이중 주파수 초음파 전처리를 이용한 하수슬러지의 분해 특성 (Characteristics on Disintegration of Sewage Sludge using Dual Frequency Ultrasonic Pretreatment)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 16권 / 2호 / 161 ~ 167페이지
· 저자명 : 조경민, 최창수, 구자옥, 오세은

초록

본 연구에서는 혐기성 소화효율 향상을 위해 하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지를 대상으로 이중주파수 초음파 전처리 시 조사강도 및 조사시간 변화에 따른 슬러지의 분해특성을 평가하고, 단독주파수 초음파와 비교 . 분석하였다. 실험은 단독주파수(28 kHz, 40 kHz) 초음파와 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 초음파를 이용하여 수행하였고, 조사강도는TS(Total solids) 기준으로 하여 6,750 ~ 45,000 J/g TS로 각각 변화시켜 조사하였고, 조사시간은 각각 10분, 30분, 60분, 90분, 최대 120분까지 변화시켜 검토하였다. 결과적으로, 단독주파수(28 kHz, 40 kHz)와 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 조건에서 조사강도 및 조사시간이 증가될수록 SCODcr 농도는 단독주파수(28 kHz, 40 kHz)의 경우, 조사시간 120분에서초음파 전처리전 잉여슬러지의 초기 SCODcr의 농도에서 각각 7.4배, 6.5배 증가되었고, 이중주파수(28 kHz+40 kHz)의경우 120분 조사시 8.1배의 더 증가되는 것으로 분석되었다. 또한, 가용화율은 단독주파수 초음파는 각각 35.9%, 31.1% 로 나타났고, 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 초음파는 39.7%의 가용화 효율이 증가되는 것으로 나타났다. 슬러지 입경크기초음파 조사강도 및 시간이 증가됨에 따라 미분화 되는 것을 확인하였다. 따라서, 조사강도와 조사시간 변화에 따른 슬러지의 분해특성은 단독주파수에 비해 이중주파수 초음파 전처리가 더 효율적임을 확인하였다.

영어초록

In this study, we evaluated the disintegration characteristics of the dual frequency ultrasonic pretreatment when the irradiation intensity and irradiation time of the sludge change targets the excess sludge generated at a sewage treatment plant in order to improve efficiency of an anaerobic digestion, and it was compared with single frequency ultrasonic.
Experiments were carried out using a single frequency (28 kHz, 40 kHz, respectively) and dual frequency (28 kHz+40 kHz) of ultrasonic, and ultrasonic irradiation intensity were investigated by changing to 6,750 ~ 45,000 J/g TS, respectively. Also, ultrasonic irradiation time was examined by changing the 10, 30, 60, 90, 120 minutes, respectively. As a result, the Soluble Chemical Oxygen Demand (below SCODcr) concentration was increased 7.4, 6.5 and 8.1 times in a single frequency (28 kHz, 40 kHz) and dual frequency (28 kHz+40 kHz), respectively. Also, solubilization rate was increased to 35.9%, 31.1% at single frequency (28 kHz, 40 kHz), to 39.7% at dual frequency (28 kHz+40 kHz), respectively. The sludge particle size was found to be decreased. In addition, it was confirmed that a more efficient dual frequency ultrasonic pretreatment compared to the single frequency in according to changes of the irradiation intensity and irradiation time.

참고자료

· 없음