우리나라는 OECD국가 중 온실가스 배출량이 6위, 배출량 증가율이 1위이다.
더욱이 에너지 전량을 수입하는 우리나라는 유가와 석탄가격의 상승과 온실가스 감축국으로 선정 될 가능성이 클 것으로 보여 국내산업이 큰 타격을 받을 수밖에 없는 현시점에서 신재생에너지 개발은 미룰 수 없는 과제가 되었다.
지구촌이 신재생에너지 개발과 폐자원의 재활용등으로 자원 확보에 총력을 기울이고 있는 지금 음식물류폐기물의 자원화도 주목을 받고 있다. 우리나라에서 음식물류폐기물은 사료화, 퇴비화 등으로 사용되고 있고 이를 연료로 재활용하고자 하는 노력은 끊임없이 하고 있다.
우리나라는 생활폐기물 발생량 중 음식물류 폐기물이 약 27%를 차지하고 있다. 금액으로 환산하면 약 15조원에 이르고 있다. 식량자원 부족국가로 꼽힌 나라에서 음식물류폐기물의 재활용비율이 낮은 것은 매우 부끄러운 현실이다. 뿐만 아니라 발생되는 악취와 침출수가 발생되어 2차환경오염이 우려되고 있다. 골칫거리로 대두되고 있는 음식물 폐기물을 자원으로 만들어야 하는 노력이 절실하다.
이에 환경미디어는 ‘음식물류 폐기물의 재활용과 에너지 산업’ 이라는 주제로 11월 6일부터 7일까지 하동군 문화예술회관 대강당에서 세미나를 개최하였다.
‘미래는 우리 손안에’ 환경미디어 본지 서동숙 발행인은 기후변화 주요 원인인 화석연료를 일정 대체하는 청정에너지 개발을 위한 지속적인 노력이 필요하다고 말하면서 자원빈국인 우리나라에서 음식물류폐기물 자원화는 필연적인 것이라고 개회사를 밝혔다.
환경부 생활폐기물과 이영채사무관, 대우건설 유성인 선임연구원 등 환경관련 정부 산하기관, 기업, 학계, 연구기관 등이 참여한 가운데 음식물 쓰레기 자원화 세미나는 진행되었다.
2부 섹션으로 나누어 진행된 본 세미나는 1부 서울시정개발연구원 유기영박사를 좌장으로 ‘음식물류폐기물 처리 및 재활용 정책’에 대해 환경부, 수도권매립지공사가 관련정책과 사업추진방향, 발생폐수처리 현황에 대해 발표했고 ‘음식물류폐기물의 재활용 활성화 모색’에 대해서 (주)대우건설, (주)에코웰, 비티코리아(주), 광양시, (주)해창 등에서 발표했다. 2부는 (주)포스코 건설 R&D CENTER 김현배 상무가 좌장으로 ‘정부의 음식물류폐기물 에너지화 정책’을 발표했다. 환경부와 한국환경자원공사에서 폐자원에너지 대책과 음식물쓰레기 처리실태를 각각 발표했다. ‘음식물류폐기물 에너지산업에 따른 기술현황’의 주제 안에서는 서울산업대학교, (주)에코데이, (주)에코웰, (주)포스코, (주)대우건설이 발표했다.
종합토론에서는 음식물폐기물 자원화에 관해 정밀하게 분석하고 자원화 사례와 문제점, 개선방향에 대한 내용이 중점적으로 다뤄졌으며 기업과 정부의 역할 문제 또한 짚어보고 추진방향을 세울 수 있는 의미 있는 자리였다.
1부_(1)정부의 음식물류폐기물 처리 및 재활용 정책
좌장:유기영/서울시정개발연구원 박사
환경부 -정부의 재활용 정책
이영채/생활폐기물과 사무관
환경부 생활폐기물과 이영채 사무관은 생활폐기물의 발생량 중 음식물류 폐기물이 27%를 차지하고 있는 현실을 통해 식량자원이 부족한 우리나라에서 버려지는 음식물류 폐기물이 연간 약 490만 톤으로 추정되는 것은 자원낭비라고 말하며, 수분이 많은 음식물류 폐기물의 특성상 매립, 소각 처리과정에서 발생하는 악취와 침출수 등 2차 환경오염의 문제로 반대 민원에 부딪쳐 매립지 확보가 어렵다고 설명했다. 정부의 ‘음식물류 폐기물 줄이기 종합대책’, ‘음식문화 개선 및 음식물류 폐기물 종합대책’ 등을 통한 감량화 추진과 언론매체 및 민간단체와 협력해 홍보교육 사업을 추진하여 음식문화가 개선되고 있는 듯 보였으나 직매립금지 이후 발생량이 다시 급증하였고 당분간 지속 될 것으로 예상된다고 전했다. 그러나 ‘쓰레기종량제’ 시행(‘95) 및 ’직매립금지제도‘(’05.1) 등으로 음식물류 폐기물 분리수거율은 대폭 개선되었다고 말했다. 덧붙여 발생된 음식물류 폐기물을 사료 및 퇴비 등의 원료로 재활용하여 연간 1,747억원의 경제적 효과가 발생되었다고 말했다. 재활용율은 99년 33.9%에서 06년 94%로 안정화된 정착 단계로 진입하였다. 앞으로도 사료화, 퇴비화와 아울러 에너지화 등 재활용 방법을 다양화 시키고 품질개선과 안전성을 제고 할 것이라 전하며 세부기준을 마련하겠다고 전했다.
