• 제목/요약/키워드: 음식물 처리기

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밀폐형 ATAD system을 이용한 하수슬러지/음식물쓰레기 통합처리 공정 설계 (Design of waste Sludge/Food Waste Biological Treatment Process using Closed ATAD System)

  • 권혁영;지영환;송한조;김성중
    • 유기물자원화
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    • 제8권4호
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    • pp.129-137
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    • 2000
  • 본 연구에서는 도시고함수율 유기성폐기물(MWWT)의 처리를 위하여, 음식물 쓰레기의 처리에 사용되었던 컨테이너 호기성 퇴비화 시스템과, 계분 및 축분처리에 사용되었던 직립 상향 기계식 교반기를 조합하여 개발하였다. 호기성 처리 공정은 운전이 쉽다는 점과 운전비용이 저렴하다는 점, 자연에서 이용하기 가장 편리한 안정된 부산물을 만들 수 있다는 장점에도 불구하고, 염분의 농축, 과도한 부형제의 사용에 의한 경제적 부담의 증가 및 설비의 대형화 등의 장애물을 가지고 있다. 개발된 공정은 이러한 문제점을 보완하고자 하수슬러지는 초기의 수분조절 및 고속발효를 위해 직립 밀폐형 반응조에서 5일간, 음식물쓰레기는 탈염과 수분조절을 위해 밀폐형 무교반 필터에서, 침출수는 폐수처리 장치에서 처리하였다. 실험결과 국내 퇴비에 품질규격을 만족하면서 부자재의 사용량을 3% 이내로 조절할 수 있어 기존공정의 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 확인하였다.

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미생물을 이용한 액상소멸방식의 음식물쓰레기 처리 (Slurry Phase Decomposition of Food Waste by Using Various Microorganisms)

  • 권범근;나숙현;임혜정;임채승;정선용
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.303-310
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    • 2014
  • 이 연구는 발생원내에서 다양한 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 액상소멸하는 감량방법에 관한 것이다. 실험에 사용된 반응기는 미생물이 담지된 목질재료의 woodchip과 스폰지가 함께 사용되었고, 일정한 주기로 음식물쓰레기가 섞이게 하는 교반장치로 구성되었다. 실험기간 100일 동안 음식물쓰레기의 무게변화는 누적된 총 음식물쓰레기량 대비하여 약 99%까지 감소하였다. 잔류된 약 1%는 음식물쓰레기내에 내재된 생물유래의 난분해성 물질(cellulose, hemicellulose, lignin 등)이 축적된 결과로 생각된다. 실험기간 동안 발생된 폐수의 성상 변화로 pH는 실험 초기 약 3.3에서 24시간 후에 약 5.8로 점차 증가한 반면, 염분, COD, BOD, SS, T-N 및 T-P의 농도는 점차적으로 감소하는 것으로 나타났다. 음식물쓰레기의 소멸반응이 진행됨에 따라 7종의 다양한 미생물들을 동정하였으며, 소멸반응 초기의 미생물 개체수는 약 $3.3{\times}10^4$ cell/mL이었고 15 일 후에는 약 $5.1{\times}10^6$ cell/mL로 대체로 일정한 개체수를 유지하여 소멸반응이 안정화된 것으로 생각되었다. 이들 실험 결과는 음식물쓰레기의 감량화뿐만 아니라, 미생물에 의한 유기물 분해도 동시에 이루어지고 있는 것으로 판단된다.

부산지역 환경기초시설에서 발생하는 폐기물의 물리, 화학적 특성 규명 및 황화수소 발생량 예측에 관한 연구 (Physicochemical Characteristics and Estimation of H2S Emission Rate from Municipal Solid Waste at the Environmental Facilities in Busan City)

