| 초록 |
축산폐기물 혹은 음식물폐기물을 공기 접촉이 차단된 상태에서 발효하면 메탄 가스가 이산화탄소와 함께 발생된다. 이렇게 생성된 바이오 가스를 대기 중으로 방출할 경우 지구온난화에 큰 영향을 줄 수 있다. 그러나 지구온난화 지수가 이산화탄소에 비하여 훨씬 큰 메탄을 회수하여 다방면에 활용한다면, 지구온난화 영향을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 신재생 에너지원으로 사용할 수 있기 때문에 바이오 혼합 가스에 포함된 메탄을 회수 농축할 필요가 있다. 회수 농축 방법으로서 다양한 기술들이 존재하나 경제성이 뛰어난 막분리 기술을 적용하여 메탄 농도를 95% 이상, 회수율을 90% 이상 얻을 수 있는 다단 분리막 공정을 설계하고자 하였다. 선행 연구 결과 2단 공정으로 제시된 목표값을 얻기 어려움을 확인한 바 있으며, 이에 따라 3단 공정을 제안하고 주어진 공정에 대한 수치해석을 수행하여 생성물 내의 메탄 농도와 메탄 회수율을 설계 및 운전 조건들인 바이오 가스 공급 속도, 메탄 농도, 그리고 분리막 면적 등의 함수로 예측하고자 하였다. 제안된 다단 분리막 공정을 통하여 원하는 메탄 농도 95% 이상, 회수율 90% 이상을 얻을 수 있었음을 확인할 수 있었다. |
