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퇴비화의 향상과 악취 등의 환경적 영향을 최소화하기 위해 퇴비화 과정 동안 일어나는 미생물분해의 세심한 조절이 필요하다. 퇴비화 과정 동안 원료공급과 적절한 통제를 통해서 주요 인자들을 조절해야 한다. 하수슬러지와 개량제의 생분해성, 함수율, 산소함량, 물질의 구조, 공기공급, 온도 등이 있다. 퇴비화를 위한 최적 pH 조건은 7~8 범위이다. 하수슬러지와 개량제의 생분해성 화학적으로 공급 원료는 무기물과 몇 가지 생분해성 유기 화합물로 구성되어 있다. 리그닌, 헤미셀룰로오스류와 셀룰로오스, 당과 녹말, 지방과 밀랍, 단백질 등이 있다. 미생물의 분해에 대해 유기화합물의 저항력은 다음과 같이 증가한다. 당분, 전분, 단백질, 지방, 헤미셀룰로스, 셀룰로스, 리그닌과 기타 고분자 화합물. 목질계 수분 조절..

슬러지 퇴비화의 개요 퇴비화란 하수슬러지를 처리하는 하나의 방법으로 슬러지 내의 유기 성분을 통제된 조건에서 어느 정도 생물학적으로 분해함으로써 분해된 퇴비는 환경에 악영향이 없이 토양 살포, 취급 및 저장을 할 수 있도록 하는 것이다. 최종 퇴비는 소화 또는 생슬러지, 탈수된 슬러지보다 건조하며 안정성이 우수하다. 따라서 악취 발생이 적고 병원균의 매개 생물들을 덜 끌어들인다. 퇴비화 시설이 올바르게 설계되고 작동한다면 퇴비화 과정 동안 발생하는 열로 인하여 병원균들은 검출 수준 이하로 된다. 처리 시설은 단순한 개방형 야적식 시설로부터 여러 가지 조절을 필요로 하는 반응조 시설까지 다양하다. 도시와 번화한 지역에서는 냄새에 민감한 주민들로 인해 외진 지역에 비해 좀 더 잘 통제할 수 있는 기술을 필요..

재활용 가능한 슬러지 믿을 수 있는 품질이며 재활용 가능한 슬러지는 상대적으로 비싼 화학비료를 대체할 수 있는 대체품으로 주로 사용되었으며 또한 관리가 취약한 슬러지 전용 매립장의 토양 개량제로 사용되어 왔다. 따라서 이들 바이오 고형물은 농작물을 생산하는 농가나 토양 개량제 또는 정제된 토양 관련 생산품을 다루는 회사 등에서는 하나의 상품으로 간주되어 왔다. 이와 같은 바이오 고형물을 다루는 시장의 형성을 통하여 하/폐수 처리장이나 슬러지를 생산하는 산업에서는 슬러지를 지속적으로 생산하며 저렴한 방법으로 관리할 수 있을 것이다. 성공적으로 바이오 고형물을 재활용하기 위해서는 이들 고형물을 소비할 수 있는 시장 확보와 고형물의 품질에 대한 확신이 필요하다. 또한 바이오 고형물의 생산자는 소비자의 요구사항..

운전 효율 지표 소화조 내 불안정을 확실하게 나타내는 유일한 인자는 없기 때문에 다양한 지표가 동시에 고려되어야 한다. 가장 효과적인 인자는 휘발성 유기산 농도, 중탄산염 알칼리도, pH와 메탄생성률이다. 휘발성 유기산 농도 : 1L당 200~400mg의 농도가 좋은 소화상태를 나타내는 것으로 종종 인용되지만, 휘발성 유기산의 농도는 그의 시간에 따른 변화율보다는 중요하지 않다. 농도는 메탄생성균과 비메탄생성균의 군집수에 의하여 영향을 받는다. 유기산 농도의 급격한 증가는 메탄생성균의 성장지체 혹은 산생성 박테리아의 활성증가를 나타낸다. 역으로 급격한 감소는 메탄생성균이 활성화되었거나 비 메탄생성균이 선택적으로 성장에 방해를 받았다고 볼 수 있다. 유기산 종류에 관한 지식은 도움이 될 수 있는데 예를 들..

슬러지 혐기성 소화조의 기술적 개선은 다음과 같이 세 가지로 분류될 수 있다. 전형적인 저율 1단 공정 고율 교반 탱크 공정 2단 공정 전형적인 저율 1단 공정 전형적인 저율 소화조는 부유형 혹은 고정 덮개를 가진 대형 탱크이다. 슬러지는 중간지점에서 펌핑되고 안정화된 고형물은 바닥으로부터 제거된다. 비교반 및 비가열 형태로 구성된다. 교반은 유분, 슬러지 및 여타 물질과 함께 표면으로 떠오르는 바이오가스의 기포에 의하여 이루어지고 이에 따라 상징수와 슬러지 저층 위에 부유하는 스컴층 형성을 야기한다. 부분적 교반 및 이에 따른 성층현상으로 인하여 유효 반응조 부피는 50%에 불과하다. 이 시스템의 또 다른 단점은 슬러지 수질저하, 부유층 제거문제가 있다. 주요 운전특성은 간헐적인 슬러지 주입, 30~6..

