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고정화 혐기성 미생물에 의한 연속적인 수소 생산
Continuous Hydrogen Gas production by Immobilized Anaerobic Microorganisms 원문보기

한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering, v.18 no.2, 2003년, pp.111 - 116  

김정옥 (한국화학연구원 응용화학연구부, 충남대학교 화학공학과) ,  김용환 (한국화학연구원 응용화학연구부) ,  류정용 (한국화학연구원 응용화학연구부) ,  송봉근 (한국화학연구원 응용화학연구부) ,  김인호 (충남대학교 화학공학과)

초록
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하수 소화 슬러지에 pH제어를 통해 메탄발생 박테리아의 활성을 저하시키는 방법으로 수소발생에 관한 실험을 실시하였다. 반응조는 2 L 운전용적으로 혐기상태로 운전하였으며 37$\pm$1$^{\circ}C$로 항온 유지하였다. pH제어는 IN NaOH를 간헐적으로 주입하였으며 연속적인 운전조작은 가스발생이 나타난 후부터 시작하였다. 슬러지의 유실을 방지하는 방법으로 PVA계 친수성 재질의 담체를 사용한 결과 PVA담체는 혐기성 미생물의 성장 시 최적의 환경을 제공하고 기질과 미생물간의 물질전달이 우수한 담체임을 확인할 수 있었다 한편 슬러지에 유무기 복합 고분자를 투입하는 방법으로 입상화 슬러지를 제조시켜 반응조에 투입하였을 때 밀도를 가진 슬러지는 고농도의 미생물유지가 가능하였다고 판단된다. 입상화 슬러지는 초기의 전형적인 혐기성색깔인 검정색에서 회색으로 변화하였으며 입경분포는 1.5~2.0 mm 정도이었다. 최대 바이오가스 생산량은 380 ml/L/hr였으며 수소가스조성은 50%에 달하였다. 입상화 슬러지는 슬러지의 유실을 방지함으로써 고농도의 미생물 유지가 가능하다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hydrogen producing acidogenic microorganisms were self-immobilized using organic-inorganic hybrid polymer within 5 minutes. During the continuous tratment of synthetic wastewater at a hydraulic retention time of 20 hours, at 37$^{\circ}C$, pH 5.0, the self-immobillized granules were maint...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 안정적으로 수소 생산을 하기 위해서는 수소 생산 미생물을 반응 기내에 고농도로 유지하는 것이 필수적이다. 선행 연구에서의 슬러지의 초기 주입 농도를 유지하고 슬러지의 유실을 감소시키는 방안으로 본 연구에서는 친 수성 재질의 담체를 이용하여 생물 막을 형성시키는 방법과, 유무기 복합 고분 자를 이용하여 혐기성 미생물을 granule로 형성 시켜 수소 생산 미생물을 고농도로 유지하고자 하였으며 두 방법의 수소 생산 능을 비교하였다.
  • 이에 본 논문에서는 하수 소화슬러지에 전기적인 중화와 가교결합을 이용하여 granule 형태를 만들기 위해 유무기 복 합 고분자를 투입하는 방법으로 입상화 슬러지를 제조하였다. 입상화 슬러지는 소화 슬러지에 비해 밀도가 높기 때문에 슬러지의 유실을 방지할 수 있었으며 안정적이고 지속적인 수소 발생을 관찰할 수 있었다.

가설 설정

  • Figure 5. Microbial metabolites in bioreactor containing granulated support; a: gas production rate throughout operation time b: VFAs changes, c: gas composition changes.
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