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폐기물 매립지 내 유기물 분해현상 및 LFG 가스생성 과정을 단계별로 설명하시오.
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답안 구조
- 개요
- 매립지 유기물 분해의 생물학적 메커니즘
- LFG 가스생성 5단계 과정 및 특성
- 단계별 매립가스 조성 및 환경 인자 변화
- LFG 포집 시스템 및 에너지 자원화 방안
- 결론
용어 정의
- LFG (Landfill Gas)
- 매립지 내 유기성 폐기물이 미생물에 의해 혐기성 분해되면서 발생하는 가스로 메탄과 이산화탄소가 주성분임
- 메탄생성균 (Methanogens)
- 혐기성 조건에서 유기산, 수소, 이산화탄소 등을 이용하여 메탄을 생성하는 절대 혐기성 미생물 군집
- 가수분해 (Hydrolysis)
- 고분자 복합 유기물이 미생물 세포 외 효소에 의해 수용성 저분자 물질로 분해되는 혐기성 소화의 초기 반응
핵심 내용
- 매립 초기 호기성 단계의 산소 소비 및 이산화탄소 생성, 매립지 내부 온도 상승 현상
- 혐기성 산형성 단계의 복합유기물 가수분해와 휘발성 유기산(VFA) 축적에 따른 pH 저하
- 불안정 메탄생성 단계의 메탄생성균 활성화 시작 및 수소 가스 농도 급감 현상
- 안정 메탄생성 단계의 메탄 생성(50~60%) 안정화, 이산화탄소 비율 감소 및 pH 회복
- 성숙기의 분해 가능 유기물 고갈, 전체 가스 발생량 급감 및 외부 대기 유입(산소, 질소)
- 혐기성 분해 화학양론식(Buswell 식) 적용을 통한 이론적 메탄 및 이산화탄소 발생량 산정 개념
공식:
AI 작성 답안 개요 · 검수 전 · 채점기준과 기준답안은 공개되지 않습니다. 참고용 개요입니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)