*성* 스토어

*성*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

1개
전체 판매량

3개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

-
자료문의 응답률

-

전체자료 1개

[환경] 음식물 쓰레기의 퇴비화

{음식물 쓰레기의 퇴비화 실험에 관하여xxx 외 5명xx대학교 환경공학과{About Food of Solid waste composting experimentxxx and 5Course of Environment engineering, xxx University{초록본 실험은 음식물쓰레기를 이용한 호기성 기계식 퇴비화 공정을 하였고 이에 따라 나타나는 각 각의 수분함량, 탄소함유량(T·O·C), 질소 함유량(T·K·N), 휘발성 고형물(V·S), 산소와 이산화탄소의 배출 농도, PH, 공기의 유입량 그리고 온도를 측정해 온도와 각각의 요소들과의 관계를 비교하여 얼마만큼의 퇴비화가 이루어졌고 발생열과 소모열 그리고 저장열과의 관계 그리고 온도와 퇴비화와의 관계를 추정하는 실험이였다.탄소함유량과 PH는 실험에 들어간 뒤로 초기시료보다 계속 상승하는 것을 나타냈고 이에 따라 C/N비 역시 증가하게 되었다. 온도는 첫날부터 상승, 중온기를 지나 6일날부터 45-6 C를 최고 온도로 발열기를 나타내었다. 11일 부터 냉각기에 들어서고 16일부터 숙성기로 보이는 그래프를 나타내었다. 이에 음식물 쓰레기의 고기와 같은 단백질의 부족으로 퇴비화의 온도가 많이 오르지 않고 또한 퇴비화 공정기가 외부로부터의 손실로 인해 온도가 많이 오르지 못한 것으로 추정되었다. 그래프에서 온도의 증가에따라 이산화탄소 역시 배출량이 증가함으로써온도와 이산화 탄소의 상관관계는 밀접하다고 나타났다.1. 서론본 실험은 음식물쓰레기를 이용한 호기성 기계식 퇴비화 공정{) 기계식 퇴비화 장치는 체류시간이 짧아 빠른 시간에 퇴비화가 이루어진다는 장점이 있으며 좁은 공간을 활용하거나, 퇴비단 공법에 비해 기후의 영향이 없으며 악취를 통제할 수 있다. 그러나, 초기 투자비가 높고, 퇴비화 운영조건이 용이하지 않으며, 잘못된 운영에 의해 안정화된 퇴비를 얻을 수 없는 경우가 많다.을 하였고 이에 따라 나타나는 각 각의 수분함량, 탄소함유량(T·O·C), 질소 함유량(T·K·N), 휘발성 고형물(V·S), 산소터 4시간 간격 D+6에서 D+11일 까지 일일 3회 오전 10:00 부터 6시간 간격으로 측정 D+11에서 실험 종료일까지 하루에 한번 측정2.2.3 가스 측정가스미터기를 이용해 CO2, O2를 측정 가스는 D-DAY에서 D+6일차 까지 일일 4회 오전 10:00 부터 4시간 간격 D+6에서 D+11일 까지 일일 3회 오전 10:00 부터 6시간 간격으로 측정 D+11에서 실험 종료일까지 하루에 한번 측정2.2.4 T·O·C(탄소 함유량)시약은 K2Cr2O7 40g을 증류수 1 에 녹이고 H2SO4 1 를 서서히 가하여 0.4N 중크롬산 칼리 황산 혼합용액 제조 하고 두 번째로 0.2N 황산 제일철암모늄용액(사용시 조제)은 Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O 78.44g(100 에서 건조)를 20㎖ conc. H2SO4를 증류수 300㎖에 녹인후 증류수로 1 를 만든다. 세 번째로 Diphenyl amine 지시약은 증류수 20㎖에 conc. H2SO4 100㎖를 가한후 Diphenyl amine 0.5g을 녹인다. 마지막으로 85% H3PO4 (비중 1.7)을 만든다.