음식물쓰레기 자원화 현안 및 정책과제 주방용 오물분쇄기 이슈를 중심으로 = Food Waste Recycling Issues and Policy Tasks: Focusing on the Issue of Food Waste Disposer

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적
1. 연구 배경
□ 국내 음식물쓰레기 자원화 현안
ㅇ 국내 음식물쓰레기 분리배출 및 자원화 정책은 국가주도로 신속히 진행된 정책으로 시민들의 적극적인 참여를 통해 가능했으며 세계적으로도 선도적인 정책으로 인정받고 있지만, 지금까지 시행해 온 음식물쓰레기 자원화 정책이 지속적으로 성과를 내기 위해서는 수요를 고려한 자원화 정책과 시민의 수용성을 고려한 분리배출 정책 개발이 필요
□ 주방용 오물분쇄기 이슈 대두
ㅇ 음식물쓰레기 분리배출에 대한 불편함 개선이 시민의 요구사항으로 대두됨에 따라 대선공약으로 등장하기 시작하였으며, 2012년부터 제한적으로 사용이 허용되면서 주방용 오물분쇄기 판매량 증가
ㅇ 가정 내에서 불법 개조된 음식물 분쇄기를 이용함에 따라 수질오염 우려 등의 문제가 제기되면서 2021년 5월에 분쇄기 사용을 금지하는 법안이 발의되었고, 이후 가정에 서의 불법사용을 단속할 수 있도록 관리를 강화하고 건물단위의 공동 고형물 회수시스템에 대해 허용하는 내용이 담긴 법안이 2021년 11월 발의됨
ㅇ 윤석열 정부도 대선 당시 신축 건물에 분쇄기(디스포저) 설치를 허용하는 자원순환 공약을 발표
□ 주방용 오물분쇄기 사용 시 환경성 검토 필요
ㅇ 현재의 주방용 오물분쇄기의 개별사용은 지역별 상황을 고려하지 못하며 고형물 회수 인증기준을 준수하지 않는 불법적 사용방식(분쇄고형물을 모두 하수도로 유출)으로 환경적 악영향이 우려되는 상황임
ㅇ 음식물쓰레기 자원화 정책의 목적을 달성하면서도 분리배출의 편의성을 향상시켜 줄 수 있는 정책 방향을 검토하고 기술 적용과 관련된 검토사항을 정리하는 것이 필요함
2. 연구 목적
ㅇ 음식물쓰레기 자원화 현안을 분석하고 주방용 오물분쇄기 활용 시 자원화 연계를 위한 고려사항 및 공공하수도 영향과 대응방안을 도출함
Ⅱ. 음식물쓰레기 자원화 현안
1. 음식물쓰레기 발생 및 처리 현황
□ 생활폐기물, 사업장 생활폐기물, 동식물성 잔재물 통합 발생량 추이
ㅇ 음식물쓰레기 전체 발생량은 2013년 이후 증가추세에 있다 2020년 감소함
- 코로나19 상황에 의한 외식감소 및 가정 내 시간 증가의 영향으로 추정됨
ㅇ 생활폐기물 중 음식물쓰레기 분리배출률은 2013년 98.7%까지 증가하였으나, 2018년에는 89.7%까지 하락하였고, 2020년에 90.6%까지 회복
- 종량제봉투에 혼합배출하거나 가정용 음식물처리기(감량기) 사용 영향으로 추정됨
□ 음식물쓰레기 자원화 현황
ㅇ 생활폐기물 중 음식물쓰레기 재활용률은 1995년 종량제 시행 이후 꾸준히 증가해왔으며, 직매립 금지 시점인 2005년 이후에는 95.7%까지 증가하다 최근에는 89% 수준으로 다소 하락
ㅇ 분리배출된 음식물쓰레기의 재활용률은 97% 수준이며, 재활용 방식은 사료화 및 퇴비화가 주를 이루고 최근 바이오가스화 비중이 14%까지 증가
ㅇ 하지만 재활용 폐기물량에 비해 재활용제품 판매가 잘 이루어지지 않으며, 가축질병 우려 및 퇴비수요 감소 등에 따라 자원화 방식의 다양화 및 질 향상 필요
2. 가정 음식물쓰레기 자원화 현안
