KR101272868B1 - 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법 - Google Patents

정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101272868B1
KR101272868B1 KR1020110108815A KR20110108815A KR101272868B1 KR 101272868 B1 KR101272868 B1 KR 101272868B1 KR 1020110108815 A KR1020110108815 A KR 1020110108815A KR 20110108815 A KR20110108815 A KR 20110108815A KR 101272868 B1 KR101272868 B1 KR 101272868B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forward osmosis
fermentation broth
chamber
concentration
draw
Prior art date
Application number
KR1020110108815A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120050897A (ko
Inventor
장호남
최진달래
이상엽
이정욱
박선원
김우현
김태우
정권수
박권우
공완지
임성갑
Original Assignee
한국과학기술원
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 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of KR20120050897A publication Critical patent/KR20120050897A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101272868B1 publication Critical patent/KR101272868B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
    • B01D61/0021—Forward osmosis or direct osmosis comprising multiple forward osmosis steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/10—Separation or concentration of fermentation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/14—Batch-systems

Abstract

본 발명은 발효액의 농축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 고농도 농축방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시키는 것을 특징으로 한다.
저농도 발효액을 역삼투압을 이용하거나 추출용매를 사용하여 농축시킬 경우, 에너지가 많이 소비되거나 추출용매의 가격이 비싸기 때문에 경제적으로 타당하지 않으나, 본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 발효액의 농축을 최대화하면서, 에너지 소모 및 운영비용을 최소화할 수 있으므로, 신기술의 산업화에 기여할 수 있다.

Description

정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법 {Method of Concentrating Low Titer Fermentation Broths Using Forward Osmosis}
본 발명은 발효액의 농축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 고농도 농축방법에 관한 것이다.
인류의 생활을 풍족하게 시켜주는 각종 생산물들은 주로 미생물의 산업적인 발효를 통하여 생산된다. 이들 생산물로는 (a) 미생물 균체(단세포 단백질, 빵효모, 유산균, 대장균 및 이들 균체에 포함된 체내 축적 단백질/비단백질(폴리하이드록시 부티르산, 바이오 지질 등)), (b) 1차 산물(에탄올, 부탄올, 구연산, 유산, 초산, 숙신산, 각종 아미노산, 각종 비타민), (c) 2차산물(항생제), (d) 각종 체외 분비단백질( 아밀라제, 셀룰라제 등의 효소, 인슐린, 인터페론, 단일군 항체 등 단백질), (e) 각종 생물 변환물(biotransformation)(스테로이드 등 ) 등이 있다.
발효공정에 가장 중요한 인자는 생산물의 농도와 생산성이다. 발효공정에서, 포도당, 당밀(수크로즈) 등의 탄소원, 질소원, 비타민 및 미량의 무기물질을 포함하는 영양액은 생산 미생물이 있는 생물반응기에 투입되어 회분식(batch), 유가배양식(fed-batch), 연속식(continuous), 고농도 미생물 연속방법(high cell density continuous) 등으로 최대한 고농도가 되도록 발효된다.
현재 산업계에서 가장 많이 활용하고 있는 발효산물 고농도 생산법은 유가배양식이다. 이는 초기에 회분식으로 운전을 하다가 고농도 농축 영양액을 미생물이 기질제한(substrate inhibition)을 받지 않도록 유도하면서 공급함으로써 생산물의 농도를 극대화 하는 방법이다. 일반적으로 생산물의 농도는 생산물 자체가 미생물의 생리작용을 억제함으로서 궁극적으로 한계에 달하게 된다. 예를 들어, 에탄올의 경우는 90g/L, 유산의 경우는 180g/L의 농도로 생산되지만, 포도당을 원료로 하는 초산과 같은 유기산은 약 30g/L의 저농도로 생산된다. 여기서, 농도가 90g/L이면 90g이 생산물이며, 910g이 물이다. 또 농도가 180g/L이면 820g, 30g/L이면 970g이 물인 것을 의미한다.
생산물 1g당 제거해야하는 물의 양은 에탄올의 경우 10.1g/g-ethanol, 유산의 경우는 4.5g/g-유산, 초산의 경우는 32.3g/g-초산이 된다. 30oC에서 물 1g을 증발/증류방법으로 제거하는데 필요한 열량은 629cal이다. 발효 생산물 kg당 제거해야 하는 물의 양을 kwh로 표시하면 유산, 에탄올, 초산 1kg당 3.2kwh, 7.3kwh, 23.5kwh가 된다. 그러나 열은 여러 번 반복적으로 사용할 수 있으므로 4번 사용하면 0.8, 1.8, 5.8kwh가 된다. 현재 해수담수화공정에서 1m3을 생산하는데 소요되는 에너지는 25kwh로 알려져 있다. 물 1톤을 30oC에서 100oC의 수증기로 증발시키는 에너지는 2.629x109이며 1kwh가 3.6x106J이므로 에너지는 730kwh이다. 효율적인 증류공정으로 25kwh가 시용된다면 열역학 제1법칙에 의해 에너지는 보존되므로 열을 29회 정도 사용하는 효율을 보여주고 있다. 이러한 효율적인 공정은 거대한 시설투자를 필요로 하지만, 생산물의 농도가 높을수록 생물반응기의 생산성도 높아지고, 단위 생산물 무게당 물 제거비용이 적게 드는 장점이 있다.
