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폐기물 유래 휘발성 지방산의 생산과 이용

전문가 제언: ○ 인구와 세계적인 경제의 급속한 성장은 대량의 폐기물 발생으로 연결되고 있다. 폐기물의 적정한 관리는 환경문제를 최소화하고 지속가능한 사회로의 진전에 아주 중요하다. 종래의 폐기물 관리 방법은 처리가 주된 목적으로 환경 규정을 충족하는 것에 주로 집중하고 폐기물의 부가가치 화학품으로의 전환 가능성은 무시되었다. 그러나 폐기물 양을 최소화하고 부가가치 제품을 동시에 생성할 수 있는 자원 회수를 목적으로 하는 폐기물관리 방법이 최근 주목을 끌고 있다.

○ 휘발성 지방산(VFA)은 대기압에서 증류가 가능한 6개 이하의 탄소원자로 구성되는 짧은 사슬의 지방산이다. 이들 지방산은 바이오플라스틱 이나 바이오에너지 생산, 폐기물에서 생물학적 영양분의 제거 등의 다양한 용도를 가지고 있다. 생물학적 VFA 생산에는 글루코오스와 수크로오스 등의 순수한 당류가 주된 탄소원으로 사용되는데, 이들 재료는 식량 문제와 연결되는 윤리적인 문제가 있어 폐수처리장의 슬러지, 음식물 폐기물, 도시고체 폐기물 중의 유기성분 및 산업폐기물 등의 유기물이 풍분한 폐기물 활용이 요망되고 있다.

○ 폐기물로부터 VFA 생산에서는 가수분해와 산생성균 발효공정이나 빛 차단 발효공정을 포함하는 혐기성 공정이 사용된다. 가수분해 과정에서 폐기물 중의 복합 유기폴리머는 가수분해 미생물로부터 배출된 효소에 의해 간단한 유기 모노머로 분해되며, 산생성균은 이들 모노머를 초산, 프로피온산, 부티르산 등의 주로 VFA로 발효한다.

○ 본고는 폐기물에서 유도되는 VFA의 생산과 응용에 관련된 문헌을 종합적으로 검토한 것으로 다양한 자료가 소개되고 있다. 폐기물에서 유도되는 VFA가 실용화되어 상업적인 가치의 제품으로 전환하기 위해서는 기술적인 완성도는 물론 경제성의 확립이 필수적이다. 환경 친화적인 바이오매스를 활용하기 위한 계속적인 연구와 지원이 요망된다

저자: Wee Shen Lee, et al
자료유형: 학술정보