슬러지 에너지 이용

슬러지 에너지 이용이란

슬러지 에너지 이용은 하수슬러지 속 유기물의 화학 에너지를 되찾아 쓰는 기술이다.

소화가스, 열, 전력의 형태로 회수하고, 그 에너지를 처리시설 운영에 되돌려 쓴다.

2012년부터 해양투기가 원칙적으로 금지되어 슬러지를 전량 육상에서 처리해야 한다.

구성과 흐름

먼저 슬러지를 농축·탈수해 함수율을 낮춘다. 그다음 혐기성 소화로 바이오가스를 얻는다.

소화가스는 황화수소를 제거한 뒤 열병합발전에 넣어 전기와 열을 만든다.

열병합발전의 폐열은 소화조를 35±3℃로 유지하는 데 다시 쓰인다.

잔여 슬러지는 건조·소각 또는 퇴비화로 처분한다.

메탄 에너지 계산

메탄 에너지는 하루 메탄 발생량에 메탄의 저위발열량을 곱해 구한다.

예로 슬러지 1만 t/d에 함수율 70%면 고형물은 30%이므로 3,000 t/d가 된다.

이 고형물의 50%가 분해되므로 분해 고형물은 1,500 t/d가 된다.

이용 방식 비교

앞서 구한 분해 고형물 1,500 t/d는 3,000 t/d의 절반이다.

슬러지 에너지 이용은 혐기성 소화, 소각, 가스화, 고형연료화로 나뉜다.

가장 널리 쓰이는 방식은 혐기성 소화이고, 소각은 열 회수 중심이다.

열화학 전환은 아직 실증 단계가 많아, 수열처리·가스화는 연구가 진행 중이다.

흔한 실수와 채점 포인트

흔한 실수는 세 가지다. 소화가스 발전만 설명하는 것, 운전 온도를 빠뜨리는 것, 에너지 수지 한계를 빠뜨리는 것이다.

감량화와 에너지화는 다르다. 혐기소화는 고형물을 약 50% 줄이면서 메탄도 회수한다.

열병합발전으로 소화조 가열과 전력 생산을 함께 설명하면 점수에 유리하다.

해양투기 금지 시점은 2012년부터라고 정확히 써야 한다.

정리

정리하면 슬러지 에너지 이용은 유기물을 소화가스, 열, 전력으로 되찾는 기술이다.

혐기성 소화는 메탄을 얻고 고형물을 약 50% 줄인다.

열병합발전으로 전기와 열을 함께 얻되, 회수량이 동력보다 적을 수 있다는 한계도 함께 쓴다.