KR101031353B1 - A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae - Google Patents

A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae Download PDF

Info

Publication number
KR101031353B1
KR101031353B1 KR1020080112978A KR20080112978A KR101031353B1 KR 101031353 B1 KR101031353 B1 KR 101031353B1 KR 1020080112978 A KR1020080112978 A KR 1020080112978A KR 20080112978 A KR20080112978 A KR 20080112978A KR 101031353 B1 KR101031353 B1 KR 101031353B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
outer cylinder
algae
stirrer
seaweed
pretreatment
Prior art date
Application number
KR1020080112978A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100054046A (en
Inventor
이진원
김동현
이수진
심상준
이재화
Original Assignee
부경대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부경대학교 산학협력단 filed Critical 부경대학교 산학협력단
Priority to KR1020080112978A priority Critical patent/KR101031353B1/en
Publication of KR20100054046A publication Critical patent/KR20100054046A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101031353B1 publication Critical patent/KR101031353B1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

Abstract

본 발명은 해조류부터의 바이오에탄올을 생산하기 위한 전처리 방법과 장치에 관한 것으로, 해양조류를 산, 열처리 또는 효소처리를 용이하게 수행하도록 안출하므로서 스케일-업 할 수 있을 뿐 아니라, 폐기물의 처리를 용이하게 하며 재생이 가능하고, 광역분산형의 해양자원인 해조류를 에너지로 전환하는 뛰어난 효과가 있다.The present invention relates to a pretreatment method and apparatus for producing bioethanol from algae, and can be scaled up by easily preparing acid, heat treatment or enzymatic treatment of marine algae, as well as facilitating treatment of wastes. It is recyclable, and has an excellent effect of converting seaweed, which is a marine resource of wide-spread type, into energy.

해조류, 전처리장치, 바이오에탄올, 스케일 업(Scale up), 산과 열처리, 효소처리, 재생, 해양자원 Algae, pretreatment, bioethanol, scale up, acid and heat treatment, enzyme treatment, regeneration, marine resources

Description

해조류로부터 바이오 에탄올 생산을 위한 전처리 방법 및 그 장치{A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae}Pretreatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae

본 발명은 해조류로부터 산과 열 및 효소를 사용하여 바이오에탄올을 생산하기에 적합한 전처리 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양자원의 하나인 해조류를 전처리 장치에 넣고 산 및 효소 등을 주입한 후 교반시켜 반응시킨 다음 분해산물을 수거하고 분해가 덜 되거나 필요가 없는 폐기물은 필터링장치 내에 잔류시키도록 하는 기술을 개시한다.The present invention relates to a pretreatment method and apparatus suitable for producing bioethanol using acids, heat and enzymes from seaweeds, and more particularly, incorporating acid and enzymes into a pretreatment apparatus by inserting seaweeds, which is one of marine resources, into a pretreatment apparatus. It is then disclosed to stir, react and then decompose the product and disclose a technique in which waste that is less or not decomposed remains in the filtering device.

바이오매스(Biomass)는 에너지 전용의 식물과 산림수목, 농산물과 사료작물, 농산 폐기물과 찌꺼기, 임산 폐기물과 부스러기, 수초, 동물의 배설물, 도시 쓰레기 등 산업폐기물, 기타 상기 폐기물에서 추출된 재생 가능한 유기물로 현재 에너지원으로 사용되고 있는 유기성 물질을 총칭한다.Biomass is an energy-only plant and forest trees, agricultural products and feed crops, agricultural wastes and debris, forest wastes and debris, aquatic plants, animal wastes, urban wastes such as municipal waste, and other renewable organic materials extracted from the above wastes. This is a generic term for organic materials that are currently used as energy sources.