또한 시(市)이상 지역 중 음식물류 폐기물 발생량이 적은 지역을 조사하여 직매립 금지대상에서 제외하되 직매립이 허용된 군(郡)지역 중에서 공동주택단지 조성으로 인구 밀집지역은 직매립 금지대상에 포함하는 방안을 검토하겠다고 말했다.
음식물류 폐기물 발생 및 처리의 투명성 확보를 위해 집단급식소의 규모를 식품위생법에 고려하여 합리적으로 조정하고 동물의 먹이나 퇴비로의 원형이용에 따라 문제점을 개선하는 등 관리방안을 모색하였다.
음식물류 폐기물 처리업체와 감량기기 관리를 강화하는 방법을 설명했다. 우리나라에는 현재 공공시설 95개소와 민간시설 160개소가 운영되고 있으며 가동률은 76%라고 전했다. 양적인 성과는 이루었으나 질적인 면에서의 성과를 이루기 위해 효과적인 활용 및 경제적 가치를 높이기 위해 제도적으로 마련하고 실시하겠다고 전했다. 또한 폐기물 재활용 신고업체에 대한 행정처분 규정을 신설하였고 수탁폐기물 적정 재활용율 제고를 위한 방안을 수립, 재위탁 및 수탁행위 엄격 관리하겠다고 말했다. 음식물류 폐기물 재활용 과정에서 발생되는 악취관리의 강화와 함께 정기검사의 기준일을 명확화 해 검사 미실시 또는 불합격 시설에 대한 사용중지 또는 조치명령을 규정하고 신설하겠다고 덧붙였다. 음식물류 폐기물 감량기기는 재활용을 전제로 사용해야한다. 감량하기 위해 발생되는 잔제물은 폐기물에 해당하므로 분리배출하고 재활용 적용해야 한다고 말했다. 가정에서의 감량기기는 특별히 제한을 두지 않지만 고형물 유출률이 20% 미만이어야한다고 설명했다. 그리고 성능과 효과가 검증된 제품을 사용할 수 있도록 신중을 가해야한다고 당부했다. 감량의무사업장에서의 감량기기 사용시에는 가열에 의한 건조로 부산물 수분함량이 25%미만이어야 하고 발효 또는 발효건조에 의한 사료화, 퇴비화, 소멸화하여서 부산물의 수분함량이 40%미만이 되도록 처리해야함을 반드시 준수할 것을 강조했다. 지자체에서도 감량의무 사업자의 적정 감량여부에 대한 중점적인 관리가 필요하다고 덧붙여 말했다.
마지막으로 음식물류 폐기물 발생폐수에 대한 감축계획을 발표했다. 음식물류 폐기물 발생폐수의 해양배출은 2012년 말까지만 허용이 되고 2013년부터는 육상에서 처리해야한다고 전했다. 에너지화 할 수 있는 정책을 반드시 추진해야 할 것이며 각 지자체에서 사업 추진 시 국고보조를 마련할 것을 약속했다.
환경부는 앞으로도 음식물폐기물의 감량과 자원화정책을 유지할 것이며 기술, 제도, 환경적인 제도의 수준을 높이겠다는 뜻을 전했다.
수도권매립지관리공사 -침출수와 음・폐수 발생 폐수의 병합 처리 현황
원종철/수도권매립지공사 팀장
음・폐수의 해양배출기준이 강화되면서 육상처리 방안의 마련이 필요하게 되었다.
해마다 공공시설에서 4600톤, 민간시설에서 4500톤가량 음・폐수가 처리되고 4900톤의 음폐수는 해양 배출된다. 음・폐수의 54%가 해양 배출되어 왔었는데 기준의 강화로 인해 육상처리로 해결해야하는 시점이다.
수도권매립지공사 원종철 팀장은 음・폐수와 성상이 유사한 매립지 침출수를 병합하여 처리하면 침출수에 부족한 유기탄소원 보충으로 침출수 처리비용 절감과 안정적인 처리수질을 확보하고 환경오염 방지에 도움을 준다고 설명하면서 각 지자체에 널리 알리고자 하는 목적을 말하였다.
음・폐수는 음식물쓰레기가 썩은 물이며 침체수에 비해 유기오염물이 훨씬 높다. 침체수는 쓰레기 매립 시에 발생되는 쓰레기 썩은 물이다. 음・폐수와 침체수의 병합처리 규모의 대형화로 운영효율을 개선하고 발생되는 가스의 활용도를 높여 자원화 시킨다고 설명했다.
음식물폐기물 탈리액에 고농도 유기물과 질소가 함유되어 있어 오염도가 일반 생활화수에 1600배(BOD기준), 침출수보다도 약 200배 정도 높아 처리에 어려움이 컸으나 침출수와 병합처리 할 경우, 원활한 처리는 물론 처리비용 절약으로 연간 약 15억원 정도가 절감된다고 밝혔다. 이는 침출수 처리에서 음식물 탈리액이 미생물에 필요한 먹이로 작용해 메탄올을 사용하지 않아도 되기 때문이다. 또한 혐기성 소화를 통해 바이오 가스 활용으로 온실가스 감축 효과도 있음을 전했다.
