Effect of waste components on performance of acidogenic fermenter

음식물쓰레기의 구성성분에 따른 산발효조의 거동특성

The previous studies showed that rumen microorganisms had an enhanced waste-degrading capability and controlling the dilution rate was very effective in improving acidification efficiency. Generally the composition of food waste has a small deviation value, but one of the waste components (grains, vegetables or meats) can be increased dramatically depending on a seasonal variation. Thus, it is important to evaluate the efficiency of acidogenic fermentation in this case. Each component was spiked to be 80% of the total waste in R1 (grains), R2(vegetables), and R3 (meats). In Rl, rapid degradation occurred during the initial two days. R2 showed similar performance to that of general food waste. In R3, degradation retarded in the initial stage and then increased after controlling the dilution rate. The acidification efficiencies of the reactors were 88.7 (R1), 73.5 (R2), and 62.1% (R3), respectively. Therefore, the fermentation efficiency was kept over 62% regardless of waste components, indicating that it was stable to acidify food waste by employing rumen microorganisms and controlling the dilution rate.

이전의 연구에서 루멘미생물은 뛰어난 활성을 보여주었고, 희석율의 적절한 조절은 산발효 효율을 크게 증가시켜 주었다. 그러나 배출되는 음식물쓰레기는 일반적으로 그 구성성분비가 상대적으로 큰 편차를 갖지 않는 일정한 범위의 값을 보여주지만, 계절에 따라 특정한 음식을 많이 섭취하는 날에는 육류가 대부분인 음식물쓰레기가 배출된다든지, 혹은 곡류나 야채류가 대부분인 음식물쓰레기가 배출되는 경우가 발생한다. 따라서 이런 경우에도 루멘미생물을 이용한 희석율의 조절이 적절한 산발효 효율을 유지할 수 있는지 평가해 보는 것은 중요하다. 본 연구에서는 음식물쓰레기의 각 성분(곡류, 야채류, 육류)을 전체 기질의 80%로 주입한 후 실험을 실시하였다. 곡류가 주인 경우에는 초기 2일 동안 그 분해가 주로 일어났으며, 야채류가 주인 경우에는 일반적인 음식물쓰레기를 처리하는 경우와 가장 유사한 거동특성과 효율을 보였고, 육류가 주인 경우에는 초기에는 분해가 지체되다가 희석율의 조절 이후 그 분해가 활발히 이루어졌다. 처리효율은 구성성분 중 곡류, 야채류, 육류가 주인 반응조에서 88.7, 73.5, 62.1%의 값을 얻을 수 있었다. 그러므로 구성성분비의 조절에도 불구하고 최소 62% 이상의 효율을 보여주었기 때문에, 루멘미생물을 이용한 산발효가 음식물쓰레기의 구성성분비에 관계없이 매우 안정된 처리효율을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.