저탄소 녹색성장을 위한 폐기물관리정책은 지속가능한 발전 및 자원순환형 사회구축인 바, 이는 종전의 환경과 경제를 통합하는 2ES 환경관리에서 환경과 경제 그리고 에너지를 통합하는 3ES 패러다임의 등장이다. 폐기물을 관리함에 있어서 첫째는 근본적으로 페기물의 발생을 억제하여 폐기물의 발생량을 줄이는 것이고, 둘째는 재사용 또는 재활용 및 에너지화를 포함하여 자원화하는 것이며, 셋째는 안전하게 처리하여 CO2 감축 및 환경영향을 최소화하는 것이다. 직간접적으로 생물의 에너지원으로 이용되거나 화석연료의 대체에너지원으로 전환할 수 있는 요소를 상당부분 내포하고 있는 음식물류기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등의 유기성기물의 재활용 및 자원화는 자연생태계의 불균형을 초래하게 되는 환경문제를 해결하는 것과 더불어 고 칼로리 폐기물의 효율적 이용이라는 두 가지 효과를 가지고 있어서 최근에 이에 대한 관심이 높아지고 있다. 그런데 유기성폐기물의 재활용 및 자원화를 위한 기존에 개발되어 활용하고 있는 장치들의 대부분은 외부환경 변화에 민감하여 실제의 적용에 어려움을 겪고 있다. 아울러 극심한 악취와 침출수 및 폐수의 발생은 새로운 환경문제를 발생시켜 주변 거주자들의 집단민원을 야기하는 실정이다. 본 연구의 목적은 발효 과정 동안 외부의 에너지공급을 최소화하기 위하여 유기성폐기물 발효 시 자체의 ...
저탄소 녹색성장을 위한 폐기물관리정책은 지속가능한 발전 및 자원순환형 사회구축인 바, 이는 종전의 환경과 경제를 통합하는 2ES 환경관리에서 환경과 경제 그리고 에너지를 통합하는 3ES 패러다임의 등장이다. 폐기물을 관리함에 있어서 첫째는 근본적으로 페기물의 발생을 억제하여 폐기물의 발생량을 줄이는 것이고, 둘째는 재사용 또는 재활용 및 에너지화를 포함하여 자원화하는 것이며, 셋째는 안전하게 처리하여 CO2 감축 및 환경영향을 최소화하는 것이다. 직간접적으로 생물의 에너지원으로 이용되거나 화석연료의 대체에너지원으로 전환할 수 있는 요소를 상당부분 내포하고 있는 음식물류기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등의 유기성기물의 재활용 및 자원화는 자연생태계의 불균형을 초래하게 되는 환경문제를 해결하는 것과 더불어 고 칼로리 폐기물의 효율적 이용이라는 두 가지 효과를 가지고 있어서 최근에 이에 대한 관심이 높아지고 있다. 그런데 유기성폐기물의 재활용 및 자원화를 위한 기존에 개발되어 활용하고 있는 장치들의 대부분은 외부환경 변화에 민감하여 실제의 적용에 어려움을 겪고 있다. 아울러 극심한 악취와 침출수 및 폐수의 발생은 새로운 환경문제를 발생시켜 주변 거주자들의 집단민원을 야기하는 실정이다. 본 연구의 목적은 발효 과정 동안 외부의 에너지공급을 최소화하기 위하여 유기성폐기물 발효 시 자체의 바이오가스를 촉매환경에서 연소시켜 악취를 제거하는 과정에서 처리조에서 발생하는 수증기에 포함된 폐열을 사용가능한 열에너지로 전환시켜주는 장치인 에너지리사이클링 리엑터 시스템(ERS)을 연구ㆍ개발하는 것이다. 나아가 ERS를 탑재하여 악취와 오폐수의 발생량을 획기적으로 줄일 수 있고, 외부의 온도나 유기성폐기물의 수분함수율에 상관없이 자동으로 운전되는 유기성폐기물 고속발효 자원화 기기를 개발하는 것이다. 본 연구에서 개발한 시스템이 처음 가동 시에는 전기가열 히터에 의해 약 280℃ 정도로 가열이 되며, 이어 촉매리엑터를 통과하면서 가스, 악취 등이 완전 연소분해 됨으로 산화반응열에 의해 약 380～420℃ 정도로 추가 가열된다. 대부분의 열에너지는 상하 일체형으로 연결된 히트파이프 열교환기의 에너지리사이클링 순환계통을 통해 과열증기가 증폭기로 회수된다. 따라서 초기 가동 시에만 전기가열 히터가 가동이 되고 예열된 후 ERS가 정상으로 구성되어 작동하면 열에너지의 추가공급이 필요 없이 안정적으로 운전될 수 있다. 특히 발효기 본체에 탑재한 ERS는 발생한 에너지(바이오가스와 연소열)를 3단계에 걸쳐서 회수하여 탈취, 발효건조, 예열, 난방 등에 활용함으로서 최적의 유기성폐기물 자원화 시스템을 운영할 수 있다. 본 연구에서는 산화반응열회수에 따르는 에너지의 절감 및 처리조에서 발생하여 유입되는 바이오가스의 촉매산화 시 악취제거와 응축된 응축수의 BOD, COD의 저감과 처리부산물의 자원화에 중점을 두었다. 앞으로 에너지리사이클링 리엑터 시스템을 탑재한 유기성폐기물 발효장치에서 생산된 유기성폐기물의 발효‧건조물에 대한 유해미생물검사, 염도측정 및 영양분함량 등의 정확한 검사시스템 개발 및 발효에 적합한 고온 호기성 발효미생물을 개발․배양하여 활용함으로서 보다 더 안정적으로 발효사료 및 친환경 유기질비료(퇴비)로 활용하게 할 것이다.
