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영어

In this study, we evaluated the performance of hydrogen production by using pilot scale hydrogen fermentation using food waste. After the hydrogen fermentation start-up, the generation of biogas occurred up to 6,780 L during 48 hours and the average hydrogen concentration was 53.1%. Also, the conversion of hydrogen was 1.59 mol H2/mol hexoseadded In addition, organic acid composition, an indicator of hydrogen production performance, found the highest ratio of butyrate to 62.4% of total organic acids generated, and the ratio of butyrate/acetate was 3.31. Changes in microbial communities were also observed as hydrogen fermentation progressed. Lactobacillus sp. was dominant, 70% or more, in most of the food wasted before hydrogen fermentation. In order to inhibit the activity of lactic acid-producing bacteria, acid-pretreated samples were treated with representative hydrogen and organic acid-producing microorganisms Clostridium sp. of about 97.4%. The majority of samples made during 48 hours of hydrogen fermentation were also composed of 92.6% Clostridium sp.. These results suggest that the performance of pilot scale hydrogen fermentation using food wastes is stable.

한국어

본 연구에서는 음식물류 폐기물을 이용한 Pilot 규모의 수소 발효 운전을 통하여 수소생산에 관한 성능을 평가하고자 하였다. 수소발효 start-up 후 바이오가스의 발생은 48 hr 동안 최대 6,780 L 발생하였고, 수소 농도 평균 53.1%로 나타났 다. 또한 수소 전환율은 1.59 mol H2/mol hexoseadded로 높은 전환율을 나타났다. 또한 수소생산 성능의 지표인 유기산 구 성은 butyrate의 비율이 총 발생 유기산 중 62.4%로 가장 높은 비율은 확인하였고, Butyrate/Acetate 의 비율은 3.31로 나 타났다. 또한 수소발효가 진행됨에 따른 미생물 군집변화를 관찰하였다. 수소발효 전 음식물류 폐기물은 대부분 젖산 생 성균인 Lactobacillus sp. 70% 이상으로 나타났고, 젖산 생성균의 활성도를 억제하기 위해 산 전처리한 시료에서 대표적 인 수소 및 유기산생성 미생물인 Clostridium sp. 약 97.4%, 수소발효 48 hr 동안 진행한 시료에서도 Clostridium sp. 92.6% 로 대부분을 구성하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 음식물류 폐기물을 이용한 Pilot 규모의 수소발효의 성능이 안정적으로 이루어 진 것이라 판단된다.