- 식품폐기물로부터 1,450세대분의 전력 -

아키타시에서 배출되는 대량의 식품폐기물을 이용하여 메탄발효 가스에 의한 바이오매스 발전이 2017년에 시작된다. 시내의 음식점 등에서 수집된 폐기물을 고속으로 발효시켜 가스를 생성할 수 있는 시스템을 도입하는 계획이다. 종래는 소각처리한 식품폐기물이 지역의 새로운 전력원으로 재탄생한다.

인구 31만명인 아키타시에서는 1일에 한 사람당 1,84그램의 쓰레기를 배출하고 있으며, 국가 전체 평균값(976그램, 2012년도)을 상회한다. 쓰레기 배출량을 2020년도까지 10% 삭감하고, 동시에 재활용률을 32%에서 38%로 높여 폐기처리 비용삭감과 자원의 유효활용을 도모할 계획이다. 그 일환으로 식품폐기물에 의한 바이오매스 발전사업을 추진해 나간다.

바다에 인접한 공업단지 중에서 식품폐기물로부터 메탄발효 가스를 생성하여 발전하는 시설의 건설계획이 추진되고 있다. 아키타시내의 호텔 및 음식점, 식품가공회사, 그리고 학교 및 병원 등에서 배출하는 사업계 식품폐기물을 수집하여 가스화하는 시설이다. 1일 최대 50톤의 식품폐기물을 처리할 수 있다. 발전능력은 740kW로 연간 발전량은 523만 kWh로 예상되고 있다. 일반가정 사용량(연간 3,500kWh)으로 환산하면 1,450세대분이 된다. 12월부터 건설공사가 시작되어 2017년 7월에 운전을 개시할 예정이다.

식품폐기물을 발효시켜 메탄가스를 생성하는 시스템에는 히타치조선의 “WTM시스템”을 채용한다. 이 시스템은 종래 방식과 비교하여 고속으로 메탄발효 프로세스를 실행할 수 있다는 점이 특징이다. 가스를 생성시킨 후 발효액을 순환시킴으로써 식품폐기물에 물을 가하지 않고 적은 에너지로 발효에 필요한 가온을 가능케 하였다.

히타치조선의 종래방식 시스템과 비교하면 소비전력이 적게 될 뿐만 아니라 발전량이 30% 이상 증가한다. 그 결과 잉여전력에 의한 판매량이 대폭 증가한다. 메탄발효 가스에 의한 전력의 매입가격은 바이오가스로는 최고 수순인 1kW당 39엔이 되기 때문에 전력판매량을 증가시키는 효과는 크다.

바이오가스 발전사업은 특정목적회사(SPC)가 운영한다. 총 사업비는 약 30억엔으로 예상되며, 24억엔을 금융기관으로부터의 융자, 6억 6,000만엔을 국가의 “지역 저탄소 투자촉진 펀드 창설사업”의 보조금 등으로부터 출자를 받는다. 발전소를 건설하는 히타치조선도 5억엔의 출자를 결정하였다.

보조금에서 1억엔을 출자하는 그린파이언스추진기구에 의하면 이 바이오매스 발전사업으로 연간 약 2,500톤의 이산화탄소를 삭감할 수 있을 것으로 예상하였다. 메탄발효 가스화에 의한 바이오매스 발전의 모델 프로젝트로서 일본 국내 많이 남아 있는 노후화된 폐기물 소각시설의 변경을 촉진해 나간다.

(그림 1) 메탄발효 가스화 바이오매스 발전소의 완성 이미지
(그림 2) 식품폐기물 메탄발효 시스템에 의한 처리 흐름
(그림 3) 바이오매스 발전사업 스킴

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 10월 28일]