KR19990049870A - Method and apparatus for manufacturing volatile fatty acid - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 폐수처리시 발생되는 슬러지로부터 휘발성 지방산을 제조하는 방법 및 장치가 제공된다. 생슬러지를 산가수분해하는 전처리조, 상기 전처리에 의해 생성된 생슬러지 가수분해물을 중화하는 중화조 및 중화된 생슬러지 가수분해물을 발효시켜 휘발성 지방산을 생성하는 발효조를 포함하는 본 발명의 휘발성 지방산 제조장치는 슬러지를 산가수분해 방법으로 전처리하는 방법을 채용함으로써 휘발성 지방산의 생성수율을 증가시킬 수 있으며, 기존의 폐수처리장치에 부착되어 사용되는 경우 유기탄소원이 장치 내부적으로 공급될 수 있기 때문에 저렴한 비용으로 탈질, 탈인 공정의 효율을 증가시킬 수 있다.The present invention provides a method and apparatus for producing volatile fatty acids from sludge generated during wastewater treatment. Preparation of volatile fatty acids of the present invention comprising a pretreatment tank for acid hydrolysis of fresh sludge, a neutralization tank for neutralizing the fresh sludge hydrolyzate produced by the pretreatment, and a fermentation tank for fermenting the neutralized fresh sludge hydrolyzate to produce volatile fatty acids. The device can increase the production yield of volatile fatty acids by adopting the method of pretreatment of sludge by acid hydrolysis method, and low cost because organic carbon source can be supplied internally when attached to the existing wastewater treatment device. This can increase the efficiency of the denitrification and dephosphorization process.
Description
본 발명은 휘발성 지방산의 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐수처리시 효율적인 탈질, 탈인공정이 가능하도록 폐수처리시 발생되는 슬러지로부터 고수율로 휘발성 지방산 (volatile fatty acid: VFA)을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for preparing volatile fatty acids, and more particularly, to manufacturing volatile fatty acids (VFA) in high yield from sludge generated during wastewater treatment to enable efficient denitrification and dephosphorization during wastewater treatment. A method and apparatus are provided.
폐수, 특히 유기폐수의 처리방법으로서 활성슬러지법이 주로 이용되어 왔다. 활성슬러지법은 1차 처리된 폐수의 2차 처리를 위해서 또는 1차 처리를 거치지 않은 폐수를 호기적으로 완전처리하기 위하여 채택되는 방법이다. 일반적인 활성슬러지법에 따르면, 폐수가 폭기조(aeration tank)로 계속 유입됨에 따라 폭기조 내의 미생물이 폐수 중의 유기물을 섭취분해하여 성장하게 되고, 이렇게 성장된 미생물은 응결되어 종말침전지에서 침전되는데, 침전체의 일부는 활성슬러지의 형태로 다시 폭기조로 반송되고 일부는 폐슬러지로 만들어지게 됨으로써 폭기조내의 미생물의 양이 적절한 수준으로 유지되면서 폐수 중의 유기물이 분해되게 된다.Activated sludge method has been mainly used as a method for treating wastewater, especially organic wastewater. The activated sludge method is a method adopted for the secondary treatment of wastewater treated primarily or for aerobic complete treatment of wastewater not subjected to primary treatment. According to the general activated sludge method, as wastewater continues to flow into the aeration tank, microorganisms in the aeration tank grow by ingesting and decomposing organic matter in the wastewater, and the grown microorganisms condense and precipitate in the terminal settler. Some of these are returned to the aeration tank in the form of activated sludge and some are made of waste sludge so that the organic matter in the wastewater is decomposed while maintaining the appropriate amount of microorganisms in the aeration tank.
