초록

본 발명은 탄소 공급원으로서 제지 슬러지를 포함하는 발효 배지를, 발효 배지 중의 셀룰로오스 분자의 평균 포도당 단량체 수가 5∼500의 범위로 감소될 때까지 셀룰라아제 박테리아로부터 현장에서 수득된 셀룰라아제와 접촉시키는 단계를 포함하는 셀룰로오스 가수분해 방법을 제안한다. 본 발명은 제지 슬러지로부터 고수율 및 저비용의 바이오가스 회수 방법을 제안한다.

대표청구항 ▼

탄소 공급원으로서 제지 슬러지를 포함하는 발효 배지(fermentation medium)를, 발효 배지 중의 셀룰로오스 분자의 평균 포도당 단량체 수가 5∼500의 범위로 감소될 때까지 셀룰라아제 박테리아로부터 현장에서 수득된 셀룰라아제와 접촉시키는 것을 포함하는 단계(Y)를 포함하는 셀룰로오스 가수분해 방법으로서, 상기 방법은 상기 단계(Y) 이전에 이하의 단계(X)를 더 포함하고,X) 하기의 순차적인 단계를 포함하는 박테리아 제조 단계: a) 급속 냉동 창고(deep frozen stock)에서 영양 한천평판(nutrient a

탄소 공급원으로서 제지 슬러지를 포함하는 발효 배지(fermentation medium)를, 발효 배지 중의 셀룰로오스 분자의 평균 포도당 단량체 수가 5∼500의 범위로 감소될 때까지 셀룰라아제 박테리아로부터 현장에서 수득된 셀룰라아제와 접촉시키는 것을 포함하는 단계(Y)를 포함하는 셀룰로오스 가수분해 방법으로서, 상기 방법은 상기 단계(Y) 이전에 이하의 단계(X)를 더 포함하고,X) 하기의 순차적인 단계를 포함하는 박테리아 제조 단계: a) 급속 냉동 창고(deep frozen stock)에서 영양 한천평판(nutrient agar plates) 또는 루리아 브로쓰 평판(Luria Broth plates)으로 섬유소분해 박테리아(cellulolytic bacteria)를 배양하고, 이 평판을 30℃∼40℃ 범위의 온도에서 1일∼3일 범위 내의 제1 기간 동안 인큐베이팅(incubating)하는 단계, b) 상기 평판으로부터 취득된 3 개 이상의 콜로니를 이용하여 발효 종균 배양(fermentation starter culture)을 액체 형태로 접종하는 단계, c) 30℃∼40℃ 범위의 온도에서 1일∼4일의 기간 동안 발효 종균 배양을 인큐베이팅하는 단계, d) 36시간∼72시간 범위의 기간 동안 생산 배양(production culture)을 인큐베이팅하되, 발효 종균 배양을 생산 배양의 총 중량에 대하여 1wt.%∼10wt.% 범위의 양으로 혼합하여 개시하는 단계;바이오매스는 29000m/s2∼80000m/s2 의범위 내에 생산 배양의 가속도에 상당하는 원심 분리의 적용에 의해, 단계(d)의 종료 시에 유동성 생성물(fluid product)로서 수확되며; 선택적으로 상기 바이오매스 중의 고형물 비율이 적어도 90wt.%가 될 때까지, 40℃∼50℃ 범위 내의 온도에서 공기 순환 하에 바이오매스를 건조시켜 고형분 생성물을 수득하고;상기 단계(Y)는 25wt.%∼40wt.% 범위 내의 고형분 함량을 갖는 제지 슬러지를, 제지 슬러지 1톤 당 부여되는 양으로 그 제지 슬러지 상에 첨가된 이하의 추가 성분을 혼합하여 제조된 수성 혼합물 중에서 발생하는 가수분해 단계를 포함하고,- 옥수수 침지액 5kg∼10kg, 또는 사탕무 당밀 12.5kg∼25kg, 또는 효모 엑기스 2.5kg∼5kg, 또는 맥주 효모 폐기물 5kg∼10kg, 또는 이들의 혼합물;- MgSO4 50g∼250g;- 고형분 생성물(solid product) 100g∼200g, 또는 유동성 생성물 25리터∼50리터; 또한 상기 수성 혼합물의 수분 함량을 유지시키면서, 상기 수성 혼합물을 30℃∼40℃의 온도에서 24시간∼72시간 동안 폭기(aeration)시키는 방법.