Sewage Sludge Treatment with Internal Recirculation and Diverse Pre-treatment Methods Using Combined Digestion Process

In this study, various influent sludge pre-treatment methods and the internal recirculation of thickened sludge from effluents using a liquid/solid separation unit were adopted to investigate their effects on the sludge digestion and methane production in a combined mesophilic anaerobic and thermophilic aerobic sludge digestion process. A lab-scale combined sludge digestion process was operated during 5 phases using different feed sludge pre-treatment strategies. In phase 1, the feed sludge was pre-treated with a thermal-alkaline method. In contrast, in phases 2, 3 and 4, the internal recirculation of thickened sludge from the effluent and thermal-alkaline, thermal, and alkaline pre-treatment (7 days) were applied to the combined process. In phase 5, the raw sludge without any pre-treatment was used to the combined process. With the feed sludge pre-treatment and internal recirculation, the experimental results indicated that the volatile suspended solid (VSS) removal was drastically increased from phases 1 to 4. Also, the methane production rate with the thermal-alkaline pre-treatment and internal recirculation was significantly improved, showing an increment to 285 mL/L/day in phase 2. Meanwhile, the VSS removal and methane production in phase 5 were greatly decreased when the raw sludge without any pre-treatment was applied to the combined process. Considering all together, it was concluded that the combined process with the thickened sludge recirculation and thermal-alkaline pre-treatment can be successfully employed for the highly efficient sewage sludge reduction and methane gas production. 본 연구에서는 유입 슬러지에 다양한 전처리 방법과 고액분리장치를 이용한 유출수의 잉여슬러지를 농축 후 내부반송을 적용하여, 중온혐기-고온호기 혼합 슬러지 처리 공정의 슬러지 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을비교 검증하였다. 실험실 규모의 혼합 소화공정장치를 제작하여 서로 다른 유입 슬러지 전처리방법을 적용하여 5단계로 실험을 진행하였다. 1단계에서는 열-알칼리처리 전처리를 하여 슬러지를 공급하였고, 2, 3, 4단계에서는 유출수로부터 농축된 잉여슬러지의 내부반송과 각각 열-알칼리처리, 열처리, 알칼리 처리(7일)를 거친 유입 슬러지를 공급하였다. 마지막 5단계에서는 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였다. 실험 결과, 1단계에서 4단계까지 진행되는 동안Volatile Suspended Solid (VSS) 제거율은 유입 슬러지 전처리와 내부반송을 적용하는 경우 크게 증가하였으며, 메탄생성량 또한 2단계에서 슬러지 내부반송과 열-알칼리처리 전처리 적용의 경우 285 mL/L/day까지 크게 증가하였다. 한편, 5단계에서 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였을 경우 VSS 제거율과 메탄 생성량이 크게 감소하였다. 결론적으로, 유입 슬러지의 열-알칼리처리 전처리와 유출수의 농축 잉여슬러지의 내부반송을 통해 복합 슬러지 처리 공정의 슬러지 제거 효율과 메탄생성량을 크게 증가시킬 수 있었다.11Nscopuskc

Sludge reduction and microbial community changes in high efficiency digestion (HED) process

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Characteristics of reactor performance and microbial community structures for sewage sludge reduction and methane production in combined thermophilic aerobic

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Combined mesophilic anaerobic and thermophilic aerobic digestion process for effective sludge reduction and methane production

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Microbial Community Analysis of High Efficiency Digestion Process Using PCR-DGGE Method

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Analysis of microbial community structures in lab-scale high efficiency digestion(HED) process for sewage sludge removal

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Enhancement of methane production and sludge reduction on anaerobic digestion by pretretment of thermophilic aerobic digestion system

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Analysis of microbial community structures in lab-scale high efficiency digestion(HED) process for sewage sludge removal

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Simultaneous Treatment of Sewage Sludge and Food Wastewater Using Combined Digestion Process

본 연구에서는 하수 슬러지 및 음폐수의 효율적인 병합처리를 위해 고온호기 전처리의 적용가능성을 알아보고자 고온호기-중온혐기 연계공정의 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을 비교 검증하였다. 또한, 유기물 부하량 증가에 따른 공정 내 변화 양상을 관찰하기 위해 실험실 규모의 고온호기-중온혐기 소화장치를 제작하여 음폐수를 증류수로 희석하는 비율을 1/3 (Run I), 2/3 (Run II) 및 원액(Run III)으로 줄여가며 혐기소화 공정 내 변화 양상을 관찰하였다. 실험 결과 별도의 pH 조절 없이 고온호기-중온혐기 연계공정 소화조 내에서 pH가 7~8으로 안정하게 유지됨을알 수 있었다. Volatile solid (VS)는 순응 기간 후 고온호기-중온혐기 연계공정에서 52.24% (Run I), 66.59% (Run II) 및 72.53% (Run III)의 제거효율을 보이며, 중온혐기 소화조(R3)에 비교하여 높은 VS 제거율을 보였다. 또한, 고온호기-중온혐기(R1-R2) 연계공정에서 약 1.6배 향상된 메탄 생성률이 관찰되었으며, 메탄수율의 경우에도 고온호기-중온혐기(R1-R2) 연계공정에서 현저하게 높은 값을 유지하였다.11scopuskc

New sewage sludge reduction technology utilizing combined mesophilic anaerobic and thermophilic aerobic digestion process

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