현재 우리나라의 음식물쓰레기 발생량은 약 1만 1천 4백 톤/일(2000년도 기준)이며 처리방법은 상당분분을 매립과 소각에 의존하고 있고 발생량의 약 45%만이 재활용되고 있는 실정이다. 그러나 음식물 쓰레기 자체의 특성으로 인하여 매립장에서 침출수 발생이나 2차 오염을 발생시켜 처리에 많은 어려움을 주고 있기 때문에 2005년부터는 음식물쓰레기의 직매립을 금지할 계획이며 각 지자체에서는 유기성폐기물인 음식물쓰레기를 재활용하는 처리방식과 기술에 많은 관심을 가지고 있으며 일부 지자체에서는 퇴비화, 사료화 및 메탄발효를 실시하여 자원화를 실시하고 있다. 우리나라에서 음식물쓰레기의 자원화를 위한 수거형태를 보면, 아파트 등 공동주택 지역은 집단 수거통을 설치하여 음식물을 수거하고 있고 단독주택 지역은 음식물쓰레기 전용 종량제봉투를 사용하고 있으나 여러 가지 문제점들이 많이 발생하고 있다. 생활쓰레기 종량제봉투를 비롯한 음식물쓰레기 전용 종량제 봉투는 ...
현재 우리나라의 음식물쓰레기 발생량은 약 1만 1천 4백 톤/일(2000년도 기준)이며 처리방법은 상당분분을 매립과 소각에 의존하고 있고 발생량의 약 45%만이 재활용되고 있는 실정이다. 그러나 음식물 쓰레기 자체의 특성으로 인하여 매립장에서 침출수 발생이나 2차 오염을 발생시켜 처리에 많은 어려움을 주고 있기 때문에 2005년부터는 음식물쓰레기의 직매립을 금지할 계획이며 각 지자체에서는 유기성폐기물인 음식물쓰레기를 재활용하는 처리방식과 기술에 많은 관심을 가지고 있으며 일부 지자체에서는 퇴비화, 사료화 및 메탄발효를 실시하여 자원화를 실시하고 있다. 우리나라에서 음식물쓰레기의 자원화를 위한 수거형태를 보면, 아파트 등 공동주택 지역은 집단 수거통을 설치하여 음식물을 수거하고 있고 단독주택 지역은 음식물쓰레기 전용 종량제봉투를 사용하고 있으나 여러 가지 문제점들이 많이 발생하고 있다. 생활쓰레기 종량제봉투를 비롯한 음식물쓰레기 전용 종량제 봉투는 폴리에틸렌(PE)계열의 비분해성 플라스틱으로 만들어져 있으며 단지 서울시 중구를 비롯하여 몇몇 자치단체만이 생분해성 플라스틱으로 만들어진 음식물쓰레기 전용 종량제봉투를 사용하여 수거하고 있고 대부분은 비분해성 플라스틱 쓰레기봉투에 음식물쓰레기를 담아 재활용장소로 보내어지며, 그 봉투는 자원화 되기 전 음식물쓰레기와 분리된 후 매립지나 소각장으로 보내어진다. 이러한 폐비닐은 매립지의 이용기간을 단축시키고 지반 안정화를 저해한다. 또한 퇴비화장치나 메탄 발효시설에서도 난분해성 쓰레기봉투는 분해가 되지 않고 미생물의 활성에 영향을 끼치며 반드시 선별작업을 해야 하는 어려움과 선별에 필요한 부대시설을 설치하기 때문에 경제적으로도 비효율적이다. 이러한 문제를 해결하고 음식물쓰레기처리의 바람직한 방향을 지향하기 위해서 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투의 사용이 고려되어지고 있다. 본 연구에서는 음식물쓰레기 자원화 방안으로 퇴비화와 메탄 발효(혐기성소화)를 고려하여, 음식물 쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투를 함께 투입하여 퇴비화와 메탄발효를 시켰을 매, 그 과정에서 생분해성 플라스틱의 실제적인 분해 유무와 생분해성 플라스틱이 미생물의 활성이나 음식물쓰레기 분해반응에 미치는 영향을 연구하였다. 생분해성 확증시험으로는 생분해성 플라스틱 필름을 제조하는 플라스틱 칩을 100mesh이하로 파쇄하여 퇴비화를 통한 생분해능에 관한 연구를 하였다. 본 연구에서는 30% 생분해성 물질 함유 생붕괴성 종량제 봉투(이하 생붕괴성 플라스틱이라 함) 6종류, 전분계 및 지방족 폴리에스터계 100% 생분해성 플라스틱(이하 완전생분해성 플라스틱이라 함) 4종류, 대조 실험을 위해 현재 지자체에서 사용 중인 고밀도 폴리에틸렌 플라스틱(HDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌 플라스틱(LLDPE)이 시료로 사용되었다. 