이러한 활성슬러지법은 유기폐수의 처리방법으로서 그 효과가 오랫동안 인정되어 왔다. 그러나, 고농도의 유기물과 질소를 함유한 폐수로부터 유기물과 질소를 동시에 효과적으로 제거하기에는 부적합하고 잉여슬러지의 양도 증가되는 등 많은 문제점을 안고 있다. 즉, 유기물 부하가 높은 폐수가 유입되면 침전조에서 벌킹(bulking)이 발생하여 폐수처리효율의 저하를 가져오고 고농도의 유기물로 인하여 종속영양세균이 과도하게 성장하고 상대적으로 성장속도가 느린 자가영양세균인 질산화균은 종속영양세균을 상대로한 용존산소 경쟁에서 뒤지게 되어 그 성장이 억제됨에 따라 효과적인 질산화가 이루어질 수 없다. 또한, 1996년 1월 개정된 수질환경보전법에 따르면 유기물 뿐만아니라 질소에 대해서도 방류수 수질기준이 크게 강화되어 기존의 활성슬러지법으로는 강화된 수질기준을 만족시키기가 어렵게 되었다.This activated sludge method has long been recognized for its effectiveness as a method for treating organic wastewater. However, there are a number of problems, such as unsuitable for effectively removing organic matter and nitrogen from wastewater containing high concentrations of organic matter and nitrogen and increasing amount of excess sludge. In other words, when the wastewater with high organic load is introduced, bulking occurs in the sedimentation tank, which leads to a decrease in wastewater treatment efficiency, and due to the high concentration of organic matter, heterotrophic bacteria grow excessively and autotrophic bacteria with relatively slow growth rate. Nitrifiers lag behind in dissolved oxygen competition against heterotrophic bacteria, and their growth is inhibited, preventing effective nitrification. In addition, according to the revised Water Environment Conservation Act of January 1996, effluent water quality standards have been strengthened not only for organic matter but also for nitrogen, making it difficult to meet the enhanced water quality standards with the existing activated sludge method.
폐수 중의 질소 성분은 유기성, 암모니아성, 아질산성 및 질산성의 네 종류로 분류되는데, 이들을 제거하기 위해서는 일반적으로 에어 스트리핑법(Air Stripping), 이온교환 또는 질산화-탈질 등의 방법이 이용된다. 그 중에서도 질소농도가 높은 폐수의 경우에 우선적으로 채택되는 방법은 질산화-탈질방법이다.Nitrogen components in the wastewater are classified into four types: organic, ammonia, nitrous acid, and nitric acid. In order to remove them, a method such as air stripping, ion exchange, or nitrification-denitrification is generally used. Among them, in the case of wastewater with high nitrogen concentration, the preferred method is nitrification-denitrification.
폐수 중의 환원성 질소 성분은 호기성 상태에서 니트로조모나스(Nitrosomonas), 니트로박터(Nitrobacter) 등의 독립영양성 박테리아에 의해 다음과 같이 2단계의 에너지반응을 거치면서 질산화 (nitrification)된다.Reducing nitrogen in the waste water is nitrified by two stages of energy reaction by autotrophic bacteria such as Nitrosomonas and Nitrobacter in aerobic state as follows.
1단계: NH4 ++ 3/2O2→ NO2 -+ 2H++ H2OStep 1: NH 4 + + 3 / 2O 2 → NO 2 - + 2H + + H 2 O
2단계: NO2 -+ 1/2O2→ NO3 - Step 2: NO 2 - + 1 / 2O 2 → NO 3 -
전체 : NH4 ++ 2O2→ NO3 -+ H2O + 2H+ Total: NH 4 + + 2O 2 → NO 3 - + H 2 O + 2H +
또한, 미생물이 성장을 위해 유기물을 분해할 때 산소 대신 NO3 -를 최종 전자수용체로 이용하면서 NO3 -가 질소가스로 변환되는 탈질 (denitrification)공정을 통해서도 폐수의 질소 성분이 제거된다.The oxygen instead of NO 3 when microorganisms decompose the organic matter for growth and for use as a final electron acceptor, NO 3 - is a nitrogen of the waste water through the denitrification (denitrification) process is converted to nitrogen gas is removed.
폐수 중에 존재하는 인을 제거하는 공정이 탈인공정이며, 미생물에 의해 이루어진다. 즉, 혐기성 상태에서 인을 방출 (즉, 에너지를 소모하는 이화작용)하고 유입수의 용해성 미생물로부터 형성되는 단쇄 지방산 (short chain fatty acid)을 PHB (polyhydroxybutyrate)로 세포내에 저장하며, 호기성 상태에서는 저장된 기질이 사용되면서 인이 섭취 (즉, 에너지를 합성하는 동화작용)되어 폴리포스페이트 형태로 저장된다.The process of removing phosphorus present in the wastewater is a dephosphorization process and is performed by microorganisms. That is, they release phosphorus in the anaerobic state (i.e., energy-consuming catabolism) and store short chain fatty acids (PHB) in the cell as polyhydroxybutyrate (PHB), which are formed from soluble microorganisms in the influent, and in the aerobic state As it is used, phosphorus is ingested (ie, anabolic to synthesize energy) and stored in the form of polyphosphates.