1958년 Loeb-Sourirajan에 의해 비대칭성 역삼투막이 개발됨에 따라 역삼투압법이 1960년 해수담수화에 처음 사용된 데 비해, 정삼투압법은 농도차를 이용하여 에너지를 생산하는 방법으로 이 또한 1976년 Loeb-Sourirajan에 의해 처음 제안되었다 (Loeb, S, Loeb-Sourirajan Membrane, How it Came About Synthetic Membranes, ACS Symposium Series 153, ch1, pp1-9, 1981; Loeb, S., J. Membr. Sci 1, 49, 1976). 역삽투압과 정삼투압법에 막을 통한 물의 흐름은 다음과 같이 표시된다.
Jv= A (Δπ - ΔP) ----- (1)
여기서 Jv: 단위 막 면적당 물 투과량 (m3/(h.m2atm) A:막면적,m2), Δπ:삽투압차(atm), ΔP:수두압력차(atm) 이다.
ΔP>Δπ 이면 역삼투압(reverse osmosis, RO), Δπ>ΔP 이면 정삼투압(forward osmosis, FO)이 된다. 정삼투압 공정의 구성은 피드 챔버(feed chamber)에 농축대상시료를 충전하고, 드로우 챔버(draw chamber)에 삼투압이 높은 NaCl 또는 사용 후 재생이 용이한 암모니아 카바메이트(ammonium carbamate) 등이 충전 된다. 역삼투압법과 다른 점은 해수담수화의 경우 좌측방에 압력이 걸리고, 우측방에서 NaCl이 배제된 물을 바로 얻을 수 있다는 점이다. 정삼투압법으로 해수담수화를 수행하는 방법은 다음과 같다. 우측방에 좌측방보다 삼투압이 더 높은 용액, 예를 들면 암모니아 카바메이트를 넣어 두 방간의 삼투압 차이로 순수한 물이 좌측에서 우측으로 넘어 오게 한 다음, 암모니아 카바메이트를 회수하고, 순수한 물을 활용한다 (McCutcheon JR, McGuinnis RL, Elimelech RL, Desalination 174, 1-11, 2005).
발효액의 농축공정은 좌측방의 시료를 정삼투압법으로 농축하는 것으로 우측방에 NaCl과 같은 고삼투압 물질을 사용할 수 있다. 정삼투압법에서 우측방을 농축하는 예는 슬럿지 침출수(leachate) 농축 (York, R.J. et al, '99 Seventh International Waste Management and Landfill Symposium, Sardina, Italy, 1999), 과일 쥬스 농축 (Beauty, E.J., Lampi K.A., Food Technology, 44,121, 1999) 등이 있으나 발효액을 농축한 예는 없었다.
발효액에는 분자량이 에탄올, 초산과 같이 수십에서 단백질과 같이 수만에 이르는 다양한 산물이 있다. 정삼투압(FO)에 사용되는 막으로는 물만 통과시키는 막이 사용되고 있으나, 발효생산물을 농축하는 경우는 nanofiltration(NF), ultrafiltration(UF), microfiltration(MF)용 막도 사용할 수 있다. 단 우측 드로우 챔버에서 좌측 피드 챔버로 넘어가지 않으면서 상당한 삼투압을 낼 수 있는 물질을 찾거나 제조하면 되기 때문이다. 이렇게 되면 단백질 농축의 경우처럼 단백질 보다 분자량이 작은 물질들을 좌측에서 우측으로 물과 함께 보내어 정제를 할 수도 있게 된다.
현재 이러한 발효물질들을 농축 정제하기 위하여 증류(distillation), 용매 추출(solvent extraction), 침전 등이 이용되고 있으나 이들 방법에 이용되는 에너지, 용매, 추출화합물 등이 너무 고가여서 상기 방법으로 저농도 발효생산물을 농축하는 것은 경제성이 없었다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시킬 경우, 발효액의 농축을 최대화하면서 에너지 소모 및 운영비용을 최소화할 수 있다는 사실을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 다양한 종류의 발효액 농축을 최대화하면서, 에너지 및 운영비용을 최소화할 수 있는 발효액의 농축 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시키는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 정삼투압막은 피드 챔버의 발효액 중 물 또는 농축대상 물질보다 분자량이 낮은 저분자 물질만 통과시켜 드로우 챔버로 이송시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 발효액은 미생물, 미생물의 1차산물, 미생물의 2차산물, 미생물의 체외 분비 단백질, 미생물의 생물변환물(biotransformation), 식물세포, 동물세포 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 NaCl 함유액, 암모니아 카바메이트 함유액, 고삼투압 폐용액 및 MgCl2 함유액으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 회분식은 ΔP(수두압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지, 상기 연속식은 ΔP(수두압력차)=0, Δπ(삼투압차)=0 되는 평형상태까지, 상기 압력식은 ΔPex(외부압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 피드 챔버 및 드로우 챔버는 다단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 발효액의 pH는 2-13, 온도는 물이 액체상태를 유지하는 약 0~100oC 이지만, 이 온도는 알콜 등 화합물이 섞이거나 압력이 가해질 경우 달라질 수 있다. 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 드로우 챔버에 점진적으로 투여되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 정삼투압 반응 수행 후, 드로우 챔버의 삼투압 유발액(osmolyte)은 용질 재생 시스템으로 이송되어 재생된 후, 다시 사용되는 것을 특징으로 한다.