저탄소 녹색성장을 위한 폐기물관리정책은 지속가능한 발전 및 자원순환형 사회구축인 바, 이는 종전의 환경과 경제를 통합하는 2ES 환경관리에서 환경과 경제 그리고 에너지를 통합하는 3ES 패러다임의 등장이다. 폐기물을 관리함에 있어서 첫째는 근본적으로 페기물의 발생을 억제하여 폐기물의 발생량을 줄이는 것이고, 둘째는 재사용 또는 재활용 및 에너지화를 포함하여 자원화하는 것이며, 셋째는 안전하게 처리하여 CO2 감축 및 환경영향을 최소화하는 것이다. 직간접적으로 생물의 에너지원으로 이용되거나 화석연료의 대체에너지원으로 전환할 수 있는 요소를 상당부분 내포하고 있는 음식물류기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등의 유기성기물의 재활용 및 자원화는 자연생태계의 불균형을 초래하게 되는 환경문제를 해결하는 것과 더불어 고 칼로리 폐기물의 효율적 이용이라는 두 가지 효과를 가지고 있어서 최근에 이에 대한 관심이 높아지고 있다. 그런데 유기성폐기물의 재활용 및 자원화를 위한 기존에 개발되어 활용하고 있는 장치들의 대부분은 외부환경 변화에 민감하여 실제의 적용에 어려움을 겪고 있다. 아울러 극심한 악취와 침출수 및 폐수의 발생은 새로운 환경문제를 발생시켜 주변 거주자들의 집단민원을 야기하는 실정이다. 본 연구의 목적은 발효 과정 동안 외부의 에너지공급을 최소화하기 위하여 유기성폐기물 발효 시 자체의 바이오가스를 촉매환경에서 연소시켜 악취를 제거하는 과정에서 처리조에서 발생하는 수증기에 포함된 폐열을 사용가능한 열에너지로 전환시켜주는 장치인 에너지리사이클링 리엑터 시스템(ERS)을 연구ㆍ개발하는 것이다. 나아가 ERS를 탑재하여 악취와 오폐수의 발생량을 획기적으로 줄일 수 있고, 외부의 온도나 유기성폐기물의 수분함수율에 상관없이 자동으로 운전되는 유기성폐기물 고속발효 자원화 기기를 개발하는 것이다. 본 연구에서 개발한 시스템이 처음 가동 시에는 전기가열 히터에 의해 약 280℃ 정도로 가열이 되며, 이어 촉매리엑터를 통과하면서 가스, 악취 등이 완전 연소분해 됨으로 산화반응열에 의해 약 380～420℃ 정도로 추가 가열된다. 대부분의 열에너지는 상하 일체형으로 연결된 히트파이프 열교환기의 에너지리사이클링 순환계통을 통해 과열증기가 증폭기로 회수된다. 따라서 초기 가동 시에만 전기가열 히터가 가동이 되고 예열된 후 ERS가 정상으로 구성되어 작동하면 열에너지의 추가공급이 필요 없이 안정적으로 운전될 수 있다. 특히 발효기 본체에 탑재한 ERS는 발생한 에너지(바이오가스와 연소열)를 3단계에 걸쳐서 회수하여 탈취, 발효건조, 예열, 난방 등에 활용함으로서 최적의 유기성폐기물 자원화 시스템을 운영할 수 있다. 본 연구에서는 산화반응열회수에 따르는 에너지의 절감 및 처리조에서 발생하여 유입되는 바이오가스의 촉매산화 시 악취제거와 응축된 응축수의 BOD, COD의 저감과 처리부산물의 자원화에 중점을 두었다. 앞으로 에너지리사이클링 리엑터 시스템을 탑재한 유기성폐기물 발효장치에서 생산된 유기성폐기물의 발효‧건조물에 대한 유해미생물검사, 염도측정 및 영양분함량 등의 정확한 검사시스템 개발 및 발효에 적합한 고온 호기성 발효미생물을 개발․배양하여 활용함으로서 보다 더 안정적으로 발효사료 및 친환경 유기질비료(퇴비)로 활용하게 할 것이다.
