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WO2016056742A1 - 이산화탄소 감소효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

이산화탄소 감소효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Publication number
WO2016056742A1
WO2016056742A1 PCT/KR2015/008128 KR2015008128W WO2016056742A1 WO 2016056742 A1 WO2016056742 A1 WO 2016056742A1 KR 2015008128 W KR2015008128 W KR 2015008128W WO 2016056742 A1 WO2016056742 A1 WO 2016056742A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fatty acid
weight
acid enzyme
energy composition
enzyme energy
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/008128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김준호
육상구
육태진
Original Assignee
김준호
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 김준호 filed Critical 김준호
Publication of WO2016056742A1 publication Critical patent/WO2016056742A1/ko

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2250/00—Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/02—Microbial additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/26—Composting, fermenting or anaerobic digestion fuel components or materials from which fuels are prepared

Definitions

  • the present invention is a method for producing a fatty acid enzyme energy composition having an effect of reducing the amount of carbon dioxide in the exhaust gas or combustion gas generated when added to crude oil, refined oil, processed oil as an environmentally friendly alternative energy composition or additive and fatty acid enzyme produced by It relates to an energy composition.
  • the present invention is to solve the above problems, fatty acid enzyme energy composition having the effect of reducing the content of carbon dioxide in the exhaust gas or combustion gas generated when added to the crude oil, refined oil, processed oil as an environmentally friendly alternative energy or additive It is an object of the present invention to provide a production method and a fatty acid enzyme energy composition prepared by the production method.
  • the present invention is a.
  • (B) characterized in that it comprises a fatty acid enzyme energy composition manufacturing step of fermenting after mixing the liquid enzyme 25-35% by weight, fat 45-55% by weight, sugar 5-15% by weight and microorganism 5-15% by weight It provides a fatty acid enzyme energy composition manufacturing method.
  • the liquid enzymatic preparation step of step (a) after mixing 45% by weight of grain by-products, 45% by weight sugar, 10% by weight of microorganisms, the mixture by volume ratio It is preferable that the fermentation is performed by mixing with water of 5 to 15 times, preferably 10 times, and the composition of step (b) is 30% by weight of the liquid enzyme, 50% by weight of fat, 10% by weight of sugar and 10% by weight of microorganism. It is preferably made of%.
  • the grain by-product is any one selected from the group consisting of rice bran, wheat bran, barley bran, soybean meal or a mixture thereof, the microorganism is Bacillus subtillis ( Bacillus subtillis ) Can be.
  • the fermentation in (b) is preferably carried out while supplying oxygen.
  • Fermentation of the step (a) is made for 10 to 15 days at 40 ⁇ 50 °C,
  • the fermentation of the step (b) is preferably made for 10 days to 15 days at 50 ⁇ 60 °C.
  • the present invention provides a fatty acid enzyme energy composition prepared by the above-described manufacturing method.
  • the fatty acid enzyme energy composition according to the present invention generates sufficient heat when mixed with fuel, and is environmentally friendly to produce carbon dioxide.
  • the fatty acid enzyme energy composition according to the present invention can reduce the use of fuel such as crude oil, petroleum, refined oil, processed oil and at the same time reduce the emission of carbon dioxide, it is very useful as an alternative energy to cope with global warming.
  • the use of petroleum fuel can be reduced in an environmentally friendly environment in which the risk of nuclear energy increases and the oil reserves gradually decrease, thereby providing a fatty acid enzyme energy composition that is very suitable as an alternative energy.
  • 1 is an image diagram showing the measurement of the exhaust gas generated after operating the 5-horsepower compressor through gasoline or fatty acid enzyme energy composition gasoline
  • FIG. 2 is an image diagram illustrating the measurement of exhaust gas generated after combustion of a diesel fuel or bunker oil or a fatty acid enzyme energy composition-blended diesel fuel or fatty acid enzyme energy composition-blended bunker oil in a drum.
  • 3 to 5 are image diagrams showing some measurement experimental data in the exhaust gas measurement of Table 1.
  • the composition ratio when preparing the liquid enzyme is preferably composed of 45% by weight of grain by-products, 45% by weight of sugar and 10% by weight of microorganisms
  • the mixing ratio with water is preferably 5 to 15 times by volume ratio, more preferably. Preferably it is mixed with 10 times of water by volume ratio.
  • the grain by-products may be used, such as rice bran, barley bran, wheat bran, soybean meal, other grain gourd and mixtures thereof, the sugar can be used without particular restrictions such as unrefined brown sugar, refined white sugar.
