초록 ▼

1. 자가발열 고온 호기성 소화(ATAD) 공정의 개발
가. 유입 축산분뇨의 특성파악
나. 후속 공정을 위한 생분해도 분석에 의한 운전조건 도출
다. ATAD 공정의 운전 조건
라. 소화조의 부생 악취 암모니아($NH_3$) 가스의 Biofilter에 의한 제거
2. 고효율의 고온 혐기성 소화 시스템 개발
가. 고온 혐기성 소화효율 증진 및 영향인자 평가
나. 고온 혐기성 소화의 부산물에 대한 자원화 평가
(1) 슬러지 퇴비화 가능성 평가
(2) 소화액 최종 이용

1. 자가발열 고온 호기성 소화(ATAD) 공정의 개발
가. 유입 축산분뇨의 특성파악
나. 후속 공정을 위한 생분해도 분석에 의한 운전조건 도출
다. ATAD 공정의 운전 조건
라. 소화조의 부생 악취 암모니아($NH_3$) 가스의 Biofilter에 의한 제거
2. 고효율의 고온 혐기성 소화 시스템 개발
가. 고온 혐기성 소화효율 증진 및 영향인자 평가
나. 고온 혐기성 소화의 부산물에 대한 자원화 평가
(1) 슬러지 퇴비화 가능성 평가
(2) 소화액 최종 이용 방안 검토
(3) 경제성 평가
3. 축산분뇨의 환경 친화적 고도처리 개발
가. 소화액의 2단 간헐포기에 의한 고농도 질소제거
나. 고농도 인제거
다. 축산분뇨 원수의 직접 고도처리
라. 분뇨 분리형 축산분뇨의 고도처리
마. 생물막 필터의 성능 및 경제성 평가
바. 축산농가 고도처리 적용의 경제성 및 타당성 조사
4. 현장적용 통합시스템의 운영
가. 현장적용 통합시스템 설계인자 도출
나. 현장적용 통합시스템 설치 및 시운전
다. 통합시스템의 운전 특성 및 성능평가
라. 통합시스템의 최적화 운전조건 및 문제점 분석
마. 소화조 운전 효율 모니터링 인자 개발
라. Scale-up에 의한 pilot-scale 설계인자 도출

Abstract ▼

1. Development of ATAD(autothermal aerobic digestion) process
A. Characteristics of livestock wastes
B. Biodegradability of livestock wastes
C. Operational strategies of the ATAD process
D. Removal of ammonia in effluent air of the ATAD process by biofilter
2. Development of high rate

1. Development of ATAD(autothermal aerobic digestion) process
A. Characteristics of livestock wastes
B. Biodegradability of livestock wastes
C. Operational strategies of the ATAD process
D. Removal of ammonia in effluent air of the ATAD process by biofilter
2. Development of high rate thermophilic anaerobic digestion
A. Evaluation of the high rate thermophilic anaerobic digestion process
B. Evaluation of the byproducts of the high rate thermophilic anaerobic digestion process for use as fertilizer
3. Development of advanced swine wastewater treatment process
A. Removal of high concentration of T-N by 2-stage intermittent aeration process
B. Removal of high concentration of T-P by struvite precipitation
C. Advanced treatment of slurry type swine wastewater
D. Advanced treatment of scraper type swine wastewater
E. Application of biofilter
F. Application considerations to livestock farmers
4. Operation of bench-scale combined system
A. Evaluation of design parameter of the system
B. Manufacturing and start-up operation of the system
C. Evaluation of performance of the system
D. Optimization of operational strategies of the system
E. Investigation of monitoring parameters of the system
F. Determine the scale-up factors for pilot-scale system