1부_ (2)음식물류폐기물의 재활용 활성화 모색
(주)대우건설-고농도 유기성 폐자원을 이용한 바이오가스 발전
유성인/(주)대우건설 기술연구소 선임연구원
하수슬러지, 축산분뇨, 음식폐기물을 합하면 연간 발생량이 총 8천만 톤이다. 현재까지 대부분 해양투기, 소각, 매립, 토지살포의 방법으로 처리하였으나 2013년부터는 해양투기금지가 시작되어 대안이 시급하다. (주)대우건설 유성인 선임연구원은 다양한 고농도 유기성폐수 및 축산 분뇨 등에 적용 가능한 DBS(이상 혐기공정 개발)공법을 자체 개발하여 에너지화 시키고 있다고 전했다. DBS는 기존의 재래식 단상 소화공정과 달리 효율 및 운전안정성 증대를 위해 산생성조와 메탄생성조로 분리하였고 음식물 페기물 뿐만 아니라 축산분뇨, 하수슬러지 등 모든 고농도 유기성 폐수에 적용이 가능하다고 설명했다. 또한 양질의 유기산이 공급된 메탄생성조에서는 고효율 입상슬러지를 배양하고 고순도 메탄가스를 발생시키며 전처리(고액분리)를 통한 처리시간의 단축 및 양질의 바이오가스(메탄함량:75%이상)생산이 가능하다고 했다. 적용사례로 인천남부음식물자원화 플랜트를 통해 하루 200m³의 폐기물을 처리해 하루 2400~3600m³ 규모의 가스를 생산하고 있다고 밝혔다.
(주)에코웰-음식물쓰레기 처리 재활용 시스템
지영호/(주)에코웰 대표이사
우리나라에서 발생 된 음식물류 폐기물은 대부분 사료화, 퇴비화 등의 재활용 원료로 사용되고 있으며 일부는 소각 등의 방법으로 처리되고 있다. (주)에코웰 지영호 대표이사는 음식물 쓰레기 재활용 과정에서 발생되는 문제점을 밝히고 재활용 시스템의 중요성을 설명하였다.
음식물쓰레기의 퇴비화는 환경적으로 나쁜 영향을 주지 않고 호기적으로 조절된 환경에서 생물학적으로 유기물을 안정화시키는 생화학적 공정이다. 그러나 연분과 수분이 과다함량 되어있고 퇴비로 사용할 수 있을 때까지 보관시간이 길다는 단점이 있다. 또 젖은 음식물폐기물을 가지고 사료로 재활용 하는 방법은 상식적으로 불가능하며 부패로 인한 악취와 질병감염이 우려되고 사료의 주성분인 곡류와 어육류가 부족하고 염분이 많다는 단점이 있다고 밝혔다.
(주)에코웰에서는 음식물쓰레기를 재활용하는데 있어 더욱 효과적으로 자원화시키는 방법은 건조하여 배출하는 방법을 권장하였다. 가정에서나 업소에서 음식물쓰레기를 건조하여 배출하면 사료 및 퇴비 자원화로 가능해진다고 설명했다.
덧붙여서 해양배출 비용의 현실화 및 해양배출 허용량 지정 등을 통해 해양배출을 억제해야 한다고 밝히며 연구용역 등을 통해 해양배출 비용의 현실화 방안 추진과 연도별 물질별 해양배출 가능량 지정 및 상시점검 체계 구축을 통한 순차적인 해양배출량 감축을 제시하기도 했다.
(주)비티코리아-음식물쓰레기 처리에 따른 퇴비화 기술
이원일/(주)비티코리아 기술연구소/농학박사
지속적인 인구증가와 삶의 질 향상 등으로 인한 소비량 증가로 음식물류 폐기물의 발생량은 계속 증가 할 것으로 예상된다. 현재 가장 보편적인 재활용 방법으로는 사료화, 퇴비화 인데 재활용 과정에서 음・폐수가 지속적으로 발생하는 것도 문제점으로 부각되고 있는 상황이다. 이원일 (주)비티코리아 기술연구소 농학박사는 퇴비화, 사료화를 위해서는 염분제거가 필요하며, 이 과정에서 세척수와 음식물 함유 수분 등이 음・폐수로 발생하는 점을 설명하면서 분리막을 이용한 염분제거 설비 공정도를 설명했다. 가정 및 업소 부산물을 운반하고 수집하여 2차 희석단계를 거처 3차 고액분리 후에 퇴비화시설에서 30일 처리하면 비로소 퇴비가 탄생된다. 또 발생원 자체에서 음식물쓰레기를 채 바구니에 걸러 회사 제품을 사용하여 5~6시간 경과 후 분말 또는 알갱이 형태의 친환경비료로 재탄생되는 과정을 설명했다.
음식물쓰레기 감량화 기기의 사용을 통해 가정과 음식점등 발생원에서부터 감량하면 음식물 쓰레기의 무게 및 부피가 감소할 뿐만 아니라 수집운반비용의 절감과 시간이 단축되어 이로 인한 생활만족지수가 상승 될 수 있다며 다시한번 발생원으로부터의 음식물쓰레기감량을 당부했다.
마지막으로 여과막을 이용한 건조부산물의 염분제거는 음식물쓰레기의자원화공정에서 발생하는 음식물류 폐기물 발생 폐수의 해양투기를 방지하고 육상처리 목표를 달성할 수 있는 처리공정이라고 강조하며 발표를 끝마쳤다.
광양시-음・폐수 전처리 실증시험 결과 보고
이광신/위생처리사업소 계장
광양시 위생처리사업소 이광신 계장은 ‘음폐수 해양투기 시 함수율을 95% 이상으로 강화시켜 현 처리시설에서 처리가 곤란한 실정이다.’고 밝히며 고농도의 유기물과 유분 등을 전처리를 하지 않고는 처리가 매우 곤란한 상황임을 알렸다.