For the green development with low CO2 gas, the continuous and resource-recycling growth should be ensured. Although the main paradigm of previous environmental policy was integration of 2Es (Environment + Economy), it is gradually changing into 3Es (Environment + Economy + Energy) control system. F...
For the green development with low CO2 gas, the continuous and resource-recycling growth should be ensured. Although the main paradigm of previous environmental policy was integration of 2Es (Environment + Economy), it is gradually changing into 3Es (Environment + Economy + Energy) control system. For the effective control of waste, followings should be solved: (1) reduction of waste generation, (2) reusing or recycling of waste to convert useful resource or energy, and (3) safe treatment minimizing environmental destruction and greenhouse effect. Organic wastes, which include food waste, excrementitious matter of livestock, and sewage sludge, contain potentially considerable energy source. Thus, it exhibits two sides of usage, e.g, destruction of ecosystem and environment, and providing of energy source and useful resource. Therefore, treatment of organic wastes is recently highlighted as an important issue. The organic-waste treating methods are commonly divided into two types, open-storage treatment and mechanical treatment. Open-storage treatments, which include baroque type, rotatory type, escalator-stirring type, and simple turning type, frequently give rise to serious troubles: requirement of large time and space, development of offensive odor and polluted water. The mechanical treatments using by organic waste treating apparatus also cause several serious troubles: environmental influence, development of pollutions, and requirement of high energy. The purpose of this study was development of a organic-waste fermenting apparatus which minimize generation of offensive odor and polluted water, and maximize energy efficiency. For this purpose, we developed an energy-recycling reactor system (ERS), which converts radiating heat during the fermentation into thermal energy. Moreover, the organic-waste fermenting apparatus could be operated au tomatically regardless of the environmental change by loading the ERS. When the system begin to operate, the waste was heated at approximately 280℃ by the electronic heater. However, radiating gases and bad smell were completely burned by pass the catalytic reactor, then it was additionally heated up to 380～420℃. Most thermal energy was recovered by a heat-pipe heat exchanger (energy recycling circulation system). Therefore, the electronic heater supplied heat only at the initial operation, and additional heat supply needed no more after the ERS worked normally. Particularly, the ERS loaded on the main body of the fermenting apparatus recovered generating energy (bio gas and thermal heat) through the 3-step mechanism. The recovered energy could be used for fermentation, pre-heating, deodorization, and water warming. The present study focused on the raising energy efficiency, reduction of bad smell and sewage, and lowing of BOD and COD. Further study will be performed on the qualifying the fermented products to use as the environment-friendly organic compost and feeding stuff.
For the green development with low CO2 gas, the continuous and resource-recycling growth should be ensured. Although the main paradigm of previous environmental policy was integration of 2Es (Environment + Economy), it is gradually changing into 3Es (Environment + Economy + Energy) control system. For the effective control of waste, followings should be solved: (1) reduction of waste generation, (2) reusing or recycling of waste to convert useful resource or energy, and (3) safe treatment minimizing environmental destruction and greenhouse effect. Organic wastes, which include food waste, excrementitious matter of livestock, and sewage sludge, contain potentially considerable energy source. Thus, it exhibits two sides of usage, e.g, destruction of ecosystem and environment, and providing of energy source and useful resource. Therefore, treatment of organic wastes is recently highlighted as an important issue. The organic-waste treating methods are commonly divided into two types, open-storage treatment and mechanical treatment. Open-storage treatments, which include baroque type, rotatory type, escalator-stirring type, and simple turning type, frequently give rise to serious troubles: requirement of large time and space, development of offensive odor and polluted water. The mechanical treatments using by organic waste treating apparatus also cause several serious troubles: environmental influence, development of pollutions, and requirement of high energy. The purpose of this study was development of a organic-waste fermenting apparatus which minimize generation of offensive odor and polluted water, and maximize energy efficiency. For this purpose, we developed an energy-recycling reactor system (ERS), which converts radiating heat during the fermentation into thermal energy. Moreover, the organic-waste fermenting apparatus could be operated au tomatically regardless of the environmental change by loading the ERS. When the system begin to operate, the waste was heated at approximately 280℃ by the electronic heater. However, radiating gases and bad smell were completely burned by pass the catalytic reactor, then it was additionally heated up to 380～420℃. Most thermal energy was recovered by a heat-pipe heat exchanger (energy recycling circulation system). Therefore, the electronic heater supplied heat only at the initial operation, and additional heat supply needed no more after the ERS worked normally. Particularly, the ERS loaded on the main body of the fermenting apparatus recovered generating energy (bio gas and thermal heat) through the 3-step mechanism. The recovered energy could be used for fermentation, pre-heating, deodorization, and water warming. The present study focused on the raising energy efficiency, reduction of bad smell and sewage, and lowing of BOD and COD. Further study will be performed on the qualifying the fermented products to use as the environment-friendly organic compost and feeding stuff.
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