□ 음식물쓰레기 자원화 방식의 변경(에너지화 추진)
ㅇ 환경부에서는 가정에서 배출되는 음식물쓰레기는 에너지화하는 것으로 방향을 전환하여 진행 예정
- 대량 수거방식은 에너지화로 가되, 도시에서 소규모로 퇴비나 사료를 순환적으로 활용할 수 있는 방식(도시농업/곤충사육, 지역단위 소량·분산적 활용)에 대한 고민도 필요
- 에너지화의 경우 신규로 혐기소화시설을 설치해야하기 때문에 신규 시설 설치를 위한 부지 확보 및 주민 수용성 확보 노력이 필요하므로 혐기소화 방식 이외에도 다양한 방식의 자원화 정책 마련 필요
□ 음식물쓰레기의 수분, 이물질, 염분 제거 필요
ㅇ 기존의 퇴비나 사료 자원화 공정에는 세척, 탈수, 건조 등으로 염분이나 수분을 제거하였고, 그 과정에서 발생한 폐수에는 고농도의 유기물이 포함되어 있어 음폐수의 처리가 시설운영에 부담으로 작용함. 최종적으로 음폐수는 혐기소화시설에서 한 번 더 분해과정을 거친 후 하수처리시설이나 폐수처리시설과 연계하여 수처리 됨
ㅇ 음식물쓰레기는 배출과정 혹은 수집과정에서 이물질(비닐, 뼈, 섬유질 등)이 들어갈 수 있고, 이를 선별하는 과정에서 유기물이 일부 손실되고, 비닐 등이 제품 내 잔존할 경우에는 미세플라스틱 오염원이 될 수 있어 발생원에서 이물질 투입을 방지하는 것이 필요
□ 음식물쓰레기 발생원 감량기기 사용 증가
ㅇ 시설 인근의 민원, 지역 간 이동 등의 문제로 발생원 처리 필요성 증가
ㅇ 일부 지자체에서는 감량기기 보조사업 실시
ㅇ 분리배출에 대한 불편함 해소를 위해 개별 및 단지별 감량기기 구매 증가
- 코로나19 이후 관심도 증가
ㅇ 에너지 소비 및 부산물 활용에 대한 검토 필요
Ⅲ. 주방용 오물분쇄기 이슈 분석
1. 국내외 도입 동향
□ 국외 도입 동향
ㅇ 대부분 100% 직배수에 대한 하수도 영향을 고려하고 있어 도입여부를 결정
- 국가마다 금지 및 제한에 대한 규정이 상이하며, 하수도 여건에 따라 결정됨
- 음식물쓰레기나 하수관거의 관리는 지자체를 중심으로 진행되기 때문에 일본, 미국, 호주, 이탈리아, 프랑스, 스웨덴 등은 지자체별로 도입 여부를 결정함
ㅇ 일본의 경우 배수전처리 등 하수영향을 최소화한 정책 실시(건물에서 하수도로 유입 될 때의 수질을 관리)
ㅇ 스웨덴 말뫼(Malmö)시의 경우 분쇄기와 혐기소화를 연계한 시범사업 실시
- 유럽에서는 음식물쓰레기 분리배출 시스템을 각 회원국에 요구하고 있으며 이를 위해 보다 선진화된 방식의 분리배출 시스템과 고형물 회수시스템 개발이 필요
□ 국내 도입 현황
ㅇ 2008년부터 5차례 시범사업이 진행되었으며, 하수관거 배수방식, 배수전처리, 정화조 병합, 고형물 공동회수 등 다양한 방식으로 실시됨
- 지자체 혹은 부처에서 수행되었으나, 연구 결과에 대한 공론화 및 검증, 합의에 이르는 과정이 부재하고 연구의 지역적 범위가 소규모이기 때문에 하수영향을 보기엔 어려움
- 기존 시범사업에서는 고형물 80% 회수기준을 달성하기 어려웠으나 현재 기술 상황에 대한 검토가 필요
ㅇ 2012년 이후 고형물 80% 이상 회수 혹은 20% 미만 배출에 대한 인증기준이 적용되어 가정 내 사용을 제한적으로 허용하기 시작
- 가정 내 설치된 불법개조 제품(고형물 회수장치를 제거하여 100% 유출)에 대한 사후관리가 어려움
- 불법사용으로 인한 하수영향이 우려됨에 따라 주방용 오물분쇄기 사용의 전면적 금지와 관리 강화 및 건물단위 고형물 회수 인증 도입 등에 대한 의견이 대립됨
