혐기성 소화는 음식물 쓰레기와 같은 폐기물로부터 재생 가능한 에너지원으로 메탄을 생성하는 공정이다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기와 폐수를 동시에 처리하는 3단계 메탄생산 공정을 이용한 혐기성 소화공정의 bacteria와 archaea 군집 변화를 조사하였다. 3단계 메탄생산 공정은 음식물 쓰레기 및 폐수를 메탄과 이산화탄소로 전환하는 반혐기성 가수분해/산생성, 혐기성 산생성과 혐기성 메탄생성조로 구성되어있으며, 16 rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석과 정량 PCR 등의 분자생물학적 방법으로 주요 미생물 군집을 조사하였다. 메탄생산 공정의 주요 미생물 군집은 VFA-산화 박테리아와 Methanoculleus 속에 속하는 hydrogenotrophic methanogen의 두 종(species)이었다. 또한, 소수의 Picrophilaceae 과(Thermoplasmatales 목)의 archaea도 확인하였다. 음식물을 이용한 3단계 메탄생산 공정은 acetogenesis를 기반으로 하는 고전적 메탄생성 공정과 달리 주로 hydrogenotrophic methanogen의 분해 경로에 의해 이루어 짐을 알 수 있다. 이들 균주의 우점은 중온 소화공정, 중성 pH, 높은 암모니아 농도, 짧은 HRT, Tepidanaerobacter 속 등과 같은 VFA 산화세균과의 상호작용 등에서 기인한 것으로 생각된다.
The effect of microwave irradiation on waste activated sludge was investigated in order to improve solubilization. a different levels of microwave irradiation time were varied within a range from 1 min to 15 min. When WAS was pretreated at 1, 3, 5, 7, and 15 min, the SCOD concentration increased according to microwave irradiation time. A simple batch procedure was used to measure the VFA potential, i.e. the amount of VFA that can be formed through digestion of organic constituent in sludge. At equilibrium point, TVFA in the case of 1, 3, 5, 7 and 15 min microwaved sludges was 8%, 122%, 243%, 279% and 232% higher than that in the case of raw sludge, respectively.
본 연구에서는 산생성효율의 최적 운전인자 도출을 위하여 중온 및 고온혐기성산발효공정에서의 유기물부하에 따른 산발효 효율을 비교 검토하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 유기물 부하별로 고온과 중온 조건에서 실험을 진행했을 때 VFA생성과 pH변화를 비교했을 때, 고온 조건이 중온조건보다 더 높은 부하율에서 운전이 가능한 것으로 나타났으며, 생성되는 VFA의 농도도 더 높은 것으로 나타났으며, pH의 변화는 고온 조건에서 4.8$\sim$6.2, 중온 조건에서 5.8$\sim$6.7로 고온에서 중온보다 pH가 낮게 나타났다. 고온과 중온에서 유기물 부하별로 산발효시 생성된 유기산의 구성성분을 비교했을 때, 고온에서 생성된 유기산이 중온보다 acetic acid의 비율이 높은 것으로 나타났다. 음식물찌꺼기 고온 산발효액의 성상에서 $SCOD_{Cr}$/TKN, $SCOD_{Cr}$/T-P이 각각 18.9, 73.4로 나타나 하수처리장에서 저부하 유기물 유입시에 탄소원으로 충분히 활용 가능한 것으로 판단된다.
A mathematical model was formulated to simulate the long-term performance of an anaerobic bioreactor designed to digest Korean food wastes. The system variables of various decomposition steps were built into the model, which predicts the temporal characters of Solid waste, and volatile fatty acid (VFA) in the reactor, and gas production in response to various input loadings and temperatures. The predicted values of VFA and gas production were found to be in good agreement with experimental observations in batch and repeated-input systems. Finally, long-term reactor performance was simulated with respect to the seasonal temperature changes from 5C in winter to 25C in Summer at different food waste input loadings. The simulation results provided us with information concerning the success or failure of a process during long-term operation .
