음식물류 폐기물 발생량 표본조사를 통한 통계체계 개선 방안에 관한 연구

배재근,김영구,편의식 서울産業大學校 2005 논문집 Vol.54 No.3

본 연구는 현행 음식물류 폐기물 통계 체계 문제점 및 개선점 분석을 목적으로 수행되었으며, 4개 지역(고밀도, 중밀도, 중저밀도, 저밀도)을 대상으로 4계절에 걸친 표본조사를 실시하여 배출원별 원단위에 근거한 산출방식으로 해당 지역의 전체 발생량을 추론하였다. 이렇게 산출된 발생량과 현행 통계상에서 제시하고 있는 발생량 간의 차이를 분석하였다. 4계절에 걸쳐 4개 지역을 대상으로 한 음식물류 폐기물 발생량 표본조사 결과를 종합하면, 발생가능한 모든 인자를 고려하여 산출된느 표본조사 분석 결과가 실제 환경부 통계자료와 비교해 고밀도 지역은 약 12.08%(표준편차:3.50%), 중밀도는 약 8.07%(표준편차:0.98%), 중저밀도는 약 19.95%(표준편차:1.33%), 저밀도는 약 51.17%(표준편차:3.11%) 높은 것으로 조사되었다. 전체적으로 표본조사 분석결과가 통계자료에 비해 높은 발생량을 봉니 이유는 기존 통계자료에서는 포함하지 않던 미분리배출량의 포함 여부가 가장 큰 이유로 보이며, 이와 함께 배출 전 농지살포 및 가축 사료로서 이용되는 양도 일부 영향을 끼쳤을 것으로 보인다. 지역별로는 수집운반실적에 근거하여 통계를 산출하는 고밀도와 중밀도 지역에 비해 원단위발생량에 근거하여 발생량을 산출하는 중저밀도와 저밀도 지역이 표본조사결과와 통계자료 간 편차가 더 큰 것으로 나타났다. 4개 지역의 음식물류 폐기물 발생량 표본조사 분석결과는 통계상에서 제시하는 결과보다 10% ~ 40% 높은 것으로 조사되었으며, 인느 기존 통계에서는 고려하지 않았떤 미분리배출량의 포함이 가장 큰 이유로 판단된다. 또한, 분리배출량에 근거하여 발생량을 산출하는 지역이 원단위발생량을 이용하여 발생량을 단순 추정하는 지역에 비해 표본조사와 통계 자료 간 편차가 더 적은 것으로 조사되었다.

하수슬러지 堆肥化를 위한 신공정 개발 (Ⅰ. 회분식반응조에 의한 반응조건의 검토)

배재근,심혁성,곽노혁,조재경 서울産業大學校 1997 논문집 Vol.46 No.1

The main gold of this research is to develope composting facility for stable treatment and recycling of sewage sludge, and to find optimum control conditions for reducing compositing times by using the microorganisums. In addition to produce a compost of good quality which would be used to culture the product of the soil without and bad influence. Dewatered sludge in the higher organic content showed a rapid increase in temperature for a short period of time, maintaining constant temperature during the entire periods of composting. Higher temperature was maintained for the high organic content relative to the lower one. At the beginning stage, feed-back compost in feeding materials for microorganiama was necessary in the composting of sewage sludge. The optimal aeration rate was measured at 0.5 l/min in the beginning of composting process. The inoculation of microorganism at start-up operation was necessary to obtain better performance of compositing, especially in the case of the dewatered sludge with a low organic content. The proper temperature of control was shown about 50℃ during the stable process for composting. Both the control of moisture content and increase in microorganism concentration were optimized with 30% feedback of the compost. Based on laboratory results, continuous composting facility was designed and manufactured. The bench scale composting reactor has been successfully operated to determine the feasibility of the reactor and provided important design parameters to build up a larger reactor.

