하수슬러지는 다량의 유기물을 함유한 물질로서 하수처리과정의 부산물로 발생하고 있다. 하수슬러지에 포함된 유기물질은 화석연료를 대체할 수 있는 물질로 관심을 받고 있다. 하수슬러지를 건조하여 발열량을 높인 건조하수슬러지는 화력발전소의 보조 연료로 사용되고 있으나, 기후 변화문제를 해결하기 위해 화석연료의 사용을 제한함에 따라서 건조하수슬러지의 사용량도 줄어들 전망이다.
본 연구에서는 건조하수슬러지를 이용하여 열화학적 전환기술인 가스화 기술을 통해 건조하수슬러지로부터 수소을 생산하기 위한 연구를 진행하였다. 하수슬러지는 바이오매스의 일종으로 바이오매스의 가스화 과정에서 부산물로 다량의 타르와 폐수가 발생한다.
이와 같은 부산물을 제어하기 위하여 탄소계 첨가제 activated carbon, bio char, lignin char를 사용하였다. 실험결과 activated carbon은 타르제거 효과가 매우 높게 나타났으나 bio char 및 lignin char는 타르를 거의 제거하지 못하였다. 수소 생산효과는 lignin char가 가장 높게 나타났으며, activated carbon과 bio char는 비슷한 결과를 얻었다. Steam을 공급한 경우 스팀을 고급하지 않은 실험과 비교하였을 때 수소의 생성량이 높게 나타났으며, lignin char를 사용한 실험에서 최대 39vol%의 수소가 포함된 가스를 얻었다. Activated carbon 과 bio char 및 lignin char 혼합해서 실험한 결과 단일층으로 가스화 실험을 진행한 것 보다 수소의 함량은 낮아졌으나 tar 제거는 효과가 높게 나타났다. 혼합층을 이용한 실험에서 bio char 및 lignin char의 낮은 타르 제거효율을 보완하였으며, Activated carbon의 낮은 수소 생산량도 보완하였다.