Reduction of Salt Concentration in Food Waste by Salt Reduction Process with a Rotary Reactor

로터리식 저염화 공정설비에 의한 음식물 쓰레기의 염분농도 저감

In order to reduce salt(as NaCl) contents in food waste and to improve the quality of discharged wastewater produced during the recycling process of food waste for the purpose of compost and feed stuff, a salt reduction process by added water into food waste was developed. The pilot plant with a rotary type salt reduction equipment to manage continuously 0.5 ton food waste per hour was constructed and the efficiency was tested. The amount of added water was calculated by the water content and the efficiency of dewatering process of food waste. Approximately 0.8 liter water per a kilogram of food waste was injected into the reactor in which food waste was pouring simultaneously, then diluted/mixed in a rotary reactor. About 1.1 liter of leachate including added water was generated, but the leachate contained a very high content of organic particles, so most particles were recovered by two step solid-liquid separation process. The first step was a gravitational filtering process using screens with a pore diameter of 1mm, and the second separation process was centrifugal process. Organic quality of food waste which had been desalted was maintained by inputting the entirely recovered organic particles. The efficiency of salt reduction of food waste was estimated by measuring a chloride anion by titration and salinity by a probe. The results by the two different measuring methods were always over 50%, and the quality of final wastewater was improved up to $200mg/{\ell}$ as TS(total solid) by an additional settling process after the two step solid-liquid separation process.

우리나라 음식물 쓰레기를 자원화하여 사료나 퇴비로 활용되는 과정에서 일어나는 고농도의 염분 문제를 해결하고 자원화 공정에서 배출되는 침출수의 수질 개선을 위하여 음식물 쓰레기에 소량의 물을 첨가하여 희석/탈수방법에 의한 로터리식 저염화 공정설비를 설계 제작하여 음식물 쓰레기에 함유된 염분 저감 실험을 수행하였다. 개발된 로터리식 저염화 공정설비는 시간당 0.5톤의 음식물 쓰레기를 연속적으로 투입할 수 있는 파이롯트 설비이며, 설비 가동시 첨가되는 물의 양은 음식물 쓰레기의 함수율에 따라 산출되는데 음식물 쓰레기 1kg당 약 0.8리터의 수돗물이 일정한 유속으로 로터리형 저염화 반응조에 분사 투입되면서 희석/교반/탈수공정에 의하여 저염화가 진행되는 구조이다. 설비의 성능 평가를 위하여 대학의 구내식당에서 배출되는 음식물 잔반을 수거한 그대로 설비에 투입하여 시험가동을 거친 후 실증 실험을 수행하였는데 염소이온의 침전 적정법, 전극에 의한 salinity측정법으로 염분의 저감도를 평가한 결과 음식물 쓰레기를 1차 탈수한 후 희석/교반/탈수에 의한 운영방법으로 항상 50%이상의 염분 저감효율을 얻을 수 있었다. 설비가동시 배출되는 침출수는 첨가된 물의 양을 포함하여 음식물 쓰레기 1kg당 약 1.1리터가 배출되는데 유기고형물질의 양이 매우 많아서 망에 의한 중력여과와 원심분리에 의한 고액분리에 의하여 유기성 고형 물질을 대부분 회수하여 자원화용으로 반출될 제품에 재투입하여 자원화용으로 반출될 제품의 품질 저하를 감소시킬 수 있었으며, 최종 침전조 상등수의 TS가 최저 $200mg/{\ell}$까지 수질 개선 효과를 얻을 수 있었다.