매립장 침출수는 유기물농도가 낮고 총 질소의 농도가 높은데 반해 음식물 배출수는 유기농 농도가 높고 부유물질 분리가 곤란해 위생처리사업소에서 유입하게 되었다고 밝혔다.
이후 생물학적 처리가 가능한 농도를 유지하게 되었고 부유물질 분리 및 제거가 용이해 졌으며 가성소다 등의 별도의 유기원 투입이 불필요하게 되는 등의 성과를 이루었다고 전했다. 이어서 전한 발표는 음・폐수 처리 개선대책에 관한 방안 이었다.
총 3안으로 나누어 장단점을 들며 설명했다. 제 1안은 음・폐수 직탈수후 처리 방식인데 발생즉시 탈수처리로 유기물 부하 감소로 수질관리가 용이하고 침출수 유량 관리가 용이하다는 장점이 있지만 수량관리와 운전이 용이하지 않은 단점으로 적용 실패함을 밝혔다.
제 2안은 질소처리를 위한 유기원 공급방식인데 수질 및 수량관리가 용이하고 추가비용이 들지 않는다는 장점이 있지만 유량조정조에서 90일이상 장기폭기시켜야하는 단점이 있으며 유분 등으로 슬러지 침강성이 불량하다는 단점이 있다. 이 방식은 현재 적용방식이다.
제 3안은 음・폐수 전용소화조신설 방식인데 안정적 수질관리가 용이하고 과부하 및 하절기 수량관리 면이 용이하지만 소화조설치 등의 비용이 과다하게 필요하다는 단점을 갖고 있다고 전했다. 음・폐수 전처리(고액분리)로 인한 기대효과는 첫째 해양투기 처리비용의 절감, 둘째 수처리 비용의 절감, 셋째 기존 설비를 활용하므로 전처리시설 설치비 15억원 절감을 들 수 있다.
마지막으로 2009년 음식물자원화 시설의 증설공사 시행 계획을 밝히며 발표를 마쳤다.
2부_(1)정부의 음식물 폐기물 에너지화 대책
좌장:김현배/(주)포스코 건설 R&D CENTER 상무
환경부-폐자원 및 바이오매스 에너지 대책
최병철/폐기물 에너지팀 팀장
폐자원은 가정 또는 사업장에서 발생하는 폐기물 중 물질이나 에너지로 재활용 할 수 있는 폐기물이며 바이오매스는 광합성으로 생산되는 동식물의 유기체의 총량이다.
정부는 왜 ‘폐자원・바이오매스 에너지화’를 내세울까?
최병철 팀장은 녹색성장의 구현이라고 표현한다. 태양광, 풍력 등은 산업파급효과와 미래시장 잠재력은 크나 단기간내 생산량 증대에 한계가 있으나 폐자원과 산림같은 국내에너지 잠재량은 풍부하다. 다시말해 지속가능한 신재생 에너지를 확보 할 수 있다는 것이다.
두 번째로는 친환경적이며 저렴한 비용으로 에너지를 생산할 수 있다는 장점을 들 수 있다.
또한 신산업 분야의 생성으로 일자리 창출 효과를 낼 수 있으며 지구온난화등 기후변화에 대한 효과적인 대응이 가능하다고 전했다. 유럽연합, 독일, 일본의 에너지 정책추진 방향과 바이오에너지 시장활성화등의 사례를 전하며 우리나라의 목표와 추진방향을 발표했다. 유럽연합에서는 신재생에너지 보급을 점진적으로 확대하여 기술개발 및 시장 활성화를 위한 “바이오매스 액션플랜”을 06년도에 발표한 바 있다. 독일에서는 20년까지 재생에너지 사용률을 50% 목표로 추진하고 있으며 09년부터 폐자원 에너지화 사업을 기술우위 선점 및 성장 동력으로 활용하고 있다고 전했다. 일본에서는 02년에 신재생에너지 핵심전략으로 “바이오매스 일본 종합전략”을 공표했으며 07년에는 “바이오매스 에너지 도입 가속화 전략”을 추진한 바 있다고 전하며 우리의 추진방향도 정리하여 발표했다.
정부투자의 효율성 및 실현 가능성을 고려하여 단계적으로 접근하고 집중적으로 발전하여 보급・확산하는 방향으로 나아가 전국 10대 권역으로 확대하여 발전시키고 저탄소 녹색마을로 조성할 것을 밝혔다. 마지막으로 국가 신 성장 동력으로 육성하여 기술개발, 전문 인력 양성, 환경산업 육성 및 수출의 전략화를 꾀하고 있음을 밝혔다. 실현시키기 위해서는 7대 중점과제 이행을 해야 할 것이라고 말하며 내용은 단순 소각 매립되는 폐자원의 에너지화, 목질계・초본계 바이오매스의 에너지화, 해양바이오 에너지화, 수도권 환경에너지 종합타운 시범단지의 조성, 10대권역별 환경에너지종합타운 조성, 저탄소녹색마을 600개조성, 기술개발(R&D) 인력양성 및 산업육성을 들며 설명했다. 그에 따른 파급효과 및 기대효과를 전하며 발표를 마쳤다. 효과로는 경제적으로 가치창출과 일자리 창출, 원유대체와 온실가스의 감축 또한 목질계 바이오매스 연료로 인한 농촌경제 활성화와 에너지 산업화로 인한 농가 소득증대를 설명했다.
08년 11월 폐자원 및 바이오매스 에너지화 포럼을 구성하여 운영되고 있으며 부처별로 실행계획을 수립하겠다고 덧붙였다.
