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 hexoseadded 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.
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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 나타났 다. 또한 수소 전환율은 1.59 mol H2/mol hexoseadded로 높은 전환율을 나타났다. 또한 수소생산 성능의 지표인 유기산 구 성은 butyrate의 비율이 총 발생 유기산 중 62.4%로 가장 높은 비율은 확인하였고, Butyrate/Acetate 의 비율은 3.31로 나 타났다. 또한 수소발효가 진행됨에 따른 미생물 군집변화를 관찰하였다. 수소발효 전 음식물류 폐기물은 대부분 젖산 생 성균인 Lactobacillus sp. 70% 이상으로 나타났고, 젖산 생성균의 활성도를 억제하기 위해 산 전처리한 시료에서 대표적 인 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 진 것이라 판단된다.
목차
Abstract 요약문 I. 서론 II. 연구재료 및 방법 1. 음식물 폐기물 성상 2. 실험장치 및 방법 3. 분석 방법 III. 연구 결과 및 고찰 1. 수소발생량 및 유기물 제거 2. 수소발효에 의한 유기산 조성 3. 미생물 군집변화 IV. 결론 References
한국도시환경학회 [The Korean Society of Urban Environment]
설립연도
2001
분야
공학>환경공학
소개
산업화와 도시 집중화 및 교통의 증가에 따른 각종 공해 물질의 증가에 의하여 우리들이 살고 있는 도시환경은 오염되고 있을 뿐만 아니라 도시 생태계가 파괴되어 가고 있다. 이에 따라 우리들의 생산활동이나 공공교통 그리고 일상생활에서 발생하는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 폐기물, 소음 및 진동 그리고 그 밖의 오염원으로부터 발생되는 오염물질 등은 인간의 건강 및 생명에 유해하며 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이를 방지하기 위한 시급한 대처가 요구된다.
이러한 시대적 요청에 따라 본 한국도시환경학회는 도시환경과 관련된 모든 문제를 조사연구함으로써 도시환경학문의 발전과 응용 및 보급에 기여하고 나아가 사회 발전에 이바지함을 목적으로 설립되었다.
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한국도시환경학회지 [Journal of the Korean Society of Urban Environment]