1) 퇴비화 퇴비화반응에서는 35일 동안 온도가 약 65∼75℃로 유지되었고, 함수율은 반응이 진행됨에 따라 38∼45%로 점차 감소하였으며, VS 역시 약 95%에서 80%로 15%정도 감소하였다. 염분농도(Cl)는 0.08%에서 0.12%로 증가하였고 전기전도도(EC)는 또한 175mS/m에서 240mS/m으로 증가하였다. 암모니아농도와 CO_(2) 농도는 반응이 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 위의 퇴비화반응에 관한 이화학적결과에서 고려해 볼 때 퇴비화는 양호한 조건에서 진행되었음을 알 수가 있었다. 생붕괴성 플라스틱의 경우, 6개의 제품 중 4개의 제품이 15-25%의 무게감량 율을 보였으며 HDPE계열이 LLDPE계열보다 더 큰 감량율을 보였다. 물리적 특성에서도 난 분해성 플라스틱과 비교하여 생붕괴성 플라스틱이 신장율과 인장강도에서 더 감소하였다. 신장율의 경우, 가로방향(TD)에서 약 50∼150%, 세로방향(MD)에서 150∼200%의 감소를 보였고 인장강도의 경우, 가로방향에서 50∼100㎏f/㎠, 세로방향에서 150∼200㎏f/㎠의 감소를 보였으며 LLDPE계열이 HDPE계열보다 더 큰 감소를 보였는데, 이는 PE의 구조 때문이며 산화에 의한 영향이 HDPE에 비해 상대적으로 더 크기 때문이라고 사료된다. 완전생분해성 플라스틱은 짧은 시간에 분해가 일어나기 때문에 8일 동안만 퇴비화 반응을 시켰으며 8일 동안 충분한 분해가 이루어 졌다. 4개의 완전 생분해성 플라스틱 중 100% Aro/Alic 플라스틱을 제외한 3종류의 완전생분해성 플라스틱이 육안에 의한 관찰로도 우수한 분해성을 보였고, 무게감량이나 물리적 특성을 실험하지 못할 정도로 분해 됐으며, 전자 현미경에 의한 표면 관찰결과에서도 미생물에 의한 분해 흔적이 뚜렷하게 나타났다. 그러나 방향족/지방족 폴리에스터계 플라스틱은 미생물에 의한 분해는 보이지 않았다. 2) 혐기성 소화 생붕괴성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 6%, 고온은 최대 10%밖에 감소되지 않았다. 신장율은 중온소화에서 최대 150%, 고온 소화에서 최대 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온소화에서 최대 180㎏f/㎠, 고온소화에서 최대 200㎏f/㎠ 까지 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 큰 무게감소를 보였다. 물리적 특성인 신장율과 인장강도의 감소에서는 미생물에 의한 감소보다는 열에 의한 산화나 가수분해 같은 외부의 물리적 요인에 의하여 감소가 컸다. 그래서 HDPE계열보다는 LLDPE계열의 플라스틱이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인장강도에서 많은 감소를 보였다. 완전생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소를 보였다. 신장율은 중온에서 최대 230%, 고온에서 최대 440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온소화가 약 380㎏f/㎠, 고온 소화가 400㎏f/㎠ 정도 감소하였다. 완전생분해성 플라스틱 역시 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 많은 무게감소를 보였다. 