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혐기성소화 슬러지에서 전압 공급에 따른 메탄 발생의 비교
양현명 ( Hyeon-myeong Yang ),천아인 ( A-in Cheon ),이의중 ( Ui-jung Lee ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2020 No.2
최근 BEAD는 미량의 전압공급을 통한 높은 유기물 제거율과 메탄수율을 갖춘 소화슬러지 처리기술로 주목받고 있다. 그러나 대부분의 연구에서는 BEAD의 높은 잠재력에도 불구하고 전압이 소화슬러지의 처리에 미치는 영향이 고려되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 BMP(biochemical methane potential) test를 통해 전압이 소화슬러지의 유기물 제거효율 및 메탄 생성에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 반응조는 발생 가스량 보정을 위한 Control (C-R) 및 0.2 V의 전압을 공급한 Control (C0.2-R), 각 전압을 공급한 반응조 0 V (0-R), 0.2 V (0.2-R), 0.4 V (0.4-R), 0.6 V (0.6-R), 0.8 V (0.8-R) 7개로 구성되었다. 모든 반응조의 부피 및 실제 운전부피는 500 mL 및 400 mL이며, 중온(35±3℃)에서 SCOD기준 2 kg/m<sup>3</sup>·d의 OLR로 운전되었다. 실험결과 0.4-R에서 유입수의 메탄생산량은 392 ml 및 0.052 L-CH4/g-TCOD로, 메탄생산 및 생분해성은 0-R에 비해 151 mL 및 1.6 % 향상되었다. 또한 0.4-R의 메탄생성률은 5.05 mL/hr로 0-R (2.81 mL/hr)보다 2.24 mL/hr 더 높았다. 하지만 0.6-R 및 0.8-R은 0.4-R보다 메탄생성 및 수율이 낮았는데, 이는 일정이상의 고전압이 미생물의 활동을 저해시키기 때문이라고 판단된다. 그러나 각 반응조의 가수분해율(SCOD/TCOD) 비율을 비교했을 때, 고전압에서 가수분해율이 향상된 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구는 전압이 유기물 제거효율 및 소화슬러지의 메탄 생성률 향상에 기여할 수 있음을 확인하였으며, 소화슬러지의 후처리공정으로써 BEAD의 적용가능성을 제공할 수 있다.