혐기성 소화 이상현상
혐기성 소화 이상현상은 소화조 안 미생물의 균형이 깨진 상태다. 메탄이 적게 나오고 유기산이 쌓이는 것이 이상현상의 핵심이다. 하수 슬러지 감량과 바이오가스 생산의 핵심 설비라 중요하다. 소화 과정은 가수분해, 산생성, 초산생성, 메탄생성 네 단계로 이어진다. 산생성…
주요 장면
대본
정의
혐기성 소화 이상현상은 소화조 안 미생물의 균형이 깨진 상태다.
메탄이 적게 나오고 유기산이 쌓이는 것이 이상현상의 핵심이다.
하수 슬러지 감량과 바이오가스 생산의 핵심 설비라 중요하다.
네 단계 구조
소화 과정은 가수분해, 산생성, 초산생성, 메탄생성 네 단계로 이어진다.
산생성균은 빠르게 증식하는 반면 메탄생성균은 증식이 느리다.
산 생성이 메탄 소비보다 빨라지면 휘발성 유기산이 쌓인다.
유기산이 쌓이면 pH가 떨어지고 메탄생성균이 더 억제된다.
pH 악순환
이상현상은 한 단계의 불균형이 연쇄적으로 번지는 현상이다.
부하가 늘면 유기산이 쌓이고, 알칼리도가 줄면서 pH가 떨어진다.
pH가 떨어지면 메탄생성이 억제되고, 산 생성이 다시 과다해진다.
이 되먹임 고리를 끊는 것이 대책의 핵심이다.
세 가지 유형
이상현상은 원인에 따라 세 가지 유형으로 나누면 대책을 정리하기 쉽다.
유기산 축적형은 VFA/알칼리도 비가 올라가는 것으로 먼저 드러난다.
독성물질 저해형은 저해물질의 농도에 따라 저해 정도가 달라진다.
세 유형은 원인이 겹치므로 증상과 선행 지표를 함께 본다.
체류시간 계산
체류시간은 유효용적을 일 유입량으로 나눈 값이다.
가상 조건에서 유효용적 3,000㎥, 일 유입량 100㎥/d이면 체류시간은 30일이다.
유입량이 두 배로 늘면 체류시간은 15일로 줄어든다.
체류시간이 짧으면 메탄생성균이 증식하기 전에 유기산이 쌓인다.
정답과 흔한 실수
정답은 15일이다. 체류시간은 V를 Q로 나눠 구한다.
채점에서 자주 놓치는 것은 원인을 하나로 적는 실수다.
VFA/알칼리도 비를 빠뜨리지 않고, 중온과 고온 범주를 구분한다.
대책은 원인과 짝을 지어 유입 조절부터 순서대로 적는다.
핵심 정리
지금까지의 내용을 네 가지로 정리한다.
이상현상은 산생성과 메탄생성의 불균형에서 시작된다.
지표는 VFA/알칼리도 비, pH, 가스 조성으로 본다.
예방 중심의 상시 모니터링과 유입 성상 관리가 핵심이다.