$\require{mediawiki-texvc}$

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.

음식물쓰레기와 전처리한 폐활성슬러지의 혼합비율에 따른 생물학적 수소생산
Biological Hydrogen Production from Mixed Organic Waste of Food and Activated Sludge by Pre-treatment 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.29 no.9, 2007년, pp.1044 - 1050  

이준철 (서울산업대학교 에너지환경대학원) ,  김재형 (서울산업대학교 에너지환경대학원) ,  최광근 ((주)지앤지환경기술 중앙연구소) ,  박대원 (서울산업대학교 에너지환경대학원)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구는 대표적인 유기성 폐기물인 음식물쓰레기와 폐활성슬러지를 처리함과 동시에 수소를 생물학적인 방법으로 생성하기 위하여 운전인자인 가용화 방법, pH, VFAs 및 음식물쓰레기와 폐활성슬러지의 최적 혼합비율을 도출하고자 하였다. 폐활성슬러지의 수소 생성량을 높이기 위해 다양한 가용화 방법을 적용하여 그에 따른 수소 수율을 비교한 결과 알칼리와 초음파처리 한 병합처리에서 4.3 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지를 혼합한 경우에도 병합처리 한 가용화 방법에서 수소 수율이 13.8 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았다. 또한 pH는 $5.0\sim5.5$에서 운전시 가장 높은 수소 생성량을 보였으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지의 최적 혼합비율은 2 : 1에서 수소 생성량이 5.0 L $H_2/L/d$로 가장 높았다. 생물학적 수소 생성이 많을수록 VFAs는 프로피온산의 농도가 낮았고, 부티르산이 아세트산보다 높은 비율로 생산되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, Bio-hydrogen is produced from organic waste mixtures containing food waste and waste activated sludge (WAS). The effects of different operational factor on hydrogen production, including various solubilization methods for pretreatments of WAS, pH and different ratios of food waste and...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 버려지는 폐활성슬러지와 음식물쓰레기를 에너지원으로 삼고자 이들을 대상으로 생물학적 수소생산을 위하여 운전인자인 가용화 및 최적 pH, 폐 활성슬러지와 음식물쓰레기의 최적 혼합비율을 도출하고자 하였다.
  • 폐활성슬러지를 이용한 가용화 방법에는 오존 처리,12) 열처리,13) 알칼리처리,14) 초음파처리15)등 다양한 방법들이 있다. 하지만 이런 선행된 가용화방법은 슬러지의 감량화가 목적이었지만 본 연구에서는 이런 가용화된 폐 활성슬러지를 이용하여 수소를 생산하고자 하였으며, 슬러지의 탄수화물 부족을 채우기 위하여 음식물쓰레기와 혼합하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (31)

  1. Momirlan, M. and Veziroglu, T., 'Recent directions of world hydrogen production,' Renew. Sust. Energ. Rev., 3, 219-231(1999) 

  2. Momirlan, M. and Veziroglu, T., 'Current status of hydrogen energy,' Renew. Sust. Energ. Rev., 6, 141-179(2002) 

  3. Kumar, A., Jain, S. R., Sharma, C. B., Joshi, A. P., and Kalia, V. C., 'Increased H2 production by immobilized microorganisms,' World J Microbiol. Biotechnol., 11, 156-159(1995) 

  4. KatoKa, N., Miya, A., and Kiriyama, K., 'Studies on hydrogen production by continuous culture system of hydrogen producing anaerobic bacteria,' Water Sci. Technol., 36, 41-47(1997) 

  5. Yakoi, H., Menda, Y., Hirose, J., Hayashi, S., and TaKassaki, Y., ' $H_2$ roduction by immobilized cellls of clostridium butyrium on porous glass beads,' Biotechnol., 11, 431-433(1997) 

  6. Fascetti, E. and Todini, O., 'Rhodobater sphaeroides RV cultivation and hydrogen production in a one-and two-stage chemostat,' Appl. Microbiol. Biotechnol., 44, 300-305(1995) 

  7. Markov, T., Miura, Y., Fukatsu, K., Miyasaka, H., Ikuta, Y., Matsumoto, H., Hamasaki, A., Shioji, N., Mizoguchi, T., Yagi, K., and Meada, I., 'Hydrogen production by photosynthetic microorganisms,' Appl. Biochem. Biotechnol., 63, 577-584(1997) 

  8. Fedorov, A. S., Tsygankov, A. A., Rao, K. K., and Hall, D. O., 'Hydrogen photoproduction by Rhodobacter spaeroies immobilized on polyurethane foam,' Biotechnol. Lett., 20, 1009-1009(1998) 

  9. Das, D. and T. N. Veziroglu., 'Hydrogen production by biological process : a survey of literature,' Int. J. Hydrogen Energ., 26, 13-28(2001) 

