음폐수의 해양투기가 런던협약에 의해 2013년부터 금지됨에 따라 전체 하폐수처리 공정에서 고농도 유기성 폐기물을 처리할 수 있고 메탄가스를 회수할 수 있는 혐기성 소화조 등의 방법이 주목 받고 있다.
따라서 이러한 측면에서 혐기성소화는 장기적으로 신재생에너지의 한축으로 자리 잡을 수 있고, 국내․외 유기성 ...
음폐수의 해양투기가 런던협약에 의해 2013년부터 금지됨에 따라 전체 하폐수처리 공정에서 고농도 유기성 폐기물을 처리할 수 있고 메탄가스를 회수할 수 있는 혐기성 소화조 등의 방법이 주목 받고 있다.
따라서 이러한 측면에서 혐기성소화는 장기적으로 신재생에너지의 한축으로 자리 잡을 수 있고, 국내․외 유기성 폐기물 관리 추세를 반영한 적절한 육상처리 대안이 될 수 있으며, 환경문제를 해결하는 동시에 화석 연료 대체에너지를 생산하여 국내 온실가스 감축에 기여할 수 잇을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 고농도의 질소를 함유한 유기성 폐기물의 최적의 부하율을 알아보기 위해 단일 중온 혐기성 소화처리 공정을 lab-scale로 설계 및 제작하여 실험하였으며, S매립지공사에서의 음폐수를 기질로 사용하였다. 실험은 질소부하를 서서히 증가시켜 4개의 반응조(R1,R2, R3, R4) 각각 0.075, 0.15, 0.3kgN/m3/d까지 증가시켰으며, R1반응조는 알칼리도, 암모니아, TS 등의 농도를 조절해 주어 지속적인 바이오가스의 생산이 가능한 지 확인해보았다. 소화조 운전 200일 경과 후, R4 반응조에서 0.3kgN/m3/d의 부하를 견디지 못하고 바이오가스의 생성이 중단되었고, 내부조절을 하지 않은 R2,R3의 경우 알칼리도 11,000~12,000mg/L as CaCO3, 암모니아 2,000~2,500mg/L, SCODCr 4,000~8,000mg/L 정도의 소화슬러지 농도를 나타내고 있는 반면에, 내부 농도를 조절해 주는 R1 반응조의 경우 알칼리도 3,500~3,800mg/L as CaCO3, 암모니아 500~600mg/L, SCODCr 800~1,100mg/L로 유출되었다. 그리고 바이오가스의 생성은 R1,R2 반응조에서 42L/d, R3 반응조에서 70L/d 발생되었으며 메탄함량은 R1 반응조 68%, R2 반응조 61%, R3 반응조 56%로 발생되었다.
음폐수를 이용한 혐기성 소화조는 질소부하율 0.075kgN/m3/d에서 암모니아, 알칼리도 등의 농도를 조절해 주면 하수처리시설과의 연계처리에서의 부담을 줄일 수 있고, 높은 메탄함량의 바이오가스를 지속적으로 생성할 수 있을 것으로 판단된다.
음폐수의 해양투기가 런던협약에 의해 2013년부터 금지됨에 따라 전체 하폐수처리 공정에서 고농도 유기성 폐기물을 처리할 수 있고 메탄가스를 회수할 수 있는 혐기성 소화조 등의 방법이 주목 받고 있다.
따라서 이러한 측면에서 혐기성소화는 장기적으로 신재생에너지의 한축으로 자리 잡을 수 있고, 국내․외 유기성 폐기물 관리 추세를 반영한 적절한 육상처리 대안이 될 수 있으며, 환경문제를 해결하는 동시에 화석 연료 대체에너지를 생산하여 국내 온실가스 감축에 기여할 수 잇을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 고농도의 질소를 함유한 유기성 폐기물의 최적의 부하율을 알아보기 위해 단일 중온 혐기성 소화처리 공정을 lab-scale로 설계 및 제작하여 실험하였으며, S매립지공사에서의 음폐수를 기질로 사용하였다. 실험은 질소부하를 서서히 증가시켜 4개의 반응조(R1,R2, R3, R4) 각각 0.075, 0.15, 0.3kgN/m3/d까지 증가시켰으며, R1반응조는 알칼리도, 암모니아, TS 등의 농도를 조절해 주어 지속적인 바이오가스의 생산이 가능한 지 확인해보았다. 소화조 운전 200일 경과 후, R4 반응조에서 0.3kgN/m3/d의 부하를 견디지 못하고 바이오가스의 생성이 중단되었고, 내부조절을 하지 않은 R2,R3의 경우 알칼리도 11,000~12,000mg/L as CaCO3, 암모니아 2,000~2,500mg/L, SCODCr 4,000~8,000mg/L 정도의 소화슬러지 농도를 나타내고 있는 반면에, 내부 농도를 조절해 주는 R1 반응조의 경우 알칼리도 3,500~3,800mg/L as CaCO3, 암모니아 500~600mg/L, SCODCr 800~1,100mg/L로 유출되었다. 그리고 바이오가스의 생성은 R1,R2 반응조에서 42L/d, R3 반응조에서 70L/d 발생되었으며 메탄함량은 R1 반응조 68%, R2 반응조 61%, R3 반응조 56%로 발생되었다.
