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음식물 자원화 개요

  • 음식물류 폐기물이란?
    가정이나 식당에서 음식물을 요리하기 전에 버려지는 쓰레기와 먹고 남은 음식물 찌꺼기, 식품의 제조와 유통과정 등에서 발생되는 식품 찌꺼기를 말한다.
  • 음식물류 폐기물의 발생량
    생활폐기물중 음식물류 폐기물은 약 22-28%를 차지함
년도 2002 2003 2004 2005 2006
생활폐기물(톤/일) 49,902 50,737 50,007 48,398 48,844
음식물폐기물(톤/일) 11,397 11,398 11,464 12,977 13,372
음식물비율(%) 22.8 22.5 22.9 26.8 27.5
  • 음식물류 폐기물의 처리현황
    2005년부터 음식물류 폐기물의 직매립을 금지하고 별도 분리 수거하여 사료화 퇴비화 등의 방법으로 재활용하여 음식물류 폐기물 발생량의 94%가 재활용의 방법으로 처리되고 있음.
년도 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
매립(%) 45.4 34.3 29.4 24.9 14.0 2.7 2.0
소각(%) 9.5 8.9 8.1 7.4 4.7 4.0 3.80
재활용(%) 45.1 56.8 62.6 67.7 81.3 93.3 94.2
  • 음식물류 폐기물의 자원화 시설 현황

<음식물류 폐기물 자원화 시설 현황>

구분 업체수(개소) 허가용량(톤/일) 실처리량(톤/일) 자원화율(톤/일)
공공시설 95 5,346 4,751 930
민간시설 158 11,360 7,819 3,633
계 253 16,709 12,570 4,563

<음식물류 폐기물 처리방법별 시설 비율 현황>

시설종류 호기성 퇴비화 습식사료화 건식사료화 건조감량 파쇄탈수 하수병합 혐기성 퇴비화 버섯재배
시설비율(%) 33 26 21 8 7 4 1 0.004
공공(%) 38 5 25 11 9 10 2 0
민간(%) 30 40 19 5 6 0 0 0.006

<음식물류 폐기물 자원화시설 현황(처리량 대비)>

구분 혐기성 퇴비화 호기성 퇴비화 건식사료화 습식사료화 건조감량 파쇄탈수 하수병합 버섯재배
이물질발생률 15.4 5.2 4.3 5.5 3.7 2.2 5.2 16.7
폐수발생률 126.9 81.4 77.8 60.2 75.6 70.6 160.4
제품생산량 28.4 25.3 14.2 35.7 26.0 27.8 83.3
  • - 음식물류 폐기물의 소각 및 매립량이 급격히 줄어들고, 발생량의 94%가 사료화, 퇴비화 등으로 자원화가 이루어짐.
  • - 음식물 쓰레기의 감량화 및 분리배출 의식의 변화를 가져옴으로써, 자원절약 정신의 함양을 가져옴.
  • - 사료화에 따른 수입 곡물 대체 효과 발생.
  • - 자원화 기술설비 제작능력 향상을 가져와 해외 진출(중국)을 시도하고 있음.
  • - 매립지의 수명연장 및 소각장 다이옥신 발생요인을 저감시킴.
  • - 아직 인프라 구축이 미약하나 최근 Biomass를 이용한 대체 Energy 기술개발이 활발히 진행되고 있음.
※ 음식물류 폐기물은 수분함량이 80-85%로 쉽게 부패되어 악취와 오수가 발생되어 분리수거·운반이 어려우며, 매립 시에는 다량의 침출수가 흘러나와 지하수 오염 등의 2차 환경오염을 유발시키고 침출수를 처리하는데 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 소각 시에도 발열량이 낮고 수분이 많아 소각온도 저하에 따른 보조연료의 추가사용의 문제점이 유발되고 있는 실정이다.
그러므로 음식물류 폐기물은 퇴비나 사료 또는 연료 등으로 재활용되어야 한다.
사료화의 경우 수집운반 과정에서의 부패, 과다한 염분(3%)과 영양의 불균형, 사료로서의 효용가치성 그리고 공법에 따라 차이가 있겠지만, 퇴비처리 과정에서의 악취발생, 염분 및 수분조절용 톱밥이나 왕겨, 가축분과 같은 부재료의 수급, 경제성 등 현실적으로 여러 제약조건이 대두되고 있는 상황이다.

