모델링에 의한 퇴비화 시설의 운전성에 관한 연구

Operability of Composting Facilities by Modeling

퇴비화 시설은 공기량과 수분 조절만으로 운전되기 때문에 2개의 운전인자의 영향을 분석하기 위하여 수분을 첨가하는 경우와 첨가하지 않는 경우에 대하여 공기량을 변화시켜 모델링하였다. 또한 최적의 퇴비화 환경이 조성될지라도 발열량 및 분해속도에 따라 퇴비화 시설의 운전온도를 달리하여야 하므로, 고속분해 단계와 완속분해 단계의 운전온도를 변화시켜 모델링함으로써 퇴비화 공정에 대한 영향을 분석하였다. 한편 모델은 미국 Roger T. Haug Inc 에서 개발한 "The Library of Compost Engineering Software" 를 사용하였다. 결과적으로 적정 함수율의 퇴비화 시설 운전이 공기량 변화에 대하여 운전온도의 변화가 민감하며, 수분이 부족한 경우에 비하여 오히려 적은 공기량으로 높은 반응율을 달성하게 된다. 완속분해 단계의 효과적인 운전이 전 공정의 분해율을 높일 수 있으므로 완속분해 물질의 분해에 촛점을 맞추어 단계별 운전온도를 설정하여야 함을 알 수 있었다.

Composting facilities are operated with air and moisture control. Composting effects on two operating factors was analysed changing aeration rate with and without water addition to maintain the optimun moisture level. Though the composting facilties are provided with appropriate surroundings for compositing, operating temperature is set for decomposition rate. Accordingly control of decomposition phases was analysed by modeling the process of high and low decomposition phases with various operating temperature. A composting model of "The Library of Compost Engineering Software" developed by Roger T. Haug Inc. in U.S.A. was applied in modeling. As result of this study, operation with optimum moisture has more sensitive temperature to aeration fluctuation and lead to higher reaction rate with lower aeration than operation with poor moisture. Decomposition rate in composting facilities depend on slow decomposition phase because high rate decomposing substances already have been decomposed before entire process is not completed. In order to enhance decomposition rate of organics, effective decomposition in slow decomposition phase needs to be focused.