지난 10년 동안 열호성 호기성 소화(thermophilic aerobic digestion, TAD)는 여러 장점을 바탕으로 고강도 폐수를 처리하는 실용적인 접근법으로 여겨져 왔다. 본 연구에서는 실험실 규모 생물반응기를 이용하여 하수 슬러지의 회분식(batch-mode) TAD를 수행하고, 고형 및 용해성 유기 화합물의 변화 양상을 평가하였다. TAD 공정은 55oC에서 고형 화합물을 신속하게 분해하였다. 휘발성 부유 고형물(volatile suspended solids, VSS)의 제거 효율은 운전 초기 단계에서 빠르게 증가하여 48시간에 25%에 도달하였다. 이후 VSS 제거 효율은 소화 말기(168시간)까지 점진적으로 증가하여 약 40%에 이르렀다. VSS 분해의 결과로 용해성 화학적 산소요구량(soluble chemical oxygen demand, SCOD)은 36시간까지 유의하게 증가하여 12 g/L에 도달한 뒤, 그 후 서서히 감소하는 양상을 보였다. 또한 프로테아제(protease) 활성의 변화 양상은 SCOD의 변화 양상과 유사하였다. 이러한 결과는 VSS의 신속한 분해가 프로테아제 활성 증가 및 열호성 조건과 밀접하게 연관되어 있음을 시사한다. 본 연구에서는 아세트산(acetic acid)과 프로피온산(propionic acid)을 사용하였다. 두 산(아세트산 및 프로피온산) 모두에서 변동 양상이 유사하게 나타났다. 아세트산과 프로피온산의 농도는 각각 48시간과 36시간에 신속히 증가하여, 아세트산은 3.05 g COD/L, 프로피온산은 2.51 g COD/L에 도달하였다. 그 후 주요 휘발성 지방산(volatile fatty acids) 농도는 급격히 감소하였고 144시간 이후에는 검출되지 않았다. SCOD의 변동 양상과 마찬가지로 용해성 총질소와 NH4+-N도 72시간 이후 급격히 감소하였다. 이는 TAD 동안 pH 상승과 연속적인 포기(aeration)에 의해 암모니아 스트리핑(ammonia stripping)이 강화되었기 때문일 수 있다.