KR20040072385A - 유기성폐기물 유래의 유기산 함유 응축수 및 이의 이용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 유기성폐기물을 발효·건조를 통하여 얻어지는 유기산 함유 응축수 및 그 응축수를 하·폐수 처리공정에서 고도처리를 위한 외부 탄소원으로 제공하는 이용방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 응축수는 휘발성 유기산이 고농도로 함유되어 있기 때문에 종래 하·폐수처리 공정에서 고도처리의 외부 탄소원으로 첨가되던 메탄올 등을 대체하여 수처리 비용을 대폭 절감시킬 수 있게 된다.

Description

유기성폐기물 유래의 유기산 함유 응축수 및 이의 이용방법{Concentrative Liquid containing Oranic Acid and Using Method Thereof}

본 발명은 각종 유기성폐기물의 발효·건조를 통하여 얻어지는 유기산 함유 응축수 및 그 응축수를 하·폐수 고도처리 공정에서 외부 탄소원으로 제공하는 이용방법에 관한 것이다.

유기성폐기물은 음식폐기물에서 년간 약 400만톤, 하수슬러지에서 300만톤, 축산분뇨에서 4,300만톤, 합계 약 5,000만톤이 매년 발생하고 있다. 이중 음식폐기물은 전체 생활폐기물 발생량의 25%인 11,434톤/일(2000년 말 기준)에 이르고 있다.

종래 이들 유기성폐기물은 크게 ① 매립 ② 소각 ③ 발효건조처리 등의 방식으로 처리되어 왔다.

매립하는 방식은 지가상승에 따른 매립의 부지를 확보하는데 소요되는 비용의 상승, 매립(예정)지역주민들의 반대 및 매립 후 유기성폐기물이 부패되는 과정에서 발생하는 악취나 지하수 오염 등 환경오염 문제로 인해 점차 그 활용도가 감소하고 있는 추세이다. 특히, 음식폐기물은 2005년 1월 1일부터 폐기물 관리법 시행규칙 제6조 1항 별표 4에 의해 시지역에서 발생하는 음식물류 폐기물은 직매립이 금지되고 소각, 퇴비화, 사료화, 소멸화 처리후에 매립이 가능하다. 소각하는 방식은 소각시설을 건립하는데 드는 비용 및 유지·운영 비용이 막대하게 소요될 뿐 아니라, 높은 수분함량으로 소각시 발열량을 저하시켜 보조연료의 사용량을 증가시키고, 경우에 따라서는 불완전 연소로 인하여 2차오염 물질인 대기오염물질을 배출하여 별도의 정화시설을 갖추어야 하는 등의 단점이 있다.

이와 같이 유기성폐기물의 처리방식에서 발생된 여러 문제점들을 극복하기 위해 최근에 들어, 상기와 같은 유기성폐기물에 대해 소정의 방법 및 장치를 이용하여 발효·건조시키고, 최종 결과물을 가축의 사료나 유기질 퇴비 등으로 재활용함으로써, 유기성폐기물로 인한 환경오염을 억제하고 자원의 재활용도를 높이는 기술들이 다양하게 개발·활용되고 있다.