전분계 플라스틱의 경우 유관상의 변화는 없었지만 전자현미경관찰에서 가장 뚜렷한 미생물분해 흔적을 보였으나 나머지 3종류의 완전 생분해성 플라스틱은 미생물에 의한 분해보다는 물리적 요인에 의한 분해가 더 크게 나타났으며 방향족/지방족 폴리에스테르의 경우 외형상의 변화는 보였지만 퇴비화의 결과와 같이 미생물에 의한 생분해 흔적은 나타나지 않았다. 3) 플라스틱파우더의 생분해 결과 CO_(2) 농도를 고려할 때 완전 생분해성 플라스틱 중 100% Starch/PCL은 다른 플라스틱과 달리 약 13%까지 증가를 보였고, 미생물제재의 반응이 끝난 후에도 144시간까지 지속적으로 분해를 보였으며 100% AP-Copolymer과 100% Aro/Alic은 반응 초기 분해 형태가 100%Starch/PCL과 유사한 형태를 보였으나 72시간 이후에는 반응이 지속되지 않았다. 온도곡선 또한 CO_(2)농도곡선과 비슷한 경향을 보이고 있으며 100%Starch/PCL만이 144시간까지 비교적 높은 온도를 유지하였다. 또한 1차 교반을 한 후 2차 반응에서도 CO_(2)농도와 온도곡선을 고려해 볼 때 100%Starch/PCL만이 분해 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 완전 생분해성 플라스틱은 정도의 차이는 있지만 생분해가 이루어지는 것으로 사료되며 천연합성계인 완전생분해성 Starch/PCL이 두 화학합성계 생분해성 플라스틱인 100%-Aliphatic과 100%-Aro/Alic보다 높은 분해결과를 보였다. 두 화학합성계 생분해성 플라스틱인 100%-Aliphatic과 100%-Aro/Alic의 경우 생분해를 위해서는 50℃이상의 높은 온도가 요구되는 것으로 사료되며 가수 분해나 산화 등의 물리적 반응이 많은 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 생분해성물질 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우, 반응시작 후 12시간까지 미생물 제재의 분해로 인하여 12%까지 높은 CO_(2) 농도를 보이지만 12시간 이후부터는 CO_(2)농도가 급속히 감소하는 경향을 보였으며 완전 생분해성 플라스틱처럼 미생물제재 분해 이후 재반응 결과도 보이지 않았다. 또한 CO_(2) 농도곡선은 난분해성 플라스틱의 CO_(2) 농도곡선과 비슷한 경향을 나타냈으며 온도곡선 또한 CO_(2) 농도곡선과 비슷한 경향을 보였다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 생분해성 물질 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우 짧은 시간에 미생물에 의한 생분해는 일어나지 않는 것으로 사료된다. 상기의 결과를 고려해 볼 때, 단순히 분해 측면에서는 완전 생분해성 플라스틱 4종류 모두 음식물쓰레기 전용 봉투로 사용이 가능하나 생분해적인 관점에서는 100%Aro/Alic 플라스틱의 경우 작은 입자상태로 토양에 잔존할 가능성이 있기 때문에 음식물쓰레기 전용봉투로의 사용은 부적합할 것으로 사료되며 플라스틱의 잔존성과 분해지동을 더 연구한 후에 사용여부를 결정해야할 것으로 사료된다. 생분해성 플라스틱 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우 6종류 모두 미생물에 의한 생분해가 일어나기는 하지만 그 양이 너무 작고 오랜 시간이 소요되며 혐기성소화에서는 폐플라스틱을 재 선별해야 함으로 음식물 쓰레기전용봉투로서의 사용은 부적합할 것으로 사료되며 반응시간이 긴 매립장용 쓰레기 전용봉투로서의 용도는 고려될 만 하다. 생산비가 고가인 완전생분해성 플라스틱은 생산단가를 낮춰 사용자로 하여금 경제적 부담을 줄일 수 있도록 노력해야 하며 계속적인 기술개발을 통하여 플라스틱의 품질개선에도 힘써야 할 것이다.
