KR100607524B1

KR100607524B1 - 공동주택지역의 음식물 쓰레기 처리방법

Info

Publication number: KR100607524B1
Application number: KR1020040039235A
Authority: KR
Inventors: 이박
Original assignee: 이박
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2006-08-02
Also published as: KR20050114041A

Abstract

본 발명은 다가구주택이나 아파트 등과 같이 많은 세대가 일정 지역을 동일생활권으로 형성하여 살아가고 있는 공동주택지역 내에서, 각 가정으로부터 배출되는 음식물쓰레기를 위생적이면서 신속하게 처리하기 위한 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 각 개별 주택에서 발생한 음식물쓰레기를 각 가정에 설치되어 있고, 파쇄기와 연결된 수거장치를 이용하여 수거한 다음, 수거한 음식물쓰레기를 중앙 저장소와 연결된 파쇄기를 사용하여 파쇄한 후 중앙 저장소에 수집하고 나서, 수집된 음식물쓰레기를 특허출원 제 2001-4413호의 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

공동주택지역, 음식물쓰레기,부식화

Description

공동주택지역의 음식물 쓰레기 처리방법{METHOD FOR DISPOSING FOOD REFUSE OF HOUSES OF MANY FAMILIES}

도 1은 특허출원 제 2001-4413호의 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법의 처리 계통도.

도 2는 본 발명의 한 예로서의 처리 계통도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 수거장치 5 : 유기물 처리장치

2 : 파쇄기 6 : 제조된 부식물의 저장장치

3 : 역류방지장치 7 : 이송파이프

4 : 중앙저장소

본 발명은 각 개별 주택에서 발생한 음식물쓰레기를 각 가정에 설치되어 있고, 파쇄기와 연결된 수거장치를 이용하여 수거한 다음, 수거한 음식물쓰레기를 중앙 저장소와 연결된 파쇄기를 사용하여 파쇄한 후 중앙 저장소에 수집하고 나서,수집된 음식물쓰레기를 특허출원 제 2001-4413호의 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

우리나라에서 평균적으로 발생하는 일일 음식물쓰레기의 양은 1만 3,238톤인데, 이를 돈으로 환산하면 연간 14조 7,476억원이다. 최근 들어서는 다가구 주택이나 아파트 등과 같이 많은 세대가 일정한 지역을 동일생활권으로 형성한 공동주택단지에서는 음식물쓰레기를 공동으로 처리하기위하여 실외의 일정장소에 음식물쓰레기만 한정하여 투기하는 대형 용기를 비치하고 있으며, 이렇게 대형 용기에 담긴음식물쓰레기는 처리업자가 주기적으로 수거하여 처리하도록 하는 시스템이 보편화되어있다.

그러나, 가정에서 발생되는 음식물쓰레기는 수분함량이 80% 이상일 뿐만 아니라, 대부분 유기성 물질로 구성되어 있기 때문에, 기온이 높은 실내나 하절기 등에는 부패로 인한 악취가 심하게 발생될 뿐만 아니라 그 폐기처리과정에서 누출되는 침출수로 인하여 주변환경을 크게 저해하게 된다. 즉, 실외의 대형 용기에 투기된 음식물쓰레기는 처리업자가 처리하기 전에는 보관과정에서 부패가 진행되기 때문에 심한 악취를 유발하게 되고, 쓰레기의 투기과정에서 대형 용기의 외부로 비산되는 오염물질로 인하여 주변환경을 오손시키게 되는 비위생적인 문제점이 있다.

일반적으로 음식물쓰레기의 처리업자는 회수해간 음식물쓰레기를 처리장에서 파봉분쇄하여 죽상태로 만들어 이를 응집시켜 고액분리시킨 다음, 액체성분(BOD 150,000ppm)은 해양투기하고, 고형성분(함수율 75~80%)은 건조하거나 발효감량시켜 퇴비로 활용하는 방법을 사용한다. 이와같은 방법을 적용하기 위한 시설을 설치하기 위해서는 음식물쓰레기 1m³/일당 4,000,000~100,000,000원이 소요되며, 처리비 또한 1m³당 40,000~60,000원의 비용이 소요된다는 문제가 있었다.

