KR19990000420A - Low-pollution snow removing agent using organic waste and lime and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현재 사용중인 제설제인 NaCl과 CaCl2에 의한 환경 오염을 감소시키기 위한 새로운 제설제로서 유기산의 칼슘 마그네슘 염(CMO)의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing calcium magnesium salt (CMO) of an organic acid as a new snow removing agent for reducing the environmental pollution by the currently used snow removing agent NaCl and CaCl 2 .

CMO는 일정 비율의 Ca, Mg과 초산, 프로피온산이 혼합염을 이루는 화학물질로서 빙점 강하에 의한 제빙 효과가 소금과 유사하며 부식성이 훨씬 덜한 새로운 저공해 제설제이다. 그러나 현재 생산 원가가 높아 대량 생산이 이루어지지 않고 있는 실정이므로, 본 발명에서는 CMO의 생산가를 줄이기 위해 유기성 폐기물로부터 가수분해에 의해 발효 가능한 당을 생성시키고 박테리아의 발효를 통해 유기산을 생산한 후 Ca 또는 Mg을 함유하는 석회질과 반응시켜 혼합염을 제조하는 공정을 개발하는 것을 목적으로 하였으며 또한 연속 발효 공정을 사용하여 단시간에 유기산을 대량 생산하여 원가를 더욱 절감할 수 있게 되었다.CMO is a chemical compound consisting of a mixed salt of Ca, Mg, acetic acid and propionic acid, and is a new low-pollution snow remover with ice-like effect similar to salt and much less corrosive. However, since the current production cost is high and the mass production is not made, in the present invention, in order to reduce the production cost of the CMO, sugar or fermentable by hydrolysis is generated from the organic waste, and the organic acid is produced after fermentation of bacteria, or Ca or The objective was to develop a process for preparing mixed salts by reacting with calcite containing Mg. In addition, it is possible to further reduce costs by mass production of organic acids in a short time using a continuous fermentation process.

시료로서 음식물 찌꺼기, 식품 공장 슬러지, 유가공 공장 슬러지, 가축분, 농산물 가공후 발생되는 부산물, 톱밥, 나무토막 등 전분, 섬유소, 헤미섬유소, 유당을 함유하는 유기성 폐기물을 황산, 염산 불산, 초산 등의 희석산이나 아밀라아제, 셀룰라아제 등의 효소를 촉매로 하여 가수분해에 의해 포도당, 자일로스등 발효 가능한 당을 생성시킨다. 가수분해에 의해 생성된 당을 탄소원으로 하여 유기산 생성 박테리아인 Propionibacterium acidipropionici이나 Clostridium thermoaceticum을 이용하여 회분식 발효, 유가 배양식 발효, 연속식 발효, 세포 재순환식 연속 발효, 고정식 세포 발효 등을 포함하는 발효 공정을 통해 초산과 프로피온산을 생산한 후, 발효조에서 희석된 유기산을 trioctylphosphine oxide(TOPO)나 trioctylamine을 용제로 사용한 액-액 분리 과정이나 한외 여과 또는 역삼투에 의한 막분리 공정으로 농축시킨다.Diluted organic waste containing food waste, food factory sludge, dairy factory sludge, livestock meal, by-products generated after processing agricultural products, sawdust, wood chips, starch, fiber, hemicellulose, lactose, sulfuric acid, hydrofluoric acid, acetic acid, etc. Fermentable sugars such as glucose and xylose are produced by hydrolysis using enzymes such as acids, amylases and cellulase as catalysts. Fermentation process including batch fermentation, fed-batch culture fermentation, continuous fermentation, cell recirculation continuous fermentation, and fixed cell fermentation using organic acid-producing bacteria Propionibacterium acidipropionici or Clostridium thermoaceticum with sugar produced by hydrolysis as carbon source After producing acetic acid and propionic acid through, the organic acid diluted in the fermenter is concentrated by a liquid-liquid separation process using trioctylphosphine oxide (TOPO) or trioctylamine as a solvent, or membrane separation process by ultrafiltration or reverse osmosis.

분리 과정을 거쳐 농축된 유기산에 소석회, 생석회, 소오다회 생산시 발생되는 슬러지, 상수 처리장에서 정수 처리 과정후 발생되는 슬러지 등 칼슘과 마그네슘을 함유한 석회질을 첨가하여 혼합염인 CMO를 생성시키고 건조시켜 저공해 제설제를 제조한다.CMO, a mixed salt, is formed by adding calcium and magnesium containing lime, such as sludge produced during the production of hydrated lime, quicklime, and soda ash, and sludge produced after water purification in a water treatment plant To produce a low pollution snow removal agent.

Description

유기성 폐기물과 석회질을 이용한 저공해 제설제 및 이의 제조방법Low-pollution snow removing agent using organic waste and lime and its manufacturing method

본 발명은 물리화학적 생물학적 방법을 이용하여 유기성 폐기물과 석회질로부터 저공해 제설제인 유기산의 칼슘 마그네슘 염(Calcium Magnesium Salt of Organic Acids)(CMO)의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing calcium magnesium salt of organic acid (CMO), which is a low pollution snow removal agent from organic waste and calcification using physicochemical and biological methods.

음식물 찌꺼기, 축산 분뇨, 식품이나 임산물 가공중 발생하는 부산물등 유기성 폐기물들은 발생지 주변에서 소단위로 수거하여 가축용 사료로 이용되거나 퇴비화시켜 경작지에 재투입되고 있다. 그러나 그 수거 과정이 과학적이지 못하여 완전 수거가 이루어지지 못하고 일부가 하수에 그대로 방류됨으로서 하천이나 지하수에 스며들어 각종 수자원을 오염시키고 있는 실정이다. 또한 퇴비의 숙성화를 위해 지상에 그대로 방치하는 경우가 많아 주변 경관을 해치고 있으며 그 악취에 의해 인접한 주거지에 피해를 입히는 등 여러가지 환경 오염 문제를 유발하고 있다. 이러한 폐기물에 의한 오염을 줄이고 자원의 재활용을 위한 노력의 일환으로서 폐기물의 비료화, 혐기성 박테리아에 의해 생성된 메탄 가스의 연료화 등 국내외에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 방법에 의해 생산된 제품들은 상품으로서의 부가가치가 낮고 전체적인 에너지 균형(energy balance; input energy vs output energy)가 맞지 않아 그 실효성을 거두지 못하고 있는 실정이다.Organic wastes such as food waste, livestock manure, and by-products generated during processing of food and forest products are collected in small units around the source and used for livestock feed or composted and re-introduced into the farmland. However, the collection process is not scientific, so the complete collection is not made, and part of it is discharged to sewage, so that it is permeated into rivers or groundwater and contaminates various water resources. In addition, many of them are left unattended on the ground for the maturation of compost, which is damaging the surrounding landscape and causes various environmental pollution problems such as damaging the neighboring settlements by the odor. As part of efforts to reduce the pollution caused by such wastes and to recycle resources, active researches are being conducted at home and abroad, including fertilizing wastes and fueling methane gas generated by anaerobic bacteria. However, the products produced by these methods are not effective because of their low added value as commodities and their overall energy balance (input energy vs output energy).