Leclercia adecarboxylata균을 이용한 암모니아 가스 제거용 탈취탑 설계를 위한 연구

배재근,김준호,정일래 서울産業大學校 2005 논문집 Vol.54 No.3

본 연구에서는 이전의 Leclercia adecarboxylata균을 이용한 암모니아 악취 가스의 제거 가능성 검토 결과를 바탕으로 현장 적용을 위하여 미생물 배양배지의 조성을 달리하여 경제적인 배지성분을 얻고자 하였다. 이전의 가능성 검토 결과 연속적으로 암모니아 악취 가스가 1,000ppm으로 주입되어도 반응기내 암모니아성 질소의 농도가 증가하지 않고, 일정 수준 계속 유지 되는 것을 알수 있었다. 우선 연속식 실험에 앞서 R1에 최적 GA배지 주입량을 결정한 실험과 증류수만을 넣은 R2에서 배지내 NH4-N의 농도가 증가하지 않고, 일정하게 유지되는 것으로 나타나 제거효율적인 측면 GA배지를 주입하는 것이 가장 바람직 한 것으로 나타났다. 2번째 실험인 R2에 증류수와 글루코스 1g/L만을 넣었다. 3번째 실험은 배지내 들어가는 약품의 비용을 줄이기 위한 실험으로 R2에 미량 K₂HPO₄ 3g/L와 글루코스 1g/L, 증류수만을 넣고 실험을 하였다. 본 연구에서는 배지내 미량의 원소를 제외한 소량의 K₂HPO₄만으로도 미생물 성장이 GA배지를 넣었을 때 보다 성장이 느리긴 하지만 성장이 이루어 지는 것을 알수 있었다. 이 결과를 바탕으로 향후 탈취탑 설계에 다른 원소를 제외하고 K2HPO4만으로 효과를 얻을 수 있어 경제적인 측면에서도 가능성을 검토할 수 있었다.

소각처리기반 N구의 폐기물처리기본정책 수립을 위한 처리현황의 조사·분석

배재근,김현갑,백광욱 서울産業大學校 1998 논문집 Vol.47 No.1

As of the waste investigation result for N district. the living waste generated(living waste+home industry waste) was 327 ton/day in 1995.315 ton/day in 1996. 270ton/day in 1997. and 250ton/day in early 1998. so the overall waste was 0.632kg/man?day. In terms of waste classification in N district. it shown 59% of food waste. 17.66% of paper, 8.55 of vinyl, 3.99% of plastic, 1.97% of textile, 1.67% of rubber-leather, 1.44% of metals, and so on. The food waste portion is getting increased after starting waste classifying collection recyable waste which can be valuable resources and the observed high hydrous rate as 53.15% due to the food waste comparing to the past days. The caloric value shown not higher than that of foreign countries but it was higher than that of other domestic area. But the another point of view. the high hydrous rate generates more precipitated waste water and low caloric efficiency. And also, around 18% of incinerated ashes was generated in year 1997 basis and the lime powder was observed as high rate. The waste collecting efficiency was reviewed based on number of waste collection trucks. collecting time at the recycling facility of N district. As of result it concludes that current waste collecting system should be reviewed for improving the system. The collection waste is very small by a contractor's 2 to 3 times manpower and trucks. it means financial self-supporting is very poor for waste tretment. and the self-supporting rate is 14.15% by N district, and the total rate is 30.66% including by a contractor. The financial self-supporting rate is 51.67% by only the living waste point of view.

