폐탄산가스 고정화를 위한 연속식 광반응기의 운전 인자 평가

Evaluation of Operating Factors for the Continuous CO₂ Fixation with a Photobioreactor

미세조류를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 따라서 발전소 등에서 배출되는 폐탄산가스를 고정화하기 위하여 미세조류의 성장에 영향을 주는 운전 조건을 평가하였다. 본 실험에서 사용된 Euglena gracilis는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 배양 후 사료로의 이용성도 크다. 광반응기에서 회분식 배양을 이용하여 운전 조건을 평가한 결과 실험 조건에서 최적 pH는 3.5, 온도는 $27^{\circ}C$, 이산화탄소 농도는 5~10%, 광도는 $520{\mu}mol/m^2/s$로 각각 조사되었다. 또한 이러한 자료를 기초로 하여 연속 운전을 실시한 결과 $CO_2$농도 10%, HRT 4일에서 최종 건조 무게 $1.2g/{\ell}$로 높은 성장율을 얻었다.

The biological carbon dioxide fixation using microalgae has been known as an effective carbon dioxide reduction technology. With many environmental factors influencing microalgal productivity, the desirable cultivation factors were investigated using a green alga, Euglena gracilis. It has the high protein and vitamin E to be used as fodder. In batch culture with a photobioreactor, initial pH, temperature, carbon dioxide concentration and light intensity in the optimum cultivation condition were 3.5, $27^{\circ}C$,5-10% and $520{\mu}mol/m^2/s$, respectively. After that, the optimum hydraulic retention time (HRT for the continuous cultivation was 4 days at carbon dioxide concentration of 10%. In this condition, the final dry cell weight was 1.2g/l.