2. 쟁점 분석 및 대안 검토
□ 쟁점 분석
ㅇ 고형물 회수기준과 가정에서의 개별사용의 문제점
- 인증당시 고형물 회수기준을 맞추기 위해서는 분쇄입도를 크게 해야 함. 고형물을 회수하지 않을 경우 분쇄입도가 큰 고형물이 하수도로 유출되어 관 막힘이나 퇴적 등 영향 발생 가능
- 인증 받은 제품이 아닌 미세하게 분쇄한 분쇄기를 불법적으로 설치하는 경우, 해당 지역이 합류식인 경우 월류수로 유출되어 공공수역에 영향을 줄 수 있으며, 하수처리 시설 유입부하가 증가하게 됨
- 옥내배관이나 공공하수도 여건을 고려하지 않고 사용함으로써 악영향 우려
ㅇ 배출 편의성과 환경성 이슈의 대립
- 편의성은 인정되지만 분쇄기 사용이 환경에 미치는 영향에 대한 검토 필요
- 자원화 연계 시 분쇄기 사용으로 인한 이물질 및 염분 제거 효과, 하수처리시설에서의 통합소화 등에 대한 종합적인 평가 필요
ㅇ 경제성
- 환경성은 환경 피해에 대한 외부비용 발생 우려로 전 과정에서의 환경성 검토가 필요하지만, 비용분석 시에는 편의성에 대한 개인 지불액인 구매 및 운영비용을 제외하고 세금으로 충당되는 ‘행정비용(폐기물 및 하수처리비용)’에 대한 경제성을 평가할 필요가 있음
ㅇ 형평성
- 지역 간 형평성: 사용가능한 지역을 점차 확대해 나갈 필요가 있으며, 이는 하수도 개선과 밀접하게 연계됨. 고형물 회수 등으로 하수도 영향을 최소화 한 기술의 경우 사용가능 지역 확대 가능
- 종량제 배출자와의 비용부담 형평성(오염자부담 원칙)
ㆍ분쇄 고형물을 하수로 모두 배출하는 경우에는 후단의 하수처리비용 증가분에 대해 추가비용 청구 방안 검토 필요
ㆍ분쇄 고형물을 회수하여 발생원 처리하는 시스템의 경우 장치 구매 및 운영비용 등 대부분의 비용을 사용자가 부담함. 종량제 배출 시의 사용자 부담비율(수수료 현실화율)과 연계하여 검토 필요
□ 대안 검토
ㅇ 고형물 회수기준을 두고 공동 회수하는 방안
- 현재 기술적 수준으로 고형물 80% 회수기준을 만족하는 것으로 조사됨(한국산업기술 시험원 분석 결과)
- 현장조사 결과 현장에서의 악취 발생은 없었으며 고형물 회수 이후 유출수의 상태도 육안으로는 양호하였으나 수질에 대한 객관적인 검증은 필요
- 모든 장치가 무인화되어 원격 관리되고 있으며 기계적 처리이기 때문에 설비의 성능변화가 발생할 여지는 적다고 판단되나, 기술에 대한 검증과 확산 시 문제점 검토 필요(장치에 대한 인증 및 관리방안)
- 건조 부산물의 활용(퇴비, 곤충사육, Bio-SRF) 및 회수 고형물의 자원화 시설(퇴비/사료/혐기소화) 연계방안 검토 필요
ㅇ 오수배출 없는 분리배출 고도화 기술(공압형)
- 음식물쓰레기 원물을 가정 내에서 별도의 관으로 투입 후 진공압력으로 건물 하부로 이송
- 유기고형물 부하에 대해 관로나 하수처리시설에 미치는 영향이 민감한 지역에서는 오수를 배출하지 않으면서 분리배출의 편의성을 증진시킬 수 있는 진공압력을 활용한 옥내관로 이송방식 검토
- 탱크에 수집된 음식물쓰레기는 기존의 지자체 수거 및 처리시스템과 연계하여 처리됨
ㆍ수분, 염분, 이물질 제거가 없기 때문에 에너지화와 연계될 경우 도입 고려 가능
- 설치나 운영비용이 다소 높음. 현재 관로 막힘 및 에너지 비용으로 인해 분쇄기 활용하여 이송에너지를 낮출 필요가 있음(업체에서 분쇄기 연계 검토 중)
3. 주방용 오물분쇄기 사용에 따른 공공하수도 영향
□ 공공하수도 관련 쟁점
