본 연구는 음식물 쓰레기를 이용한 2상 혐기소화 공정으로 반응조의 운전 온도변화를 통하여 상분리를 강화시켜 중온 산 발효-중온 메탄 발효(system A), 중온 산 발효-고온 메탄 발효(system B), 고온 산 발효- 중온 메탄 발효로(system C) 반응조를 구성하여 반응조별 유기물 처리능력과 메탄발생량을 평가하고, 16s rDNA를 이용한 T-RFLP룰 통해 반응조내 미생물 군집구조의 변화를 파악하였다. 반응조의 운전 온도 변경시 안정화 될 때까지 산 반응조, 메탄 반응조 모두 3HRT 이상의 시간이 요구되었고 특히 메탄 반응조의 경우 ...
본 연구는 음식물 쓰레기를 이용한 2상 혐기소화 공정으로 반응조의 운전 온도변화를 통하여 상분리를 강화시켜 중온 산 발효-중온 메탄 발효(system A), 중온 산 발효-고온 메탄 발효(system B), 고온 산 발효- 중온 메탄 발효로(system C) 반응조를 구성하여 반응조별 유기물 처리능력과 메탄발생량을 평가하고, 16s rDNA를 이용한 T-RFLP룰 통해 반응조내 미생물 군집구조의 변화를 파악하였다. 반응조의 운전 온도 변경시 안정화 될 때까지 산 반응조, 메탄 반응조 모두 3HRT 이상의 시간이 요구되었고 특히 메탄 반응조의 경우 휘발성 지방산의 축적으로 인해 pH가 메탄 생성균의 저해 수치인 pH 6.0으로 급격히 떨어졌다. TCOD제거율은 system B에서 86.4 %로 가장 높은 제거율을 보여주었고, SCOD 제거율은 system C가 96.6%로 타 공정에 비하여 높게 나타났다. TS의 제거율에서는 system A에 비해 메탄 반응조를 고온으로 운전한 system B에서 처리효율이 0.5 % 상승하여 비슷한 효율을 보여주었고, system C로 운전했을시 메탄 반응조의 TS제거율이 0.1 %감소하여 상 분리 효과가 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 반면 VS제거율은 78.5, 81.7, 79.2%로 메탄 반응조를 고온으로 운전한 system B에서 가장 높은 성능을 보였으며 복합소화조의 효율이 더 우수한 것으로 나타났다. 메탄가스(CH4) 생성수율 또한 system B 에서 0.44 l CH4/g VSadded로 가장 높았으며, 바이오가스 중 메탄 함량역시 70.7%로 높은 수치를 나타내어 가스발생 측면에서 system B가 우수한 것으로 나타났다. 미생물 군집구조의 변화파악은 T-RFLP 분석을 통하여 이루어졌으며 반응조의 가동 조건에 따라 우점 미생물 및 미생물 군집이 달라졌음을 확인하였다.