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis
  • Bacillus subtilis Bacillus subtilis strain of Accession No. KCCM 11316.
  • Fermentation of the liquid enzyme preparation step is not particularly limited, but is preferably carried out for 10 to 15 days at 40 to 50 °C temperature conditions.
  • a fatty acid enzyme energy composition 25 to 35% by weight of the prepared liquid enzyme, 45 to 55% by weight of fat, 5 to 15% by weight of sugar, and 5 to 15% by weight of microorganisms are mixed and fermented to prepare a fatty acid enzyme energy composition.
  • the liquid enzyme after the fermentation process is fermented with fat so that the prepared fatty acid enzyme energy composition can be mixed well with fuel (petrol, diesel, bunker oil, etc.), and by adding calories of fat with its own calories, fatty acid enzyme energy Allow the composition to have sufficient calories.
  • fuel petrol, diesel, bunker oil, etc.
  • composition of the fatty acid enzyme energy composition manufacturing step is preferably prepared by mixing 30% by weight of liquid enzyme, 50% by weight of fat, 10% by weight of sugar and 10% by weight of microorganism.
  • animal fat or vegetable fat may be used as a fat
  • Bacillus subtilis bacteria which are organic degradation bacteria, may be used in the same manner as described above.
  • Fermentation of the manufacturing step of the fatty acid enzyme energy composition is not particularly limited, it is preferably made for 10 days to 15 days at 50 ⁇ 60 °C temperature conditions in the oxygen supply state.
  • the fatty acid enzyme energy composition is purified by removing foreign matter through the filter body.
  • a filter body is installed in the middle of a columnar cylinder having a space formed therein, and the fatty acid enzyme energy composition is dropped from the upper portion of the cylinder, the fatty acid enzyme energy composition falls while the foreign matter is filtered out by the filter body.
  • the fatty acid enzyme energy composition purified at the bottom of the barrel can be obtained.
  • the filter body may be manufactured using any one selected from sand, rice hull, and cloth.
  • 1 kg of a mixture was prepared by mixing rice bran, brown sugar as a grain by-product, and Bacillus subtilis of Accession No. KCCM 11316 as a microorganism.
  • the mixing ratio at this time was 45% by weight of rice bran, 45% by weight of brown sugar, 10% by weight of microorganisms.
  • the mixture was mixed with 10 times of water by volume ratio and then fermented for 12 days while maintaining a temperature range of 40 to 50 ° C. to prepare a liquid enzyme.
  • the prepared liquid enzyme was about 11 kg.
  • the liquid enzyme was mixed with soybean oil, brown sugar, and microorganism as Bacillus subtilis of Accession No. KCCM 11316 as a vegetable fat, and then aerated with oxygen as a microbubble in a temperature range of 50 ° C to 60 ° C. Fermentation was carried out for 12 days to prepare 5 kg of the composition according to the present invention.
  • the composition was 30% by weight of the liquid enzyme, 50% by weight of soybean oil, 10% by weight of brown sugar and 10% by weight of microorganisms.
  • the fatty acid enzyme energy composition of the present invention prepared in 5kg was purified through activated carbon filtration and then used in the test described below.
  • Figure 1 is an image diagram showing the measurement of the exhaust gas generated after operating a five horsepower compressor through gasoline or fatty acid enzyme energy composition gasoline
  • Figure 2 is a gas oil or fatty acid enzyme energy composition of diesel or bunker oil or fatty acid enzyme energy composition It is an image figure which shows measuring the exhaust gas which generate
  • Table 1 is a table showing the carbon dioxide emissions of the fuel according to the blending ratio of the fatty acid enzyme energy composition and crude oil processing oil according to the present invention, the carbon dioxide emissions were measured by the operation as shown in FIG. At this time, the exhaust gas was measured through the future environment (air pollution measurement company).
  • Table 1 Fatty Acid Enzyme Energy Composition gasoline Via Bunker oil CO 2 emissions CO 2 reduction Combustor Operation CO 2 emissions CO 2 reduction Combustor Operation CO 2 emissions CO 2 reduction Combustor Operation 10% by weight 1.99% About 30% no problem 2.54% About 30% no problem 1.77% About 20% no problem 20 wt% 1.52% About 40% no problem 1.96% About 50% no problem 1.50% About 30% no problem 30 wt% 1.22% About 50% no problem 1.52% About 55% no problem 1.32% About 40% no problem 40 wt% 1.03% About 60% no problem 1.01% About 73% no problem 1.23% About 50% no problem 50 wt% 0.88% About 70% no problem 0.98% About 80% no problem 1.01% About 60% no problem Conventional fuel 2.54% 3.70% 2.20%
  • FIG. 3 to 5 are image diagrams showing some measurement experimental data in the exhaust gas measurement of Table 1, FIG. 3 is an experiment for gasoline, FIG. 4 is an experiment for diesel, and FIG. This experiment was conducted on low sulfur bunker oil.
