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표제지 1

목차 5

정책건의 3

01. 서론 12

1. 연구의 배경 및 목적 13

2. 연구의 범위 및 방법 13

1) 연구 범위 13

2) 연구방법 14

02. 바이오가스 관련 법률 및 기술 16

1. 유기성 폐자원의 정의 17

1) 유기성 폐자원의 범위 및 정의 17

2) 유기성 폐자원의 범위 확대 논의 19

2. 바이오가스법 및 생산목표제 27

1) 바이오가스법 제정 배경 및 주요 내용 27

2) 바이오가스 생산목표제 29

3) 유기성 폐자원 발생량 및 바이오가스 생산량 산정 체계 33

4) 미이행 시 행정조치 및 과징금 35

3. 유기성 폐자원 처리 기술 43

1) 퇴비화 및 사료화 43

2) 바이오가스화(Biogasification or Anaerobic digestion) 49

4. 바이오가스 생산 기술 52

1) 유기성 폐자원 수집 52

2) 전처리 53

3) 바이오가스화(혐기성소화) 54

4) 바이오가스 단계별 생산공정 종합 54

5. 바이오가스 정제 및 활용 기술 54

1) 바이오가스 정제 기술 54

2) 바이오가스 활용 기술 62

03. 경기도 유기성 폐자원 발생 및 바이오가스 처리 현황 80

1. 경기도 유기성 폐자원 발생 및 처리 현황 81

1) 음식물류 폐기물 81

2) 하수찌꺼기 89

3) 분뇨 93

4) 가축분뇨 97

5) 동ㆍ식물성 잔재물 101

2. 경기도 바이오가스 처리 현황 105

1) 경기도 바이오가스화 시설 현황 105

2) 경기도 유기성 폐자원 처리 현황 108

04. 바이오가스 기반 청정수소 생산사업 111

1. 바이오가스 기반 청정수소 생산사업 112

1) 사업개요 112

2) 신청 대상 및 자격 113

2. 청정 수소 생산 설비 사업 진행 상황 114

05. 유기성 폐자원 지자체별 처리방법 비교 117

1. 의왕시 118

1) 의왕시 일반사항 118

2) 유기성 폐자원 발생 특성 119

2. 의정부시 121

1) 의정부시 일반사항 121

2) 유기성 폐자원 처리 및 바이오가스 발생 특성 125

3. 안양시 128

1) 안양시 일반사항 128

2) 유기성 폐자원 및 바이오가스 발생 특성 129

4. 3개 지자체 비교 130

1) 비교 요약 130

2) 종합 결론 131

06. 의왕시 바이오가스 발생 특성 133

1. 의왕시 유기성 폐자원 발생 특성 134

1) 분뇨(정화조) 발생량 및 바이오가스 발생량 134

2) 음식물류 폐기물 발생량 및 바이오가스 생산량 137

3) 하수찌꺼기 발생량 및 바이오가스 생산량 142

2. 바이오가스 생산목표율 달성도 현황 및 달성도 향상 방안 145

1) 의왕시 바이오가스 생산목표율 달성도 현황 및 달성도 향상 방안 145

2) 의왕시 바이오가스 달성도 향상 방안 146

3) 의왕시 바이오가스 생산목표 미달성에 의한 과징금 부과 금액(추정) 149

07. 바이오가스법의 한계 및 제도 개선 방안 151

08. 결론 및 정책 제안 157

1. 의왕시 바이오가스 생산목표율 달성도 향상 방안 158

2. 바이오가스법 제도 개선 사항 159

참고문헌 161

Abstract 164

[부록] 165

판권기 2

표목차 7

[표 2-1] 관련 법률에 따른 유기성 폐자원의 종류 및 정의 18

[표 2-2] 분야별 대표적 유기성 폐자원의 종류 19

[표 2-3] 국민 1인당 연간 커피 소비량 22

[표 2-4] 커피 찌꺼기 연간 발생 추정량 22

[표 2-5] 의왕시에서 고려할 만한 유기성 폐자원 26

[표 2-6] 바이오가스법 주요 내용 28

[표 2-7] 바이오가스 공공의무생산자 30

[표 2-8] 2026년 바이오가스 민간의무생산자(음식물류 폐기물 배출사업자) 31

[표 2-9] 2026년 바이오가스 민간의무생산자(가축분뇨 배출사업자) 31

[표 2-10] 2026년 바이오가스 민간의무생산자(음식물류 폐기물 배출사업자) 32

