전처리를 통한 가축분뇨 혐기성 소화액의 인 방출 특성

Phosphorus release characteristics of livestock manure anaerobic digestate by pre-treatment

최근 빠르게 고갈되고 있는 인광석 매장량으로 인해 인의 회수는 중요한 과제로 부각되고 있다. 현재 인광석 자원을 대체할 수 있는 방안으로 하수 및 분뇨 폐기물 재활용을 통한 인 회수 연구가수행 중이다. 특히 가축분뇨 혐기성소화액은 인이 풍부한 자원으로 주목받고 있다. 혐기성 소화는 생물학적 처리 기술 중 하나로, 슬러지의 발생량을 감량함과 동시에 바이오메탄이나 바이오가스와 같은에너지를 생산할 수 있어 널리 보급되고 있지만 가축분뇨 혐기성소화액에는 유기물, 질소 및 인의 함량이 높아 후속 처리과정에서 기술적⋅경제적 어려움이 많은 실정이다. 이에 본 연구에서는 혐기성소화액에 포함된 고농도의 인을 원료 형태로 회수하는 기술의 경제성을 확보하기 일환으로 pH 제어, 초음파, 저온 플라즈마 전처리릍 통한 소화액의 인 방출 특성을 평가하고자 하였다. 실험결과, pH가낮을수록 오르토인산염이 증가하였고, pH 4에서 가장 높은 93%로 나타났다. 저온플라즈마와 초음파에서는 모든 pH 조건에서 오르토인산염이 증가하였으며, pH 4에서 오르토인산염은 20% 이상 증가하였다. 에너지 사용량을 감안하였을 때, 저온플라즈마는 비화학적이며, 에너지 소모량이 적은 탄소중립형 기술로 오르토인산염 방출을 위한 효과적인 전처리 기술로 적용될 수 있다.