이러한, 바이오매스는 태양에너지를 저장하고 있는 거대한 에너지 창고이며 이를 효과적으로 사용할 수만 있다면 현재 화석연료의 과다한 사용이 가져 오는 에 너지난을 손쉽게 해결할 수 있을 것이며 이러한 바이오매스는 필요한 에너지량만큼을 배양해서 사용하기 때문에 대기 중에 이산화탄소의 과다한 축적을 방지할 수 있으므로 오늘날 극히 심각한 문제로 제기되고 있는 지구 온난화 문제를 해결할 수 있는 것이다. This biomass is a huge energy warehouse that stores solar energy, and if used effectively, it can easily solve the energy problems caused by excessive use of fossil fuels. Therefore, it is possible to prevent excessive accumulation of carbon dioxide in the atmosphere, thereby solving the problem of global warming, which is a serious problem today.

바이오매스는 일반적으로 연소(combustion), 건조 화학 공정(dry chemical process), 수성 공정(aqueous process)의 3가지 방법을 통하여 에너지로 전환된다. Biomass is generally converted into energy through three methods: combustion, dry chemical process, and aqueous process.

연소는 바이오매스를 고압의 증기를 통하여 전기에너지로 전환시키는 과정이고, 건조 화학 공정은 바이오매스의 성격에 따라서 다시 열분해(pyrolysis), 가스화법(gasification), 수성 가스화법(hydrogasification)의 3가지 과정으로 나눠서 에너지로 전환한다. 이 중에서 열분해는 바이오매스를 기름(oil), 가스(gas), 숯(char)으로 전환시켜 주며, 가스화법은 바이오매스를 메탄(methane), 메탄올(methanol), 암모니아(ammonia) 그리고 전기로 전환시켜준다. 그리고 수성 가스화법은 바이오매스를 메탄(methane), 에탄(ethane), 숯(char)으로 전환시켜 준다. 마지막으로, 수성공정은 화학적 환원(chemical reduction), 알콜 발효(alcoholic fermentation), 혐기적 소화(anaerobic digestion)의 3가지 방법을 통하여 에너지로 전환시킨다. 여기서 화학적 환원은 바이오매스를 기름(oil)으로 전환시켜주며, 알콜 발효는 바이오매스를 에탄올(ethanol)로, 혐기적 소화(anaerobic digestion)는 바이오매스를 메탄(methane)으로 전환시킨다.(Slesser and Lewis, 1979).Combustion is the process of converting biomass into electrical energy through high pressure steam, and the dry chemical process is divided into three processes, pyrolysis, gasification, and hydrogasification, depending on the nature of the biomass. Convert to energy by dividing by. Among them, pyrolysis converts biomass into oil, gas and char, and gasification converts biomass into methane, methanol, ammonia and electricity. Let it be. Water gasification converts the biomass to methane, ethane and char. Finally, the aqueous process is converted into energy through three methods: chemical reduction, alcoholic fermentation, and anaerobic digestion. Here, chemical reduction converts biomass into oil, alcoholic fermentation converts biomass to ethanol, and anaerobic digestion converts biomass to methane. Lewis, 1979).

한편, 에너지로 전환될 수 있는 바이오매스의 종류는 많지만 그러한 바이오 매스들 중에서 배양이 용이하며, 식생활에 영향을 미치지 않으며, 에너지 수요를 충당할 수 있을 만큼의 대량생산이 가능한 자원을 찾는 것이 급선무이다. 실제로 위의 여러 가지 조건들을 만족하는 바이오매스로 현재 각광받고 있는 것 중 하나가 바로 곡물(corn stock)이다. On the other hand, although there are many kinds of biomass that can be converted into energy, it is urgent to find a resource that can be easily cultivated, does not affect the diet, and can be mass-produced enough to meet energy demand. . In fact, one of the things currently being spotlighted as biomass that satisfies the above conditions is corn stock.

곡물과 같은 목질계 바이오매스들을 에너지로 전환하기 위해서 최근 몇 십 년 동안 화학적(chemical) 방법과 물리적인 방법 그리고 효소(enzyme)를 이용해서 셀룰로즈를 글루코즈로 전환하는 기술이 활발히 연구되어왔다. 더 나아가서는 셀룰로즈 물질(cellulose material)의 전처리를 통해 얻은 글루코즈를 원료로 미생물(microorganism)을 이용한 발효를 통한 에탄올(ethanol) 생성에 대한 연구도 상당히 활발하게 진행되어 왔다.In recent decades, techniques for converting cellulose to glucose using chemical and physical methods and enzymes have been actively studied to convert wood-based biomass such as grain into energy. Furthermore, studies on the production of ethanol through fermentation using microorganisms as a raw material of glucose obtained through the pretreatment of cellulose materials have been actively conducted.

