다양한 유기성 폐자원에서 바이오 수소 생성 연구

Feasibility of fermentative bio-hydrogen production from different organic wastes

다양한 유기성 폐자원이 혐기성 소화 공정 수소 생성에 미치는 영향을 고찰하기 위해 혼합균주를 사용하여 혐기 발효 회분식 형태 연구하였다. 폐자원은 부패 과일 폐수로 각각 사과, 배, 옥수수가루 및 황산염이 함유된 유기폐수 (황산염 농도 <= 1000 mg/L)를 이용하였다. 최대 수소 생성(547.1 mL)은 부패된 사과 폐수에서 나타났으며, 유입 농도는 132.2 g COD/L이다. 황산염 함유 폐수 적용결과, 황산염 농도에 관계없이 수소가 발생하였고, 잔존황산염은 pH 5.3-5.5에서 96-98 %로 나타나 황산염 환원은 발생되지 않았다. 모든 실험 조건에서 유기산은 HBu > HAc > HPr로 발생하였다. 본 연구결과 다양한 유기 폐자원에서 발효공정을 통해 수소 발생이 가능한 것으로 사료된다.

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.