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생물학적으로 처리한 주정폐액의 효율적인 화학적 처리방법
남기두,정인,허다니엘,박완,Nam, Ki-Du,Chung, In,Hur, Daniel,Park, Wan 한국생명과학회 1999 생명과학회지 Vol.9 No.6
주정폐액과 같은 고 농도의 유기성 폐액의 효율적 처리에는 혐기적, 호기적인 생물학적인 처리와, 생물학적으로 난분해성 물질의 화학적 처리가 요구되었다. 난분해성 COD성분을 제거하기 위하여 Fenton처리 전에 가능한 많은 유기물의 제거가 요구되며, 이때 $FeCl_3$,alum,cationic polymer의 처리가 효과적이었다. 이 처리과정 중은 몰론 Fenton 처리과정 중에 생성되는 슬러지의 제거 효율에 따라 전체 폐수처리효율리 크게 영향을 받게되 슬러지의 효과적인 제거과정이 필요하였다, 이를 위해 기포의 직경이 80-120 um 정도되는 기존의 DAF방식에 비해 새로 도입한 PBF법에 의해 생성되는 직경 20-50um 의 미세포기는 슬러지의 부상을 촉진시켜 화학적 슬러지의 제거 효율이 훨씬 뛰어남을 알 수 있었다. 이에 따라 PBF법에 의한 슬러지의 제거는 기존의 DAF법에 비해 약품 사용량, 용수의 절감, 방류량의 감소 등으로 전체 운전비용을 약 30%정도 줄일 수 있었다. For further removal of non-biodegradable CODs and color in biologically treated distillery waster water, we selected a chemical treatment with Fe(III) and cationic polymers and then another chemical treatment with Fenton reagent. We developed Pregenerated Bubble Flotation(PBF) to effectively remove the chemical sludge from each chemical reaction process. The flotation unit was constructed with hydraulic loading rate, 7 ㎥/$m^2$.hr. The CODMn and suspended solids (SS) in biologically treated distillery waste water were reduced by the first PBF from 310-1096 mg/L to 141-303 mg/L and from 160-990 mg/L to 48-385 mg/L, respectively. Again, after the Fenton reaction process, floated SS was skimmed off at the top of the flotation unit and the final effluent was directly discharged without any tap water dilution. The quality of final effluent can be below 40 mg/L-CODMn but IISan Distilery has been maintained effluent quality of 73 mg/L-CODMn and 10-80 mg/L-SS. The chemical cost was saved by more than 30% as compared with that of prior process.
남기두,김운식,최명호,박완 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.2
증자시 높은 점성이 문제되는 쌀보리를 기질로 알콜발효를 행할 경우, 기질의 점성문제를 해결하여 발효조건을 개선하면서 생산수율을 올릴 수 있는 상업용 액화효소를 검토하였다. 쌀보리 증자액화시 BAN을 사용한 경우 기절의 점도는 T120L의 1/3 정도로 떨어졌으며 최종 알콜수율도 T120L에 비해 원료 Ton 당 4 ℓ 정도 더 높게 나왔다. 알콜의 수율은 사용한 당화효소의 종류에 의해서도 영향을 받았다. 산업 규모에서 BAN을 사용한 쌀보리의저온증자가 가능하였으며 고온증자에 비해 알콜수율도 388.4에서 390.4 ℓ/Ton으로 약간 증가하였다. 또 이때 사용한 기질의 전분가를 분석하였는데, 산가수분해 및 효소가수분해법에 의한 쌀의 전분가 분석치는 큰 차이를 보이지 않았으나 쌀 보리의 경우는 효소가수분해법에 의한 값이 산가수분해법에 비해 10% 정도 낮게 나타났다. 이때 BAN은 T120L에 비해 전분가가 약 1% 높게 나왔다. Various treatments of naked barley with commercial liquefying enzymes have been employed to reduce high viscosity of naked barley in cooking as a raw material for alcohol production and to increase alcohol yield. The enzyme BAN used for cooking and liquefaction of naked barley was able to make a reduction of one third of viscosity and to enhance alcohol yield of 4 l/Ton of raw material than the T120L was. Of course, alcohol yield depended in part on the applied saccharifying enzymes. The low temperature cooking of naked barley with BAN was favorable compared with high temperature cooking of both of reducing viscosity (210 vs. 237 cp) and final alcohol yield (Yp/so; 0.397 vs. 0.395 g/g) in industrial scale.
Pilot Scale Multi-stage CSTR에서 전분질 원료의 연속 에탄올발효
남기두,이인기,조훈호,최명호,김운식 한국산업미생물학회 1992 한국미생물·생명공학회지 Vol.20 No.3
보다 경제적인 공정개발을 위하여 pilot scale의 다단 연속발효공정(multi-stage CSTR)에서 전분질 원료의 에탄올 발효를 연구하였다. 에탄올 발효를 쌀보리는 30일, cassava는 60일 동안 성공적인 운전을 할 수 있었으며, 원료는 저온 증자를 위하여 20-mesh sieve를 통과한 가루를 사용하였다. 최적화된 운전 조건하에서 cassava의 overall productivity는 에탄올 농도 9.51%(v/v)에서 1.27g/ℓ·h로써 종래 산업적 규모의 회분식 공정에서 얻은 것보다 약 2배 증가되었다.c In order to develop more economic processes, continuous ethanol fermentation from starchy raw materials in a pilot scale multi-stage CSTR was investigated. Ethanol fermentation could be successfully operated for 30 days with naked barley and 60 days with cassava, respectively. Starchy raw materials used for this study were ground and passed through a 20-mesh sieve for low temperature cooking. Under the optimized conditions, the overall productivity of cassava was 1.27g/ℓ·h with an ethanol concentration of 9.51% (v/v), which was higher about 2 times than that obtained from a conventional batch system in industrial scale