이렇게 수십년 동안 발전해온 전처리 기술은 현재까지 모두 셀룰로즈 물질(cellulose material)로 식물을 이용해 왔다. 식물 속의 셀룰로즈를 분해하는 방법으로 가장 널리 이용하는 방법은 효소(enzyme)를 이용한 전처리 방법이다. 그러나 식물 속의 셀룰로즈는 리그닌(ligin)과 헤미셀룰로즈(hemicellulose)로 보호되어 있다는 것을 발견하고 부터는 산 처리와 열처리와 같은 화학적 및 물리적 방법들을 이용하여 효소가 셀룰로즈에 접근하기 용이하게 하는 방법들이 함께 사용되어왔다. All these advances in pre-treatment technology have used plants as cellulose materials to date. The most widely used method of decomposing cellulose in plants is pretreatment using enzymes. However, after discovering that cellulose in plants is protected by lignin and hemicellulose, a combination of methods to facilitate enzyme access to cellulose using chemical and physical methods such as acid treatment and heat treatment have been used. come.

화학적 가수분해(Chemical hydrolysis)법은 H2SO4 또는 HCl과 같은 산들을 이용하여 그의 약산처리를 하는 방법이다. 산 처리 후에는 대부분 고온에서 몇 시간 동안 끓여주는 열처리를 하여 셀룰로즈의 글루코즈 전환율을 극대화 시킨다. Chemical hydrolysis is a method of weak acid treatment using an acid such as H 2 SO 4 or HCl. After the acid treatment, most of the heat treatment for a few hours at high temperature to maximize the glucose conversion of cellulose.

반면, 효소를 이용하는 방법은 셀룰로즈를 효소의 활성이 가장 좋은 최적의 온도와 pH로 맞춘 후, β-글루코시다제(β-glucosidase), 크실라나아제(xylanase), β-크실로시다제(β-xylosidse),α-L-아라비노-프라노시다제(α-L-arabino-franosidase)와 같이 셀룰로즈 가수분해(hydrolysis)에 관여하는 효소들을 넣어주는 방법이다. 이렇게 효소를 이용하는 방법은 셀룰로즈의 글루코즈 전환율을 높이기 위해서 산 처리나 열처리와 함께 병행되기도 하였다.On the other hand, the method using the enzyme is to adjust the cellulose to the optimum temperature and pH for the best activity of the enzyme, and then β-glucosidase, xylanase, and β-xylosidase ( It is a method of adding enzymes involved in cellulose hydrolysis such as β-xylosidse) and α-L-arabino-franosidase. This method of using enzymes was sometimes combined with acid treatment or heat treatment to increase the glucose conversion of cellulose.

그러나, 상기 목질계 바이오매스를 얻는데는 넓은 면적의 토지가 필요하다는데 그 한계점이 있다. 또한 이러한 목질계 바이오매스 중에는 에너지화했을 경우 식량 값의 상승을 가져오는 것들도 많다. 이러한 목질계의 단점을 극복하기 위하여 최근에는 해양 속의 바이오매스들을 에너지로 전환 시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 해양 속의 바이오매스 중 조류(algae)는 생장속도가 빨라 대량 생산이 가능하며, 별도의 비료나 농업용수를 필요로 하지 않으며, 여러 가지 당 성분과 알긴산을 다량 함유하고 있어서 에너지로 전환하기에 적합하며, 탄수화물의 함량이 목질계 원료에 비해 1.5-2배 정도 높은 데다 목질계 원료에서 반드시 제거해야 하는 리그닌 성분이 없어 제조공정이 간편 해양 속의 바이오매스들을 전처리하기 위한 방법들은 주로 기존의 목질계 바이오매스들을 에너지화하기 위해서 사용하던 전처리 기술들을 응용한 것들이며, 아직 해조류를 에너지로 전환하는 기술이 아직 명확하게 확립되어있지 않다. However, there is a limitation in that a large area of land is required to obtain the wood-based biomass. In addition, many of these wood-based biomass, if energized brings a rise in food prices. In order to overcome the drawbacks of the woody system, research has recently been actively conducted to convert biomass in the ocean into energy. Algae among the biomass in the ocean grows rapidly and can be mass-produced. It does not require any fertilizer or agricultural water, and contains a large amount of various sugars and alginic acid. In addition, the carbohydrate content is 1.5-2 times higher than that of wood-based raw materials, and there is no lignin component that must be removed from wood-based raw materials. Therefore, the manufacturing process is simple. It is the application of the pretreatment techniques used to energize them, and the technology for converting algae into energy is not yet clearly established.

