Study on solubilization of sewage sludge using electrolysis techniques

Although sludge production has been increased due to the number of the wastewater treatment plants expanded, needs of the techniques for the sludge reduction and disposal has been issued importantly because the sludge dumping to ocean is prohibited from 2012 by the London Dumping Convention. Therefore, the sludge solubilization using electrolysis as an alternative techniques for the sludge disposal was carried out in this study. Iridium coated titanium based insoluble electrodes were used and 20 volt was applied to the electrolysis reactor using DC power supply. Supernatants of the treated sludge was monitored: The soluble COD, TN, TP of it was increased to 151%, 22% and 6% respectively. And the sludge floc size distribution was changed, that is, the flocs ranged from 0.1 to 1.0 ${\mu}m$ were increased. All of these results indicate that the cells were lysed and the internal matters bursted out of the cell after electrolysis. As well as the reduction of the sludge production, the soluble organic matters from the cells could be used as an external carbon sources in the advanced wastewater treatment plants.

전기분해에 의한 하수슬러지 가용 효과 연구

지속적인 하수처리장 증설에 따른 하수 슬러지 발생량이 증가하고 있으나, 런던협약 발효에 의해 2012년부터 해양투기가 금지되어서 효과적인 슬러지 감량화 및 처분에 대한 기술 수요가 꾸준히 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 슬러지 처분법의 대안으로 전기분해를 활용한 슬러지 가용화 연구를 수행하였다. 전극은 티타늄 (Titanium)에 이리듐 (Iridium)을 코팅한 불용성 전극을 사용하여 직류전원 공급장치 (DC power supply)를 이용하였다. 전압은 20V로 고정하여 폐슬러지 가용화 실험을 수행하였다. 전기분해에 의해 처리된 슬러지의 여액을 분석한 결과 Soluble COD, TN, TP가 각각 151%, 22%, 6% 가량 증가하였다. 또한, 슬러지의 플록 크기가 전기분해 후에 0.1 ~ 1.0 ${\mu}m$ 영역에 있는 입자들이 다량 증가하였다. 이상의 결과는 전기분해에 의하여 미생물 세포가 파괴되어 세포 내 유기물질이 세포 밖으로 용출됨으로써 미생물이 이용 가능한 상태로 전환되었음을 의미한다. 이는 고도처리 공정에서 슬러지발생 저감과 함께 전기분해에 의해 가용화된 슬러지를 반송시킴으로써 외부 탄소원으로 활용할 수 있는 장점이 있다.