Effect of Salinity Concentration on Aerobic Composting of Food Waste

염분함량이 음식물쓰레기의 호기성 퇴비화에 미치는 영향

The purpose of this study is to estimate the degradation rate and process efficiency of the composting according to the salinity concentration. The samples of food waste for this study were collected in Pocheon-Gun, Kyungki-Do. The collected samples were adjusted to the optimum range of moisture content, pH and C/N ratio. After that, adding the saline, the samples with 3 different salinity concentrations(1%, 5% and 10%) were made. Then each sample was fed into the reactor with temperature controller. During the aerobic composting process, the change of the physical and chemical properties of the sample as temperature, pH, C/N ratio and $CO_2$ and $O_2$ concentration in the reactor were measured. From the experiment of this study, the result are following. The highest temperatures are $59^{\circ}C$ at RUN 1(1% salinity conc.), $49^{\circ}C$ at RUN 2(5% salinity conc.) and $45^{\circ}C$ at RUN 3(10% salinity conc.). The change of $CO_2$ production and $O_2$ consumption have the positive correlation with the change of the temperature. $CO_2$ production and $O_2$ consumption are peaked at the low salinity concentration. During composting, Run 1, RUN 2 and RUN 3 are increased pH to 8.9, 8.6 and 7.2 and slowly decreased C/N ratio to 18.9, 19.1 and 22.1 and moisture content to 51.1%, 53.7% and 55.0%, respectively. It is supposed that increasing salinity concentration causes the retarding of the microbial degradation activities during the composting. And for the efficient composting, the salinity concentration in the sample hat to be maintained below 5%.

본 논문은 퇴비화의 분해속도와 처리효율이 염분농도에 따라 어떻게 변화하는가를 조사하기 위해 이루어졌다. 실험에 사용된 음식물쓰레기의 시료는 경기도 포천군에서 채취하였으며 이 시료의 수분함량, pH 및 C/N비를 적정범위로 조정하였다. 염분함량이 1%, 5%및 10%인 3종류의 시료를 조제하여 온도조절과 공기공급량이 조절가능한 반응조에 넣고 호기성 퇴비화가 진행되는 동안 반응조내의 온도, pH, C/N비 및 이산화탄소와 산소 농도 등을 측정하였다. 최고온도는 반응조 1(염분함량 1%)에서 $59^{\circ}C$, 반응조 2(염분함량 5%)에서 $49^{\circ}C$ 및 반응조 3(염분함량 10%)에서 $45^{\circ}C$로 나타났다. 이산화탄소 발생량은 온도상승과 상관관계를 보였으며 낮은 염분함량에서 피크값을 나타냈다. 퇴비화가 진행되는 동안 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 pH는 8.9, 8.6 및 7.2로 상승하였으며 C/N비는 18.9, 19.1 및 22.1로 천천히 감소하였다. 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 최종함수율은 51.1%, 53.7% 및 55.0%로 나타났다. 퇴비화기간 동안의 염분농도의 증가는 미생물의 분해활동을 지연시키는 원인이 되는 것으로 생각된다. 한편, 효율적인 퇴비화를 위해 시료중의 염분함량은 5% 미만으로 유지되어야 한다.