KCI등재후보
음식물류폐기물 수소 발효액의 유변학적 특성과 교반강도 고찰 = Rheological Characteristics of Hydrogen Fermented Food Waste and Review on the Agitation Intensity
저자
김민균(Min-Gyun Kim) ; 이모권(Mo-Kwon Lee) ; 임성원(Seong-Won Im) ; 신상룡(Sang-Ryong Shin) ; 김동훈(Dong-Hoon Kim)
발행기관
학술지명
유기물자원화(Jornal of Korea Organic Resource Recycling Association)
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
KDC
570
등재정보
KCI등재후보
자료형태
학술저널
수록면
41-50(10쪽)
KCI 피인용횟수
0
DOI식별코드
제공처
점도, 임펠러 종류, 소비전력 등에 의해 영향을 받는 생물학적 폐기물 처리시설 및 에너지 생산 플랜트에서 적절한 교반 시스템의 설계는 필수적이다. 본 연구에서는 적절한 교반 시스템의 설계를 위해 음식물류폐기물을 이용하여 다양한 조건(운전 pH 및 농도)에서의 수소발효 시 유변학적 특성의 변화를 조사한 후, 이를 기반으로 교반강도를 설계하였다. 운전 pH에 따른 수소발효 실험에서 수소전환율은 0.51~1.77 mol H 2 /mol hexose added 였고, 가장 높은 수소전환율은 운전 pH 5.5에서 나타났다. 발효액은 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 Shear thinning 거동을 보였다. 탄수화물이 분해되면서 발효 이후 점도는 초기 점도보다 감소하는 경향을 보였으나, 운전 pH의 변화에 따른 발효액의 점도 변화는 크지 않았다. 탄수화물 농도 10~50 g Carbo. COD/L에서 수소전환율은 1.40~1.86 mol H 2 /mol hexose added 로 운전 pH 조건이 수소전환율에 미친 영향과 비교했을 때 큰 차이는 없었다. 발효액의 Zero viscosity와 Infinite viscosity는 탄수화물 농도에 따라 각각 10.4~346.2 mPa‧s와 1.7~5.3 mPa‧s로 나타났는데, 10 g Carbo. COD/L와 20 g Carbo. COD/L에서 발효액의 점도 값은 거의 차이가 없었다. 실험 결과에 기초하여 교반강도를 설계한 결과, 기질농도 30 g Carbo. COD/L의 수소발효 초기 및 발효 후 교반강도는 각각 26.0, 10.0 rpm으로 약 2.5배 정도의 교반강도를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있을 것으로 사료된다.
더보기The design of proper agitation system is requisite in biological waste treatment and energy generation plant, which is affected by viscosity, impeller types, and power consumption. In the present work, hydrogen fermentation of food waste was conducted at various operational pHs (4.5~6.5) and substrate concentrations (10~50 g Carbo.
COD/L), and the viscosity of fermented broth was analyzed. The H 2 yield significantly varied from 0.51 to 1.77 mol H 2 /mol hexose added depending on the pH value, where the highest performance was achieved at pH 5.5. The viscosity gradually dropped with shear rate increase, indicating a shear thinning property. With the disintegration of carbohydrate, the viscosity dropped after fermentation, but it did not change depending on the operational pH.
At the same pH level, the H 2 yield was not affected much, ranging 1.40~1.86 mol H 2 /mol hexose added at 10~50 g Carbo. COD/L. The zero viscosity and infinite viscosity of fermented broth increased with substrate concentrations, from 10.4 to 346.2 mPa‧s, and from 1.7 to 5.3 mPa‧s, respectively. There was little difference in the viscosity value of fermented broth at 10 and 20 g Carbo. COD/L. As a result of designing the agitation intensity based on the experimental results, it is expected that the agitation intensity can be reduced during hydrogen fermentation. The initial and final agitation intensity of 30 g Carbo. COD/L in hydrogen fermentation were 26.0 and 10.0 rpm, respectively.
As fermentation went on, the viscosity gradually decreased, indicating that the power consumption for agitation of food waste can be reduced.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2022 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2019-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (계속평가) | KCI후보 |
2017-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (계속평가) | KCI후보 |
2015-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
2013-12-01 | 평가 | 등재후보 탈락 (등재후보2차) | |
2012-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 FAIL (기타) | KCI후보 |
2011-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2010-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2009-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2008-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보2차) | KCI후보 |
2007-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2006-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보2차) | KCI후보 |
2005-05-31 | 학술지명변경 | 한글명 : 폐기물자원화 -> 유기물자원화외국어명 : Jornal of Korea Organic Waste Recycling Council -> Jornal of Korea Organic Resource Recycling Association | KCI후보 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2004-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2001-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.33 | 0.33 | 0.34 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.35 | 0.32 | 0.394 | 0.09 |
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