특히 대한민국특허출원 제10-1999-0017450호(1999년05월14일 출원; "부패성유기물의 고속발효건조장치")에는, 유기성폐기물의 처리과정에서 건조공정과 발효공정에서 요구되는 바람직한 온도를 각각 독립적으로 유지하는 별도의 처리실을 구비하고, 각각의 공정에 맞는 처리실에서 처리공정이 순차적으로 수행될 수 있도록 하여, 유기성폐기물의 효과적인 고속발효, 건조처리가 이루어져 그 처리효율을 극대화시킨 장치가 공개되어 있다. 이 장치에 의하면, 음식폐기물을 처리하는 경우, 종래 1∼3일(사료화 공정) 또는 30∼90일(퇴비화 공정) 소요되었던 여타 발효건조장치에 비해 월등히 빠른 15∼18시간 내에 발효건조처리가 완료되며, 함수량 조절을 위한 톱밥 또는 탈수시설 등 과 염분 조절제 (사료화의 경우)가 필요치 않으며 최종적으로 함수율 10% 미만의 처리물을 얻을 수 있다. 무엇보다 상기 장치의 가장 큰 장점은 사료화나 퇴비화 공정에 비해 음식폐기물 자체의 특성 (예, 신선도, pH, C/N 비 등)이나 공정의 운전조건 (예, pH, 부하량 변동, 계절적 성상변동 등)에 영향을 거의 받지 않고, 주입 음식폐기물의 약 80 ∼ 90%을 효율적으로 감량화 시킬 수 있다. 그러나 상기 장치는 그동안 두 가지 문제점이 단점으로 지적되어 왔는데, 첫째는, 주입 음식폐기물의 약 80∼90%가 응축수로 배출되어 이러한 응축수의 처리문제와 고온으로 운전하기 위한 연료비 문제이다. 연료비 절감 문제는 상기 장치로 음식폐기물을 발효·건조 후 배출되는 최종 부산물이 높은 발열량을 함유하고 있어, 이를 연소 후 열량을 공정에 재활용 하는 방안을 도출하였으며, 이의 연소장치를 특허출원 하였고 (출원번호 : 10-2002-0065708, 출원명 : "부패성 유기물 고체연료 제조방법, 장치 및 그 고체연료의 연소 가열장치", 출원일 : 2002. 10. 26, 출원인 : 삼원바이오 (주), 윤종호), 2003년 6월 양산시에 실용화에 들어갈 계획에 있다. 한편, 다량으로 배출되는 응축수의 효율적인 재활용을 위하여 예산군에 설치된 상기 장치 (처리량 : 20톤/일)로 음식폐기물을 감량한 후 배출되는 응축수의 성상을 분석한 결과, 응축수내 고농도의 유기산이 함유되어 있음을 발견하였다. 이러한 유기산이 고농도로 함유된 응축수는 하·폐수 처리의 고도처리 공정의 외부탄소원으로 재활용 할 수 있다. 따라서, 상기 장치의 두가지 단점을 보완하여 상기 장치로 음식폐기물과 같은 유기성 폐기물을 처리할 때 최종 부산물과 응축수를 모두 재활용하여 오염물질의 무방류 (zero emission)을 달성 할 수 있게 되었다. 본 발명은 상기 장치를 이용한 이러한 응축수의 생산과 이용방법에 관한 것이다.

최근 생활하수 및 산업폐수의 급격한 증가로 질소, 인 성분과 같은 부영양화 원인물질이 상당량 포함되어 수계에 방류됨으로써 조류번식과 적조 현상 등의 많은 문제점이 발생되고 있다. 따라서, 환경부는 2002년부터 특별대책 지역내 하수처리시설과 기타지역의 신규 하수처리시설에 대해, 총 질소, 총 인 방류수 수질기준을 각각 20, 2 mg/L 이하로 대폭 강화하였으며, 기존의 하수처리 시설에도 단계적으로 확대 적용할 계획이다 (물관리종합대책 : 국무총리실 수질개선 기획단 '99. 4)

그러나 국내 하수처리장들은 대부분 표준활성슬러지법에 기초한 2차처리 시설로 유기물 제거에 주안점을 두고 있기 때문에, 기존의 공정으로는 질소와 인을 충분히 제거하기 어려운 실정이다. 국내·외에서 질소-인을 동시에 제거하기 위한여러 가지 생물학적 처리공법(예, A²/O, 5단계 Bardenpho, VIP, UCT, 대우의 DNR, 금호건설의 SBR 등)이 개발된 바 있으나, C/N 비가 낮은 특성이 있는 국내 하·폐수에 적용하기에는 문제가 있다. 즉, C/N 비가 낮기 때문에 탈질공정에서 메탄올 등 외부 탄소원을 첨가해야만 하는데, 이에 따른 운영비용의 증가가 큰 부담으로 작용하고 있다. 다시 말하면, 우리나라의 일부 하수 및 산업폐수의 경우 영양염류 (질소, 인 등)에 비해 유기물의 함량이 낮아 고도처리에 막대한 양의 외부 탄소원이 요구되는 것이다.