본 발명자들은 상기와 같은 종래의 목질계 바이오매스의 이용에 있어 넓은 면적의 토지의 필요성, 식량 값 상승의 문제 및 자원부존량의 지역차가 크다는 문제점을 해소하기 위하여, 해양 속의 바이오매스 조류를 전처리하기 위한 기술 및 장치에 대하여 예의 연구를 거듭하였고, 그 중 해조류를 이용한 전처리 장치인 본 발명을 하기에 이르게 되었다.The inventors of the present invention provide a method for pretreatment of biomass algae in the ocean in order to solve the problem of the need for a large area of land, a rise in food value, and a large regional difference in resource consumption. The research and technology have been intensively studied, and the present invention, which is a pretreatment apparatus using seaweed, has been brought to the following.

따라서, 본 발명의 목적은 광역분산형의 바이오매스인 해조류를 이용하여 효소처리가 용이하고, 재생이 가능하며, 폐기물 처리를 용이하게 하는 해조류의 전처리 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a pretreatment method and apparatus for pretreatment of algae that facilitates enzymatic treatment, regeneration, and waste disposal using seaweeds which are biodispersed biomass.

본 발명의 다른 목적은 해조류를 이용하여 스케일-업(Scale-up)이 용이한 전처리 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a pretreatment apparatus that is easy to scale-up using seaweed.

본 발명의 상기 목적은, 해조류를 산 또는 효소 처리하는데 적합한 전처리 방법 및 그 장치를 개시하고, 세공 크기가 다른 필터링 장치를 개시함으로써 얻고자하는 바이오물질의 크기에 따라 전처리가 용이하도록 함으로써 달성된다.The above object of the present invention is achieved by disclosing a pretreatment method and apparatus suitable for acid or enzymatic treatment of seaweeds, and facilitating pretreatment depending on the size of the biomaterial to be obtained by starting a filtering device having a different pore size.

또, 본 발명의 상기 목적은 덮개상판에 처리물질 주입구와 pH 및 온도 측정 부분을 마련함으로써 바이오메스의 처리 조건에 맞게 전처리가 용이하도록 하고, 교반기 부분을 내외 두개 부분으로 분리하여 제작하여 필터링 장치를 자유롭게 교체할 수 있도록 함으로써 달성하였다.In addition, the above object of the present invention by providing a treatment material inlet and pH and temperature measuring portion on the cover top to facilitate the pre-treatment according to the processing conditions of the biomass, and separates the stirrer portion into two parts inside and outside to produce a filtering device Achieved by allowing free replacement.

본 발명은 산과 열처리 또는 효소 처리를 이용한 조류로부터 생물자원의 생산방법을 보다 효율적으로 수행하기 위한 전처리 방법과 장치를 제공하는 뛰어난 효과가 있으며, 재생이 가능하며, 폐기물 처리가 용이한 전처리 방법과 장치를 제공하는 뛰어난 효과가 있다.The present invention has an excellent effect of providing a pretreatment method and apparatus for more efficiently performing the production method of biological resources from algae using acid and heat treatment or enzyme treatment, and is recyclable and easy to treat waste. Has an excellent effect.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 도면을 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, specific contents of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에는 본 발명을 실시하기에 가장 바람직한 장치가 도시되어 있다.1 shows the most preferred device for practicing the present invention.