[표 2-11] 공공 및 민간의무생산자 연도별 목표율 33

[표 2-12] 유기성 폐자원의 회수계수 및 바이오가스 생산계수 34

[표 2-13] 퇴비화 최적 범위 및 운영 인자 44

[표 2-14] 건조사료화 주요 방식 47

[표 2-15] 습식사료화 주요 방식 47

[표 2-16] 발효사료화 주요 방식 48

[표 2-17] 단독처리와 통합처리 시 운전조건 비교 51

[표 2-18] 유기성 폐자원별 수집 특성 52

[표 2-19] 유기성 폐자원별 주요 전처리 기술 53

[표 2-20] 바이오가스 단계별 생산공정 54

[표 2-21] 바이오가스 중 이산화탄소 및 불순물의 일반적 함량과 영향 55

[표 2-22] 탈황 방식 비교 56

[표 2-23] 바이오가스 수분 제거의 필요성 57

[표 2-24] 바이오가스 내 수분 제거 기술 특징 58

[표 2-25] 바이오가스 내 수분 제거 기술 적용 권장 분야 58

[표 2-26] 실록산 정제 방법 비교 60

[표 2-27] 바이오가스 이산화탄소 제거의 필요성 61

[표 2-28] 바이오가스 내 이산화탄소 제거 기술 특징 62

[표 2-29] 바이오가스 내 수분 제거 기술 적용 권장 분야 62

[표 2-30] 바이오가스 발전 운영 사례 63

[표 2-31] 바이오가스 발전장비 공급사의 바이오가스 요구 품질기준 65

[표 2-32] 도시가스 품질검사 기준 68

[표 2-33] 친환경 연료의 물리적 특성 70

[표 2-34] 생산원료 및 생산 방법에 따른 수소 분류 72

[표 2-35] 생산원료 및 생산 방법에 따른 수소 분류 76

[표 2-36] 청정수소 생산사업 단계별 주요 시설 및 검토 사항 79

[표 3-1] 가정 음식물류 폐기물 분리배출 발생 및 처리 현황 82

[표 3-2] 사업장비(非)배출시설 음식물류 폐기물 분리배출 발생 및 처리 현황 84

[표 3-3] 생활계 음식물류 폐기물 분리배출 발생 및 처리 현황 85

[표 3-4] 시군별 생활계 음식물류 폐기물 분리배출 발생 순위 및 처리 현황 87

[표 3-5] 경기도 생활계 음식물류 폐기물 분리배출 발생 및 처리 현황 88

[표 3-6] 하수찌꺼기 발생 및 처리 현황 89

[표 3-7] 시군별 하수찌꺼기 발생 순위 및 처리 현황 91

[표 3-8] 경기도 하수찌꺼기 발생 및 처리 현황 92

[표 3-9] 분뇨 발생량 및 분뇨찌꺼기 처분 현황 93

[표 3-10] 시군별 분뇨찌꺼기 발생 순위 및 처분 현황 95

[표 3-11] 경기도 분뇨 발생 및 분뇨찌꺼기 처분 현황 96

[표 3-12] 가축분뇨 발생 및 처리 현황 97

[표 3-13] 시군별 가축분뇨 발생 순위 및 처리 현황 99

[표 3-14] 경기도 가축분뇨 발생 및 처분 현황 100

[표 3-15] (사업장배출시설계) 동ㆍ식물 잔재물 발생 및 처리 현황 101

[표 3-16] 시군별 동ㆍ식물성 잔재물 발생 순위 및 처리 현황 103

[표 3-17] 경기도 동ㆍ식물성 잔재물 발생 및 처리 현황 104

[표 3-18] (전국/경기도) 2023년 기준 바이오가스화 시설 유형별 현황 비교 106

[표 3-19] 2023년 기준 경기도 유기성 폐자원 바이오가스화 시설 현황 108

[표 3-20] 2023년 기준 경기도 시군별 음식물류 폐기물 처리시설 운영 현황 110

[표 4-1] 기후부 바이오가스 기반 청정수소 생산사업 선정 현황 116

[표 5-1] 의왕시 유기성 폐자원 및 바이오가스 발생 현황 121

[표 5-2] 의정부시 유기성 폐자원 발생 현황 126

[표 5-3] 안양시 유기성 폐자원 및 바이오가스 발생 현황 130

[표 5-4] 3개 지자체 유기성 폐자원 처리체계 비교 132

[표 6-1] 의왕 분뇨(정화조) 추정 발생량 및 바이오가스 생산량 135

[표 6-2] 의왕시 인구 및 음식물류 폐기물 추정 발생량 138

[표 6-3] 의왕시 공공 + 위탁 음폐수 및 공공 음폐수 추정 발생량 139

[표 6-4] 의왕시 바이오가스 목표생산량 및 연도별 바이오가스 추정 달성도 141

