• 유기물자원화
• /
• 제11권3호
• /
• pp.60-66
• /
• 2003

본 연구는 혐기성 소화를 이용한 음식물쓰레기와 하수슬러지 병합처리를 위한 음식물쓰레기 전처리 공정 방안을 모색하기 위하여 수행되었다. 음식물쓰레기 전처리 공정에 따른 음식물쓰레기 단위 공정별 성상 변화와 산발효조 적정 투여 기초조사 및 음식물쓰레기와 하수슬러지 혼합비 특성변화를 통한 산발효조의 효율 향상방안을 검토하였다. 연구결과, 음식물쓰레기의 구성성분은 대부분이 곡류와 채소류로 산발효 공정에서 유기산으로 전환될 가능성이 충분한 것으로 판단되며, 산발효조 투입시 TS의 적정한 범위를 위한 음식물쓰레기와 희석수의 비율은 1:5가 적합한 것으로 나타났다. 음식물쓰레기 분쇄 후 입도 분포 특성을 고려할 때 약 8mm 이하의 입자가 적합하며, 음식물쓰레기와 하수슬러지 슬러지의 혼합비는 3:7 이하가 적합한 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.649-658
• /
• 2012

In this study, the influencing factors for efficient anaerobic digestion of high strength ammonia-nitrogen wastewater removal were investigated by testing biochemical methane potential test. In the influencing factors, the trace metals which could increase activity of anaerobic microorganisms, microbial concentration and types were evaluated. In the results, trace metals supplementation showed gas production amount higher than those without addition of trace metals. Among the tested trace metals, B, Ni, and Se were preferable to gas production. In the result of gas production according to the microbial concentration, the amount of gas production was proportional to the microbial concentration. In addition, the shortest lag time and the fastest gas production rate were achieved when the highest microbial concentration was tested. granule-type microorganism produced more gas than suspended-type microorganism. In conclusion, the efficient anaerobic digestion for high strength ammonia-nitrogen wastewater removal could be achieved by applying necessary trace metals injection and high concentration granule type microorganism.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2014

This study was conducted to investigate the effect of thermal pre-treatment on bio-hydrogen from food waste. Two continuous reactors operated and VFAs(volatile fatty acids) production and microbial communities were analyzed. The average hydrogen yield was 0.50 and 0.33mol $H_2/mol$ $hexose_{added}$ in thermally treated food added reactor(R1) and control(R2), respectively. Butyrate concentration was similarly 7,500mg/L in both reactors, but two times higher lactate concentration was observed in R2(3,800mg/L). The results of FISH(fluorescence in situ hybridization) showed that the relative microorganism to hydrogen producing bacteria was 78 and 27% in R1 and R2, respectively.

• 유기물자원화
• /
• 제11권1호
• /
• pp.84-89
• /
• 2003

본 연구는 음식폐기물과 하수슬러지의 병합처리를 위한 음식폐기물 전처리시설을 평가하고 그 활용방안을 모색하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 이용한 음식폐기물 전처리시설은 저장, 선별분쇄, 농축의 순으로 구성되어 있으며, 하수처리장 방류수를 희석수로 이용하여 선별분쇄시 파쇄를 용이하게 하고 염분농도의 희석효과도 가져올 수 있었다. 파쇄된 음식폐기물의 입자는 대부분 2mm 이하로 하수슬러지와 혼합하여 혐기성소화시 효율이 높은 것으로 조사되었다. 기존 하수슬러지 처리시 발생되는 가스발생량은 0.8톤/일(메탄 0.5톤/일)로 매우 낮았으나 음식폐기물과의 병합처리후에는 3.5톤/일(메탄 2.3톤/일)의 소화가스가 발생하는 것으로 조사되었다. 탈수슬러지의 발생량 또한 기존 11.2톤/일에 비해 21.2톤/일로 증가하지만 하수슬러지에 비해 유기물 함량이 높으므로 재활용 가치가 높을 것으로 판단된다. 따라서 음식폐기물 전처리시설의 적절한 활용을 통해 기존 하수처리시설과의 연계 처리가 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제48권3호
• /
• pp.453-466
• /
• 2006

