젖소분뇨로부터 최대 바이오가스 생산과 유기물 제거효율을 달성하기 위한 반건식간헐주입 연속혼합 혐기성반응조의 최적 수리학적 체류시간 도출을 위한 연구

본 논문은 톱밥 깔개 젖소분뇨 TS 13%를 반건식 간헐주입 연속혼합 반응조(Semi-Continuously Fed and Mixed Reactor, SCFMR)에 주입하여 신재생에너지인 바이오가스의 생산성과 TVS 제거효율을 비교?평가하여 최적 운전조건을 도출하고자하였으며, 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 톱밥 깔개 젖소분뇨 주입 TS 13%의 반건식 SCFMR의 운전결과 HRT 25일(OLR 4.40~4.50 kg VS/m3-day)에서 최대 바이오가스 발생량 1.44 v/v-d와 CH₄ 발생량 1.12 v/v-d를 달성하였으며, 이 때 TVS제거효율은 바이오가스 발생량 기준 37%이었다. 이는 톱밥 깔개 젖소분뇨 1일 100 kg 주입 시 3.60 m3의 바이오가스를 생산하는 결과이다. 높은 유기물 부하율인 OLR 4.45 kg VS/m3-day (HRT 25일)에서 SCFMR의 운전이 안정적인 이유는 주입시료인 톱밥 깔개 젖소분뇨가 갖고 있는 높은 Alkalinity 농도 때문이다. 그 결과 반응조의 Alkalinity는 14,500~15,600 mg/L as CaCO₃ 범위이었으며, 반응조의 안정성을 평가하는 V/A 비는 평균 0.11, P/A 비는 평균 0.43을 유지하였다.