New Energy Society, 20(5), pp. 439-446. (2009).
  11. [김남찬, 김익현, 엄민섭, "Alec 반응을 이용한 하수슬러지의 고화처리에 관한 기초 연구", 한국환경분석학회지] Kim, N. C., Kim, E. H., Eom, M. S., "A Basic Study on the Solidification Treatment of Sewage Sludge Using a Alec Reaction" Journal of the Korean Society for Environmental Analysis, 10(4). pp. 185-190. (2007).
  12. [김우현, "연소방식별 폐기물 고형연료(RDF) 의 연소특성 연구", 한국자원리싸이클링학회지] Kim, Y. H, "A Study on Combustion Characteristics of Refuse Derived Fuel(RDF) in Various Incinerators", J. of Korea Inst. of Resource Recycling, 15(1), pp. 46-57. (2006).