상하수도기술사 115회 1교시 기출문제 1. 이상(two-phase) 혐기성 소화

 

답 1. 유기물의 혐기성 분해과정과 단계

- 혐기성 소화는 유기물을 여러 미생물의 분해작용에 의해 메탄으로 전환하는 일련의 프로세스

- 혐기성 소화는 크게 가수분해, 산생성, 메탄생성의 3개 프로세스로 구분가능하며, 일반적으로 하나의 반응조 내에서 미생물군이 공생계를 만들고, 연계된 반응 메탄발효가 진행됨

 

답 2. 혐기성 처리의 장점과 단점

1) 장점

- 유기물 부하가 높은 폐수 처리 가능

- 슬러지 발생량이 호기성 처리법에 비해 적음

- 발생 슬러지의 탈수성 우수

- 질소나 인 등의 영양염류의 요구량 적음

- 호기성 처리법에 비해 중금속 및 독성물질에 대해 덜 민감

- 최종산물로서 유용한 메탄가스 획득 가능

2) 단점

- 처리수의 수질이 나쁘기 때문에 후처리로 호기성 처리 필요

- 호기성 처리에 비해 냄새가 심하며, 처리기간 길다

- 호기성 처리에 비해 운전이 비교적 어려움

- 건설비가 비싸고 넓은 부지면적 요구됨

 

답 3. 이상(two-phase) 혐기성 소화

1) 개요

- 혐기성 분해과정의 산생성 단계와 메탄 생성단계를 분리(별도 반응조)하여 진행

- 각 미생물이 성장하기 위한 환경조건을 단계적으로 조절하여 미생물 활성 향상 가능

- 유기산 생성 시, pH 저하에 의한 메탄 생성 미생물의 비활성화 최소화

→ 유기물 제거 및 바이오가스 생성 효율 향상

2) 구조 및 장점

[이미지 : 이상 혐기성 소화 개요도]

(1) 산생성 소화조

- 가수분해 및 산생성 진행

- 체류시간 1 ~ 2일

- pH 5.5 ~ 6.5

- 중온(35℃ 내외) 및 고온(55℃ 내외) 조건에서 진행 가능

- 메탄발생은 미미함

(2) 메탄생성 소화조

- 체류시간 10일 이내

- 중온조건에서 진행

3) 장점

- VSS 제거효율 우수하며 산생성 미생물의 최적조건에서 운전 가능

- 가스 발생량 증가

- 생성가스 중 메탄비율 증가

- 병원균 사멸효과 높음

- 거품발생 문제발생 적어짐

- 소화과정이 더욱 안정적임

 

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