In this study, in order to find the feasibility of thermophilic biological pre-treatment for the co-digestion of food wastewater and sewage sludge, digestion efficiency of the combined thermophilic aerobic and mesophilic anaerobic process and its effect on methane production were investigated. Also, a lab-scale co-digestion process was operated to observe parameter changes according to the increase of organic loading rates using different dilution ratios of distilled water and food wastewater (1/3 [Run I], 2/3 [Run II] in addition to using the raw food wastewater [Run III]). The results indicated that co-digestion process maintained quite stable and constant pH during entire experiments. With regard to VS removal, the higher removal was observed in the combined process and the removal efficiency was 52.24% (Run I), 66.59% (Run II) and 72.53 (Run III), respectively. In addition, the combined process showed about an 1.6-fold improved methane production rate and significantly higher methane yield than that of using single anaerobic digestion process.

본 연구에서는 하수 슬러지 및 음폐수의 효율적인 병합처리를 위해 고온호기 전처리의 적용가능성을 알아보고자 고 온호기-중온혐기 연계공정의 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을 비교 검증하였다. 또한, 유기물 부하량 증 가에 따른 공정 내 변화 양상을 관찰하기 위해 실험실 규모의 고온호기-중온혐기 소화장치를 제작하여 음폐수를 증류 수로 희석하는 비율을 1/3 (Run I), 2/3 (Run II) 및 원액(Run III)으로 줄여가며 혐기소화 공정 내 변화 양상을 관찰하였 다. 실험 결과 별도의 pH 조절 없이 고온호기-중온혐기 연계공정 소화조 내에서 pH가 7~8으로 안정하게 유지됨을 알 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-중온혐 기(R1-R2) 연계공정에서 현저하게 높은 값을 유지하였다.