[참조: Alter, H., Energy Equivalents, Science, 189 (1975): Fan, L.T., M.M. Gharpuray, and Y.H. Lee, Cellulose Hydrolysis, Biotechnol. Monographs vol. 3, Springer-verlag, NY(1987)]. 유기성 폐기물은 산업용 폐수나 폐기물과 달라 중금속이나 유독성 화합물의 함유율이 낮을 뿐 아니라 재생 가능한 각종 영양소가 풍부하기 때문에 박테리아를 이용한 발효용 원료(Feedstock)로 재이용함으로서 상업성이 있는 고부가 가치성 상품(End-product)을 생산할 수 있다[참조: Bisaria. V.S., Bioconversion of Agro-residues to Glucose and Chemicals, in: Bioconversion of Waste Materials to Industrial Products, Martin, A.M. Ed., Elsevier Appl. Sci., 187-223, London, UK(191)].See Alter, H., Energy Equivalents, Science, 189 (1975): Fan, L.T., M.M. Gharpuray, and Y.H. Lee, Cellulose Hydrolysis, Biotechnol. Monographs vol. 3, Springer-verlag, NY (1987). Organic waste, unlike industrial wastewater and waste, has a low content of heavy metals and toxic compounds, and is rich in renewable nutrients, so it is reused as a feedstock for bacteria and commercially available end-product. Can produce Bisaria. V.S., Bioconversion of Agro-residues to Glucose and Chemicals, in: Bioconversion of Waste Materials to Industrial Products, Martin, A.M. Ed., Elsevier Appl. Sci., 187-223, London, UK (191).

현재 세계적으로 널리 쓰이고 있는 제설제로서는 소금(NaCl)과 염화칼슘(CaCl2)이 있고 고속도로나 교량에 뿌리는 양이 미국에서만 매년 8백만 톤에 이르고 있으며, 한국에서도 중국에서 수입한 염화 칼슘을 중심으로 매년 약 5000톤 정도를 제설제로 사용하고 있다. 그러나 염소 이온(Cl)을 포함하고 있는 이러한 화학 물질의 대량 살포로 말미암아 심각한 부식 현상과 환경 오염을 야기시키고 있는 실정이다. 시멘트와 염소 이온과의 박리(剝離) 현상으로 도로 주변의 콘크리트 건물들이 파괴되고 있고 교량이나 자동차의 부식, 지하에 있는 전선 케이블이나 상하수도관의 부식등 심각한 인명이나 재산상의 피해를 입히고 있으며 이러한 염들이 물속에 녹아 강이나 호수에 흘러 들어감으로서 수중 생태계의 파괴, 음료수의 오염 및 도로 주변의 식물들에 피해를 입히는 등 여러가지 환경 문제를 일으키고 있다.Currently, the most widely used snow removing agent in the world includes salt (NaCl) and calcium chloride (CaCl 2 ), and the amount of spraying on highways and bridges reaches 8 million tons annually in the United States alone. About 5000 tons are used annually for snow removal. However, the massive spread of these chemicals containing chlorine ions (Cl) has caused serious corrosion and environmental pollution. The separation of cement and chlorine ions causes the destruction of concrete buildings around the road and serious damage to property and property such as corrosion of bridges and automobiles, corrosion of wire cables and water pipes and underground pipes. It melts in water and flows into rivers and lakes, causing a variety of environmental problems, including the destruction of aquatic ecosystems, pollution of drinking water, and damage to plants around roads.

본 발명자가 제조하려고 하는 제설, 제빙용 저공해 제설제는 유기산의 칼슘 마그네슘 염(CMO)으로서 일정 비율의 Ca, Mg과 초산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid)의 혼합염을 말한다. CMO는 빙점 강하에 의한 제빙 효과가 소금과 유사하며 부식성이 훨씬 덜하다. 물속에 용해된 후 Ca와 Mg는 땅속에 침전되어 토양 생물의 영양제로 변하고 유기산(초산과 프로피온산)은 박테리아에 의해 생분해되어 환경 오염의 위험이 거의 없다. 미국 교통부에서는 이미 소금 등 기존 제설제 사용을 제한하는 법을 명문화 하여 규제하고 있고 켈리포니아, 워싱턴 등 여러주에 걸쳐 아세트산 칼륨 마그네슘(calcium magnesium acetate)(CMA)을 대체용 제설제로 사용하고 있으며 그 결과 교각 주변의 부식이 훨씬 줄어들었고 소금에 의해 가속되었던 도로 바닥이나 빌딩에 칠해진 페인트의 표백 작용도 감소되는 등 많은 효과가 입증되고 있다[참조: Harrach, N. and J. Wyatt, Fine Tuning CMA for Corrosion Control, Public Works, 121, 40-41 (1990); Anon, Oklahoma DOT Uses CMA in Freezing Rain, Public Works, 122, 55-57 (1991)], 그러나 이러한 여러 결과에도 불구하고 높은 생산 원가에 의해 대량 생산은 아직 이루어지지 않고 있으며 현재 사용례를 보면 기존 제설제인 소금이나 염화칼슘과 CMA를 8:2에서 7:3 정도로 섞어쓰고 있는 실정이다. 순수한 가격은 현재 톤당 600불, 또는 같은 무게의 소금 값의 27배의 달하며 이 가격의 80% 이상이 초산, Ca, Mg 등의 원료 값에 기인한다[참조: Chollar, B.H., Federal Highway Administration, Research on Calcium Magnesium Acetate-an Alternative Deicer. Public Roads, 47, 113-118 (1984): McCrum, R.L., Corrosion Evaluation of Calcium Magnesium Acetate (CMA), Salt (NacL), and CMA/Salt Solutions, National Association of Corrosion Engineers Corrosion/89, Paper No. 127, New Orleans, Louisiana, April (1989)]. 종래의 유기산은 석유나 천연 가스로부터 합성하여 사용하여 왔으며 이러한 합성 유기산은 가격이 비쌀 뿐 아니라 대량 소비에 부응할 정도의 충분한 양을 생산할 수도 없는 실정이다.The low-emission snow removal agent for snow removal and ice making which the present invention intends to manufacture refers to a mixed salt of Ca, Mg, acetic acid, and propionic acid as a calcium magnesium salt (CMO) of an organic acid. CMOs are similar to salts in ice making by the freezing point drop and are much less corrosive. After dissolving in water, Ca and Mg settle in the ground, turning into soil nutrients, and organic acids (acetic acid and propionic acid) are biodegraded by bacteria, so there is little risk of environmental pollution. The US Department of Transportation already stipulates a law restricting the use of existing snow removers, including salt, and uses magnesium magnesium acetate (CMA) as an alternative snow remover for several weeks, including California and Washington. Many effects have been demonstrated, including much less ambient corrosion and less bleaching of paint applied to road floors and buildings accelerated by salt. Harrach, N. and J. Wyatt, Fine Tuning CMA for Corrosion Control , Public Works, 121, 40-41 (1990); Anon, Oklahoma DOT Uses CMA in Freezing Rain, Public Works, 122, 55-57 (1991)], but despite these results, mass production has not yet taken place due to high production costs. Salt, calcium chloride and CMA are mixed from 8: 2 to 7: 3. The net price is currently $ 600 per tonne, or 27 times the price of salt of equal weight, and more than 80% of this price is due to the value of raw materials such as acetic acid, Ca and Mg [Chollar, BH, Federal Highway Administration, Research]. on Calcium Magnesium Acetate-an Alternative Deicer. Public Roads, 47, 113-118 (1984): McCrum, R.L., Corrosion Evaluation of Calcium Magnesium Acetate (CMA), Salt (NacL), and CMA / Salt Solutions, National Association of Corrosion Engineers Corrosion / 89, Paper No. 127, New Orleans, Louisiana, April (1989). Conventional organic acids have been synthesized from petroleum or natural gas, and these synthetic organic acids are not only expensive, but also cannot produce a sufficient amount to meet mass consumption.