  • the left experimental data of Figure 3 is to measure the exhaust gas of the existing gasoline
  • the right experimental data of 3 of Figure 3 is to measure the exhaust gas of the fuel blended with 10% by weight of fatty acid enzyme energy composition in the existing gasoline.
  • the left experimental data of Figure 4 is to measure the exhaust gas of the existing diesel oil
  • the right experimental data of FIG. 4 is to measure the exhaust gas of the fuel blended with 20% by weight of the fatty acid enzyme energy composition in the existing diesel oil.
  • the left experimental data of FIG. 5 measures the exhaust gas of the existing low sulfur bunker oil
  • the right experimental data of FIG. 5 measures the exhaust gas of the fuel containing 10 wt% of fatty acid enzyme energy composition in the existing low sulfur bunker oil. It is.
  • the fuel mixed with the fatty acid enzyme energy composition of the present invention is less carbon dioxide generation than the existing fuel, the carbon dioxide generation is further reduced as the blending ratio of fatty acid enzymes increases Can be.
  • the fuel containing the fatty acid enzyme energy composition of the present invention can be seen that even if the mixing ratio of the fatty acid enzyme energy composition increases, there is no problem in the operation of the combustion device, so it is very suitable for use as fuel.
  • the calorific value when the existing fuel is used as is 1.0 and the fatty acid enzyme energy composition according to the present invention is measured at various ratios is measured. It is shown in Table 2.
  • the fuel containing the fatty acid enzyme energy composition of the present invention generates a sufficient amount of heat as energy at a blending ratio of up to 50% by weight, it can be seen that after 50% by weight of the heat generation suddenly drops. This is because the fatty acid enzyme energy composition of the present invention is mixed with fuel to generate a sufficient amount of heat in the blending up to 50% by weight, but if it is blended more than that, it does not generate enough calories. As can be seen in Table 2, it is possible to replace the existing fuel up to 50% by weight.
  • the fatty acid enzyme energy composition of the present invention has a large replacement effect of the existing fuel according to the blending ratio, and as shown in Table 2, the difference in calories is also very large as the existing fuel, so it is very suitable as an alternative energy.

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Abstract

본 발명은 친환경적인 대체 에너지 조성물 또는 첨가물로서 원유, 정제유, 가공유 등에 첨가할 경우 발생되는 배기가스 내지 연소가스에서 중 이산화탄소 발생량을 감소시키는 효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 지방산효소에너지 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물은 곡물부산물 40~50중량%, 설탕 40~50중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후, 이 혼합물에 물을 부가하여 발효하여 액상효소제를 제조한 다음, 이 액상효소제 25~35중량%, 지방 45~55중량%, 설탕 5~15중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후 발효하에 제조된다. 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물은 연료와 혼합 시 충분한 열량을 발생시키며, 친환경적으로 제조되어 이산화탄소의 배출량을 감소시키는 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물은 상술한 바와 같이 이산화탄소의 배출량을 줄임과 동시에 원유, 석유, 정제유, 가공유 등 연료의 사용을 줄일 수 있어, 지구온난화에 대처하는 대체 에너지로써 매우 유용하다.

Description

이산화탄소 감소효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 및 이의 제조방법
본 발명은 친환경적인 대체 에너지 조성물 또는 첨가물로서 원유, 정제유, 가공유 등에 첨가할 경우 발생하는 배기가스 내지 연소가스에서 중 이산화탄소 발생량을 감소시키는 효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 제조방법 및 이에 의해 제조된 지방산효소에너지 조성물에 관한 것이다.
사회가 발전하면서 인구가 증가하고, 이로 인해 에너지 사용이 많아지고 있다. 특히 에너지 중에서 석유에 관련한 에너지 사용이 증가하고 있는 데 이러한 석유 관련 에너지 사용의 급증은 많은 량의 이산화탄소 발생을 초래하고 있다. 이러한 이산화탄소는 지구온난화의 주범으로써 현재 많은 국가에서 그 심각성을 인지하고 있다.
