[논문]산 가수분해에 의한 폐활성슬러지 분해

팟차리야 자이팍디; 안영희

doi:10.5352/jls.2023.33.1.82

산 가수분해에 의한 폐활성슬러지 분해
Disintegration of Waste Activated Sludge by Acid Hydrolysis 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.33 no.1, 2023년, pp.82 - 90

팟차리야 자이팍디 (동아대학교 공과대학 환경공학과) , 안영희 (동아대학교 공과대학 환경공학과)

초록
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하수와 산업폐수를 처리하는데 생물학적 공정이 전세계적으로 이용된다. 생물학적 공정은 복합미생물로 구성된 슬러지를 사용한다. 슬러지 미생물이 성장함에 따라 폐수처리공정에서는 잉여슬러지가 발생한다. 잉여슬러지의 일부는 미생물을 보충하기 위해 폐수처리공정에 반송되지만 나머지는 폐기물로서 처리된다. 매년 전세계적으로 폐수발생이 증가함에 따라 폐수처리장의 수도 증가하여 많은 양의 폐슬러지가 생산된다. 따라서 폐슬러지에 대한 관리와 처리가 중요하다. 폐슬러지 처리비용은 폐수처리장 총운영비의 50-60%를 차지한다고 보고되었다. 슬러지 분해기술은 폐슬러지의 부피를 최소화하고 유용한 성분(예, P, N, 용해성 유기물)을 회수할 수 있는 새로운 기술이다. 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 처리 또는 복합 처리에 기반을 둔 다양한 슬러지분해방법들이 개발되었다. 본 총설은 슬러지 분해방법들 중에서 비교적 덜 연구된 산 가수분해에 의한 슬러지 분해에 대해 중점적으로 다루었다. 본 총설에서 다룬 정보는 폐슬러지 처리를 위한 더 나은 기술을 개발하고 이식하는데 유용하게 사용될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Biological process is used worldwide to treat domestic and industrial wastewater. The process generally uses a mixed microbial culture of sludge. The growth of microorganisms in the sludge produces excess sludge from the wastewater treatment process. Some of the excess sludge is recycled as inoculum for wastewater treatment, but the rest is removed as waste from the process. As wastewater production is increasing worldwide every year, the number of wastewater treatment plants (WWTPs) is also in- creasing, resulting in the generation of large amount of waste sludge. The increasing amount of waste sludge from WWTPs has led to concerns about its management. Sludge disposal has been reported to account for 50~60% of the total operating costs of a WWTP. Sludge disintegration is a new technology that can minimize volume of waste sludge and recover useful components (e.g., P, N, and soluble organic compounds) from it. Various methods of sludge disintegration have been developed based on physical, chemical, and biological treatments or combinations of these. In this review, we focus on sludge disintegration by acid hydrolysis, which is less studied among sludge disintegration methods. Such information can be useful in the development and implementation of a new technology for better sludge treatment.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Sludge production (ton/day) from WWTPs in Korea [13]. The data was based on weight of dehydrated sludge.
그림 Fig. 2. Schematic diagram of wastewater treatment based on activated sludge process. , microorganisms in activated sludge; ▽, water table.
그림 Fig. 3. Concept of waste sludge disintegration technology. The technology can be used to reduce the volume and mass of waste sludge and recover materials (e.g. soluble organic compounds, P, N, etc.).
표 Table 1. Summarized results of waste sludge disintegration studies using acid hydrolysis
그림 Fig. 4. Schematic diagram of a typical treatment of acidic wastewater containing nitrate. ▽, water table.

AI 본문요약
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후속연구

WAS의 산 가수분해 효율을 증가시키기 위한 연구와 더불어 산 가수분해를 통해 회수한 자원을 활용할 방안도 더 연구가 필요하다. 산성 폐수를 배출하는 업체의 폐수 처리장이 종속영양 탈질공정을 수행하는 경우에는 산성폐수를 이용한 WAS 분해를 통해 회수한 용해성 유기물과 인을 그 공정에 활용할 수도 있다.
게다가 이런 기술을 현장 규모로 적용한 사례도 드물다. 산 가수분해와 다양한 방법을 결합한 기술개발을 통해 슬러지 분해효율과 경제성을 증가시킴으로써 산 가수분해의 단점과 한계를 극복할 수 있을 것이다.
산성 폐수를 처리하는 WWTP는 그곳에서 생산된 WAS를 분해하는데 산성 폐수를 사용할 수 있으므로 따로 약품을 구매하는데 사용되는 비용을 절감할 수 있다. 슬러지 가수분해로 얻은 유기성 산물은 질산성 산성폐수를 처리하는 WWTP의 경우에 종속영양방식의 탈질공정에 탄소원으로 사용될 수 있으므로 메탄올과 같은 외부탄소원을 구매하는데 사용되는 비용을 줄일 수 있을 것이다.
슬러지 분해의 효율과 경제성을 증진시키기 위해서는 다양한 생물물리화학적 방법과 결합한 산 가수분해 방법의 개발이 더 연구될 필요가 있다. 산 가수분해와 결합된 물리화학적 방법은 아직까지는 매우 제한적이다.

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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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