[논문]슬러지 호기성 소화공정에서의 유기물 분해 및 질산화 특성

황응주

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

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.31 no.10, 2009년, pp.865 - 872

초록
AI-Helper

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.

Abstract ▼ AI-Helper

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

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

^18~21) 특히 호기성 소화 조건에서는 탄소성 기질이 제한되므로 질산화 반응이 활성화되는 것으로 선행 연구에서 보고된 바 있다.¹⁴⁾ 본 연구에서는 연속 소화공정에서도 회분식 공정과 유사하게 질소화합물이 변화하는지 관찰하였다(Fig. 4). 먼저 TKN은 고형물 및 유기물과 같은 변화 양상을 보였다.
본 연구에 앞서 진행된 40일간의 회분식 호기성 소화 실험에서 슬러지의 고형물 및 유기물 안정화를 통해 작물 증산에 유리한 처리 슬러지(또는 액비)가 생산되었으며, 특히 호기성 소화 공정에서 작물에 흡수가 용이한 질산성 질소가 높은 농도로 생산됨을 확인한 바 있다.¹⁴⁾ 본 연구에서는 이러한 결과를 바탕으로 연속식 소화공정의 장기간 운전을 시도하였다. 호기성 소화 장치의 성능에 영향을 미칠 것으로 예상되는 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 변화시켜가며 실제 슬러지를 원료로 279일간 연속 운전하였다.
질산화 독립영양세균은 성장속도가 상대적으로 느리므로¹⁶⁾ 반응조 체류시간이 충분하지 않을 경우 세포유실(washout)이 일어나게 된다. 본 연구에서는 질산화 세균의 활성화를 위해 최소 5일 이상의 HRT가 유지되어야 함을 알 수 있었다. 유출수 질산성 질소 농도는 최대 658 mg/L까지 증가하였다.