한국환경자원공사-최근의 음식물류폐기물의 처리현황 및 검사사례
홍순원/산업지원팀과장
음식물쓰레기란 식품의 판매, 유통, 조리과정에서 버려지는 음식물 및 먹고 남아 버려지는 음식물류 폐기물(농수축산물류포함)을 말한다. 공공처리시설과 민간처리시설, 감량의무사업장에서 처리된다. 주요자원화시설은 사료화시설, 퇴비화시설, 감량화 시설, 혐기성분해 및 생석회처리가 있다. 홍순원 산업지원팀 과장은 주요 자원화시설의 처리공정 예시를 발표하며 주요항목에 대한 세부검사사례를 발표했다.
세부검사는 공통기준으로 항목을 세워 조사한 것과 개별기준으로 조사한 검사가 있다고 전했다. 공통기준의 항목으로는 악취와 처리능력의 적정성, 투입시설, 탈수시설, 파쇄시설이 있다. 악취란 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새다. 악취배출시설의 설치 신고 유무 확인과 적정하게 설치되어 운영되는지 여부를 확인 했을 때 시설의 미설치 등의 이유로 악취발생이 심할 뿐만 아니라 보관상태도 개방구조로 불량했다고 전했다. 처리용량의 초과로 인한 처리기능도 미흡했고 투입시설의 작동상태, 저장용량 등도 적정치 못한 현장 사례가 많았다고 전했다. 탈수시설이나 파쇄시설 역시 미흡했고 검사기준의 변경도 요구되는 실정이라고 밝혔다. 개별기준으로 항목을 정해 검사를 한 경우에도 현장사례에서 미흡하고 적정치 못한 부분이 대부분으로 조사되었다고 전했다. 하루빨리 음식물류 쓰레기 부산물의 분석 체계가 구축되어야 한다고 강조하며 발표를 마쳤다.
(주)해창-여주군 음식물류폐기물 자원화시설 운영현황
임춘수/(주)해창 상무이사
음식물자원화 사업장은 시설노후화 등으로 환경부의 적격심사에서 불합격 판정을 받은바 있다. 이에 따라 경기도 여주군 점동면 처리 산 739-49번지 일원 2만 7543m³(8331평)에 일일 50톤 처리규모의 호기성 퇴비화 음식물류 폐기물 처리시설을 설치했다.
(주)해창 임춘수 상무이사는 시설의 전처리 공정은 충분한 호퍼용량으로 설계되었고 파봉, 파쇄, 선별의 세 가지 기능을 1개의 설비로 구성하여 공정의 단순화를 유도했으며 소요부지 면적을 최소화한 전처리 공정이라고 설명했다. 또 염분용해조를 통해 음식물폐기물 내 염분을 용해하며 균등한 성상의 원료생산을 유도하고 완벽한 밀폐형구조로 악취확산을 최소화했다고 덧붙였다. 탈수/건조공정은 가수에 의해 포화 용해된 염분을 탈수 시 제거되는 탈리액과 함께 동시에 제거되고 파탈수기에서 배출된 탈라액은 자원화시설내의 폐수처리시설에서 물리 화학적 및 생물학적 처리 후 하수처리장과 연계처리 된다. 또 탈수 된 탈수케익은 건조기를 통해 적정함수율을 유지하여 균등발효조로 투입된다고 전했다. 발효/후부숙공정은 완15일간의 발효와 후부숙기간 21일 이상을 만족하는 충분한 용량의 발효 및 후숙조 설치로 안정적인 퇴비가 생산되고 완전 밀폐형으로 악취확산 및 대기오염 물질 제어가 용이하다고 설명했다. 퇴비선별/포장공정은 2차선별로 생산퇴비의 품질을 향상에 기여하고 자동화된 설비로 효율적인 시설 운영을 유도한다고 말했다. 이 시설의 독창성과 우수성으로 꼽히는 것은 균등발효조와 파쇄선별기, 건조기를 들 수 있다. 균등발효조는 상시 균등한 발효를 실현하고 부하방지막 설치로 원활한 교반과 발효효율 상승유도를 해준다. 또 완전밀폐형이라 악취에 대한 제어가 용이하므로 2차 환경오염을 최소화하고 설치소요부지가 작고 능동적인 시설배치로 이루어져 주어진 면적 활용 능력이 우수하다고 설명했다. 파쇄선별기는 파봉, 파쇄, 선별을 동시 실현하여 공정의 단순화를 실현시켰고 음식물류폐기물을 절단 및 분쇄를 하면서 음식물쓰레기 속에 포함된 비닐류 및 나무토막, 뼈류, 철분류 등을 자동으로 분리 배출하는 등의 우수성을 전했다. 건조기는 열풍을 이용한 직접건조로 건조효율을 극대화했고 밀폐형으로 악취를 방지했으며 퇴비원료 진행방향과 역방향으로 열풍공급이 되어서 건조효율이 극대화되었음을 우수성으로 꼽았다.
마지막으로 환경오염 방지시설로 악취처리공정과 음폐수처리공정에 대해 설명하면서 발표를 마쳤다.
2부_(2)음식물류폐기물 에너지산업에 따른 기술현황
서울산업대학교-바이오매스 순환이용 녹색마을 조성
배재근/서울산업대학교 환경공학과 교수
바이오매스란 생물자원의 양을 나타내는 개념으로서 재생 가능한 생물 유래의 유기성 자원으로 화석에서 유래된 자원을 제외한 것이다.
