잉여슬러지의 혐기성 소화 시 전처리 및 후처리가 미치는 영향 비교분석 = Comparison Analysis of Pre-and Post-treatment on Waste Activated Sludge in Anaerobic Digestion
저자
안병규 ( Byung-kyu Ahn ) ; 김희진 ( Huijin Kim ) ; 송다영 ( Dayeong Song ) ; 김효전 ( Hyojeon Kim ) ; 윤여명 ( Yeo-myeong Yun )
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학술지명
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발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
441-459(19쪽)
제공처
하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지는 처리비용의 증가와 국가적 대체에너지 확보 정책에 따른 혐기성소화 기술을 이용한 슬러지 감량화 및 바이오가스 생산 기술의 적용이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 잉여슬러지는 단단한 세포구조 등에 의해 소화과정 중 가수분해 단계가 율속단계로 작용되어 바이오가스 생산량 및 효율 저하 등의 문제가 지속적으로 발생됨에 따라 소화효율 향상을 위해 현장에서 물리화학적ㆍ생물학적 전처리 적용이 일반적이다. 반면에 기질의 후처리 적용에 따른 바이오가스 생산 향상을 위한 연구는 상대적으로 매우 적다. 본 연구는 잉여슬러지의 혐기성 소화 시 전처리와 후처리가 미치는 영향에 대한 평가를 수행했다. 실험은 2단 소화 시스템 적용을 전제로 하여 (1). 전처리만 적용, (2). 후처리만 적용, (3). 전ㆍ후처리를 모두 적용의 3가지 시나리오로 하여 진행했다. 전ㆍ후처리는 3N HCl 및 가열기를 이용한 열화학적 병합 처리방법을 적용했으며 38 ℃, 150 rpm에서 30일간의 Biochemical methanogenic potential (BMP) test를 수행했다. 메탄가스 발생 수율은 전처리만 적용, 후처리만 적용, 전ㆍ후처리를 모두 적용한 샘플에서 각각 109.3 mL CH<sub>4</sub>/g, 169.5 mL CH<sub>4</sub>/g, 235.4 mL CH<sub>4</sub>/g 의 값을 나타냈으며 이 결과를 통해 전처리만 적용한 샘플 보다 후처리만 적용한 샘플의 수율이 더 높으며 전ㆍ후처리를 모두 적용했을 때 메탄전환 효율이 가장 높음을 확인했다. COD 제거율 측면에선 전처리만 적용했을 때, 후처리만 적용했을 때, 전처리와 후처리를 모두 적용했을 때에서 각각 61.84%, 61.81%, 71.02% 의 값을 나타내어 전처리와 후처리를 모두 적용했을 때 제거율이 가장 높았음을 확인했다.
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