제안 방법

16) 따라서 소화공정에서는 고형물 분해율(SS 또는 VSS reduction)이 주로 공정의 운전 지표가 되며 본 연구에서도 SS와 VSS의 변화를 Fig. 2에 나타낸 바와 같이 관찰하였다. 운전 초기에는 유입 슬러지의 고형물이 많고 HRT가 3일로서 짧아 고형물이 반응조에 축적되는 현상이 발견되었고 반응 40일 경과시점에서 유입, 유출되는 SS 또는 VSS의 농도가 유사하게 될 정도로 고형물이 축적되었다.
K하수처리장에서 약 2주 간격으로 채취한 1차 소화조 반송 슬러지를 40℃에서 120분간 물 중탕하면서 40 meq/L 농도로 NaOH를 투입하여 가용화 전처리를 실시하였다. 전처리된 슬러지 시료는 교반이 되는 냉장 상태에서 보관되면서 소화조 유입수로 공급되었다.
슬러지는 알칼리 전처리 후에 냉장고 내의 유입슬러지 저장조에 보관되면서 연동펌프에 의해 소화조로 이송되도록 하였다. 반응기 하부에 공기 공급 장치를 설치하여 공기펌프에서 공급되는 5 L/min 유량의 공기가 균등하게 분산되도록 하였으며 폭기와 더불어 혼합을 위해 교반기를 설치하여 높은 고형물로 인한 슬러지 침전을 방지하였다. 반응 후 슬러지는 연동펌프에 의해 유출되어 유출슬러지 저장조에 보관되도록 하였다.
초기 수리학적 체류시간(HRT)은 3일로 설정하였고, HRT 변화에 따른 운전 효율을 평가하기 위해 운전 60, 87, 128, 258일 경과 시점에 HRT를 각각 4일, 5일, 6일, 5일로 변화시켰다. 소화조의 총 운전기간은 279일이었으며 이후에도 소화조 운전은 계속되었으나 본 논문에서는 279일까지의 운전결과 만을 다루었다. 운전기간 동안 3~7일에 1회 유입, 유출 슬러지 시료를 채취하여 TSS, VSS, TCOD, SCOD, NO₂-N, NO₃-N, NH₃-N, TKN, TP, pH, DO의 항목에 대해 성상 분석을 실시하였다.
소화조의 총 운전기간은 279일이었으며 이후에도 소화조 운전은 계속되었으나 본 논문에서는 279일까지의 운전결과 만을 다루었다. 운전기간 동안 3~7일에 1회 유입, 유출 슬러지 시료를 채취하여 TSS, VSS, TCOD, SCOD, NO₂-N, NO₃-N, NH₃-N, TKN, TP, pH, DO의 항목에 대해 성상 분석을 실시하였다. 분석 방법은 Standard Methods¹⁵⁾를 따랐으며, COD는 closed reflux method with dichromate, NO₂-N와 NO₃-N는 digestion/colorimetric method, NH₃-N은 distillation/titration, TKN은 digestion/distillation/titration, TP는 stannous chloride, pH와 DO는 전극법을 각각 이용하였다.
알칼리 전처리는 슬러지의 SS 성분을 입자가 작거나 용존성의 상태로 전환시킴으로써 미생물 대사를 용이하게 하는데 있었으며, 선행연구¹⁴⁾에서 전처리를 한 경우와 하지 않은 경우 호기성 소화공정에 미치는 영향에 대한 비교 연구를 진행한 결과가용화 전처리를 함으로써 최대 SS 분해율과 분해속도를 증가 시킬 수 있음을 알 수 있었다. 이는 전처리를 통해 연속식 소화 공정의 HRT를 단축시킬 수 있음을 의미하는 결과이었으며 본 연구에서는 이를 바탕으로 알칼리 전처리된 슬러지를 소화조 유입수로 이용하였다. 소화조는 활성슬러지 5 L를 처음 충진한 후 공기 공급과 전처리된 슬러지를 연동펌프로 공급하는 것으로 운전을 시작하였다.
소화조는 활성슬러지 5 L를 처음 충진한 후 공기 공급과 전처리된 슬러지를 연동펌프로 공급하는 것으로 운전을 시작하였다. 초기 수리학적 체류시간(HRT)은 3일로 설정하였고, HRT 변화에 따른 운전 효율을 평가하기 위해 운전 60, 87, 128, 258일 경과 시점에 HRT를 각각 4일, 5일, 6일, 5일로 변화시켰다. 소화조의 총 운전기간은 279일이었으며 이후에도 소화조 운전은 계속되었으나 본 논문에서는 279일까지의 운전결과 만을 다루었다.
특기할 만한 사실은 VSS 제거율이 SS 제거율보다 낮은 것으로, 이를 보다 자세히 분석하기 위해 Table 2와 같이 여러 슬러지의 VSS/SS비를 비교하여 보았다. 원료로 사용된 혐기성 소화슬러지는 고형물 농도가 매우 높았고 평균 VSS/SS비는 0.
호기성 소화 장치의 성능에 영향을 미칠 것으로 예상되는 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 변화시켜가며 실제 슬러지를 원료로 279일간 연속 운전하였다. 특히 질산화에 초점을 맞추어 다양한 질소화합물의 거동과 질산성 질소 생성 특성을 살펴보고 질산화를 위한 적정 HRT를 도출하였다.
이는 알칼리도의 차이에서 기인한 것으로 추측되며, 향후 유사 연구 수행시 알칼리도 측정이 반드시 수반되어야 할 것으로 사료된다. 한편 유입 슬러지의 용존산소 농도는 혐기성 소화슬러지인 관계로 0에 가까웠으며 유출 슬러지는 7 mg/L 이상의 용존산소 농도를 지속적으로 기록하였다. 이는 반응 기간 동안 소화조 내 공기 공급이 원활하였음을 의미하는 결과이다.
¹⁴⁾ 본 연구에서는 이러한 결과를 바탕으로 연속식 소화공정의 장기간 운전을 시도하였다. 호기성 소화 장치의 성능에 영향을 미칠 것으로 예상되는 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 변화시켜가며 실제 슬러지를 원료로 279일간 연속 운전하였다. 특히 질산화에 초점을 맞추어 다양한 질소화합물의 거동과 질산성 질소 생성 특성을 살펴보고 질산화를 위한 적정 HRT를 도출하였다.