ㅇ 주방에서 오물분쇄기(디스포저)를 설치하여 사용하면 생활하수의 발생량과 성상이 달라지므로 하수관로와 공공하수처리시설의 운영·관리에 영향을 미칠 수 있음
ㅇ 이와 같은 공공하수도에 미칠 부정적인 영향을 우려하여 디스포저 사용을 금지하거나 허용에 신중해야 한다는 주장이 2000년대부터 지속적으로 제기되었으나, 2000년대부터 하수관로 정비사업이 본격적으로 추진되었으며, 2010년대 들어 공공하수처리 시설에 고도처리공정 설치가 확대됨
ㅇ 공공하수도 영향은 디스포저의 고형물 회수방식에 따라 다르지만 음식물쓰레기를 전량 분쇄하여 하수로 직배수하는 경우를 단정하여 검토를 진행함
□ 공공하수도 영향 검토
ㅇ 하수 발생 영향
- 디스포저 사용으로 늘어난 물 사용량은 가정의 전체 물 사용량에 비해 미미한 수준이었음
- 국내 시범사업에서는 디스포저 설치 후 주방오수 발생량에 대한 일관성 있는 결과를 찾을 수 없었으며, 문헌이나 시범사업에 따라 오염부하량의 증가 수준도 크게 다름
- 추가적인 시범사업을 진행하여 디스포저 사용에 따른 주방오수 발생량 및 농도 변화를 측정하고 1인당 배출량의 형태로 자료를 구축하는 것이 필요
ㅇ 하수 이송 영향
- 국내외에서 진행된 디스포저 시범사업이나 실제 이용 사례에서 음식물쓰레기 분쇄물(고형물) 때문에 하수관로가 막히는 문제는 발견되지 않았음
- 단, 하수의 흐름이 정체된 구간에서는 하수도로 유입된 음식물쓰레기 분쇄물로 인해 악취가 발생할 수 있으므로 합류식 하수관로 및 분류식 오수관로의 적정 유속을 확보하는 것이 중요함
- 최근 국외사례를 보면 강우 시 하수월류수(sewer overflow) 발생이 디스포저 정책의 중요한 쟁점으로 판단됨
- 국내 하수월류수 발생량 및 오염부하량에 관한 자료가 부족해 디스포저 사용에 따른 영향을 추정하기 어려우므로, 하수관로 여건이 양호한 지역에 한해 디스포저 사용을 허용하는 방안을 고려할 수 있음
ㅇ 하수처리 영향
- 디스포저 사용 시 하수처리장으로 유입되는 오염부하량이 증가하여 생물학적 처리 공정의 폭기량을 높이고 영양염류 처리를 강화하는 등 하수처리비용을 상승시킬 수 있음
- 국내외 디스포저 시범사업이나 실제 이용 사례에서도 하수처리시설에 미치는 영향은 사례마다 다르게 나타났음
- 디스포저 사용이 하수처리에 미치는 영향은 처리구역 내 디스포저 보급률과 하수 성상의 변화 수준 및 하수처리시설의 가동 여유용량에 따라 다를 것이므로 일률적으로 판단할 수 없고 처리시설별로 검토해야 함
- 하수처리시설이 설계 유입량 또는 설계 오염부하량 대비 여유용량이 존재하는 지역에 한해 디스포저 사용을 허용하거나, 하수처리시설 처리용량을 고려하여 디스포저 보급률을 제한하는 방식으로 정책대안을 구성해야 함
- 한편 고형물 회수방식의 디스포저는 전량 분쇄·배출 방식보다 하수처리시설에 오염 부하량 증가 수준이 상대적으로 낮으므로 하수처리시설 영향 측면에서 장점이 있음
ㅇ 공공하수도 시설개선 투자 소요
- 환경부(2020, p.113)는 모든 주택에서 80% 고형물 회수방식의 디스포저를 사용하는 경우와 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 사용하는 경우의 하수처리장 증설 비용을 각각 7조 원 및 12.7조 원으로 추정
- 그러나 디스포저 구입·설치 비용, 국내 디스포저 규제 정책, 싱크대 하부 물리적 공간확보 등을 고려할 때 하수처리구역 내 전체 주택 또는 공동주택에 디스포저를 도입하는 경우를 가정한 환경부(2020)의 시나리오는 현실성이 낮음