저농도 발효액을 역삼투압을 이용하거나 추출용매를 사용하여 농축시킬 경우, 에너지가 많이 소비되거나 추출용매의 가격이 비싸기 때문에 경제적으로 타당하지 않으나, 본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 발효액의 농축을 최대화하면서, 에너지 소모 및 운영비용을 최소화할 수 있으므로, 신기술의 산업화에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법을 도식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 농축 정도를 도식화한 도면이다 (제1 평형상태).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농축 정도를 도식화한 도면이다 (제2 평형상태).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 농축 정도를 도식화한 도면이다 (제3 평형상태).
도 5는 삼투압 공정 동안의 용액 농도와 용액 부피의 변화를 도식화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 운영에 대한 설명도이다.
본 발명에서는 해수 담수화에서 정삼투압법에 소요되는 에너지가 재래식의 역삼투압, 각종 증류법 등에 소요되는 전기에너지의 10~20%에 불과하다는 점을 바탕으로, 정삼투압법으로 다양한 종류의 발효 생산물을 농축하면 경제성이 좋을 것이라고 예측하였다.
또한, 본 발명에서는 상기 예측을 바탕으로 경제적인 정삼투압법 운영을 위하여 얼마나 많이, 얼마나 빨리 농축이 가능한지에 대한 합리적인 논거가 확립될 경우, 정삼투압법은 산업화에 유리하게 이용될 수 있을 것으로 예측하였다.
본 발명의 일 실시예에서는 초산을 함유하는 발효액을 정삼투압막으로 구획된 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버에 투입하고, NaCl을 드로우 챔버에 투입한 후, 정삼투압 반응을 수행하였다. 그 결과, 피드 챔버에서 초산이 농축되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버를 포함하는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시키는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법에 관한 것이다.
농축시간은 정삼투압의 특성과 막의 면적에 의해 결정되므로 중공사막 등을 활용하면 막모듈의 면적을 늘려 농축시간을 획기적으로 줄일 수 있어 경제성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법을 도식화한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 정삼투압막(20)은 피드 챔버(10)의 발효액 중 물 또는 농축대상물질보다 저분자 물질만 통과시켜 드로우 챔버(30)로 이송시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 정삼투압막(20)은 발효액중 물 또는 저분자 물질은 통과시키되 농축발효 대상물이나 삼투압 유발액은 통과시키지 않는 것을 이용한다. 농축대상 발효물질의 분자량이 1000 이하인 경우는 역삼투압막 (물만 통과), Nanofiltration막 (NaCl만 통과)을 사용하며 분자량이 수천~수만에 이르는 단백질의 경우는 한외여과 (ultrafiltration, 통과물질: 수백~수천 분자량 물질)막을 활용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발효액은 미생물, 미생물의 1차 산물, 미생물의 2차 산물, 미생물의 체외 분비 단백질, 미생물의 생물변환물(biotransformation) 동물세포, 식물세포 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
즉, 본 발명에 따른 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법은 발효 산물이 아니더라도 상기 발효액과 유사한 분자량 및 특성을 가지며, 생산물의 농도가 낮고 물을 제거하는 것이 유리한 경우 이용될 수 있다.
상기 미생물은 발효에 관여하는 미생물이면 제한없이 사용이 가능하며, 박테리아(E.coli), 효모(S.cerevisiae), 동물세포(CHO), 식물세포 등을 예시할 수 있다.
상기 미생물의 1차 산물로는 유기산(초산, 프로피온산, 부틸산, 유산, 구연산, 유산, 숙신산 등), 알코올(에탄올, 부탄올 등), 핵산, 아미노산(라이신, 트립토판 등), 비타민, 다당류 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 미생물의 2차 산물로는 항생제(폐니실린 등), 효소저해제, 생리활성물질(탁솔 등)을, 상기 미생물의 체외 분비 단백질로는 아밀라제, 셀룰라제 등의 효소, 인슐린, 인터페론, 단일군 항체 등을, 상기 미생물의 생물변환물(biotransformation)은 미생물 또는 효소를 활용하여 생산된 물질로서, 스테로이드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 NaCl 함유액, 암모니아 카바메이트 함유액, 고삼투압 폐용액 및 MgCl2 등 저분자 고삼투액 유발물질로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다. 상기 고삼투압 폐용액은 해수담수화 농축액으로 10% 정도의 농축해수를 사용할 수 있다.