대상 데이터

1에 나타내었다. 5 L 용량의 아크릴제 CSTR (continuous stirred tank reactor) 소화조를 중심으로 유입슬러지 저장조, 유출슬러지 저장조, 공기펌프, 교반기, 연동펌프로 구성되었다. 슬러지는 알칼리 전처리 후에 냉장고 내의 유입슬러지 저장조에 보관되면서 연동펌프에 의해 소화조로 이송되도록 하였다.

이론/모형

운전기간 동안 3~7일에 1회 유입, 유출 슬러지 시료를 채취하여 TSS, VSS, TCOD, SCOD, NO₂-N, NO₃-N, NH₃-N, TKN, TP, pH, DO의 항목에 대해 성상 분석을 실시하였다. 분석 방법은 Standard Methods¹⁵⁾를 따랐으며, COD는 closed reflux method with dichromate, NO₂-N와 NO₃-N는 digestion/colorimetric method, NH₃-N은 distillation/titration, TKN은 digestion/distillation/titration, TP는 stannous chloride, pH와 DO는 전극법을 각각 이용하였다. 한편 실험에 사용된 슬러지의 특성은 Table 1에 나타낸 바와 같다.

성능/효과

1) 소화 효율은 소화조 수리학적 체류시간(HRT)과 정의 상관관계에 있으며 HRT 6일에서 가장 높고 안정적인 소화효율을 얻을 수 있었다. 이때 NH₃-N, SCOD, TKN, TCOD, SS, VSS의 평균 제거효율은 각각 97.
2) 원료 슬러지의 VSS/SS비는 0.77이었고 알칼리 전처리 후 0.70으로 감소하였으나 호기성 소화공정에서 다시 0.75로 증가하였다. 알칼리 전처리에 의해 VSS 성분이 부분적으로 액상화되는 단계를 거치고 이후 호기성 소화에 의해 잔존 입자가 완전 액상화되는 것으로 추측되었다.
3) 알칼리 전처리에서 생성된 SCOD는 호기성 소화에서 최대 80.9~81.7%만 제거되고 소화조 유출 슬러지에 최소 350 mg/L가 잔류하였다. 처리된 슬러지를 액비로 사용하는 데는 문제가 없을 것으로 사료되나 최종 처분 방안이 다를 경우 추가적인 효율 향상이 필요하다.
4) HRT 5일 이상의 조건에서 지속적인 질산화 반응이 이루어졌으며 최대 658 mg/L의 질산성 질소가 생성되었다. 처리된 슬러지는 작물에 유해한 암모니아 성분이 거의 없고 작물에 흡수가 용이한 질산이 풍부하여 액비로의 활용성이 높을 것으로 기대되었다.
5) 질산화로 인해 pH가 5.5~6.0으로 감소하였으며 pH 변화는 알칼리도에 영향을 받을 것으로 분석되었다.
^6~8) 물론 중금속 등의 문제를 고려하여 슬러지 액비를 식용작물 생산에 직접 활용하기 보다는 화훼 재배용의 추비, 즉 추가적인 비료로 활용하는 것이 현실적이다.⁹⁾ 일반적인 퇴비화의 경우 값비싼 수분조절재를 다량으로 혼합할 필요가 있으나 액비화, 즉 액상 퇴비화의 경우 슬러지 탈수 또는 수분조절재의 필요가 없고 기존 혐기성 소화조를 개선하여 활용할 수 있으므로 효율적이다.
SCOD는 상대적으로 초기 순응(acclimation)이나 HRT의 영향을 덜 받았으며 이는 SCOD의 특성상 분해가 용이하기 때문이었던 것으로 사료 된다. HRT 6일의 조건에서 SCOD 평균 제거율은 80.9%인 것으로 집계되었다. 알칼리 전처리에 의해 생성된 SCOD는 분해가 용이한 편이나 제거율이 80.