- 하수처리시설 용량 증설 비용의 산정 근거인 디스포저 사용에 따른 하수량 및 오염 부하량 변화에 대한 근거 보완 필요
Ⅳ. 개선 지점 및 정책과제
1. 주방용 오물분쇄기 관련 개선 지점
ㅇ 가정에서의 단독사용 관리 강화
ㅇ 건물하부에서 공동수집 및 고형물 회수장치 연계 시에는 가정에서 분쇄하여 100% 배출되는 방식을 허용하고 건물단위 주방용 오물분쇄기 인증 도입
- 고형물 회수방식이나 공압형 관로이송 방식 모두 100% 분쇄기 활용 필요
- 제품 단위 인증에서 건물 단위 인증으로 확대
ㅇ 회수 고형물 활용방안 마련
- 분쇄기 사용 후 회수 고형물의 활용이 환경성에 핵심 사항임
- 소규모 순환시스템 및 기존 자원화 시설 연계 검토
ㅇ 하부 고형물 회수장치에 대한 관리제도 검토
- 폐기물처리시설로서의 관리, 아파트 설비로서의 관리 등 부처 간 역할 논의 필요
2. 중앙부처 및 지자체 역할 재정립
ㅇ 음식물쓰레기 및 하수도 관리는 기초지자체장의 권한 하에 관리되고 있으므로 지역마다 다른 하수도 상황 및 음식물쓰레기 관리 현황(재활용 추진 여부 등)을 고려하여 추진 필요
ㅇ 중앙부처는 공공수역이 오염되지 않도록 각 대안에 대한 환경성 및 경제성을 검토하여 지자체에서 정책을 선택하는 기준을 제시할 필요가 있으며, 각 대안에 대한 관리지침 등을 제안
ㅇ 지자체장에게 권한이 넘어가더라도 지자체장 선거공약 등 정치적으로 이용되어서는 안되며, 실무진의 현실적인 관리가능성 및 환경부하 저감 등 종합적인 검토 후 방향 설정 필요
3. 실증사업 실시
□ 목적
ㅇ 주방용 오물분쇄기를 활용한 자원화 연계 기술에 대한 검증 및 객관적 데이터 확보
□ 고려사항
ㅇ 적용방식별 지역 선별을 단계적으로 검토
- 중복투자 방지를 위해 하수직배수 가능지역을 우선적으로 선별하고 이후 고형물 회수장치 설치 가능지역을 선별
ㅇ 기존 시범사업 한계를 고려하여 진행
- 디스포저 구입·설치 비용 때문에 시범사업의 규모를 확대하는 데 한계가 있으며, 디스포저 사용시간, 음식물쓰레기 투입량, 하수 성상 변화 등에 대해 정밀한 조사가 수행되어야 함
- 공공하수도 관점에서 영향을 예측하기 어려운 강우 시 하수월류수 발생량 및 오염부하량에 대한 모니터링도 확대
- 유기고형물의 후단 활용 형태를 고려한 분리배출 방식 검토 필요: 건조부산물 활용 및 에너지화 등 자원화 정책과 연계
□ 검토 필요한 시스템: 하수직배수, 고형물 회수(오수배출)-탈수/침강, 공압식 관로이송
4. 유기성 폐기물 반입 증가에 대비한 하수처리시설의 역할 변화
ㅇ 현재 공공하수처리시설은 하수를 ‘처리’하는 시설로 규정되어 있으나, 향후 분뇨 및 음식물 반입이 증가할 경우에 대비하여 하수 내 유기물을 ‘에너지화’하는 시설로 새롭게 역할을 규정하고 관련 기술 개발 및 시설 개선 필요
5. 공공하수도 영향 관리체계
ㅇ 가정에서는 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 사용하되, 단지 차원에서 고형물을 회수하는 방식이 공공하수도로 유입되는 오염부하량을 관리하는 데 유리함
ㅇ ‘하수직배수’처럼 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저 사용을 허용한다면 미국의 강우유 출수 및 CSOs 배출허가제처럼 공공수역 수질 규제가 강화되어야 함