본 발명의 장치는 내부와 외부가 일정한 거리로 이격시킨 외통(1)내에 내통(2)이 설치되며, 상부와 하부도 이중 교반기(4)(40)가 모터(M)로 연결된 교반축(3) 축설된 내통(2) 하부에 안치된 상부 교반기(4)와 동일한 상기 모터(M)로 상기 교반축(3)에 나사끼움하여 연설된 외통(1) 하부에 안치된 하부 교반기(40) 사이를 일정거리 이격시켜 구성된다.In the apparatus of the present invention, the inner cylinder (2) is installed in the outer cylinder (1) spaced at a constant distance from the inside and the outside, and the upper and lower double agitator (4) 40 is connected to the motor (M) stirring shaft (3) ) Between the lower stirrer 40 settled in the lower portion of the outer cylinder 1 screwed into the stirring shaft 3 by the same motor M as the upper stirrer 4 settled in the lower inner cylinder 2 lowered. It is composed of a certain distance apart.

상기 본 발명의 내통과 외통의 이중 구조, 및 상부와 하부의 이중 교반기의 착설구조는 지금까지 개시된 바 없으며, 해조류에 대하여 산 또는 효소처리하기에 가장 바람직하도록 탈부착이 가능한 구조이다.The dual structure of the inner cylinder and the outer cylinder of the present invention, and the structure of the installation of the double stirrer of the upper and lower portions has not been disclosed so far, and is a structure that can be detachably attached to an algae or an enzyme for seaweed.

본 발명의 필터링장치, 즉, 내통(2) 구조는 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이 바닥판(5)(50)에는 일정 크기의 다수의 세공(7)(70)이 천공되고 중앙에 교반축(3)이 통과되는 구멍(6)(60)이 천공되어 있으며, 측면판(2)(20)에도 일정 크기의 다수의 세공(21)(201)이 천공되어 있어 전체가 천공되어 있으므로 피처리물인 해조류 소재는 덮개상판(7)의 투입구(71)를 통해 필터링장치인 내통(2)에 투입되고(도 5 참조), 산 또는 효소는 상기 덮개상판(7)의 주입구(72)를 통해 주입된 다음, 온도계 삽입구(73)에 온도계를 삽입하고, 상기 덮개상판(7)은 손잡이(9)를 사용하여 고정시키면 된다.In the filtering device of the present invention, that is, the inner cylinder 2 structure, as shown in FIGS. 2 and 4, the bottom plates 5 and 50 are perforated with a plurality of pores 7 and 70 having a predetermined size. Holes 6 and 60 through which the stirring shaft 3 passes are drilled, and a plurality of pores 21 and 201 of a predetermined size are also drilled in the side plates 2 and 20 so that the whole is drilled. The algae material to be processed is introduced into the inner cylinder 2 which is a filtering device through the inlet 71 of the cover top plate 7 (see FIG. 5), and an acid or an enzyme opens the inlet 72 of the cover top plate 7. After being injected through, insert the thermometer into the thermometer insertion port 73, the cover top plate 7 may be fixed using the handle (9).

한편, 본 발명 필터링장치 내통(2)의 바닥판(5)(50)과 측면판(2)(20)에 천공되어 있는 세공(7)(70)(21)(201)의 크기는 피처리물인 해조류의 종류 및 크기에 따라 적절하게 천공된 것을 선택하면 된다.(도 3a,도 4)On the other hand, the size of the pores (7) (70) (21) (201) perforated in the bottom plate (5) 50 and the side plate (2) 20 of the inner cylinder (2) of the filtering device of the present invention is treated What is necessary is just to select the perforated suitably according to the kind and size of seaweed which is water. (FIG. 3A, FIG. 4).