현재 우리나라의 음식물쓰레기 발생량은 약 1만 1천 4백 톤/일(2000년도 기준)이며 처리방법은 상당분분을 매립과 소각에 의존하고 있고 발생량의 약 45%만이 재활용되고 있는 실정이다. 그러나 음식물 쓰레기 자체의 특성으로 인하여 매립장에서 침출수 발생이나 2차 오염을 발생시켜 처리에 많은 어려움을 주고 있기 때문에 2005년부터는 음식물쓰레기의 직매립을 금지할 계획이며 각 지자체에서는 유기성폐기물인 음식물쓰레기를 재활용하는 처리방식과 기술에 많은 관심을 가지고 있으며 일부 지자체에서는 퇴비화, 사료화 및 메탄발효를 실시하여 자원화를 실시하고 있다. 우리나라에서 음식물쓰레기의 자원화를 위한 수거형태를 보면, 아파트 등 공동주택 지역은 집단 수거통을 설치하여 음식물을 수거하고 있고 단독주택 지역은 음식물쓰레기 전용 종량제봉투를 사용하고 있으나 여러 가지 문제점들이 많이 발생하고 있다. 생활쓰레기 종량제봉투를 비롯한 음식물쓰레기 전용 종량제 봉투는 폴리에틸렌(PE)계열의 비분해성 플라스틱으로 만들어져 있으며 단지 서울시 중구를 비롯하여 몇몇 자치단체만이 생분해성 플라스틱으로 만들어진 음식물쓰레기 전용 종량제봉투를 사용하여 수거하고 있고 대부분은 비분해성 플라스틱 쓰레기봉투에 음식물쓰레기를 담아 재활용장소로 보내어지며, 그 봉투는 자원화 되기 전 음식물쓰레기와 분리된 후 매립지나 소각장으로 보내어진다. 이러한 폐비닐은 매립지의 이용기간을 단축시키고 지반 안정화를 저해한다. 또한 퇴비화장치나 메탄 발효시설에서도 난분해성 쓰레기봉투는 분해가 되지 않고 미생물의 활성에 영향을 끼치며 반드시 선별작업을 해야 하는 어려움과 선별에 필요한 부대시설을 설치하기 때문에 경제적으로도 비효율적이다. 이러한 문제를 해결하고 음식물쓰레기처리의 바람직한 방향을 지향하기 위해서 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투의 사용이 고려되어지고 있다. 본 연구에서는 음식물쓰레기 자원화 방안으로 퇴비화와 메탄 발효(혐기성소화)를 고려하여, 음식물 쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투를 함께 투입하여 퇴비화와 메탄발효를 시켰을 매, 그 과정에서 생분해성 플라스틱의 실제적인 분해 유무와 생분해성 플라스틱이 미생물의 활성이나 음식물쓰레기 분해반응에 미치는 영향을 연구하였다. 생분해성 확증시험으로는 생분해성 플라스틱 필름을 제조하는 플라스틱 칩을 100mesh이하로 파쇄하여 퇴비화를 통한 생분해능에 관한 연구를 하였다. 본 연구에서는 30% 생분해성 물질 함유 생붕괴성 종량제 봉투(이하 생붕괴성 플라스틱이라 함) 6종류, 전분계 및 지방족 폴리에스터계 100% 생분해성 플라스틱(이하 완전생분해성 플라스틱이라 함) 4종류, 대조 실험을 위해 현재 지자체에서 사용 중인 고밀도 폴리에틸렌 플라스틱(HDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌 플라스틱(LLDPE)이 시료로 사용되었다. 1) 퇴비화 퇴비화반응에서는 35일 동안 온도가 약 65∼75℃로 유지되었고, 함수율은 반응이 진행됨에 따라 38∼45%로 점차 감소하였으며, VS 역시 약 95%에서 80%로 15%정도 감소하였다. 염분농도(Cl)는 0.08%에서 0.12%로 증가하였고 전기전도도(EC)는 또한 175mS/m에서 240mS/m으로 증가하였다. 암모니아농도와 CO_(2) 농도는 반응이 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 위의 퇴비화반응에 관한 이화학적결과에서 고려해 볼 때 퇴비화는 양호한 조건에서 진행되었음을 알 수가 있었다. 