폐지 슬러지를 이용한 혐기성 메탄발효 특성 분석

This study was carried out to investigate the possibility for reuse of solid organic wastes such as saccharified newspapers and boxes by two-phase anaerobic fermentation system. When 15g of newspaper and box wastes were digested for 24 days by batch fermentation, tCOD removal rate were found to be 60.9 and 62.4%, respectively. During this period, the amounts of biogas produced were 6.95 and 6.43L. The removal efficiencies of total solid were 34.8 and 33.4%, and those of volatile solid were 40.0 and 39.2%, respectively. That pH was around 7.5 after 20-days operation means methane fermentation is well advanced. In case of semicontinuous reaction, tCOD removal efficiencies of newspaper and box wastes were 64.7 and 65.0%, respectively for 14-days operation. It has been shown that each of the average biogas amounts produced after 25 days operation (stabilization stage for methane fermentation) was 0.31 and 0.30L/g dry wt./day, respectively, and each methane contents was 57.3 and 56.2%, respectively. After the reaction continued for 25 days, pHs in the anaerobic acidogenic and methanogenic fermenters were shown to be 5.0 and 7.5, respectively.

본 연구는 당화 후 잔류하는 폐지 슬러지를 이용하여 메탄으로 전환시킬 수 있는 가능성에 대하여 연구하였다. 회분식 반응에서 초기 건조중량 15g의 신문지와 종이박스 폐지를 주입하였을 때 24일후 tCOD 제거율은 각각 60.9와 62.4%를 나타내었고 생산된 바이오 가스양은 각각 6.95와 6.43L 이었다. 총 고형물(TS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 34.8와 33.4% 정도 감소함을 알 수 있었고, 휘발성 고형물(VS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 40와 39.2% 정도 감소함을 알 수 있었다. pH는 20일 이후부터 7.5로 일정하게 유지되어 메탄발효가 적절히 진행되는 것으로 확인되었다. 반 연속식 실험의 경우 산 발효조에서 2일, 메탄발효조에서 12일간 체류하면서 신문지와 종이박스의 tCOD 제거 효율은 각각 64.7과 65.0%를 나타냈다. 각각의 일일 바이오가스 생산량은 g당 0.31과 0.30L로 나타났으며 바이오가스 중 메탄함량은 57.3과 56.2%로 나타났다. 공정의 안정화가 이루어졌다고 판단되는 25일 이후의 pH는 혐기성 산발효조와 메탄 발효조에서 각각 5.0과 7.5로 일정하게 나타났다.