음폐수를 이용한 혐기성 소화조는 질소부하율 0.075kgN/m3/d에서 암모니아, 알칼리도 등의 농도를 조절해 주면 하수처리시설과의 연계처리에서의 부담을 줄일 수 있고, 높은 메탄함량의 바이오가스를 지속적으로 생성할 수 있을 것으로 판단된다.
As the act of dumping food wastewater into the ocean will be prohibited in 2013 according to the London Dumping Convention, increasing attention has been paid to an anaerobic digestion tank that can process high-concentration organic wastewater and collect methane gas throughout the entire treatment...
As the act of dumping food wastewater into the ocean will be prohibited in 2013 according to the London Dumping Convention, increasing attention has been paid to an anaerobic digestion tank that can process high-concentration organic wastewater and collect methane gas throughout the entire treatment process of sewage and wastewater.
In that aspect, anaerobic digestion is expected to establish itself as an axis of new renewable energy in the long term, become an appropriate inland treatment alternative to reflect the trends of organic wastewater management and make a contribution to the reduction of greenhouse gas in the nation by solving environmental issues and producing alternative energy to replace fossil fuel.
In an effort to figure out the optimal loading rate of organic wastewater containing high-concentration nitrogen, this study designed and made a single mesophilic anaerobic digestion treatment process in a lab scale for experiments and used food wastewater from the S landfill site as a substrate. In the experiments, nitrogen loading gradually increased to 0.075, 0.15, and 0.3kgN/m3/d in four reactors(R1,R2, R3, and R4) respectively. In R1 reactor, alkalinity, ammonia and TS concentration were regulated to see whether it would be possible to generate biogas continuously. After 200 days from the beginning of digestion tank operation, the production of biogas were suspended in R4 that could not endure the 0.3kgN/m3/d loading. In R2 and R3 where internal control was not achieved, the digestion sludge concentrations were 11,000~12,000mg/L as CaCO3 for alkalinity, 2,000~2,500mg/L for ammonia, and 4,000~8,000mg/L for SCODCr respectively. In R1 where internal concentration was regulated, alkalinity was 3,500~3,800mg/L as CaCO3, ammonia was 500~600mg/L, and SCODCr was 800~1,100mg/L respectively. R1 and R2 produced 42L/d of biogas, whereas R3 70L/d of biogas. Methane contents were 68%, 61%, and 56% in R1, R2, and R3, respectively.
An anaerobic digestion reactor using food wastewater improves the activity of anaerobic microorganisms by regulating the concentration of ammonia and alkalinity at 0.075kgN/m3/d of nitrogen loading rate and accordingly prevents the accumulation of organic matters and ammonia, thus reducing the burden of combined treatment with the sewage treatment facilities and being able to generate biogas of high methane contents continuously.
As the act of dumping food wastewater into the ocean will be prohibited in 2013 according to the London Dumping Convention, increasing attention has been paid to an anaerobic digestion tank that can process high-concentration organic wastewater and collect methane gas throughout the entire treatment process of sewage and wastewater.
In that aspect, anaerobic digestion is expected to establish itself as an axis of new renewable energy in the long term, become an appropriate inland treatment alternative to reflect the trends of organic wastewater management and make a contribution to the reduction of greenhouse gas in the nation by solving environmental issues and producing alternative energy to replace fossil fuel.
In an effort to figure out the optimal loading rate of organic wastewater containing high-concentration nitrogen, this study designed and made a single mesophilic anaerobic digestion treatment process in a lab scale for experiments and used food wastewater from the S landfill site as a substrate. In the experiments, nitrogen loading gradually increased to 0.075, 0.15, and 0.3kgN/m3/d in four reactors(R1,R2, R3, and R4) respectively. In R1 reactor, alkalinity, ammonia and TS concentration were regulated to see whether it would be possible to generate biogas continuously. After 200 days from the beginning of digestion tank operation, the production of biogas were suspended in R4 that could not endure the 0.3kgN/m3/d loading. In R2 and R3 where internal control was not achieved, the digestion sludge concentrations were 11,000~12,000mg/L as CaCO3 for alkalinity, 2,000~2,500mg/L for ammonia, and 4,000~8,000mg/L for SCODCr respectively. In R1 where internal concentration was regulated, alkalinity was 3,500~3,800mg/L as CaCO3, ammonia was 500~600mg/L, and SCODCr was 800~1,100mg/L respectively. R1 and R2 produced 42L/d of biogas, whereas R3 70L/d of biogas. Methane contents were 68%, 61%, and 56% in R1, R2, and R3, respectively.
An anaerobic digestion reactor using food wastewater improves the activity of anaerobic microorganisms by regulating the concentration of ammonia and alkalinity at 0.075kgN/m3/d of nitrogen loading rate and accordingly prevents the accumulation of organic matters and ammonia, thus reducing the burden of combined treatment with the sewage treatment facilities and being able to generate biogas of high methane contents continuously.
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