도농복합형 경기도 N시의 폐기물발생량조사와 종량제실시 현황조사

배재근,심혁성,김혜경 서울産業大學校 1996 논문집 Vol.43 No.1

도농복합형의 경기도 N시에 대하여 폐기물처리의 적정성을 평가하기 위하여 기초자료로서 폐기물발생량과 종량제실시에 따른 성과 및 문제점에 대하여 검토하였다. 경기도 N시에서 발생하는 폐기물의 발생량에 대하여 현장조사를 한 결과, 지역별로 발생량에 대한 차이가 있어 농촌형의 경우에는 1인당 1일 발생량이 0.566kg로 조사되었으며, 도시형의 경우에는 0.832kg, 도농복합형의 경우에는 0.79kg을 보였다. 경기도N시의 평균발생량은 0.782kg을 보였다. 또한 종량제가 실시된 후에 각시도에서 수거한 수거실적에 근거하여 조사한 결과, 생활폐기물의 발생량이 0.740kg으로서 현장조사와 비슷한 경향을 보였다. 여기에 대행업체 및 재활용업체에서 수거한 량을 조사한 결과 1인당 1일발생량이 0.950kg로 조사되었다. 또한 종량제실시에 따른 현황을 조사한 결과, 종량제봉투중에 20리터를 가장 많이 선호하고 있었으며, 종량제실시로 인한 예산의 수입이 257%나 증가하였다. 이것에 비교하여 종량제봉투의 재정자립도를 조사한 결과, 봉투별로 차이는 있었으나 38∼50%선을 보여 재정자립도가 낮은 것을 알 수 있었다. 또한 봉투의 사용율을 조사한 결과, 낮은 지역 74%에서 높은 지역 91%을 보여 아직까지 봉투의 사용율이 100%까지는 되지 않고 있음을 알 수 있었다. 재정자립도 및 봉투의 사용율을 높이기 위해서는 폐기물관리대책에 적극적인 대책의 수립과 민영화방안을 검토할 필요성이 있는 것으로 조사되었다. In order to Evaluate the propriety the Muncipal wastes treatment for "N City" in KyungKi-Do that is assumed as a complex of urban and rural district, the performance and problem for implementation of the wastes occurrence and a specific commercial system have been studied as a basically data. As a result of investigation for the wastes occurrence generated in "N City", we are able to find that there are big difference among areas. In case of rural style, 0.566kg has been generated per a person per a day and in case of urban style, 0.32kg has been generated and in case of a complex of urban and rural district, 0.832kg has been generated. The average occurrence of "N City" in KyungKi-Do is 0.782kg. After implementing the specific commercial system, the report based on the each city and do showed that the occurrence of the wastes is similar with the date from an the spot investigation. The weight collected by recycle company showed 0.210kg/day.person. It is investigated that the total wastes weight of "N City" is 0.95kg/day.person. The review result of specific commercial system shows that the most common is 20 liter among the specific commercial bags and budget income. The review result of financial in dependence of specific commercial system also tells us that it is 38∼60%, a low financial independence though there is a variance among the bags. That of the usage rate of bags indicates that 74% of people use bags in some province, the lowest and 91% of people use them in other area, the highest rate. To improve the financial independence and usage of the commercial bags, constructive privatization of control system is required.

Respirometer를 이용한 최종퇴비의 부숙도 판정에 관한 연구

배재근,김영구 서울産業大學校 2005 논문집 Vol.54 No.3

유기성 폐기물의 양은 계속해서 증가하고 있으며, 음식물류 폐기물과 같은 유기성 자원의 재활용 측면에서 퇴비화기술이 적용되어 있다. 하지만 퇴비화공정을 통해 생성된 최종퇴비의 유기물 분해안정화를 평가하는 지표가 단순히 온도상승 폭을 기준으로 하고 있기 때문에 부숙도에 대한 기준 정립이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 미생물호흡률 및 독성도 측정 장치인 Respirometer을 이용하여 후부숙 후 생성되는 최종퇴비의 부숙도를 판정하는 방법에 관한 연구를 하였다. 미생물이 유기물을 분해하면서 소모되는 산소량을 측정하는 Respirometer는 500ml의 소형 반응조로 구성되어 있으며 일정량의 시료내의 유기물이 미생물에의해 분해되면서 소비되는 산소의 양을 측정하는 물리적 혹은 화학적인 계측수단으로 소모되는 산소의 양을 mgO₂/L로 나타내는 측정장치이다. 이 기기를 이용하여 퇴비내의 미생물이 유기물을 분해할 때 소모되는 산소의 양을 측정함으로써 후부숙 된 퇴비의 부숙도 판정의 기준을 설정하고자 하였다. Respirometer를 이용하여 일반퇴비 및 최종퇴비의 산소소비량을 측정한 결과, 시료의 투입조건을 결정하기 위해 부피비(100ml, 200ml, 300ml, 400ml)로 투입한 후 산소소비량의 변화를 보면 시료의 양이 100ml일 때 1192.8(mgO₂/ℓ)로 가장 높은 값을 나타내었고, 뚜렷한 성분 변화를 나타내었다. 이는 Respirometer의 특성상 교반이 불가능하기 때문에 투입원료가 적을 수록 공기공급이 원활하기 때문으로 판단된다. 이러한 투입조건을 기준으로하여 4개의 일반퇴비와 자원화시설에서 배출되는 4개의 최종퇴비의 산소소비량을 측정한 결과 일반퇴비에 비해 유기물 및 분해가능한 미생물의 양이 많은 유기성퇴비(음식물퇴비A, B, C, D)의 산소소비량이 높은 것으로 나타났다. 유기성퇴비는 대부분이 산소소비가 높기 때문에 부숙도를 판정하기 위해서는 산소소비량이 적고, 분해·안정화를 평가하여 부숙도의 판정지표로서의 이용이 가능할 것으로 사료된다.

