연구는 음식물 쓰레기를 음식물 소멸기에서 미생물에 의해 발효하여 유기물을 감량화하고, 음식물 발효시 발생되는 가스를 냉각기에서 기체와 수분으로 분리하여 기체는 반응기로 다시 보내고 수분은 응축하여 침지식 MF 중공사 분리막이 장착된 MBR 시스템에 적용하여 처리하는 시스템에 관한 연구이다. (주)바이오하이테크에서 제작한 음식물 소멸기와 수처리 장치에 침지식 MF 중공사 모듈을 설치하여 90일간 H연구소 직원식당에서 발생되는 음식물 쓰레기를 연속 투입하여 처리하였다. 음식물 소멸기 초기 Seeding를 위하여 수분조절제로 미강, 왕겨, 톱밥을 305 kg 투입하였고 음식물은 운전기간동안 1,648 kg투입하였고 응축폐수는 1,600 L 발생되었다. 음식물 소멸기 운전 종료 후 배출된 발효 부산물은 386 kg으로 감량율은 약 80%로 조사되었다. 침지식 MF 중공사 분리막 모듈을 응축폐수의 MBR 시스템에 적용하여 유기물 처리한 결과 제거율은 각각 BOD 99.9%, COD 97.5%, SS 98.6%, T-N 54.6%, T-P 34.7%였으며, 총대장균은 100%가 제거되었다.

This study was conducted to show the odor emission characteristics between the well maintained environment fundamental facility and the poorly maintained environmental facility. It also draws major components of odor emission based on facilities, stages, and suggest the proper way to reduce the level of odor for insufficient facilities. Insufficient facilities" air direct sensory and air dilution value levels are following: foodwaste ＞ livestock ＞ wastewater ＞ night-soil ＞ sewage. For the sewage and waste water facilities, the common characteristic of odor emission on each fundamental facility showed higher air dilution value in depositing reservoir and concentrator. And sulfur and aldehyde compounds came out to be the major odor causing components. In the case of night-soil and livestock facilities, the air dilution value was high in flow equalization tank and liquid erosion tank. And sulfur as well as ammonia component was the major malodorous substance. Foodwaste facility showed higher air dilution value than other facility, which sulfur and acetaldehyde compounds were acting as major malodorous substances.

In this study, waste landfill site was used as a bioreactor landfill for the treatment of anaerobically digested foodwastewater, and a basic study on waste landfill injection of anaerobically digested food wastewater was conducted. To studythe effect of different operating condition on the quality of lysimeter leachate, 3 lysimeters were operated at differentcondition (i.e., Lys 1=no recirculation, Lys 2=leachate recirculation, Lys 3=leachate recirculation after one day aeration),and the results of leachate quality were as followings. pH Level of leachate became similar to the digested food wastewaterafter 63 days of operation(equivalent to the 11.2% of bed volume) and Cl- concentration of leachate was higher than injectedfood wastewater during whole 6 months of operation period. Leachate COD showed stable values after 70 days of operation,and reduction rate of COD concentration after 6 months was 86%, 89, and 90% for Lys 1, Lys 2, and Lys 3, respectively.The reduction rates of TKN concentration were 19, 28, and 65% for Lys 1, Lys 2, and Lys 3. Lys 3 showed the mosteffective TKN reduction. Leachate recirculation after one day aeration resulted effective reduction of cumulative COD andTKN mass, which were 61% and 40% respectively, compared to the no recirculation case.

