| 초록 |
섬유질계 바이오매스는 지구상에 가장 많은 천연자원으로, 이를 이용한 바이오에탄올의 생산은 비식량작물의 이용, 탄소 재순환을 통한 환경친화적인 에너지 생산이라는 점에서 관심을 모으고 있다. ‘거대1호’는 물억새의 일종으로 농촌진흥청 바이오에너지작물센터에서 2009년 개발한 한국형 섬유질계 비식량 에너지작물이다. 현재 바이오에탄올 생산을 위해 억새 등 섬유질계 바이오매스의 전처리로 NaOH 등 알칼리 처리가 연구되고 있다. 그러나 이때 발생된 전처리 폐액은 높은 알카리성(pH 13)을 보일 뿐만 아니라 리그닌의 이온화에 따른 탁도 증가로 폐수처리에 문제를 야기시킨다. 따라서 본 연구에서는 알칼리 전처리로 발생한 폐액의 특성 조사 및 리그닌의 회수를 통해 폐수처리의 문제를 해결하고자 수행되었다. 억새의 전처리는 single screw가 장착된 연속식 장비를 사용하였으며, 전처리 조건은 반응온도 140℃, 반응시간 8분, 억새시료와 NaOH 용매의 혼합 비율은 1:8 이었다. 억새 전처리에 사용한 NaOH 용매의 농도는 0.3, 0.5, 1.0, 1.5M이었으며, 이때 발생된 폐수의 pH는 11~13, NaOH 농도는 0.02~1.14M을 나타냈다. 그리고 폐수로부터 리그닌의 정량은 95% 황산을 첨가하여 pH 2로 보정한 후 리그닌을 침출시키고, 침출된 고형분을 60℃에서 건조 한 후 항량을 구하여 계산하였다. 전처리 후 발생된 폐수로부터 침출된 리그닌의 양은 NaOH 용매 농도에 따라 26.8~76.95 g/L를 나타냈다. |