본 발명 장치는 산으로서 HCl, H2SO4를, 효소로는 β-글루코시다, 크실라나아제, β-크실로시다제, α-L-아라비노-프라노시다제와 같은 셀룰로즈 가수분해에 관여하는 효소를 pH를 맞추어 작업하기 때문에 내산성과 내열성이 있는 소재의 재질로 제작됨이 바람직하다. 바람직하기로는 스텐레스스틸 소재 또는 부분적으로 FRP가 사용될 수 있다.The apparatus of the present invention is used for cellulose hydrolysis such as HCl, H 2 SO 4 as an acid, and β-glucosidase, xylanase, β-xylosidase and α-L-arabino-pranosidase as enzymes. It is preferable that the enzyme is made of a material having acid resistance and heat resistance because the enzyme is operated at a pH. Preferably stainless steel material or partly FRP can be used.

본 발명 실시를 위한 바람직한 실시태양으로서 도 6에 도시한 바와 같이 상하 2중으로 나사끼움(31)(32)된 교반날개가 부착된 교반기가 사용되지만, 이밖에도 내통(2)에 2개 이상의 교반날개, 외통에 2개 이상의 교반날개가 장착된 교반기가 사용될 수 있으며, 이와 반대로 해조류의 종류와 소재의 특성에 따라 내통(2)에 2개, 외통에 2개인 교반기도 사용될 수 있음은 물론이다.As a preferred embodiment for the practice of the present invention, as shown in Figure 6, the stirrer with agitator blades screwed 31 and 32 in a double top and bottom is used, in addition to the two or more agitator wings in the inner cylinder (2), Agitator equipped with two or more agitator blades may be used in the outer cylinder. On the contrary, two agitators may be used in the inner cylinder 2 and two outer cylinders depending on the type of seaweed and the characteristics of the material.

또, 본 발명의 도 7에서 보인 바와 같이 바닥판(5)에 세공(7)(70)이 형성되지 않은 필터링장치 내통(5)이 사용될 수 있음은 물론이다. In addition, as shown in FIG. 7 of the present invention, it is a matter of course that the filtering device inner cylinder 5 in which the pores 7 and 70 are not formed in the bottom plate 5 may be used.

본 발명은 해조류로부터 바이오에탄올 생산에 사용될 수 있는 뛰어난 효과가 있을 뿐 아니라, 피처리물의 잔류물의 처리를 용이하게 하며, 나아가 scale-up된 시설을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 해양자원 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention not only has an excellent effect that can be used for the production of bioethanol from seaweed, but also facilitates the treatment of residues of the processed material, and furthermore, it has an excellent effect to provide a scale-up facility. It is a useful invention.

도 1은 전처리 장치의 전체적인 형태를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the overall shape of a pretreatment apparatus.

도 2는 전처리 장치 내부에 설치하는 필터링 장치를 나타낸 것이다.2 shows a filtering device installed inside the pretreatment device.

도 3a 및 3b는 세공 크기가 다른 필터링 장치의 바닥면을 나타낸 것이다. 3a and 3b show bottom surfaces of filtering devices with different pore sizes.

도 4는 세공 크기가 다른 필터링 장치의 측면을 나타낸 것이다.4 shows the side of a filtering device with different pore sizes.

도 5는 전처리 장치 상판의 모습을 구체적으로 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing in detail the state of the upper plate of the pretreatment apparatus.

도 6은 전처리 장치 내부의 교반기의 결합상태 모습을 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a state of coupling of the agitator inside the pretreatment apparatus.

도 7은 교반축(3)으로부터 외통 교반기(40)의 분리가 가능하며 그 사이로 필터링 장치(내통)를 끼워 넣을 수 있도록 하고 이음새 부분은 함께 탈부착되며 교반시킬 때 무리없이 회전이 가능하도록 고안된 것을 나타내는 분리사시도이다.FIG. 7 shows that the outer cylinder stirrer 40 can be separated from the stirring shaft 3, and the filtering device (inner cylinder) can be inserted therebetween, and the joint part is detached together and designed to be rotated without difficulty when stirring. Separate perspective view.