인터넷에서 멀티미디어 서비스와 실시간 서비스의 요구가 증대하고 사용자가 요구하는 서비스의 품질이 높아짐에 따라 기존의 한정된 무선 자원은 부족하게 되었다. 이에 여러 가지 이동성 관리 방안들이 제시되었다. 본 논문에서는 셀룰러 IP를 기반으로 효율적인 이동성 관리를 위해 가상 대신을 이용한 이동성 관리 방안을 제안한다. 기존의 셀룰러 IP에서 구현한 Semisoft 핸드오프는 Crossover 베이스 스테이션을 통한 핸드오프 알고리즘으로 디자인 되어있다. 빠른 핸드오프를 위해 기존의 Semisoft 핸드오프 알고리즘을 확장하여 Semisoft 지연을 최소화하도륵 셀룰러 IP 프로토콜을 확장한다. 이 논문에서 Semisoft 핸드오프 알고리즘과 이를 위한 네트웍 구조를 설계한다. 이는 가상머신을 적용된 FA(Foreign Agent)인 VFA(Virtual Foreign Agent)를 통해 구현한다. 또한 VFA를 바탕으로 Semisoft 지연을 최소화하여 QoS의 보장을 해결한다.
The effects of various organic wastes on anaerobic fermentative hydrogen production were studied using enriched mixed microflora in batch tests. Rotten fruit, corn powder and organic wastewater enriched with sulfate (up to 1,000 mg/L) were used for experiments. Maximum hydrogen production (547.1 mL) was observed from rotten apple with initial substrate concentration of 132.2 g COD/L. The experimental result on sulfate enriched organic wastewater indicated that hydrogen production is not adversely influenced by relatively high sulfate concentration. Residual sulfate content remained at 96-98 % after 75 hours of reaction, which showed that no major sulfate reduction was occurred at pH 5.3-5.5 in the reactor. The volatile fatty acid (VFA) fractions produced during the reaction was in the order of butyrate > acetate > propionate in all experiments. The results of this study would be useful for controlling the conditions on fermentative hydrogen production using different feedstocks.
Effects of oral administration of electrolyte solutions were studied in experimentally dehydrated adult sheep. By the latin square method five ruminal fistulated sheep were examined and dehydrated by deprivation of feed and water for 72 hours. Tap water, physiological saline, 0.45% NaCl+120 mM/L glucose and 0.9% NaCl+1% propylene glycol solution were orally administrated after dehydration, respectively. Rehydration effect and modification of the rumen function were compared. 1. After 72 hours of deprivation of feed and water, sheep were hypertonic dehydrated and blood acid-base parameters were not significantly changed. And there was marked increase in ruminal pH and decrease in ruminal total volatile fatty acid(VFA) concentration. 2. After the fluids administration the changes in blood acid-base parameters were not significant in all groups. 3. Although glucose fermentation in the rumen was observed, 0.45% NaCl+120 mM/L glucose was more effective in rehydration than physiological saline and tap water. But it was difficult to know the rehydration effect of 0.9% NaCl+1% propylene glycol solution exactly because of excessive increase in plasma osmolality. 4. After refeeding, total concentration and proportions of ruminal volatile fatty acid(VFA) were not significantly different among groups and recovered to normal concentration but not in proportions after 2 days in all groups. 5. In vitro cultured ruminal protozoa were susceptible to the decrease of the pH and osmolality.