따라서, 폐수처리공정 중의 탈질, 탈인공정은 미생물의 성장을 기본으로 하는 공정이며, 탈질, 탈인이 효과적으로 이루어지기 위해서는 적절한 COD (또는 BOD):질소의 비가 유지되어야 하며, 이를 위해서는 폐수처리조에 탄소원을 별도로 제공하는 것이 일반적이다. 그러나, 이 경우 탄소원의 공급으로 인한 비용의 상승을 피할 수 없다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 폐수처리 시스템 자체내에서 탄소원이 자급되도록 하는 방안으로서, 생슬러지의 미생물 발효를 통해 휘발성 지방산을 생성하여 이것을 탈질 및 탈인 미생물의 성장을 위한 탄소원으로서 사용하는 방법이 개발되었다. 그러나, 현재까지 개발된 방법들은 생슬러지의 단순발효 방법으로서, 휘발성 지방산의 생성효율이 낮아서 (VFA/VS= 약 0.1), 필요한 양의 탄소원을 제공하기에는 부족하며, 처리조내 체류시간이 길어서 (HRT= 약 2-3일), 투자비가 높다는 문제가 있었다.Therefore, denitrification and dephosphorization in the wastewater treatment process are processes based on the growth of microorganisms, and in order for denitrification and dephosphorization to be effective, an appropriate ratio of COD (or BOD): nitrogen must be maintained. It is common to provide it separately. However, in this case, there is a problem that an increase in cost due to supply of a carbon source cannot be avoided. In order to solve this problem, as a way to self-sustain the carbon source in the wastewater treatment system itself, a method of producing volatile fatty acids through microbial fermentation of fresh sludge has been developed and used as a carbon source for the denitrification and growth of dephosphorus microorganisms. . However, the methods developed to date are simple fermentation methods of fresh sludge, and the production efficiency of volatile fatty acids is low (VFA / VS = about 0.1), insufficient to provide the required amount of carbon source, and the residence time in the treatment tank is long (HRT = About 2-3 days), the investment was expensive.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 폐수처리시 발생되는 생슬러지로부터 단시간내에 고수율로 휘발성 지방산을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention to solve the above problems is to provide a method for producing volatile fatty acids in a high yield in a short time from the fresh sludge generated during waste water treatment.
본 발명의 다른 목적은 폐수처리시 발생되는 생슬러지로부터 단시간내에 고수율로 휘발성 지방산을 제조하는 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for producing volatile fatty acids in high yield within a short time from fresh sludge generated during wastewater treatment.
도 1은 본 발명의 휘발성 지방산 제조장치 및 방법의 바람직한 일예에 대한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a preferred example of the apparatus and method for producing volatile fatty acids of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 전처리조 20. 중화조10. Pretreatment tank 20. Neutralization tank
30. 발효조 40. 배양조30. Fermenter 40. Culture tank
50. 제1침전조 51. 제1반송관50. First Precipitator 51. First Return Tube
60. 제2침전조 61. 제2반송관60. Second Precipitator 61. Second Return Tube
62. 제3반송관62. Third Return Hall
상기와 같은 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는 a) 생슬러지를 산가수분해하는 단계, b) 생슬러지 가수분해물을 중화하는 단계 및 c) 중화된 생슬러지 가수분해물을 혐기성조건하에서 발효시켜 휘발성 지방산을 제조하는 단계를 포함하는, 휘발성 지방산의 제조방법이 제공된다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes a) acid hydrolysis of fresh sludge, b) neutralizing fresh sludge hydrolyzate, and c) neutralizing fresh sludge hydrolysate under fermentation under anaerobic conditions. There is provided a method of producing volatile fatty acids, comprising the step of preparing.
상기 a)단계의 산가수분해단계는 35 내지 70℃의 온도하에 황산을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.The acid hydrolysis step of step a) is preferably made using sulfuric acid at a temperature of 35 to 70 ℃.
