HWAHAK KONGHAK, Vol.30, No.4, 473-479, August, 1992
구연산 발효에 따른 주정증류 폐수의 처리
Treatment of Alcoholic Dictillery Wastes through Citric Acid Fermentation
초록
타피오카 및 쌀보리 주정증류 폐기물의 재활용 및 처리방안으로 이들 주정증류 폐기물을 발효기질로 하여 회분식 생물반응기에서 Aspergillus niger 균주를 이용하여 폐기물을 처리하는 동시에 구연산을 생산하고자 여러 가지 조건을 변화시켜 공정의 효율화를 시도하였다. 회분식 생물반응기에서 Asp. niger ATCC 9142 균주는 총 환원당의 농도가 50g/l 및 100g/l인 타피오카 주정정류 폐기물로부터 구연산을 각각 9.6, 16.9g/l의 농도로 생산하였으며, 50g/l인 쌀보리 주정증류 폐기물로부터 구연산을 2.4g/l농도로 생산하였다. 또 총 환원당 50g/l인 타피오카 주정증류 폐기물에서 Asp. niger KCTC1231 및 ATCC 9142 균주는 구연산 및 균체를 4.38, 50.8g/l 및 9.6, 12.6g/l의 농도로 생산하였는데, 이는 구연산 생산면에서는 Asp. niger ATCC 9142 균주가 좋고, COD 처리효율면에서는 KCTC 1231가 우수함을 의미했다. 구연산 생산공정을 통한 타피오카 및 쌀보리 폐기물의 COD의 감소는 사용하는 균주에 따라 각각 30.93-70.8%로 나타났으므로 주정증류 폐기물을 구연산 생산공정으로 먼저 처리할 경우 COD를 감소시켜 유기물의 부하를 현저히 감소시킬 수 있으므로 이어지는 활성슬러지 처리 공정에서 희석수의 첨가없는 폐수처리가 가능하므로 폐수처리조의 크기를 상당히 줄일 수 있을 것이 예상되었다.
Alcoholic distillery wastewater was treated as dual purposes to produce citiric acid and to reduce the amount of wastewater to be treated. In this study, an attempt was made to enhance the efficiency of process under various conditions by Aspergillus niger in a batch bioreactor. The concentrations of citric acid were marked up to 9.6 and 16.9g/l in a batch bioreactor by Asp. niger ATCC 9142 with 50g/l and 100g/l of reducing sugar concentration in tapioca distillery wastewater, respectively. But the naked barley wastewater of 50g/l reducing sugar gave 2.4g/l citric acid concentration by Asp. niger ATCC 9142. The concentrations of citric acid and mycelial dry weight were shown to be 4.38, 50.8 and 9.6, 12.6g/l in a batch bioreactor by Asp. niger KCTC 1231 and ATCC 9142 with 50g/l reducing sugar concentration in tapioca distillery waste-water. Therefore, Asp niger ATCC 9142 is good for citric acid production, while Asp. niger KCTC 1231 is good for COD removal performance. The fermentation process of citric acid formation reduced the COD value of 70.8%, which reduced organic loading rate to subesquent ordinary activated sludge system.
- Hang YD, Woodams EE, Biotechnol. Lett., 6(11), 763 (1984)
- Hang YD, Woodams EE, Biotechnol. Lett., 7(4), 253 (1985)
- Hang YD, Woodams EE, Am. J. Enol. Vitic., 37, 141 (1986)
- Hang YD, Luh BS, Woodams EE, J. Food Sci., 52(1), 226 (1987)
- Roukas T, Kotzekidou P, J. Food Sci., 51(1), 225 (1986)
- Hossain M, Brooks JD, Maddox IS, New Zealand J. Dairy Sci. Technol., 18, 161 (1983)
- Somkuti GA, Bercivengo MM, Dev. Ind. Microbiol., 22, 557 (1981)
- 서명교, 서근학, 송승구, 한국생물공학회지, 5(4), 383 (1990)
- 서명교, 김영수, 송승구, 부산대학교 환경연구보 투고중 (1992)
- Chaplin MF, Kennedy JF, Carbohydrate Analysis, IRL Press, p. 3 (1986)
- Marier JR, Boulet M, J. Dairy Sci., 41, 1683 (1958)
- Hang YD, Splittstoesser DF, Woodams EE, Sherman RM, J. Food Sci., 42(2), 383 (1977)
- Shannon LJ, Stevenson KE, J. Food Sci., 40, 826 (1975)
- Marchael R, Chaud'e O, Metche M, Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 4, 111 (1977)
- Lee HC, Koo YJ, Min BY, Lee HK, Korean J. Appl. Microbiol. Bioeng., 10(2), 95 (1982)
- 김철, 정윤진, 장덕, 주정폐액의 메탄발효 최적화 연구 및 신공정개발, 1991년도 동력자원부 최종보고서, p. 146-147 (1991)
- Jamuna R, Ramakrishina SV, J. Ferment. Bioeng., 67(2), 126 (1989)