• 제목/요약/키워드: Food waste resource conversion

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바이오에너지로의 전환을 위한 캘리포니아 식품가공공장 오.폐수 특성 조사 및 경제성 분석 (Survey and Economic Analysis of Food Industry Residues for Biomass-to-energy Conversion in Merced and Stanislaus Counties, California, USA)

  • 김대현
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제34권4호
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    • pp.243-253
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    • 2009
  • This research expands investigations into the biomass resource potential associated with California's food processing industry by surveying industries within a two county region in the San Joaquin Valley, California, USA. A previous survey conducted in 2005 for the Sacramento Municipal Utility District (SMUD) quantified residue and waste generation from food processors and food preparation businesses in the Sacramento region. The present survey investigates residue and waste streams from food processors located in Merced and Stanislaus Counties. Sixty food processors were identified to participate in the survey, of which 49 responded (82%) and data were acquired for 38 (63%) (6 facilities closed or moved, 8 decided not to participate). Within the two counties, total annual waste among survey respondents amounted to 24,044 dry tons of high moisture (${\geq}$60%) food residuals, 5,358 dry tons of low moisture (<60%) food residuals; and 23.7 million $m^3$ of wastewater containing 38,814 tons of biochemical oxygen demand ($BOD_5$). The total potential electric power generation from these food residues was estimated at approximately $7\;MW_e$. Total solid waste resource included in the survey response was estimated at about 10% of statewide residue generation for processors falling within the Standard Industrial Classification (SIC) System Major Group 20 (Food and Kindred Products) categories.

음식물류 폐기물 자원화 시설 DEA모형을 활용한 경영성과 분석 (Management performance analysis using the DEA model of the food waste recycling facility)

  • 정일선;김영균
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.105-114
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    • 2022
  • 국민 소득수준이 향상되고 주택의 도시화 및 경제속도가 빠르게 진행됨에 따라 주거용 생활 폐기물과 음식물류 폐기물이 급격하게 증가하고 있다. 우리나라에서는 1991년 개정된 "폐기물관리법"을 기초로 1995년 생활 폐기물 종량제가 시행되었다. 하지만 시행 이후에도 여전히 음식물류 폐기물의 악취 및 이를 위한 신속한 처리 과정이 사회적 문제로 지속되고 있다. 이러한 이유로 음식 쓰레기 재활용사업이 주목받고 있으며, 음식물류 폐기물의 사료화, 퇴비화, 기타자원화 등 자원 재활용하는 역할에 관하여 본 논문에서는 자원화 과정의 비효율성을 줄이기 위한 음식물류 폐기물 재활용 시(時) 사업장의 경영성과를 향상시킬 요인이 무엇인가에 연구하였으며, 2020년 말 기준 국내 자원 재활용사업을 영위 중인 사업장 394개(공공 238개, 민간 156개) 중(中) 시설물 자료가 미흡한 업체를 제외, 전국 33개 시설 사업장의 투입물과 산출물의 관계를 "자료포락분석"(DEA:Data Envelopment Analysis)을 통해 조사하고, 음식물류 폐기물 시설의 상대적 경영성과에 중요한 역할이 무엇인가에 대하여 연구하였다. 음식물류 폐기물 재활용 사업을 영위 중인 업체의 업력, 시설용량, 자본금, 기계장치가 매출액에 미치는 영향이 무엇인가를 가설로 검증한다.

Effects of Wet Feeding of Diets with or without Food Waste on Growth Performance and Carcass Characteristics in Finishing Pigs