한편, 국내 음식폐기물은 생분해도가 큰 유기성폐기물로서 C/N 비가 10∼15 정도로서 재활용이 가능한 유기성 자원으로서의 가치가 높은 것으로 평가되고 있다. 음식폐기물을 적절한 발효공정을 통해 유기산이나 공업용 알코올 등과 같이 부가가치가 높은 유용물질 생산에 활용할 수 있으며, 이렇게 생산된 유기산 등을 하·폐수의 고도처리에 활용한다면 매우 효과적일 것이다.

이와 관련하여, 한국과학재단의 특정기초연구의 결과로 2002.10.25 발간된 "음식폐기물을 이용한 하폐수의 고도처리용 탄소원 개발 및 질소제거 공정개발" 보고서에는 음식폐기물의 산발효로 생산된 유기산을 고도 질소처리 공정에서의 외부 탄소원으로 활용하는 기술이 기재되어 있다. 상기 연구 결과, 음식폐기물을 산발효 후 생성되는 유기산액이 하·폐수처리장의 고도처리에서 외부 탄소원으로 효율적으로 이용될 수 있으며, 기존의 메탄올 등과 같은 외부 탄소원을 대체할 수 있음을밝혀냈다. 음식폐기물을 고속발효건조장치로 발효·건조 후 생산되는 응축수내의 유기산의 농도를 측정해 본 결과, 총 유기산 농도가 상기 보고서의 산발효액내의 유기산 농도와 비슷하게 나타나, 이러한 응축수를 하·폐수처리장의 고도처리에 외부 탄소원으로 효과적으로 재활용 될 수 있음을 알 수 있었다.

본 발명은, 음식폐기물 등의 유기성 폐기물을 상기 장치로 발효·건조과정을 통해 대량으로 신속하고 효율적으로 처리하는 과정에서 다량으로 발생되어 그동안 처리에 어려움을 겪어왔던 응축수를 자원으로 재활용하고자 개발되었다.

본 발명의 주목적은 이러한 유기산이 고농도로 함유된 응축수를 하·폐수처리공정의 고도처리를 위한 외부 탄소원으로 재활용함으로써 기존의 메탄올 등의 외부 탄소원을 대체하여 수처리 비용을 절감함과 아울러 기존의 응축수 처리의 문제점을 해결하여 이에 소모되는 비용을 없애고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 국내의 대표적인 오염물질인 음식폐기물 등의 유기성 폐기물과 질소, 인 등의 영양염류를 경제적이고 효율적으로 동시에 제거하여 국내 환경오염 문제를 경감하는데 기여하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 유기산 함유 응축수를 획득하는 공정의 개략도.

도 2는 본 발명에 의한 유기산 함유 응축수를 획득하는 또 다른 공정의 개략도.

도 3은 본 발명에 의한 응축수를 탈질을 위한 고도처리에 이용하는 공정의 개략도.

도 4는 본 발명에 의한 응축수를 탈질-탈인을 위한 고도처리에 이용하는 공정의 개략도.

(1) 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기성폐기물을 소정의 온도에서 교반·혼합하면서 발효·건조시키는 과정에서 발생하는 고온 다습한 공기를 냉각·응축하여 획득되는 유기산 함유 응축수에 관한 것이다.

본 발명자들은 음식폐기물, 하수슬러지, 축산폐기물 또는 농·축·수산 가공부산물 등과 같은 함수율이 높고 부패하기 쉬운 유기성폐기물을 발효·건조시키면서 감량화 할 때 발생되는 고온 다습한 공기속에 휘발성 유기산이 고농도로 함유되어 있다는 사실을 발견하였다. 이에 본 발명은 유기성 폐기물을 상기 장치로 발효·건조 시켜 생성되는 고온 다습한 공기를 냉각·응축함으로써 고농도의 유기산이 함유된 응축수를 제공하는 것이다. 또한, 이러한 응축수를 하·폐수처리공정에서 고도처리를 위한 외부 탄소원으로 재활용하는 것이다.