Claims (5)

해조류로부터 바이오에탄올을 생산하기 위한 전처리 방법에 있어서, In the pretreatment method for producing bioethanol from seaweed, 교반기(40)가 내부에 장착되어 있는 외통(1); 및 상기 외통(1)의 내벽 및 바닥판으로부터 이격되어 있고 외통(1)과 연통될 수 있는 세공이 형성되어 있으며 교반기(4)가 장착되어 있는 필터링 장치인 내통(2)을 포함하는 전처리 장치 중 필터링 장치인 내통(2)에 있는 해조류를 교반기(4),(40)의 교반 하에 산 또는 효소와 반응시켜서 상기 필터링 장치 내통(2)의 세공 크기 이하로 분쇄된 해조류만 세공을 통과하도록 함을 특징으로 하는 해조류 전처리 방법.An outer cylinder 1 in which a stirrer 40 is mounted; And an inner cylinder 2 which is spaced from the inner wall and the bottom plate of the outer cylinder 1 and has a pore that can communicate with the outer cylinder 1 and is equipped with a stirrer 4. The algae in the inner cylinder (2), which is a filtering device, is reacted with an acid or an enzyme under stirring of the stirrers (4) and (40) so that only the algae ground to the pore size of the inner cylinder (2) of the filtering device can pass through the pores. Seaweed pretreatment method characterized in that. 삭제delete 교반기(40)가 내부에 장착되어 있는 외통(1); 상기 외통(1)의 내벽 및 바닥판으로부터 이격되어 있고 외통(1)과 연통될 수 있는 세공이 형성되어 있으며 교반기(4)가 장착되어 있는 필터링 장치인 내통(2); 상기 교반기(4),(40)를 구동시키기 위한 모터(M); 상기 모터(M)와 교반기(4)(40)를 연결시키는 교반축(3); 상기 교반축(3) 말단에 형성되어 있어서, 내통(2) 바닥판에 형성된 구멍(6)을 통과한 교반축(3)에 상기 외통 교반기(40)를 연결시키는 나사끼움 장치(31)(32); 상기 외통(1) 및 내통(2)의 상면을 덮는 덮개상판(7); 및 상기 덮개상판(7)에 형성된 해조류 투입구(7), 산 또는 효소 주입구(72), 온도계 삽입구(73) 및 손잡이(9)로 구성되는 것을 특징으로 하는 해조류 전처리 장치. An outer cylinder 1 in which a stirrer 40 is mounted; An inner cylinder (2) which is spaced from the inner wall and the bottom plate of the outer cylinder (1) and has a pore formed therein which can communicate with the outer cylinder (1) and is equipped with a stirrer (4); A motor (M) for driving the stirrers (4) and (40); A stirring shaft (3) connecting the motor (M) and the agitator (4) (40); It is formed at the end of the stirring shaft (3), screwing device (31) (32) to connect the outer cylinder stirrer (40) to the stirring shaft (3) passed through the hole (6) formed in the inner plate (2) bottom plate ); A cover upper plate 7 covering upper surfaces of the outer cylinder 1 and the inner cylinder 2; And a seaweed inlet (7), an acid or enzyme inlet (72), a thermometer insert (73) and a handle (9) formed on the cover top plate (7). 삭제delete 제 3항에 있어서, 나사끼움 장치(31)(32)를 풀어서 상기 교반기(4),(40)가 필터링 장치 내통(2) 바닥판으로부터 탈착가능한 것을 특징으로 하는 해조류 전처리 장치.4. The seaweed pretreatment apparatus according to claim 3, wherein the stirrer (4) and (40) are detachable from the bottom plate of the filtering device (2) by loosening the screwing device (31).
KR1020080112978A 2008-11-13 2008-11-13 A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae KR101031353B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080112978A KR101031353B1 (en) 2008-11-13 2008-11-13 A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080112978A KR101031353B1 (en) 2008-11-13 2008-11-13 A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100054046A KR20100054046A (en) 2010-05-24
KR101031353B1 true KR101031353B1 (en) 2011-04-29

Family

ID=42278884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080112978A KR101031353B1 (en) 2008-11-13 2008-11-13 A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101031353B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10087471B2 (en) 2015-04-09 2018-10-02 Korea Institute Of Science And Technology Hydrolysate of mixture of seaweed biomass and lignocellulosic biomass to improve biochemical and biofuel production, and preparation using the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150117599A (en) * 2014-04-09 2015-10-20 에스케이이노베이션 주식회사 Reactor for Continuous Saccharification of High-Solid Biomass

