하수슬러지 및 음폐수와 같은 유기성폐기물이 해양투기가 전면 금지되면서 육상처리 및 재활용처리가 관심이 되고 있다. 하수슬러지와 음폐수를 육상처리할 뿐만 아니라 신재생에너지를 생산할 수 있는 바이오가스화가 그 처리에 좋은 대안으로 부각되고 있다. 최근 하수슬러지 혐기소화시설에서 음폐수를 병합처리가 경향이 늘고 있다. 본 연구에서는 하수슬러지만 혐기소화(S-Only)하는 9개 시설과 하수슬러지 혐기소화시 음폐수를 병합 처리(S-MIX)하는 6개 시설을 대상으로 연구하였다. 하수슬러지 혐기소화시설에서 음폐수를 병합 처리할 때에 유기물 분해효율을 분석하여 효과 분석을 하고자 하였다. 하수슬러지만 혐기소화할 경우는 평균적으로 총고형물(TS)이 2.9%, 휘발성고형물(VS)이 1.9%, VS/TS는 66.9% 이었으며, 하수슬리지에 음폐수를 병합처리하는 경우는 총고형물(TS)이 5.0%, 휘발성고형물(VS)이 3.5%, VS/TS는 71.5%이었다. 혐기성 소화 효율을 알아보기 위한 유기물 분해율은 하수슬러지만 처리할 경우는 31.5%이고, 음폐수와 병합처리할 경우는 향상되어 41.2%가 되었다. CODcr 제거율은 S-Only에서 43.3%, S-MIX에서 57.8% 이었다. 이와같이 음폐수를 하수슬러지 혐기소화시 투입할 경우 유기물 분해율이 증가하는 이유는 하수슬러지 자체가 총고형물 및 휘발성고형물이 매우 낮아 충분한 영양성분이 부족하기 때문으로 보여지고 있다. 또한 유기물 분해율이 45% 이상인 시설과 45% 이하인 시설을 비교하여 보면 TS와 VS가 각각 3 : 2 정도로 차이가 나는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 하수슬러지 혐기소화에서 음폐수를 적정 비율로 균질한 형태로 투입한다면 유기물 분해율에 향상할 수 있다고 조사되었다.