도 1은 전분을 132℃에서 황산을 촉매로 사용하여 가수분해시켰을 경우 포도당으로의 전환을 나타낸 다이아그램.1 is a diagram showing the conversion to glucose when starch is hydrolyzed using sulfuric acid as a catalyst at 132 ℃.

도 2는 박테리아 프로피오니박테리움 애시디프로피오니시(Propionibacterium acidipropionici)와 탄소원으로 포도당을 사용하여 회분식 발효를 수행하였을 때 유기산과 건조 세포량의 생산율을 나타낸 곡선.Figure 2 is a curve showing the production rate of organic acid and dry cell mass when batch fermentation is performed using bacterial propionibacterium ash propioniti (Propionibacterium acidipropionici) and glucose as a carbon source.

도 3은 박테리아 프로피오니박테리움 애시디프로피오니시(Propionibacterium acidipropionici)와 탄소원으로 자일로스를 사용하여 회분식 발효를 수행하였을 때 유기산과 건조 세포량의 생산율을 나타낸 곡선.Figure 3 is a curve showing the production rate of organic acid and dry cell volume when batch fermentation was carried out using the bacteria Propionibacterium apidipropioni and xylose as a carbon source.

도 4는 박테리아 프로피오니박테리움 애시디프로피오니시(Propionibacterium acidipropionici)와 탄소원을 포도당, 제빵 폐기물과 톱밥에서 추출한 당을 사용하여 세포 재순환식 연속 발효를 수행하였을 때 유기산과 건조 세포량의 생산율을 나타낸 곡선.Figure 4 shows the production rate of organic acid and dry cell volume when cell recycling continuous fermentation using bacterial propionibacterium acid propionii and carbon extracted from sugar, bakery waste and sawdust. curve.

본 발명의 요지는 새로운 저공해 제설제인 CMO의 생산가를 줄이기 위해 유기성 폐기물로부터 가수분해에 의해 발효 가능한 당을 생성시키고 박테리아의 발효를 통해 유기산을 생산한 후 Ca 또는 Mg을 함유하는 석회질과 반응시켜 혼합염을 제조하기 위한 방법이며, 또한 연속 발효 공정을 사용하여 단시간에 유기산을 대량 생산하여 원가를 더욱 절감할 수 있다.The gist of the present invention is to produce a fermentable sugar by hydrolysis from organic waste to reduce the production cost of CMO, a new low-pollution snow removing agent, and to produce an organic acid through fermentation of bacteria, and then reacted with lime containing Ca or Mg and mixed salt It is a method for producing a, and also by using a continuous fermentation process can mass production of organic acids in a short time to further reduce the cost.