그러나 유출수 슬러지의 고형물 농도는 어느 정도 일정하게 유지되는 경향을 보였으며 이를 근거로 반응 87일 경과시점에서 HRT를 5일로 증가시켰다. HRT를 5일로 증가시키면서 유입수 부하변동에 따라 다소 등락은 있었으나 유출수 고형물의 농도는 계속 안정화되고 제거율도 향상되었다. HRT가 6일인 조건에서는 반응조가 매우 안정적으로 운전되었으며 유입 유출수 고형물 농도에도 가장 큰 차이가 발생하였다.
7과 같았다. SCOD를 제외하고 모든 지표에서 HRT와 제거 효율 또는 생성효율 간에 정의 상관관계가 있었다. 이것은 HRT를 7일 이상으로 증가시킬 경우 소화효율도 증가할 가능성이 있음을 의미한다.
이상의 결과를 종합할 때 질산화 반응의 활성화나 고형물 및 유기물의 원활한 분해를 위해 본 연구의 유입 고형물 부하조건에서 HRT는 최소 5일 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 그러나 그림에서 보듯이 HRT를 증가시키는 시점에서의 HRT 5일 조건과 감소시키는 시점에서의 HRT 5일 조건은 소화효율에 차이를 보이므로 보다 안정적인 효율 달성이 가능한 6일을 적정 HRT 조건으로 선정하는 것이 바람직하다 판단되었다.
계속하여 HRT를 4일로 증가시켰으나 유입 슬러지의 변동으로 소화반응의 정상상태(steady state)화가 이루어지지는 않았다. 그러나 유출수 슬러지의 고형물 농도는 어느 정도 일정하게 유지되는 경향을 보였으며 이를 근거로 반응 87일 경과시점에서 HRT를 5일로 증가시켰다. HRT를 5일로 증가시키면서 유입수 부하변동에 따라 다소 등락은 있었으나 유출수 고형물의 농도는 계속 안정화되고 제거율도 향상되었다.
호기성 소화를 통한 고형물 또는 유기물의 안정화 효율을 검토한 연구는 다소 있었으나^10~13) 비료로서의 가치를 향상시키는 것에 초점을 맞춘 연구는 없었다. 본 연구에 앞서 진행된 40일간의 회분식 호기성 소화 실험에서 슬러지의 고형물 및 유기물 안정화를 통해 작물 증산에 유리한 처리 슬러지(또는 액비)가 생산되었으며, 특히 호기성 소화 공정에서 작물에 흡수가 용이한 질산성 질소가 높은 농도로 생산됨을 확인한 바 있다.¹⁴⁾ 본 연구에서는 이러한 결과를 바탕으로 연속식 소화공정의 장기간 운전을 시도하였다.
0까지 감소하였다. 본 연구에서는 이보다 높은 질산성 질소가 생성되었으나 pH 감소는 상대적으로 적었다. 이는 알칼리도의 차이에서 기인한 것으로 추측되며, 향후 유사 연구 수행시 알칼리도 측정이 반드시 수반되어야 할 것으로 사료된다.
3와 같다. 슬러지의 입자성 및 용존성 유기물 총량을 대표하는 TCOD는 SS, VSS와 유사한 변화 양상을 보였다. 운전초기 유출수 TCOD가 서서히 증가하여 유입수에 근접하였으나 HRT를 3일에서 4일로 증가시키면서 서서히 TCOD의 제거가 활성화되었으며 HRT를 5일, 6일로 증가시킴에 따라 제거율도 점차 증가하였다.
75로 증가하였다. 알칼리 전처리에 의해 VSS 성분이 부분적으로 액상화되는 단계를 거치고 이후 호기성 소화에 의해 잔존 입자가 완전 액상화되는 것으로 추측되었다.