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63188372A (en) 1987-01-30 1988-08-03 Hiroshi Okamoto Concentration regulating tank
KR20030037160A (en) * 2001-11-02 2003-05-12 (주)씨라이트 Method for manufacturing a seaweed jelly in use of polysaccharose of a seaweed and a seaweed jelly thereof
KR20050013785A (en) * 2003-07-29 2005-02-05 주식회사 바이오허브 Oligo saccharides induced from seaweeds, method for producing the oligo saccharides and use of the oligosaccharides
KR20080073266A (en) * 2008-05-19 2008-08-08 김판채 Membrane and media of metal(iii) orthophosphates for extraction of bioethanol of high purity and preparation method of the same and bioethanol of high purity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63188372A (en) 1987-01-30 1988-08-03 Hiroshi Okamoto Concentration regulating tank
KR20030037160A (en) * 2001-11-02 2003-05-12 (주)씨라이트 Method for manufacturing a seaweed jelly in use of polysaccharose of a seaweed and a seaweed jelly thereof
KR20050013785A (en) * 2003-07-29 2005-02-05 주식회사 바이오허브 Oligo saccharides induced from seaweeds, method for producing the oligo saccharides and use of the oligosaccharides
KR20080073266A (en) * 2008-05-19 2008-08-08 김판채 Membrane and media of metal(iii) orthophosphates for extraction of bioethanol of high purity and preparation method of the same and bioethanol of high purity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10087471B2 (en) 2015-04-09 2018-10-02 Korea Institute Of Science And Technology Hydrolysate of mixture of seaweed biomass and lignocellulosic biomass to improve biochemical and biofuel production, and preparation using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100054046A (en) 2010-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kainthola et al. Fungal pretreatment and associated kinetics of rice straw hydrolysis to accelerate methane yield from anaerobic digestion
Achinas et al. A technological overview of biogas production from biowaste
Łukajtis et al. Hydrogen production from biomass using dark fermentation
CA2771147C (en) Combined liquid to solid-phase anaerobic digestion for biogas production from municipal and agricultural wastes
Ferreira et al. Waste biorefinery
Triwahyuni et al. Optimization of saccharification and fermentation process in bioethanol production from oil palm fronds
Huang et al. Modification of corn stover for improving biodegradability and anaerobic digestion performance by Ceriporiopsis subvermispora
Katakojwala et al. Valorization of sugarcane waste: prospects of a biorefinery
Junluthin et al. Efficient conversion of night-blooming giant water lily into bioethanol and biogas
Matsakas et al. Evaluation of dried sweet sorghum stalks as raw material for methane production
Vats et al. Options for enhanced anaerobic digestion of waste and biomass—a review
Wu Recycle technology for waste residue in potato starch processing: A review
JP2008297531A (en) Method for producing biofuel and apparatus therefor
KR101031353B1 (en) A pre-treatment method and its apparatus for the production of bio-ethanol from algae
Unpaprom et al. Evaluation of mango, longan and lychee trees pruning leaves for the production of biogas via anaerobic fermentation
Armah et al. Overview of biogas production from different feedstocks
Liu et al. Waste biorefinery development toward circular bioeconomy with a focus on life-cycle assessment
Jos et al. Biogas production from palm oil fruit bunch in anaerobic biodigester through liquid state (LS-AD) and solid state (SS-AD) method
Sihta et al. Enhancing biogas quality of indigofera plant waste through co-digestion with cow dung
CN104031944B (en) Method for increasing output of bagasse anaerobic digestion biogas through pretreatment
CN114134746A (en) Comprehensive straw refining method
Arshad et al. Biogas: a promising clean energy technology
Jain et al. Sustainable Management of Agricultural Waste in India
Cotana et al. Biomass-based systems
KR100945684B1 (en) A Method of producing useful biomass using acid and heat or enzymatic pre-treatment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140417

Year of fee payment: 4