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혐기미생물에 의한 유용물질 생산과 환경 정화 및 에너지 회수

전문가 제언: ○ 쓰레기 같은 유기성 폐기물이 방치와 장기적인 화석 연료 사용에 의한 지구 온난화는 현대 사회가 가지고 있는 심각한 환경 문제로서, 이산화탄소의 제거 및 이산화탄소 배출을 감소시키는 에너지원의 개발이 시급하다.

○ 음식 쓰레기 등 유기성 폐기물은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 전분, 단백질, 지방과 같은 고분자 유기화합물의 혼합물로 구성되며, 혐기 조건에서 발효될 경우 프로피온산, 부티르산, 에탄올, 등을 거쳐서 초산이 생성되고, 최종적으로 메탄가스가 생성되며, 이러한 메탄 발효는 지금 까지는 하수처리장의 슬러지 감량화 및 안정화에 주로 사용되었다.

○ 자연계에는 혐기성 미생물이 호기성 미생물보다 훨씬 많다. 혐기성 미생물 중에서, 메탄 발효 생태계는, 가수분해균군, 유기산 발효균군, 수소생산?초산 생성균군 및 메탄 생성균군으로부터 이루어지는 복잡한 복합 미생물계를 형성하고 있어, 혐기성 미생물의 보고(?庫)라고 할 수 있다. 이들을 잘 활용하여, 친환경적이고 기술 선진국으로 도약할 수 기회가 되었으면 좋겠다.

○ 혐기 폐수 처리는, 고농도 폐수에 적용할 수 있고 많은 공기를 공급하지 않아도 되고 잉여 오니가 적으며 메탄 회수가 가능한 것 등의 많은 장점을 갖고 있다. 그러나 처리 속도가 느리고 대용량의 처리 설비를 필요로 하여 투자 비용이 많이 소요되는 단점을 가지고 있어, 이를 해결할 수 있는 혐기성 미생물의 발명이 시급하다.

○ 혐기성 수소 발효는 유기물의 생화학적 분해를 통해 수소가스를 회수할 수 있는 방법으로서 생산 속도가 매우 빠르며, 유기성 폐자원의 감량화가 가능하여 앞으로 우리나라에서도 실용화가 크게 기대되고 있다. 혐기성 수소 발효란 쓰레기와 같은 유기성 폐기물의 혐기성 소화 단계 중 산(酸) 생성 시 부가적으로 생성되는 수소가스가 메탄으로 전환되는 반응을 억제하는 것이다.

저자: Naomichi Nishio
자료유형: 학술정보