Ⅰ. 제 목
유체 유동을 이용하여 오폐수 분해 및 분리장치개발 (음식물 슬러지 및 고도화처리 중심으로)


Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
2005년 음식물류 폐기물의 직매립 금지 이후, 음식물류 폐기물의 분리수거 확산과 소득수준 향상에 따른 음식소비 증가로 인하여 2004년 음식물류 폐기물 발생량 11,424톤/일(환경부 추정)에서 2007년 13,682톤/일로 연평균 6.3% 증가되고 있으며, 대부분 호기성 퇴비화와 사료화 방법으로 자원화 처리하고 있다. 이러한 자원화 과정에서 염분제거를 위한 세척수, 침출수, 고액분리 탈리액 등의 폐수(이하 음식물 폐수)가 발생하며, 2007년도 기준으로 하루 9천여톤의 음식물 폐수가 발생되고 있다.

그동안 발생된 음식물 폐수는 주로 하수종말처리시설에 연계처리하거나, 해양배출로 위탁처리 되었다. 그러나 2006년 해양배출 금지에 대한 국제협약인 「런던협약 ‘96의정서」가 발효됨에 따라 민간시설의 해양배출량 육상처분 전환을 위하여 광역단위의 음식물 폐수 처리시설 설치를 추진하고, 수질오염총량제의 확대 시행에 따라 광역 하수처리장 등으로의 연계처리량 증가에 대비하기위해 음식물 폐수의 오염 부하를 일정 수준 이하로 저감하여 하수처리장의 정상적인 운영이 이루어 질 수 있도록 정책 계획을 수립하고 있다. 이렇듯 정부의 환경 정책과 연계하여 음식물 폐수 처리 기술개발 및 현장 입증화에 대한 당위성은 영리를 추구하는 산업계보다 오히려 수요처인 지자체에서 더 높게 인식하고 있다. 따라서 기술 개발 보급을 빠르게 하는 방법은 해당 기술이 적용된 실증 시설을 통한 방법이 가장 효과적이라 할 수 있다.

당사는 차세대핵심환경기술개발사업 실용화 과제(2003～2006년)를 통해 개발한 고효율 생물반응기(E‧PFR-1)를 이용하여 실증화 시설에 적용하는 실증화 연구 사업을 통해 그 처리 효율을 입증하고 각 지자체가 안고 있는 음식물 폐수 처리 문제를 해결하고자 한다. 따라서 본 실증화 연구 과제를 통하여 하수연계처리 수준의 시설과 방류처리 수준의 시설 두 곳을 적용하였으며, 각 각의 실증화 시설을 통하여 지역여건에 맞는 처리시설의 보급이 가능하도록 하였다.


Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
본 연구과제의 처리대상 물질인 음식물 폐수는 음식물류 폐기물 자원화 공정에 따라 BOD 20,000～110,000mg/L에 이르는 고농도 유기성 폐수로 법적 기준에 의해 외부로 위탁하여 처리하지 않을 경우(ex. 해양배출)에는 자체처리시설을 설치하여 배출(방류)하거나, 하수종말처리시설 등에 연계하여 처리할 수 있다.

현재 하수종말처리시설 등에 연계 처리 시 법적 기준은 정해진 바 없으나, 하수종말처리시설 운영지침에 의거 하수 처리장 유입부하의 10% 이내에서 지자체와 협의하여 설정하도록 하고 있다. 그러나 일부 지역적․환경적 요인에 의해서 연계 처리할 시설이 없거나, 경제성이 맞지 않을 경우에는 방류처리로 설계하여 설치․운영하고 있다.

따라서 본 연구에서는 지역적 여건에 맞춰 하수연계 또는 방류할 수 있는 공정을 구성하기 위하여 아래와 같이 각각의 기준으로 목표를 구분하여 실증화 시설을 적용하였다.

1. 하수 연계 처리 수준의 시설 운영 (1차년도)
▶ 현장 site의 여건에 맞는 하수 연계 처리 수준의 목표 수질 달성
▶ 연계 처리 후, 연계 대상 하수종말처리시설의 영향성 평가
▶ 현장 site의 여건에 맞는 최적화 운영 확립

2. 수질법규 방류수질 “나” 지역기준농도의 수질 확보 (2차년도)
▶ “나”지역 수질 기준 달성에 필요한 단위시설 설치
(BOD 120 mg/L, COD 130 mg/L, SS 120 mg/L, T-N 60 mg/L, T-P 8 mg/L)
▶ “나”지역 수질 기준 달성
▶ “나”지역 목표 최종 공정 운영의 최적화 확립
▶ 기술의 경제성 평가


Ⅳ. 연구개발결과
음식물류 폐기물 자원화시설 용량의 증가에 따른 폐수

 

 

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