$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

CSTR의 장기운전을 통한 포도당으로부터의 고온 수소생산

Thermophilic Biohydrogen Production from Glucose with a Long-term Operation of CSTR

한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering, v.20 no.6 = no.95, 2005년, pp.425 - 430  

안영희 (한국과학기술원 생명화학공학과) ,  오유관 (부산대학교 화학생명공학과) ,  박성훈 (부산대학교 화학생명공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

1. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내로 나타나 중온 CSTR에 비해 짧은 편이었다. 2. 고온 CSTR의 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose로 나타나 보고 된 중온의 것에 비해 우수한 편에 속하였다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 14일 이후부터는 pH를 5.0 이하로 유지하면 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전 조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 고온 CSTR은 초기 운전 후에 적용한 운전조건의 변화(유입 포도당 농도, pH, 및 온도)에 민감한 것으로 나타났다. 특히 pH 및 온도변화에 대해 $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율, 포도당 제거율 면에서 반응기 성능의 감소 및 불안정이 나타나, 운전 조건 변화 후에 나타난 고온 CSTR의 성능회복이 쉽지 않음을 알 수 있었다. 5. 문헌에 보고 된 중온 CSTR과는 달리 고온 CSTR는 일정한 조건에서도 불안정 한 성능을 나타내기도 하였다. 6. 불안정한 반응기 성능은 lactate 농도 증가와 더불어 n-butyrate와 acetate 농도 감소를 동반하였다. 생산된 n-butyrate와 acetate의 농도는 lactate의 농도변화와 반대의 경향을 나타내었다. 7. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 8. T. thermosaccharolyticum와 계통발생학적으로 관련된 개체군이 반응기 운전 후 약 40일부터 우점으로 나타나 반응기 성능과 상관없이 그 이후로 계속 우세한 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Thermophilic $H_2$ was produced for 1 year using a bench-scale continuous stirred tank reactor(CSTR). The CSTR was inoculated with anaerobically digested sludge after heat treatment and fed with a glucose-based medium. The reactor showed relatively short start-up period(30 days) and high ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • thermosaccharolyticum 관련 균들이 고온 氏 생산에 중요한 역할을 하는 것으로 보고 되었다. 본 연구에서 침전조를 이용해 유실된 biomass를 재순환하여 반응기내 biomass를 유지하고자 한 전략이 효과가 없었던 것은, 이렇게 한 개체군의 우세와 더불어 슬러지침강에 관련된 다른 균의 점차적인 소실 및 수적 약화에 기인한 것으로 여겨진다.
  • 어려웠다. 이에 온도를 높게 유지함으로써 H2 생산을 회복시키고자 하였다. 55℃에서 점차적으로 65℃로 증가시 킴에따라玮 생산속도와 수율은 증가하였다.

가설 설정

  • 조류 (algae)의 성장을 억제하기 위해 반응기는 알루미늄 foH로 싸서 빛을 차단하였다. 반응기 운전 조건을 바꿀 때는 18배 이상의 HRT 동안 한조건하에 반응기를 운전한 후와 가스 농도를 3번 연속 측정하여 같은 값을 나타낼 때를 안정상태로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. Das, D. and T. N. VezirogIu (2001), Hydrogen production by biological processes: a survey of literature, Int. J. Hydrogen Energy 26, 13-28 

  2. Angenent, L. T., K. Karim, M. H. Al-Dahhan, B. A. Wrenn, and R. Domiguez-Espinosa (2004), Production of bioenergy and biochemicals from industrial and agricultural wastewater, Trends Biotechnol. 22, 477-485 

  3. Nath, K. and D. Das (2004), Improvement of fermentative hydrogen production: various approaches, Appl. Microbiol. Biotechnol. 65, 520-529 

  4. Zinder, S. H. (1990), Conversion of acetic acid to methane by thermophiles, FEMS Microbiol. Rev. 75, 125-138 

  5. Hawkes, F. R., R. Dinsdale, D. L. Hawkes, and I. Hussy (2002), Sustainable fermentative hydrogen production: challenges for process optimization, Int. J. Hydrogen Energy 27, 1339-1347 

  6. van Groenestijn, J. W., J. H. O. Hazewinkel, M. Nienoord, and P. J. T. Bussmann (2002), Energy aspects of biological hydrogen production in high rate bioreactors operated in the thermophilic temperature range, Int. J. Hydrogen Energy 27, 1141-1147 

  7. Oh, Y.-K., S.H. Kim, M.-S. Kim, and S. Park (2004), Thermophilic biohydrogen production from glucose with trickling biofilter, Biotechnol. Bioeng. 88, 690-698 

  8. American Public Health Association (1995), Standard methods for examination of water and wastewater. 19th ed. American Public Health Association, Washington DC, VSA 

  9. Ahn, Y, E.-J. Park, Y.K. Oh, S. Park, G. Webster, and A. J. Weightman (2005), Biofilm microbial community of a thermophilic trickling biofilter used for continuous biohydrogen production, FEMS Microbiol. Lett. 249, 31-38 

  10. Ahn, Y., Y.-K. Oh, and S. Park (2005), Molecular analysis of microorganisms in a thermophilic CSTR used for continuous biohydrogen production, Kor. J. Biotechnol. Bioeng. 20, 428-434 

  11. Lee, C. K. and Z. J. Ordal (1967), Regulatory effect of pyruvate on the glucose metabolism of Clostridium thermosaccharolyticum, J. Bacteriol. 94, 530-536 

  12. Ueno, Y., S. Haruta, M. Ishii, and Y. Igarashi (2001), Characterization of a microorganism isolated from the effluent of hydrogen fermentation by microflora, J. Biosci. Bioeng. 92, 397-400 

  13. Hawkes, F. R., R. Dinsdale, D. L. Hawkes, and I. Hussy (2002), Sustainable fermentative hydrogen production: challenges for process optimization, Int. J. Hydrogen Energy 27, 1339-1347 

  14. Ueno, Y., S. Haruta, M. Ishii, and Y Igarashi (2001), Microbial community in anaerobic hydrogen-producing microflora enriched from sludge compost, Appl. Microbiol. Biotechnol. 57, 555-562 

  15. Liu, H., T. Zhang, and H. H. Fang (2003), Thermophilic $H_2$ production from a cellulose-containing wastewater, Biotechnol. Lett. 25, 365-369 

  16. Shin, H.-S. and J-.H. Yoon (2005), Conversion of food waste into hydrogen by thermophilic acidogenesis, Biodegradation 16, 33-44 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트