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영어

In this study, we evaluated the disintegration characteristics of the dual frequency ultrasonic pretreatment when the irradiation intensity and irradiation time of the sludge change targets the excess sludge generated at a sewage treatment plant in order to improve efficiency of an anaerobic digestion, and it was compared with single frequency ultrasonic. Experiments were carried out using a single frequency (28 kHz, 40 kHz, respectively) and dual frequency (28 kHz+40 kHz) of ultrasonic, and ultrasonic irradiation intensity were investigated by changing to 6,750 ~ 45,000 J/g TS, respectively. Also, ultrasonic irradiation time was examined by changing the 10, 30, 60, 90, 120 minutes, respectively. As a result, the Soluble Chemical Oxygen Demand (below SCODcr) concentration was increased 7.4, 6.5 and 8.1 times in a single frequency (28 kHz, 40 kHz) and dual frequency (28 kHz+40 kHz), respectively. Also, solubilization rate was increased to 35.9%, 31.1% at single frequency (28 kHz, 40 kHz), to 39.7% at dual frequency (28 kHz+40 kHz), respectively. The sludge particle size was found to be decreased. In addition, it was confirmed that a more efficient dual frequency ultrasonic pretreatment compared to the single frequency in according to changes of the irradiation intensity and irradiation time.

한국어

본 연구에서는 혐기성 소화효율 향상을 위해 하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지를 대상으로 이중주파수 초음파 전 처리 시 조사강도 및 조사시간 변화에 따른 슬러지의 분해특성을 평가하고, 단독주파수 초음파와 비교 . 분석하였다. 실 험은 단독주파수(28 kHz, 40 kHz) 초음파와 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 초음파를 이용하여 수행하였고, 조사강도는 TS(Total solids) 기준으로 하여 6,750 ~ 45,000 J/g TS로 각각 변화시켜 조사하였고, 조사시간은 각각 10분, 30분, 60분, 90분, 최대 120분까지 변화시켜 검토하였다. 결과적으로, 단독주파수(28 kHz, 40 kHz)와 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 조 건에서 조사강도 및 조사시간이 증가될수록 SCODcr 농도는 단독주파수(28 kHz, 40 kHz)의 경우, 조사시간 120분에서 초음파 전처리전 잉여슬러지의 초기 SCODcr의 농도에서 각각 7.4배, 6.5배 증가되었고, 이중주파수(28 kHz+40 kHz)의 경우 120분 조사시 8.1배의 더 증가되는 것으로 분석되었다. 또한, 가용화율은 단독주파수 초음파는 각각 35.9%, 31.1% 로 나타났고, 이중주파수(28 kHz+40 kHz) 초음파는 39.7%의 가용화 효율이 증가되는 것으로 나타났다. 슬러지 입경크기 초음파 조사강도 및 시간이 증가됨에 따라 미분화 되는 것을 확인하였다. 따라서, 조사강도와 조사시간 변화에 따른 슬러 지의 분해특성은 단독주파수에 비해 이중주파수 초음파 전처리가 더 효율적임을 확인하였다.