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...11
• CONTENTS...21
• List of Tables...25
• List of Figures...28
• 목차...35
• 표 목차...39
• 그림 목차...42
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ...48
• 제1절 연구개발의 목적과 필요성...48
• 1. 연구개발의 목적...48
• 2. 연구개발의 필요성...48
• 가. 기술적 측면...48
• 나. 경제·산업적 측면...51
• 다. 사회적·환경적 측면...52
• 제2절 연구개발 내용 및 범위...54
• 1. 자가발열 고온 호기성 소화(ATAD) 공정의 개발...54
• 2. 고효율의 고온 혐기성 소화 시스템 개발...54
• 3. 축산분뇨의 환경 친화적 고도처리 개발...54
• 4. 현장적용 통합시스템의 운영...54
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...56
• 제1절 ATAD(Autothermal Aerobic Digestion)...56
• 1. 자가발열 고온혐기성 소화(ATAD)...56
• 2. 부생가스(NH3 gas)제거용 바이오필터 개발...57
• 제2절 고온 혐기성 소화(Thermophilic Anaerobic Digestion)...61
• 제3절 고도처리...65
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...67
• 제1절 이론적 배경 ...67
• 1. 고온 호기성 소화 (ATAD, Auto Thermal Aerobic Digestion) 공정 ...67
• 가. ATAD(auto thermal thermophilic aerobic digestion)의 이론적 고찰 ...67
• 나. 공정설계 ...68
• 2. 혐기성 소화기술에 대한 기본 이론 ...72
• 가. 혐기성 소화 연혁 ...72
• 나. 혐기성 소화 ...73
• 다. 혐기성 미생물 ...76
• 라. 영향인자 ...76
• 마. 혐기성 소화 반응조 ...84
• 바. 혐기성 소화의 전처리 ...87
• 3. 축산분뇨의 환경친화적 고도처리 ...90
• 가. 간헐포기 활성슬러지 ...90
• 나. 간헐포기 공정의 축산폐수 응용 ...91
• 제2절 자가 발열 고온 호기소화(ATAD) 공정의 개발 ...93
• 1. 유입 축산분뇨의 특성과 농산 유기성 폐자원의 생분해도 ...93
• 가. 축산분뇨와 유기성 농산 폐수의 특성 ...93
• 나. 축산분뇨와 유기성 농산 폐수의 생분해도 ...96
• 다. 결론 ...105
• 2. 실험실 규모의 ATAD에 의한 최적 운전인자 도출 ...107
• 가. 실험 장치 및 방법 ...107
• 나. 결과 및 고찰 ...111
• 다. 결론 ...122
• 3. 악취제거용 바이오필터의 제작 및 운전 ...124
• 가. 실험 장치 및 방법 ...124
• 나. 결과 및 고찰 ...132
• 다. 결론 ...136
• 제3절 고효율의 고온 혐기성 소화조 공정 개발 ...138
• 1. 실험실 규모 고온 혐기성 소화조의 운전 ...138
• 가. 실험 장치 및 방법 ...138
• 나. 결과 및 고찰 ...144
• 다. 결론 ...152
• 2. 고온 혐기성 소화 부산물에 대한 자원화 방안 ...152
• 제4절 축산분뇨의 환경친화적 고도처리 개발 ...153
• 1. 소화액의 2단 간헐포기에 의한 고농도 질소 및 인 제거 ...153
• 가. 연구 내용 ...153
• 나. 실험 장치 및 방법 ...154
• 다. 결과 및 고찰 ...157
• 라. 결론 ...165
• 2. 축산분뇨 원수의 직접 고도처리 ...165
• 가. Struvite 침전과 생물학적 처리를 연계한 축산분뇨 처리 ...165
• 나. 결론 ...169
• 3. 분뇨 분리형 축산분뇨의 고도처리 ...170
• 가. 연구내용 ...170
• 나. 실험 장치 및 방법 ...171
• 다. 결과 및 고찰 ...173
• 4. 혐기성 소화 소화액 대상 생물막에 의한 영양염류 제거 ...190
• 가. 연구내용 ...190
• 나. 실험 장치 및 방법 ...190
• 다. 결과 및 고찰 ...192
• 5. 잔류 유기물(색도) 및 인 제거-화학적 처리방법 ...198
• 가. 실험 장치 및 방법 ...198
• 나. 결과 및 고찰 ...198
• 6. 축산농가 고도처리 적용의 경제성 및 타당성 조사 ...200
• 가. 문제제기 ...200
• 나. Struvite 결정의 경제성 평가 ...201
• 다. 화학약품과 슬러지 취급에서의 절약 ...202
• 라. Struvite 결정화 공정의 경제성 평가 ...203
• 제5절 통합시스템의 제작 및 운영 ...206
• 1. 현장 적용 ATAD-고온혐기소화-고도처리 통합시스템 구성인자 도출 ...206
• 가. ATAD 설계 인자 ...206
• 나. 고온 혐기성 소화 설계 및 운전 인자 ...208
• 다. 고도처리 설계 및 운전인자 ...208
• 라. 최종 유출수 성상 ...208
• 2. 현장적용 ATAD-고온혐기소화-고도처리 통합시스템의 운전 및 성능평가 ...209
• 가. 실험 장치 및 방법 ...209
• 나. 결과 및 고찰 ...217
• 다. 결론 ...232
• 3. 경제성 평가 ...233
• 제4장 목표달성도 및 관련분야의 기여도 ...235
• 제1절 연구목표 달성도...235
• 제2절 관련분야에 기여도...236
• 제5장 연구개발 성과 및 성과 활용 계획 ...237
• 제1절 연구개발 성과...237
• 제2절 연구개발 성과 활용계획...237
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학 기술정보 ...240
• 제7장 참고문헌 ...241