혐기성소화에 의한 생분해성 플라스틱의 생분해능 검토

Study of Biodegradable Ability of Biodegradable Plastic in Anaerobic Digestion

본 연구에서는 음식물쓰레기의 자원화방안으로 메탄발효를 고려하여 메탄발효과정에서 음식물쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투가 투입되었을 때 실제적으로 생분해성 플라스틱이 분해가 잘 이루어지며 생분해성 플라스틱이 미생물의 활성이나 분해반응에 영향이 있는지를 연구하였다. 30%생분해성 플라스틱의 경우, 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대6%, 고온은 최대 10%밖에 분해가 되지 않았다. 신장율은 중옹이 약 150%, 고온이 약 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $180kgf/cm^2$, 고온이 $200kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 많은 무게감소를 보였으며 HDPE계열보다는 LLDPE계열의 플라스틱이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인장강도에서 많은 감소를 보였다. 100%생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소가 있었다. 신장율은 중온이 약 230%, 고온이 약440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $380kgf/cm^2$, 고온이 $400kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 이러한 결과 30%생분해성 플라스틱은 음식물쓰레기전용봉투로의 사용이 부적합하며 100% 생분해성 플라스틱의 경우 음식물쓰레기 전용봉투로 사용이 가능하나 제품이 고가이기 때문에 경제적 부담을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.

This study is to estimate that food waste bags with biodegradable plastic are really decomposed by microorganism in composting with food waste and to examinate how biodegradable plastic affects composting. 6 kinds of 30%, 4 kinds of 100% and 2 kinds of none biodegradable plastics were used in d1is study. In 30% biodegradable plastics the highest Degradation rare is 6% in meso-condition and 10% in thermal-condition. Srain at auto break decreased to 150% in meso-condition and 120% in thermal-condition. Stress at max load were also reduced to $180kgf/cm^2$ in mesocondition and $200kgf/cm^2$ in thermal-condition. Usually, LLDPE decreased larger than HDPE in physical characreristics but HDPE is higher in degradation rate. 1n stain at auto break and stress ar max load 100% biodegradable plastic declined to 230% and to $380kgf/cm^2$ in meso-condition and to 440% and to $400/cm^2$ in thermal-condition respectively. 100% biodegradable plastics showed higher biodegradation and decomposition then 30%. They appeared clearly through SEM observation. As a result, it was not appropriate to use 30% biodegradable plastics as food waste bag because they were not decomposed perfectly. It is possible to use 100% biodegradable plastic as it but cost is too high. So development of technique is needed.