해조류의 혐기성 발효를 이용한 메탄 생산

Title
해조류의 혐기성 발효를 이용한 메탄 생산
Other Titles
Production of Methane from Anaerobic Fermentation of Marine Macro-algae
Author(s)
조무환이진태김정민이영호[이영호]정성훈[정성훈]
Keywords
Marin macro-algae; Biogas; Methane; BMP test; Anaerobic digestion; 해조류; 바이오가스; 메탄; 생물학적메탄잠재력(BMP)시험; 혐기성 발효; Marin macro-algae; Biogas; Methane; BMP test; Anaerobic digestion
Issue Date
201003
Publisher
한국청정기술학회
Citation
청정기술, v.16, no.1, pp.51 - 58
Abstract
해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행하였다. 먼저 원소분석을 통한 다시마, 미역, 톳 등 세 종류의 바이오매스의 이론 메탄가스 전환량을 구한 결과, 분석한 세 종류의 해조류는 C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, ash 14 ~ 21%를 포함하고 있었으며, 이론적으로 56 ~ 60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 g VS(고형분) 당 442 ~ 568 mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적메탄잠재력 (Biological Methane Potential, BMP) 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄생성수율 (52%)을 보였다. 이어서 회분식으로 메탄가스 생산에 영향을 미치는 여러 가지 인자들 (유기물 농도, pH, 염분, 입자크기, 그리고 시료전처리)에 대한 조사를 통해 최적의 메탄가스 생산조건을 구하였다. 전처리한 다시마 5 g VS/200 mL를 pH 8조건에서 염분 제거 없이 사용했을 때 이론치의 51%(197.1 mL/g VS)를 얻었고, 더욱이 습식멸균기로 해조류를 찐 경우 27% 증가한 268.5 mL/g VS 메탄가스를 생산할 수 있었다. 또한 연속반응기 (7 L 운영부피/10 L 반응기)를 이용하여 65일 간 운전한 결과 하루 최대 약 1.4 L의 메탄가스 (평균 메탄함량 70%)를 생산할 수 있었다.
URI
http://hdl.handle.net/YU.REPOSITORY/22729
ISSN
1598-9712
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공과대학 > 화학공학부 > Articles
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