이에 따라 세계 정상들은 지구온난화의 심각성을 깨닫고 함께 모여 2015년부터 이산화탄소 배출량을 일정량 줄이도록 약속하였으나 차량용 연료(휘발유, 경유) 부분에서는 합의점을 쉽게 도출하지 못하고 있으며, 현재 대한민국은 2020년까지 보류한 상태이다.
또한 최근에는 이산화탄소 문제를 해결하기 위해 이산화탄소를 포집하여 해저 깊은 곳에 저장하는 방법이 개발중이다. 그러나 이러한 기술은 이산화탄소 발생을 원천적으로 줄이는 기술이 아니라 배출된 이산화탄소를 모아서 저장하는 방식으로 근본적인 해결방안이 되지 않는다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 친환경적인 대체 에너지 또는 첨가물로 원유, 정제유, 가공유 등에 첨가할 경우 발생하는 배기가스 또는 연소가스 중에 이산화탄소의 함량을 감소시키는 효과를 갖는 지방산효소에너지 조성물 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 지방산효소에너지 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여,
본 발명은
(a) 곡물부산물 40~50중량%, 설탕 40~50중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 물과 혼합하여 발효하는 액상효소제 제조단계; 및
(b) 상기 액상효소제 25~35중량%, 지방 45~55중량%, 설탕 5~15중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후 발효하는 지방산효소에너지 조성물 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방산효소에너지 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물 제조방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 액상효소제 제조단계는 곡물부산물 45중량%, 설탕 45중량%, 미생물 10중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 부피비율로 5~15배, 바람직하게는 10배의 물과 혼합하여 발효가 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 (b) 단계의 조성은 상기 액상효소제 30중량%, 지방 50중량%, 설탕 10중량% 및 미생물 10중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물 제조방법에 있어서, 상기 곡물부산물은 쌀겨, 밀겨, 보리겨, 대두박 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 미생물은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)일 수 있다.
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물 제조방법에 있어서, 상기 (b)에서의 발효는 산소를 공급하면서 발효가 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물 제조방법에 있어서,
상기 (a) 단계의 발효는 40~50℃에서 10~15일 동안 이루어지며,
상기 (b) 단계의 발효는 50~60℃에서 10일~15일 동안 이루어지는 것이 바람직하다.
다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 제조방법에 의해 제조되는 지방산효소에너지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물은 연료와 혼합 시 충분한 열량을 발생시키며, 친환경적으로 제조되어 이산화탄소의 배출량을 감소시키는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물은 상술한 바와 같이 이산화탄소의 배출량을 줄임과 동시에 원유, 석유, 정제유, 가공유 등 연료의 사용을 줄일 수 있어, 지구온난화에 대처하는 대체 에너지로써 매우 유용하다. 더욱이 본 발명에 따르면 원자력에너지의 위험성이 커지고 석유 매장량이 점차 줄어드는 실정에서 친환경적으로 석유 연료의 사용량을 줄일 수 있어 대체 에너지로 매우 적절한 지방산효소에너지 조성물을 제공한다.
도 1은 5마력 컴프레셔를 휘발유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 휘발유를 통해 가동시킨 후 발생하는 배기가스를 측정하는 것을 나타낸 이미지 도면이고,
도 2는 경유 또는 벙커시유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 경유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 벙커시유를 드럼통에 넣어 연소한 후 발생하는 배기가스를 측정하는 것을 나타낸 이미지 도면이고,
도 3 내지 도 5는 표 1의 배기가스 측정에서 일부 측정 실험데이터를 나타낸 이미지 도면이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물 제조방법을 설명한다.
우선 곡물부산물 40~50중량%, 설탕 40~50중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 물과 혼합한 다음 발효하여 액상효소제를 제조한다.
이때 곡물부산물은 미생물에 의한 발효과정을 거치면서 열량 발생이 용이한 액상으로 변한다.
한편 상기 액상효소제를 제조할 때의 조성 비율은 곡물부산물 45중량%, 설탕 45중량% 및 미생물 10중량%로 이루어지는 것이 바람직하며, 물과 혼합 비율은 부피비율로 5~15배가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 부피비율로 10배의 물과 혼합되는 것이다.
또한 상기 곡물부산물로는 쌀겨, 보리겨, 밀겨, 대두박, 기타 곡물박과 그 들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 설탕은 정제되지 않은 흑설탕, 정제된 백당 등 특별한 제한 없이 사용가능하다.
그리고, 미생물로는 유기물 분해균인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)균이 사용될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 기탁번호 KCCM 11316의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)균을 사용하였다.
상기 액상효소제 제조단계의 발효는 특별한 제한은 없으나, 온도 조건 40~50℃에서 10~15일 동안 실시하는 것이 바람직하다.