또한, 음식물쓰레기는 다량의 오수와 뒤섞여진 상태이므로 상기 방법에 의하여 음식물쓰레기를 고형성분화 하여도 이를 퇴비 또는 사료로 재활용 하기에는 그 상태가 매우 열악하여 재활용의 실효성이 극히 저조하기때문에, 재활용되지 못하고 소각 또는 매립하게 되는 경우가 많아서 2차적인 환경오염을 유발하게 된다는 문제가 있었다. 음식물쓰레기를 매립 처리할 경우에는 질소 및 유황 화합물에 의한 악취발생과, 파리, 모기 등의 해충번식을 유발하며, 고농도 침출수가 발생하여 이를 처리하기 위한 비용이 추가적으로 소요될 뿐만 아니라, 매립지를 잘못 관리할 경우에는 대기, 수질, 토양 및 지하수까지 오염된다는 문제가 있었다. 음식물쓰레기를 소각처리할 경우에도 음식물쓰레기 자체의 낮은 열량과 많은 수분함량으로 인해 소각효율이 낮고 이에 따른 불완전 연소로 각종 유해물질의 배출가능성이 높다는 문제가 있었다.

상기에서 살펴본 바와 같이 기존의 방법에 따라 공동주택단지에서 발생하는음식물쓰레기를 수집하고, 수집된 음식물쓰레기를 처리하는 과정에서는 많은 위생 및 환경상의 문제들이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같이 공동주택단지에서 발생하는 음식물쓰레기의 수집 및 처리과정상의 위생 및 환경상의 문제를 극복하기 위한 것으로, 특히 수분 함유량과 유기물 함유량이 높은 다량의 음식물쓰레기가 지속적으로 배출되는 공동주택지역 내에서 음식물쓰레기의 수집 및 처리를 위생적으로 신속하게 행하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하 본 발명에 따른 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법은

1) 각 가정에 설치되어 있고, 파쇄기(2)와 연결된 수거장치(1)를 이용하여 각 개별 주택에서 발생한 음식물쓰레기를 수거하는 단계;

2) 상기에서 수거한 음식물쓰레기를 중앙 저장소(4)와 연결된 파쇄기(2)를 사용하여 파쇄하여 액상으로 만든 후, 이를 중앙 저장소(4)에 수집하는 단계;

3) 수집된 액상의 음식물쓰레기를 유기물 처리장치(5)에서 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 1)에 있어서, 각 개별주택에서 발생하는 음식물쓰레기를 수거하는 수거장치(1)는 각 가정에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는데, 이를 통하여 각 개별주택에서 음식물쓰레기가 발생하는 즉시 투기할 수 있고, 투기된 음식물쓰레기는 즉시 상기 단계 2), 3)의 단계를 거쳐 악취가 없는 부식물로 변형된다. 이는, 기존의 음식물쓰레기를 공동으로 처리하기 위해 주택 외부에 설치된 대형 용기에 각 개별 거주자가 자신의 음식물쓰레기를 직접 투기하고, 이렇게 투기된 음식물쓰레기가 일정기간 방치되면서 발생하는 위생상의 문제를 극복하기 위함이다.

상기 단계 1)에 있어서, 음식물쓰레기 수거장치(1)로 음식물쓰레기를 투기할 때는 음식물쓰레기:물의 비율을 1:3~7의 비율로 맞춰서 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 단계 2)에서 파쇄된 음식물쓰레기를 액상으로 만들고, 또한 그 BOD를 20,000~30,000ppm으로 유지할 수 있도록 하기 위함이다. 이와같이 본 발명에서는 음식물쓰레기를 액상화하여, 보다 용이하게 단계 3)의 유기물 부식화에 의한 폐수의 처리방법으로 처리될 수 있도록 하므로써, 위생적이면서 신속한 음식물쓰레기처리를 가능하게 하기 위한 것이다. 따라서, 매일 일정분량이 발생하는 음식물쓰레기를 효과적으로 처리하기 위해서는 음식물쓰레기의 BOD를 30,000ppm을 넘지 않도록 하여 음식물쓰레기의 부식화에 의한 처리방법에 과부하가 걸리지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 음식물쓰레기의 BOD가 20,000ppm에 미치지 못하도록 물을 첨가하면 중앙저장장치로 이송되는 음식물쓰레기의 양이 과도하게 증가하게되어 음식물쓰레기가 역류하게될 위험이 있으므로 바람직하지 않다.

