년도

2010

분야

조사연구

연구과제명

대전광역시 음식물류폐기물처리폐수와 하수 잉여슬러지 적정처리방안 연구

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책임자/기관

임봉수 교수/대전대학교 산학협력단

연구기간

2010.3~2012.12

참여 연구원수

연구사업비

60,000만원

연구목적

○ 2005년 직매립 금지에 따라 분리수거되는 음식물류폐기물에 대하여 사료화 및 퇴비화 등 자원화를 중심으로 처리하고 있으며, 처리과정에서 발생되는 음폐수에 대하여는 공공처리분을 제외한 대부분이 해양배출방법에 의존하여 처리하여 왔다. 그러나 런던협약‘96의정서에 의하여 2013년부터 해양배출이 전면 금지되면서 음폐수의 육상처리대책 마련이 필요한 실정이다.
○ 하지만 국내에 음폐수 처리시설이 많지 않고, 처리공법도 신기술 위주로서 우리 지역에 맞는 처리방안 검토가 요구되는 바, 대전지역의 음폐수 발생 및 처리현황과 특성을 분석하고 사례를 조사하여, 에너지 회수 및 하수종말처리시설 연계처리 방안 등 최적의 처리방안을 연구하여 음폐수 육상처리 대책 마련을 위한 정책(행정)자료로 활용하고자 한다.
○ 고도처리 잉여슬러지의 혐기성 처리에 따른 슬러지 감량 및 에너지회수 측면과 운전시 발생되는 문제점을 검토하여 최적의 처리 방안을 도출하고자 함.
○ ‘96 런던협약 의정서 발효와 함께 폐기물의 해양배출규제 강화 및 환경부 ’2012년 하수슬러지 “해양배출 제로화” 방침에 적극 부응하기 위한 원천적 슬러지 감량 필요성 대두되고, 잉여슬러지 직탈수에 따른 탈수케익 발생량 증가로 감량 필요성이 대두되고 있으나 고도처리 및 약품 잉여슬러지의 혐기성 소화시 문제점 발생이 예상되어 잉여슬러지의 혐기성 소화에 대한 검토가 필요함.

주요내용

Ⅰ. 음식물류폐기물처리폐수 특성분석 및 처리방안 연구
가. 음폐수 발생현황 및 특성 분석
○ 음폐수의 발생현황(현황, 발생량, 원단위 산정, 향후 발생량 예측)
○ 음폐수의 특성분석(물리적 특성, 화학적 특성)
나. 음폐수의 처리현황 및 전망
○ 음폐수의 처리현황 조사
○ 공공자원화시설의 하수연계처리 현황 및 방안제시
○ 민간부문의 음폐수 해양배출 현황
○ 해양투기 금지에 따른 음폐수 처리전망
다. 국내외 음폐수 처리기술 및 운영사례 분석
○ 국내외 음폐수 기술개발 현황
○ 음폐수 에너지화 시설 설치 및 운영사례
○ 국내 하수․폐수종말처리시설 연계처리 사례분석
라. 최적의 음폐수 처리방안 제시
○ 음폐수 특성을 고려한 적용 가능한 음폐수 처리기술 검토 및 제 안
○ 음폐수 원수의 하수 연계처리 가능여부 검토
(연계가능수질 전처리방안/하수슬러지감량․함수율 해소방안/강화되는 방류수질 기준 준수방안 등)
○ 경제적이고 효율적인 최적의 처리방식, 공법선정, 도입방안 제시
○ 기 운영중인 환경기초시설과의 연계성 검토 등 주변여건 분석
마. 재정계획 및 사업추진방식 검토
○ 음폐수 처리시설 조성사업비 및 운영비용 산정
○ 사업의 추진방식 검토
Ⅱ. 하수 잉여슬러지 혐기성 소화 적정성 연구
가. 국내외 문헌 및 현장조사
○ 잉여슬러지 감량화 기술 현황 조사
- 잉여슬러지 전처리 방법별 기술 현황
- 국내외 하수슬러지 감량화 기술 현황
○ 잉여슬러지 혐기성 소화조 운영 현황 조사
- 잉여슬러지 혐기성 소화조 운영
- 고도처리 및 약품 잉여슬리지 혐기성 소화조 운영
나. 잉여슬러지 혐기성 소화 특성 연구
○ 잉여슬러지 전처리에 따른 슬러지 가용화 특성 연구
- 잉여슬러지 전처리 방법별 연구
- 잉여슬러지 개량에 따른 가용화 특성 평가 연구
- 슬러지 가용화물의 외부탄소원 활용성 검토
○ 잉여슬러지 혐기성 소화 운영 조건 도출
- 적정 소화일수 및 소화율, Biogas 발생량 산정
다. 고도처리 및 약품 잉여슬러지의 혐기성소화 특성 연구
○ 고도처리 잉여슬러지의 혐기성 소화 검토
- 소화조내 struvite 형성 등 문제점 검토
- 반류수 고농도 TP 발생에 따른 수처리계통 영향 검토
○ 약품 잉여슬러지의 혐기성 소화 검토
- PAC 및 Alum 약품 주입으로 발생된 약품 잉여 슬러지 성상 분석
- 약품 잉여슬러지 혐기성 소화에 따른 문제점 검토
→ 약품 잉여슬러지 함유 정도에 따른 문제점 검토
○ 혐기성 소화에 따른 문제점 및 해결방안 검토
라. 잉여슬러지 혐기성 소화에 따른 안정성 및 적정성 검토
○ 잉여슬러지 혐기성 소화 적정성 분석

연구결과 활용

○ 저탄소 녹색성장에 따른 폐자원의 에너지화 대책 마련 및 런던협약에 따른 유기성폐기물 해양배출금지 대응 음폐수 육상처리 대책 마련을 위한 정책자료로 활용하고자 함.
○ 고도처리 및 약품 슬러지 적정 처리 방안 제시
○ 국내 기존 소화조 개량 및 효율개선 적용
○ 혐기성소화를 통한 바이오가스 신재생에너지화 사업의 기본 지침서로 활용
○ 대전광역시와 에너지관리공단, 환경부에 하수슬러지의 효율적인 감량처리와 소화효율 증가로 신재생에너지 수익사업 방안을 제시
○ 과학도시 및 친환경 / 에너지 도시로서의 대전광역시 홍보
○ 유기성폐기물 해양배출 문제 및 해양오염 우려 해결로 국제협력 대응
○ 음식물류폐기물의 안정적 처리기반 조성과 민간의 부실처리사태 대비
○ 신재생에너지 생산을 통한 폐기물의 에너지대책 및 기후변화 대응
○ 슬러지 처분비용 절감
○ 메탄가스 재생에너지 활용
○ 저탄소 녹색성장 정책 부응
○ 신재생에너지 생산을 통한 하수처리장 시민 의식 제고