지구상의 생물권에는 동식물의 유체를 미생물이 분해하여 무기물로 환원시킨다는 물질순환 사이클이 있는데, 이 미생물을 대신하여 인간이 이것을 에너지나 유기원료로 이용하자는 것이다. 현재의 에너지원으로 큰 비중을 차지하는 석유는 유한한 것이고 또한 매립지 확보의 한계나 소각의 한계로 인해 이를 대신할 에너지원의 필요성이 요청 된지 오래다.
바이오매스 이용에 특히 관심이 깊은 나라는 동남아시아나 아프리카 등지의 비산유개발 도상국들로서, 석유를 구입할 외화가 부족하므로 바이오매스를 이용한 에너지 개발이 주요당면과제로 되어 있다.
서울산업대학교 배재근 교수는 바이오메스 자원화 체계 구축을 위한 각종 법규 및 제도적 기틀을 효율적이고 친환경적으로 마련하고 바이오메스의 유효이용을 위한 다양한 재활용 기술의 개발과 신뢰성 및 안정성을 확보하고 각종 인센티브제도로 지자체 및 민간의 참여를 유도하여 사업화 하도록 유도해야한다고 말했다. 사업화가 이루어지면 지속적인 기술개발을 위하여 연구개발의 지원을 해야 할 것이며 실제 현장에 적용을 유도하기 위하여 녹색마을 조성 사업을 실시해야 한다고 했다. 또 생산된 제품과 에너지에 대한 품질을 보증하고 지원 해야 할 것을 강조했다. 유기성폐기물을 이용하여 사업화로 유도한다면 폐기물계 및 미이용 자원의 유효이용으로 환경문제의 해결과 동시에 자원절약을 추진하고 더불어 폐기물 zero화와 에너지가 자립되는 도시, 마을이 조성될 것이라고 전했다.
(주)에코데이-음식물쓰레기 혐기성 처리와 재생에너지 생산(전망 및 기술)
김범식/(주)에코데이연구소 부소장
음식물쓰레기 혐기성 처리는 음식물쓰레기를 혐기성 상태에서 혐기성 미생물에 의해 유기산을 거쳐 메탄가스를 생산하는 공정이다.
(주)에코데이 김범식 부소장은 음식물 쓰레기 혐기성 분해의 최적 조건을 충족시킬 수 있는 반응조(시스템)를 개발하고 적용함으로써 기존 혐기성 분해 효율의 획기적 향상이 가능하다고 발표했다. E-PFR은 혐기성 처리에 있어서 이상적인 반응조건 형성에 용이했고 높은 가스 발생과 메탄가스 함량 유지가 가능했고 유기물 분해(고형물 포함)와 가스발생에 효율성을 증대시키는 결과를 낼 수 있었다고 전했다.
기존의 반응 촉진형과 안전성 보완형, 기능부가형의 공정에 비해 E-PFR은 충분한 미생물의 개체수와 활성도를 확보한 점, 유입수와 미생물 농도를 고려한 충분한 용존산소의 공급, 또 유입수 농도 용존산소 미생물의 개체수가 동시에 PFR 형태를 유지하며 형태의 반응기를 구성하고 무산소 운전 및 교반, 슬러지층화 유도가 가능하다는 장점을 갖고 있다고 전했다.
(주)에코웰-음식물쓰레기 고체 연료화
지영호/(주)에코웰 대표이사
음식물쓰레기 처리방법에는 감량 및 재활용, 위생매립, 소각이 있다. 폐기물을 처리하는데 가장 우선시 되는 것은 감량과 재활용이다. 가정이나 산업체 모두가 제품의 발생에서부터 철저히 관리하여 폐기물을 원천적으로 줄이고 다시 자원화 시킬 수 있도록 힘써야 한다. 특히 재활용은 자원과 에너지를 절약함으로써 환경오염의 감소와 경제적 이익을 가져오는 1석2조의 효과가 있다. 위생매립은 폐기물의 분해를 쉽게 하고 2차 오염을 최대한 방지하기 위해서 실행하여야 한다. 위생매립은 폐기물 더미 속의 유기물 분해를 촉진시키는 방법으로 침출수의 토양유입을 방지하며 메탄가스를 난방 등의 연료로 이용하는 방식이다. 소각은 일부의 열을 재이용 하는 것 외에는 자원을 완전히 파괴하는 처리방식이다. 소각하는 과정에서 다이옥신 등 유해물질이 발생하기 때문에 소각보다는 감량화와 재활용하는 것이 바람직하다. (주)에코웰 지영호 대표이사는 이 같은 바를 밝히고 폐기물에서 신재생에너지로 활성화 시키는 것이 대안이라 보고 RDF(Refused Derived Fuel)를 소개했다.
RDF란 고체연료화이다. (주)에코웰은 건조음식물을 이용해서 재활용하는 목표를 설정하였으며 중점적으로 연구를 하고 실용화를 추진한다. 가정에서 배출되는 음식물 쓰레기를 건조처리 하고 건조된 쓰레기를 매월 최소 10kg이 모였을 때 무료 수거처리하여 사료화, 열탄화 하는 것으로 지구환경의 수준 향상과 인식문제, 지구 온난화 문제 등의 해결에 이바지 하는 목표를 두고 있음을 밝혔다. RDF 에너지측면의 특성은 발열량이 일정해 열정도도 균일하여 연소성이 매우 좋다. 또 소량의 폐기물이라도 고형연료화해서 필요시 필요한 장소에서 연료자원으로 사용이 가능하다는 특징을 가지고 있다고 전했다.