ㅇ 분류식 처리구역이고, 하수처리시설 처리용량에 여유가 있는 등의 조건을 만족하는 지역에서는 중복투자를 방지하고 악취·해충 발생 예방을 위해 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 도입하는 방안을 검토할 필요가 있음
ㅇ 에너지 자립화, 질소처리 등 새롭게 조명받는 하수도 기능 측면에서 경제적 타당성(비용-효과)과 환경성(온실가스 발생량 등) 분석을 토대로 디스포저 도입 여부를 전향적으로 검토할 수 있음

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Background and Aims of Research
ㅇ Korea’s food waste separation and recycling policy has been promptly introduced by the government. It is recognized as a world-leading policy thanks to the active participation of citizens.
ㅇ However, a recycling policy that considers the demand for recycled products and a separate collection policy that considers convenience for citizens is needed to ensure the continuing success of the policy.
ㅇ Since 2012, using a food waste disposer with a solid recovery device attached has been allowed to prevent impacts on sewage. However, there are concerns about its impact on sewage because illegal use such as removing the solid recovery device at home is widespread.
ㅇ It is necessary to review the direction of the food waste recycling policy in order to improve the effectiveness of separate disposal while achieving its purpose.
ㅇ In this study, we reviewed the issues in food waste recycling and using food waste disposers and suggested considerations and policy tasks regarding recycling to minimize impacts on sewage systems when using a food waste disposer.
Ⅱ. Issues in Food Waste Recycling
ㅇ The total amount of food waste has been increasing since 2013. However, it decreased in 2020 due to the impact of COVID-19.
ㅇ The separate discharge rate and recycling rate increased to 98.7% and 95.7%, respectively, but decreased to 90.6% and 89%, respectively, in 2020.