상기 암모니아 카바메이트의 경우, 초기에 높은 삼투압(2M)을 가지며, 상변환 없이 재생되는 장점이 있으며, 소듐 클로라이드(NaCl)는 쉽게 구할 수 있고, 해수의 농도 3% (26기압)이므로 여기에서 시작하여 필요한 농도까지 가장 경제적인 재생방법으로 재생할 수 있다. 경제적인 재생방법인 저품위 폐열원의 예로는, 공기를 이용하여 물을 증발시키는 방법, 태양열을 이용하여 농축하는 방법 등이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 정삼투압 반응은 그 효과를 극대화하기 위하여 회분식, 연속식 및 압력식으로 구성된 군에서 선택되는 방법으로 수행될 수 있다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 회분식은 ΔP(수두압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지, 상기 연속식은 ΔP(수두압력차)=0, Δπ(삼투압차)=0 되는 평형상태까지, 상기 압력식은 ΔPex(외부압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지 수행되는 것을 특징으로 한다.
도면을 참조하여 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2~4는 본 발명의 일 실시예에 따른 농축 정도를 도식화한 도면으로서, 각각 제1 평형상태, 제2 평형상태, 제3 평형상태를 나타낸다.
회분식 운전에서, 피드 챔버(feed chamber)와 드로우 챔버(draw chamber) 용액사이에 평행이 있는 것은 다음과 같은 이론에서 예측된다. 즉, 정삼투(forward osmosis) 초기에는 피드 챔버와 드로우 챔버 사이에 수두압력 차이가 없어 ΔP=0이고, Δπ=Δπ0가 존재한다. 그러나 정삼투(FO)가 진행됨에 따라 피드 챔버에서 물이 드로우 챔버로 움직임에 따라 피드 챔버의 농도는 진해지며 삼투압도 증가한다. 한편 드로우 챔버에서는 수면이 올라가면서 즉, 드로우 챔버의 수면이 피드 챔버보다 높아지면서 ΔP가 증가하기 시작한다. 이 ΔP는 피드 챔버에서 드로우 챔버로 물이 움직이는 것(Jv)을 방해한다. 또한 드로우 챔버의 Δπ도 줄어들기 시작하여 오랜 시간이 지나면 양측 챔버를 오고 가는 물의 유량(flux)이 같아지는 평형에 도달한다(도 2 참조).
또한, 연속식 운전에서, 피드 챔버(feed chamber)와 드로우 챔버(draw chamber) 용액사이에 평행이 있는 것은 다음과 같은 이론에서 예측된다.
드로우 챔버에서 ΔP가 발생하지 않도록 양 챔버의 수면을 같게 만든다. 이렇게 되면 처음부터 줄어들었지만 Δπ로 인하여 추가로 정삼투(FO)가 일어난다. ΔP=0, Δπ=0가 되는 상태에서 제2의 평형상태가 이루어진다. 물론 피드 챔버에서는 제1의 평형상태보다 더 높은 농축이 이루어 질 것이다 (도 3 참조)
또한, 압력식 운전에서, 피드 챔버(feed chamber)와 드로우 챔버(draw chamber) 용액사이에 평행이 있는 것은 다음과 같은 이론에서 예측된다.
즉, 드로우 챔버에 진공을 적용하거나 피드 챔버에 압력을 가하여 외부적인 요인으로 외부압력차이(ΔPex)가 발생하도록 한다. 이렇게 되면 처음부터 줄어들었지만 Δπ로 인하여 추가로 정삼투(FO)가 일어나고, ΔPex=Δπ가 되는 상태에서 제3의 평형상태가 이루어진다. 물론 피드 챔버에서는 제2의 평형상태보다 더 높은 농축이 이루어 질 것이다 (도 4 참조).
도 5는 삼투압 공정 동안의 용액 농도와 용액 부피의 변화를 도식화한 도면이다. 횡축(Y)은 용액의 양(%), 종축(X)은 농축시간을 나타낸다. 용액에서 물만 50%제거하면 용액의 농도는 100%(X) 때 보다 2배(2X)가 되고 남은 용액(50%)에서 또 50%를 제거하면 25%가 남으며 이때의 농도는 100%일 때의 4배(4X)가 된다.
한편, 본 발명에서는 상기 정삼투압 반응을 다단계로 수행할 경우, 드로우 챔버의 삼투압을 더욱 효과적으로 이용할 수 있을 것으로 예측하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, n개의 unit을 정삼투 향류(FO counter-current)로 수행할 경우, 낮은 농도의 draw solution(=삼투압 유발액)은 저농도의 1단계 발효액을 농축하고, 높은 농도의 draw solution은 고농도의 발효액을 농축하는데 사용할 수 있으므로, 보다 효율적이고, 경제적으로 발효액을 농축할 수 있다.
