[폐수처리공학] 음식물류 폐기물, 가축분뇨의 처리(에너지화)에 대하여

소개글

[폐수처리공학] 음식물류 폐기물, 가축분뇨의 처리(에너지화)에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 음식물류 폐기물처리 (에너지화)
㈎ 음식물 폐기물 처리의 현주소
㈏ 음식물 폐기물 자원화

2. 가축분뇨처리 (에너지화)
㈎ 가축분뇨의 물질적 · 경영적 특징 및 현주소
㈏ 가축분뇨 자원화의 목표와 과제
㈐ 가축분뇨 자원화

3. 참고문헌

본문내용

정화처리
※ 기술보급 (‘03) 17 → (’09) 200개소
※ 특허 : 조립식 여과용 바닥판
※ 특허 : 퇴비화공정을 이용한 돈분뇨 슬러리 장치
- SCB액비 작물이용 기술 실증 및 신수요처(수목, 유실수, 골프장 등)
개발
SCB-M (SCB와 연계한 가축분뇨 바이오가스 생산시스템) 실증 및
실용화
- 바이오가스 +퇴비화 +액비화 +(정화)
- 가축분뇨 이용 수익모델 개발 및 실용화
SESA2 SCB SCB-M
◎ 시스템 계통도
◎ 시설규모 : 가축분뇨 10톤/일 처리
◎ 처리방법 : 혐기소화법 (35℃ 중온소화) 및 퇴비단여과법 (SCB)
◎ 주요 특징
- 한국형 가축분뇨 자원화 시스템
- 혐기소화 (Anaerobic Digestion)와 퇴비단여과 (SCB)의 혼합공정
구 분
퇴 비
액 비
메 탄
계
1일 생산물량
1.7 톤
6 톤
88.4 m³
-
N(kg)
17
6
-
23
P₂O(kg)
20
4
-
25
K₂O(kg)
23
22
-
45
전기 (KW)
265
CO₂환산 (톤)
1.26
1.26
◎ SCB-M 성능 (가축분뇨 1일 10톤 처리 기준)
◎ 메탄생산량
(자료 : SESA2, '97 ~ '98)
◎ 동절기 소화조 가온에너지 최소화

<퇴비단에 의한 소화조 보온 효과(동절기)>
구 분
외부온도
소화조온도
최저(℃)
-9.0
29
최고(℃)
16.5
37
평균(℃)
1.6
33
（자료 : SESA2, '97 ~ '98)
◎ SCB를 이용한 소화 폐액의 고품질 자원화
구 분
비료성분(mg/l)
주요 특징
N
P
K
SCB액비
(성분비)
1,000
(1.0)
300
(0.3)
3,000
(3.0)
- 저농도의 무취, 균질
- 관비형태로 사용하므로 신속,
간편
-토양 인산함량 과다로 인한 문제
해소
-분뇨성분 외 부자재(왕겨 등)의
분해산물
- 추비 시용 가능
㈐ SCB (Slurry Composting ＆ Biofiltration, 퇴비단 여과법)
◎ 퇴비단 여과법 이란?
목질 부자재가 충진된 발효상 상부에 슬러리를 살포하면, 입자성 물질은 상층부에 체류되어 외부로 배출되어 퇴비로 이용되고, 액상물질은 퇴비단을 통과하면서 수질오염성분이 획기적으로 제거된 저농도의 무취 · 균질특성을 가지게 됨과동시에 목질 부자재의 분해산물(humic)과 유용 미생물이 다량 함유된 고품질 액비를 제조하는 방법이다.
SCB액비는 아래 표와 같이 칼륨>질소>인 순으로 칼륨성분이 가장 많은데, 칼륨은 분(糞) 보다 뇨(尿) 속에 수용태로 많이 존재하므로 여과 시 걸러지지 않고 그대로 배출되기 때문이다. 정상적인 SCB처리가 되었다면 다른 성분 보다 칼륨의 양이 많아야 하고, 정상처리 여부를 판단하는 지표가 된다.