본 발명에서 상기 발효·건조시키는 과정은 단일 공정으로 이루어질 수 있다(도 1 참조). 이 경우, 발효·건조를 위한 장치는, 일정공간을 갖추고 가열수단과 교반·혼합 수단이 장착되어 있는 하나의 처리장치로서, 처리장치 내부로 처리대상의 유기성 폐기물을 투입한 후, 교반·혼합 수단으로 유기성폐기물을 혼합하면서, 가열수단으로서 처리장치의 내부온도를 소정 온도 (통상 60∼80℃)로 상승시켜 유기성폐기물을 발효·건조처리하는 동시에, 폐기물이 함유하고 있는 수분을 증발시켜 감량처리하는 과정을 수행하게 된다. 이때, 상기 처리장치에는 배기수단 및 응축수단이 연속적으로 설치되어 있어, 처리과정에서 발생하는 고온 다습한 공기로부터 유기산이 고농도로 함유된 응축수를 얻게 되는 것이다.

그러나, 본 발명에서 상기 발효·건조시키는 과정은 발효보다 건조가 주로이루어지는 상대적으로 고온의 건조처리과정과, 건조보다 발효가 주로 이루어지는 상대적으로 저온의 발효처리 과정으로 구분될 수 있다. 이 경우, 발효·건조를 위한 장치는 물리적으로 하나의 처리장치일 수도 있고, 둘 이상의 처리장치일 수도 있다. 물론 각각의 처리장치에는 일정공간을 갖추고 가열수단, 교반·혼합수단, 배기수단 및 응축수단이 장착되어야 한다.

발효·건조를 위한 장치가 물리적으로 하나의 처리장치인 경우(도 1 참조)에는 시간에 따라 처리방법을 달리 하여야 한다. 즉, 투입된 유기성폐기물의 발효를 위해 수분이 다량 함유된 상태의 유기성 폐기물로부터 적정선까지 수분을 탈취하는 건조처리 공정이 선행되어야 하므로, 하나의 처리장치 내에 가열수단으로 고온 (대략 100℃이상)으로 유지시켜, 어느 정도 수분을 제거하는 1차 건조처리를 하게 된다. 이어서 내부온도를 적당한 온도(대략 60℃ 이하)로 유지하여 발효처리가 이루어지도록 하여야 한다.

발효·건조를 위한 장치가 물리적으로 둘 이상의 처리장치인 경우(도 2 참조)에는, 일부 처리장치에서는 주로 건조공정이 이루어지도록, 나머지 처리장치에서는 주로 발효공정이 이루어지도록 운영하게 된다.

발효·건조장치의 개수에 관계없이, 각각의 처리장치에는 배기수단 및 응축수단이 연속적으로 설치되어 있어 처리과정에서 발생하는 고온 다습한 공기로부터 유기산이 고농도로 함유된 응축수를 얻게 된다. 즉, 1시간의 예열처리, 주로 건조가 이루어지는 고온(100℃)의 처리장치 및 주로 발효가 이루어지는 저온(60℃)의 처리장치에서 각각 9시간 및 8시간 음식폐기물을 처리하면서 획득된 응축수에는 약5,000 ∼12,000 ㎎/ℓ as COD 의 유기산이 함유되어 있는 것으로 밝혀졌다 (상세한 농도는 하기 실시 예 참조).