본 발명을 공정별로 상세히 살펴보면, 음식물 찌꺼기, 축산 분뇨, 식품이나 임산물 가공중 발생하는 부산물등 전분이나 섬유소를 함유하는 유기성 폐기물의 가수분해 과정은 효소에 의한 가수분해와 산 가수분해의 두가지로 크게 구분할 수 있다. 효소에 의한 방법은 매우 구체적이고 높은 수율을 확보할 수 있는 장점이 있으나 원료의 전처리 과정이 필요하며 비싼 효소의 가격 때문에 공정 가격이 높아지는 단점이 있다. 더구나 반응시간이 길며 복합한 반응 과정 때문에 좋은 품질을 요구하는 상품 생산의 경우를 제외하고는 대량 생산시 바람직하지 못하다. 산 가수분해 공정은 또다시 고농도 산-저온 과정과 저농도 산-고온 과정으로 분류할 수 있으며 고농도 산을 이용할 경우 저온(100℃ 이하)에서 반응이 일어나므로 생성된 당의 분해가 거의 없어 높은 수율과 깨끗한 가수분해물을 얻을 수 있으나 사용된 산의 재생이나 중화에 필요한 비용이 많이든다. 저농도 산을 사용할 경우 고온(180℃ 이상)에서 반응시켜야 하며 그 장단점은 대략 고농도 산-저온 과정과 상반된다고 볼 수 있다. 산 가수분해는 효소에 의한 공정에 비해 아주 간단하고 짧은 반응시간으로 당을 추출할 수 있는 잇점이 있다. 높은 수율을 얻기 위해서는 고농도 산을 사용하거나 높은 온도에서 반응시킬 수 있으나 가수분해된 당이 분해되기전에 선별적으로 뽑아냄으로서 목적을 달성할 수도 있다. 대부분의 유기성 폐기물은 전분, 섬유소, 헤미섬유소등 여러 종류의 탄수화물이 복합적으로 함유되어 있으며 가수분해에 의해 전분과 섬유소는 6탄당인 포도당이, 헤미섬유소는 포도당과 5탄당인 자일로스가 생성된다. 그중에서 섬유소 물질은 전분이나 헤미섬유소 보다 분자간 에너지가 강하여 훨씬 강력한 반응조건을 요한다. 이렇게 반응 조건이 틀린 물질들을 상온에서 두가지 다른 농도의 황산이나 반응온도를 사용하여 선별적으로 가수분해시킴으로서 생성된 당의 분해를 최소화시킬 수 있으며 생성물에 의한 반응 억제 현상(product inhibition)도 방지할 수 있다.Looking at the process in detail, the process of hydrolysis of organic waste containing starch or fiber, such as food waste, livestock manure, by-products generated during food or forest products processing can be divided into two types: hydrolysis by enzymes and acid hydrolysis. Can be. Enzyme method is very specific and has the advantage of ensuring a high yield, but requires a pretreatment process of the raw material and has the disadvantage of increasing the process price due to the price of expensive enzyme. Moreover, it is not desirable for mass production except in the case of production of products requiring a long time and good quality due to the complex reaction process. The acid hydrolysis process can be further classified into high acid-low temperature process and low acid-high temperature process. When high concentration acid is used, the reaction takes place at low temperature (below 100 ℃). Hydrolysates can be obtained but are expensive to regenerate or neutralize the acids used. When using low concentration acid, it should be reacted at high temperature (above 180 ℃), and its advantages and disadvantages are roughly opposite to high concentration acid-low temperature process. Acid hydrolysis has the advantage of extracting sugars with a simpler and shorter reaction time than the enzyme process. In order to obtain a high yield, it is possible to use a high concentration of acid or to react at high temperature, but the purpose may be achieved by selectively extracting hydrolyzed sugars before they are decomposed. Most organic wastes contain various types of carbohydrates such as starch, fiber and hemi-fiber, and hydrolysis produces starch and fiber as glucose, which is hexasaccharide, and hemi-fiber as glucose and pentose, xylose. Among them, fibrous materials have stronger intermolecular energy than starch or hemifiber, requiring much stronger reaction conditions. By selectively hydrolyzing the materials with different reaction conditions using two different concentrations of sulfuric acid or reaction temperature at room temperature, it is possible to minimize the decomposition of generated sugars and to prevent product inhibition. .

가수분해를 통하여 얻어진 당은 알카리에 의한 중화와 여과에 의한 정제등 적절한 전처리를 거친후 박테리아의 성장에 필요한 단백질, 비타민 등의 영양소를 첨가하여 발효를 실시한다. 발효에 사용될 박테리아 종으로는 프로피오니박테리움 애시디트로피오니시(Propionibacterium acidipropionici)를 선별하여 초산과프로피온산을 동시에 생성시키거나 클로스트리듐 테르모아세티쿰(Clostridium thermoaceticum)을 사용하여 초산을 생산한다. 씨, 테르모아세티쿰(C. thermosceticum)은 고온 혐기성 박테리아로 부산물로 초산만을 생산하며, 피. 애시디프로피오니시(P. acidpropionici)는 통성 혐기성 박테리아로서 초산과 프로피온산을 대략 1:2의 비율로 생성시키며 산소가 없을 때 호흡에 의한 에너지 소모가 덜하여 더욱 많은 유기산을 생산한다. 유기산의 대량 생산을 위하여는 유가 배양식(流加培養式)(fed batch), 연속식(continuous), 고정식 세포 발효(immobilized cell fermentation)등의 여러 방법이 있다. 유가 배양식 발효 공정은 박테리아의 생장 속도가 탄소 공급원에 의해서 좌우되므로 생장율이 최대가 되어 탄소원이 모두 소모될 시기에 당의 양을 조금씩 추가하여 최대 성장 속도를 유지시키는 방법으로 주로 호기성 박테리아에 이용되어 왔다. 그러나 유기산 박테리아는 최대 성장후 2차 대사 산물로 유기산을 생성하므로 최대 성장 속도를 지속적으로 유지시킬 수 있는 이 방법은 유기산 생산의 증가에 상당히 효율적인 방법으로 볼 수 있다. 연속 발효 공정은 탄소 공급원을 일정한 희석율로 연속적으로 투입하면서 유기산을 포함한 생성물을 발효조로부터 같은 비율로 뽑아냄으로서 미생물의 기아 상태(starvation)를 방지하고 생성물에 의한 생장 억제(product inhibition)를 최소화시킨다. 특히 세포 재순환식 연속 발효(cell recycling continuous fermentation)는 교차식 미세 여과 방법을 사용하여 최대 성장 상태에 있는 박테리아를 발효조로 재순환시킴으로서 발효조내의 미생물수가 급격히 증가하게 되어 유기산 생성이 극대화되고 또한 최대 농도의 유기산을 연속적으로 생산할 수 있다.Sugar obtained through hydrolysis is fermented by adding nutrients such as proteins and vitamins necessary for bacterial growth after proper pretreatment such as alkali neutralization and filtration purification. As the bacterial species to be used for fermentation, propionibacterium acidipropionici is selected to produce acetic acid and propionic acid simultaneously or to produce acetic acid using Clostridium thermoaceticum. C. thermoseticum is a high-temperature anaerobic bacterium that produces only acetic acid as a by-product. P. acidpropionici is an anaerobic bacterium that produces acetic acid and propionic acid in a ratio of approximately 1: 2 and produces more organic acids due to less energy consumed by respiration in the absence of oxygen. For mass production of organic acids, there are several methods such as fed batch, continuous, and immobilized cell fermentation. The fed-batch fermentation process is mainly used for aerobic bacteria as the growth rate of bacteria depends on the carbon source, and the maximum growth rate is maintained by increasing the amount of sugar at the time when the carbon source is exhausted. . However, since organic acid bacteria produce organic acids as secondary metabolites after maximal growth, this method, which can maintain maximum growth rate, can be seen as a very efficient way to increase organic acid production. The continuous fermentation process extracts products containing organic acids from the fermenter at the same rate while continuously introducing a carbon source at a constant dilution rate, thereby preventing starvation of microorganisms and minimizing product inhibition by the product. Cell recycling continuous fermentation, in particular, uses the cross-microfiltration method to recycle bacteria in the maximum growth state into the fermenter, thereby rapidly increasing the number of microorganisms in the fermenter, maximizing organic acid production and increasing the maximum concentration of organic acid. Can be produced continuously.

