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목차
Contents 12
제1장 서론 18
제2장 관련 정책동향 및 법규 검토 21
2.1. 국내정책동향 22
2.1.1. 가축분뇨 관리 대책 23
2.1.2. 환경부의 폐기물 에너지화 종합대책(2008.5) 23
2.1.3. 농림수산식품부의 자연순환형 가축분뇨 처리대책(2007.11) 24
2.2. 국제정책동향 24
2.3. 국제 협약 25
2.3.1. 런던협약(LC72) 25
2.3.2. 1996 의정서(1996 Protocol) 25
2.4. 국내 법규 26
2.4.1. 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 26
제3장 연구개발을 위한 현황분석 28
3.1. 인천광역시 가축사육 현황 29
3.2. 인천광역시 가축분뇨 발생량 30
3.3. 가축분뇨 연료화 기술 현황 31
3.3.1. 국내 31
3.3.2. 국외 (기업화단계) 33
3.3.3. 고체연료 현황 35
3.3.4. 바이오가스 설비 현황 36
3.3.5. 액체연료 설비 현황 37
3.4. 국내외 관련기관들의 사업추진현황 및 비교분석 38
제4장 축분혼합 바이오 연료의 성분분석 40
4.1. 원소분석 41
4.1.1. 실험방법 41
4.1.2. 실험결과 42
4.2. 삼성분 분석 43
4.2.1. 실험방법 43
4.2.2. 실험결과 44
4.3. 발열량 44
4.3.1. 실험방법 44
4.3.2. 실험결과 45
4.4. 회분에 대한 무기원소 분석 45
4.4.1. 실험방법 45
4.4.2. 실험결과 46
제5장 고형연료 연소 실험 47
5.1. 공기량 분석 48
5.1.1. 이론공기량(Ao) 48
5.1.2. 과잉공기비(m) 48
5.1.3. 실제공기량(A) 48
5.2. 고형연료의 연소 특성 분석 49
5.2.1. 실험방법 49
5.2.2. 실험결과 50
5.3. 예상 연소가스 발생량 계산 51
5.4. 실제 연소가스 측정량 51
5.4.1. 실험방법 51
5.4.2. 실험결과 52
제6장 연소장치의 설계 53
6.1. 기존 연소장치의 문제점 54
6.2. 연소버너 설계 54
6.2.1. 연소실 평단면도 55
6.2.2. 연료이송장치 설계 56
6.2.3. 연소부 전단면도 57
6.2.4. 작용관계 58
제7장 시제품 제작 및 성능시험 59
7.1. 연소장치 시제품 60
7.2. 연소부 61
7.3. 베벨기어 및 콘트롤 박스 62
7.4. 송풍기 및 연료탱크 64
7.5. 시제품 성능실험 65
7.5.1. 연소실험 65
7.5.2. 연소실험 결과 65
7.5.3. 회분의 자동배출 66
7.5.4. 개발연소장치의 특·장점 67
7.5.5. 연소가스 측정 결과 68
제8장 경제성 분석 69
8.1. 총 운영비 산정 70
8.1.1. 필요 설비 제원 70
8.1.2. 연간 축산분뇨 처리량 70
8.1.3. 인건비 산출 71
8.1.4. 월 설비운영비 72
8.1.5. 연간 총 경비 73
8.2. 연료 종류별 가격 및 발열량 비교 74
8.2.1. 각종 연료가격 및 발열량 비교 74
8.2.2. 발열량 비교를 통한 우분 성형 연료의 경제성 74
8.2.3. 폐기물 처리용역 비용 75
제9장 결론 76
제10장 참고문헌 79
판권기 81
〈표 3-1. 인천광역시 가축사육현황〉 29
〈표 3-2. 인천광역시 가축분뇨 발생량〉 30