따라서, 본 발명에 있어서, 상기 피드 챔버 및 드로우 챔버는 다단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다 (도면 6참조). 이와 같이 다단계로 구성할 경우, 한 단계에서 오랜 시간을 두고 발효액을 농축하는 것보다 드로우 챔버의 고삼투압 용액을 훨씬 효과적으로 사용할 수 있다.
본 발명에서는 feed solution(발효액)의 pH 또는 온도 특성을 바꾸거나 드로우 챔버에 삼투압 유발액을 점진적으로 투입할 경우, 보다 효율적으로 발효액을 농축시킬 수 있을 것으로 예측하고, 이를 확인하고자 하였다.
본 발명에 있어서, 상기 발효액의 pH는 2-13, 온도는 물이 액체를 유지하는 온도 (통상 0~100oC) 혹은 그 이상이나 이하가 될 수 있다. 예를 들면 다른 용질/용매와 혼합물인 경우는 위의 온도를 벗어날 수 있다. 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 드로우 챔버에 피드 챔버와 드로우 챔버의 삼투압차가 너무 큰 것은 정 삼투압의 효율을 심하게 떨어뜨리므로 점진적으로 투여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 정삼투압 반응 수행 후, 드로우 챔버의 삼투압 유발액(osmolyte)은 용질 재생 시스템(40)으로 이송되어 재생된 후, 다시 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 용질 재생 시스템(40)은 draw solution에서 삼투압 유발물질을 분리하기 위한 것으로서, 태양열, 폐열 등의 에너지를 활용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 숙신산의 농축
정삼투압을 이용하여 숙신산을 농축하는 실험을 수행하였다. Feed solution에 사용된 숙신산은 실제 Fed-batch 발효 공정으로부터 나온 발효산물로, Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하였다. Draw solution은 30wt% NaCl을 사용하였다 (피드 용액 300mL, 드로우 용액 300mL). 실험에 사용된 숙신산 용액의 pH는 암모니아수를 이용하여 8~9로 조절하였다.
Time (hr) 숙신산 용액
부피(mL)		 숙신산 농도
(g/L)		 숙신산 pH 배출수 부피 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 300 67.42 8.82 0 0 0 시작
16.5 195 100.97 8.83 105 6.36 149.75
28.5 164 124.24 8.84 35 1.23 184.27
40.5 144 147.62 8.41 17 0.41 218.95
88 129 153.82 8.33 15 0.17 228.14
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 숙신산 용액으로부터 물을 제거하여 잔류물상의 숙신산 농도를 증가시킬 수 있었다. 숙신산의 농도는 67.42에서 153.82g/L로 두 배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 2: 유기산(Total Volatile Fatty Acid)의 농축 방법
정삼투압을 이용하여 유기산을 농축하는 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 유기산은 일반적으로 산(acid) 발효공정에서 얻어지는 비율인 초산:프로피온산:낙산=6:1:3의 부피비로 구성되어 있다. Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하여 실험을 진행하였다. Draw solution은 30wt% NaCl을 사용하였다 (피드용액 300mL, 드로우 용액 300mL). 실험에 사용된 유기산 용액의 pH는 암모니아수를 이용하여 9로 조절하였다.
Time (hr) 유기산
용액 부피 (mL)		 유기산농도
(g/L)		 피드용액 pH 배출수 부피 (mL) 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 300 93 9.46 0 0 0 시작
4 276 102.29 9.34 24 6.00 110.00
17 228 120.83 9.22 48 2.82 129.94
29 199 129.61 9.14 29 1.00 139.38
46 181 147.75 9.02 18 0.39 158.88
표 2에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 유기산이 포함된 용액으로부터 물을 제거하여 잔류물상의 유기산 농도를 증가시킬 수 있었다. 유기산의 농도는 실험 시작 46시간 이후 93g/L에서 147g/L로 1.58배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 3: 미세조류의 농축 방법
정삼투압을 이용하여 미세조류를 농축하는 실험을 수행하였다. 미세조류(Nannochloropsis oculata, Utex, USA)는 F/2 media와 빛, CO2의 공급으로 2주일간 26℃에서 성장시킨 후 feed solution으로 사용하였다. Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하여 실험을 진행하였다. Draw solution은 20wt% NaCl을 사용하였다 (피드용액 350mL, 드로우 용액 350mL).
미세조류의 광학밀도(농도)는 자외선 및 가시광선 분광분석법을 이용하여 680nm에서 측정하였다.
