Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
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Microalgae Removal and Energy Production by Combined Electro-flotation and Anaerobic Hydrogen Fermentation Processes

전기부상과 혐기성 수소 발효 공정의 결합을 통한 미세조류 제거 및 에너지 생산

  • Lee, Chae-Young (Department of Civil Engineering, The University of Suwon) ;
  • Na, Dong-Chae (Department of Civil Engineering, The University of Suwon) ;
  • Choi, Jae-Min (Department of Civil Engineering, The University of Suwon) ;
  • Kang, Doo-Sun (Department of Civil Engineering, The University of Suwon)
  • Published : 2012.09.30
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Abstract

The algal bloom, resulting from eutrophication, has caused serious water quality problems in river and lake. Therefore, it has to be removed by any means including physicochemical or biological treatment for preserving water quality. This study was conducted to investigate the microalgae removal and energy production using combined electro-flotation and anaerobic hydrogen fermentation processes. The result showed that algae removal efficiency based on chlorophyll a removal increased with the current. At a current of 0.6A, the maximum microalgae removal efficiency of 95.9% was achieved. The treatability of anaerobic hydrogen fermentation was investigated to recover energy from microalgae removed by electro-flotation. The ultimate hydrogen yields of algae before and after ultrasonic pretreatment were 17.3 and 61.1 ml $H_2/g$ dcw(dry cell weight), respectively. The ultrasonic pretreatment of algae led to 3.4-fold higher $H_2$ production due to the increase of hydrolysis rate.

부영양화로 인한 조류의 과도한 번식은 하천과 호수의 수질에 심각한 문제를 야기하고 있다. 따라서 하천과 호수의 수질 오염 방지를 위해서는 물리화학적 또는 생물학적 처리를 통해 효과적인 조류 제거가 필요하다. 본 연구에서는 전기부상과 혐기성 수소 발효 공정의 연계를 통해 효과적인 조류 제거와 에너지를 생산하고자 하였다. Chlorophyll a를 기준으로 전기부상에 의한 조류 제거효율은 전류 증가에 따라 증가하였으며 최대 95.9%로 나타났다. 제거된 조류로부터 에너지를 회수하기 위하여 혐기성 수소 발효 타당성을 조사하였다. 조류와 초음파로 전처리를 수행한 조류의 최종 수소 수율은 각각 17.3및 61.1ml $H_2/g$ dcw(dry cell weight)로 나타났다. 조류의 초음파 전처리는 가수분해 속도를 증가시켜 최대 수소 수율을 3.4배 향상시키는 것으로 나타났다.

Keywords

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