본 연구는 음식물 쓰레기를 이용한 2상 혐기소화 공정으로 반응조의 운전 온도변화를 통하여 상분리를 강화시켜 중온 산 발효-중온 메탄 발효(system A), 중온 산 발효-고온 메탄 발효(system B), 고온 산 발효- 중온 메탄 발효로(system C) 반응조를 구성하여 반응조별 유기물 처리능력과 메탄발생량을 평가하고, 16s rDNA를 이용한 T-RFLP룰 통해 반응조내 미생물 군집구조의 변화를 파악하였다. 반응조의 운전 온도 변경시 안정화 될 때까지 산 반응조, 메탄 반응조 모두 3HRT 이상의 시간이 요구되었고 특히 메탄 반응조의 경우 휘발성 지방산의 축적으로 인해 pH가 메탄 생성균의 저해 수치인 pH 6.0으로 급격히 떨어졌다. TCOD제거율은 system B에서 86.4 %로 가장 높은 제거율을 보여주었고, SCOD 제거율은 system C가 96.6%로 타 공정에 비하여 높게 나타났다. TS의 제거율에서는 system A에 비해 메탄 반응조를 고온으로 운전한 system B에서 처리효율이 0.5 % 상승하여 비슷한 효율을 보여주었고, system C로 운전했을시 메탄 반응조의 TS제거율이 0.1 %감소하여 상 분리 효과가 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 반면 VS제거율은 78.5, 81.7, 79.2%로 메탄 반응조를 고온으로 운전한 system B에서 가장 높은 성능을 보였으며 복합소화조의 효율이 더 우수한 것으로 나타났다. 메탄가스(CH4) 생성수율 또한 system B 에서 0.44 l CH4/g VSadded로 가장 높았으며, 바이오가스 중 메탄 함량역시 70.7%로 높은 수치를 나타내어 가스발생 측면에서 system B가 우수한 것으로 나타났다. 미생물 군집구조의 변화파악은 T-RFLP 분석을 통하여 이루어졌으며 반응조의 가동 조건에 따라 우점 미생물 및 미생물 군집이 달라졌음을 확인하였다.
This study was aimed to evaluate organic removal and methane production using food wastes as a substrate in a two-phase anaerobic digestion system of alternating mesophilic acidogenic-mesophilic methanogenic (system A), mesophilic acidogenic-thermophilic methanogenic (system B), and thermophilic aci...
This study was aimed to evaluate organic removal and methane production using food wastes as a substrate in a two-phase anaerobic digestion system of alternating mesophilic acidogenic-mesophilic methanogenic (system A), mesophilic acidogenic-thermophilic methanogenic (system B), and thermophilic acidogenic- mesophilic methanogenic (system C). Furthermore, changes in the microbial community structure within the reactors were identified using 16s rDNA gene amplification and T-RFLP analysis. By changing the operating temperature of acidogenic to methanogenic reactor, more than 3 HRT's were required to stabilize the system due to inhibition of methanogenic bacteria from the low pH feed from the acidogenic reactor. The highest TCOD removal of 86.4% was recorded in system B while system C has the highest SCOD removal of 96.6%. Comparing system A to system B, the TS removal was increased by 0.5%, while in system C a decrease of 0.1 % TS removal was observed relative to system A. This could suggest that the difference of TS removal was not high in each system. However, VS removal in system A, B, and C, were 78.5%, 81.7%, and 79.2%, respectively. System B did not only exhibit high VS removal but also have the highest methane gas production of 0.44 L CH4/gVSadded and methane content of 70.7%(v/v). Changes in the structure of microbial communities were identified according to the changes in the operating conditions of the reactor through the T-RFLP analysis.
This study was aimed to evaluate organic removal and methane production using food wastes as a substrate in a two-phase anaerobic digestion system of alternating mesophilic acidogenic-mesophilic methanogenic (system A), mesophilic acidogenic-thermophilic methanogenic (system B), and thermophilic acidogenic- mesophilic methanogenic (system C). Furthermore, changes in the microbial community structure within the reactors were identified using 16s rDNA gene amplification and T-RFLP analysis. By changing the operating temperature of acidogenic to methanogenic reactor, more than 3 HRT's were required to stabilize the system due to inhibition of methanogenic bacteria from the low pH feed from the acidogenic reactor. The highest TCOD removal of 86.4% was recorded in system B while system C has the highest SCOD removal of 96.6%. Comparing system A to system B, the TS removal was increased by 0.5%, while in system C a decrease of 0.1 % TS removal was observed relative to system A. This could suggest that the difference of TS removal was not high in each system. However, VS removal in system A, B, and C, were 78.5%, 81.7%, and 79.2%, respectively. System B did not only exhibit high VS removal but also have the highest methane gas production of 0.44 L CH4/gVSadded and methane content of 70.7%(v/v). Changes in the structure of microbial communities were identified according to the changes in the operating conditions of the reactor through the T-RFLP analysis.
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