Time (hr) 미세조류
용액 부피(mL)		 미세조류 농도
(g/L)		 배출수 부피(mL) 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 350 0.705 0 0 0 시작
10 280 0.820 70 7.05 116.6
표 3에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 미세조류를 포함한 용액에서 물을 제거하는 방법으로 잔류물상의 미세조류 농도를 증가시킬 수 있었다. 실험 시작 10시간 이후 미세조류의 농도는 1.16배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 4: 단백질의 농축
정삼투압을 이용하여 단백질을 농축하는 실험을 수행하였다. Feed solution에 사용된 단백질은 달걀에서 추출된 62~88%의 알부민으로 초기 농도는 1g/L 이었다. Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하여 실험을 진행하였다. Draw solution은 30wt% NaCl을 사용하였다 (피드 용액 300mL, 드로우 용액 300mL).
Time (hr) 단백질용액 부피
(mL)		 단백질 농도
(g/L)		 배출수 부피(mL) 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 300 1 0 0 0 시작
4 282.15 1.07 17.85 4.46 107
8 269.25 1.11 30.75 3.84 111.4
12 259.95 1.15 40.05 3.34 115.4
그 결과, 표 4에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 단백질 용액으로부터 물을 제거하여 잔류물상의 알부민 농도를 증가시킬 수 있었다. 실험 시작 12시간 이후 알부민 농도는 1g/L에서 1.15g/L로 1.15 배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 5: 아미노산의 농축
정삼투압을 이용하여 아미노산을 농축하는 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 아미노산은 대표적인 수용성 아미노산인 L-Tyrosine을 사용하였다. Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하여 실험을 진행하였다. Draw solution은 30wt% NaCl을 사용하였다 (피드 용액 300mL, 드로우 용액 300mL).
Time (hr) L-Tyrosine
용액 부피(mL)		 L-Tyrosine
농도(g/L)		 배출수 부피(mL) 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 300 0.69 0 0 0 시작
3 255.56 0.81 44.44 14.81 117.4
표 5에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 L-Tyrosine이 포함된 용액을 농축한 결과, 실험시작 3시간 이후 L-Tyrosine의 농도가 0.69g/L에서 0.81g/L로 약 1.17배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 6: 당의 농축
정삼투압을 이용하여 당을 농축하는 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 당은 다당류인 설탕(sucrose)을 사용하였다. Cellulose triacetate 재질의 정삼투압막 (HTI, USA)으로 구성된 정삼투압 반응기를 이용하여 실험을 진행하였다. Draw solution은 30wt% NaCl을 사용하였다 (피드 용액 300mL, 드로우 용액 300mL).
Time (min) 설탕
용액 부피(mL)		 설탕
농도(g/L)		 배출수 부피(mL) 배출수 유량(mL/hr) Rejection ratio (%) Remarks
0 300 302.2 0 0 0 시작
100 193 469.7 107 64.2 155.4
표 6에 나타난 바와 같이, 정삼투압 공정을 이용하여 설탕이 포함된 용액을 농축한 결과, 100분 이후 설탕의 농도가 302.2g/L에서 469.7g/L로 약 1.5배 이상 농축이 가능하였다.
실시예 7: 나란흐름(co-current) 연결과 맞흐름(counter-current) 연결 비교
다단계 반응기의 효율은 도 6의 맞흐름(counter-current) 연결이 많이 이용되지만, 나란흐름 연결과 맞흐름 연결의 분리기 수에 따른 효율을 다음과 같이 검증하였다.
실시예 2에서 이용한 유기산(VFA)을 하기 표 7과 같이 분리기수를 달리하여 나란흐름 연결 및 맞흐름 연결시킨 후 농축시켰다.
삼투압이 20bar인 것을 가정하에 유입수(유기산)를 4배 농축하는 경우 최종 유출수의 삼투압은 80bar가 되며, 드로우 챔버에서 유입수는 200bar 유출수는 114bar가 된다.
정삼투압 농축방법은 피드 챔버에서 드로우 챔버로 물만 이동하므로 피드 챔버의 산물(VFA)는 점점 농축이 되고 (삼투압 증가) 드로우 챔버의 삼투압 유발물질(NaCl)은 점점 묽어 진다 (삼투압 감소). 결과적으로 두 챔버간의 압력차도 줄어들어 농축효율이 감소한다. 공정간의 효율비교는 발효액을 4배로 농축하는 데 필요한 막 면적으로 표시할 수 있다(표 7).
분리기수 맞흐름
연결면적		 나란흐름(병류)
연결면적		 면적 비고: 1000 units
1 29.2 29.2 분리기수 : 1
압력차: 200/1.75 - 20/0.25 = 114.3 - 80 = 34.3 bar
요구면적=1000/34.3=29.15 units(area)
2 13.8 19.0
3 11.5 15.8
4 10.7 14.2
계산에 사용된 공정인자는 피드챔버 유입수(혼합유기산) 농도: cfi=35g/L (삼투압: 20 bar) 피드 챔버 유출수 농도: cfo =140g/L (80bar); 드로우 챔버 유입수(NaCl) 삼투압, πdi=200bar, 유출수 삼투압 πdo : 200/(1+정삼투압으로 이동된 물의 양)이다. 궁극적으로 4배로 농축되기 위해서는 피드 챔버의 용매(물) 75%가 드로우 챔버로 이동하며 이때 피드 챔버 유출수의 유량(qfo)은 피드챔버 유입수량(qfi)의 25%이며, 드로우 챔버의 최종유량은 175%가 된다.