음식폐기물, 하수슬러지, 축산폐기물 또는 농·축·수산 가공 부산물 등의 유기성폐기물의 함수율은 보통 85% 이상인 것으로 측정되며, 본 발명에 의해 응축수를 얻는 과정에서 최종 부산물의 함수율은 10% 미만인 것으로 확인된다. 따라서, 본 발명에 의해 최초 유기성 폐기물의 80% (중량대비) 이상의 응축수가 얻어진다. 예컨데, 본 발명이 제시하는 처리방법을 따르는 처리장치가 하루 10톤의 음식폐기물을 처리하는 경우, 응축수는 하루 8톤 이상 얻어지는 것이다.

응축수의 양이 많아 저장과 운반에 시간과 비용이 과다하게 발생할 수가 있다. 따라서, 필요하다면 상기 응축수를 통상의 분별증류법, 분리막법, 액-액 추출법 또는 침전분리법 등과 같은 액체-액체 분리법을 적용하여 유기산을 부분적으로 선별·농축시키는 것도 가능할 것이다.

(2) 또한 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유기산이 고농도로 함유된 응축수를 고도처리를 목적으로 하는 혐기조 또는 무산소조 또는 양쪽 모두에 적정량 주입하여 외부 탄소원으로 이용하는 이용방법에 관한 것이다.

하·폐수의 생물학적 고도처리 공정 운영에 있어서, 질소 및/또는 인의 제거를 위해서는 외부 탄소원의 첨가가 필요하다는 사실은 널리 알려져 있다. 종래 외부 탄소원으로는 주로 고가의 메탄올을 사용하는 것이 일반적이었다. 이때, 메탄올 등의 외부 탄소원은 탈질시스템의 경우 무산소조에(도 3 참조), 탈질-탈인시스템의 경우 혐기조 및/또는 무산소조에(도 4 참조) 주입하여 하수를 고도처리하게 됨은 주지의 사실이다.

고가의 메탄올을 대체하기 위하여 음식폐기물 산발효액을 탈질을 위한 고도처리용 반응조에 첨가하는 방법이 연구되어져 왔다. 예를 들면, 음식물쓰레기를 이용한 하수처리시설의 효율 제고방안"(이응택 외 1인, 대한환경공학회 '99춘계학술대회 논문초록집, 1999) 및 전술한 한국과학재단의 특정기초연구의 결과 보고서에 따르면, 음식폐기물을 산발효 처리한 발효액을 종래 메탄올 대신 외부 탄소원으로 하수고도 처리시설에 주입하여 생물학적으로 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있음이 기재되어 있다. 한국과학재단의 특정기초연구의 결과로 2002.10.25 발간된 "음식폐기물을 이용한 하·폐수의 고도처리용 탄소원 개발 및 질소제거 공정개발" 보고서의 실제 실험결과, 생산된 음식폐기물 산발효액의 특성과 이를 활용한 고도처리시 외부 탄소원으로의 활용성을, 본 발명의 응축수의 특성과 활용성을 비교해 보면 다음과 같다.

비교 예 : 음식폐기물 산발효액의 특성 및 활용

대학식당에서 매주 중력 탈수된 음식폐기물을 분쇄 후 유효부피 63L 인 산발효조에 주입하여 유기물 부하 10g VS/ℓ/day, 희석율 0.33/day (HRT≒3day), 희석수의 알칼리도 3,000 mg/L as CaCO₃, 온도 35℃, pH 4.5 의 운전조건에서 산발효 시킨 산발효액의 성상은 표 1과 같다.

상기의 성상을 가진 음식폐기물 산발효액을 하루 20L를 처리하는 실험실 규모 반응조에서 C/N비가 각각 2.2와 4.3으로 각각 유지된 하수를 주입하여 HRT (수리학적 체류시간) 8 시간, SRT (고형물 체류시간) 15일에서 운전한 결과, TCOD_cr제거율은 각각 88, 92%, T-N 제거율은 각각 70, 72%, T-P 제거율은 각각 63, 67%로 안정적인 처리효율을 보여 음식폐기물의 산발효액을 고도처리용 외부 탄소원으로 이용하는 것이 가능하다는 결과를 도출하였다 (전기 보고서 65, 70면).