먼저 TKN은 고형물 및 유기물과 같은 변화 양상을 보였다. 운전 초기 TKN의 축적 양상이 관찰되었고 30일 경과시점부터 분해가 시작되면서 HRT가 증가할수록 점차 제거율도 증가하는 경향을 보였다. HRT 6일 조건의 평균 TKN 제거율은 68.
슬러지의 입자성 및 용존성 유기물 총량을 대표하는 TCOD는 SS, VSS와 유사한 변화 양상을 보였다. 운전초기 유출수 TCOD가 서서히 증가하여 유입수에 근접하였으나 HRT를 3일에서 4일로 증가시키면서 서서히 TCOD의 제거가 활성화되었으며 HRT를 5일, 6일로 증가시킴에 따라 제거율도 점차 증가하였다. HRT 6일인 조건에서 평균 TCOD 제거율은 59.
특기할 만한 사실은 VSS 제거율이 SS 제거율보다 낮은 것으로, 이를 보다 자세히 분석하기 위해 Table 2와 같이 여러 슬러지의 VSS/SS비를 비교하여 보았다. 원료로 사용된 혐기성 소화슬러지는 고형물 농도가 매우 높았고 평균 VSS/SS비는 0.77 정도였다. 이를 알칼리 전처리하였을 때 고형물은 크게 감소하였으며 VSS/SS비도 0.
유입 슬러지의 pH는 알칼리 전처리의 영향으로 최소 8이상으로 약알카리성을 띠었으며 유출 슬러지는 130일 경과시점까지 약 6.5를 기록하였다. 이후 pH가 5.
6%를 보였다. 유입수 성상의 변화에 따라 제거율도 다소 영향을 받았으나 반응이 안정화된 HRT 5일, 6일 조건에서는 전반적으로 안정적인 TCOD 제거율과 일정한 유출수 성상을 얻을 수 있었다. TCOD 제거율 59.
1) 소화 효율은 소화조 수리학적 체류시간(HRT)과 정의 상관관계에 있으며 HRT 6일에서 가장 높고 안정적인 소화효율을 얻을 수 있었다. 이때 NH₃-N, SCOD, TKN, TCOD, SS, VSS의 평균 제거효율은 각각 97.4%, 81.7%, 68.7%, 61.4%, 50.6%, 47.0% 이었다.
77 정도였다. 이를 알칼리 전처리하였을 때 고형물은 크게 감소하였으며 VSS/SS비도 0.70으로 감소하였다. 이는 알칼리 전처리에서 휘발성 고형물의 가용화가 우세하게 진행되었음을 의미한다.
또한 HRT가 4일에서 5일로 증가할 때 NH₃-N와 NO₃-N이 급격히 변화 하였다. 이상의 결과를 종합할 때 질산화 반응의 활성화나 고형물 및 유기물의 원활한 분해를 위해 본 연구의 유입 고형물 부하조건에서 HRT는 최소 5일 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 그러나 그림에서 보듯이 HRT를 증가시키는 시점에서의 HRT 5일 조건과 감소시키는 시점에서의 HRT 5일 조건은 소화효율에 차이를 보이므로 보다 안정적인 효율 달성이 가능한 6일을 적정 HRT 조건으로 선정하는 것이 바람직하다 판단되었다.
이것은 HRT를 7일 이상으로 증가시킬 경우 소화효율도 증가할 가능성이 있음을 의미한다. 최대 제거효율은 NH₃-N (97.4%), SCOD (81.7%), TKN (68.7%), TCOD (61.4%), SS (50.6%), VSS (47.0%)의 순을 보였다. 또한 HRT가 4일에서 5일로 증가할 때 NH₃-N와 NO₃-N이 급격히 변화 하였다.