상기 b)단계의 중화단계에서는 가수분해액의 pH가 5-6으로 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 사용되는 염기는 특별히 제한되지 않으나, 수산화나트륨을 사용하는 것이 바람직하다.In the neutralization step of step b), the pH of the hydrolysis solution is preferably maintained at 5-6. At this time, the base to be used is not particularly limited, but sodium hydroxide is preferably used.
상기 c)단계의 발효에는 폐수처리시 발생되는 활성슬러지에 포함된 미생물을 이용하는 것이 바람직하며, 산화환원전위가 -200 내지 -300mV로 유지되는 상태에서 발효를 실시하는 것이 바람직하다.In the fermentation of step c), it is preferable to use microorganisms contained in activated sludge generated during wastewater treatment, and it is preferable to perform fermentation in a state where the redox potential is maintained at -200 to -300 mV.
본 발명의 다른 목적은 휘발성 지방산의 제조장치로서, 생슬러지를 산가수분해하는 전처리조, 상기 전처리에 의해 생성된 생슬러지 가수분해물을 중화하는 중화조 및 중화된 생슬러지 가수분해물을 발효시켜 휘발성 지방산을 생성하는 발효조를 포함하는 장치에 의해 달성된다.Another object of the present invention is an apparatus for producing volatile fatty acids, the pretreatment tank for acid hydrolysis of fresh sludge, the neutralization tank for neutralizing the fresh sludge hydrolyzate produced by the pretreatment and the neutralized fresh sludge hydrolyzate to ferment the volatile fatty acid. It is achieved by an apparatus comprising a fermenter to produce it.
상기 발효조로부터의 유출물을 유입시켜 고형물을 침전시키는 제1침전조를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제1침전조의 고형물의 일부를 활성슬러지의 형태로 발효조로 반송하는 제1반송관을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a first settling tank for introducing the effluent from the fermentation tank to precipitate the solids. Further, it is preferable to further include a first conveying tube for conveying a part of the solids of the first settling tank to the fermentation tank in the form of activated sludge.
상기 발효에 필요한 미생물을 상기 발효조에 제공하는 배양조를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 배양조의 유출물을 유입시켜 고형물을 침전시키는 제2침전조를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2침전조의 고형물의 일부를 활성슬러지의 형태로 상기 배양조 및/또는 상기 발효조로 반송하는 제2반송관을 더 포함하며, 제2침전조의 상등액을 전처리조로 반송하는 제3반송관을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a culture tank for providing the microorganisms necessary for the fermentation to the fermentation tank, and more preferably further comprises a second settling tank for introducing the effluent of the culture tank to precipitate the solids. The apparatus may further include a second conveying tube for conveying a part of the solids of the second settling tank to the culture tank and / or the fermentation tank in the form of activated sludge, and a third conveying tube for returning the supernatant of the second settling tank to the pretreatment tank. It is preferable to further include.
본 발명의 휘발성 지방산 제조장치는 폐수처리장치의 무산소조에 연결될 수 있다.The volatile fatty acid production apparatus of the present invention can be connected to the anoxic tank of the wastewater treatment apparatus.
이하, 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and embodiments will be described the present invention in more detail.
도 1은 본 발명의 휘발성 지방산 제조장치 및 방법의 바람직한 일예에 대한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a preferred example of the apparatus and method for producing volatile fatty acids of the present invention.