ㅇ Food recycling mainly includes composting and animal feed. The anaerobic digestion method has recently increased to 14%.
- The Ministry of Environment has announced that household food waste should be used less as livestock feed or compost and anaerobic digestion will be greatly promoted because it is difficult to control the quality of raw materials.
ㅇ The compost/feed method using household food waste, which makes it difficult to control quality, should be avoided. However, if the quality of food waste and utilization of recyclables can be secured, it is necessary to review the compost/feed (including insect feed) method through on-site treatment.
- In addition, since administrative costs are reduced when individual composting devices are used compared to centralized treatment, local government subsidies for these small composting devices are being provided.
ㅇ Household food waste contains foreign substances and salt, which is the cause of the poor quality of recycled products and wastewater generated at recycling facilities (for removing salt).
- If solids are recovered from the basement of a building using a food waste disposer, foreign substances and salt can be removed, which can increase the quality of by-products and recyclables (compost, feed, and bio-SRF).
- In addition, when expanding anaerobic digestion facilities, finding a location is difficult. Thus, the method of combined digestion in sewage treatment facilities needs to be considered.
Ⅲ. Issues of Food Waste Disposers (FWDs)
1. FWD usage status at home and abroad
ㅇ Foreign countries are mostly concerned about the impact of direct discharge on the sewerage system.
- Recently, in Malmo, Sweden, a pilot project was conducted which stored wastewater from the disposers in a tank and transferred deposited/ concentrated solids to an anaerobic digestion facility.
- As the food waste separation policy is being promoted in Europe, it is judged that it will be important to develop a system that can achieve both convenience and environmental friendliness in the future.
ㅇ Several national cases where a system that collects solids for recycling were reviewed.
- Several pilot projects have been conducted in Korea (direct sewage drainage, pre-drainage treatment, septic tank consolidation, solid material recovery and composting under buildings, etc).
- However, it is necessary to publicize and verify results of these projects, and using improved technologies should be considered.
2. Issues of FWDs in Korea
□ Recent issues are summarized as follows:
ㅇ The problem of illegal use due to the standard for solid material recovery and individual use at home
ㅇ Conflict between the convenience and the environment: the assessment of environmental impact caused by the use of food waste disposers by treatment method required
ㅇ Economic analysis: only administrative costs need to be considered
ㅇ Equity issues: issues of equity between regions and the ‘polluter pays’ principle (required together with the realization of food waste discharge fee)
□ Alternative technologies using FWDs
ㅇ Recently, technologies that can achieve 80% solids recovery in a building unit are also applied.
- It is necessary to verify the technologies and establish the management system in response to the spread of these technologies.
ㅇ A separate discharge system in the form of pneumatic transport without wastewater discharge is also being applied.
- In this case, energy costs are high. Companies are considering a grinder to reduce energy costs for pipe transport.
ㅇ Furthermore, direct discharge into the sewerage system can be considered for areas where organic substances are converted into a ‘profit stream’ rather than a ‘cost stream’ in the sewage treatment facility where sewage pipes are maintained.
3. Potential Impacts on Public Sewerage System
□ FWD-related sewerage issues
ㅇ The usage of food waste disposer (FWD) in kitchens can alter the quantity and property of domestic sewage, which may result in impact on the operation and maintenance of the public sewer system and sewage treatment plants (STPs).
ㅇ While the magnitude of the impact may differ by the applied FWD types, authors reviewed the potential impact on public sewerage system in the severest condition - direct discharge of the solids ground by FWD into sewer network - as follows.
□ Sewage generation
ㅇ In most published literatures, the increased water demand for using FWD in kitchen was negligible compared with the total domestic water use.
- But pilot studies conducted in Korea showed mixed results on the change of the water use and the effluent’s pollution load in a kitchen or house.
ㅇ Additional pilot study is necessary to measure the generated sewage volume and its pollution load with and without FWD usage. It should be noted that sewage volume or pollution load per individual is suitable dimension for comparison.