  • Moon, J.S.;Kwon, I.K.;Chae, B.J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.504-510
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    • 2004
  • Two experiments were conducted. In expt. 1, a total of fifty-four pigs (L$\times$Y$\times$D, 56.14$\pm$1.7 kg) were used for a feeding trial to determine the effect of wet feeding of a commercial-type diet without food waste (FW). Treatments were dry (Control), wet (WF) and wet+dry feeding (WDF). For wet feeding, the diet was mixed with water at a ratio of 1:2.5 (feed:water). A wet feed was given during the whole experimental period for the WF group, but the dry feed was given during the finisher period for the WDF group. In expt. 2, a total of fifty-four pigs(L$\times$Y$\times$D, 55.7$\pm$1.8 kg) were used for a feeding trial to determine the effect of wet feeding of FW. Treatments were a commercial-type dry (Control), wet fermented food waste (WFFW) and WFFW+dry feeding (WFFW+DF). For wet feeding of fermented food waste, however, some ingredients (concentrate) were added to make nutrient contents comparable to the control diet. The FW collected was ground ($\leq$5 mm), heated with a steam jacket (140$\pm$3$^{\circ}C$) and fermented with probiotics for one day in a steel container at 30-40$^{\circ}C$. For the WFFW group, the wet feed was given during the whole experimental period, but a dry feed was given during finisher period for the WFFW+DF group. In expt. 1, during the grower period, pigs fed wet feed showed higher average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) than those fed only dry feed (p<0.05). During the finisher period, pigs in the WDF group showed better ADG and FCR than the control group. During the entire experimental period, pigs in the WDF group grew faster (p<0.05) than those in the control group, and the same trend was found in FCR. Also, dressing percentage, backfat thickness, lean %, and pork color were not affected by the wet feeding of diets in this study. In expt. 2, during the grower period, pigs fed diets containing FW showed lower (p<0.05) ADG than those fed the control diet. But FCR was better (p<0.05) in pigs fed FW than in the control group. During the finisher period, pigs in the WFFW+DF group grew faster (p<0.05) than those in the control and WFFW groups. During the entire experimental period, pigs fed the control diet showed better ADG (p<0.05) than those fed FW, but feed intake and FCR were vice versa. Dressing percentage was lower (p<0.05) in the WFFW than in the control group, but backfat was thinner in the WFFW group than in the control group. In summary, it can be concluded that wet feeding of formula feed can improve daily gain, however, feeding fermented wet food waste may reduce daily gain of finishing pigs, even though it was fermented and the nutrient was fortified with concentrates. In addition, dry feeding of a formula feed during the finishing period can improve daily gain in pigs fed a wet feed with or without food waste during the grower period.

남은 음식물을 이용한 사료자원이 흰쥐의 성장과 사료효율에 미치는 효과 (EFFECT OF FEED RESOURCE FROM FOOD WASTE ON GROWTH AND FEED CONVERSION OF RAT)

  • 정기환;장기호;박영준;홍영송;신형태
    • 유기물자원화
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    • 제7권2호
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    • pp.65-71
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    • 1999
  • 본 연구는 잔반을 가축의 사료로 이용하기 위하여 Aspergillus와 Bacillus가 주요 미생물인 접종물을 이용하여 50kg 용량의 발효장치에서 발효시킨 잔반사료의 사료적 가치를 조사하기 위하여 시판 흰쥐사료와 10% 및 20% 대체하여 처리당 세번 반복 반복당 4마리씩 총 36마리의 흰쥐를 완전임의 배치법에 의하여 배치한 후 증체량, 사료섭취량, 사료요구율 및 소화율을 측정하였다. 발효전 잔반의 조성분 함량은 건물 19.0%. 조회분 18.0%, 조단백질 21.7%, 조섬유 18.1% 및 조지방 15.4%였고 제조된 잔반사료의 화학적 조성은 건물 88.5%. 조회분 13.0%, 조단백질 20.8%, 조섬유 13.6% 및 조지방 9.2% 였다. 생체중은 실험 개시 1주 후에는 잔반사료 급여량이 증가할수록 낮게 나타났으나(p<.05), 2주 및 3주 후에는 20% 대체구가 대조구 및 10% 대체구에 비하여 약 82%의 생체중을 나타냈다(p<.05).증체량은 실험개시 후1주 동안 10% 및 20% 대체구가 대조구보다 각각 27.5%와 47.3% 낮은 증체량을 나타냈으며(p<.05), 1주에서 2주 사이에는 10% 대체구가 다른 처리구보다 높았으나(p<.05), 2주에서 3주 사이에는 20% 대체구의 증체량이 다른 처리구보다 낮게 나타났다(p<.05). 총 증체량은 대조구와 10% 대체구는 차이가 없었으나 20% 대체구는 다른 처리구에 비하여 약 24% 낮은 증체량을 나타냈다(p<.05). 사료 섭취량은 실험 후 1주 동안은 대조구에 비하여 20% 대체구가 낮았으나(p<.05), 2주에서 3주 동안에는 잔반사료 대체수준이 높을수록 사료 섭취량이 증가하는 경향을 나타냈으며(p<.05), 총 사료 섭취량은 잔반사료 20% 대체구가 대조구에 비하여 높게 나타났다(P<.05). 사료 요구율은 처음 1주 동안은 잔반사료 대체수준이 증가할수록 높았으나(p<.05), 실험후 2주 및 3주째 까지는 20% 대체구가 대조구에 비하여 높았다(p<.05). 실험사료의 건물 소화율(%)은 대조구와 잔반사료 10% 대체구에 비하여 20% 대체구가 낮게 나타났으며 (p<.05), 유기물 소화율(%)은 대조구가 잔반사료 20% 대체구에 비하여 높게 나타났다(p<.05).

