연속 회분식 혐기성 공정을 이용한 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합소화 거동 특성

• 영문명: EPerformance of high-rate anaerobic sequencing batch reactor treating sewage sludge and food waste
• 발행기관: 유기성자원학회
• 저자명: 김현우(Hyun-Woo Kim) 한선기(Sun-Kee Han) 신항식(Hang-Sik Shin)
• 간행물 정보: 『유기물자원화』제12권 제1호, 75~83쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2004.03.30

국문 초록

혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L CH4/L/d 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

영문 초록

Temperature-phased anaerobic digestion (TPAD), anaerobic sequencing batch reactor(ASBR), and co-digestion technologies were combined together in order to overcome low efficiencies of conventional anaerobic sewage sludge digestion processes. In the performance, TPAD-ASBR process showed high VS removal efficiency over 60% up to the organic loading rate (OLR) of 2.7 g VS/L/d. The first-stage of TPAD-ASBR and control system played a most significant role in VS destruction and methane production. Methane production rate (0.79 lCH4/L/d) of the system was higher than that (0.59 l CH4/L/d) of the control system. The substrate characteristics of the sewage sludge, such as low VS concentration (1.5%, w/w) and biodegradability, were properly improved by the addition of food waste as a co-substrate, leading to more efficient VS removal and methane production. With several track studies, it was revealed that the independent solid retention time (SRT) of those systems prevented untreated particles from outflowing and also, extended the retention time of the active biomass for further degradation. Consequently, it was confirmed that the sequencing batch operation of the TPAD process using co-substrate was a promising alternative for the recycling of sewage sludge with low VS content

목차

1. 서론

2. 실험재료 및 방법

3. 실험결과 및 고찰

4. 결 론

키워드

연속회분식 혐기성소화 온도상분리 혐기성소화 혼합소화 하수슬러지 음식물쓰레기 Anaerobic sequencing batch reactor Temperature-phased anaerobic digestion Co-digestion Sewage sludge Food waste