생붕괴성 플라스틱의 경우, 6개의 제품 중 4개의 제품이 15-25%의 무게감량 율을 보였으며 HDPE계열이 LLDPE계열보다 더 큰 감량율을 보였다. 물리적 특성에서도 난 분해성 플라스틱과 비교하여 생붕괴성 플라스틱이 신장율과 인장강도에서 더 감소하였다. 신장율의 경우, 가로방향(TD)에서 약 50∼150%, 세로방향(MD)에서 150∼200%의 감소를 보였고 인장강도의 경우, 가로방향에서 50∼100㎏f/㎠, 세로방향에서 150∼200㎏f/㎠의 감소를 보였으며 LLDPE계열이 HDPE계열보다 더 큰 감소를 보였는데, 이는 PE의 구조 때문이며 산화에 의한 영향이 HDPE에 비해 상대적으로 더 크기 때문이라고 사료된다. 완전생분해성 플라스틱은 짧은 시간에 분해가 일어나기 때문에 8일 동안만 퇴비화 반응을 시켰으며 8일 동안 충분한 분해가 이루어 졌다. 4개의 완전 생분해성 플라스틱 중 100% Aro/Alic 플라스틱을 제외한 3종류의 완전생분해성 플라스틱이 육안에 의한 관찰로도 우수한 분해성을 보였고, 무게감량이나 물리적 특성을 실험하지 못할 정도로 분해 됐으며, 전자 현미경에 의한 표면 관찰결과에서도 미생물에 의한 분해 흔적이 뚜렷하게 나타났다. 그러나 방향족/지방족 폴리에스터계 플라스틱은 미생물에 의한 분해는 보이지 않았다. 2) 혐기성 소화 생붕괴성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 6%, 고온은 최대 10%밖에 감소되지 않았다. 신장율은 중온소화에서 최대 150%, 고온 소화에서 최대 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온소화에서 최대 180㎏f/㎠, 고온소화에서 최대 200㎏f/㎠ 까지 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 큰 무게감소를 보였다. 물리적 특성인 신장율과 인장강도의 감소에서는 미생물에 의한 감소보다는 열에 의한 산화나 가수분해 같은 외부의 물리적 요인에 의하여 감소가 컸다. 그래서 HDPE계열보다는 LLDPE계열의 플라스틱이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인장강도에서 많은 감소를 보였다. 완전생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소를 보였다. 신장율은 중온에서 최대 230%, 고온에서 최대 440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온소화가 약 380㎏f/㎠, 고온 소화가 400㎏f/㎠ 정도 감소하였다. 완전생분해성 플라스틱 역시 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 많은 무게감소를 보였다. 전분계 플라스틱의 경우 유관상의 변화는 없었지만 전자현미경관찰에서 가장 뚜렷한 미생물분해 흔적을 보였으나 나머지 3종류의 완전 생분해성 플라스틱은 미생물에 의한 분해보다는 물리적 요인에 의한 분해가 더 크게 나타났으며 방향족/지방족 폴리에스테르의 경우 외형상의 변화는 보였지만 퇴비화의 결과와 같이 미생물에 의한 생분해 흔적은 나타나지 않았다. 3) 플라스틱파우더의 생분해 결과 CO_(2) 농도를 고려할 때 완전 생분해성 플라스틱 중 100% Starch/PCL은 다른 플라스틱과 달리 약 13%까지 증가를 보였고, 미생물제재의 반응이 끝난 후에도 144시간까지 지속적으로 분해를 보였으며 100% AP-Copolymer과 100% Aro/Alic은 반응 초기 분해 형태가 100%Starch/PCL과 유사한 형태를 보였으나 72시간 이후에는 반응이 지속되지 않았다. 