초록
농업 바이오매스의 혐기소화 적용성을 위해 가장 많은 양이 발생하는 볏짚을 원료로 하여 전처리에 따른 볏짚의 가수분해과정에서 가용성 화학적 산소요구량 (SCOD)의 변화 특성을 조사하였다. 전처리 조건으로는 4 종류의 볏짚 크기, 4 종류의 온도, 2 종류의 초음파처리 및 알칼리를 처리하였다. 분해지표인 SCOD 용출량은 입자 크기가 작을수록, 반응 온도가 높을수록, 알카리를 처리하였을 때 높게 나타나 볏짚의 분해가 증진되는 것으로 나타났다. 5% NaOH를 처리한 경우 $35^{\circ}C$에서는 SCOD가 최고 9,000 mg $L^{-1}$로 증가하였으며, $55^{\circ}C$에서는 최고 6,000 mg $L^{-1}$까지 증가하였다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 40 kHz의 초음파를 조사하여 3 cm 이하의 크기로 절단된 볏짚의 SCOD를 증진시킬 수 있는것으로 나타났으며, 온도에 관계없이 150 rpm의 교반속도에서 SCOD 용출량이 가장 높게 나타났다.
In order to find a feasibility of applying an agricultural biomass to the anaerobic digestion system, the effects of pre-treatment of rice straw was investigated by different sizes,temperatures, ultrasonic frequencies, and with/without NaOH treatment on the change of soluble organic matter, which is generated most dominantly in Korea. It was observed that SCOD(soluble chemical oxygen demand) as the index for the decomposition of rice straw increased with the smaller particle size, higher reaction temperature and alkali treatment. With treatment of 5% NaOH, it was shown that the highest concentrations of SCOD were observed at 9,000 mg $L^{-1}$ and 6,000mg $L^{-1}$ at $35^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$, respectively. Agitating with ultrasonic irradiation could be enhanced SCOD of rice straw less than 3 cm with 40 kHz of ultrasound. Optimal RPM in this study was at 150 rpm regardless of reaction temperatures.