[표 6-5] 의왕시 하수찌꺼기 발생량, 바이오가스 목표생산량 및 연도별 바이오가스 추정 달성도 144

[표 6-6] 의왕시 분뇨, 음식물류 폐기물, 하수찌꺼기의 바이오가스 생산목표량 145

[표 6-7] 의왕시 분뇨, 음식물류 폐기물 음폐수, 하수찌꺼기의 바이오가스 추정 생산량 및 달성도 146

[표 6-8] 의왕시 2035년 기준 통합바이오가스화시설 예상 공사비 148

[표 6-9] 의왕시 생산목표 미달성량에 대한 과징금 추정 150

[표 7-1] 유기성 폐자원별 경기도 지자체의 바이오가스화 운영 현황 154

[표 7-2] 유기성 폐자원별 바이오가스 발생 현황 155

그림목차 10

[그림 1-1] 연구흐름도 15

[그림 2-1] 커피 찌꺼기 발생 경로 21

[그림 2-2] 커피 소비량과 커피박 발생량 23

[그림 2-3] 바이오가스법 도입 배경 29

[그림 2-4] 바이오가스법에 따른 민간의무생산자의 범위 30

[그림 2-5] 바이오가스법에 따른 생산목표 산정 체계 35

[그림 2-6] 바이오가스 정제(전처리 및 고질화) 과정 55

[그림 2-7] 실록산 함유 바이오가스가 가스엔진에 미치는 영향 60

[그림 2-8] 바이오가스 열병합 발전기의 일반적 구성 64

[그림 2-9] 바이오가스의 천연가스 배관망 공급 공정 66

[그림 2-10] 친환경 연료 개념도 70

[그림 2-11] 재생에너지와 수전해를 이용한 e-methanol 합성 개념 71

[그림 2-12] 폐자원을 이용한 메탄올 합성 개념도 71

[그림 2-13] 국내 청정메탄올 추진전략 및 추진과제 74

[그림 2-14] 2023 IMO 전략에 따른 국제 해운 온실가스 감축 75

[그림 2-15] 메탄올 선박 연료 시장 모형 76

[그림 2-16] 생산 방법에 따른 수소의 종류 77

[그림 3-1] 생활계 음식물류 폐기물 처리 현황 86

[그림 3-2] 시군별 생활계 음식물류 폐기물 처리 현황 87

[그림 3-3] 하수찌꺼기 처리 현황 90

[그림 3-4] 시군별 하수찌꺼기 처리 현황 91

[그림 3-5] 분뇨찌꺼기 처분 현황 94

[그림 3-6] 시군별 분뇨찌꺼기 처분 현황 95

[그림 3-7] 가축분뇨 처리 현황 98

[그림 3-8] 시군별 가축분뇨 처리 현황 99

[그림 3-9] (사업장배출시설계) 동ㆍ식물성 잔재물 처리 현황 102

[그림 3-10] (사업장배출시설계) 시군별 동ㆍ식물성 잔재물 처리 현황 103

[그림 3-11] (전국/경기도) 바이오가스 시설 현황 107

[그림 5-1] 의왕시 유기성 폐자원 처리 흐름도 119

[그림 5-2] 의정부시 음식물류 폐기물 처리 흐름도 122

[그림 5-3] 의정부시 재활용선별장 재활용품 선별 공정 122

[그림 5-4] 의정부시 자원회수시설 공정도 123

[그림 5-5] 의정부 정수장의 먹는물 생산 공정 124

[그림 5-6] 의정부 공공하수처리시설 공정도 125

[그림 5-7] 의정부 공공하수처리시설 하수찌꺼기 처리 공정도 125

[그림 5-8] 의정부시 유기성 폐자원 처리 흐름도 127

[그림 5-9] 안양시 유기성 폐자원 처리 흐름도 130

[그림 6-1] 의왕시 분뇨(정화조) 추정 발생량 134

[그림 6-2] 의왕시 분뇨로부터 생산ㆍ회수계수를 이용하여 추정한 바이오가스 발생량 136

[그림 6-3] 의왕시 분뇨로부터 로그함수식을 이용하여 추정한 바이오가스 발생량 136

[그림 6-4] 안양시에서 분배받은 의왕시 하수찌꺼기 발생량 경향 143

[그림 6-5] 안양시에서 분배받은 의왕시 하수찌꺼기의 바이오가스 발생량 경향 144

[그림 7-1] 단독 또는 통합 처리 방법에 따른 바이오가스 발생 특성 155

[그림 7-2] 유기성 폐자원 톤당 바이오가스 발생 특성 156

부록표목차 9

[부록 A] 전국 유기성 폐자원 바이오가스화 시설 현황(2023년 기준) 165

[부록 B] 경기도 음식물류 폐기물 처리시설별 설치 운영 현황(2023.12.31. 기준) 168

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