액비종류
비료성분(mg/l)
액비특성
N
P
K
SCB액비
(성분비)
1,000
(1.0)
300
(0.3)
3,000
(3.0)
- 저농도의 무취, 균질성등 청결성을 구비
- 관비형태로 시용하므로 별도의 장비없이 신속, 간편하게 사용
- 분뇨성분 이외 목질물 분해산물인 부식물질과 퇴비화 관여 유익미생물을 함유
- 웃거름 시용 가능
일반액비
(성분비)
3,000
(1.0)
1,000
(0.3)
4,500
(1.5)
- 악취발생, 선분 불균일
- 장비가 경지를 주행하면서 직접살포
- 분뇨 이외 다른 성분 미포함
- 웃거름 시용 어려움
기존 퇴비화시설이 SCB(Slurry Composting ＆ Biofiltration, 퇴비단여과) 시설로 되기 위해서는 바닥의 물빠짐과 송풍효율을 개선시키는 배출틀을 설치하여야 하고, 반드시 지켜야 할 사용방법이 있으며, 아래와 같다.
① 발효상의 부자재 충진방법 : 왕겨를 충진하고 상층부 30cm 높이로
톱밥을 충진.
- 상층부 톱밥 이용 : 톱밥의 크기가 미세하기 때문에 슬러리 내 작은
입자라도 걸러지도록 하기 위함
- 왕겨 이용 : 톱밥보다 입자가 크고, 눌림현상에 강하기 때문에
물빠짐 효율을 고려하여 왕겨를 이용, 우드칩과 같은
큰 입자의 부자재 사용도 가능
- 톱밥만을 사용하면 물빠짐이 불량해져서 톱밥 교체기간이 단축
- 왕겨만 사용하면 배출액(SCBdor)의 품질 저하
- 대패밥은 전량 사용하여도 무방
② 슬러리 1회 살포량 : 발효상 20m²당 1톤/일 이하 - 가능한 작은 양을 자주 살포
- 일시에 많은 양을 투입하게 되면 중력에 의해 빨리 배출되어 생물분해효과가 발생하지 않으므로 악취발생, 오염성분 제거율 등이 저조
③ 슬러리 살포 전 반드시 상층(상층부 30cm 톱밥 층)교반을 실시하
여 입자물질을 점진적으로 배출되게 하고, 배출된 양 만큼 톱밥을
보충
- 모식도 1(상층교반)
교반기 1회 주행 시 주행과 반대방향으로 교반기의 폭 만큼 상층부(톱밥층)가 이동하며, 여러번 반복하게 되면 한쪽 끝단의 것이 반대편
끝단으로 배출됨(예 : 1회 주행시 교반기의 폭이 2m라면 2m 이동 -
발효상길이가 40m라면 20번 교반주행 시 한쪽끝단의 것이 밖으로 배출됨)
- 모식도 2(교반후 상층부 상태 - 톱밥 보충위치)
끝단(좌: 배출부)에서 끝단(우: 투입부)으로 교반기를 1회 주행시키면 투입부 부분에 교반기 폭 만큼 빈 공간이 발생하며, 슬러리 살포 전 톱밥을 반드시 보충하여야 함.
이러한 조건으로 처리 할 경우, 발효상 내 왕겨층은 1~2년간 지속적으로 사용되며, 부자재 소요량은 슬러리 1톤당 0.3㎥, SCBdor 배출량은 40% 감소한다. 또한 물리, 화학적 방법으로 정화처리가 쉽게 이루어진다.

<바닥 제조> <상층교반 및 살포> <단계별 정화처리수>
<벼 균일생육>
3. 참고문헌
1. 한국종합환경연구소
2. 음식물류 폐기물 자원화 가이드
3. (주) 해창
4. 한국 음식물류 폐기물 자원화협회
5. 신강하이텍
6. 강남시스템
7. 국립축산과학원
8. 가축분뇨 자원화를 위한 공동이용 조직에 대한 농가 선호도 분석
- 유 덕기
9. 음식물쓰레기 자원화사업의 오늘과 내일 - (주)순환자원
10. 폐기물처리재활용 - 동화기술
11. 폐기물처리 - 동화기술
12. 환경부
13. 농림부

키워드

폐기물 에너지화,   폐수처리,   폐수처리공학