• 유기물자원화
• /
• 제18권3호
• /
• pp.50-59
• /
• 2010

본 연구에서는 고농도 유기성 폐기물인 음폐수와 돈분뇨를 혐기성 소화조(KH-ABC)에서 병합처리하여 대체 에너지원인 바이오가스를 생산하는 바이오가스 Pilot Plant의 성능을 검증하고 평가하였다. 그리고, 혐기성 소화 공정의 독성물질에 대한 저해 여부 가능성 및 소화액의 액비 활용 가능성에 대하여 살펴보았다. 원료 투입량, 수리학적 체류시간, 원료 배합비율(음폐수와 돈분뇨의 혼합비율) 등 운전조건의 변화에 따른 유기물(VS) 분해율, 바이오가스 생산량 및 메탄농도 등을 분석한 결과 원료의 유기물부하가 증가($1.2{\sim}2.0kg-VS/m^3{\cdot}d$)함에 따라 투입 유기물 당 바이오가스 생산량은 $0.60{\sim}0.69m^3/kg-VS_{input}$로 증가하는 경향을 보였다. 특히 원료투입량 $6m^3$/일, 원료배합비율 음폐수:돈분뇨=4:6, 수리학적 체류시간(HRT) 25일의 조건에서 유기물 분해율 70%, 바이오가스 생산량 $220m^3$/일, 메탄농도 64%로 비교적 높은 성능을 나타냈다. 그리고, 소화액을 분석한 결과 혐기성 소화공정에 저해 작용을 유발하는 양이온 및 중금속 등의 독성물질은 기준농도 이하로 존재하였으며, 소화액(원료배합비율 음폐수:돈분뇨=3:7)은 액비 활용기준인 비료공정규격을 만족하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.357-362
• /
• 2017

Acetate, propionate, butyrate are the major soluble volatile fatty acids metabolites of fermented food waste leachates. This work investigate the effects of volatile fatty acid on the growth rate and $NH_4-N$, $PO_4-P$ removal efficiency of mixotrophic microalgae Chlorella vulgaris to treat digested food waste leachates. The results showed that acetate, propionate and butyrate were efficiently utilized by Chlorella vulgaris and microalgae growth was higher than control condition. Similar trends were observed upon $NH_4-N$ and $PO_4-P$ consumption. Volatile fatty acids promoted Chlorella vulgaris growth, and nutrient removal efficiencies were highest when acetate was used, and butyrate and propionate showed second and third. From this work it could be said that using mixotrophic microalgae, in this work Chlorella vulgaris, fermented food waste leachates can be treated with high efficiencies.

• 공업화학
• /
• 제23권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2012

본 연구에서는 UASB 반응조를 이용하여 음폐수 탈리액을 원료로 하여 중온소화($35{\pm}0.5^{\circ}C$)와 고온소화($55{\pm}0.5^{\circ}C$)법을 통한 운전을 실시하였다. 20일 동안은 중온소화로 운전을 하면서 5일 간격으로 유출수 재순환 비를 단계적으로 변화시켰다. 고온소화 역시 중온소화와 마찬가지 조건으로 운전을 실시하였다. 실험결과 중온소화 시 유기물제거율은 90% 이상, 메탄수율은 약 66~70%로 나타났다. 고온소화 시 유기물제거율은 80% 이상, 메탄수율은 약 62~68%로 나타났다. 또한, 유출수 반송을 3Q 이상으로 반송하여 운전할 경우 경제적이며 안정적인 운전을 할 수 있었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.573-579
• /
• 2014

VFAs like acetate are the major soluble metabolites of food waste leachates after digested. Therefore this study investigates the effect of acetate on growth rate and nutrient removal efficiency of Chlorella vulgaris to treat digested food waste leachates. The initial acetate concentration varied from 0 to 20 mM. As a result, Chlorella vulgaris growth rate was increased as high as the concentrations ranged from 0 to 20 mM. The same trend was observed with $NH_4$-N and $PO_4$-P consumption. The highest growth rate and the highest $NH_4$-N, $PO_4$-P removal rate were observed at acetate concentration of 20 mM. The microalgae growth rate and $NH_4$-N, $PO_4$-P removal rates were 1.5, 1.8, 2.3 times higher than the condition without acetate.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.997-1006
• /
• 2009