발효를 통해 생성된 유기산은 배양액 중에 최대 2-3% 정도의 농도로 희석이 되어 있으며 그 중에는 미생물의 응균 물질이나 배지용액등 여러가지 이물질등이 포함되어 있어 유기산만 선별적으로 농축시켜 제설제용 원료로 사용하여야 한다. 발효기로부터 생성된 유기산이나 알코올 들의 산화물들을 회수하는 과정은 발효 산 물의 경제성을 좌우하는 중요한 공정으로서 에너지를 절약할 수 있는 가장 큰 잠재력을 가지고 있어 세계적으로 가장 연구가 활발히 이루어지고 있는 분야로 볼 수 있다. 희석액으로부터 원하는 물질을 선별하는 단위 조작 공정은 크게 기-액 분리, 액-액 분리, 고-액 분리의 3가지 형태로 분류할 수 있으며 증류(distillation)나 증발(evaporation), 추출(extraction), 흡착(adsorption), 막분리(membrane separation), 여과(filtration), 원심분리(centrifugation) 등 여러가지 분리 공정이 여기에 포함된다. 이러한 공정들은 각각 나름대로의 장단점을 가지고 있어서 분리를 원하는 원료의 성질에 따라 가장 적합한 공정을 선택하여 사용하여야 하며 그 기준은 주로 농축 정도와 순도, 경제성 등을 들 수 있다. 유기산의 분리를 위한 단위 공정으로서 어진에는 주로 증류 공정을 많이 사용하였으나 에너지 소모가 많고 시설 설치비가 과대하여 점차로 액-액 분리나 한외여과, 역삼투 등의 막분리 공정을 많이 시도하고 있는 추세이다.The organic acid produced through fermentation is diluted to a maximum of 2-3% in the culture medium, and among them, it contains various foreign substances such as microorganisms and medium solution. Should be used. The recovery of the oxides of organic acids or alcohols produced from fermenters is an important process that determines the economics of fermented products and has the greatest potential to save energy. . The unit operation process for selecting the desired substance from the diluent can be classified into three types: gas-liquid separation, liquid-liquid separation, and solid-liquid separation. Distillation, evaporation, extraction, This includes various separation processes such as adsorption, membrane separation, filtration, centrifugation, and the like. Each of these processes has its own advantages and disadvantages. Therefore, the most suitable process should be selected and used according to the nature of the raw materials to be separated. The criteria are mainly the degree of concentration, purity, and economic efficiency. As a unit process for the separation of organic acids, the distillation process was mainly used, but the energy consumption is high and the installation cost of the facility is excessive, and a number of membrane separation processes such as liquid-liquid separation, ultrafiltration, and reverse osmosis are gradually being attempted.

발효조에서 희석된 유기산은 적절한 용제(solvent)를 사용하여 액-액 분리에 의해 가장 효과적으로 농축시킬 수 있다. 유기산의 추출용 용제로서는 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide)(TOPO)나 트리옥틸아민(trioctylamine)을 이용할 수 있고 비교적 소량의 용제로서 유기산의 선별적인 농축이 가능하다. 3차 아민류 용제는 일반적으로 1차나 2차 아민보다 선별도가 좋으며 탄소 사슬의 수가 늘어날수록 추출 효과가 향상된다. 이 용제의 높은 선별도는 또한 대량 생산시 스케일-업(scale-up)할 때에 시설비와 운영비를 줄일 수 있는 잇점이 있다. 막 분리에 의한 공정은 막의 세공 크기에 따라 용액중에 존재하는 이물질을 분리하기 위해 사용하며 미세여과(microfiltration), 한외여과(ultrafiltration), 역삼투(reverseosmosis), 진공여과(pervaporation), 전기투석(electrodialysis)등이 수처리 공정에서 가장 많이 사용되고 있다. 분리 공정은 막을 통과하는 유동 물질의 가동력의 차이에 의해 수행되며 주된 가동력으로는 수압차, 전위차, 진공력 등을 들 수 있다. 이러한 여러가지 막 분리 공정 중에서도 수중에 존재하는 유기물질의 분리에는 한외여과나 역삼투가 많이 사용되고 있고 특히 역삼투는 단순한 물리적인 수압차에 의해 운영되기 때문에 화학적인 반응이나 전위의 변화가 전혀 일어나지 않고 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 반면에 막의 폐색이 일어날 때마다 공정을 중단하고 역세정을 시켜주어야 하며 원하는 물질을 선별적으로 분리하는 것이 아니기 때문에 순도면에서 떨어지는 단점이 있다.The organic acid diluted in the fermentor can be most effectively concentrated by liquid-liquid separation using an appropriate solvent. Trioctylphosphine oxide (TOPO) or trioctylamine can be used as the solvent for extracting the organic acid, and the organic acid can be selectively concentrated as a relatively small amount of solvent. Tertiary amine solvents generally have better selectivity than primary or secondary amines and the extraction effect improves as the number of carbon chains increases. The high degree of screening of these solvents also has the advantage of reducing facility and operating costs when scale-up in mass production. The membrane separation process is used to separate foreign substances in the solution according to the pore size of the membrane and is used for microfiltration, ultrafiltration, reverse osmosis, pervaporation, and electrodialysis. ) Are most commonly used in water treatment processes. The separation process is performed by the difference in the movable force of the flowing material through the membrane, and the main movable force is a hydraulic pressure difference, a potential difference, a vacuum force, and the like. Among the various membrane separation processes, ultrafiltration or reverse osmosis is widely used for the separation of organic substances in water, and in particular, reverse osmosis is operated by a simple physical pressure difference, so that no chemical reaction or potential change occurs and no energy is generated. It has the advantage of low consumption. On the other hand, whenever the membrane blockage occurs, the process must be stopped and backwashed, and since the desired material is not selectively separated, there is a disadvantage in terms of purity.

농축된 유기산은 제설제 공정에 투입하게 되며 소석회, 생석회, 소오다회 생산시 발생되는 슬러지, 상수 처리장에서 정수 처리 과정후 발생되는 슬러지 등 석회질을 포함하는 물질을 첨가시킴으로서 Ca, Mg와 유기산의 염(CMO)을 형성시킨다. 반응된 염은 중온 상태에서 수일간 건조시킨 후 다시 분말로 만들어 NaCl이나 CaCl2를 대체할 수 있는 저공해 제설제를 생산한다.The concentrated organic acid is put into the snow removing process, and the salts of Ca, Mg and organic acid are added by adding substances including lime, such as sludge generated during the production of hydrated lime, quicklime, and soda ash, and sludge generated after the purification process in a water treatment plant. (CMO) is formed. The reacted salts are dried for several days at medium temperature and then re-powdered to produce a low pollution snow remover that can replace NaCl or CaCl 2 .

