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혐기성소화에서 메탄생성균 군집에 미치는 고농도 휘발성 지방산의 영향

전문가 제언: ○ 화석연료소비를 절감하고 인위적인 지구온난화를 완화시키기 위해 유기물의 혐기성소화가 관심을 받고 있지만, 미생물군집, 역학 및 활성 등 세부적인 반응인자에 대한 지식이 부족하기 때문에 공정을 정확하게 해석하지 못하고 있다.

○ 혐기성 소화과정에서 암모니아, 유화수소와 함께 수소, 아세트산염, 과량의 타닌, 염과 중금속축적이 소화조에 독성효과를 야기한다고 하지만, 혐기성소화의 기능저하는 주로 반응조의 과부하에 의한 산성화 때문이다. 이러한 산성화는 산을 생성시키는 균과 산을 소비하는 균의 불균형으로 발생한다.

○ 본고에서는 고농도의 휘발성 지방산이 메탄생성균 군집에 미치는 영향을 중온성 및 호열성 소화조를 대상으로 조사했다. 조사방법으로는 미세배열분석과 실시간 정량적인 PCR을 사용했다. 미세배열 분석결과에서 확인된 균을 대상으로 실시간 정량적인 PCR을 적용했다.

？ 중온성 및 호기성 소화조에서 pH, 전도도, 질소농도는 크게 변동했으며, 메탄생성균 군집조성은 유사했으나 구조는 상이했다. 즉 중온성 반응조에서는 더 다양한 군집이 우점했지만, 호열성군집에서는 Methanothermobacter가 우점했다.

○ 국내에서도 기계식 교반기에 의한 전력절감(2012), 극조단파를 이용한 메탄수율향상(2012) 및 슬러지저감을 위한 소화조개선에 관한 연구(2011) 등 혐기성소화조를 대상으로 해마다 연구와 특허신청이 증가하고 있다. 그러나 본 연구결과 같이 공정을 상세하게 해석하기 위한 반응메커니즘이 정립되어야 기존시설의 최적화를 이룰 수 있으므로 이러한 분야에 대한 정부지원이 절실하게 요망된다.

저자: Ingrid H. Franke-Whittle, et al.
자료유형: 니즈학술정보