상기 단계 2)에서 음식물쓰레기의 파쇄는 당업계에서 공지인 음식물쓰레기를 파쇄하기 위한 장치인 파쇄기(2)에 의하여 행해질 수 있다. 여기에서, 음식물쓰레기를 파쇄하기 위한 파쇄기(2)로는 특별한 제한이 없으며, 당업계에 공지된 파쇄기중에서 당업자의 선택에 의하여 결정될 수 있다. 예컨대 일본특허공개공보 평3-110099호에 기재된 스크류식과 한국특허공개 제91-4230호에 기재되어 있는 분쇄식 파쇄기를 들 수 있다.

상기 단계 2)의 파쇄기(2)는 위생적으로 음식물쓰레기를 처리하기 위하여 도 2의 좌측에 도시한 바와 같이 각 가정별로 하나씩 설치하는 것이 바람직하지만, 도 2의 중앙에 도시한 바와 같이 2 이상의 가정에서 하나의 파쇄기를 공유하며 사용할 수도 있다.

상기 단계 1)의 수거장치(1), 상기 단계 2)의 파쇄기(2), 및 중앙저장소(4)와 단계 3)의 유기물처리장치는 이송파이프(7)를 통하여 각각 연결되어 있고, 수거장치(1)와 파쇄기(2)의 사이, 파쇄기(2)와 중앙저장소(4)의 사이에는 1개소 이상의 위치에 역류방지장치(3)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이는 음식물쓰레기 또는 악취가 역류하면서 발생할 수 있는 위생상의 문제를 예방하기 위한 것이다.

상기 단계 3)에서 액상인 음식물쓰레기의 처리는 특허출원 제 2001-4413호의 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 것을 특징으로 한다. 다만, 상기 방법에 있어서 고액분리를 위해 침전조 대신 한외과여막을 사용하는 것이 바람직하다.

특허출원 제 2001-4413호의 등록된 발명은 도 1에 기재된 과정을 통하여 유기성 폐기물을 처리하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 유기물질을 함유한원수(액상 폐기물)를 유량조정조, 계량조, 폭기조, 한외여과막, 분배조 및 오니저 류조를 경유시켜 처리하는 폐수처리방법으로서,

상기 유량조정조에는 교반기를 설치하여, 유입되는 원수와 분배조 및 오니저 류조로부터 반송되는 오니를 교반하여 부식화반응을 활성화시키고,

상기 유량조정조로부터 원수를 펌핑하여 계량조로 유입시킨 상태에서 일정량 을 상기 폭기조로 유입시키고, 잉여량은 유량조정조로 되돌려 보내므로써 상기 폭 기조 전단에의 원수 유입을 일정하게 유지시키고,

상기 폭기조는 미생물혼합액농도가 5,000ppm 이상인 상태에서 운전되며, 폭 기조 내의 후단에서 전단으로 반송장치를 사용하여 원수 유입량의 200~800%를 조내에서 반송시켜, 상기 계량조로부터 유입되는 원수와 혼합, 교반하므로써 탈질을 촉 진시키고,

상기 폭기조로부터의 처리물을 한외여과막으로 고액분리하여, 액체성분인 처리수는 그대로 방류하거나 재활용(세척수 등)하고, 고체성분인 오니는 분배조로 이송시키고,

상기 분배조로부터 일정량의 오니를 유량조정조와 오니저류조로 유입시키고, 남은 양은 폭기조로 드레인시키고,

상기 오니저류조에서 배양된 오니의 일정량은 탈수처리하고, 나머지 양은 상기 유량조정조의 원수 유입지점으로 반송하는 것을 특징으로 하는 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법이다.

유량조정조, 계량조, 폭기조, 한외여과막, 분배조 및 오니저류조를 경과하는 과정에서 음식물쓰레기 속의 유기 물질은 CO₂, N₂ 등으로 기화하고, 남은 유기 물질은 부식물로 변하게 되는데, 이러한 침전 오니속에 함유된 부식물을 액상으로된 음식물쓰레기의 유입 지점인 유량조정조 전단으로 반송하여 유기물과 혼합 교반하므로써, 유기물의 부식화가 달성된다.

