본 연구에서는 마찰하전형정전선별법을 적용하여 폐플라스틱 맥주병(PET, Nylon)의 재활용을 위한 재질분리 연구를 수행하였다. 하전재질 선정을 위한 하전특성 연구결과, PMMA가 폐플라스틱 맥주병(PET, Nylon)의 재질분리에 가장 효과적인 하전재질로 확인되어, PMMA를 사용한 pipe line와 cyclone 하전장치를 개발하였다. 본 연구에서 개발된 pipe line과cyclone 하전장치를 이용한 재질분리 실험결과, 최적 실험조건에서 PET의 품위와 회수율이 각각 99.6%와 88.2%인 결과를 얻어, 폐플라스틱 맥주병(PET, Nylon) 재활용을 위한 재질분리 기술을 확립하였다.
산업폐수가운데 유기성폐수로서 설탕, Ice cream 및 맥주공장폐수등 3종을 택하여 그중에 번식하는 유용한 미생물로서 생장도활성이 큰 효모균주를 분리하고 선정균주에 의한 폐수처리실험한 결과 최적조건하($pH\;4.5{\sim}5.5,\;30{\pm}1^{\circ}C,\;O_2\;0.2\;v/v/min.,\;600{\sim}900\;r.p.m.$) 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 분리동정한 Candida curvata는 3종의 식품공장폐수에 배양실험한 결과, 무기영양원 첨가시 생육이 양호하여 폐수처리에 이용가능한 균주이었다 2) 폐수의 멸균조작의 유무는 설탕및 맥주공장폐수의 경우, 배양결과에 큰 차이가 없었으며, 다만 Ice cream공장폐수의 경우 비멸균시 induction period가 훨신 장시간이었다. 3) 비멸균배양시 최대 비증식속도는 설탕, Ice cream 및 맥주공장폐수 순으로 각각 0.5, 0.5 및 1.0/hr이었다. 4) 접종량을 늘리면, 비멸균시에서도 induction period가 짧아지고 따라서 배양시간이 단축되었다. 5) 건조균체량은 설탕, 맥주 및 Ice cream공장폐수 순으로 폐수 $1{\ell}$당 각각 175mg, 628mg 및 857mg이었고, 균체의 조란백함량은 같은 순으로 각각 52%, 54% 및 54%이었다. 6) BOD 제거율은 위의 5)항과 같은 순으로 각각 49%, 80%, 및 64%이었다.
P.sajor-caju의 균사체 생장에 oil 첨가효과를 검토한 결과 대부분의 식물성 oil 에서 좋은 결과를 보였으며, 그 중 cotton seed oil을 배지 100ml에 2.5ml 첨가하였을 때 균체량이 무첨가구에 비하여 약 4배정도 이었다. 자실체 생산 기질로 농산 및 산업폐기물인 볏짚, 땅콩박, 왕겨, 톱밥 ,코코아박, 맥주박, 커피박 등을 사용한 결과 볏짚의 biological efficiency(B.E.)가 36.4%였으며 땅콩박은 32.6%로 나타났다. 또한 볏짚(50%)과 맥주박(50%)을 혼합하였을 경우 B.E가 109.6%로 최고치를 나타냈으며 땅콩박(50%)과 맥주박(50%)을 혼합하였을 경우에도 B.E.가 74.5%로 높은 수확량을 나타내었다.
맥주 폐 효모액(waste from beer fermentation broth, WBFB)은 바이오 에탄올 생산을 위한 우수하고 저렴한 원료이다. 본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위해 WBFB의 당화능과 발효능을 확인하는 실험을 진행하였다. 당화능은 온도를 30, 40, 50, 60, $70^{\circ}C$로 다르게 하여 실험했는데 온도가 올라감에 따라 당화능은 증가하였고 4시간 후 $60^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$에서 많은 양의 glucose가 생산되었다. WBFB와 chemically defined media (CDM) 혼합물에서는 어떠한 미생물의 첨가 없이도 발효가 되어 에탄올이 생산되었다. 동시당화발효능을 30, 40, 50, $60^{\circ}C$의 다양한 온도에서 실험해본 결과 $30^{\circ}C$에서 에탄올이 가장 많이 생산되었다. 또 이 실험은 WBFB, starch 용액 그리고 CDM을 이용하여 수행하였는데 WBFB에 있는 당화 효소와 효모가 어떠한 추가적 미생물 첨가 없이 당화와 발효를 가능케 하는 요인이었다.
This study was undertaken to examine the feasibility of black locust (Robinia pseudoacacia) as substrates for several edible mushrooms. For the cultivation of several edible and/or medicinal fungi on black locust, optimum bulk densities, synthetic or semisynthetic additives, natural additives and pretreatment methods were investigated. Fruit body yields of the fungi on various sawdust media composed of different wood species were also analyzed for testing the capability of black locust as a substrate for mushroom production. Mycelial growths decreased proportional when the bulk density increased. The most suitable carbon and nitrogen sources as additives to promote the mycelial growth were sucrose (2%, w/w) and ammonium phosphate (0.2%, w/w) respectively. When corn-powder and beer-waste as natural additives were added to sawdust of black locust showed the significant growth of mycelia. And the optimum mixing ratio was 10:2:1 (sawdust: corn-powder: beer-waste, w/w). Black locust after cold water treatment showed the outstanding mycelial growths. Any significant changes of pH, moisture content (%) and dry-weight losses (%) could not be found among culture substrates (sawdust of black locust, oak and poplar wood) examined before and after harvesting of fruit bodies. Yield of fruit bodies on black locust culture media were comparable with those culture media composed with oak and poplar wood. The present work indicated strongly the potentiality of black locust as raw materials for edible and medicinal mushrooms.
The sludge, a waste of brewery industries, was examined for potentials as a natural organic fertilizer (or soil conditioner) for lawn. Trial products were measured for changes of physical, chemical properties in laboratory and seed germination and seedling growth in green house were also tested. The results are as the following:1The sludge from distilled liquor brewery contained high quantity of organic matter which had proper physical and chemical properties for lawn fertilizer (natural organic fertilizer, soil conditioner, top-dressing mix) . It showed good characteristics in handling and capabilities to be developed as commercial products for golf courses. 2.Sludge from beer company needs proper treatment to improve physical properties for futher degradiation. It is because aggregation of the sludge particles prevented microbial activities and changing to soluble form. 3.Green carbon can be used as carbon source for organic fertilizer production using brewery sludge, but it should not contain wood extract which inhibit seed germination and seedling growth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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