□ Sewage conveyance
ㅇ The blockage of pubic sewer lines by the solids ground by FWD rarely occurred in the pilot studies in Korea or long-term monitoring results in foreign countries.
- The odor issue cannot be ruled out in a certain sewer network where sewage flow is staggering. So, the proper flow rate should be maintained at the combined sewers and the separate sanitary sewers.
ㅇ Recently, the occurrence of sewer overflow and its water quality impacts emerged as important issues in the permission of domestic or commercial FWD usage in foreign countries.
ㅇ Due to lack of data on sewer overflow, authors could not estimate the impacts on the overflows by FWD usage. It is recommended that the FWD usage be permitted only to the residential houses or buildings which are connected to good sewer network system.
□ Sewage treatment
ㅇ FWD usage can increase the pollution loads of sewage, which may require to elevate aeration rate or nutrient removal in STPs.
ㅇ There was no consistent result on the impacts on STPs in the published literatures. The presence and magnitude of such impacts may differ by the penetration rate of FWDs, the properties of domestic sewage, the operation condition of STPs, and so on.
- The potential impact on sewage treatment needs to be studied case-by-case basis.
- In authors’ opinion, following policy options are worth consideration - permitting FWD only at the sites where the STPs have spare treatment capacity, or imposing ceiling on FWD penetration rate by sites based on STPs’ spare capacity.
- Meanwhile, the modified FWD system, which collects the ground solids prior to the connection to public sewer networks, would result in marginal increase in pollution loads, and would generate limited impacts in STPs.
□ Capital and O&M cost incurred by FWD usage
ㅇ Recent study contracted by the Korean Ministry of Environment estimated that FWD usage in Korean houses will incur trillions of Korean Won for upgrading sewage infrastructures.
- Such figures were derived from the assumption that all Korean residential houses including multi-family apartments will install FWD in their kitchens. Considering the high installation cost of FWD, the physical restriction of installing under sink FWD, and current restraint policy on FWD, the assumption - 100% penetration rate in residential houses - is considered infeasible.
ㅇ More data such as changes in sewage quantity and pollution loads are necessary to produce more reliable estimation.
Ⅳ. Conclusion and Suggestions
ㅇ First, it is necessary to improve a system related to food waste disposers.
- strengthening the management of individual use at home
- allowing 100% discharge after grinding at home if collection and recovery devices are installed in the building (no direct discharge into the sewerage system)
- introducing a food waste disposer certificate for buildings
- making plans to utilize recovered solids
- reviewing the management and support measures for the solids recovery device
ㅇ Second, food waste and sewerage are managed under the authority of the local government. Thus, local government should review and decide the use of FWDs in consideration of different sewage situations and food waste management status (capacity of recycling facilities) by region.
- The central government should provide guidelines and establish management systems.
ㅇ Third, a demonstration project that can verify alternatives should be carried out and data should be secured so that their impacts on sewage systems (pipes, sewage treatment facilities, CSOs, etc) can be verified.
ㅇ Fourth, the role of sewage treatment facilities should be changed from ‘treatment’ to ‘energy production’ in preparation for an increase in the inflow of organic matter.
ㅇ Finally, following approaches are necessary in terms of the management of sewerage system.
- First, select an area that can discharge directly into sewerage to prevent overlapping investment, and then, review areas where the solids recovery device can be installed.
- Whereas the modified FWD system, which collects the ground solids prior to the connection to public sewers, would have marginal impacts on sewage system, the permission of conventional FWD requires complementary regulations on sewer overflows.
- Conventional FWD system may be permitted in residential houses where good sewer networks are constructed or STPs have spare capacity under current regulatory environment.
- Other policy goals such as energy self-sufficiency or effluent’s nitrogen control may provide opportunity for FWD adoption if the FWD system has advantages over current curbside pick-up in economic or environmental terms.