본 발명에 있어서, 상기 한외여과막을 통하여 고액분리된 액상 처리수를 0.7~1.5ℓ/day만큼 각 개별 주택에 설치된 수거장치(1)에 투입하면 이송파이프(7) 에 잔류하는 음식물쓰레기로부터 발생하는 악취 또는 상기 이송파이프(7)를 통하여 역류하는 악취 등을 제거할 수 있다. 0.7ℓ/day에 미치지 못하면 악취제거의 효과를 얻는데 바람직하지 않고, 1.5ℓ/day를 초과하여 사용하면 중앙저장장치로 이송되는 음식물쓰레기의 양이 과도하게 증가하게되어 음식물쓰레기가 역류하게될 위험이 있으므로 바람직하지 않다.

본 발명에 의하면 상기와 같이 음식물쓰레기의 수거, 운반 및 처리하는 과정에서 발생하는 악취 및 오염의 문제들을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 방법에 비하여 보다 위생적으로 신속하게 음식물쓰레기를 처리할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 음식물쓰레기를 부식화를 통한 폐수의 처리방법으로 처리하므로써 음식물쓰레기에서 액체성분은 BOD를 30~50ppm으로 낮추어 하천으로 방류해도 될 뿐만 아니라, 액비 등의 용도로 재활용할 수 있다.

또한, 유입 유기물이 거의 전부 분해되어 잉여 슬러지가 발생하지 않아 2차적인 환경오염의 문제를 해결하게 된다.

Claims

1) 각 가정에 설치되어 있고, 파쇄기(2)와 연결된 수거장치(1)에 음식물쓰레기:물의 비율을 1:3~7의 비율로 맞추어 음식물쓰레기 및 물을 투기함으로써, 각 개별 주택에서 발생한 음식물쓰레기를 수거하는 단계;

3) 수집된 액상의 음식물쓰레기를 유기물 처리장치(5)에서 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

삭제

제1항에 있어서, 상기 단계 2)에서 파쇄기를 사용하여 액상화한 음식물쓰레기의 BOD가 20,000~30,000ppm으로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

제1항에 있어서, 상기 단계 2)에서 파쇄기가 각 가정당 하나씩 설치된 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

제1항에 있어서, 상기 단계 2)에서 2 이상의 가정이 하나의 파쇄기를 공유하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

제1항에 있어서, 상기 단계 1)의 수거장치와 상기 단계 2)의 파쇄기는 이송파이프로 연결되고, 이 이송파이프에는 역류방지장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

제1항에 있어서, 상기 단계 2)의 파쇄기와 상기 단계 2)의 중앙 저장소는 이송파이프로 연결되고, 이 이송파이프에는 역류방지장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.

제1항에 있어서, 상기 단계 3)에서 액상의 음식물쓰레기는 다음과 같은 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법을 이용하여 처리하는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법:

액상의 음식물쓰레기를 유량조정조, 계량조, 폭기조, 한외여과막, 분배조 및 오니저류조를 경유시켜 처리하며;

상기 유량조정조에는 교반기를 설치하여, 유입되는 원수와 분배조 및 오니저

류조로부터 반송되는 오니를 교반하여 부식화반응을 활성화시키고;

상기 유량조정조로부터 원수를 펌핑하여 계량조로 유입시킨 상태에서 일정량을 상기 폭기조로 유입시키고, 잉여량은 유량조정조로 되돌려 보내므로써 상기 폭기조 전단에의 원수 유입을 일정하게 유지시키며;

상기 폭기조는 미생물혼합액농도가 5,000ppm 이상인 상태에서 운전되며, 폭기조 내의 후단에서 전단으로 반송장치를 사용하여 원수 유입량의 200~800%를 조내에서 반송시켜, 상기 계량조로부터 유입되는 원수와 혼합, 교반하므로써 탈질을 촉진시키고;

상기 폭기조로부터의 처리물을 한외여과막으로 고액분리한 후, 액체성분인 처리수는 그대로 방류하거나 재활용하고, 고체성분인 오니는 분배조로 이송시키고;

상기 분배조로부터 일정량의 오니를 유량조정조와 오니저류조로 유입시키고, 남은 양은 폭기조로 드레인시키며; 그리고,

상기 오니저류조에서 배양된 오니의 일정량은 탈수처리하고, 나머지 양은 상기 유량조정조의 원수 유입지점으로 반송한다.

제8항에 있어서, 상기 한외여과막을 통하여 고액분리된 액체성분인 처리수를 0.7~1.5ℓ/day만큼 각 개별 주택에 설치된 수거장치(1)에 투입하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택지역의 음식물쓰레기 처리방법.