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유기성폐자원에너지 인센티브제도 도입방안 연구(II): 바이오가스화 물질·에너지수지 (A study on the introduction of organic waste-to-energy incentive system(II): material and energy balance of biogasification)

  • 문희성;권준화;이원석;이동진
    • 유기물자원화
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    • 제29권4호
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    • pp.77-86
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    • 2021
  • 본 연구에서는 유기성폐자원에너지 인센티브제도의 기초자료로 활용하고자 음식물폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식의 물질수지와 에너지수지 산정 결과를 통하여 에너지효율을 평가하고자 한다. 바이오가스화 시설 11개소의 물질수지 분석 결과 유기성폐기물을 제외한 반입물 중 공정수 21.1%, 시상수 25.7 % 다량 투입되는 것을 확인하였다. 그에 따라 연계처리수의 전체 유출물의 87.6 %를 차지하였다. 또한 총 유입물량의 15.7 %가 바이오가스로 전환되며, 총고형물(TS)가 평균 22 %임을 감안할 때 평균 75 %의 물질 전환율을 확인하였다. 에너지수지 분석 결과, 유입물의 잠재에너지 대비 바이오가스 열량을 분석하여 에너지 전환율은 평균 78.5%을 확인하였다. 바이오가스를 생산하기 위한 외부에너지원을 포함한 바이오가스 생산효율은 평균 69.4 %이며, 미이용된 유출에너지를 적용한 바이오가스 플랜트 효율은 평균 58.9 %로 나타났다.

음식물쓰레기 관리의 광역적 최적화 방안 - 경남 3개 도시를 중심으로 - (Regional Optimization of Food Waste Management - Focused on Three Cities in Kyungnam Province -)

  • 이명희;박증석;김종오
    • 유기물자원화
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    • 제7권1호
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    • pp.53-66
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    • 1999
  • 폐기물 발생량 증가뿐만 아니라 매립장 고갈과 재정부족으로 인해 폐기물처리비용 절감을 위한 계획적인 접근이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지리적으로 연접한 경상남도 창원, 마산, 진해 3개 도시의 주거 및 상업 지역으로부터 발생하는 음식물쓰레기를 적정하게 관리하기 위한 대안들을 설정한 후 비용평가를 위해 WRAP모델을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1, 집단급식소, 음식점, 시장 등 상업시설에서의 음식물쓰레기 발생량은 비교적 적은 반면에 가정에서 발생하는 음식물쓰레기가 약 80%로 대부분을 차지하였다. 2. 음식물쓰레기 관리를 위한 톤당비용은 발생원분포 및 처리시설 위치 등의 각 도시별 상황에 따라 차이가 있었으며, 특히 해안매립지 조성에 많은 비용이 소요된 진해시에서 톤당비용이 가장 높게 나타났다. 3. 음식물쓰레기 관리대안별 비교검토에서 사료판매수입을 포함하는 경우 음식물쓰레기 사료화대안이 가장경제적인 것으로 나타났으며, 톤당비용이 매립대안의 60~70%로 나타났다. 또한 음식물쓰레기 퇴비화대안이 매립보다 경제적이었으며, 소각대안이 가장 비용이 많이 소요되는 것으로 나타났다. 4. 3개 도시지역이 공동으로 음식물쓰레기 처리시설들을 운영하는 광역적 관리시스템인 경우 사료화를 제외하고는 개별적 독립관리시스템으로 운영하는 대안들보다 경제적인 것으로 나타났다. 이에 따라 광역적인 관리시스템에 대한 검토가 요구된다.