음식물자원화 종류

  • 음식물류 폐기물 처리시설의 종류
    • 사료화 (건식, 습식, 발효 등) 시설
    • 퇴비화시설
    • 혐기성 분해시설(액비화, 가스연료화, 하수병합처리 등)
    • 감량화 시설
    • 부숙토(토지개량제 또는 매립시설 복토제) 생산시설
    • 지렁이 분변토 생산시설
    • 기타시설(생석회처리)
    • 기타시설(버섯재배)

사료화(건식, 습식, 발효 등) 시설

사료화 공법별 구분 및 장단점

종류 처리기술 장점 단점
건조사료화
  • 건조를 통하여 수분을 보통 20%
  • 이하가 되도록 처리하는 기술
  • · 원거리 이동
  • · 장기 보관 용이
  • · 감량화 80%
  • · 유지비 고가
  • · 악취 발생
  • · 염분 농축
액상사료화
  • 음식물쓰레기 자체를 선별,
  • 멸균처리한 액상상태 그대로
  • 사용하도록 처리하는 기술
  • · 재활용 사료 대량(투입량과 배출량 거의 같음)
  • · 시설비 저렴
  • · 액상으로 악취 발생
  • · 장기 보관 불가
  • · 원거리 이동 불가
  • · 양돈사료외에는 사용 불가
습식발효 사료화
  • 음식물쓰레기 자체를 선별, 멸균처리한 상태에서
  • 탈수한후 함수율을 낮춘후 여러 가지 부영제,
  • 미생물과 혼합후 교반발효를 통해 제품생산
  • · 시설비 저렴
  • · 감량화 60% ~ 70%
  • · 여러 가지 가축에 급이 가능(오리, 개, 토종닭 등)
  • · 장기 보존 가능
  • · 원거리 이동 가능
  • · 수선별로 인원 필요
  • · 침출수 위탁처리

퇴비화 시설

  • 적정성
    • 토양중 식물의 성장과 관련이 큰 것은 상부에 존재하는 성토층과 유기물층이다.
    • 유기물 중에서도 동식물의 유기체가 미생물로 분해되고, 합성되어 생성되는 부식질이 중요하다.
      (일반적인 산림지역에서 최적 부식질은 3~5% 이나 국내의 토양은 부식질이 1% 정도 부족하다고 한다.)
    • 화학비료(3성분 비료 ; 질소, 인산, 칼리)의 소비로 토양을 산성화시킨다.
      (한국비료공업협회, 1997)
    • 이상과 같이 부족한 유기성분과 토양의 산성화를 방지하기 위해 유기성분의 공급이 필요하다.
  • 영향인자
    • 온도 : 미생물 활동에 의한 발효열(55 ~ 60℃)은 병원균을 사멸 시키는 작용
    • 공기 : 미생물의 호기성 대사, 온도 조절, 수분 제거, Gas 제거
    • PH : 적정 미생물 생장 분위기 = PH 5.5 ~ 5.8
    • 수분 : 함량은 50% - 60% (분해율, 악취방지, 퇴비화 효율의 주요 인자).
    • 탄소/질소율 : 적합한 초기 탄질율은 26 - 35 (미생물의 증식, 퇴비화 속도 인자).
  • 공정흐름도

연료화 시설

  • 적정성
    • 음식물 쓰레기 처리 비용 증대
    • 침출수의 해양 투기 금지
    • 가장 이상적인 음식물 쓰레기 처리(재활용) - 경제성, 용이성, 실용성 확보
    • 고열량 확보 (목재 펠릿 대비 우수)
  • 영향인자
    • 함수율 : 90% ⇒ 10% 대 로 건조 필요
    • Pelletizing
    • 연소시 무해한 배출 가스 또는 포집 처리
    • 재활용 관련 법
  • 공정흐름도

에너지화 시설

  • 물질수지