  • 이태윤;김도용;김재진;이준기
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.13-20
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    • 2009
  • 최근 우리나라의 국민들의 삶의 질이 향상됨에 따라 악취발생문제가 중요한 사회이슈가 되고 있다. 특히 환경기초시설에서 발생하는 악취물질로 인한 민원 중 약 67%가 하수처리장과 음식물쓰레기 처리시설에 의한 것으로 나타났으며, 해양오염방지법 시행규칙개정으로 2012년부터는 하수오니 등의 해양투기가 전면 금지될 예정에 있어 이들 시설의 처리량 증가에 따른 관리대책마련이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부산시 전역의 하수처리장과 음식물쓰레기처리시설중 상대적으로 폐기물발생량이 많은 5개 하수처리장과 5개 음식물쓰레기처리시설을 선정하여 슬러지 시료를 채집하고 이들 시료에 대한 공업분석, 원소분석, XRF 분석, 발열량분석 등을 통해 시료의 물리, 화학적 특성을 알아내었다. 또한 최종적으로 시료 내 황화수소 발생가능농도 측정을 통해 황화수소발생원단위를 산정, 악취민원의 근본적 대책마련을 위한 기초 자료로써 활용 하고자 하였다. 분석결과, 하수슬러지의 황화수소농도는 평균 57.3mg/kg, 음식물쓰레기처리시설의 것은 19.7mg/kg이었다. 최종적으로 총 10개 시설 폐기물의 황화수소 발생원 단위 산정결과 16,017,910.0mg/d로 예측 되었다.

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디스포저(부엌용 오물분쇄기)-배수 전처리 방식 별 수질기준 (Discharge Standards of Kitchen-Disposer Wastewater by Treatment Types)

  • 장호남;정창문;강종원;최진달래;박영숙;구자공
    • 유기물자원화
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    • 제19권2호
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    • pp.55-69
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    • 2011
  • 수분함량이 많은 음식물 쓰레기의 특성상 아파트에서는 디스포저를 사용하여서 음식물 쓰레기를 처리하여야한다. 쾌적한 아파트 생활을 위해 배수전처리시설을 설치하여 집단적으로 잉여 오염물을 경제적으로 처리하되, 지나친 BOD 제거 기준 등은 도시하수 종말치리장에서 질소 인의 처리에 지장이 없도록 BOD/N의 비율을 5이상으로 유지하여야 한다. 배수전처리시설의 관리 및 규제는 배관방식에 따라 다양한 방법이 개발될 수 있으며 BOD/N을 동시에 전처리시설에서 함께 처리하는 것은 win-win 전략이라고 할 수 있다. 스크린 혹은 침전 방식에 의하여 분리된 입자는 메탄발효로 바이오가스를 발생시켜 혐기조보온용으로 사용하거나 혹은 탈질용 휘발성유기산(volatile fatty acids, VFAs)으로 만들어 탈질용 electron donor로 활용하는 것이 타당하다. 정부는 서울시 시범사업과 같은 사업을 약 5년간 기한을 정하여 디스포저 음식물쓰레기 기술개발업체와 아파트 건설업체가 공동으로 기술개발/활용하도록 한다.

음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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메치오닌 수산화물의 첨가가 남은 음식물의 보관 중 성상변화에 미치는 영향 (Effects of Methionine Hydroxy Analogue on changes of Characteristics of food wastes in Incubator)

  • 이현준;김현섭;정하연;강수원;기광석;조광근;조재순;홍중산;김명국;이홍구;최윤재
    • 유기물자원화
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    • 제10권3호
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    • pp.59-67
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    • 2002
  • 이 시험은 현재 우리나라 환경문제 중 하나로서 큰 오염원으로 인식되고 있는 남은 음식물의 재활용과 사료로서의 이용성을 높이기 위한 보존재로서 MHA의 적정 사용량을 알아내기 위하여 실시하였다. 소규모 식당에서 발생하는 남은 음식물을 수집하여 methionine 수산화물(MHA)을 처리하여 $40^{\circ}C$ 인큐베이터안에서 40일동안 변화를 관찰하였다. MHA를 원물중량의 1%, 3%, 5% 첨가구를 두고 대조구와 비교하였다. 염도는 MHA 첨가량이 많아질수록 증가하는 경향이 있었으며(p<0.05) pH는 MHA의 첨가량이 많아질수록 낮아지는 경향을 보였다(p<0.05). 휘발성지방산함량에 있어서는 대조구는 30일 이후에 증가하는 경향을 보였고 MHA처리구는 1, 3, 5% 첨가구 모두 15일차까지 감소하고 이후 일정한 함량을 나타내었다. 암모니아태 질소함량은 MHA의 첨가수준이 높을수록 떨어지는 경향을 보였다(p<0.05). 시료의 외관상 변화는는 대조구에서 표면 곰팡이 발생과 연화정도가 심하게 나타내었으며, MHA 첨가구에서는 1%구에서는 표면의 얇은 곰팡이는 나타내었으나 내부는 변화를 보이지 않아 남은음식물의 고온상태에서의 변패 변질 방지를 위해 MHA를 1% 이상 첨가하면 효과가 있는 것으로 나타내었다.

