The Study on Ozone Treatment of Wasting Activated Sludge for VFA Production and Reuse as Carbon Source for Phosphorus Release

Recently, the ozone treatment of wasting activated sludge has become one of the effective and feasible process for the sludge reduction. The objective of this study is to investigate the availability of ozonized wasting sludge on external carbon sources 13r phosphorus release. Experiment results showed that the ozone treatment of activated sludge could produce a large amount of VFA such as acetic acid and isobutyric acid. For example, 50.24 mg/L acetic acid was produced with the ozone dose of 0.05 g $O_3/g$ SS, and 123.56 mg/L acetic acid with 0.5 g $O_3/g$ SS. The higher ozone dose was applied, the more VFA was produced from sludge reduction into a limited point. Finally, using ozonated sludge as only carbon source, the batch experiment, to measure phosphorus release rate in anaerobic condition were performed. The specific phosphorus release rates were investigated as 0.94, 1.37, 1.48, 1.68 mg P/g VSS/hr with ozone dose of 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 g $O_3/g$ SS, respectively. Considering the degree of mineralization, VFA production, phosphorus release rate, and economical aspect, the optimal ozone dose for sludge reduction and using carbon sources ranged from 0.05 to 0.1 g $O_3/g$ SS.

잉여슬러지의 오존분해에 따른 VFA의 생성 및 인 방출을 위한 탄소원으로의 재이용 가능성에 관한 연구

본 연구에서는 오존분해 된 슬러지를 인 방출을 위한 외부 탄소원으로 사용하기 적절한지 평가하기 위하여 오존 주입량 변화에 따라 오존분해된 슬러지의 성상변화와 함께 인 방출 실험 및 VFA(Volatile Fatty Acid) 생성량을 살펴보았다. 슬러지를 오존 주입량 0.5 g $O_3/g$ SS로 분해했을 경우 TCOD(Total Chemical Oxygen Demand)와 TSS(Total Suspended Solid)는 오존분해 전 7050, 4900 mg/L에서 5850, 2867 mg/L로 각각 17, 41% 감소하였다. 또한, pH는 6.6에서 3.8로 감소하였고, SCOD(Soluble Chemical Oxygen Demand)는 38.7 mg/L에서 2760 mg/L로 약 70배 증가함을 보였다. 오존 분해에 의해 acetic acid와 같은 VFA도 새로이 생성됨을 확인하였다. Acetic acid의 경우 0.05 g $O_3/g$ SS로 분해된 슬러지에서 50.24 mg/L가 생성되었으며, 0.5 g $O_3/g$ SS로 분해된 슬러지의 경우는 123.56 mg/L로 증가되었다. 그러나 혐기성 소화에 의한 VFA의 증가량은 0.05 g $O_3/g$ SS로 분해된 슬러지에서 Acetic acid가 50.24 mg/L에서 219.28 mg/L로 가장 많이 증가되었다. 또한 낮은 오존 주입량(0.05, 01 g $O_3/g$ SS)으로 분해된 슬러지에서 관찰되지 않았던 Propionic acid는 46 mg/L가 새로이 증가하였다. 그 외 혐기성 소화로 인해 n-Butyric Acid, Propionic Acid, n-Butyric Acid, Isovaleric Acid, Valleric Acid의 농도도 증가하였다. 오존 주입량에 따라 SCOD, VFA의 농도는 증가하지만 인 방출 속도 및 경제성을 고려하여 적정 오존 주입 농도는 0.05-0.1 g $O_3/g$ SS로 조사되었다.