하수슬러지 및 음식물류 폐기물의 혐기성소화 시 염화철 투입에 의한 Biogas 발생량 변화 및 안정화에 관한 연구 (A Study for Estimation of Biogas and Stabilization in Anaerobic Digestion Process of Municipal Wastewater Sludge and Food Waste with Ferric Chloride)

서지정보

· 발행기관 : 한국환경기술학회
· 수록지 정보 : 한국환경기술학회지 / 13권 / 3호 / 211 ~ 217페이지
· 저자명 : 김대용, 김종모, 김정권

초록

본 연구는 음식물류 폐기물의 재활용 방안으로 음식물류 폐기물의 건식 단상 혐기성소화 공법으로 처리시 혐기성 소화조 내에 FeCl_2, 하수슬러지를 추가로 주입하여 혐기성 소화시 안정적이며 효율적인 음식물류 폐기물의 처리방안을 제시하고, 양질의 Biogas를 생산시킬 수 있는 운전조건을 제시하는데 그 목적이 있다. 유효용량 10 L의 반응조를 이용하여 음식물류 폐기물의 건식 단상 혐기성 소화를 실시한 결과 음식물류 폐기물만을 이용한 혐기성 소화보다 하수슬러지를 추가한 조건에서 높은 Biogas 발생률을 나타내었다. 또한 CH_4 생성률의 경우 음식물류 폐기물의 단독 투입보다는 하수슬러지를 혼합하여 투입하였을 경우 더 높은 CH_4 생산을 기대할 수 있게 되었다. H_2S 농도의 경우 FeCl_2이 투입되지 않은 RN1 A 조건을 제외한 반응기내에서 300 ppm 이하로 유지되어 H_2S의 혐기성 소화의 독성작용을 억제해준 것으로 판단되며, NH_4-N의 경우 하수슬러지를 같이 투입해준 결과 혐기성 소화 효율이 상승되었다. 또한 첨가물의 병합처리에 의해 안정된 VFA와 pH 조절 효과도 나타났다. 연구결과 혐기성 소화효율이 좋아 질수록 Biogas 발생량, CH_4 농도, 소화슬러지 pH는 증가하였으며, VFA, NH_4-N 농도는 감소하였다. 따라서 음식물류 폐기물 단독처리 보다 하수슬러지를 투입하게 되면 소화조의 안정화 및 고농도의 Biogas 발생량의 증가를 가져올 것으로 판단된다.

영어초록

The purposes of the present research are to suggest a stable and efficient treatment method for food waste in the anaerobic digester and to find good operating conditions for producing good-quality biogas by additionally injecting FeCl_2, sewage sludge inside the dry single-phase anaerobic digester.
As a result of operating the anaerobic digester of food waste by using a reactor with the effective capacity of 10L, the higher biogas generation ratio appeared in conditions of adding sewage sludge than the anaerobic digester using food waste. Also, the methane generation ratio was the higher methane production can be expected. when adding the sewage sludge than that was mixed and putted into than input of food waste. It was appeared that as the concentration of H_2S was maintained in less than 300 ppm at a reactor excluding conditions of RN1 A that FeCl_2 was not put into, it inhibited toxic effects of anaerobic digestion of H_2S. The case of NH_4-N was shown that the anaerobic digestion efficiency increases as a result of putting sewage sludge into. Also, it showed the stable VFA and pH control effect by combining treatment of additives. As a result, the better the anaerobic digestion efficiency gets, the biogas generation, methane concentration and pH of digestion sludge increased, but the concentrations of VFA and NH_4-N were reduced. Accordingly, it was determined that if the sewage sludge was added in rather than single treatment of only food waste, it will bring better stabilization of the digester and increase high-concentration biogas generation amount.

참고자료

· 없음