실시예 : 본 발명에 의한 응축수의 특성 및 활용

본 발명에 의한 응축수는 대한민국 특허출원 제10-1999-0017450호 ("부패성 유기물의 고속발효건조장치")에 공개된 장치가 설치된 충청남도 예산군에서 발생하는 음식폐기물을 20톤/일 처리 하는 공정에서 응축수를 획득하고 그 응축수의 특성을 계절별로 분석하였다. 상기 장치는 예열처리 1시간, 주로 건조가 이루어지는 고온 (100℃)의 처리장치에서 9시간 및 주로 발효가 이루어지는 중온 (60℃)의 처리장치에서 8시간 처리할 때 각 처리단계별 생산되는 응축수를 혼합한 후 성상을 측정하였다. 응축수는 일일 20톤의 음식폐기물을 처리할 때 평균 17톤이 발생하였다. 응축수의 성상은 표 2에 나타내었다.

본 발명의 응축수의 특성을 상기 보고서의 음식폐기물을 산발효 처리한 발효액의 특성과 비교해 보면, 음식폐기물 산발효액의 경우, 휘발성 유기산 (VFAs) 이외에 산발효 미생물에 의해 분해되기 어려운 고분자 형태로 존재하는 유기물이 많이 존재하여 고도처리 공정에서 이용되지 않고 배출되어, 유출수의 유기물 농도를 높이는 단점과 부유물질 농도가 높아 펌프로 이송시 막힘 현상인 관찰되었다 (전기보고서 73면). 그러나 본 발명의 응축수의 경우, 총 유기산 농도는 음식폐기물 산발효액과 비슷하나 부유물질이 거의 없어 고도처리 공정에 적용할 경우 보다 우수한 질소 및 인의 제거 효율을 기대할 수 있을 뿐만 아니라, 대부분 유기산 형태로 존재하는 유기물이 공정에 모두 이용되어 유출수 중의 유기물 농도를 낮게 유지할 수 있으며 펌프의 막힘 현상도 방지할 수 있다. 한편, pH의 경우, 산발효 공정에서 산발효 미생물의 최적 운전 pH를 맞추기 위해 인위적으로 pH를 조절하는 산발효액보다 응축수의 pH 값이 낮게 나타났다. 그러나, 실제 본 발명의 응축수가 하·폐수처리장의 고도처리를 위한 외부 탄소원으로 주입될 때, 기존의 2차 처리된 하수와 수십배로 희석됨을 감안할 때, 이러한 응축수의 낮은 pH 값은 고도처리 공정에 별 영향을 끼치지 않을 것으로 판단된다. 산발효액이나 응축수 내의 유기산을 선택적으로 분리하여 탈질용 탄소원으로 공급할 경우, 외부 탄소원으로서 그 효과는 더욱 좋을 것으로 기대되는데, 이때 이러한 유기산을 선택적으로 분리하고자 할 때 부유물질이 많이 함유된 산발효액 보다 본 발명의 응축수가 보다 효과적일 것으로 판단된다.

따라서, 종합적으로 평가해 볼 때, 본 발명의 응축수는 음식폐기물의 산발액 보다 효율적으로 하·폐수처리공정에서 고도처리를 위한 외부 탄소원으로 재활용 될 수 있음을 판단할 수 있다.

