그린카본을 이용한 하이브리드 슬러지 연료 제조 및 연료특성에 관한 연구
Preparation of Hybrid Sludge Fuel Using Green Carbon & Its Fuel Characterization
- 주제(키워드) Sewage Sludge Fuel , Green Carbon , Renewable Energy , Thermal Power Plant , Renewable Energy Portfolio Standard , Hybrid Sludge Fuel
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 홍민선
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 환경공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000027357
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
하수슬러지는 화력발전용 연료로서 그 가치가 충분히 있을 뿐만 아니라 타 바이오매스에 비해 수급이 원활하다는 큰 장점을 가지고 있어, 국내 발전사에서는 이를 함수율 10% 이내로 건조한 유기성 고형연료를 석탄과 혼소하고 있다. 국내 하수슬러지 발생량은 연간 365만 톤에 이르고, 연료화 방법으로 2014년 기준 89만 톤(24%)을 처리하고 있으며, 발전사의 RPS 이행에 따라 하수슬러지를 이용한 연료의 수요가 증가하는 추세에 있다. 하지만, 단순 건조처리만을 거친 하수슬러지 연료는 저발열량, 고회분, 고휘발분의 특성을 가지고 있고, 악취의 원인인 황화수소뿐만 아니라 하수세균, 병원균 등 다양한 미생물이 생존해 있어, 외부에 노출될 경우 강한 악취 발생과 비산분진으로 인해 운반시 지역주민의 민원소지가 있다. 또한 수송 또는 저장시에 수분 재흡수, 자연발화 등 연료의 수송성과 저장성이 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 바이오매스로부터 유래한 그린카본을 이용한 하수슬러지 연료탄, 즉 하이브리드슬러지연료(이하 HSF)를 개발하였고, 그 연료/연소특성을 분석함으로서 화력발전 적용성 평가를 실시하였다. 본 연구를 통해 화력발전소 신재생에너지의무할당제(Renewable Portfolio Standard; RPS)에 실질적으로 대응이 가능한 신규 바이오매스 연료를 개발하고, 폐기물 에너지자원화 사용 촉진, 신재생에너지 사용률 증가, 그리고 발전부분에서의 온실가스 감축 및 미세먼지 감소에 기여하고자 한다.
more목차
제 1장 서론 1
제 1절 연구 배경 및 필요성 1
제 2절 연구 내용 및 방법 3
제 2장 이론적 배경 5
제 1절 하수슬러지 특성 5
제 2절 하수슬러지의 처리 기술 7
1. 하수슬러지 처리기술 7
제 3절 하수슬러지의 국내외 발생 현황 27
1. 국내 하수슬러지 발생 현황 27
2. 국외 하수슬러지 발생 처리현황 30
제 3장 실험 33
제 1절 실험재료 33
1. 하수슬러지 33
제 2절 실험 장치 및 방법 40
1. 분석기기 40
2. HSF 제조 장치 42
제 4장 결과 및 고찰 49
제 1절 HSF 제조실험 49
1. HSF 원료 특성에 따른 최적 혼합비 및 건조특성 분석 49
2. 복합악취 및 지정악취 물질 저감 특성 57
3. 연료 성형 및 반탄화 특성 58
제 2절 HSF 연소 및 연료 특성 60
1. HSF 연소특성 60
2. HSF 연료 특성 65
제 3절 화력발전용 연료 적용성 평가 68
1. 파울링(Fouling) 특성 68
2. 유동층 연소설비 활용 HSF 연소특성 평가 76
제 5장 결론 82
참고문헌 84
