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슬러지 소화는 혐기성 또는 호기성 세균의 작용으로 슬러지 중의 유기물을 안정한 유기물로 변화시키는 방법이다. 슬러지 소화의 방법에는 혐기성 소화와 호기성 소화가 있는데, 주로 혐기성 소화를 이용한다. 혐기성 소화는 혐기성균의 활동에 의해 슬러지가 분해되어 안정화, 감량화 되는 것이다. 혐기성 분해는 가수분해 단계, 산생성 단계, 메탄 생성 단계의 3단계로 나뉘어진다. 가수분해 단계는 발효 미생물에 의해 배출된 세포외 효소의 작용으로 입자상 물질이 낮은 분자량을 갖는 화합물로 분해되는 단계로, 가수분해효소에 의하여 탄수화물, 단백질, 지질 등의 복합기질과 불용성 유기물질이 세포막을 통과할 수 있는 작은 형태의 용해성 유기물질로 변화된다. 산생성 단계에서 발효 후에 유기산, 알코올(Alcohols), 라틱산(Latic acid) 등의 간단한 유기 화합물이 생성되고 이산화탄소, 수소 및 암모니아 등의 가스가 배출된다. 발효된 생성물이 아세트산 생성균에 의하여 아세트산을 생성하고 최종 단계인 메탄생성 단계에서 메탄균에 의해 메탄이 생성된다.