퇴비화 처리된 왕겨의 탈취성능 검토

김현갑,배재근 서울産業大學校 1996 논문집 Vol.43 No.1

본 연구는 생물학적 탈취시스템에 있어서 경제적이며 실용적인 담체개발을 목적으로 수행되었다. 담체로서 왕겨를 사용했으며, 이 왕겨만으로는 탈취효과를 기대할 수 없으므로 왕겨에 하수슬러지를 혼합시켜 일정기간동안 퇴비화시켜 사용했다. 이러한 생물담체를 3단의 충진탑에 넣어 샘물담체중에 포함된 미생물을 이용하여 악취의 제거 가능성에 대하여 검토하였다. 황화수소에 대한 탈취정도를 농도를 변화시켜 가면서 실험한 결과, SV 30 에서 250ppm까지 제거되는 것이 관찰되었으며, 암모니아가스의 경우에는 SV 30에서 480ppm까지도 제거가 가능한 것으로 나타났다. 또한 분해단계를 검정하기 위하여 3단의 담체충진조에 대하여 가스의 농도를 측정해 본 결과, 담체를 통과하면서 농도가 점점 떨어지는 현상이 관찰되어 생물학적으로 미생물에 의하여 분해되는 것을 알 수 있었다. 지금까지 생물학적 탈취에 많은 담체를 사용했으나, 고가이면서 압력손실이 높아 경제적으로 사용하는 것이 불가능했다. 본 연구에서 검토된 왕겨를 퇴비화에 의하여 처리한 것은 구입이 용이하며, 쉽게 제작이 가능하고 경제적이라는 점에서 이용가치가 높다. This study performed to find an economical and practical media in a biological deodorization system. We used a rice husk as a media, and we added a waste sludge in the rice husk to composting for a certain period. Because we can not expect any deodorant effect with a rice husk only. We reviewed the possibility of elimination of a stench by using bacteria which exist in a biological media. We put this media in the 3-layered tower to make bacteria from the biological media. We performed experiment on deordorizablity of hydrogen sulfide by changing concentration of hydrogen sulfide. From the result, we could see that it deodorize up to 250ppm at SV 30 and it has a possibility up to 480ppm for ammonium. Also we could deodorization procedure by checking the gas concentration in 3-layered media tower. The gas concentration reduced gradually, when the gas through the media. We're due to a high expense and big pressure loss in economical aspect. The rice husk treatment by composting in this study has a high possibility of a practical use due to a low cost, an easy way of making and purchasing.