순서는 시료 0.01g을 250㎖ 삼각 플라스크에 취한다. 0.4N K2Cr2O7-H2SO4용액 25㎖가하고 시계접시를 볼록한 면이 아래로 오게해서 덮는다. 200 모래 전열판에서 가열한다. 기포발생 후 정확히 5분 후에 전열판에서 내린다. 방냉 후 증류수 150㎖를 가한다. 여기에 85% H3PO4 5㎖와 지시약 5∼6방울을 떨어뜨린다. 0.2N 황산제일철 암모늄 용액으로 적정한다. (주황 남청 담녹){) 적정 전에 녹색이 되면 시료의 양을 줄인다.블랭크는 시료를 넣지 않고 실험한다.계산식 : TOC(%) = (B-T) f 0.2 {{ 12} over {4000 }{{ 100} over {시료무게(g) }(B: 공시험 적정치(㎖), T: 시료 적정치(㎖), f: 적정액량의 농도보정계수)TOC는 하루에 한번 전날 건조된 시료로 3개 씩 측정하였다.2.2.5 T·K·N(질소 함유량)시약은 첫 번T: 시료 적정치(㎖), B: 공시험 적정치(㎖), f: 적정액량의 농도보정계수)TKN은 하루에 한번 전날 건조된 시료로 3개 씩 측정하였다.2.2.6 VS(휘발성 고형물)도가니를 600 로에서 30분간 강열한 후 데시케이터에서 30분간 방냉한다. 도가니의 무게를 측정한다. (4자리수 저울로 측정) 시료 1g을 취한다. 550 10 로에서 1시간동안 강열한다{) 수증기 증발을 위해 뚜껑은 약간 열어둔다. 데시케이터에서 30분간 방냉한다. 무게를 측정한다. (4자리수 저울로 측정)계산식 : VS(%) = {{(초기시료무게+도가니무게)-(나중시료무게+도가니무게) } over {초기시료무게+항량병무게 }100(무게 : g )VS는 하루에 한번 전날 건조된 시료로 3개씩 측정하였다.2.2.7 수분함량수분함량은 Moisture Content Detector에서 시료적당량을 넣어 105 에서180분 작동 후 수분함량을 측정하였다.3. 본론일반적으로 퇴비화 초기조건으로 고려되는 항목은 C/N비, 함수율, pH로서 C/N비 15∼40,함수율 40∼60%, pH 5∼12정도이면 효율적으로 이루어진다고 한다. 이러한 조건에 맞추어시료가 위의 조건에 맞도록 조절해 주었고, 톱밥을 사용해 수분과 C/N비의 조절에 사용하였다. 재료의 성상의 결과 C/N비가 11, 함수율 60.6%로 톱밥과 음식물 쓰레기를 섞었다.재료별 기본 성상은 표 3-1과 같다. 또한 음식물쓰레기와 톱밥을 혼합하여 만든 시료는 표3. 1과 같은 성상을 가진다. pH는 4.7로 나타났다.실험의 측정은 매일 정기적인 시간간격으로 가스와 온도를 측정하였고 약 3일에 한번 씩 시료를 채취하여 성상분석을 통하여 실험과정을 확인하였다. 실험 기간은 2003년 11월 4일부터21일 까지 약 17일 동안 실시하였다.표 3. 1. 재료의 특징{구 분톱 밥음식쓰레기수분함량(%)43.8078.30VS(%, 건조 고형물 기준)98.6697.60TOC(%, 건조 고형물 기준)49.9343.60TKN(%, 건조 고형물 기준)0.112.열 손실율을 최소화시킴으로서 최적온도 또는 최대온도까지의 온도 상승기간을 단축시킬 필요가 있다.퇴비화 반응의 두번째 단계는 온도 조절이 필요한 단계로서 퇴비화 대상물질의 분해율 증가에 의하여 발생열이 손실열보다 많은 단계이다. 온도가 최적온도 이상으로 상승하게 되면 미생물의 활동에 악영향을 미치게 되므로 보통 공기공급량을 증가시키거나 퇴비더미를 자주 뒤집어주어 열손실을 증가시켜 퇴비더미내의 온도를 적정상태로 유지할 수 있도록 해주어야 한다.퇴비화 반응의 세번째 단계는 분해가능한 물질의 감소로 인하여 열발생량이 감소하여 온도가 하강하는 발생열보다 손실열이 많은 단계로서 공기 공급량을 최소화할 필요가 있다.3.1.2 pH퇴비화 기간의 pH는 반응시간에 따라 점차 변화하게 된다. 