본 연구에서는 음폐수를 대상으로 5 톤/일 처리규모의 막결합형 2상 혐기성 소화(TPADUF) 플랜트를 운영하며 유기물 제거효율 및 메탄 발생량을 파악하고, 소화가스를 이용한 발전 가능성 및 분리막 적정 운영방안을 검토하였다. 고온 산발효조, 중온 메탄조 및 UF 막으로 구성된 처리 시스템에서 평균 TCOD가 150 g/L인 음폐수를 유기물 부하 11.1 g COD/L/d까지 증가시키며 처리한 결과 최종 유출수의 TCOD는 6 g/L 이하이었으며, TCOD 및 SCOD 제거효율은 모두 95% 이상이었다. 소화 가스의 메탄 구성비는 65%이었으며, 회수된 메탄량은 시스템에서 일부 가스가 누출되었음에도 39 $m^3/m^3$ 음폐수 주입량, 260 $m^3$/톤 COD유입량, 또는 270 $m^3$/톤 COD제거량 이었다. 소모된 가스량 당 발전량은 0.96 kWh/$m^3$ 가스, 또는 1.49 kWh/$m^3$ 메탄으로 다소 낮았으나 이는 소용량 발전기(15 kW급)의 저효율에 기인한 것이다. 분리막은 평균 flux 10 L/$m^2$/hr에서 운전하였으며, 운전 중 flux가 감소하였을 때는 물 또는 화학적(NaOCl)세정을 실시하여 회복시킬 수 있었다. TPADUF 플랜트에서는 메탄조 내액 또는 분리막 농축액을 산발효조로 반송함으로써 산발효조의 pH를 별도의 약품 주입 없이 적정 수준을 유지할 수 있었으며, 산발효조에서 부분적인 메탄생성을 통해 메탄조의 유기물 부하를 낮추는 효과도 있었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.21-27
• /
• 2012

This study evaluated the performance of a thermophilic two-phase anaerobic digestion (TTPAD) coupled with membrane process treating garbage leachate. The pilot-scale treatment system is consisted of thermophilic acidogenic reactor (TAR) and thermophilic methanogenic reactor (TMR) coupled with an ultrafiltration (UF) membrane unit. The hydraulic retention time of TAR and TMR were 4 and 20 days, respectively. Effluent TCOD and SCOD of the TTPAD were $25\;{\pm}\;6\;and\;12\;{\pm}\;3$ g/L, respectively, and the corresponding TCOD and SCOD removal efficiencies were 77% and 81%, respectively. Propionate was major acids as 75% in the effluent. Scum formation was not observed in TTPAD, which might be resulted from complete lipid degradation. However, TTPAD was appeared to be sensitive to free ammonia toxicity. The UF membrane was operated with constant pressure filtration at average TMP 1.3 atm. Permeate flux had a range of 15-30 $L/m^2/hr$. With UF membrane, TCOD removal increased from 77% to 93%, and this SS free effluent would be beneficial to subsequent processes such as ammonia stripping.

• 유기물자원화
• /
• 제25권2호
• /
• pp.91-100
• /
• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 저농도 유기물을 함유하는 가축분뇨의 원료적인 한계점으로 인하여 최근 신규 혐기소화시설 설치 없이 기존시설을 활용하는 병합처리 바이오가스화에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 따라서 현재 운영 중인 바이오가스화 13개소를 대상으로 공정별 특징 및 문제점을 분석하고 혐기소화조 현장 시료의 계절별 정밀모니터링을 실시하여 바이오가스화 공정 흐름에 따른 설계 운영 가이드라인을 제시하였다. 현장조사 수행 결과, 반입 공급 공정에서 계절별 유입물의 총고형물 농도 편차, 농가 종류에 따른 유입물 성상의 비균일성 등이 바이오가스 생산 이용 공정에서는 바이오가스의 적정 제습, 황화수소 전처리 등이 주요 문제점으로 조사되었다. 특히 가축분뇨 단독 및 병합처리 바이오가스화 시설은 최종 혐기소화 유출액이 액비화 공정을 거치므로 수요처로의 공급 및 액비저장조의 적정규모 산정이 선제되어야 한다.