Serra, A.B.;Nakamura, K.;Matsui, T.;Harumoto, T.;Fujihara, T.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제7권1호
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pp.91-96
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1994
This study was conducted to determine the effect of inorganic selenium (Se) sources on rumen bacterial yield, ruminal volatile fatty acid (VFA) production and total tract digestion of timothy hay (Phlewm pratense L.) in Japanese Corriedale wethers. A $3{\times}3$ Latin square design was used with three wethers, three periods and three treatments. In each period, there was 7 d dietary adjustment followed by 5 d total collection of urine and feces. Ruminal fluid samples were obtained at 0, 1, 3, 5 and 7 h postprandially on the final day of the collection period. The three dietary treatments were: (1) without Se supplementation (control); (2) with Se supplementation as sodium selenate; and (3) sodium selenite at a rate 0.2 mg Se/kg dietary DM. The basal diet was timothy hay fed at 2% of body weight/d. Results indicated that there was slight decrease in rumen bacterial yield of animal supplement with inorganic Se, however, differences over the control were insignificant. It was found that Se content of ruminal fluid was negatively correlated (p < 0.05) to rumen bacterial yield. The various VFA contents and acetate and propionate ratio of the different ruminal fluid samples were insignificant across treatment means and the same manner was observed to the different digestibilities (DM, OM, CP, NDF, ADF and NDS). This study concludes that Se supplementation at 0.2 mg Se/kg dietary DM either from sodium selenate or sodium selenite could not significantly influence rumen bacterial functions.
Paengkoum, Pramote;Liang, J.B.;Jelan, Z.A.;Basery, M.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제19권11호
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pp.1623-1631
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2006
The objective of this study was to evaluate the effect of protein and energy on goats fed oil palm fronds (OPF) as roughages. Twenty-four male Saanen goats aged between 7 and 8 months and weighing $23.4{\pm}1.6kg$ were used in a $2{\times}3$ factorial design. Factors were three levels of urea (3%, 4% or 5%) and two levels of energy (low energy (LE) or high energy (HE)). On average, all parameters measured, including dry matter intake (DMI), nutrient digestibility, digestible nutrient intakes, ruminal ammonia-N ($NH_3$-N), ruminal total volatile fatty acid (total VFA) and individual VFA concentrations (mM/L), microbial N supply, P/E ratio and N retention were higher for HE compared to LE diets. Significant (p<0.05) interactions were found between levels of urea and energy for nonstructural carbohydrate (NSC) and energy (DE) digestibilities, ruminal $NH_3$-N and total VFA concentrations. HE diets had higher N absorption and retention than LE diets. Interactions between urea and energy for plasma urea nitrogen (PUN), heat production (HP), and urine and faeces N excretion were significantly lower (p<0.05) for the HE diets than those recorded for the LE diets. The results indicated that supplementation of energy enhanced utilization of urea and resulted in higher animal performance as a consequence of improved ruminal fermentation, microbial yield and N balance. However, the optimal level of urea supplementation remained at 3% in the HE diet.
Chang, Hong Hee;Paradhipta, Dimas Hand Vidya;Lee, Seong Shin;Lee, Hyuk Jun;Joo, Young Ho;Min, Hyeong Gyu;Kim, Sam Churl
한국초지조사료학회지
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제40권3호
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pp.131-137
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2020
The present study investigated effects of antifungal and carboxylesterase inoculant on rumen fermentation with different rumen pH. Corn silage was treated without inoculant (CON) and with a mixed Lactobacillus brevis 5M2 and L. buchneri 6M1 (MIX). Rumen fluid was collected from two cannulated Hanwoo heifers before morning feeding (high rumen pH at 6.70) and 3 h after feeding (low rumen pH at 6.20). Dried corn silage was incubated in the rumen buffer (rumen fluid + anaerobic culture medium at 1:2 ratio) for 48 h at 39℃. Eight replications for each treatment were used along with two blanks. Both in a high and a low rumen pH, MIX silages presented higher (p<0.05) the immediately degradable fraction, the potentially degradable fraction, total degradable fraction, and total volatile fatty acid (VFA) than those of CON silages. Incubated corn silages in a low rumen pH presented lower (p<0.05) total degradable fraction, ammonia-N, total VFA (p=0.061), and other VFA profiles except acetate and propionate, than those in a high rumen pH. The present study concluded that application of antifungal and carboxylesterase inoculant on corn silage could improve degradation kinetics and fermentation indices in the rumen with high and low pH conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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