폐수처리결과 발생된 생슬러지를 전처리조(10)에 유입시켜 황산을 이용하여 산가수분해를 실시한다. 이때, 황산 대신 다른 무기산을 사용할 수도 있으나 부산물 및 취급상의 편리성 면에서 황산을 사용하는 것이 바람직하다. 이어서, 생슬러지 가수분해물을 중화조(20)로 유입시켜 수산화나트륨을 이용하여 pH를 5-6으로 중화한다. 이때, 수산화나트륨 대신 소석회 등을 사용할 수도 있으나 반응시간면에서 수산화나트륨이 보다 바람빅하다. 중화된 생슬러지 가수분해물을 발효조(30)로 유입시키고 산생성균을 이용하여 발효시켜 휘발성 지방산을 생성한다. 이때, 산생성균으로는 혐기성 세균인 클로스트리듐 (Clostridium), 바실러스 (Bacillus), 슈도모나스 (Pseudomonas), 스타필로코커스 (Staphylocuccus), 에스케리치아 (Escherichia) 속의 세균들을 이용할 수 있으나, 폐수처리시 발생된 활성슬러지에 포함되는 미생물들도 이러한 범주의 미생물들이므로, 활성슬러지를 이용하는 것이 보다 간편하다. 이러한 미생물의 배양을 위해 배양조(40)가 설치될 수 있다. 상기 발효시 주의할 점은 혐기성조건하에서 메탄발효가 일어나지 않도록 발효조내 체류시간을 12 내지 24시간으로 하고, 산화환원전위는 -200 내지 -300mV로 유지하는 것이다. 상기 발효조(30)로부터의 유출물은 제1침전조(50)로 유입되며, 침전물의 일부는 활성슬러지로서 제1반송관(51)을 통해 발효조(30)로 공급되며, 그 나머지는 폐슬러지로서 처리되며, 상등액은 휘발성 지방산을 고농도로 포함하는 용액으로서 일반적인 폐수처리장치의 무산소조(미도시)로 공급되어 폐수의 효과적인 탈질, 탈인공정을 위한 미생물의 탄소원으로서 작용하게 된다. 한편, 상기 발효조(30)내의 미생물의 양을 일정수준으로 유지하기 위해 상기 배양조(40)에서 배양된 미생물이 지속적으로 공급되며, 배양조(40)의 조건은 상기 발효조(30)의 조건과 동일하게 유지하며, 배양조에 공급되는 미생물원으로는 폐수처리시 발생되는 2차 슬러지 또는 소화조 슬러지를 사용한다. 배양조(40)의 유출물은 고액분리를 통해 고형물을 침전시키는 제2침전조(60)로 유입되며, 여기서 침전물의 일부는 활성슬러지로서 제2반송관(61)을 통해 상기 배양조(40) 또는 발효조(30)로 반송되고, 그 나머지는 폐슬러지로서 처리되며, 상등액은 휘발성 지방산의 농도에 따라 무산소조(미도시)로 공급되거나 제3반송관(62)를 통해 전처리조(10)로 반송된다.Fresh sludge generated as a result of wastewater treatment is introduced into the pretreatment tank 10 to perform acid hydrolysis using sulfuric acid. In this case, other inorganic acids may be used instead of sulfuric acid, but it is preferable to use sulfuric acid in terms of by-products and handling convenience. Subsequently, fresh sludge hydrolyzate is introduced into the neutralization tank 20 to neutralize the pH to 5-6 using sodium hydroxide. At this time, hydrated lime may be used instead of sodium hydroxide, but sodium hydroxide is more windy in terms of reaction time. The neutralized raw sludge hydrolyzate is introduced into the fermentation tank 30 and fermented using acid producing bacteria to produce volatile fatty acids. In this case, as the acid-producing bacteria, bacteria of the genus Anaerobic bacteria Clostridium, Bacillus, Pseudomonas, Staphylocuccus, Escherichia, etc. may be used. Since the microorganisms included in the activated activated sludge are also microorganisms in this category, it is easier to use activated sludge. The culture tank 40 may be installed for the culture of these microorganisms. It should be noted that the fermentation tank has a residence time of 12 to 24 hours and a redox potential of -200 to -300 mV so that methane fermentation does not occur under anaerobic conditions. The effluent from the fermentation tank 30 is introduced into the first settling tank 50, and a part of the precipitate is supplied to the fermentation tank 30 through the first conveying pipe 51 as activated sludge, and the rest is waste sludge. The supernatant is a solution containing a high concentration of volatile fatty acids and is supplied to an anaerobic tank (not shown) of a general wastewater treatment device to act as a carbon source of microorganisms for effective denitrification and dephosphorization of wastewater. On the other hand, in order to maintain the amount of microorganisms in the fermentation tank 30 at a constant level, the microorganisms cultured in the culture tank 40 is continuously supplied, the conditions of the culture tank 40 is the conditions of the fermentation tank 30 and Maintaining the same, as a microbial source supplied to the culture tank is used a secondary sludge or digester sludge generated during wastewater treatment. The effluent of the culture tank 40 is introduced into the second settling tank 60 which precipitates solids through solid-liquid separation, where a part of the precipitate is activated sludge through the second conveying pipe 61. Or is returned to the fermentation tank 30, the remainder is treated as waste sludge, and the supernatant is supplied to an anoxic tank (not shown) according to the concentration of volatile fatty acids or returned to the pretreatment tank 10 through the third conveying pipe (62). do.
