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2022 유기성자원학회 춘계학술대회_표지_앞면.jpg
학술대회자료

연속 혐기성 소화와 ATA test를 이용한 돈분 처리 및 암모니아 적응성 평가

정부의 ‘2050 탄소중립 시나리오’에 맞춰 농림축산 식품부는 2050년 농축산분야 온실가스 배출량을 2018년보다 824만 3000톤 감축하겠다는 목표를 제시하였다. 이에 가축분뇨 바이오에너지화 처리가 각광받고 있다. 하지만 가축분뇨 중 돈분은 풍부한 영양염류(N,P)의 함량으로 혐기성 소화 시암모니아 저해를 받을 수 있다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 돈분의 효과적인 혐기성 처리를 위해Lab-scale의 연속 혐기성 소화와 ATA(Anaerobic Toxicity Assay) test를 이용해 돈분의 암모니아 독성에대한 가스발생량 및 적응성을 평가하였다. 돈분은 0.5-1.5 g COD/L/d의 유기 부하율(OLR)로 230일동안 실험실 규모의 혐기성 동적막 생물반응기(AnDMBR)에 공급되었다. 총 암모니아 질소농도(TAN) 가 2.5 g N/L가 되었을 때 메탄수율은 254.1±9.6 mL/g COD에서 154.6±9.9 mL/g COD로 감소하였다. 70일간의 추가적인 운전 후에 메탄수율은 최종적으로 269.6±3.6 mL/g COD로 회복되었다. 6개의 TAN 농도(0.14, 1.14, 2.14, 3.14, 4.14, 5.14 g N/L)에서 실시한 ATA test 에서는 연속반응조의 회복단계혼합액에서는 암모니아에 대한 내성이 향상되었음과 5.14 g N/L의 부하까지 견딜 수 있음을 확인할수 있었다. 추가적으로 수행한 미생물 분석 결과, 암모니아 독성 하에서의 연속 혐기성 소화조의 운전은 세균(Bacteria)과 고세균(Archaea)의 변화를 초래하여 영향을 미치는 것으로 관찰되었다. 미생물군집 중 Clostridia는 모든 샘플에서 가장 우세한 박테리아로 구분되었다.

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