계산 예; qfi= 1.0L/h, qfo=0.25L/h (πfo=80bar), qdi=1.0L/h, qdo=1.75L/h(πdo=114.3 bar). 피드챔버와 드로챔버의 삼투압차=114.3-80=34.3 bar. 따라서 1단계 시스템의 필요 막면적=1000(units, 임의 단위)/[114.3-80]=29.2 area units.
표 7에 나타난바와 같이, 다단계 정삼투압 농축 시스템에 있어서, 일단계 보다는 다단계 정삼투압 농축장치 시스템이 효율이 높고 병열(나란 흐름, co-current) 연결보다는 맞흐름 연결이 (counter-current) 더 경제적이라는 사실을 확인할 수 있었다. 즉 동일한 농축시스템에서 더 적은 막 면적이 필요하였다.
추가적으로 드로우 챔버에 NaCl 이외에 암모니아 카바메이트, 혹은 상기 삼투압차외에 외부 압력식 운전(△P), pH, 온도에 따른 영향의 실시예가 바람직하나 막 공정의 특성상 이미 잘 알려져 있으므로 자명한 일이라 하겠다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
10: 피드 챔버 20: 정삼투압막
30: 드로우 챔버 40: 용질 재생 시스템

Claims (11)

  1. 정삼투압막으로 구획되어 있는 피드 챔버 및 드로우 챔버가 다단계로 구성되어 있는 농축장치의 피드 챔버 및 드로우 챔버에 각각 발효액 및 삼투압 유발액(osmolyte)을 투입한 다음, 정삼투압 반응을 수행함으로써 피드 챔버의 발효액을 농축시키는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정삼투압막은 피드 챔버의 발효액 중 물 또는 발효농축 대상물 보다 저분자 물질만 통과시켜 드로우 챔버로 이송시키는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발효액은 미생물, 미생물의 1차산물, 미생물의 2차산물, 미생물의 체외 분비 단백질, 미생물의 생물변환물(biotransformation), 식물세포, 동물세포 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 NaCl 함유액, 암모니아 카바메이트 함유액, 고삼투압 폐용액 및 MgCl2 함유액으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정삼투압 반응은 회분식, 연속식 및 압력식으로 구성된 군에서 선택되는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 회분식은 ΔP(수두압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지, 상기 연속식은 ΔP(수두압력차)=0, Δπ(삼투압차)=0 되는 평형상태까지, 상기 압력식은 ΔPex(외부압력차)과 Δπ(삼투압차)가 동일해질 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 발효액의 pH는 2~13, 온도는 물이 액체 상태를 유지하는 온도 인 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 삼투압 유발액(osmolyte)은 피드 챔버와 드로우 챔버사이에 효율적인 삼투압차를 유지하도록 점진적으로 투여하는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
  11. 제1항에 있어서, 정삼투압 반응 수행 후, 드로우 챔버의 삼투압 유발액(osmolyte)은 용질 재생 시스템으로 이송되어 재생된 후, 다시 사용되는 것을 특징으로 하는 정삼투압을 이용한 발효액의 농축 방법.
KR1020110108815A 2010-11-11 2011-10-24 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법 KR101272868B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100112241 2010-11-11
KR1020100112241 2010-11-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120050897A KR20120050897A (ko) 2012-05-21
KR101272868B1 true KR101272868B1 (ko) 2013-06-11

Family

ID=46046848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110108815A KR101272868B1 (ko) 2010-11-11 2011-10-24 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20120118827A1 (ko)
KR (1) KR101272868B1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140284929A1 (en) * 2011-03-30 2014-09-25 Toray Industries, Inc. Concentration difference power generation device and method for operating same
US9687788B2 (en) * 2012-05-31 2017-06-27 King Abdullah University Of Science And Technology Forward osmosis process
CA2896047C (en) 2012-12-21 2021-04-13 Porifera, Inc. Separation systems and elements utilizing laterally offset membranes
US9950297B2 (en) 2013-02-06 2018-04-24 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method for concentrating aqueous containing solute into high concentration by hydraulic-membrane process under no difference in osmotic pressure
CN105188889B (zh) 2013-03-15 2018-01-19 波里费拉公司 包含低压控制的渗透驱动隔膜系统的发展
WO2015136554A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 Council Of Scientific & Industrial Research Process of spontaneous dewatering of feed solution using salt bitterns as draw solutions
EP3129128A4 (en) * 2014-04-08 2017-12-06 Oasys Water, Inc. Osmotic separation systems and methods
US20180147532A1 (en) * 2014-10-20 2018-05-31 Albemarle Corporation Process For Concentration Of Lithium Containing Solutions
KR101634697B1 (ko) * 2014-10-29 2016-06-30 (주)미시간기술 수처리 장치
WO2016070103A1 (en) 2014-10-31 2016-05-06 Porifera, Inc. Supported carbon nanotube membranes and their preparation methods
AU2016283127B2 (en) * 2015-06-24 2021-04-08 Porifera, Inc. Methods of dewatering of alcoholic solutions via forward osmosis and related systems
CN108137351A (zh) 2015-07-24 2018-06-08 好研科技 用于将含有溶质的溶液富集成高浓度的无渗透压反向渗透的方法
WO2017018764A1 (ko) * 2015-07-24 2017-02-02 장호남 무삼투압차 상태에서 역삼투압법으로 용질 함유 수용액을 고농도로 농축하는 방법