하기 실시예에서 본 발명의 여러 공정상의 특징이 예시될 것이다.In the following examples several process features of the invention will be illustrated.

[실시예 1]Example 1

전분을 다량 함유한 유기성 폐기물을 효소를 촉매로하여 가수분해를 실시하였다. 먼저 고형물의 함량이 20%가 되도록 증류수에 혼합한 후 pH를 조정한 혼합액 약 600g에 알파-아밀라아제(α-amylase)(TAKA-THERM) 0.3ml를 첨가하여 90℃에서 지속적으로 교반시키면서 1시간 반응시켰다. 계속하여 pH를 재조정하고 글루코아밀라아제(glucoamylase)(Diazyme L-200) 0.9ml를 가한후 60℃에서 4시간 동안 교반 상태에서 가수분해 시켰다. 표 1에서 나타난 바와 같이 곡물 처리 과정중 발생된 곡식 분진 2종류와 제빵, 케익 폐기물을 가수분해시켰을 때 전분으로부터 발효 가능한 당으로의 전환율이 94-96% 정도로 대단히 우수한 것으로 나타났다.The organic waste containing a large amount of starch was hydrolyzed using an enzyme as a catalyst. First, the mixture is mixed with distilled water so that the solid content is 20%, and 0.3 ml of alpha-amylase (TAKA-THERM) is added to about 600 g of the pH-adjusted mixture, and the reaction is continued at 90 ° C. for 1 hour. I was. Subsequently, the pH was readjusted and 0.9 ml of glucoamylase (Diazyme L-200) was added, followed by hydrolysis at 60 ° C. for 4 hours under stirring. As shown in Table 1, the conversion of starch to fermentable sugar was very good (94-96%) when hydrolyzing two kinds of grain dust and baking and cake wastes generated during the grain processing.

[표 1]TABLE 1

유기성 폐기물의 효소 가수분해에 의한 당 전환율Sugar Conversion Rate by Enzymatic Hydrolysis of Organic Wastes

* 당전환율=(발효 가능한 당 생성량÷1.1)÷전분 함량(설탕 포함)×100* Sugar conversion rate = (fermentable sugar production ÷ 1.1) ÷ starch content (including sugar) × 100

[실시예 2]Example 2

밀에서 추출한 순수 전분과 목화 섬유소를 황산과 염산으로 산 가수분해를 실시하였다. 시료를 증류수에 혼합하여 고형 성분을 15%로 만든후 과포화 수증기압을 이용하여 반응온도 122℃와 132℃에서 황산 또는 염산 농도와 반응 시간을 변형시키며 가수분해를 수행하였다. 도 1에 의하면 일정한 반응온도와 산농도에서 당 생성 농도가 치고점에 달하는 시간이 있으며 그 시간대의 전후에는 당의 생성율과 재분해 율이 균형을 이루지 못하여 당 생성 농도가 저하된다는 것을 알 수 있다. 순수 전분을 산으로 가수분해 했을 경우, 표 2에 나타난 바와 같이 반응 온도가 높을때나 염산을 사용했을 때 당 수율이 최적이 되는 시간이 짧아짐을 알 수 있으며 당 전환율은 122℃에서 대체로 높게 나타나 황산을 사용했을 때 91-94%에 이르렀다. 목화 섬유소를 산 가수분해 했을 경우, 표 3에서 보이는 바와 같이 당전환율이 30% 이하로 저조하였다. 최적 반응 시간은 반응 온도를 높이거나 염산을 사용했을 경우 짧아짐을 알 수 있으며, 당 수율은 황산을 사용할 경우 고농도에서, 염산을 사용할 경우 저농도에서 우수하였다.Pure starch and cotton fiber extracted from wheat were subjected to acid hydrolysis with sulfuric acid and hydrochloric acid. The sample was mixed with distilled water to make the solid component 15%, and hydrolysis was performed by modifying sulfuric acid or hydrochloric acid concentration and reaction time at the reaction temperature of 122 ° C. and 132 ° C. using supersaturated steam pressure. According to Figure 1 it can be seen that there is a time when the sugar production concentration reaches a peak at a constant reaction temperature and acid concentration, and before and after that time period, the sugar production concentration and recombination rate are not balanced and the sugar production concentration is lowered. When the pure starch is hydrolyzed to acid, as shown in Table 2, it can be seen that the optimum time for sugar yield is shortened when the reaction temperature is high or when hydrochloric acid is used, and the sugar conversion is generally high at 122 ° C. When used, it reached 91-94%. In the case of acid hydrolysis of cotton cellulose, the sugar conversion rate was lower than 30% as shown in Table 3. The optimum reaction time was shortened by increasing the reaction temperature or using hydrochloric acid, and the sugar yield was excellent at high concentrations using sulfuric acid and low concentrations using hydrochloric acid.

[표 2]TABLE 2

순수 전분을 이용한 산가수분해Acid Hydrolysis Using Pure Starch

[표 3]TABLE 3

목화 섬유소를 이용한 산가수분해Acid Hydrolysis Using Cotton Fiber

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 2에서 예시한 바와 같이 전분과 섬유소는 그 구조상의 차이에 의해 반응조건과 당 전환율이 크게 차이가 난다고 볼 수 있다. 그러나 실제 자연 환경에 존재하는 각종 유기성 폐기물에는 전분과 섬유소가 혼합되어 있으므로 어느한 반응조건에 따를 경우 다른 한 성분의 당 전환율이 극히 저조하게 되어 전체적인 효율이 크게 떨어지게 된다. 본 실험에서는 이러한 경우를 극복하기 위해 2단계 산가수분해를 실시하였다. 첫째 단계는 폐기물중 전분 함유물의 가수분해 경우로서 2% 황산을 이용하여 132℃에서 40분간 반응시켰으며, 둘째 단계는 섬유소 함유물의 경우로서 15% 황산을 이용하여 132℃에서 70분간 가수분해를 행하였다. 유기성 폐기물중 전분, 섬유소, 전분과 섬유소, 헤미섬유소를 복합적으로 함유하는 시료로서 제빵 폐기물, 톱밥, 곡식 분진, 밀집단을 선정하여 2단계 산가수분해를 실시한 결과를 표 4에서 나타내었다. 각 시료들은 2단계 산가수분해 과정을 통해 당의 재분해율이 최소화되고 효율적으로 당으로 전환된 것을 알 수 있으며 제빵 폐기물은 100g 시료중 단 전환량이 79g이나 되었으며 기타 유기성 폐기물들도 36-46g 정도로서 발효용으로 재자원화 하기 위한 훌륭한 원료임을 입증하였다.As exemplified in Example 2, starch and fibrin can be regarded to have a large difference in reaction conditions and sugar conversion due to structural differences. However, since various organic wastes present in the natural environment are mixed with starch and fiber, the sugar conversion rate of one component is extremely low according to one reaction condition, and the overall efficiency is greatly reduced. In this experiment, two-step acid hydrolysis was performed to overcome this case. The first step was hydrolysis of starch-containing waste in the wastes for 2 minutes at 132 ° C using 2% sulfuric acid, and the second step was hydrolyzed at 132 ° C for 70 minutes with 15% sulfuric acid as the fiber-containing ones. It was. Table 4 shows the results of the two-step acid hydrolysis of bakery waste, sawdust, grain dust, and dense population as samples containing organic starch, fiber, starch, fiber, and hemi-fiber in combination. Each sample was found to minimize sugar re-degradation and efficiently converted to sugar through two-stage acid hydrolysis process. Baking waste was converted to sugar in 100g sample with 79g and other organic wastes were also 36-46g. It proved to be an excellent raw material for recycling.

