Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
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Deduction of Optimum Factors for Hydrogen Production from Organic Resources using a Continuous Reaction Process

연속반응공정을 이용한 유기성자원으로부터 수소생산을 위한 최적인자도출에 관한 연구

  • Received : 2011.05.31
  • Accepted : 2011.06.14
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

This study was performed to find out the optimum condition for hydrogen production by changing mixture ratio from 3:7(food waste water : swine wastewater) without pre-treatment of food wastewater and swine wastewater using a continuous reaction process. It was confirmed that hydrogen generation according to pH is the highest in a condition of pH 5.5, and that the optimum pH for hydrogen production in case of mixing food wastewater with swine wastewater is 5.5 through this. Hydrogen generation according to HRT showed high hydrogen generation rate in case of 4 days rather than 3 days, and this involves largely in vitality of hydrogen producing bacteria according to variation of the HRT value, so it is judged that HRT also acts as an important factor to hydrogen producing bacteria. The organic removal efficiency recorded a removal efficiency of maximum TS 52%, VS 71%, TSS 83% and VSS 89% at the 6th day of operation, and it was confirmed that organic removal efficiency is possible even through an hydrogen production process.

본 연구에서는 음식물류폐기물폐수와 양돈폐수를 특별히 전처리 하지 않고 3:7의 비율로 혼합하여 연속반응공정을 이용한 수소생산의 최적 인자를 도출하기 위해 연구를 수행하였다. 본 연구결과 수소발생량은 pH 5.5의 조건에서 가장 많이 발생하였으며, 이를 통해 음식물류폐기물과 양돈폐수의 혼합시의 수소생산의 최적 pH는 5.5 임을 확인하였다. HRT에 따른 수소발생량은 3일보다 4일의 경우에 높은 수소발생량을 보였으며, 이는 HRT값의 변화에 따라 수소발생미생물의 활성에 크게 관여하는 것으로 HRT역시 수소발생미생물에 중요한 인자로 작용한다고 판단된다. 유기물의 제거율은 운전 6일째에 최대 TS 52%, VS 71%, TSS 83%, VSS 89%의 제거율을 기록하였으며, 수소생산 공정을 통하여도 유기물의 제거가 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 산업자원부, 신재생에너지 R&D 전략 2030, 산업자원부, pp. 15-31 (2007).
  2. 신항식, 혐기성 수소발효 기술동향, KONETIC REPORT, pp. 1 (2006).
  3. Kim, S. H., S. K., and Shin, H. S.," Feasibility of biohydrogen production by anaerobic codigestion of food and sewage sludge", Int. J. Hydrogen Enerrgy, 29, pp. 1607-1616 (2004). https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2004.02.018
  4. Hawkes, F. R., Dinsdale, R., Hawkes, D. L., and Hussy, I. Sustainable fementative hydrogen production : "challenges for process optim ization", Int. J. Hydrogen Energ., 27., pp. 1339-1347 (2002). https://doi.org/10.1016/S0360-3199(02)00090-3
  5. Chen, C.-C., Lin, C.-Y. and Lin M.-C." Acid - base enrichment enhances anaeroic hydrogen production process", Appl. Microbiol. Bio technol., 58, pp. 224-228 (2002). https://doi.org/10.1007/s002530100814
  6. APHA, AWWA, and WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th edition, Washington DC, USA (1998).
  7. 김충곤, 강선홍, "회분식 혐기성 소화 반응기에서 음식물탈리액과 양돈폐수의 혼합비에 따른 수소 생산 및 유기물 제거", 상하수도학회지, 21(5), pp. 641-647 (2007).