Journal of Korean Society of Water and Wastewater (상하수도학회지)

The Korean Society of Water and Wastewater (대한상하수도학회)
권호 표지

Application of Non-Thermal Plasma for the Simultaneous Removal of Odor and Sludge

무기악취와 슬러지 동시처리를 위한 저온플라즈마의 적용

  • 황현정 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 안해영 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 신승규 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 송지현 (세종대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2009.11.20
  • Accepted : 2010.02.12
  • Published : 2010.02.15
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Abstract

In this study, odorous compounds emitted from various wastewater treatment were treated with using the non-thermal plasma reaction, and the effluent gas from the plasma reactor was introduced to a waste sludge reactor to achieve simultaneous sludge reduction. Hydrogen sulfide, the model odorous compound, was removed at 70% using the plasma reaction, and greater than 99% removal efficiency was observed when treated by the sludge reactor. In addition, the sludge reactor showed a high efficiency of ozone removal. As ozone reacted with sludge, oxidation with organic matters took place, and total COD decreased by 50~60% and soluble COD increased gradually. As a result, the integrated process consisting of the non-thermal plasma and the sludge reactor can be successfully applied for the simultaneous treatment of malodorous gas and waste sludge.

본 연구에서는, 하폐수 처리시설에서 발생하는 기체상 무기악취물질을 저온 플라즈마 공정으로 제거하고, 악취물질과 반응 후 배출되는 오존 함유 배가스로 유기성 슬러지의 감량과 가용화 효과를 얻고자 복합반응기를 구성하였으며 일련의 실험을 진행하였다. 플라즈마를 통과한 대상 무기악취물질인 황화수소는 플라즈마를 단독으로 거쳤을 시 약 70%의 처리효율을 보였으며, 최종적으로 슬러지 반응조까지 통과했을 경우는 99% 이상의 처리효율을 보였다. 이 때 플라즈마 공정에서 배출되는 가스에 포함된 오존은 슬러지 반응조를 통과하여 90~100%의 제거효율을 보였다. 배가스가 슬러지 반응기에 산기되면, 유기물 산화가 단계적으로 진행되며 4시간 반응 시 슬러지의 TCOD는 약 50~60% 감소하고 SCOD는 4~5배 증가하였다. 따라서 가용화율은 운전 시간이 지날수록 증가하여 4시간 이후 약 10%까지 증가하였다. 결과적으로 저온 플라즈마와 슬러지 산기반응조 복합공정을 적용하면, 하폐수 처리시설 운영상에 나타나는 악취배출과 잉여슬러지 처분 문제에 동시 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

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