음식물쓰레기 친환경 처리 및 에너지화 시스템 개발 내용 공유!!

국가연구개발 우수성과 100선
- 농식품분야 ① 음식물쓰레기 친환경 처리 및 에너지화 시스템 개발
- 음식물쓰레기 처리비용 절감 및 에너지 효율 증대에 기여 -
(관련글 출처: 농림축산식품부)

◈ ①음식물쓰레기 친환경 처리 시스템 및 ②음식물쓰레기 부산물 에너지화 통합시스템(펠릿 성형 장치 + 전용 펠릿 보일러) 개발
 ① 내열성·내염성이 뛰어난 유용 토착미생물을 활용해 음식물쓰레기를 친환경적으로 처리하고 처리비용 절감
 ② 음식물쓰레기 분해부산물을 이용하여 바이오연료(펠릿)로 재자원화하여 에너지 이용효율 극대화

 농림축산식품부(장관 김현수)는 고등기술연구원 연구조합 연구팀(이하 연구팀)이 수행한 연구개발 과제를 통해 ｢음식물쓰레기 친환경 처리 및 부산물 재자원화 시스템｣ 개발에 성공하였다고 밝혔다.

 ❍ 해당 연구는 토착미생물을 활용한 음식물쓰레기 분해소멸장치, 바이오연료 성형 장치, 전용 보일러를 개발하여 폐기물 자원화를 통한 자원순환 및 청정에너지 활용 등에서 우수성을 인정받았다.

 전체 생활폐기물 중 약 20% 이상의 비중을 차지하는 음식물쓰레기는 2014년 사회문제 해결을 위한 10대 다부처 과제로 선정된 중요한 국가적 현안으로,

 ❍ 음식물쓰레기는 수분함량이 80% 이상인 유기성 폐자원이어서 잠재적 에너지가 크기 때문에 친환경적 처리 및 에너지원으로의 활용을 위한 기술개발이 지속적으로 요구되어왔다.

 연구팀은 이러한 점에 주목하여 음식물쓰레기 등 유기물을 분해하는 유용 토착미생물을 도출하여 대량배양 및 활용함으로써 음식물쓰레기 분해소멸장치를 개발하였다.

 ❍ 이 유용 토착미생물은 기존 음식물쓰레기 처리 미생물 대비 내염성(2→5%)과 내열성(30→50℃)이 뛰어나 분해소멸장치의 가동시간을 2배 이상 향상시켰다.

 ❍  또한, 음식물쓰레기가 분해되는 중 생성되는 생물학적 발효열을 이용함으로써 장치 가동에 필요한 에너지를 기존 분해소멸장치보다 30% 이상 절감하였다.

 실제 토착미생물을 구입하여 사용해 본 농장주 추금해씨는 “해당 미생물을 축사 배변물 분해에 사용했을 때 기존에 사용했던 미생물보다 축사 악취 저감에 효과적이었으며, 폐기물 처리 기준에도 부합하여 검사 시 ‘적합’ 판정을 받을 수 있었다.”고 하면서,

 ❍ “미생물이 분해한 부산물을 비료로 사용할 수도 있고, 미생물을 물에 희석하여 축사 내부에 소독 목적으로 사용할 수도 있어 여러모로 많은 도움이 된다.”고 말했다.

 또한, 연구팀은 유용 토착미생물이 음식물쓰레기를 분해할 때 생성한 부산물을 바이오연료로 재자원화하여 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 고형 바이오연료(펠릿) 성형 장치와 전용 보일러를 개발하였다.

 ❍ 해당 성형 장치와 보일러는 분해부산물과 농업부산물을 혼합하여 고밀도 바이오연료(펠릿)를 생산·활용할 수 있도록 함으로써 시설 원예 농가 등에 난방비용 절감 효과를 가져올 수 있고,

 ❍ 음식물쓰레기 분해부산물을 퇴비화하여 경종 농가에 제공하는 경우 비료비용 절감 효과도 가져올 것으로 기대된다.

 연구팀의 이러한 연구성과는 수입에 의존하던 미생물을 토종 미생물로 대체하여 해외 로열티를 줄이는 데 기여할 수 있을 것으로 보인다.

 ❍ 실제로 연구팀은 지난 3년간 유용 토착미생물, 음식물쓰레기 분해소멸장치, 바이오연료 성형 장치 및 전용 보일러 판매를 통해 26억 7천만 원의 매출을 달성하였다.

 농식품부는 지난 9월 ｢그린바이오 융합형 신산업 육성방안｣을 통해 마이크로바이옴(특정 환경의 미생물 총합) 등 5대 유망산업을 육성하고자 하는 계획을 발표하였는데, 이번 연구개발 과제도 그린바이오 산업지원의 일환으로 볼 수 있다.

 ❍ 연구팀이 개발한 미생물 활용 음식물쓰레기 분해소멸장치와 바이오연료(펠릿) 성형 장치 및 전용 보일러는 농축산업 분야에서 친환경적인 에너지 순환 체계를 구축하는데 기여함으로써 농축산업 분야의 Net Zero* 이행을 위한 밑거름이 될 것으로 기대된다.
   * Net Zero : 탄소 중립, 탄소(이산화탄소, 온실가스 등) 배출량과 흡수량을 동일하게 하여 실 배출량을 0으로 만듬 

 음식물쓰레기 친환경 처리 및 바이오연료 시스템 장치


 기존보다 더 나은 성능을 가진 유용 미생물자원을 확보하고 이 미생물을 활용하여 음식물쓰레기를 친환경적으로 분해하는 장치 설계·운영 기술을 개발 및 실증함

 ❍ 음식물쓰레기를 분해하는 유용 미생물자원을 도출하여 대량배양한 후 이를 현장 적용하여 발효 시 군집의 특성을 분석

 ❍ 음식물쓰레기 분해소멸장치의 실시간 모니터링 및 자동 제어 시스템을 설계·구축

 분해 산물을 활용한 펠릿 연료 성형 기술 및 고효율 중대형 펠릿보일러 요소기술 개발 및 실증

 ❍ 바이오 펠릿 연료 제조 시스템 개발 및 연소 특성 파악을 통한 230kW 음식물쓰레기 전용 펠릿보일러 요소기술 설계 및 시제품 제작

 생활환경 기준(무악취,저소음,저진동)을 만족하는 도농 자원순환 모델 개발 및 사업화

 ❍ 이동식 펠릿 성형 연료시스템의 개발을 통해 지역 내 음식물 분해 부산물을 활용하여 펠릿 연료 및 퇴비화를 통한 도농 복합형 자원순환 및 에너지 활용 체계를 구축

제품 및 장치 사진

 

(관련글 출처: 농림축산식품부 보도자료 11월 26일자)