혐기성 소화의 주요 목적은 소화슬러지의 탈수성을 증가시키고 부패를 최소화하기 위하여 슬러지의 휘발성 고형분의 일부를 생분해하는 것이다. 휘발성 고형분의 분해는 시간에 달려 있으므로 설계기준은 소화슬러지 내 휘발성 고형분의 요구 감소량을 충족하기 위한 시간에 기준을 둔다. 고려 및 제어해야 할 설계요소는 수리학적 체류시간, 균일 고형분 부하, 온도와 혼합을 포함한다. 수리학적 체류시간 수리학적 체류시간은 메탄생성률 및 범위에 영향을 주며 이는 차례적으로 소화조, 가동온도, 고형물질 농도, 슬러지 내 휘발성 고형물 구성비와 같은 환경요인의 영향을 받는다. 체류시간은 미생물이 반응조에서 소멸하는 것을 방지하기 위하여 소화조 내 미생물의 최소 성장주기보다 길어야 한다. 안정적인 운전을 위하여 가장 중요한 미생물..

온도, pH, 영양소 및 유독성 물질의 농도 등 생물학적 작용에 영향을 미치는 환경적 요인들은 혐기성 소화작용 내에서 외부의 조정에 의해 결정된다. 혐기성 소화작용 중 슬러지 소화와 메탄가스 생성에 대한 기록에 의해 최대의 메탄가스를 발생하는 최상의 조건 및 한계조건에 대한 연구 결과가 있다. 온도 미생물이 견딜 수 있는 한계온도 내에서 화학적 또는 생화학적 반응의 속도나 박테리아의 성장속도는 온도와 비례해서 증가한다. 미생물은 각각의 종에 따른 단백질 분자의 열안정성에 근거한 명확한 범위의 온도 내에서는 최적의 성장과 신진 대사율을 나타낸다. 다른 종의 박테리아는 온도의 변화에 대해서 질적으로는 유사하게, 그러나 양적으로는 다른 방향으로 반응한다. 결과적으로 하나의 온도에서 배양된 바이오매스는 다른 온..

혐기성 소화는 절대 혐기성 조건에서 박테리아에 의해 유기물질이 발효되는 과정으로 20세기 초반부터 하수슬러지 안정화를 위한 방법으로 널리 사용되어 왔다. 이 과정에 의해 슬러지의 무해화, 탈수능력 향상 및 메탄이나 이산화탄소를 주성분으로 하는 biogas의 에너지 부산물을 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 슬러지의 부피를 감량함으로써 처분이 용이하고 많은 병원성 미생물을 사멸시킴으로써 토양 개량제나 복토제로 사용가능한 안정한 슬러지를 얻을 수 있다. 슬러지 매립 시 병원균의 수준, 휘발성 고형물 함량 및 중금속 농도 등이 중요한 고려 대상이 된다. 혐기성 소화의 장점 슬러지 안정화를 위한 다른 방법과 비교하여 혐기성 소화의 주요 장점은 다음과 같다. Biogas 발생 : 혐기성 소화 과정은 소화조 가온이..

포기장치 기계적 교반의 형태로 결합된 다양한 범위의 포기 장치들이 판매되고 있다. 이것들은 크게 6가지의 형태로 나누어진다 유체 펌핑으로 인해 동반된 가스 유체 펌핑으로 인한 브론 가스 통기 기계에 의한 가스 통기 기계에 의한 브론 가스 브론 가스 기계적 통기 시스템 자체발열 고온 호기성 소화공정에 적용하여 성공적으로 사용된 것은 1,2,3번이었다. 기계적 표면 통기장치는 거품이 발생되는 정도의 높은 단계에서는 효율이 거의 없으므로 기포가 효과적으로 표면까지 전달할 수 있게 발생되는 총공기량이 감소해야 한다. 통기의 한 형태인 특화된 시스템의 경우 일반적으로 포기 장치의 특별한 형태를 반영한 반응조가 설계된 후 이용할 수 있다. 발생 거품 조절 자체발열 고온 호기성 소화공정은 불가피하게 거품이 발생되지만..

가용열 자체발열 호기성 소화공정의 필수적인 특성은 휘발성 고체의 생물학적 분해에 의해 생산되는 열에너지가 반응조의 온도를 호열성 조건으로 올리는 데 사용되는 점이다. 대부분의 생물학적 시스템에서와 같이 온도의 상승은 반응 속도를 증가시킨다. 공학적 관점에서 이는 특정 처리량(a particular throughput)을 처리하기 위해 요구되는 반응조의 크기를 줄여준다. 그러나 만약 온도가 너무 높게 올라가게 되면 생물학적 활동을 방해하게 되고 온도가 올라감에 따라 점차 사라지게 될 것이다. 필연적으로 온도가 45~60도 범위일 때까지는 속도가 매우 빨리 증가하고 상위 온도에서는 속도가 하강한다. 하강이 시작되는 정확한 온도는 알 수 없으나 기존 연구를 통해 65도 이상에서 속도가 급격히 떨어져 0에 다다..