〈표 3-3. 축종별 분뇨 및 세정수 발생량 대표값 ( kg/두,일, 닭g/수/일 )〉 31
〈표 3-4. 외국의 바이오가스 생산시설 보급현황〉 34
〈표 3-5. 국내 바이오가스 시설 설치현황(05년 이후)〉 36
〈표 3-6. 국내 바이오가스 생산시설별 운영 현황〉 37
〈표 4-1. 유기원소 분석 결과〉 42
〈표 4-2. 삼성분 분석 결과〉 44
〈표 4-3. 발열량 분석 결과〉 45
〈표 4-4. 회분의 무기원소 분석 결과〉 46
〈표 5-1. 이론공기량 분석〉 48
〈표 5-2. 연료에 따른 과잉공기비〉 48
〈표 5-3. 실제 공기량 계산〉 49
〈표 5-4. 유기원소 분석 데이터에 따른 연소가스 예상발생량〉 51
〈표 5-5. 실제 배기가스 측정량〉 52
〈표 8-1. 고형연료 성형장치 제원〉 70
〈표 8-2. 축분연료 성형 과정의 성상 변화〉 71
〈표 8-3. 직접노무비 산출〉 71
〈표 8-4. 필요제원에 따른 설비운영비〉 72
〈표 8-5. 고형연료 생산에 따른 연간 총 경비〉 73
〈표 8-6. 각종 연료가격 및 발열량 비교〉 74
〈표 8-7. 연간 축분 처리량을 연료화 할 경우 비교값〉 74
〈표 8-8. 연간 축분 처리량을 연료화 할 경우 경제적 가치 환산〉 75
〈그림 2-1. 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 제정 추진경과〉 27
〈그림 2-2. 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 체계〉 27
〈그림 3-1. 강화군 가축사육두수〉 30
〈그림 3-2. 창녕 바이오가스 플랜트〉 32
〈그림 3-3. 창녕 바이오가스 플랜트 계통도〉 32
〈그림 3-4. 독일 HOLLANO HOF 바이오가스 플랜트〉 34
〈그림 3-5. 덴마크 RIBE 중앙집중형 바이오플랜트〉 35
〈그림 4-1. 실험에 사용된 펠릿 연료〉 41
〈그림 4-2. Sulfur Analyzer〉 42
〈그림 4-3. CHN Elemental Analyzer〉 42
〈그림 4-4. 건조오븐〉 43
〈그림 4-5. 전기로〉 43
〈그림 4-6. Calorimeter〉 44
〈그림 4-7. ICP-OES〉 45
〈그림 5-1. 연소실험〉 49
〈그림 5-2. 클링커 생성〉 50
〈그림 5-3. Greenline MK-2〉 52
〈그림 6-1. 연소장치 설계도(측면)〉 55
〈그림 6-2. 연소장치 평단면도〉 56
〈그림 6-3. 본체와 연소공급부를 보인 단면도〉 56
〈그림 6-4. 연소부의 정단면도〉 57
〈그림 6-5. 연소부의 단면도〉 57
〈그림 6-6. 연소버너의 작용관계〉 58
〈그림 7-1. 연소장치 시제품의 정면〉 60
〈그림 7-2. 연소장치 시제품의 측면〉 61
〈그림 7-3. 연소장치 시제품의 측면〉 61
〈그림 7-4. 연소부의 외관〉 61
〈그림 7-5. 내주면에 스크류를 형성시킨 연소부 내부〉 62
〈그림 7-6. 베벨기어〉 62
〈그림 7-7. 베벨기어와 모터부〉 63
〈그림 7-8. 연료이송장치 및 연소부 회전 속도 조절기〉 63
〈그림 7-9. 연소장치의 송풍장치〉 64
〈그림 7-10. 연료탱크〉 64
〈그림 7-11. 연소장치의 연소실험 결과〉 65
〈그림 7-12. 연소장치의 실제 연소 장면〉 66
〈그림 7-13. 자동배출된 회분이 적재된 모습〉 66
〈그림 7-14. 배출가스 시험분석 결과〉 68