음식물류 폐기물을 이용한 Pilot 규모의 혐기성 수소발효 성능 평가 (Performance of Pilot-scale Anaerobic Hydrogen Fermentation Using Food Waste)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 18권 / 2호 / 193 ~ 199페이지
· 저자명 : 조경민, 오세은

초록

본 연구에서는 음식물류 폐기물을 이용한 Pilot 규모의 수소 발효 운전을 통하여 수소생산에 관한 성능을 평가하고자 하였다. 수소발효 start-up 후 바이오가스의 발생은 48 hr 동안 최대 6,780 L 발생하였고, 수소 농도 평균 53.1%로 나타났다. 또한 수소 전환율은 1.59 mol H2/mol hexoseadded로 높은 전환율을 나타났다. 또한 수소생산 성능의 지표인 유기산 구성은 butyrate의 비율이 총 발생 유기산 중 62.4%로 가장 높은 비율은 확인하였고, Butyrate/Acetate 의 비율은 3.31로 나타났다. 또한 수소발효가 진행됨에 따른 미생물 군집변화를 관찰하였다. 수소발효 전 음식물류 폐기물은 대부분 젖산 생성균인 Lactobacillus sp. 70% 이상으로 나타났고, 젖산 생성균의 활성도를 억제하기 위해 산 전처리한 시료에서 대표적인 수소 및 유기산생성 미생물인 Clostridium sp. 약 97.4%, 수소발효 48 hr 동안 진행한 시료에서도 Clostridium sp. 92.6%로 대부분을 구성하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 음식물류 폐기물을 이용한 Pilot 규모의 수소발효의 성능이 안정적으로 이루어 진것이라 판단된다.

영어초록

In this study, we evaluated the performance of hydrogen production by using pilot scale hydrogen fermentation using food waste. After the hydrogen fermentation start-up, the generation of biogas occurred up to 6,780 L during 48 hours and the average hydrogen concentration was 53.1%. Also, the conversion of hydrogen was 1.59 mol H2/mol hexose added.
In addition, organic acid composition, an indicator of hydrogen production performance, found the highest ratio of butyrate to 62.4% of total organic acids generated, and the ratio of butyrate/acetate was 3.31. Changes in microbial communities were also observed as hydrogen fermentation progressed. Lactobacillus sp. was dominant, 70% or more, in most of the food wasted before hydrogen fermentation. In order to inhibit the activity of lactic acid-producing bacteria, acid-pretreated samples were treated with representative hydrogen and organic acid-producing microorganisms Clostridium sp. of about 97.4%. The majority of samples made during 48 hours of hydrogen fermentation were also composed of 92.6% Clostridium sp.. These results suggest that the performance of pilot scale hydrogen fermentation using food wastes is stable.

참고자료

· 없음