퇴비화에 있어서 중온성미생물과 고온성미생물의 유기물분해특성

정민정,김혜경,배재근 서울산업대학교 산업대학원 1996 大學院論文集 Vol.4 No.-

본 연구에서는 퇴비화과정중의 미생물을 분리하여, 분리된 미생물에 대한 기본적인 배양조건 및 미생물의 특성을 조사 하였으며, 또한 분리된 미생물을 퇴비화장치에 접종했을 때 퇴비화에 미치는 영향을 조사하여 퇴비화의 미생물분해 원리에 대하여 검토하였다. 퇴비화반응이 활발하게 진행되는 각 과정에서 중온성미생물(Mj-7)과 고온성미생물(Hj-8)을 분리하였으며, 이들을 각각 반응기에 접종시 중온성미생물을 주입한 반응조에서는 초기에 온도 상승폭이 높고, 유기물의 분해가 활발하게 진행되어 중온성미생물이 반응에 기여하는 정도가 높게 관찰되었다. 그러나 고온성미생물 주입시에는 반응속도가 느리고, 온도가 많은 시간이 경과된 후에 서서히 상승하였다. 퇴비화과정에서 저온성미생물이 중요한 역할을 하고, 저온성미생물의 우점화로 산화열이 발생되므로 고온성미생물이 유도된다고 볼 때 미생물을 초기 주입시에 저온성미생물의 주입이 효과적이라는 것이 증명되었다. 이들 분해에 관여하는 기여정도를 명확히 하기 위하여 중온성균과 고온성균을 혼합하여 주입하여 실험한 결과, 중온성균만을 주입한 것에 비교하여 초기온도상승은 거의 비슷했으나, 고온성균을 접종하므로서 고온을 유지하는 시간이 더욱더 길게 연장되고, 유기물의 분해가 더욱더 진전되는 현상이 관찰되었다. 이러한 결과로부터, 퇴비화에 관여하는 미생물의 원리는 중온성미생물이 초기에 우점화되어 유기물분해에 의해 산화열이 발생되어 고온분위기가 유지되면 고온성미생물이 우점화된다는 것이 증명되었다. 즉 고온성미생물을 분리하여 접종하는 것만으로는 반응을 원활하게 진행시키지 못하며, 반드시 중온균에 의하여 반응을 진행시키고, 그 산화열 및 분해산물에 의하여 고온성균이 서식 가능하도록 분위기를 유지한 후에 접종할 때 그 효과를 기대할 수 있다는 것이 확인되었다. Microorganisms under composting was separated and basic condition of culture for microorganisms and their property have been investigated. Additionally the effect to the process of composting when separated microorganism is inoculated to compost producing reactor was investigated and principle of biodegradation in connection with process of composting has been studied. In each process of active reaction for composting mesophilic microorganism(Mj-7) and thermophilic microorganism(Hj-8) were separated and when such microorganism was inoculated to reactor respectively it was found that in the reactor inoculated with mesophilic microorganism showed high range of initial temperature rise and degradation of organic matter was very active thus the level of contribution of mesophilic microorganism to reaction was high. However when inoculated with thermophilic microorganism the speed of reaction was very slow and gradual rise of temperatures after elapse of considerable time was observed. It is proved that inoculation of mesophilic microorganism initially is effective in light of inducing high temperature system microorganism through emission of oxidation heat by ignition of mesophilic microorganism playing significant role in the process of producing compost. To check on the level of contributions to biodegradation by respective microorganism both microorganism mentioned above mixed and inoculated and result showed that the initial rise of temperature was close to the time of inoculated of mesophilic microorganism however by addition of thermophilic microorganism duration for maintaining high temperature was lengthened and degradation of organic matter was advanced. From such result it is proved that in the process of composting initially mesophilic microorganism is ignited first emitting oxidation heat producing high ambient temperature then themophilic microorganism being kindled. In summary it has been proved that smooth reaction in composting can not be assured with innoculted of separated high temperature system microorganism alone but it is essential to initiate reactions by mesophilic microorganism and after maintaining environment amenable for presence for thermophilic microorganism inoculated of separated high temperature system by means of oxidation heat and degraded matter and its inoculation would produce desired result.

Effects of the Redox Potential of the Acidogenic Reactor on the Performance of a Two-Stage Methanogenic Reactor

( Chae Gun Phae ),( Wan Kyu Lee ),( Byung Hong Kim ),( Jong Ho Koh ),( Sang Won Kim ) 한국미생물생명공학회 1996 Journal of microbiology and biotechnology Vol.6 No.1

A Study on Degradation Characteristics of Organic Materials by Mesophilic and Thermophilic Microorganisms in Composting

Phae, Chae-Gun 경희대학교 지구환경연구소 1998 국제세미나 Vol.1998 No.-

Microorganisms was separated under process of composting reaction, basic condition for cultivation of separated microorganism and their property have been investigated. Additionally, the affect to composting reaction when separated microorganism is inoculated to composting process was investigated and principle of biodegradation in composting process has been studied. Under activated composting reaction, mesophilic microorganism(Mj-7) and thermophilic microorganism(Hj-8) were separated. When such microorganism was inoculated to reactor respectively, it was found that in the reactor inoculated with Mj-7 showed high range of initial temperature rise and degradation of organic matter was more active than level of contribution of Mj-7. However, when inoculated with Hj-8, the speed of reaction was very slow and gradual rise of temperatures after elapse of considerable time was observed. It is proved that inoculation of mesophilic microorganism initially is effective in inducing thermophilic microorganism through emission of oxidation heat by predomination of mesophilic microorganism playing significant role in composting process. Both microorganism mentioned above mixed and inoculated in composting process for check on the level of contributions to biodegradation, the result showed same pattern in initial temperature such as reaction inoculated mesophilic microorganism, however period maintaining high temperature was lengthened and degradation of organic matter was advanced. From such result it is proved that thermophilic microorganism gradually being dominated by increasing ambient temperature depend on mesophilic microorganism dominated in initial step. It has been proved that smooth reaction in composting can not be assured with innoculation of thermophilic microorganism alone, therefore it is essential to activate reactions of mesophilic microorganism inducing to apparence of thermophilic microorganism.