특별세션 2 : 환경에너지대학원 인재양성 프로그램 연구성과 발표회 ; 혐기성소화 공정에서의 열적전처리 최적화 연구
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학술지명
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발행연도
2013
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
331-342(12쪽)
제공처
하수슬러지는 2011년 기준으로 전국에 가동 중인 347개소의 공공하수처리시설에서 일일 평균 8,739톤이 발생되고 있으며 공공하수처리시설의 증설로 인하여 지속적인 발생량의 증가가 예상되고 있다. 발생되는 하수슬러지의 경우 직매립 및 런던협약 ‘96의정서 발효로 해양투기가 금지됨에 따라 이의 처리방안이 시급한 설정이다. 따라서 하수슬러지를 처리하기 위해 하수슬러지 연료화 규정을 2008년 말에 제정하였으며 에너지화 사업 및 소화조 효율 개선 사업 등을 수행하고 있다. 슬러지의 경우 하·폐수 처리공정의 부산물로 유입하수의 0.5~1.0%를 차지하고 있으며 하·폐수 처리공정의 자본비와 운전비의 20~50%를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 하수슬러지의 혐기성 처리 방법은 슬러지의 감량화 및 재생에너지를 생산할 수 있어 적합한 처리방법으로 알려져 있다. 하지만 잉여슬러지의 경우 낮은 유기물 함량과 생분해가 어려워 혐기성 소화 공정에 적용 시 처리효율에 한계점을 나타나고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 하수슬러지의 전처리를 통한 체류시간 단축 및 바이오가스의 생산효율을 증진시키는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이의 방법으로 알칼리처리, 초음파처리, 열적처리 등을 이용한 효율 개선연구가 활발히 진행되고 있다. 열적전처리 방법은 혐기성소화 단계 중 율속단계로 알려져 있는 가수분해 단계를 촉진시켜주는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 하수슬러지의 열적가용화를 통한 성상 변화 및 가용화율과 바이오가스 생성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 열적전처리에 의한 COD 가용화율은 TS 농도 2, 4, 6% 모두 온도 상승에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 모든 성상에서 VFA 증가 및 pH의 감소로 열적가용화에 의해 일부 산발효 역할을 수행한 것을 확인하였다. 최적 바이오가스 생성 연구결과 최적 가용화 조건은 TS 2, 4%에서 160℃(84.3%, 79.2% 증가), 6%에서 180℃(63.1%)로 나타나 슬러지의 농도에 따른 최적화변화가 있는 것을 확인하였다.
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