효율적인 악취방지책을 수립하고 시행하는 것은 지속가능한 축산 뿐만 아니라 증가되는 악취 민원과 더욱 엄격해지는 법규에 대응하기 위해 필수적이다. 본 연구는 돈분뇨의 처리방법에 따른 액상분뇨 유래 악취 및 처리방법이 다른 액상분뇨를 토양에 살포시 발생하는 악취 및 악취물질을 평가하기 위하여 수행되었다. 시험에 사용된 액상분뇨는 신선 분뇨, 혐기성 소화 액상분뇨 및 고온 호기성 소화 액상분뇨를 이용하였고, 토양 특성이 다른 논/밭 토양을대상으로 총 6처리 5반복 설계 배치하였다. 시료 포집은 관능법과 기기분석법에 사용될 시료를 각각 주사기와 테들러 백을 이용하여 액상분뇨와 액상분뇨를 살포한 토양의 상부공간에서 채취하였다. 악취 분석은 관능법을 이용하여 악취강도 및 불쾌도를 평가하였고, 기기분석법으로는 질소화합물 악취물질인 암모니아를 흡광광도법, 황화합물 악취물질인 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드 및 다이메틸다이설파이드를 GC-PFPD를 이용하여 분석하였다. 처리과정이 다른 액상분뇨의 악취 및 악취물질 발생 평가에서 고온 호기성 소화 액상분뇨가 신선 분뇨 및 혐기성 소화 액상분뇨에 비해 악취강도, 불쾌도 및 악취농도 저감 효과가 매우 두드러지게 나타났으며 통계적으로도 유의적인 차이가 인정되었다. 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨에서 발생되는 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드 및 암모니아의 평균농도는 각각 65.93 : 5.15 ppb, 18.55 : 0.97ppb, 5.26 : 0.80ppb, 0.33 : 0.56ppb 및 10.57 : 1.34ppm으로 분석되었다. 액상분뇨를 밭과 논 토양에 살포시 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨가 각각 51～94% 및 22～91%의 암모니아 저감 효율을 나타내었다. 본 시험의 결과를 종합할 때 고온 호기성 소화 액상분뇨가 악취 저감이라는 측면에서 다른 처리방법에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 액상분뇨의 토양환원에서 발생되는 악취문제는 액상분뇨의 처리방법에 따른 악취발생 정도와 직접적인 연관이 있다고 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권4호
• /
• pp.43-49
• /
• 2008

본 연구의 목적은 석유화학에너지를 대체하기 위해 바이오가스 생산을 위한 돈분 및 음식물쓰레기 혼용 혐기소화 시 황화수소가스 농도 및 발생비율을 모니터링 한 것이었다. 바이오가스 생산을 위한 혼합혐기 소화는 휘발성 고형물 2%기준 다양한 돈분 및 음식물쓰레기 혼합비율하에서 시럼병을 이용하여 수행하였다. 황화수소가스 발생비율은 처리별 소화기간에 따라 다양하다 할지라도, 수급원료를 돈분만을 이용한 경우는 음식물 쓰레기와 비교할 때 황화수소 발생량은 2.4배 낮게 나타난 것으로 관측되었다. 돈분과 음식물쓰레기 혼합비율에 따른 황화수소가스 농도에 미치는 영향에 대해서는 음식물쓰레기 혼합비율이 높으면 높을수록 황화수소 농도가 높게 나타났다. 황화수소가스 평균 농도는 돈분처리, 0.1452% 에서부터 음식물쓰레기 처리, 0.3420% 까지 다양 하였다. 돈분 및 음식물쓰레기 혼용 혐기발효 시 바이오가스 조성비율은 메탄가스가 53.2%, 이산화탄소 23.9%, 황화수소 0.3% 및 수분을 포함한 기타 22.7%로 이루어져 있는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
• /
• 제4권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 1996

고농도 황산염과 중금속을 함유한 피혁폐수를 처리하기 위하여, 반응조의 처리도, 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁 및 크롬농도에 대한 메탄균의 활성을 평가하였다. COD는 $35^{\circ}C$의 반응조 온도에서 유기부하량 2.0 gCOD/l.day와 18시간의 수리학적 체류시간에서 70% 이상의 제거율을 얻을 수 있었다. 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁에서 황환원균에 의해 이용된 COD는 운전초기 15%에서 실험종료시 43%까지 증가되었다. 이는 유기물 분해로부터 발생되는 대부분의 전자가 황환원균에 의해 이용되어 황산염 환원에 의한 황화물이 생성되므로 메탄균의 활성은 강력히 억제되었다. 전 실험기간 동안 크롬농도는 90% 이상 제거되었으며, 크롬농도의 높은 제거율에도 불구하고 반응조의 처리능력은 거의 감소되지 않았다. 이는 반응조내에서 제거된 3가 크롬이 미생물의 활성에 영향을 미치지 않은 점으로 볼 때 3가 크롬이 6가 크롬에 비해 미생물에 대한 독성영향이 심하지 않다고 볼 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권11호
• /
• pp.1038-1045
• /
• 2010