유기성 폐기물 중 음식물 쓰레기는 생활폐기물 중 가장 많은 양을 차지하고 있다. 환경부 자료에 따르면 2011년 전국의 음식물 쓰레기 발생량은 하루 평균 1만 3671톤에 이르러 생활폐기물 중 점유율이 27.8%에 달한다. 2006년 발효된 런던협약에 따라 음식물 폐수의 해양배출 금지가 2013년부터 본격 시행됨에 따라 음식물 폐기물 처리과정에서 발생하는 폐수의 처리는 현재 전국적인 환경문제로 대두되고 있어 해양배출을 대체할 수 있는 효과적인 육상처리방법에 대한 연구가 필요하다. 매립지를 하나의 “생물학적 반응조” 로 생각하는 “Bioreactor Landfill” 은 매립장 내에 침출수 재순환을 통해 추가적인 수분을 공급하고 생물학적 반응을 촉진시켜 조기안정화 및 침출수 수질 향상 등의 효과를 얻을 수 있어 Bioreactor Landfill을 혐기성 처리된 음식물 폐기물 폐수의 처리 방법으로서 고려할 수 있다. 본 연구는 혐기성 처리된 음식물폐기물 폐수를 실험실 규모의 모의매립조에 운전조건을 달리하여 주입하고(Lys 1 = 재순환 안함, Lys 2 = 침출수 재순환, Lys 3 = 1 day 질산화 후 침출수 재순환), 조건에 따른 침출수 특성을 파악하여 처리효과를 평가하였다. 이를 통해 혐기성 폐액의 폐기물 매립지 내 주입 처리시 발생하는 침출수의 효과적인 처리방법을 제시하고자 하였다. 발생한 침출수는 CODCr, TKN, Cl-, pH 등을 분석하였다. 인공강우(증류수)를 주입한 Lys 4와 혐기성 처리된 음식물 폐기물 폐수를 주입한 Lys 1의 침출수를 비교하면 84 day 운전 후 누적 CODCr 배출량에서 각각 0.24kg, 0.32kg을 나타내어 소화액 주입 시 34.6%의 증가율을 나타내었고 누적 TKN 배출량에서는 각각 0.0013kg, 0.024kg, 누적 염소이온 배출량에서는 각각 0.01 kg, 0.034 kg로 크게 증가하였다. 이는 소화액 자체가 높은 CODCr, TKN, 염소이온 농도를 지니고 있어 모의매립조 주입 시 침출수 내 농도를 증가시킨 것으로 판단된다. 모의매립조 운전조건을 달리한 Lys 1, 2, 3의 침출수를 비교하면 다음과 같다. 159 day 운전 후 누적 CODCr 배출량에서는 Lys 1, 2, 3이 각각 0.344 kg, 0.189 kg, 0.129 kg로 침출수 재순환 없이 운전한 Lys 1보다 재순환을 실시한 Lys 2, 3이 45%, 63% 감소된 배출량을 나타내었다. 누적 TKN 배출량에서는 Lys 1이 0.032kg, Lys 2, 3이 각각 0.023 kg, 0.019 kg으로 침출수 재순환 없이 운전한 Lys 1보다 재순환을 실시한 Lys 2, 3이 27%, 40% 감소된 배출량을 나타내었다. 누적 염소이온 배출량에서는 Lys 1이 0.05kg을 나타내었고, Lys 2와 Lys 3은 각각 0.044 kg, 0.042 kg으로 13%, 16% 감소된 배출량을 나타내었다. Lys 1, 2, 3, 4 침출수 특성을 살펴본 결과 혐기성 처리된 음식물 폐기물 폐수를 폐기물 매립지에 주입하면 침출수 중의 CODCr, TKN, 염소이온 배출량이 농도가 증가하였으나, 하루 동안 침출수를 질산화시킨 후 재순환하는 것이 재순환을 실시하지 않은 경우 보다 CODCr, TKN 배출량이 63%, 40% 감소하여 침출수 관리 측면에서 효과적이었다.

With total four lysimeters, having a decreased reaction rate of municipal solid waste (MSW) through the 1st study, the effects of foodwaste leachate (FWL) injection on the degradation of MSW and FWL were estimated for 533days. Average methane potential of FWL injected in lysimeters investigated through the Biochemical Methane Potential (BMP)test was 368.2 mL-CH4/g-VS. The amounts of methane generated in lysimeters injected simultaneously with FWL and leachate were higher than that of FWL injected each lysimeter. The pH levels of leachate generated in each lysimeter maintained a range of 7.2 ~ 8.1. CODCr concentrations were 1,640 ~ 2,275 mg/L initially, and were rising to 4,640 ~ 5,950 mg/L as increasing FWL injection amount. Whereafter those repeated fluctuation in a range of 2,400 ~ 5,600 mg/ L as methane productions in each lysimeter increase. BOD5/CODCr ratios were kept below 0.1 during the test period. Settlement analysis results of MSW in each lysimeter indicated that the simultaneous injections with FWL and leachate in each lysimeter promoted the degradation of not only FWL itself, but MSW. This became clear when the methane balance in lysimeter under rich-organic condition is established.