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슬러지 혐기성소화에 의한 단백질과 탄수화물의 분해 특성

전문가 제언: ○ 하수처리시설의 보급률이 증가함에 따라 폐기되는 잉여 활성슬러지(폐 활성슬러지)의 양도 급격히 증가해서 세계적으로 이의 처분문제가 관심사가 되고 있다. 더구나 해양투기가 금지되는 상황에서 이 물질의 감량화와 자원화가 시급한 과제로 되고 있다.

○ 하수처리장의 폐 활성슬러지 처분문제는 각 처리장의 전과정 분석을 통해 결정되어야 하나, 바이오가스를 회수하는 혐기성소화를 채택한다면 본고와 같이 바이오가스 생성량의 최대화를 위한 대책이 필요하다.

○ 본고에서는 폐 활성슬러지의 처리방안을 논의하기보다 슬러지의 유기물질 성분 중에서 대부분을 차지하는 단백질과 탄수화물을 대상으로 혐기성소화 전후의 함량변화, 소화기간에 따른 분해속도변화 등 종합적인 처리대책을 검토하기 위한 기반을 제공하고 있다.

？ 슬러지 혐기성소화 이후에 단백질과 탄수화물의 최종 제거효율은 각각 32.3%와 49.7%로 탄수화물이 단백질보다 더 높았다.

？ 슬러지 혐기성소화기간 중에 탄수화물은 처음 3일간에 급격히 감소했고, 다음 4일에서 21일 사이에는 서서히 분해했지만, 단백질은 처음 3일간에 유도기로 분해하지 않았으나, 다음 4일부터 급속히 분해했다. 21일 이후에는 탄수화물, 단백질 모두가 서서히 분해했다.

？ 바이오가스 생성효율을 향상시키기 위해서는 혐기성소화과정에서 잔류하는 탄수화물과 단백질의 구조를 확인하고, 이 물질들을 추가로 분해하는 미생물 컨소시엄의 개발 또는 특정 효소의 첨가가 필요하다.

○ 국내에는 부산대학교 이정민 등(2015)이 마이크로파를 이용하는 폐 활성슬러지 전처리기술에 대한 실험연구를 보고했고, 한림대학교 김동진(2010)은 문헌상에서 슬러지 전처리기술을 검토했으며, 한국 상하수도협회(2011년)가 전국 하수슬러지 처리현황과 문헌조사를 실시했다. 바이오가스 생성효과를 획기적으로 개선하기 위해서는 본 연구와 같은 기초연구도 우선해서 진행되어야 한다고 본다.

저자: Guang Yang, et al.
자료유형: 니즈학술정보