SCI
SCIE
SCOPUS
Rheological properties of hydrogen fermented food waste
저자
Kim, Min-Gyun ; Sivagurunathan, Periyasamy ; Lee, Mo-Kwon ; Im, Seongwon ; Shin, Sang-Ryong ; Choi, Chang-Su ; Kim, Dong-Hoon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
2239-2245(7쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>Although rheological properties are essential in scaling up fermenters, there has been no report on hydrogen fermentation of organic solid wastes. In the present work, hydrogen fermentation of food waste (FW) was conducted at various substrate concentrations (10–50 g Carbo. COD/L) and operational pHs (4.5–6.5), and rheological properties were attained. High hydrogen production performance showing over 1.7 mol H<SUB>2</SUB>/mol hexose<SUB>added</SUB> was achieved at 10–40 g Carbo. COD/L and pH 5.5 and 6.0. The viscosity tended to increase with substrate concentration increase, and fermentation led to a significant reduction of viscosity. Before fermentation, zero viscosity and infinite viscosity of FW ranged 6.8–1274.1 mPa s and 2.2–58.1 mPa s, which were reduced to 10.4–346.2 mPa s and 1.1–5.3 mPa s after fermentation, respectively. Compared to substrate concentration, operational pH showed a less effect on rheological properties. At the similar volatile solids concentration range, hydrogen-fermented FW showed lower values of rheological properties than that of anaerobic digester sludge. Based on the agitation speed values assuring turbulent condition (complete mixing), the energy required for agitation can be reduced by 30–67% by lowering the applied agitation speed with fermentation time.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Shear thinning behaviour was found in all H<SUB>2</SUB>-fermented FW. </LI> <LI> Hydrogen fermentation led to a significant reduction of viscosity. </LI> <LI> Compared to substrate concentration, operational pH showed a little effect on rheological properties. </LI> <LI> H<SUB>2</SUB>-fermented FW showed lower rheological property values than those of digester sludge. </LI> <LI> Energy saving by 30–67% by slowing down the agitation speed with time. </LI> </UL> </P>
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