온도곡선 또한 CO_(2)농도곡선과 비슷한 경향을 보이고 있으며 100%Starch/PCL만이 144시간까지 비교적 높은 온도를 유지하였다. 또한 1차 교반을 한 후 2차 반응에서도 CO_(2)농도와 온도곡선을 고려해 볼 때 100%Starch/PCL만이 분해 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 완전 생분해성 플라스틱은 정도의 차이는 있지만 생분해가 이루어지는 것으로 사료되며 천연합성계인 완전생분해성 Starch/PCL이 두 화학합성계 생분해성 플라스틱인 100%-Aliphatic과 100%-Aro/Alic보다 높은 분해결과를 보였다. 두 화학합성계 생분해성 플라스틱인 100%-Aliphatic과 100%-Aro/Alic의 경우 생분해를 위해서는 50℃이상의 높은 온도가 요구되는 것으로 사료되며 가수 분해나 산화 등의 물리적 반응이 많은 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 생분해성물질 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우, 반응시작 후 12시간까지 미생물 제재의 분해로 인하여 12%까지 높은 CO_(2) 농도를 보이지만 12시간 이후부터는 CO_(2)농도가 급속히 감소하는 경향을 보였으며 완전 생분해성 플라스틱처럼 미생물제재 분해 이후 재반응 결과도 보이지 않았다. 또한 CO_(2) 농도곡선은 난분해성 플라스틱의 CO_(2) 농도곡선과 비슷한 경향을 나타냈으며 온도곡선 또한 CO_(2) 농도곡선과 비슷한 경향을 보였다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 생분해성 물질 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우 짧은 시간에 미생물에 의한 생분해는 일어나지 않는 것으로 사료된다. 상기의 결과를 고려해 볼 때, 단순히 분해 측면에서는 완전 생분해성 플라스틱 4종류 모두 음식물쓰레기 전용 봉투로 사용이 가능하나 생분해적인 관점에서는 100%Aro/Alic 플라스틱의 경우 작은 입자상태로 토양에 잔존할 가능성이 있기 때문에 음식물쓰레기 전용봉투로의 사용은 부적합할 것으로 사료되며 플라스틱의 잔존성과 분해지동을 더 연구한 후에 사용여부를 결정해야할 것으로 사료된다. 생분해성 플라스틱 30%함유 생붕괴성 플라스틱의 경우 6종류 모두 미생물에 의한 생분해가 일어나기는 하지만 그 양이 너무 작고 오랜 시간이 소요되며 혐기성소화에서는 폐플라스틱을 재 선별해야 함으로 음식물 쓰레기전용봉투로서의 사용은 부적합할 것으로 사료되며 반응시간이 긴 매립장용 쓰레기 전용봉투로서의 용도는 고려될 만 하다. 생산비가 고가인 완전생분해성 플라스틱은 생산단가를 낮춰 사용자로 하여금 경제적 부담을 줄일 수 있도록 노력해야 하며 계속적인 기술개발을 통하여 플라스틱의 품질개선에도 힘써야 할 것이다.
This study investigated that food waste bags with biodegradable plastic are really decomposed by microorganism in composting with food waste and in anaerobic digestion with swage sludge and exanimate how biodegradable plastics affects composting and anaerobic digestion. In this experiment, Six kinds...
