회분식 혐기소화공정에서 음식물류 폐기물의 메탄발생 특성 = Characteristics for Methane Generation of Food Waste in Batch Anaerobic Digestion Process

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

BMP(Biological methane potential) test was carried out to evaluate the methane generation inbatch anaerobic digestion of food waste, and the methane potential on a VS and COD basis wasanalyzed using modified Gompertz model. A cumulative methane production after 20 days was 90%of ultimate methane production. The ultimate methane yield on a VS and COD basis was 107.85mL CH4/g VS and 134.16 mL CH4/g COD respectively. The maximum methane production rate was7.36 mL CH4/g VS․day and 9.16 mL CH4/g COD․day. PR/k2 was 0.1809, and the hydrolysis andacidification were rate determining step in batch anaerobic digestion of food waste.

국문 초록 (Abstract)

실제 하수처리장에서 소화조로 유입되는 음식물류 폐기물의 혐기소화를 통해 발생되는 메탄가스의발생량을 결정하기 위하여 BMP(Biological methane potential) 시험을 실시하였으며, modified Gompertz모델을 이용하여 VS 유입기준과 COD 유입기준으로 메탄 생성퍼텐셜을 해석하였다. 그 결과 실험 경과 20일 경에 누적메탄발생량이 최종메탄발생량의 약 90%를 나타내었으며, modified Gompertz 모델에의한 최종메탄수율은 VS와 COD기준으로 각각 107.85 mL CH4/g VS, 134.16 mL CH4/g COD로 나타났으며, 최대메탄발생률은 7.36 mL CH4/g VS․day, 9.16 mL CH4/g COD․day로 나타났다. PR/k2가0.1809로서 음식물류 폐기물의 혐기성 소화시 가수분해반응과 산생성 반응이 율속단계임을 확인하였다.

참고문헌 (Reference)

• 1 환경부, "전국 음식물류폐기물 발생 및 처리 현황" 2009
• 2 한선기, "음식물쓰레기의 구성성분에 따른 산발효조의 거동특성" 유기성자원학회 10 (10): 65-70, 2002
• 3 환경부, "음식물류 폐기물 처리시설 육상처리 및 에너지화 종합대책 (2008～2012)" 2007
• 4 신항식, "유기성 폐기물의 혐기성 분해 특성(II): 율속단계 평가를 위한 모델" 17 (17): 533-542, 1995
• 5 윤애화, "순산소 Jet 폭기 시스템을 이용한 음폐수 처리 특성" 대한상하수도학회 24 (24): 763-773, 2010
• 6 이은영, "막결합형 2상 혐기성 소화 공정을 이용한 음식물 탈리액 처리" 대한환경공학회 31 (31): 997-1006, 2009
• 7 Tafdrup, S., "Viable Energy Production and Waste Recycling from Anaerobic Digestion of Manure and Other Biomass Materials" 9 (9): 303-314, 1995
• 8 Ghosh, S., "Two Phase Anaerobic Digestion"
• 9 Lee, D. H., "Methane production potential of leachate generated from Korean food waste recycling facilities: A lab-scale study" 29 (29): 876-882, 2009
• 10 Lawrence, A. W., "Kinetics of Methane Fermentation in Anaerobic Treatment" 41 (41): R1-R17, 1969
• 11 Lettinga, G., "High Rate Anaerobic Wastewater Treatment using the UASB Reactor under a Wide Range of Temperature Conditions" 2 : 253-284, 1984
• 12 Shelton, D. R., "General Method for Determining Anaerobic Biodegradation Potential" 47 (47): 850-857, 1984
• 13 Lay, J. J., "Development of Bacterial Population and Methanogenic Activity in a Laboratory-scale Landfill Bioreactor" 32 (32): 3673-3679, 1998
• 14 Alexiou, I. E., "Design of Pre-Acidification Reactors for the Anaerobic Treatment of Industrial Wastewaters" 29 (29): 199-204, 1994
• 15 Angelidaki, I., "Anaerobic Digestion of Manure at Different Ammonia Loads : Effect of Temperature" 28 (28): 727-731, 1994