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다단 수직형 호기성반응기(ER-1)를 이용한 음식물 폐수의 생물학적 처리기술 (Biological treatment process for Food wastewater Using ER-1 bioreactor)

  • 이재기;최홍복;신응배;박주형;최은주;김정래;박영숙
    • 유기물자원화
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    • 제14권4호
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    • pp.113-120
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    • 2006
  • 음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

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음식물쓰레기 퇴비 시용이 논토양에 미치는 영향 (Environmental Impacts of Food Waste Compost Application on Paddy Soil)

  • 소규호;성기석;서명철;홍승길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.85-94
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    • 2007
  • 염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

가정에서의 음식물류 폐기물 처리에 대한 사용자 경험 연구 (A Study on the User Experience of Food Waste at Home)

  • 전은하;양승호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.79-87
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    • 2020
  • 음식물류 폐기물이 야기하는 환경오염 문제는 오랫동안 사회적인 문제였으나 2013년 런던협약 가입으로 인해 음·폐수 해양배출이 금지되면서 한층 심각해졌다. 최근 정부의 음식물류 폐기물 관련 종합 대책의 실시는 감량 성과와 자원화에 많은 기여를 하였으나 지속적으로 시행되지 못하였고 폐기물의 발생 분야별로 적절하게 대응하는 전략의 부족이 지적되었다. 많은 연구에서는 효과적인 감량 정책 시행을 위해서 무엇보다 시민의 참여가 중요하다고 강조하고 있다. 이 연구는 사용자 경험 분석을 기초로 음식물류 폐기물 처리기를 디자인하여 시민의 참여를 높이는 방안을 제안한다. 이를 위해 선행연구에 대한 다각적인 조사·분석, 표적 집단 인터뷰 및 사용자 여정지도를 포함한 사용자 경험연구를 통하여 디자인 개발 방향을 설정하였다. 연구 결과로 도출된 처리기는 폐기물의 수시 배출이 용이해지며 가정 내에서 음식물류 폐기물 배출 과정이 간단해진다. 또한 사용자와 폐기물이 직접적으로 접촉하는 순간은 처리기에 배출하는 시점으로 제한하여 사용자가 겪었던 부정적인 경험을 최소화함으로써 폐기물 감량을 위한 사용자의 적극적인 참여를 유도하였다.

소멸형 잔반처리기 수분조정제 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Bulking Agent for an Disappearance Type Food Waste Disposer)

  • 채성준;문정호;박윤서;박상규;오성훈
    • 유기물자원화
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    • 제5권1호
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    • pp.33-42
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    • 1997
  • 음식쓰레기의 처리가 사회적인 문제로 대두되기 시작한 지도 얼마되지 않았다. 하지만 이의 처리방법에 대해서는 여러해 전부터 많은 논란을 일으켜 온 것이 사실이다. 현재 국내 및 일본에서 크게 관심을 가지고 있는 처리방식으로는 음식쓰레기를 고온으로 건조시키는 방법과 일정량의 담체 (수분조정제)를 반응조의 내부에 담아 놓고 일정기간동안 계속적으로 투입하면서 미생물에 의한 분해가 일어날 수 있도록 하는 소멸방식이 있다. 본 연구실에서는 위의 두가지 방식 중 소멸형의 잔반처리기에 관심을 가지고 이의 효율적인 음식물 분해를 위한 조건설정에 대해 실험을 진행하게 되었고 일차적으로 음식물이 투입되고 난후 미생물과의 직접적인 접촉을 이루어지게 하는 수분조정제를 개발하기 위한 실험을 진행하게 되었다. 이를 위해 수분조정제로 쓰일 물질의 선정과 초기 미생물의 성장을 극대화시킬 수 있는 물질의 첨가에 의한 개선, 탈취 흡착제의 첨가에 의한 반응시 발생하는 악취의 농도 변화 등에 대해 실험을 진행하게 되었고, 이에 대한 양호한 결과를 얻게 되었다.

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