답 1. 공정설계 시 고려해야 할 유입수 성상
- 소화조 유입슬러지의 양은 하수의 특성, 하수처리방법 그리고 슬러지 고형물 농도에 의해 좌우
- 우리나라의 경우 수세식 화장실 및 수거식 화장실의 분포상황에 따라 부유물 배출량이 다르며, 공장폐수를 함유하는 경우에는 부유물의 양이 변할 수도 있음
- 유입슬러지의 특성은 직접 소화조에 영향을 미치기 때문에 혐기성 소화조 설계에 매우 중요
- 고려해야할 주요 유입슬러지 특성
· 유기물의 농도와 구성, 슬러지의 함수율, 무기성 영양분의 농도
· 온도의 변화, 독성물질의 함량, 알칼리도
답 2. 전처리 인자
1) 슬러지 농축기술
- 슬러지 농축에는 중력식, 부상식, 원심분리식, 중력식 벨트, 조립식이 있고 이 중에 부상식은 가압부상농축과 상압부상농축 등으로 구분
- 이러한 기계식 농축방식은 전기의 효율적 사용 및 이산화탄소 절감에 대한 요구로 벨트형 및 스크류형 등 전기가 적게 소요되는 방식으로 전환 중
2) 혐기성 소화조 교반기술
- 혐기성 소화에서 교반의 목적은 투입슬러지와 혐기성균의 접촉횟수를 높일 뿐만 아니라 조 내의 생물반응에서 발생한 메탄가스와 황화수소 등 혐기성균의 활동을 저해하는 가스의 탈기 등의 목적임
- 임펠라형 기계식 교반은 기존 국내에서 많이 사용되고 있는 가스식 교반에 비해 동력이 1㎥당 75%이상의 동력비 절감이 가능하고 교반강도도 10%이상 좋으므로, 고농도 슬러지에 대한 효율적인 교반으로 소화효율 향상 가능
3) 슬러지 가용화 기술
- 혐기성 소화에 있어 제한단계는 가수분해단계로서, 혐기성 미생물이 이용하는 대부분의 기질이 세포막으로 둘러싸여 있기 때문에 혐기성 미생물의 세포의 효소로 유기물을 분해하는 시간이 길어 전체 반응에서 속도 제한단계가 됨
- 제한단계 조절방법은 기계적인 방법, 물리적 · 열적 처리, 화학적 처리로 구분
→ 초음파, 오존, 고온 호기성균, 용존성 산화제, 물리적 파쇄장치 및 이들을 조합한 감량기술 등 사용됨
답 3. 혐기성 처리 조건
1) 온도
- 혐기적 처리의 적정온도는 약 30~35℃ 또는 50~55℃. 온도가 높으면 처리일수 단축 가능
2) pH
- 메탄 생성세균이 가장 좋아하는 pH는 6.8~ 7.2 범위. 따라서 소화과정에서 발생하는 유기산에 의해 pH가 저하되는 것을 방지하기 위해 알칼리도를 2,000mg 이상 유지 필요
3) 유기산의 농도
- 유기산은 혐기성 분해과정의 지표로 이용. 유기산의 양은 300ppm 정도로 유지하는 것이 바람직하며 3,000ppm 이상이 되지않도록 처리조건 제어
4) 저해물질
- 구리 1ppm, 아연 5ppm, 6가크롬 50ppm, 질산염 50ppm, 황산염 50ppm 이상시 혐기성 분해 저해
- 황산염은 황산의 환원에 의해 황화수소(H2S) 발생, 악취 및 부식의 원인 가능
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