음식물의 처리과정에서 발생하는 물 또는 음식물의 일부를 음식물 탈리액이라고 한다. 음식물 탈리액은 하루 약 9,000톤이 발생하며, BOD 농도가 약 74,000mg/L로 고농도의 유기물을 함유하고 있다. 음식물 탈리액의 처리는 해양투기에 의존되어 왔다. 하지만 런던협약 이후, 해양 투기가 금지됨에 따라 음식물 탈리액의 처리방법으로 혐기성 소화가 대두되고 있다. 혐기성 소화는 유기물을 혐기성 조건에서 분해하여 최종 부산물로 CH4가 발생하는 생물학적 처리방법이다. 효과적인 혐기성 소화의 처리를 위해서는 여러 가지 문제점을 극복하여야 한다. 그 중 고농도 ...
음식물의 처리과정에서 발생하는 물 또는 음식물의 일부를 음식물 탈리액이라고 한다. 음식물 탈리액은 하루 약 9,000톤이 발생하며, BOD 농도가 약 74,000mg/L로 고농도의 유기물을 함유하고 있다. 음식물 탈리액의 처리는 해양투기에 의존되어 왔다. 하지만 런던협약 이후, 해양 투기가 금지됨에 따라 음식물 탈리액의 처리방법으로 혐기성 소화가 대두되고 있다. 혐기성 소화는 유기물을 혐기성 조건에서 분해하여 최종 부산물로 CH4가 발생하는 생물학적 처리방법이다. 효과적인 혐기성 소화의 처리를 위해서는 여러 가지 문제점을 극복하여야 한다. 그 중 고농도 질소화합물을 함유한 음식물 탈리액의 혐기성 소화에 있어서 C/N 비 불균형으로 인한 암모니아성 질소의 축적은 매우 시급한 문제이다. 본 연구는 재래식 단상 혐기성 소화조를 이용하여 음식물 탈리액을 이용한 혐기성 소화 시 질소 부하율에 따른 암모니아성 질소 변화와 소화조의 운전특성을 연구하였다. 또한, 암모니아성 질소를 제어하여 비교 연구 하기 위해 가수와 슬러지 재순환 공정을 적용하여 암모니아성 질소를 제어하였다. 그리고 고농도 질소 부하율에서 가수와 슬러지 재순환 공정의 적용성 연구와 한계 암모니아성 질소 농도를 도출하였다. 대상 시료는 인천시 소재 S 매립지 음식물 탈리액을 사용하였으며, 공정의 구성은 유효용적 35L 혐기성 반응조와 50L 가스 저장조로 구성하였다. 질소 부하율에 따른 암모니아성 질소의 변화를 살펴 본 결과, 질소 부하율 0.075, 0.15, 0.3 NLR (kg N/m3∙d) 모두 소화조 유입 후, C/N 비 불균형으로 인하여 암모니아성 질소가 증가하였으며, 이에 따라 증가된 암모니아성 질소로 인하여 전반적으로 혐기성 소화 공정에 저해 작용을 일으켰다. 반면 질소 부하율 0.075 NLR(kg N/m3∙d)에서 가수와 슬러지 재순환 공정을 적용하여 암모니아성 질소를 제어한 결과, 암모니아성 질소는 약 800mg/L를 유지하였으며, 이에 따라 알칼리도 3,800mg/L, pH 7.2, VFA 100mg/L로 적정 농도를 유지하였다. 고농도 질소 부하율 0.26 NLR (kg N/m3∙d)에서 소화조 내 암모니아성 질소의 한계 농도 도출을 위해 실험한 결과, 소화조 내 암모니아성 질소는 약 2,000mg/L에서 독성으로 작용하였다. 또한, 고농도 질소 부하율에서 암모니아성 질소의 한계 농도를 유지하기 위해 가수와 슬러지 재순환 공정을 이용한 결과, 암모니아성 질소는 2,000mg/L 이하로 효과적으로 제어되었으며, 이에 따라 pH 7.4, VFA 1,800mg/L, SCODCr 6,000mg/L 이하로 저해 작용이 발생하지 않는 범위를 나타내었다.
음식물의 처리과정에서 발생하는 물 또는 음식물의 일부를 음식물 탈리액이라고 한다. 음식물 탈리액은 하루 약 9,000톤이 발생하며, BOD 농도가 약 74,000mg/L로 고농도의 유기물을 함유하고 있다. 음식물 탈리액의 처리는 해양투기에 의존되어 왔다. 하지만 런던협약 이후, 해양 투기가 금지됨에 따라 음식물 탈리액의 처리방법으로 혐기성 소화가 대두되고 있다. 혐기성 소화는 유기물을 혐기성 조건에서 분해하여 최종 부산물로 CH4가 발생하는 생물학적 처리방법이다. 효과적인 혐기성 소화의 처리를 위해서는 여러 가지 문제점을 극복하여야 한다. 그 중 고농도 질소화합물을 함유한 음식물 탈리액의 혐기성 소화에 있어서 C/N 비 불균형으로 인한 암모니아성 질소의 축적은 매우 시급한 문제이다. 본 연구는 재래식 단상 혐기성 소화조를 이용하여 음식물 탈리액을 이용한 혐기성 소화 시 질소 부하율에 따른 암모니아성 질소 변화와 소화조의 운전특성을 연구하였다. 또한, 암모니아성 질소를 제어하여 비교 연구 하기 위해 가수와 슬러지 재순환 공정을 적용하여 암모니아성 질소를 제어하였다. 그리고 고농도 질소 부하율에서 가수와 슬러지 재순환 공정의 적용성 연구와 한계 암모니아성 질소 농도를 도출하였다. 대상 시료는 인천시 소재 S 매립지 음식물 탈리액을 사용하였으며, 공정의 구성은 유효용적 35L 혐기성 반응조와 50L 가스 저장조로 구성하였다. 질소 부하율에 따른 암모니아성 질소의 변화를 살펴 본 결과, 질소 부하율 0.075, 0.15, 0.3 NLR (kg N/m3∙d) 모두 소화조 유입 후, C/N 비 불균형으로 인하여 암모니아성 질소가 증가하였으며, 이에 따라 증가된 암모니아성 질소로 인하여 전반적으로 혐기성 소화 공정에 저해 작용을 일으켰다. 반면 질소 부하율 0.075 NLR(kg N/m3∙d)에서 가수와 슬러지 재순환 공정을 적용하여 암모니아성 질소를 제어한 결과, 암모니아성 질소는 약 800mg/L를 유지하였으며, 이에 따라 알칼리도 3,800mg/L, pH 7.2, VFA 100mg/L로 적정 농도를 유지하였다. 고농도 질소 부하율 0.26 NLR (kg N/m3∙d)에서 소화조 내 암모니아성 질소의 한계 농도 도출을 위해 실험한 결과, 소화조 내 암모니아성 질소는 약 2,000mg/L에서 독성으로 작용하였다. 또한, 고농도 질소 부하율에서 암모니아성 질소의 한계 농도를 유지하기 위해 가수와 슬러지 재순환 공정을 이용한 결과, 암모니아성 질소는 2,000mg/L 이하로 효과적으로 제어되었으며, 이에 따라 pH 7.4, VFA 1,800mg/L, SCODCr 6,000mg/L 이하로 저해 작용이 발생하지 않는 범위를 나타내었다.
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