반응 초기의 pH는 초기물질의 pH보다 다소 낮아지는 경향을 보인다. 이것은 초기 중온균에 의한 활발한 분해과정 중 발생하는 이산화탄소가 물에 용해되어 전환된 탄산과 초기 분해산물인 각종 유기산류의 축적에 기인한다. 그러나 충분한 산소가 공급되면 pH는 다시 상승하게 되는데 이는 질소원의 분해로 발생하는 암모니아가 퇴비단의 수분에 용해되어 암모늄 이온으로 존재하기 때문인 것으로 알려져 있다. 반응이 진행되면 온도는 고온상태로 도달하여 pH는 8∼8.5로 상승하게 되며 반응이 종료될 때 pH는 다소 감소하여 최종산물인 퇴비는 중성에 이르게 된다. 그러나 퇴비단 내에 공기공급이 원활하지 못한 경우 퇴비단은 혐기성 상태가 되어 pH는 4.5이하로 낮아지며 반응은 지연된다. 초기 반응물질의 pH가 낮은 경우 lime등의 사용이 보고되고 있다.3.1.3 C/N비C/N비는 미생물 대사에 필요한 탄소와 질소의 이용정도를 질량비로 나타낸 것이다. 탄소는 미생물의 성장과 에너지 생산을 위해 이용되고 질소는 단백질 합성과 생식에 이용된다. 대부분의 생물체는 질소보다 약 25배의 탄소를 필요로 하며 퇴비화시 일반적인 C/N비는 25∼35로 알려져 있다. C/N비가 낮은 경우 이용 가능한 탄소는 모든 질소를 안기산과 같은 중간 대사물질은 호기적 조건에서도 발생하나 충분한 산소공급에 의해 지속적 분해가 이루어진다. 따라서 혐기적 상태를 막기 위하여 퇴비단내 최소 5%이상의 산소 공급이 필요하게 되며 호기적 조건을 유지하기 위해 다양한 강제송풍이나 뒤집기, 교반 등의 방법이 실행된다. 산소의 적정수준은 초기 산소농도의 50%정도로 유지하여 주는 것이다.3.1.6 입자크기입자크기는 퇴비화 동안에 퇴비단에 통기 효율을 좌우하는 물리적 성질이다. 퇴비화시 일어나는 미생물에 의한 분해는 입자의 표면에서 이루어진다. 산소는 퇴비단의 공극 사이로 이동하게 되고 이 때문에 미생물은 입자 표면에서 발달한다. 따라서 입자크기의 감소는 표면적을 증가시키므로 미생물 활성이 증대되고 분해율은 증가된다. 반면 입자크기가 지나치게 작으면 입자끼리 뭉치게 되고 특히 수분이 증발 되어 다공성이 감소하고 퇴비단을 통과하는 공기가 억제되므로 혐기성 상태가 나타나게 된다. 적절한 조절이 필요하다. 일반적인 적정 입자크기는 5㎝이하가 적당하다.3.1.7 뒤집기/교반퇴비단이 건조해지거나 덩어리지고 공기의 채널링 현상을 방지하기 위하여 반응기간 동안 필요에 따라 규칙적으로 교반하거나 뒤집어 준다. 교반과 뒤집기의 정도는 수분함량, 물질의 특성, 공기 요구량에 의해 결정될 수 있다.3.1.8 분해 정도분해정도는 온도의 감소, 발열 능력의 감소, 퇴비단내의 분해가능한 유기물의 양, 산화 환원 전위의 증가. 산소 이용률, 곰팡이의 일종인 chaetomium gracilis의 성장, starch-iodine등을 통하여 알 수 있다.3.1.9 병원균의 제어정상적인 퇴비화공정에서는 병원균의 사멸이 가능하다. 병원균사멸을 위해서는 60∼70 에서 24 시간이상 유지하여야 한다.4. 결과4.1 각 인자별 결과4.1.1 CO2{그림 4. 1. 1 CO2 그래프.CO2는 처음에는 최고치를 나타내다가 점차 줄어드는 그래프를 그리고 있다. 이는 미생물의 대사가 점차 줄어들어 CO2의 배출량이 줄어든 것으로 보인다.4.1.2 O2.

공학/기술| 2003.12.10| 14페이지| 2,000원| 조회(565)

폐기물, 쓰레기, 음식물, 퇴비화, C/N비

미리보기

닫기