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영어

This study was performed to examine the availability of anaerobic digestion of the remainders caused by bacterial cellulose production process using food wastes. They maybe to be considered as others second pollution sources. Thus, this study was targeted to minimize content of organic material and to obtain more energy in those remnants using two-phase UASB
reactor. The working volume of first hydrolysis fermentor was 35 L (total 55 L) and the second methane fermentor was 40 L (total 50 L). The organic loading rate of hydrolysis fermentor was 3 g-VS/L․day and 25,000 ppm of CODcr for methane fermentor. The hydraulic retention time was 18 days for hydrolysis reactor and 33 days for methane reactor. The hydrolysis reactor and methane reactor were performed at 35, 40℃ respectively. For the efficient stable performance, the composition of organic wastes at each stage was as follow; Food waste with bacterial culture remnants (1 : 1), bacterial cellulose remnants, bacterial cellulose culture remnants with food wastes saccharified solids (1 : 1). When the anaerobic digestion was performed stably at each stage, the COD removal efficiency was 88, 90, 91% respectively. At this time, methane production
rate was 0.26, 0.34, 0.32 m3 CH4/kg-CODremove. As well as the values of anaerobic digestion at third stage were more higher than values of anaerobic digestion using food wastes. It is clearly to say that the food wastes zero-emission system constructed in our lab is more efficient way to treat and reclaim food wastes.

한국어

본 연구는 당 연구실에서 구축하고 있는 음식물쓰레기 고부가 자원화zero-emission 시스템의 마지막 단계에 해당하는 부분으로써 본 공정의 부산물인 음식물 쓰레기 당화고형분과 박테리아 셀룰로오스배양 후의 여액을 기질 원으로 하여 2상 UASB 반응기를 이용하여 혐기성 소화를 수행하였다. 산 반응조와 메탄 반응조는 각각 35, 40℃에서 운전하였고 두 반응조의 유기물 부하율은 각각 3 g-VS/L․day, 25,000 mg/L로 유지하였다. 공정부산물의 최적 소화조건을 찾기 위하여 F.W +B.C.R, B.C.R, B.C.R + S.S 순으로 단계적으로 주입, 운전한 결과, 최종 메탄 발효액의 pH는 각각 7.13, 7.17, 7.22이었고 COD 제거율은 각각 88, 90, 91%이었으며 메탄 생성율은 각각 0.26, 0.34, 0.32 m3-CH4/kg-CODremoved이었다. 세번째 단계인 B.C.R + S.S를 기질로 사용한 경우가 음식물 쓰레기만 사용한 경우보다 전환효율이 높았다. 이는 음식물 쓰레기를 바로 혐기성 소화하는 것보다 음식물 쓰레기로부터 고부가가치를 창출하고 그 잔액으로 혐기성 소화를 거치는 방법이 보다 경제적이고 유익함을 알 수 있다. 따라서 당 실험실에서 구축하고 있는 음식물 쓰레기 고부가 자원화 zero-emission 시스템은 음식물 쓰레기에 포함된 에너지를 최대한 회수하고 고부가가치를 창출함에 있어서 가장 이상적인 방법이라고 사료된다.