슬러지 가용화

슬러지 가용화란

슬러지 가용화는 소화조에 넣기 전 슬러지를 잘게 쪼개는 전처리 기술이다.

세포벽을 깨서 유기물을 액상으로 꺼내, 미생물이 분해하기 쉽게 만든다.

가용화의 원리

슬러지의 유기물은 대부분 세포 안에 갇혀 있어 미생물이 바로 분해하기 어렵다.

가용화는 세포벽을 깨서 유기물을 액상으로 꺼내는 작업이다.

용해된 유기물은 가수분해 세균이 쉽게 분해할 수 있는 형태가 된다.

가수분해가 느리면 전체 소화 속도가 제한되므로 가용화 효과가 여기서 가장 직접적이다.

가용화 방법 네 가지

가용화는 원리에 따라 기계적, 화학적, 열적, 생물학적 방법으로 나뉜다.

기계적 방법은 설비가 단순하고 약품이 필요 없지만 전력 소모가 크다.

화학적 방법은 반응이 빠르지만 약품 잔류와 2차 오염을 함께 봐야 한다.

열적 방법은 가용화율과 탈수성 개선이 크지만 설비비도 크다.

생물학적 방법은 조건이 까다롭고 처리 시간이 길다.

방법마다 에너지, 약품, 설비비가 달라 조건을 함께 비교해야 한다.

가용화율 계산

가용화율은 처리 전후 용존 COD 차이를 전체 COD 대비 비율로 계산한다.

분자는 처리 후와 처리 전 용존 COD의 차이다. 분모는 총 COD에서 처리 전 용존 COD를 뺀 값이다.

처리 전 1,000, 처리 후 4,000, 총 COD 20,000 mg/L이면 약 15.8%가 나온다.

계산값이 0~100% 범위 안이면 상식 범위다. 가용화 자체가 메탄을 만드는 것은 아니다.

시험에서 자주 틀리는 점

슬러지 가용화를 단순히 감량 기술로만 설명하면 감점된다.

가용화는 세포벽을 파괴해 생분해성을 높이고 가수분해를 촉진하는 전처리다.

열가수분해는 고온·고압 처리 후 급감압하는 2단계 공정임을 명시해야 한다.

직접 풀어 보자. 열가수분해에서 세포를 깨는 단계는 무엇인가?

정리

앞 문제의 정답은 급감압이다. 고온·고압 처리 후 급감압으로 세포를 파괴한다.

지금까지 슬러지 가용화를 정리한다.

가용화는 세포벽을 깨서 유기물을 액상으로 꺼내는 소화 전 전처리다.

목적은 가수분해를 촉진해 소화 효율과 바이오가스 회수를 높이는 것이다.

방법은 기계적, 화학적, 열적, 생물학적으로 나뉜다.

시험에서는 원리와 공정별 적용 방안을 함께 쓰는 것이 중요하다.