현재 폐기물 문제를 일으키는 원인의 하나는 발생자 측이 처리자 측을 전혀 의식하지 않고 배출하는 폐기물의 일방통행에 기인하고 있다고 설명하면서 RDF화는 이런 의식을 바꿀 수 있고, 또한 연료로 사용함으로써 폐기물의 흐름을 지역 내에서 순환시킬 수 있으므로 지역주민과 협력하여 물질 재활용이 가능한 쓰레기는 회대한 분리수거하고 음식물은 퇴비화 시키고 잔류물은 RDF화함으로써 지역의 폐기물 배출 제로 시스템인 ‘Eco-Town’과 같은 새로운 형태의 폐기물 처리의 모델이 될 수 있을 것으로 판단된다고 설명했다.
이 밖에도 신재생에너지에는 풍력발전, 태양광, 바이오디젤 등이 있음을 밝혔다.
(주)포스코건설-유기성 폐기물 처리를 위한 액상화 혐기 소화 및 자원재활용 기술 개발
송한철/(주)포스코 건설 기술개발그룹 차장
(주)포스코 건설 송한철 기술개발그룹 차장은 바이오 에너지는 바이오매스(생물자원)에 기인하여 생산되는 에너지이며 탄소순환 cycle을 통해 재생 가능한 친환경 지속가능 에너지원이다. 바이오매스란 지역 내의 모든 생물중량을 나타내는 생태학적 개념이며 ‘바이오매스에서의 연료생산’에 의해 양적인 생물자원이라는 새로운 개념으로 정착했다. 바이오매스의 주요 구성 물질은 축산분뇨, 유기성 슬러지, 음식물류폐기물, 폐목재, 잔벌목, 재배용 바이오매스가 있으며 바이오매스 종류에 따라 적용기술이 상이하다고 설명했다. 국내 바이오매스 현황은 유기성폐기물이 72.1%로 가장 높고 임업계, 산업/농업 순으로 나타났다. 유기성폐기물 처리의 당면과제는 폐기물 관리법에 의한 직매립 금지와 소각 등에 의한 온실가스의 증가, 해양투기 금지 등으로 인해 육상처리의 적정 대안인데 혐기공정을 통한 바이오에너지 생성이 가장 적절하다고 설명했다. 또한 음・폐수가 하루 8818톤이나 되고 있고 해양배출이 57.5%나 되는 시점에서 혐기공정을 거쳐 에너지로 창출되었을 때 경제적 가치와 에너지 대체효과가 높음을 설명하였다.
(주)대우건설-음식물폐기물을 이용한 자원화시설 운영사례(송도자원환경센터)
유성인/(주)대우건설 기술연구소 선임연구원
(주)대우건설에서 운영하는 송도자원환경센터는 하루 500톤의 생활폐기물을 안정적으로 처리하는 최첨단 소각처리시설과 하루 200톤의 음식물폐기물을 퇴비로 자원화하는 음식물자원화시설 및 주민편익시설을 갖춘 전국 최대규모의 광역환경인프라시설이다. 소각처리시설 및 음식물자원화시설은 여러 단계의 공해방지 및 오염방지 시설을 갖추어 공해 없는 쾌적한 도시 생활환경을 조성하여 주민들의 여가활동과 자연학습장으로 활용되고 있다.
(주)대우건설 기술연구소 유성인 선임연구원은 폐기물 처리공정을 소각처리공정과 이중흡착필터고정, 폐수처리공정으로 나누어 각 공정의 특징을 설명했다. 소각처리공정에서 연소가스 처리설비를 살펴보면 질소산화물을 제거하기 위해 선택적 비촉매 반응설비를 채택하고 산성가스 제거를 위해 반건식 반응탑을 선정하였으며 다이옥신 및 중금속과 분진을 제거하기 위해 이중흡착필터를 선정하였다고 밝혔다. 이중흡착필터공정에서 그 원리를 살펴보면 1차는 분진 및 산성가스 건주 반응물 포집, 2차 흡착필터는 1차 흡착필터를 통과한 오염물질과 다이옥신제거, 활성탄의 재순환을 사용한 특징을 설명했다. 마지막으로 폐수처리의 특징은 유입폐수 특성에 따른 처리공정을 선정한 점과 중수도 수질기준으로 정화하여 시설용수로 대부분 재활용했다는 점, 질소 인 동시제거 공정 적용을 통한해 해역 오염을 방지, 컴펙트한 공정 적용으로 시공 및 유지관리의 용이성을 확보했다는 점을 전하며 발표를 마쳤다.
종합토론-음식물류폐기물자원화, 국가 경쟁력 있는 산업으로 추진해야
좌장:배재근/서울산업대학교 환경공학과 교수
을지대학교 보건환경학과 김남천교수, 한국에너지기술연구원바이오에너지기술센터장 이진석박사, 환경부폐기물에너지과 최병철팀장, (주)해창 임춘수 상무이사, (주)에코데이 김범식 연구소 부소장이 참여한 가운데 토론은 시작되었다.
이번 토론은 음식물폐기물을 보다 더 효율적으로 사용할 수 있는 방안과 정부의 정책에 대해 초점을 두고 진행됐다.
쓰레기로 전락하고 말았던 음식물폐기물의 자원화는 앞서 발표한 바와 같이 현시점에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 자원화 개발과정에서 나타나는 문제점들에 대해서, 또 원천적으로 잘못된 부분에 대해서 짚어보고 현실적으로 나아가야할 방안이 적절하게 이루어져 갈 수 있도록 제시하는 중요한 시간이 되었다.