[표 4]TABLE 4

유기성 폐기물의 2단계 산가수분해(g 당/100g 시료)Two stage acid hydrolysis of organic waste (/ 100g sample per gram)

* 1단계 가수분해 조건은 2% 황산 용액을 사용하여 132℃에서 40분간 반응* One-stage hydrolysis condition is 40 minutes at 132 ℃ using 2% sulfuric acid solution

** 2단계 가수분해 조건은 15% 황산 용액을 이용하여 132℃에서 70분간 반응** Two-stage hydrolysis condition is 70 minutes at 132 ℃ using 15% sulfuric acid solution

[실시예 4]Example 4

박테릴아의 유기산 생성율을 시험하기 위해 회분식 발효(batch fermentation)를 실시하였다. 박테리아 종으로는 프로니오니박테리움 애시디프로 피노니시를 선별하여 혐기성 상태에서 초산과 프로피온산을 동시에 생성시키는 과정을 연구하였다. 도 2는 탄소원으로 포도당 19.1g/l를 사용하고 pH 6과 온도를 30℃에 고정시켰을 때 유기산과 건조 세포량의 증가 상태를 나타낸 것이다. 초산은 발효 초기부터 거의 직선적으로 증가하여 약 120시간이 경과한 후에 5.7g/l가 생성되었으나 프로피온산은 약 30시간이 경과한 후부터 생성되기 시작하여 120시간 후에 8.5g/l가 되었다. 세포 증식량은 발효조에 남아있던 포도당이 소비되는 약 20시간 동안 급격하게 증식하다가 포도당이 모두 소모된 후에는 아주 느린 상태로 증가하여 132시간 후에 4.0g/l가 되었다. 같은 박테리아와 환경 조건하에서 자일로스를 탄소원으로 사용하였을 때 결과는 도 3과 같다. 초산과 프로피온산의 생성율은 포도당 발효시와 비슷한 경향을 나타내었으나 생성량은 저조하여 초산은 100시간 후에 3.8g/l를 프로피온산은 65시간 후에 5.4g/l를 생산하였다. 최대 건조 세포량은 54시간 후에 3.7g/l에 이르렀으나 이후 미생물의 응균화와 사멸에 의해 서서히 감소하였다.Batch fermentation was performed to test the organic acid production rate of bacterilla. The bacterial species were selected as Pronionibacterium asididipropionis and studied to simultaneously produce acetic acid and propionic acid in anaerobic conditions. Figure 2 shows the increase in organic acid and dry cell mass when glucose 19.1g / l as a carbon source and fixed at pH 6 and temperature 30 ℃. Acetic acid increased almost linearly from the beginning of fermentation, producing 5.7 g / l after about 120 hours, but propionic acid began to form after about 30 hours, reaching 8.5 g / l after 120 hours. The cell proliferation rapidly increased for about 20 hours when the glucose remaining in the fermentor was consumed and then increased very slowly after all the glucose was consumed, reaching 4.0 g / l after 132 hours. When xylose is used as the carbon source under the same bacteria and environmental conditions, the results are shown in FIG. 3. The production rate of acetic acid and propionic acid was similar to that of glucose fermentation, but the yield was low, acetic acid produced 3.8g / l after 100 hours and 5.4g / l after 65 hours. The maximum dry cell mass reached 3.7 g / l after 54 hours, but then slowly decreased by microbial aggregation and killing.

[실시예 5]Example 5

유기산의 대량 생산을 위해 세포재순환식 연속발효(cell recycle continuous fermentation)를 실시하였다. 환경 조건은 회분식 발효의 경우와 같이 pH 6과 온도 30℃를 설정하였고 탄소원으로 처음 5일간은 포도당을 그다음 각각 5일간 제빵 폐기물과 톱밥에서 추출한 당(포도당 또는 자일로스 포함)을 이용하였다. 도 4는 세포 재순환식 연속 발효를 재순환율 0.1h-1로 고정하고 약 15일간 연속적으로 운전한 결과 발효조에 재순환된 세포량과 유출액에 포함되어 있는 유기산의 양을 나타낸 것이다. 건조 세포량은 계속적으로 증가하여 포도당 발효 결과 34.4g/l에 이르러 회분식 발효에 비해 8.6배나 되었고, 총 유기산 생산량은 회분식 발효과 거의 비슷하여 (0.77g 유기산/g당) 시간당 유기산 생산율을 계산하면 회분식 발효에 비해 무려 11배나 증가 하였다. 제빵 폐기물에서 추출한 당(100% 포도당)을 이용하였을 경우 건조 세포량과 총유기산 생산량은 각각 30.8g/l와 0.75g 유기산/g당에 이르러 포도당의 경우와 거의 비슷한 결과를 가져왔으며, 톱밥에서 추출한 당(14.3% 포도당과 85.7% 자일로스 포함)을 이용하였을 경우 25.3g/l와 0.53g 유기산/g 당을 생산하여 순수 포도당의 발효에 비해 약 71%의 생산율을 나타내었으나 탄소원중 86%가 자일로스인 것을 감안하여 훌륭한 결과를 보여 주었다.Cell recycle continuous fermentation was performed for mass production of organic acids. The environmental conditions were set to pH 6 and temperature 30 ° C. as in the case of batch fermentation, and glucose was used as the carbon source for the first 5 days and then sugar (including glucose or xylose) extracted from baking waste and sawdust for 5 days, respectively. Figure 4 shows the cell volume recycled in the fermenter and the amount of organic acid contained in the effluent after the cell recycle continuous fermentation was fixed at a recycle rate of 0.1 h -1 and continuously operated for about 15 days. Dry cell volume increased continuously, reaching 34.4 g / l of glucose fermentation, 8.6 times higher than batch fermentation, and total organic acid production was almost the same as batch fermentation (0.77 g organic acid / g). Compared to 11 times. Dry cell and total organic acid production reached 30.8 g / l and 0.75 g organic acids / g, respectively, using sugars derived from baking waste (100% glucose), which were nearly identical to those of glucose. When sugar (including 14.3% glucose and 85.7% xylose) was used, it produced 25.3g / l and 0.53g organic acid / g sugar, which produced about 71% of pure glucose, but 86% of carbon sources were xyl. Considering that it was Ross, it showed great results.