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

  11. Payot, R., Guedon, E., Cailliez, C., Gelhage, E., and Petitdemange, H., 'Metabolism of cellobiose by Clostridium celluolyticum growing in continuous culture evidence for decreased NADH reoxidation as a factor limiting growth,' Microbiology, 144, 375-384(1998) 

  12. Weemaes, M., Grootaerd. H., Simoens, F., and Verstraete, W., 'Anaerobic digestion of ozonized biosolids,' Water Res., 34, 2330-2336(2000) 

  13. Li, Y. Y. and Nokie, T., 'Upgrading of anaerobic digestion of waste activated sludge by thermal pretreatment,' Water Sci. Technol., 26, 857-866(1992) 

  14. Lin, J. G., Ma, Y. S., and Hung, G. G., 'Alkaline hydrolysis of the sludge generated from high-strength, nitrogenous wastewater biological-treatment process,' Bioresource. Technol., 65, 35-42(1998) 

  15. Tiehm, A., Nikel, K., Zelhom, M., and Meis, U., 'Ultrasonic waste activated sludge disintegration for improving anaerobic stabilization,' Water Res., 35, 2003-2009(2001) 

  16. Zoetemeyer, F. J., Arnoldy, P., Cohen, A., and BoeIhouwer, C., 'Influence of temperature on the anaerobic acidification of glucose in a mixed culture forming part of a two-stage digestion process,' Water Res., 16, 312-321(1982) 

  17. Yan, R. T., Zhu, C. X., Golemboski, C., and Chen, J. S., 'Expression of solvent-forming enzyme and onset of solvent production in batch cultures of Clostridium beijerinckii,' Appl. Environ. Microbial., 54, 642-648(1998) 

  18. Ren, R., Wang, B., and Ma, F., 'Hydrogen bio-production of carbohydrate fermentation by anaerobic sludge process,' In proceeding of 68th annual Water Environmental Federal Conference, Miami, USA, 145-152(1995) 

  19. Lee, Y. J., Mihahara, T., and Noike, T., 'Effect of pH on the microbial hydrogen fermentation,' In proceeding of the 6th IAWQ Asian-Pacific conference, Taipei, 215-220(1999) 

  20. Cai, M., Liu, J., and Wei, Y., 'Enhanced biohydrogen production from sewage sludge with alkaline pretreatment,' Environ. Sci. Technol., 38, 3195-3202(2004) 

  21. Stainier, F. Y., Ingrahan, J. L., Wheelis, M. L., and Painter, P. R., 'The microbial world,' 5th ed., Tokyo, Japan prentice-Hall,(1986) 

  22. Mizuno, O., Dinsdale, R., Hawkes, F. R., Hawkes, D. L., and Noike, T., 'Enhancement of hydrogen production from glucose by nitrogen gas sparging,' Bioresource Technol., 73, 59-65(2000) 

  23. Levin, D. B., Pitt, L., and Love, M., 'Biohydrogen production: prospects and limitations to practical application,' Int. J. Hydrogen Energ., 29, 173-185(2004) 

  24. Lay, J. J., Lee, Y. J., and Noike, T., 'Feasibility of biological hydrogen production from organic fraction of municipal solid waste,' Water Res., 33, 2579-2586(1999) 

  25. Lin, C. Y. and Chang, R. C., 'Hydrogen production during the anaerobic acidogenic convention of glucose,' J. Chem. Technol. Biotechnol., 74, 498-500(1999) 

  26. Vavilin, V. A., Rytow, S. V., and Lokshina, L. Y., 'Modeling hydrogen partical pressure change as a result of competition between the butyrate and propionate groups of acidogenic bacteria,' Bioresource Technol., 54, 171-177(1995) 

  27. Fang, H. H. P. and Liu, H., 'Effect of pH on hydrogen production from glucose by a mixed culture,' Bioresource Technol., 82, 87-93(2002) 

  28. Lay, J. J., 'Modeling and optimization of anaerobic digested sludge converting starch to hydrogen,' Biotechnol Bioeng., 68, 269-278(2000) 

  29. Fan, Y., Li, C., Lay, J. J., Hou, H., and Zhang, G., 'Optimizing of initial substrate and pH levels for germination of sporing hydrogen production anaerobes in cow dung compost,' Bioresource Technol., 91, 189-193(2004) 

  30. Kim, S. H., 'Continuous biohydrogen production by mesophilic anaerobic fermentation of organic solid waste,' A doctoral thesis, Department of Civil and Environment Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 45-57(2005) 

  31. Van Ginkel, S., Sung, S. and Lay, J. J., 'Biohydrogen production as a function of pH and substrate concentration,' Environ. Sci. Technol., 35, 4726-4730(2001) 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
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

맨위로