후속연구

¹⁾ 런던협약에 의해 해양투기가 2012년부터 전면 금지될 예정에 있으며, 육상매립도 2003년 7월부터 국내 모든 폐수종말처리시설 및 하수처리시설 중 하루 처리용량 10,000 m³ 이상의 시설에서 발생되는 슬러지의 직매립이 금지되고 있어 막대한 양의 슬러지 처리 및 처분 방안이 주요 관심사가 되고 있다.²⁾ 지금까지의 슬러지 처분은 눈에 보이지 않도록 버리거나 묻거나 태워 없애는 방식에 의존하였으나 앞으로는 하수 슬러지에 포함된 유용한 성분을 활용하는 자원순환형 방식으로의 전환이 필요하며 이 같은 관점에서 하수 슬러지의 퇴비화 또는 액비화 기술에 대한 적극적인 검토가 요구된다.
본 연구에서는 이보다 높은 질산성 질소가 생성되었으나 pH 감소는 상대적으로 적었다. 이는 알칼리도의 차이에서 기인한 것으로 추측되며, 향후 유사 연구 수행시 알칼리도 측정이 반드시 수반되어야 할 것으로 사료된다. 한편 유입 슬러지의 용존산소 농도는 혐기성 소화슬러지인 관계로 0에 가까웠으며 유출 슬러지는 7 mg/L 이상의 용존산소 농도를 지속적으로 기록하였다.
4) HRT 5일 이상의 조건에서 지속적인 질산화 반응이 이루어졌으며 최대 658 mg/L의 질산성 질소가 생성되었다. 처리된 슬러지는 작물에 유해한 암모니아 성분이 거의 없고 작물에 흡수가 용이한 질산이 풍부하여 액비로의 활용성이 높을 것으로 기대되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	슬러지의 액상 비료화를 위해서는 어떤 기술이 확립되어야 하는가?	슬러지의 액상 비료화를 위해서는 안정화를 의미하는 소화공정의 구성과 운전 기술을 확립해야 하나 지금까지 이와 관련된 연구는 극히 드물었다. 호기성 소화를 통한 고형물 또는 유기물의 안정화 효율을 검토한 연구는 다소 있었으나10~13) 비료로서의 가치를 향상시키는 것에 초점을 맞춘 연구는 없었다.
	지금까지의 슬러지 처분은 무엇에 의존했는가?	1) 런던협약에 의해 해양투기가 2012년부터 전면 금지될 예정에 있으며, 육상매립도 2003년 7월부터 국내 모든 폐수종말처리시설 및 하수처리시설 중 하루 처리용량 10,000 m3 이상의 시설에서 발생되는 슬러지의 직매립이 금지되고 있어 막대한 양의 슬러지 처리 및 처분 방안이 주요 관심사가 되고 있다.2) 지금까지의 슬러지 처분은 눈에 보이지 않도록 버리거나 묻거나 태워 없애는 방식에 의존하였으나 앞으로는 하수 슬러지에 포함된 유용한 성분을 활용하는 자원순환형 방식으로의 전환이 필요하며 이 같은 관점에서 하수 슬러지의 퇴비화 또는 액비화 기술에 대한 적극적인 검토가 요구된다.
	본 연구에서 슬러지 호기성 소화 공정에서 유기물 분해 및 질산화 특성을 살펴본 결과는?	1) 소화 효율은 소화조 수리학적 체류시간(HRT)과 정의 상관관계에 있으며 HRT 6일에서 가장 높고 안정적인 소화효율을 얻을 수 있었다. 이때 NH3-N, SCOD, TKN, TCOD, SS, VSS의 평균 제거효율은 각각 97.4%, 81.7%, 68.7%, 61.4%, 50.6%, 47.0% 이었다. 2) 원료 슬러지의 VSS/SS비는 0.77이었고 알칼리 전처리 후 0.70으로 감소하였으나 호기성 소화공정에서 다시 0.75로 증가하였다. 알칼리 전처리에 의해 VSS 성분이 부분적으로 액상화되는 단계를 거치고 이후 호기성 소화에 의해 잔존 입자가 완전 액상화되는 것으로 추측되었다. 3) 알칼리 전처리에서 생성된 SCOD는 호기성 소화에서 최대 80.9~81.7%만 제거되고 소화조 유출 슬러지에 최소 350 mg/L가 잔류하였다. 처리된 슬러지를 액비로 사용하는 데는 문제가 없을 것으로 사료되나 최종 처분 방안이 다를 경우 추가적인 효율 향상이 필요하다. 4) HRT 5일 이상의 조건에서 지속적인 질산화 반응이 이루어졌으며 최대 658 mg/L의 질산성 질소가 생성되었다. 처리된 슬러지는 작물에 유해한 암모니아 성분이 거의 없고 작물에 흡수가 용이한 질산이 풍부하여 액비로의 활용성이 높을 것으로 기대되었다. 5) 질산화로 인해 pH가 5.5~6.0으로 감소하였으며 pH 변화는 알칼리도에 영향을 받을 것으로 분석되었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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