WO2018119460A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Porifera, Inc. Removing components of alcoholic solutions via forward osmosis and related systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060144789A1 (en) * 2004-12-06 2006-07-06 Cath Tzahi Y Systems and methods for purification of liquids
WO2009155596A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Yale University Forward osmosis separation processes
US20100224476A1 (en) * 2006-06-13 2010-09-09 Cath Tzahi Y Combined membrane-distillation-forward-osmosis systems and methods of use

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3423310A (en) * 1967-03-06 1969-01-21 Us Agriculture Osmotic processes and apparatus
US3670897A (en) * 1970-03-20 1972-06-20 Bruce S Frank Desalination of sea water
US3978344A (en) * 1973-11-12 1976-08-31 Jellinek Hans H G Osmosis process for producing energy
US4563337A (en) * 1982-08-13 1986-01-07 General Electric Company Method and apparatus for continuous ion exchange
US5281430A (en) * 1992-12-08 1994-01-25 Osmotek, Inc. Osmotic concentration apparatus and method for direct osmotic concentration of fruit juices
DE19919490B4 (de) * 1999-04-29 2005-04-14 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur Abtrennung organischer Substanzen aus einem wässrigen Gemisch
GB0317839D0 (en) * 2003-07-30 2003-09-03 Univ Surrey Solvent removal process
US20100155333A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Chevron U.S.A., Inc. Process for dewatering an aqueous organic solution
US20130048564A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Battelle Energy Alliance, Llc Draw solutes, methods of forming draw solutes, and methods of using draw solutes to treat an aqueous liquid
US10363336B2 (en) * 2011-08-26 2019-07-30 Battelle Energy Alliance, Llc Methods and systems for treating liquids using switchable solvents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060144789A1 (en) * 2004-12-06 2006-07-06 Cath Tzahi Y Systems and methods for purification of liquids
US20100224476A1 (en) * 2006-06-13 2010-09-09 Cath Tzahi Y Combined membrane-distillation-forward-osmosis systems and methods of use
WO2009155596A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Yale University Forward osmosis separation processes

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120050897A (ko) 2012-05-21
US20120118827A1 (en) 2012-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101272868B1 (ko) 정삼투압을 이용한 저농도 발효액의 농축 방법
Kumar et al. Production and purification of glutamic acid: A critical review towards process intensification
US8252350B1 (en) Ethanol recovery from fermentation broth
CN101503707B (zh) 生物大分子产物连续发酵与分离耦合的方法和装置
CN109294893B (zh) 一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统及方法
US11060118B2 (en) Production of vanillin by fermentation
CN111019986B (zh) 一种制备腺苷的工艺
KR101294336B1 (ko) 젖산의 정제 방법
HU201971B (en) Process for producing ethanol by fermenting molasses
CN103130664A (zh) 一种膜分离技术提取γ-氨基丁酸的工艺方法
KR101773135B1 (ko) 1,4-디아미노부탄의 정제방법
Choudhury et al. Lactic acid fermentation in cell-recycle membrane bioreactor
US11484842B2 (en) Method and apparatus for in situ product recovery
US4845033A (en) Process for a continuous fermentative production of low aliphatic alcohols or organic solvents
CN202860415U (zh) 一种纤维乙醇发酵液的微滤组件
CN102617283A (zh) 对含乙醇的液体进行真空气提的系统及方法
CN104694614A (zh) 一种l-色氨酸的提取新工艺
CN110938138B (zh) 一种同时提取藻蓝蛋白和甘油葡萄糖苷的方法
CN217092934U (zh) 一种伊枯草菌素的提取浓缩装置
CN100365006C (zh) 一种从生物质水解发酵废液中回收木糖的方法
CN101941886B (zh) 一种生产发酵产品的方法
CN110607331B (zh) 一种制备和提取l-亮氨酸的工艺
CN215162257U (zh) 一种一步法超滤赤藓糖醇发酵液的提取浓缩装置
US20190002931A1 (en) Method for producing compound derived from herbaceous plant of family gramineae or cucurbitaceae
RU2646115C2 (ru) Способ повышения выхода в процессе производства декстрозы с использованием мембранной технологии

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: 20160526

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee