한국 축산폐수산업에서 돼지분뇨의 혐기소화액을 미세조류 배양기술로 처리한다는 것은 현재의 폐수처리 시스템에 비해 매력적인 이점을 제공한다. 이 처리과정은 혐기소화과정에서 발생한 바이오가스의 회수와 혐기소화액에서 미세조류를 배양하여 바이오메스 에너지를 확보하고 이를 통해 자원의 순환과 경제적 이익을 추구하게 된다. 본 연구는 영양소로 돼지분뇨 혐기소화액을 사용하여 미세 조류의 ...
한국 축산폐수산업에서 돼지분뇨의 혐기소화액을 미세조류 배양기술로 처리한다는 것은 현재의 폐수처리 시스템에 비해 매력적인 이점을 제공한다. 이 처리과정은 혐기소화과정에서 발생한 바이오가스의 회수와 혐기소화액에서 미세조류를 배양하여 바이오메스 에너지를 확보하고 이를 통해 자원의 순환과 경제적 이익을 추구하게 된다. 본 연구는 영양소로 돼지분뇨 혐기소화액을 사용하여 미세 조류의 바이오매스 수율 향상을 위한 전 처리 방법을 알아보고자 하였다. 결과적으로 연구에 사용한 미세조류 Chlorella vulgaris와 Chlorella sp. ArF004를 고농도의 돼지분뇨 희석액에 배양한 경우 성장하지 못하였고 희석되지 않은 경우 역시 마찬가지였다. 그러나 돼지분뇨를 혐기소화한 후, 그 혐기소화액을 희석하여 배지로 사용한 경우 성장 하였다. 이때의 농도는 165 mg NH3-N/L, 33.4 mg PO43--P/L, 76 mg Pt-Co/L 색도이었고 미세조류 세포 수는 4.1~6.86x106 cells/mL, 성장속도는 0.005~0.0056 d-1이었다. 이 결과는 혐기소화액에는 고농도의 유기물과 암모니아, 색도가 미세조류 성장에 저해요인으로 작용한다는 것을 제시한다. 따라서 미세조류를 배양하기 앞서 미세조류 성장 저해요인인 암모니아와 색도 제거를 진행 하였다. 색도는 오존산화법 및 염소산화법으로, 암모니아는 공기탈기 및 염소 파괴점 주입으로 제거했다. 미세조류가 성장하지 못한 동일한 희석액에 저해요인을 제거 후 배양했을때 질소, 인, 색도의 농도는 102 mg NH3-N/L, 41 mg PO43--P/L, 61 mg Pt-Co/L이었고 미세조류 세포 수는 3.97~4.89x106 cells/mL, 성장속도는 0.004~0.0051 d-1이었다. 이 결과는 단순 가축분뇨 희석액에 배양하는 것 보다 희석과 저해요인제거를 병합하는 것이 미세조류 성장에 효율적임을 나타내었다. 따라서 미세조류를 혐기소화액에 배양하는 것은 고농도의 축산폐수를 처리 할뿐만 아니라 에너지 생산을 동시에 달성할 수 있는 유망한 전략이라 판단하였다.
한국 축산폐수산업에서 돼지분뇨의 혐기소화액을 미세조류 배양기술로 처리한다는 것은 현재의 폐수처리 시스템에 비해 매력적인 이점을 제공한다. 이 처리과정은 혐기소화과정에서 발생한 바이오가스의 회수와 혐기소화액에서 미세조류를 배양하여 바이오메스 에너지를 확보하고 이를 통해 자원의 순환과 경제적 이익을 추구하게 된다. 본 연구는 영양소로 돼지분뇨 혐기소화액을 사용하여 미세 조류의 바이오매스 수율 향상을 위한 전 처리 방법을 알아보고자 하였다. 결과적으로 연구에 사용한 미세조류 Chlorella vulgaris와 Chlorella sp. ArF004를 고농도의 돼지분뇨 희석액에 배양한 경우 성장하지 못하였고 희석되지 않은 경우 역시 마찬가지였다. 그러나 돼지분뇨를 혐기소화한 후, 그 혐기소화액을 희석하여 배지로 사용한 경우 성장 하였다. 이때의 농도는 165 mg NH3-N/L, 33.4 mg PO43--P/L, 76 mg Pt-Co/L 색도이었고 미세조류 세포 수는 4.1~6.86x106 cells/mL, 성장속도는 0.005~0.0056 d-1이었다. 이 결과는 혐기소화액에는 고농도의 유기물과 암모니아, 색도가 미세조류 성장에 저해요인으로 작용한다는 것을 제시한다. 따라서 미세조류를 배양하기 앞서 미세조류 성장 저해요인인 암모니아와 색도 제거를 진행 하였다. 색도는 오존산화법 및 염소산화법으로, 암모니아는 공기탈기 및 염소 파괴점 주입으로 제거했다. 미세조류가 성장하지 못한 동일한 희석액에 저해요인을 제거 후 배양했을때 질소, 인, 색도의 농도는 102 mg NH3-N/L, 41 mg PO43--P/L, 61 mg Pt-Co/L이었고 미세조류 세포 수는 3.97~4.89x106 cells/mL, 성장속도는 0.004~0.0051 d-1이었다. 이 결과는 단순 가축분뇨 희석액에 배양하는 것 보다 희석과 저해요인제거를 병합하는 것이 미세조류 성장에 효율적임을 나타내었다. 따라서 미세조류를 혐기소화액에 배양하는 것은 고농도의 축산폐수를 처리 할뿐만 아니라 에너지 생산을 동시에 달성할 수 있는 유망한 전략이라 판단하였다.
The use of microalgae technology for the secondary treatment of the effluent from an anaerobic digestion system treating piggery manure offers attractive advantages over current wastewater treatment systems used by Korean piggery industries. Benefits of this dual system include recovery of nutrients...
The use of microalgae technology for the secondary treatment of the effluent from an anaerobic digestion system treating piggery manure offers attractive advantages over current wastewater treatment systems used by Korean piggery industries. Benefits of this dual system include recovery of nutrients in the form of biomass that might be used as a pig feed and raw material for biofuel production, which enables better recycling of water and improved economic returns. This study was aimed to evaluate the pretreatment methods for enhancing the growth and microalgal biomass yield using piggery wastewater as a nutrient source. Results showed that the microalgae, Chlorella vulgaris did not grow in the undiluted or diluted raw piggery wastewater. Undiluted piggery anaerobic digestate did not support the growth of c.vulgaris either. However, microalgae grew well in diluted piggery anaerobic digestate containing 165 mg NH3-N/L, 33.4 mg PO4-P/L and 76 mg Pt-CO/L. Number of microalgae cells reached 4.10~6.86x 106 Cells/mL and the specific growth rate was 0.0050~0.0056 d-1. These results indicated that anaerobic digestate containing high levels of organic matter, ammonia, and dark color, prevented the growth of microalgae. Thus it was thought that ammonia and color should be removed prior to microalgae cultivation. It was possible to remove color by ozonation or chlorination, meanwhile ammonia could be removed by means of air-stripping or breakpoint chlorination. And microalgae tried to cultures in anaerobic digestate of microalgae did not growing. This anaerobic digestate containing 102 mg NH3-N/L, 61 mg PO4-P/L and 61 mg Pt-CO/L. Number of cells reached 3.97~4.89x106 Cells/mL and the specific growth rate was 0.0040~0.0050 d-1. From these results, it was tentatively concluded that anaerobic digestion followed by microalgae cultivation could be one of the most promising strategies for the piggery wastewater treatment in which wasle reduction and energy production can be achieved simultaneously. At present, the optimization of microalgal culture conditions based on nutrient concentration and color in the piggery anaerobic digestate is going on.
The use of microalgae technology for the secondary treatment of the effluent from an anaerobic digestion system treating piggery manure offers attractive advantages over current wastewater treatment systems used by Korean piggery industries. Benefits of this dual system include recovery of nutrients in the form of biomass that might be used as a pig feed and raw material for biofuel production, which enables better recycling of water and improved economic returns. This study was aimed to evaluate the pretreatment methods for enhancing the growth and microalgal biomass yield using piggery wastewater as a nutrient source. Results showed that the microalgae, Chlorella vulgaris did not grow in the undiluted or diluted raw piggery wastewater. Undiluted piggery anaerobic digestate did not support the growth of c.vulgaris either. However, microalgae grew well in diluted piggery anaerobic digestate containing 165 mg NH3-N/L, 33.4 mg PO4-P/L and 76 mg Pt-CO/L. Number of microalgae cells reached 4.10~6.86x 106 Cells/mL and the specific growth rate was 0.0050~0.0056 d-1. These results indicated that anaerobic digestate containing high levels of organic matter, ammonia, and dark color, prevented the growth of microalgae. Thus it was thought that ammonia and color should be removed prior to microalgae cultivation. It was possible to remove color by ozonation or chlorination, meanwhile ammonia could be removed by means of air-stripping or breakpoint chlorination. And microalgae tried to cultures in anaerobic digestate of microalgae did not growing. This anaerobic digestate containing 102 mg NH3-N/L, 61 mg PO4-P/L and 61 mg Pt-CO/L. Number of cells reached 3.97~4.89x106 Cells/mL and the specific growth rate was 0.0040~0.0050 d-1. From these results, it was tentatively concluded that anaerobic digestion followed by microalgae cultivation could be one of the most promising strategies for the piggery wastewater treatment in which wasle reduction and energy production can be achieved simultaneously. At present, the optimization of microalgal culture conditions based on nutrient concentration and color in the piggery anaerobic digestate is going on.
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