본 발명은 상기한 실시예를 통하여 구체적으로 기술하였지만 당해 분야의 통상의 전문가는 본 발명의 상세한 설명에 기술된 본 발명의 기술 사상과 영역내에서 수많은 변형과 수정을 가할 수 있는바, 이와 같은 변형과 수정도 본 발명의 영역내에 포함되는 것이다.Although the present invention has been described in detail through the foregoing embodiments, a person of ordinary skill in the art may add many variations and modifications within the spirit and scope of the present invention described in the detailed description of the present invention. And modifications are included within the scope of the present invention.

본 발명의 저공해 제설제의 제조방법에 따라 저공해 제설제인 CMO의 생산비용을 현저히 절감시킬 뿐만 아니라, 유기성 폐기물로부터 가수분해에 의해 발효 가능한 당을 생성시키고 박테리아의 발효을 통해 유기산을 형성시킨 후 Ca 또는 Mg을 함유하는 석회질과 반응시켜 혼합염을 제조하는 신규한 방법을 제공하며, 추가로 연속 발효 공정을 사용하여 유기산을 대량 생산할 수 있으므로 생산 비용을 더욱 절감할 수 있다.According to the manufacturing method of the low pollution snow removing agent of the present invention, not only significantly reduce the production cost of the low pollution snow removing agent, but also produce a fermentable sugar by hydrolysis from organic waste and form an organic acid through the fermentation of bacteria Ca or Mg It provides a novel method for producing mixed salts by reacting with calcareous containing, and in addition, it is possible to further reduce the production cost since the organic acid can be mass produced using a continuous fermentation process.

Claims (7)

유기성 폐기물을 산이나 효소를 촉매로 하여 가수분해에 의해 당을 생성시키고 프로피오니박테리움 애시디프로피오니시(Propionibacterium acidipropionici) 또는 클로스트리듐 테르모아세티쿰(Clostridium thermoaceticum)을 이용하여 발효를 통해 초산과 프로피온산을 생산한 후에 분리 과정을 거쳐 농축된 유기산에 칼슘과 마그네슘을 함유한 석회질을 첨가하여 혼합염인 유기산의 칼슘 마그네슘 염(Calcium Magnesium Salt of Organic Acids)(CMO)를 생성시키고 건조시킴을 포함하는 저공해 제설제의 제조방법.Organic waste is produced by hydrolysis using acid or enzyme as a catalyst and acetic acid through fermentation using propionibacterium acidipropionici or Clostridium thermoaceticum. Calcium Magnesium Salt of Organic Acids (CMO) as a mixed salt by adding calcium and magnesium containing lime to the concentrated organic acid after the separation and production of propionic acid. A method for producing a low pollution snow removing agent. 제1항에 있어서, 가수분해 및 발효용 시료가 음식물 찌꺼기, 식품 공장 슬러지, 유가공 공장 슬러지, 분쇄된 목질재(木質材), 가축분 및 농산물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원료의 가공후에 발생되는 전분(starch), 섬유소(cellulose), 헤미섬유소(hemicellulose) 및 유당(lactose)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분 하나 이상을 함유하는 유기성 폐기물인 방법.2. The starch according to claim 1, wherein the sample for hydrolysis and fermentation is produced after processing of at least one raw material selected from the group consisting of food waste, food factory sludge, dairy factory sludge, ground wood, livestock meal and agricultural products. and organic waste containing at least one component selected from the group consisting of starch, cellulose, hemicellulose and lactose. 제1항에 있어서, 가수분해용 촉매가 황산, 염산, 불산 및 초산을 포함하는 희석산 또는 아밀라아제 및 셀룰라아제를 포함하는 효소인 방법.The method according to claim 1, wherein the catalyst for hydrolysis is diluent acid containing sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid and acetic acid or an enzyme including amylase and cellulase. 제1항에 있어서, 발효를 통해 유기산을 생산하는 공정에서 발효 공정이 회분식 발효(batch fermentation), 유가 배양식 발효(fed batch fermentation), 연속식 발효(continuous fermentation), 세포재순환식 연속발효(cell recycling continuous fermentation), 고정식 세포발효(immobilized cell fermentation)를 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the fermentation process in the process of producing organic acid through fermentation is batch fermentation (fed batch fermentation), continuous fermentation (continuous fermentation), cell recycling continuous fermentation (cell) recycling continuous fermentation, immobilized cell fermentation. 제1항에 있어서, 발효조에서 희석된 유기산이 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide)(TOPO) 또는 트리옥틸아민(trioctylamine)을 용제(solvent)로서 사용한 액-액 분리 과정 또는 한외여과(ultrafiltration) 또는 역삼투(reverse osmosis)에 의한 막분리 공정에 의해 농축되는 방법.The method of claim 1, wherein the organic acid diluted in the fermenter is a liquid-liquid separation process or ultrafiltration or using trioctylphosphine oxide (TOPO) or trioctylamine as a solvent. Concentrated by membrane separation process by reverse osmosis. 제1항에 있어서, 칼슘과 마그네슘을 함유한 석회질이 소석회, 생석회, 소오다회 생산시 발생되는 슬러지 및 상수 처리장에서 정수 처리 과정후 발생되는 슬러지를 포함하는 방법.The method according to claim 1, wherein the calcium and magnesium-containing calcareous material comprises sludge generated during the production of hydrated lime, quicklime, and soda ash, and sludge generated after a water treatment process in a water treatment plant. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 제조한 CMO 저공해 제설제.A CMO low pollution snow removing agent prepared by the method according to any one of claims 1 to 6.
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