슬러지 냉동처리에 의한 갈조류로부터 바이오가스 생산

Freeze Treatment of Sludge for the Biogas Production from Brown Macroalgae

  • 김지윤 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과) ;
  • 정행순 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과) ;
  • 우대식 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과) ;
  • 김상민 (한국 해양대학교 환경공학과) ;
  • 김인수 (한국 해양대학교 환경공학과) ;
  • 이재화 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과)
  • Kim, Ji-Youn (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University) ;
  • Jeong, Haeng Soon (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University) ;
  • Woo, Dae-Sik (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University) ;
  • Kim, Sang-Min (Department of Environmental Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Kim, In Soo (Department of Environmental Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Lee, Jae-Hwa (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University)
  • 발행 : 2012.12.10

초록

본 연구에서는 해조류 다시마를 바이오매스로 이용하는 혐기성 소화로부터 바이오가스를 생산하였다. 최적의 혐기성 배양조건을 확립하기 위해 슬러지는 $-70^{\circ}C$에서 20 min 동안 냉동 전처리를 하였다. 대조군과 비교했을 때 수소와 메탄가스는 각각 2.7배와 3.4배 증가한 667.28 mL/L와 3420.24 mL/L를 생산하였다. 냉동 전처리한 슬러지의 초기 pH 최적 조건은 7.0이었고, 다시마 바이오매스의 초기 pH 최적 조건은 8.0이었으며 알칼리 조건에서 보다 산성 조건에서 바이오가스 생산량이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 슬러지의 냉동 전처리와 바이오매스 및 슬러지의 최적 pH 조건에서 최대 643.73 mL/L의 수소와 4291.6 mL/L의 메탄가스를 생산하였다. 이는 대조군과 비교했을 때 각각 2.6배와 4.3배 증가한 생산량이었다. 또한 최적 조건의 5-L 회분식 혐기성 배양에서 바이오가스의 생산량을 측정한 결과 기질에 포함된 다시마에 의해 생산될 수 있는 최대 생산량은 수소 1605.03 mL/L와 메탄가스 4593.71 mL/L로 확인되었다.

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