다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물순환연구과-9638 결재일자 2018.12.18. 공개여부 부분공개(6) 방침번호 시 민 주무관 물순환연구과장 수도연구부장 서울물연구원장 신풍식 안진 최영준 12/18 이인근 협 조 『하수 에너지 신기술 세미나』개최 결과 보고 2018. 12. 서울물연구원 (물순환연구과) 『하수 에너지 신기술 세미나』개최 결과 보고 서울시 현안사항인 하수 에너지 정책 및 신기술에 대한 세미나를 개최하고 그 결과를 보고 함 Ⅰ 개최개요 □ 일 시 : 2018. 12. 14(금) 13:30 ~ 17:30 □ 장 소 : 서울 글로벌 센터 국제회의장 □ 주 제 : 에너지 팩토리, “하수는 에너지다” □ 진 행 : 주제발표 및 토론 □ 주최/주관 : 서울물연구원, 한국폐기물자원순환학회/서울시(물순환안전국) □ 참 석 자 : 서울시？지자체 직원등 163명 서울시 국가 및 지자체 기업 공사 및 공단 학교 47 34 59 18 5 Ⅱ 진행일정 <사회 : 수도연구부장 > 시 간 내 용 발표자 13:30 ~ 14:30 등 록 - 14:30 ~ 14:50 개 회 - 개회사 : 서울특별시 서울물연구원 이인근 원장 - 축 사 : 한국폐기물자원순환학회 이문형 부회장 - 14:50 ~ 15:10 하수에너지 기술동향 및 전망 서울과학기술대학교 배재근 교수 15:10 ~ 15:30 소화조 바이오가스 생산 및 정제 등 신기술 인하대학교 김동훈 교수 15:30 ~ 15:50 하수 슬러지 건조 기술 장우기계(주) 이항순 전무이사 15:50 ~ 16:10 Break Time 16:10 ~ 16:30 산기관 모니터링을 통한 에너지 절감 에코센스(주) 최옥환 부장 16:30 ~ 16:50 하수 모터펌프에너지 효율 최적화 관리 협성히스코(주) 김창복 상무이사 16:50 ~ 17:30 토 론 회(발표자) 좌장:고등기술연구원 윤용승 본부장 Ⅲ 주요 발표내용 및 질의 □ 주요발표 내용 ○ 하수에너지 기술동향 및 전망 (서울과학기술대학교 배재근 교수) - 공공하수처리시설 에너지 소비현황 - 에너지 관련 정책 추진 현황 - 에너지자립화 정책방향 ○ 소화조 바이오가스 생산 및 정제 등 신기술 (인하대학교 김동훈 교수) - 혐기성 소화 연구현황 소개 - 가축분뇨(돈분, 우분 등) 저장의 중요성(20%황산 사용) - 생물학적 분해를 저감하여 바이오가스 생산 증산 - 소화조 신기술(바이오가스 증산) ？ 석탄, Latic acid, 고압기술, 수소 첨가, DET(Direct eletron transfer)기술 소개 ○ 하수슬러지 건조기술 (장우기계(주), 이항순 전무이사) - 국내 연료화 건조공법 사례 - 국외 건조공법 사례 - 건조 장치의 종류와 특징 ○ 산기관 모니터링을 통한 에너지 절감(에코센스(주), 최옥환 부장) - 폭기조 최적 운영방안(수질예측 알고리즘, 부상식 오프가스 연속 측정 등) - 적정 송풍량 제어를 위한 오프가스(산소농도) 지표 설정 - 적정송풍량과 실제송풍량과의 비교를 통한 과폭기 비율 및 에너지 절감량 산정 - 실증 사이트 적용 사례 소개 ○ 하수 모터펌프에너지 효율 최적화 관리(협성히스코(주), 김창복 상무이사) - 하수 모터펌프 효율 진단방법 사례 소개 ？ 수리학적 방법을 이용한 진단방법(ISO 9906) - 전양정, 축동력, 펌프효율, 유량 등 ？ 시스템 특성곡선 분석 방법 ？ 펌프 전력비 절감 분석 □ 토론회 및 질의 응답 (좌장 : 고등기술연구원 윤용승 본부장) ○ 질의 응답 질문 1. 