통성혐기성 수소생산균주를 이용한 수소생산효율에 미치는 glucose 및 sucrose 농도의 영향

  • 이은영 (바이오세인트 환경생명공학연구소, 수원대학교 환경공학과) ;
  • 이태호 (바이오세인트 환경생명공학연구소) ;
  • 류희욱 (바이오세인트 환경생명공학연구소, 숭실대학교 환경화학공학과) ;
  • 이철민 (숭실대학교 환경화학공학과)
  • Published : 2002.04.12

Abstract

Hydrogen producing bacterium, strain Ye13-6 was isolated from the sludge of the factory areas in Gunpo through the acclimation in basal salt medium(BSM) supplemented with 10g/ ${\ell}$ of sucrose. Isolated strain Ye13-6 was a facultative anaerobe which could grow in both aerobic and anaerobic environments. Effects of the concentrations of glucose and sucrose on the hydrogen production rate and the hydrogen production yield were investigated. When glucose in the range of 1${\sim}$12g/ ${\ell}$ was supplemented to the BSM, strain Ye13-6 could grow without lag phase. An increased glucose concentration increased the specific hydrogen production rate linearly to 60mmol-$H_2$ ${\cdot}$ mg-$DCW^{-1}$ ${\cdot}$ $h^{-1}$. The hydrogen production yield was maintained over a range from 2.6 to 3.1mol-$H_2$ ${\cdot}$ mol-$glucose^{-1}$. When sucrose in the range of 1${\sim}$12g/ ${\ell}$ was supplemented to the BSM, strain Ye13-6 could grow after ten hours. An increased sucrose concentration increased the specific hydrogen production rate and the hydrogen production yield to 163mmol-$H_2$ ${\cdot}$ mg-$DCW^{-1}$ ${\cdot}$ $h^{-1}$ and to 4.5mol-$H_2$ ${\cdot}$ mol-$sucrose^{-1}$, respectively.

군포 공단 주변 슬러지를 미생물 접종원으로 무기염배지에 10g/ ${\ell}$ 의 sucrose를 첨가하여 수소 생산 균주 Ye 13-6을 분리하였다. 분리 균주 Ye 13-6은 호기성조건과 혐기성 조건에서 모두 생장하는 통성 혐기성 균주였다. 유기성 폐기물 내에 다량 함유되어있는 glucose와 sucrose의 농도변화가 수소 생산 속도 및 수소 생성효율에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. Glucose를 1${\sim}$12g/ ${\ell}$ 의 범위로 첨가할 경우 lag phase 없이 생장하였으며, 첨가량이 증가할수록 수소 비생산속도가 증가하여, 12g/ ${\ell}$ 에서 $60mmol-H_2\;{\cdot}\;mg-DCW^{-1}\;{\cdot}\;h^{-1}$의 최대값을 나타내었으며, 수소 생산 수율은 2.6 ${\sim}$3.1 $mol-H_2\;{\cdot}\;mol-glucose^{-1}$의 범위였다. Sucrose를 $1{\sim}12g/\;{\ell}$ 의 범위에서 첨가할 경우 약 10시간의 lag phase 후 원활한 생장을 보였다. 비생산속도는 및 수소 생산수율은 sucrose 첨가량이 증가할수록 증가하여 각각 $163mmol-H_2\;{\cdot}\;mg-DCW^{-1}\;{\cdot}\;h^{-1}$$4.5\;mol-H_2\;{\cdot}\;mol-glucose^{-1}$의 최대값을 보였다.

Keywords