하수슬러지 혐기성 소화 효율 향상을 위한 열가수분해-고액분리 결합 공정

Enhancement of anaerobic digestion of sewage sludge by combined process with thermal hydrolysis and separation

본 연구는 혐기성 소화의 전처리로써 열가수분해와 고액분리가 결합된 공정의 성능을 평가하였다. 탈수케이크는 열가수분해를 통해 가용화되며, 이후 고액분리를 수행한다. 고액 분리된 액상은 혐기성 소화에 기질로써 이용되고 고형물은 열가수분해로 회수된다. 열가수분해의 가용화율(COD 기준)은 45.1-49.3%이며 고액분리와 결합한 공정은 76.1-77.6%로 나타났다. Dual-pool two-step model을 통해 도출된 메탄 발생 특성을 살펴보면 고액 분리된 액상의 전체 분해 가능한 물질 중 분해가 빠른 물질의 비(a)는 0.891-0.911로 열가수분해된 시료에 비해 높게 나타났다. 반면에 분해가 빠른 물질의 반응 속도(kF)는 유사하게 나타났다. 이를 통해 열가수분해와 고액분리가 결합한 공정은 열가수분해를 통해 분해가 빠른 물질을 생성하고, 고액분리를 통해 선별하는 것으로 나타났다.

The purpose of this study was to evaluate the performance of novel process with thermal hydrolysis and separation as pre-treatment of anaerobic digestion (AD). The dewatered sludge was pre-treated using THP, and then separated. The separated liquid used as substrate for AD and separated solid was returned on THP(Thermal Hydrolysis Process). The degree of disintegration (DD, based on COD) using only THP found 45.1-49.3%. The DD using THP+separation found 76.1-77.6%, which was higher than only THP. As result from dual-pool two-step model, the ratio of rapidly degradable substrate to total degradable substrate found 0.891-0.911 in separated liquid, which was higher than only THP. However, the rapidly degradable substrate reaction constant (kF) of only THP and THP+separation were similar. This results found that dewatered sludge was disintegrated by THP, and then rapidly degradable substrate of hydrolyzed sludge was sorted by separation.