따라서, 본 발명에 따른 휘발성 지방산 제조장치는 기존의 폐수처리장치에 결합되어 사용될 수 있으며, 따라서 탈질, 탈인공정을 위한 미생물의 탄소원이 장치 내부적으로 공급될 수 있기 때문에 폐수처리비용을 줄일 수 있으며, 폐수처리공정에서 발생되는 슬러지가 재활용되므로 폐슬러지의 발생량도 크게 줄일 수 있다.Therefore, the volatile fatty acid production apparatus according to the present invention can be used in combination with the existing wastewater treatment apparatus, and thus can reduce the wastewater treatment cost because the carbon source of microorganisms for the denitrification, dephosphorization process can be supplied internally, Since the sludge generated in the wastewater treatment process is recycled, the amount of waste sludge can be greatly reduced.
이하, 다음과 같은 비제한적인 구체적 실시예를 통해 본 발명의 특징과 장점에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the features and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the following non-limiting examples.
<실시예><Example>
도 1에 도시되어 있는 장치를 사용하여 슬러지를 산가수분해한 후 (황산 1%) 발효시켜 휘발성 지방산을 생성하였다. 이때, 발효조로 공급되는 미생물원은 기존의 폐수처리조에서 발생된 슬러지를 이용하여 배양한 배양액이었다. 전처리 온도 60℃, 전처리시간 24시간, 배양시간 24시간의 조건으로 실험을 실시하였다. 비교를 위해, 황산 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 동일한 실험을 실시하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Acid hydrolysis of the sludge using the apparatus shown in FIG. 1 (1% sulfuric acid) followed by fermentation yielded volatile fatty acids. At this time, the microbial source supplied to the fermentation tank was a culture medium cultured using sludge generated in the existing wastewater treatment tank. The experiment was conducted under conditions of a pretreatment temperature of 60 ° C., a pretreatment time of 24 hours, and a culture time of 24 hours. For comparison, the same experiment was conducted except that sulfuric acid was not treated, and the results are shown in Table 1 below.
VFA의 분석은 GC/FID를 이용하여 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등을 정량하여 이들의 총합으로서 VFA 농도를 계산하였다. 본 실험에서 사용된 원폐수의 VFA 농도는 400mg/l였고, VS (volatile solid)는 13,300mg/l 였다.In the analysis of VFA, acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc. were quantified using GC / FID, and the VFA concentration was calculated as the sum thereof. The VFA concentration of the raw wastewater used in this experiment was 400 mg / l and VS (volatile solid) was 13,300 mg / l.
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 단순 혐기성 발효에 의존하는 종래의 방법에 의해서 얻은 VFA/VS가 0.09에 불과하나, 본 발명의 방법에 의해 황산 전처리를 통해 가수분해를 실시한 경우에는 VFA/VS가 0.14로 증가되었다. 따라서, 본 발명에 따르면, 휘발성 지방산의 발효효율이 종래에 비해 50% 이상 증가된다.As can be seen from Table 1, VFA / VS obtained by the conventional method depending on simple anaerobic fermentation is only 0.09, VFA / VS in the case of hydrolysis through sulfuric acid pretreatment by the method of the present invention Increased to 0.14. Therefore, according to the present invention, the fermentation efficiency of volatile fatty acids is increased by 50% or more compared with the conventional.
이상 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 휘발성 지방산 제조장치는 슬러지를 산가수분해 방법으로 전처리하는 방법을 채용함으로써 휘발성 지방산의 생성수율을 증가시킬 수 있으며, 기존의 폐수처리장치에 부착되어 사용되는 경우 유기탄소원이 장치 내부적으로 공급될 수 있기 때문에 저렴한 비용으로 탈질, 탈인 공정의 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 폐수처리공정에서 발생되는 슬러지가 재활용되므로 폐슬러지의 발생량도 크게 줄일 수 있다.As described above, the volatile fatty acid production apparatus of the present invention can increase the production yield of volatile fatty acids by adopting a method for pretreatment of the sludge by the acid hydrolysis method, it is organic when attached to the existing wastewater treatment apparatus Since the carbon source can be supplied internally to the device, the efficiency of the denitrification and dephosphorization process can be increased at low cost. In addition, since the sludge generated in the wastewater treatment process is recycled, the amount of waste sludge can be greatly reduced.
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