This study investigated that food waste bags with biodegradable plastic are really decomposed by microorganism in composting with food waste and in anaerobic digestion with swage sludge and exanimate how biodegradable plastics affects composting and anaerobic digestion. In this experiment, Six kinds of 30% biodegradable plastics, four kinds of 100% biodegradable plastics and two kinds of non biodegradable plastics were used as test materials. Composting : In case of 30% biodegradable plastics, four in six plastic films showed reduction of weight by 15%∼25% and HDPE showed bigger reduction of weight than LLDPE. Elongation decreased by 50∼150% in TD and by 150∼200% in MD. Tensile strength also decreased by 50∼ 100kgf/㎠ in TD and 150∼200kgf/㎠ in MD. Three in four of 100% biodegradable plastics showed excellent degradation. It clearly appeared that they were discomposed by microorganisms in the results of SEM observation. 30% biodegradable plastics were also disintegrated but they maintained frames of the films even after composting. Anaerobic digestion : In 30% biodegradable plastics the highest degradation rate was 6% in mesophilic digestion and 10% in thermophilic digestion. Elongation decreased by 150% in mesophilic digestion and 120% in thermophilic digestion. Tensile strength was also reduced by 180kgf/㎠ in meso-condition and 200kgf/㎠ in thermo-condition. HDPE was higher than LLDPE in degradation rate. Elongation and tensile strength of 100% biodegradable plastics declined by 230% and 380kgf/㎠ in meso-condition and by 440% and 400kgf/㎠ in thermo-condition respectively. 100% biodegradable plastics showed higher biodegradation and decomposition than 30%. Plastic powder composting : CO_(2)concentration of 30% biodegradable plastics increased by 12% for 12 hours at first but decreased rapidly after 12 hours. The graphs of fo CO_(2)concentration on 30% biodegradable plastics are similar to the graphs of non biodegradable plastics. So biodegradation by microorganism was not shown in 30% biodegradation. Considering CO_(2)concentration, it increased by 13% in 100% biodegradable plastics. After the first reaction by microbial material, they showed the second peak and high concentration of CO_(2)maintained until 144 hours. All things considered 30% biodegradable plastics aren't compatible to use as a bag for food waste. However 100% biodegradable plastics are compatible to use for a bag for food waste. One of problems is that manufacturing expenditure is too high. Reduction of manufacturing expenditure to popularize use of biodegradable plastics and development of technique are needed.
This study investigated that food waste bags with biodegradable plastic are really decomposed by microorganism in composting with food waste and in anaerobic digestion with swage sludge and exanimate how biodegradable plastics affects composting and anaerobic digestion. In this experiment, Six kinds of 30% biodegradable plastics, four kinds of 100% biodegradable plastics and two kinds of non biodegradable plastics were used as test materials. Composting : In case of 30% biodegradable plastics, four in six plastic films showed reduction of weight by 15%∼25% and HDPE showed bigger reduction of weight than LLDPE. Elongation decreased by 50∼150% in TD and by 150∼200% in MD. Tensile strength also decreased by 50∼ 100kgf/㎠ in TD and 150∼200kgf/㎠ in MD. Three in four of 100% biodegradable plastics showed excellent degradation. It clearly appeared that they were discomposed by microorganisms in the results of SEM observation. 30% biodegradable plastics were also disintegrated but they maintained frames of the films even after composting. Anaerobic digestion : In 30% biodegradable plastics the highest degradation rate was 6% in mesophilic digestion and 10% in thermophilic digestion. Elongation decreased by 150% in mesophilic digestion and 120% in thermophilic digestion. Tensile strength was also reduced by 180kgf/㎠ in meso-condition and 200kgf/㎠ in thermo-condition. HDPE was higher than LLDPE in degradation rate. Elongation and tensile strength of 100% biodegradable plastics declined by 230% and 380kgf/㎠ in meso-condition and by 440% and 400kgf/㎠ in thermo-condition respectively. 100% biodegradable plastics showed higher biodegradation and decomposition than 30%. Plastic powder composting : CO_(2)concentration of 30% biodegradable plastics increased by 12% for 12 hours at first but decreased rapidly after 12 hours. The graphs of fo CO_(2)concentration on 30% biodegradable plastics are similar to the graphs of non biodegradable plastics. So biodegradation by microorganism was not shown in 30% biodegradation. Considering CO_(2)concentration, it increased by 13% in 100% biodegradable plastics. After the first reaction by microbial material, they showed the second peak and high concentration of CO_(2)maintained until 144 hours. All things considered 30% biodegradable plastics aren't compatible to use as a bag for food waste. However 100% biodegradable plastics are compatible to use for a bag for food waste. One of problems is that manufacturing expenditure is too high. Reduction of manufacturing expenditure to popularize use of biodegradable plastics and development of technique are needed.
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