소화조 활성도, 적절한 알카리도 유지방안을 고려한다면 황산대신에 유기산을 사용하는 등으로 메탄화 효율을 높일 수 있는 방안은? 기타 소화조의 적절한 온도 등 운영방안은? - 분뇨는 단백질이 많다 보니 저장 중 유기산이 발생됨. 따라서 저장 중에 메탄으로 소실 되는 경우가 생김. 또한 자체적으로 암모니아성질소를 생성하여 오히려 8.1～8.3정도로 pH가 높아지며 황산의 사용은 2000년대 초반 덴마크 농업연구원에서 처음 실시하였는데 당시 보존의 목적은 아니었고, 보관 중 암모니아 가스로 날아가 질소 퇴비로의 가치가 떨어지는 것을 막기 위해 사용했음. 황산은 비용이 싸서 pH 조정용으로 사용했었는데 최근 유기물도 보존이 되고 악취도 좋다고 판단되어 졌음. 황산 사용 시 환경 영향에 대한 질문을 많이 받았는데 주입농도가 100mg/L이어서 영향은 크지 않을 것으로 판단됨. 유기산에 대한 실험도 해보았지만 슬러지100톤에 유기간 70～80톤이라 경제성 부분에서 취약하다고 판단하고 있음. - 소화조 운영방안은 소화조의 온도는 40도가 넘어가는 것을 조심하는 것이 좋으며, 35에서 38도가 가장 좋음. 물론 고온소화의 경우 52도가 되면 다시 활성화 되지만 천이영역(40도~50도)으로 운영되지 않도록 조심하는 것이 좋음. 질문 2. 소화조 관련 생, 잉여, 분뇨슬러지 희석배율에 따라 소화율과 소화가스 발생량을 분석한 결과, 생슬러지 7, 잉여슬러지 3, 분뇨 1정도가 가장 좋다고 생각하고 있다. 개별적인 음 폐수, 우분 등에 대한 데이터는 있는데, 혼합한 후 C/N비를 적용해서 소화효율 분석해 보았는지? - 슬러지 타입의 우분은 에너지 작물 다음으로 유럽에서 가장많이 쓰이는 원료임. 원료우분은 약 80% 이상은 단독으로 하지 않고 통합으로 처리하고, 잘 되고 있음. 나라마다 우분특성은 다르며 우리나라의 경우는 진한 편임. 예를 들면 한우는 TS가 대부분 건조하며, 우분과 돈분을 섞는 경우가 많음. 만일 실증 규모로 실험을 한다면 교반이 우선 잘 될 수 있음. 섞었을 경우에 C/N비 변화는 크지 않음. 다만 음식물을 섞었을 경우 C/N비가 높아져서 시너지 효과가 나올 수 있으며 학술적으로 연구는 많이 되어 있는 상태임. 슬러지를 혼합하는 경우 소화가 잘 되지 않는데 음식물 등 분해가 잘 되는 것과 섞는다면 체외효소가 나오게 되어서 효과가 좋아질 것임. 통합소화는 생각보다 오래된 기술임. 질문 3. 산기관의 오프가스 측정하는 부분에 있어서, 가장 문제가 되는 부분은 지가 많은데 지마다 다 설치를 해야하는지, 오프가스사용법 중 제어방법은? - 오프가스 설치밀도, 구체적인 제어방법 : 포기조의 규모에 따라 설치개수는 달라질 수 있음. 일반적으로 폭기조 내 미생물 분포 자체가 유입단에 가장 많이 분포 되어 있고 후단으로 갈수록 줄어드는 상태이므로 1～2개 정도로 대표성을 나타내지는 않고 유입단, 센터, 유출단 등 최소 3개의 포인트가 필요함. - 제어방법의 경우 IOT시스템에 의한 자동제어를 실시를 하고 있고 송풍기 인버터와 연동이 되고 있음. 질문 4. : 현장 펌프 효율과 관련된 실증 사례를 본적이 있는데 펌프 효율과 관련된 승인, 국가적으로 관리하는 펌프효율에 대한 기준, 승인에 관한 제도가 잘 되어 있지 않다. 제도적인 장치가 어떠한 게 있는지....어떤 장치가 필요한지? - 펌프효율에 대한 제도적인 장치는 현재 없는 상태임. 또한 시험성적서를 낼 수 있는 공인시험기관도 없음. 