도시하수슬러지의 전처리에 따흔 혐기성 소화공정의 생분해율 향상에 관한 연구 = The study on increasing ofbiodegradability by pre-treatment of municipal wasted sludge in anaerobic digestion process

국문 초록 (Abstract)

슬러지의 용해율 증가 및 생분해율 향상을 위 해 전처 리 방법별 처리 조건 및 회분， 연속실험을 실시하였다. 용해효과실험에서 SCOD 기준 용해율 효과는 온도무고정 초음파처 리 (35분)가 가장 높고， 다음으로 알칼리처리(pH13), 열처리 (200'C，30min), 온도고정 초음파처리 (60분)순서였다. 초기 회분실험 에서 적정 혼합비 율은 가스생성량을 기준하여 종오니. 기질비가 4 : 6 일 때 (유기물 부하량3 . 48kg/m3. day) 가장 효과적이었다.
회분실험에서 가스발생량은 열처리 (200'C ， 30min)가 가장 높고， 다음으로 초음파처리(온도 무조정). 알칼리처리 (pH9)，초음파처리(온도조정)순서였다. 연속실험은 회분실험에서 가장 효과적인 열처리 (200℃， 30min) 시료를 이용하였다. pH는 열처리 (pH 7.2~7.3)가 무처리 (pH 6.9~7.0) 시료에 비해 다소 높은 값을 나타내었다. HRT가 길수록 유출수의 pH가 상승하는 경향올 나타내고 었고， 이는 유기물부하의 감소에 따른 생성유기산의 농도저하와 유기산의 가스로의 전환에 의해 생성된 N2가스의 완충작용에 기 인한다고 생각된다. 반응조내의 SCOD 농도는 전처리 시료가 무처리에 비해 약 2.5배 높고 또 HRT는 짧을수록 높았다. 용해성 단백질 및 탄수화물 농도도 전처리 시료가 무처리 시료에 비해 각각 2배 및 3.3배 높았다. 가스 생성량은 열처리시료가 무처리 시료에 비해 약 2 배 높아， 열처리가 소화효율 향상에 효과적임을 알 수 있었다. 가스 생성량은 HRT 7day일 때 가장 유리했다. 그러나 HRT 2.5day 일 때 가스 생성량은 무처리 시료에 비해서도 낮은 값을 나타내어 혐기성 세균이 고농도로 축적된 유기산의 저해를 받았기 때문이라고 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The slow degradation rate of sludge in anaerobic dlgestion is due to rate-limiting step of sludge hydrolysis. To
upgradlng of sludge hydrolysis and biodegradabiliry, the pre-treaonenr had been carried out using acidlc (pH 1.5, 3, 4,
5) and alkaLne (pH 9,10,13),thermal (50,100,150,200 'C), and ultrasonic rreatmenr (400W, 20kHz, 15, 20, 25,30, 40, 50, 60, 90min). 1n the best conditions of each treatmenr, the Soluble SCOD Ratio(%)of treated/untreated sample were increased 102% in acid (pH 5), 986% in alkali (pH 13), 595% in thermal (200 'C) and 1123% in ultrasonic (35min) treatmenr. As the result, the ulrrasonic treatmenr was most effective， followed by alkali， thermal， acid rreatmenr.
in the effects of total productilty in vial test, the thermal (200 .C) pre-treatrnenr was the highest, followed by
thermal (150 'C), ultrasonic (90min), alkaline (pH9), and ultrasonic (50min).
We compared unrreated samples and the most effìcienr pre-treatmenr samples(at 200'c, for 30min) on gas
productiviry with changes of HRT in continuous experimenrs
IN thermal treated samples were 2.5 times in SCOD, 2 tÏmes in soluble protein and 3.3 times high in soluble
carbohydrare than untreated ones in gas productivity， the thermal treated samples were average 2 times high than untreated ones. And HRT 7 days was most effeccive. followed by HRT 10, HRT 15 days. But The gas producciviry of HRT 2.5 days was less than unrreated, the reason oflow gas ptoductiviry was come from high organic acids accumulacion within reactor.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• 참고문헌