Evaluation of Phytotoxicity of Food Waste During Composting

부숙과정중 음식물찌꺼기의 식물독성 평가

This study was to investigate the changes of phytotoxicity of food waste during composting at an aerated static pile for 80 days. The concentration of sodium in the final compost increased by more than 30% and almost of the sodium was a water soluble type which corresponds to about 94% of the total concentration. Major volatile fatty acid(VFA) produced during the composting was acetic acid and also somewhat of butyric acid. High concentration of acetic acid during the composting was kept up for a month and then decreased progressively. It suggests that the phytotoxicity by the VFAs produced during composting of food waste could be removed through a stabilization process in a period of about 40 days. From the statistical analysis between germination index(G.I.) and VFAs. or G.I. and sodium, the phytotoxicity of food waste samples was more dependent in the changes of acetic acid concentration than that of sodium concentration. Considering low G.I. value in the final food waste compost which is matured completely, however. the agricultural utilization of the food waste compost may be to have a big problem due to excess sodium of the compost which is impossible to remove by composting and seriously inhibits growth of plants.

음식물찌꺼기 퇴비의 식물독성을 평가하기 위하여 $1.1m^3$ 규모로 퇴비화 연구를 수행하였으며, 퇴비화과 정중 유식물 생장시험을 실시하였다. 음식물찌꺼기 퇴비화과정중 총 Na와 수용성 Na 함량은 꾸준히 증가하였으며, 수용성 Na의 함량은 총 Na 함량의 80% 이상을 차지하고 있어 토양에 직접 시용시 퇴비중 식염의 농도가 토양과 작물에 악영향을 줄 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 한편 음식물 찌꺼기 혼합원료중 휘발성 지방산은 acetic acid가 주성분으로서, 초기의 고온기인 5~30일 사이에 350~400ppm 범위의 높은 농도를 지속적으로 유지하였으나, 40일 이후에는 그 농도가 급격히 저하되었다. 이는 음식물찌꺼기의 퇴비화과정중 배추종자에 대한 3일째의 G.I값이 약 40일째까지 심한 증감들 보였으며, 이러한 G.I.값의 증감은 퇴비화 과정중 산소공급을 위한 뒤집기의 실시와 40일 이후에 급격히 감소하는 휘발성 지방산의 농도변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 반면에 45일째 이후에서는 G.I.값이 50이상을 유지하였으며, 그후 퇴비화 기간의 증가로 G.I값의 현저한 상승은 나타나지 않았는데, 이는 음식물찌꺼기중의 Na의 영향에 기인하는 것으로 생각된다. 휘발성 지방산 및 Na의 표준용액을 이용하여 배추종자에 대한 식물독성을 조사한 결과 휘발성 지방산의 경우는 300ppm 이상, 그리고 Na는 2000ppm 이상의 농도에서 50 이하의 G.I.값을 보였다. 이러한 휘발성 지방산의 농도변화와 G.I.값의 조사결과로 볼 때, 음식물찌꺼기는 퇴비화를 통하여 약 45일이면 안정화가 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 약 80일 동안 안정화시킨 퇴비의 G.I.값 역시 60 이하의 수준을 보여 음식물찌꺼기 퇴비에 의한 식물독성의 원인이 되는 물질은 식염일 것으로 추정된다. 결론적으로 음식물찌꺼기 퇴비는 충분히 부숙되었다 하더라도 음식물찌꺼기 자체가 함유하고 있는 Na가 더 큰 문제점으로 나타났다. 그 때문에 음식물찌꺼기를 농업적으로 사용하기 위해서는 식염에 대한 적절한 대책이 선행되어야 할 것으로 판단된다.