한편, 본 발명의 유기산이 다량 함유된 응축수를 생산하는 고속발효건조장치 공정과 산발효액을 생산하는 산발효 공정을 비교해 보면, 실제 산발효 공정은 최소한 5일 이상의 산발효 기간이 필요한데 비해, 고속발효건조장치는 18시간내에 발효, 건조를 통해 응축수가 배출되므로, 본 발명의 응축수와 동일한 양의 산발효액을 생산하기 위해서 산발효조 용량이 고속발효건조장치 보다 약 6배 정도 커야한다. 또한, 음식폐기물의 산발효 경우, 보통 산발효의 적정 고형물 함량 (예, TS 4∼6 %)을 맞추기 위해 음식폐기물을 물과 1:5 정도로 혼합한다. 따라서, 이러한 것을 모두 감안할 때 산발효조의 용량은 고속발효건조장치보다 이론적으로 약 10배 이상 커야한다. 또한, 산발효 공정은 산발효액을 효과적으로 생산하기 위하여 산발효 미생물 성장의 최적조건을 유지시켜야 하는데, 예컨데 pH의 경우, 공정의 최적 pH인 5.4∼5.8을 맞추기 위해 알칼리도를 함유한 희석수 (예, 3,000∼6,000 mg/ℓ as CaCO₃)를 공정에 공급하거나 NaOH나 NaHCO₃같은 알칼리제를 산발효 공정에 주입하여 항상 적정 pH를 유지시켜야 한다. 게다가, 산발효 공정은 음식폐기물의 부하량 변동이나 계절적 변화에 따른 성상변화 등에 민감하다. 그러나 고속발효건조장치는 고형물 함량이나 pH 조절이 인위적으로 필요하지 않으며, 부하량 변동이나 성상변동이 공정의 효율에 거의 영향을 미치지 않는다. 따라서, 기존의 산발효 공정보다 공정의 안정성이 뛰어나다. 한편, 고속발효건조장치는 공정의 특성상 일반적으로 중온에서 운전되는 (약 35℃) 산발효 공정보다 연료비가 많이 들지만, 음식폐기물의 주입여부와 관계없이 항상 공정의 최적온도를 유지시켜야 하는 산발효 공정과 달리, 음식폐기물의 주입이 없는 경우 공정의 운전을 중단하고, 주입이 시작될 때 공정을 다시 운전할 수 있어 연료비의 절감을 꾀할 수 있고, 발효·건조 후 고발열량을 함유한 최종 부산물의 연소를 통해 열량을 공정에 재이용하는 방법이 실용화 단계에 들어 이러한 연료비의 문제를 어느 정도 극복할 수 있을 것으로 판단된다. 결론적으로, 음식폐기물 등과 같은 유기성 폐기물을 고속발효건조하여 감량화 시키고, 발생되는 유기산을 고농도로 함유한 응축수를 하·폐수처리의 고도처리 공정에서 외부 탄소원으로 재활용하고자 하는 본 발명은 경쟁력을 갖춘 뛰어난 공정으로 평가된다.

본 발명에 의하면 다량의 음식폐기물 등의 유기성폐기물을 신속, 간편하게 처리함과 동시에 유기산을 고농도로 함유하는 응축수를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 응축수로부터 특정의 유기산을 선별·분리하여 공업용 유기산을 효과적으로 생산할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의한 응축수는 유기산이 고농도로 함유되어 있기 때문에 종래 하수고도처리 공정에 첨가되던 메탄올 등을 대체하여 수처리 비용을 대폭 절감시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 유기성폐기물을 소정의 온도에서 교반·혼합하면서 발효·건조시키는 과정에서 발생하는 고온 다습한 공기를 냉각·응축하여 획득되는 것을 특징으로 하는 유기산함유 응축수.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고온 다습한 공기를 냉각·응축한 다음 분별증류법, 분리막법, 액-액 추출법 또는 침전분리법 등에 의해 유기산이 부분적으로 선별·농축된 것을 특징으로 하는 유기산 함유 응축수.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 발효·건조시키는 과정은 발효보다 건조가 주로 이루어지는 상대적으로 고온의 건조처리과정과, 건조보다 발효가 주로 이루어지는 상대적으로 저온의 발효처리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산 함유 응축수.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 유기성폐기물은 음식폐기물, 하수슬러지, 축산폐기물 또는 농·축·수산가공부산물인 것을 특징으로 하는 유기산 함유 응축수.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 유기산 함유 응축수를 고도처리를 목적으로 하는 하·폐수처리공정에서 혐기조 및/또는 무산소조에 주입하여 외부 탄소원으로 이용하는 이용방법.