본 연구는 해산물 가공폐수를 대상으로 혐기성 미생물, S/I ratio (substrate/inoculum)와 염분농도에 따른 혐기성 최종 생분해도를 평가하였다. S/I ratio 0.9에서 혐기성 소화슬러지와 입상슬러지의 최종 생분해도는 각 72.0, 92.0%로 조사되었으며, 다중분해속도 상수 $k_1$은 소화슬러지가 $0.0478{\sim}0.1252\;day^{-1}$, 입상슬러지는 $0.0667{\sim}0.1709\;day^{-1}$로 조사되어 입상슬러지가 해산물 가공폐수의 혐기성 처리에 적합하였다. 혐기성 최종생분해도 실험을 통해 산정된 최적 S/I ratio는 0.9였으며, 염분농도에 따른 생분해도 실험 결과, $3,000\;mgCl^-/L$ 이하에서 85% 이상의 유기물 제거효율을 나타냈다. 다중분해속도 상수 $k_1$은, $3,000\;mgCl^-/L$ 이하에서는 $0.1603{\sim}0.1709\;day^{-1}$, $6,000\;mgCl^-/L$ 이상에서 $0.0492{\sim}0.0760\;day^{-1}$로 산정되었으며, $k_2$는 $6,000\;mgCl^-/L$ 이하에서는 $0.0183{\sim}0.0348\;day^{-1}$, $9,000\;mgCl^-/L$에서는 $0.0154\;day^{-1}$로 조사되어, 반응속도 상수($k_1$, $k_2$)는 $Cl^-$ 농도가 증가할수록 감소하였으며, 빠르게 분해되는 유기물 비율($S_1$)과 분해속도 또한 감소시키는 것으로 조사되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.125-133
• /
• 2012

혐기성 소화는 음식물 쓰레기와 같은 폐기물로부터 재생 가능한 에너지원으로 메탄을 생성하는 공정이다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기와 폐수를 동시에 처리하는 3단계 메탄생산 공정을 이용한 혐기성 소화공정의 bacteria와 archaea 군집 변화를 조사하였다. 3단계 메탄생산 공정은 음식물 쓰레기 및 폐수를 메탄과 이산화탄소로 전환하는 반혐기성 가수분해/산생성, 혐기성 산생성과 혐기성 메탄생성조로 구성되어있으며, 16 rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석과 정량 PCR 등의 분자생물학적 방법으로 주요 미생물 군집을 조사하였다. 메탄생산 공정의 주요 미생물 군집은 VFA-산화 박테리아와 Methanoculleus 속에 속하는 hydrogenotrophic methanogen의 두 종(species)이었다. 또한, 소수의 Picrophilaceae 과(Thermoplasmatales 목)의 archaea도 확인하였다. 음식물을 이용한 3단계 메탄생산 공정은 acetogenesis를 기반으로 하는 고전적 메탄생성 공정과 달리 주로 hydrogenotrophic methanogen의 분해 경로에 의해 이루어 짐을 알 수 있다. 이들 균주의 우점은 중온 소화공정, 중성 pH, 높은 암모니아 농도, 짧은 HRT, Tepidanaerobacter 속 등과 같은 VFA 산화세균과의 상호작용 등에서 기인한 것으로 생각된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.468-474
• /
• 2014

This study was conducted to evaluate the characteristics of mesophilic fermentative $H_2$ production from food waste which was treated by food waste disposer. It was found that $H_2$ yield and lag phase were affected by particle size of food waste. The $H_2$ yield decreased with increasing particle size while lag phase increased. The maximum $H_2$ yield was found $0.584{\pm}0.03$ mol $H_2$/mol hexose at particle size smaller than 0.30 mm. The $H_2$ production rate was also affected by chemical composition of food waste. The $H_2$ production rate linearly decreased with increasing proteins to carbohydrates ratio(P/C ratio) where the maximum value was $0.031{\pm}0.006$ mol $H_2$/mol hexose h at 0.17.