바이오가스 생산 증대시키는 미생물 4종 [Green Science]

노로라 기자 승인 2022.11.25 10:02 의견 0

편집자주=기후변화로 인한 재난은 미래의 일이 아닙니다. 현재 세계 곳곳에서는 이상기후로 인한 고통에 시달리고 있습니다. 기후위기를 경고하는 대표적 지표인 온실가스 농도와 해수면 높이는 매년 최고치를 갈아치우고 있습니다. 지구 온난화의 주범인 탄소중립을 위한 전 세계 움직임이 빨라지고 있습니다. 지구 환경의 책임은 우리 모두에게 있습니다.

(사진자료=환경부)


환경부 소속 국립생물자원관(관장 서민환)은 하수처리장의 잉여슬러지를 분해해 슬러지를 감량하고, 바이오가스(메탄)의 생산을증가시켜 하수처리장의 에너지 자립화에 기여할 수 있는 유용 미생물4종을 최근 분리‧확보했다고 25일 밝혔다.

잉여슬러지는 대부분이 수분을 내포하고 있는 미생물로 구성돼 있고, 미생물들은 세포벽으로 보호되고 있어 세포벽을 파괴하면 슬러지의 분해효율이 높아진다.

미생물로부터 용출된 유기물을 ‘혐기성 소화조’ 내의 세균들을 이용하면 바이오가스 생산을 증가시킬 수 있다.

국립생물자원관 연구진은 "이 같은 점에 착안해 2021년부터 관련 연구를 통해 65℃의 고온에서 성장하며 미생물의 세포벽 파괴에 활성이 있는 4종의 미생물들을 하수슬러지와 퇴비에서 찾아냈다"고 밝혔다.

이들 4종의 복합 미생물은 미생물을 처리하지 않았을 때보다 2시간째 약 45% 향상된 효율로 세포벽을 파괴하여 유기물을 용출시켰고, 6일째부터 약 26% 이상의 메탄생산 효율이 향상되는 효과가 있는 것으로 확인됐다.

연구진은 이번에 발견한 복합 미생물을 적용하면 기존 고온고압(140~165℃, 6bar)의 잉여슬러지 전처리 공정 온도를 65℃로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 대기압(1bar) 조건에서 반응이 이루어져 에너지 소비를 대폭 줄일 수 있을 것으로 예상했다.

특히, 슬러지의 분해로 수분 제거가 쉬워져 최종 하수슬러지의 소각, 건조매립, 건조 연료화 등 처리에 필요한 에너지를 추가로 줄일 수 있어 탄소중립 이행에도 도움이 될 것으로 보인다.

이병희 국립생물자원관 유용자원분석과장은 "우리나라 생물자원을 이용해 환경문제에 선제적으로 대응하고, 탄소중립 정책에도 기여할 수 있는 생물자원 확보를 지속적으로 추진할 계획"이라고 밝혔다.

◆ Science Word

바이오 가스 : 미생물에 의해 유기물이 분해되어 생산되어지는 수소, 메탄 가스들을 의미하며, 산업과 생활에서 발생하는 폐기물을 원료로활용해서 생산하기에 다른 에너지 투입이 필요하지 않아 재생에너지로분류되며, 석유의 대체자원으로 활용이 가능 .

혐기성 소화 : 산소가 없는 조건에서 유기성 폐기물이 무산소 상태에서도생장할 수 있는 혐기성 미생물에 의해 분해, 산발효, 메탄생성 반응을거쳐 바이오가스로 변환되는 과정

유기물 : 미생물, 동물 등 생체 안에서 만들어지는 탄소 화합물을 통틀어 이르며, 하수처리장에서는 혐기성 소화에서 미생물이 탄소원으로 이용하여 메탄으로 전환함

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