최근 펌프 조합에서 펌프시험장을 만들었는데 대용량펌프는 시험자체가 불가한 현실임. 수리학적펌프효율 측정 시 펌프 유입, 유출 공간에 직관 거리가 확보되어야 하나 공간적인 여유가 확보된 펌프장이 없음. 다만, 10년 전부터 열역학적인 펌프 효율이 국내에 도입되었으나, 펌프 제조회사들은 수리학적 측정방법 및 열역학적 방법 두 가지를 다 적용해야 했음. 다행히 지금은 적응해 가는 중이며, 향후 전체적인 국가표준에 대한 펌프에 규격이 만들어 져야 하며 현재는 펌프 규격서에 현장에 펌프를 설치하면 열역학적인 방법으로 효율을 측정해야 한다는 내용이 담겨져 있음. 좌장 : 서울시 인구 천만이상이다. 원료량을 확보하는 것이 무엇보다 중요하고, 그것이 확보된다는 가정하에 하수 슬러지신기술을 도입해야 한다. 방콕의 하수처리장은 지하화로 되어 있어서 서울같은 대도시도 획기적인 방향으로 개선 해야 될 시점이 되었다고 생각한다. 발표자료 외에도 궁금한 사항에 대해서 제안해주시기 바란다. : 음식물쓰레기가 처리 곤란 힘듬. 음폐수는 하수슬러지랑 섞어서 하면 좋을 것 같고 서울시 하수처리장에서도 효과가 인정되었는데 하수처리장에 전처리장치만 잘 설치해서 하수 슬러지와 혼입시켜 주면 에너지 생산기지가 될 수 있다는 생각을 함. 지금까지는 하수처리장에서 반대를 해왔었는데 이제는 생각을 바꾸어야 함. 객석 : 혼합 처리시에는 수질오염총량제, 대기오염총량제, 온실가스 등 부담스러워 TMS를 지키기가 어려워 질수 있음. : 통합처리는 장점이 많은데 제도 및 정책적으로 풀어야 할 시기가 온 것 같음. 내년부터 환경부에서도 매뉴얼이 나올 것임. 통합환경관리 측면에서 생각해 볼 수도 있음. 좌장 : 지자체마다 재정이슈가 되다보니 새로운 방향을 찾아야 할 시점이고 주위에 신기술도 있고 잘 엮어서 비용을 절감할 필요가 있음. 서울시도 관심을 많이 가지고 있는 것 같음. 질문 5. 하수 슬러지 건조 시 화력발전, 지역 열병합, 연소시설 등외 사용처는? - 추가적으로 시멘트 연료 겸 원료로 사용하고 있음. 질문 6. 건조물을 농업용 원료로 사용가능한지? (온실 온도 15도 이상 맞추어야 하는데) - 법은 어려운 부분이 있음. 대기오염방지시설이 없는상태에서 건조물을 사용한다면 태울 경우 미세먼지등의 오염물 및 악취가 발생하기 때문에 사용이 곤란할 것으로 판단됨. Ⅳ 소요비용 □ 세부 내역 항 목 예산과목 세부항목 소요금액(원) 진행비 행사운영비 (12202) - 행사준비자 식사비 ？(10명X7,000원) = 70,000원 2.966,200 - 문집 200부, 현수막 1개, 배너 2개 = 1,900,000 대관료 - 서울글로벌센터 = 996,200원 발표수당 행사실비 보상금 (12202) - 행자부 지방행정연수원 강사수당 지급기준 ？ 발표자 : 5명 X 230,000원 = 1,150,000원 ？ 토론자 : 1명 X 150,000원 = 150,000원 - 다과류 ？ 호두과자 = 500,000원 ？ 음료수등 = 297,550원 2,097,550 간담회비 시책업무 추진비 (12203) - 21인 참석 = 589,000원 589,000 계 5,652,750 Ⅴ 향후계획 □ 세미나 발표 수당 지급 등 □ 참가 공무원 학습시간 3시간 인정 붙임 1. 사진첩 2. 발표자료 별도 첨부(책자 포함) 3. 발표자 참석 확인서( 수당지급) 4. 참석자 서명부 5. 참석자 명부(공무원 학습시간 인정 등) 끝.

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