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슬러지 호기성 소화공정에서의 유기물 분해 및 질산화 특성
Organic Matter Degradation and Nitrification Characteristics in Aerobic Digestion of Sewage Sludge

황응주    (대구대학교 환경공학과  );
  • 초록

    슬러지의 감량과 최종처분 기술 개발을 위해 실험실 규모 호기성 소화공정을 279일간 운전하였다. 혐기성 소화 슬러지를 원료로 $40^{\circ}C$ 에서 120분간 알칼리 전처리하여 호기성 소화조에 유입시켰다. 유입 슬러지 성상과 HRT의 변화에 따라 소화효율의 변화가 있었으며 적정 HRT는 6일인 것으로 나타났다. 이때 $NH_3$ -N, SCOD, TKN, TCOD, SS, VSS의 평균 제거율(소화조 유입 슬러지 기준)은 각각 97.4%, 81.7%, 68.7%, 61.4%, 50.6%, 47.0% 이었다. SS는 전처리와 호기성 소화를 통해 원료 슬러지(23,920 mg/L)의 73.9% 감량화가 가능하였다. 처리 슬러지는 약 350 mg/L의 SCOD를 포함하고 있어 액비로 활용하기에 무리가 없을 것으로 판단되었다. HRT를 5일 이상으로 유지할 경우 질산화 반응이 활성화되었으며 최대 658 mg/L의 유출 슬러지 질산성 질소 농도를 얻을 수 있었다. 암모니아성 질소 농도는 20 mg/L 내외로 크게 감소하였다.


    Continuous operation of aerobic sludge digestion reactor was attempted for 279 days. Anaerobic digester sludge, the target material of the experiment, was pretreated by sodium hydroxide at $40^{\circ}C$ for 120 minutes, and the pretreated sludge was fed to 5 L CSTR (continuous stirred tank reactor). Reactor performance was affected by properties of input sludge and HRT (hydraulic retention time). 6 days of HRT showed best and stable performance, and under this condition, removal rates of $NH_3$ -N, SCOD, TKN, TCOD, SS, and VSS were 97.4%, 81.7%, 68.7%, 61.4%, 50.6%, and 47.0%, respectively. 73.9% of SS in anaerobic digester sludge was reduced by pretreatment and aerobic digestion. Effluent sludge had low soluble COD of 350 mg/L. This implied the sludge was stabilized and suitable for use as liquid fertilizer. Nitrification took place when HRT was higher than 4 days. $NO_3$ -N concentration was as high as 658 mg/L while $NH_3$ -N was as low as 20 mg/L.


  • 주제어

    슬러지 .   호기성 소화 .   액비화 .   질산화 .   수리학적 체류시간.  

  • 참고문헌 (22)

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    21. 이영옥, 황진규, 황응주, 슬러지 액비의 비효효과 및 안정성 평가', 대한환경공학회지, 30(3), 314-322(2008)     
    22. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Standard Methods for the Examination of water and Wastewater, 20th edn, (1998) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Cheon, Hyo-Chang ; Hwang, Eung-Ju ; Kim, Sang-Hyoun 2011. "Effects of Air Supply Rate and Eggshell Addition on Liquid Fertilizer Efficiency of Aerobic Stabilized Organic Wastewater Sludge" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 33(8): 578~582     

 저자의 다른 논문

  • 황응주 (6)

    1. 2006 "Glutathione (GSH) Response as a Metabolic Biomarker to Benzo(α)pyrene and Aroclor 1254 Exposure in the Pacific Oyster Crassostrea gigas" Journal of fisheries science and technology 9 (4): 140~145    
    2. 2009 "생물공정 처리수의 PAC (Poly Aluminum Chloride) 응집에 의한 고효율 인 제거 특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 31 (8): 673~678    
    3. 2009 "하수슬러지 및 석유화학산업단지 폐수슬러지의 에너지화와 재활용을 위한 건조 및 탄화에 관한 연구" 청정기술 = Clean technology 15 (3): 154~164    
    4. 2010 "연안어장 준설퇴적물을 이용한 Cochlodinium polykrikoides 제거" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 32 (1): 53~60    
    5. 2011 "공기공급량과 계란 껍질 첨가가 유기성 폐수슬러지 액비 비효효과에 미치는 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (8): 578~582    

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