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에너지 생산형 하수처리장을 위한 가용 기술과 통합관리 방안 (Available Technology and Integrated Management Plan for Energy-positive in the Sewage Treatment Plant)

  • 송민수;김형호;배효관
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-68
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    • 2020
  • Because of the intensified environmental problems such as climate change and resource depletion, sewage treatment technology focused on energy management has recently attracted attention. The conversion of primary sludge from the primary sedimentation tank and excessive sludge from the secondary sedimentation tank into biogas is the key to energy-positive sewage treatment. In particular, the primary sedimentation tanks recover enriched biodegradable organic matter and anaerobic digestion process produces methane from the organic wastes for energy production. Such technologies for minimizing oxygen demand are leading the innovation regarding sewage treatment plants. However, sewage treatment facilities in Korea lack core technology and operational know-how. Actually, the energy potential of sewage is higher than sewage treatment energy consumption in the sewage treatment, but current processes are not adequately efficient in energy recovery. To improve this, it is possible to apply chemically enhanced primary treatment (CEPT), high-rate activated sludge (HRAS), and anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) to the primary sedimentation tank. To maximize the methane production of sewage treatment plants, organic wastes such as food waste and livestock manure can be digested. Additionally, mechanical pretreatment, thermal hydrolysis, and chemical pretreatment would enhance the methane conversion of organic waste. Power generation systems based on internal combustion engines are susceptible to heat source losses, requiring breakthrough energy conversion systems such as fuel cells. To realize the energy positive sewage treatment plant, primary organic matter recovery from sewage, biogas pretreatment, and co-digestion should be optimized in the energy management system based on the knowledge-based operation.

축산 유기성 폐기물 자원화 정책의 중요도-만족도 분석 (Importance-Performance Analysis of the Livestock Organic Wastes Recycling Policy)

  • 김원태;서대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.523-531
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    • 2018
  • 축산부문 유기성 폐자원의 자원화사업은 퇴 액비화, 사료화, 바이오가스화, 고형연료화 등이 진행되고 있다. 본 논문의 목적은 축산부문 유기성 폐자원 자원화 정책의 우선과제 및 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위해 관련 전문가를 대상으로 축산부문 유기성 폐자원의 자원화방안에 대하여 리커트 5점 척도의 중요도-만족도를 조사하였다. 축산 유기성 폐자원의 자원화에 대한 중요도와 만족도의 평균은 각각 3.63, 3.04점이며, 크론바하 알파값은 모두 0.7 이상으로 높은 신뢰성을 보이고 있다. 중요도와 만족도에 따른 가축분뇨 자원화 사업의 우선 시행순위는 퇴 액비화, 사료화, 바이오가스화, 고형연료화 순으로 나타났다. 가축분뇨 자원화 방안에 대한 IPA 분석결과 사료 품질 개선, 퇴 액비 수요처 확대, 지역단위 재활용시스템 구축, 생산비 절감 기술 개발, 수요자 연계 강화, 액비 품질인증 기준 제정 등은 중요도와 만족도에서 모두 높은 점수를 얻어 현 상태를 계속 유지해야 하는 것으로 나타났다. 악취저감기술 보급 촉진, 가축분뇨 바이오매스와 기타 바이오매스 통합 관리 등은 집중적인 지원이 필요한 것으로 나타났다. 발전차액지원제도 부활, 농부산물 사료화 촉진, 고형연료화 전과정 관리기준 설정, 위생안전기준 법제화, 에코비즈 개발 및 사료화 촉진 등은 중장기 대책으로 전환할 필요가 있다. 축산 부문 유기성 폐자원의 자원화 촉진을 위해 악취저감기술개발 지원 강화, 관련 부처간 협의기구 마련, 환경친화적 고형연료화 기술개발 및 정책적 지원, 신재생에너지 공급인증서 지원문제 해결을 위한 제도 정비 등이 요구된다.