토론 속에서 다양하고 구체적인 방안이 나왔고 문제점이 제시되었다.
환경 오염물질인 축산폐수와 남은 음식물 등 폐기물을 원료로 하여 신생에너지로 전환시키는 공법으로 혼합연료인 가스를 생산하는 실용화 기술로 양산체제에 들어간다면 국내는 물론 세계의 환경정책에 크게 기여할 것이라고 전했다. 또한 농가에서는 치솟는 비료 값에 경제적으로 겪는 부담이 크다. 때문에 음식물폐기물을 퇴비화하는 방식에 더 비중을 두고 많은 업체에서 생산할 수 있는 여건을 만들어주는 등의 새로운 환경계획이 필요하다고 했다. 덧붙여 퇴비의 품질은 친환경농업인 유기재배의 유무를 판가름하기 때문에 중요한 것인데 농사를 짓는 사람들의 대부분이 잘 모르고 있는 것 같다며 싼 퇴비만 찾고 있는 실정에 대해 말했다. 양질의 퇴비를 생산하고 친환경 농업을 활성화 하도록 힘써야 할 것이라고 했다. 퇴비화 공정에 더욱 힘을 쓰면 음식물 폐기물은 자원으로 다시 탄생되고 친환경 농업이 부흥 해 농민경제도 나아질 것이라는 의견도 함께 전했다.
(주)에코데이 김범식 부소장은 ‘중소기업이 환경에 관여하면 망한다.’는 말이 있다면서 정책적인 측면과 경제・산업적인 측면에서 바라는 부분을 제시하였다.
정책적인측면으로는 현재 정부는 혐기소화조 시설기준안을 개정하고 있는데 감량화를 추진하면서 에너지화 시키는 방향이다. 그러나 유감스럽게 음식물폐기물을 직・투입해서 견딜만한 기술은 없다. 실질적으로 고형물을 80%제거하고 물만 들어가고 있는데 고농도에도 견딜 수 있는 기술을 개발하도록 정책적으로 유도를 해주길 바란다고 전했다. 또 고형분해 효율평가가 총고형물(ts)이 감안되어진 평가가 필요하다고 주장했다.
대체로 에너지시설, 음식물쓰레기자원화시설 설치는 지자체가 주최가 되는데 보수적인경향이 있다고 말하면서 지자체에서 요구하는 것은 업체의 실적뿐이라고 꼬집었다. 국내 업체에서는 실적 없는 것이 다반사다. 많은 기술 부분에 있어 외국기술 도입을 선호하고 유럽의 기술을 많이 들여오는 실정이다. 그러나 국내와 국외의 다른 환경을 이해하고 우리의 자체기술개발에 힘써야 할 것이라고 했다. 예를 들어 유럽국가 중 독일에서 가축 분뇨를 가지고 혐기성소화를 한다면 소 한 마리 당 나오는 분뇨 양에 맞춰 농지를 확보한다. 농지에서 처리 가능하도록 되어있기에 폐수처리 및 악취제거에 별다른 신경을 쓰지 않고 있는데 우리나라는 땅이 좁아 처리되는 농지 확보도 어렵고 악취도 제거가 되어야한다며 차이를 설명하면서 우리기술을 개발 할 수 있도록 정책적으로 보호받길 바란다고 전했다.
경제・산업적인측면으로는 대기업과 중소기업이 상생모드로 가길 원한다고 말했다. 무분별하게 외국기술을 도입하기 보다는 한국적으로 기술을 개발하도록 방향 잡아 대기업과 중소기업이 함께 나아가야 할 것이라고 강조했다. 이에 대해 환경부 에너지팀 최병철 팀장은 실적을 요하게 되는 지자체의 입장은 실패에 따른 책임을 져야하기 때문이라고 전하며 감사시스템을 고쳐야 할 것이라고 말했다. 또 혐기성분해에 관한 문제는 설계시공부터 운영까지 일괄적으로 책임지는 시스템이 필요하고 대기업과 중소기업의 관계역할 정립되어 상생관계가 되어야 할 필요가 있다고 덧붙였다.
앞으로 음식물쓰레기 자원화 정책은 우리나라 실정에 맞게 정립되고 중소기업들의 경쟁력 있는 기술개발로 환경복원과 에너지를 얻길 바라며 국제사회에서도 기술력을 인정받아 국가경제발전에 기여할 수 있게 되길 바란다.
음식물류폐기물 자원화는 사료화 및 퇴비화, 에너지화로 개발・발전되고 있다. 음식물류폐기물자원화 산업은 우리와 환경여건이 다른 선진국의 기술과 비교되었고 선진국의 기술을 동원해 왔었다. 이제 음식물폐기물자원화 산업은 우리의 환경여건을 고려하고 발전방향을 현실적으로 잡아 접근해야 할 것이다. 정부는 음식물류폐기물에 대해 국민이 요구하는 바를 학계, 기업에서 수렴하고 반영할 수 있도록 하는 정책을 수립해야 할 것이다. 또한 우리나라 자체 기술 개발을 할 수 있는 정책과 더불어 경영지원 및 여건을 조성하는 제도를 세워 국제사회에서 인정받고 산업 영역을 확대해 나갈 수 있도록 뒷받침해 음식물류폐기물의 자원화산업이 국가경제 발전에 기여 할 수 있도록 해야 한다.
[ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
