현재까지 서울시에서 발생되는 쓰레기의 거의 전량을 매립에 의해 처분되어 왔으나, 매립지의 절대적 부족 및 대단위 소각시설 건설계획의 주민반대로 축 소조정되고 있다. 또한, 쓰레기 재활용에 대한 필요성이 증대되고 있으며, 처 리방법의 다양화가 필요하다.
이 연구의 목적은 음식물쓰레기를 퇴비화함으로써 매립지 수명연장 및 자원 재활용의 효과 기대를 도모하기 위함이다.
2. 결론 및 정책건의 1) 음식물쓰레기의 발생량
음식물쓰레기의 발생원별 단위발생량은 가정이 0.182㎏/인ㆍ일, 대형유통센 터 중 백화점이 0.029㎏/㎡ㆍ일, 농산물시장이 3.209㎏/㎡ㆍ일로 나타났다. 또 한, 집단급식소 중 일반집단급식소는 0.101㎏/인ㆍ일, 병원집단급식소는 1.167
㎏/bedㆍ일, 음식점 중 뷔페식당은 0.704㎏/㎡ㆍ일, 일반식당은 0.220㎏/㎡ㆍ 일로 나타났다.
서울시 음식물쓰레기량 총발생량은 약 3,654톤/일로서 총발생량에 대한 발 생원별 발생량의 비율은 가정(54.3%), 음식점(32.0%), 대형유통센터(11.5%), 일반집단급식소(1.2%), 병원집단급식소(1.0%) 순으로 나타났다.
2) 음식물쓰레기의 성상
음식물쓰레기의 수분함량은 80.1%, 가연분함량은 16.9%, 회분함량은 3.0%, 고위발열량은 895kcal/㎏, 저위발열량은 388kcal/㎏으로 나타났다. 또한, 탄소
및 질소함량(건조중량기준)은 TKN 3.6%, TOC 41.1%, C/N비는 11.4로 나타 났다.
건조중량기준 원소함량은 C 42.8%, H 6.1%, O 30.9%, N 3.7%, S 0.3%, Cl 1.7%로, C/N비는 11.65로 나타났다.
음식물쓰레기의 수분함량은 채소, 과일, 잔반, 생선 순으로, 저위발열량은 생 선, 잔반, 과일, 채소 순으로 나타났으며, C/N비는 과일, 잔반, 채소, 생선 순이 었다.
3) 음식물쓰레기의 처리방법 비교
처리방법에 따른 톤당 에너지 생산량, 건조기준 무게감량, 습량기준 무게감 량은 다음과 같다.
매립：2,422MJ, 64.5%, 12.8%
소각：2,622MJ, 84.9%, 97.0%
혐기성소화：1,315MJ, 60.0%, 12%
퇴비화：64.5%, 24.2%
※ 소각 시 보조연료의 소모량：1톤당 No.2 Fuel Oil로 약 83L 예상
쓰레기 조성별로 처리방법의 변경에 따른 매립지의 이용기간 연장, 초기 투 자비 및 수송비를 고려할 때 음식물쓰레기는 퇴비화, 가연성쓰레기는 소각후 소각재 매립 및 불연성쓰레기는 매립이 가장 효과적이다. 쓰레기 처리조건은 시간에 따라 변화될 수 있으므로 한가지 방법보다는 다양한 방법에 의해 처리 하여 기술적 경험을 축적하는 것이 필요하다.
또한, 전체 쓰레기관리비용의 측면에서도 퇴비화와 소각과 같은 중간처리법 의 도입은 단순 매립 시보다 수송비는 감소하나 전체경비는 증가한다. 서울시 의 경우 매립지의 수명연장, 쓰레기의 재활용 및 경제성을 동시에 고려하여 쓰 레기 처리방법을 결정한다.
4) 퇴비화시설의 설계 및 운전변수
음식물쓰레기의 퇴비화를 위한 초기수분함량은 수분함량 자체보다는 원활 한 공기공급이 이루어질 수 있는 공극률의 확보가 더욱 중요하다. 열선을 사용 한 가열건조와 원심분리형 기계식 탈수방법보다는 수분조절제로 톱밥을 사용 하는 것이 가장 적합하다.
수분조절제를 사용하는 경우 적정초기수분함량은 최대 70% 이하로 조절하 는 것이 타당하다. 음식물쓰레기의 퇴비화 시 적정교반횟수는 1일 2회로, 적정 공기공급량은 음식물쓰레기 1㎏당 1L/min이 적당하다. 음식물쓰레기의 퇴비 화를 위한 수분조절제로 톱밥, 생산된 퇴비의 재순환 및 톱밥과 생산된 퇴비를 혼합하여 사용한 경우를 비교한 결과, 분해속도 및 C/N비는 생산된 퇴비를 재 순환하여 사용하는 것이 가장 양호한 것으로 나타났다. 퇴비 생산량의 경우 사 용되는 톱밥의 양이 증가할수록 증가하는 추세이다.
서울시의 경우 퇴비의 수요처와 경제성 등을 고려하면 생산된 퇴비를 재순 환하여 수분조절제로 사용하는 것이 가장 유리하다. 또한, 퇴비화시설의 운전 시 퇴비화의 진행정도를 파악할 수 있는 지표로는 pH와 온도변화경향이 가장 적절하다.
5) 음식물쓰레기의 퇴비화여건
음식물쓰레기의 처리대상과 방법은 폐기물관리법 및 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법에 규정되어 있으나 규정의 불명확성과 대상의 제한성 등에서 현실적 적용가능성에 다소 문제가 있으므로 관계법의 보완이 필요하다. 도시 계획법과 소음, 악취 및 오수 등의 배출기준을 고려할 때 서울시에 음식물쓰레 기 퇴비화시설을 설치한다면 시설의 위치는 녹지지역뿐 아니라 근거리에 난지 하수처리장이 위치하고 있는 난지도매립지부지가 가장 적합하다.
6) 퇴비화시설의 설치방안
서울시의 퇴비소요량은 연간 10,386톤, 일일 28.5톤이며, 서울시에서 사용하 고 있는 평년사용량은 약 770톤이다. 매립을 위한 사용예산은 연간 약 1억여 원으로 나타났다. 서울시에서 발생하는 음식물쓰레기의 퇴비화방안을 몇 개의 대안별로 비교ㆍ검토한 결과, 수거의 용이성, 시설투자비 및 운전비, 퇴비의 자체사용 측면에서 다량배출원은 집단처리시설, 가정 및 기타 사업장에서는 자체 처리하는 방안이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
잡단퇴비화시설의 퇴비화공법은 호기성퇴비화공법이 적합하며, 수분조절방 법은 생산된 퇴비를 재순환하여 사용한다. 퇴비화시설의 규모는 20톤/일(서울시 평년 퇴비사용량을 공급)이고, 반입대상 배출원은 21개소 집단급식소로 한다.
퇴비화시설의 관리주체는 서울시 청소사업본부 청소국 사업부로 하고, 소요 인력은 기술관리직 1명과 약 3명 정도의 기능직 인력이 적당하다.
퇴비의 수급은 각 구청이나 사업소에서 예상소요량을 일괄 신청하여 배분하 며, 퇴비의 운반은 해당 구청이나 사업소의 행정차량을 이용하도록 한다. 퇴비 화시설의 총운영비는 연간 약 2억여원이며, 서울시가 부담해야 할 연간 유지 관리비는 약 1억 4천만원(반입비를 톤당 1만원 정도로 할 경우)으로 나타났다.