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영어

In this study, continuous dry anaerobic digestion of food waste (20% TS, total solids) was performed under mesophilic condition to monitor the reactor stability index and inhibition effect of sodium and ammonia. During the operation, pH and alkalinity adjustment was not conducted and hydraulic retention time (HRT) was gradually decreased as follows: 60 d, 40 d, and 21 d, corresponded to the solid loading rate of 3.3, 5.0, and 10.0 kg TS/m3/d, respectively. Volumetric biogas production rate increased as HRT decreased with constant methane content (64-67%). At HRT 20 day, 0.79 m3/kg TSadded of biogas production yield and 0.46 m3/kg TSadded of methane gas production yield was obtained and high VS removal rate of 76% was achieved. pH was maintained at 7.5-7.8 and increase of alkalinity was observed after the decrease of HRT, indicating the maintenance of reactor stability. Negligible inhibition effect of sodium and ammonia on the methane production was observed even though maximum concentration was 10,500 mg/l and 4,300 mg/L at HRT 20d due to the assimilated microorganism, respectively.

한국어

본 연구는 고농도 음식물류 폐기물(고형물 함량 20% TS)의 단독 중온 건식 혐기성 소화 시 발생되는 반응조 안정성 지표 변화 및 나트륨 과 암모니아에 의한 저해현상의 모니터링을 목표로 진행하였다. 연속 운전 중 기질의 pH 및 Alkalinity의 제어는 실시하지 않았으며, 수리학적 체류시간(HRT)을 60일, 40일, 20일로 감소시켰다. HRT에 해당하는 고형물 부하는 3.3, 5.0, 10.0 kg TS/m3/d였으며, HRT 감소에 따른 메탄분압은 HRT 60일과 HRT 40일에서 각각 65%, 67%로 유지 되었고, HRT 20일 조건에서는 64%로 나타났다. 바이오가스 생산 속도는 증가하였으며, HRT 60일에서 메탄가스 수율과 VS감량은 각각 0.37 m3/kg TSadded와 75%로 나타났고, HRT 40일에서는 0.46 m3/kg TSadded와 90%로 나타났으며, HRT 20일에서는 0.46 m3/kg TSadded와 87%로 양호한 결과를 보였다. 기질에 대한 pH 및 Alkalinity를 제어하지 않았음에도 반응조 내부의 pH는 7.5~7.8을 유지하였고, Alkalinity는 HRT 감소에 따라 HRT
60일 조건에서 8,200 mg CaCO3/L, HRT 20일 조건에서 13,000 mg CaCO3/L로 증가하였다. 반응조 내부의 나트륨농도는 HRT 20일에서 최대 10,500 mg/L, 암모니아는 4,300 mg/L였지만 연속 운전 시, 건식 혐기성 미생물에 대한 저해는 미미한 것으로 나타났다.