이후 상기 제조한 액상효소제 25~35중량%, 지방 45~55중량%, 설탕 5~15중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후 발효하여 지방산효소에너지 조성물을 제조한다.
이때 상기 발효과정을 거친 액상효소제는 제조되는 지방산효소에너지 조성물이 연료(휘발유, 경유, 벙커시유 등)와 잘 혼합될 수 있도록 지방과 함께 발효되며, 자체 열량과 함께 지방의 열량을 더함으로써 지방산효소에너지 조성물이 충분한 열량을 갖도록 한다.
한편 상기 지방산효소에너지 조성물 제조단계의 조성은 액상효소제 30중량%, 지방 50중량%, 설탕 10중량% 및 미생물 10중량%를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.
또한 지방은 동물성 지방 또는 식물성 지방이 사용되고, 미생물로는 앞서와 동일하게 유기물 분해균인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)균이 사용될 수 있다.
상기 지방산효소에너지 조성물의 제조단계의 발효는 특별한 제한은 없으나, 산소 공급 상태에서 온도조건 50~60℃에서 10일~15일 동안 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 상기 지방산효소에너지 조성물은 필터체를 통해 이물질이 제거됨으로써 정제된다. 예를 들어 내부에 공간이 형성된 기둥 형상의 통의 중간에 필터체를 설치하고, 지방산효소에너지 조성물을 상기 통의 상부에서 낙하시키면, 지방산효소에너지 조성물은 필터체에 의해 이물질이 걸러지면서 낙하되어, 상기 통의 하부에서 정제된 지방산효소에너지 조성물을 얻을 수 있다. 이때 필터체는 모래, 왕겨 및 천 중 선택되는 어느 하나를 이용하여 제조가능하다.
상술한 정제 방법은 하나의 예시에 불과하며 활성탄 여과 등 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있는 정제 방법이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하다.
이어서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 실시예 구체적인 예시는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 이에 한정되는 것이 아님은 명백한다.
1. 지방산효소에너지 조성물의 제조예
우선 곡물부산물로서 쌀겨, 흑설탕, 미생물로서 기탁번호 KCCM 11316의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 혼합하여 1kg의 혼합물을 만들었다. 이때의 혼합비율은 쌀겨 45중량%, 흑설탕 45중량%, 미생물 10중량%이었다.
이 혼합물을 부피비율로 10배의 물에 혼합한 후 최저 40 내지 최고 50℃의 온도 범위를 유지하면서 12일 발효하여 액상 효소제를 제조하였다. 제조한 액상 효소제는 약 11kg 정도이었다.
이어서 이 액상효소제에 식물성 지방으로서 대두유, 흑설탕 및 미생물로서 기탁번호 KCCM 11316의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 혼합한 다음 산소를 미세 기포로 하여 폭기하면서 최저 50 내지 최고 60℃의 온도 범위 내에서 12일 발효하여 본 발명에 따른 조성물 5kg을 제조하였다.
이때의 조성은 액상효소제 30중량%, 대두유 50중량%, 흑설탕 10중량% 및 미생물 10중량%이었다.
상기 제조한 5kg의 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물을 활성탄 여과를 통하여 정제한 후에 후술하는 시험에 사용하였다.
2. 지방산효소에너지 조성물 효과 시험
1) 이산화탄소 저감 효과 시험
도 1은 5마력 컴프레셔를 휘발유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 휘발유를 통해 가동시킨 후 발생하는 배기가스를 측정하는 것을 나타낸 이미지 도면이고, 도 2는 경유 또는 벙커시유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 경유 또는 지방산효소에너지 조성물 배합 벙커시유를 드럼통에 넣어 연소한 후 발생하는 배기가스를 측정하는 것을 나타낸 이미지 도면이다.
표 1은 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물과 원유 가공유의 배합비에 따른 연료의 이산화탄소 배출량을 나타낸 표로서, 각각의 조건에 맞게 도 1 또는 도 2와 같은 작업을 하여 이산화탄소 배출량을 측정하였다. 이때 배기가스 측정은 (주)미래환경(대기오염 측정회사)을 통해 이루어졌다.
표 1
지방산효소에너지조성물 배합비 휘발유 경유 벙커시유
CO2 배출량 CO2 감소량 연소장치 작동 CO2 배출량 CO2 감소량 연소장치 작동 CO2 배출량 CO2 감소량 연소장치 작동
10중량% 1.99% 약 30% 이상무 2.54% 약 30% 이상무 1.77% 약 20% 이상무
20중량% 1.52% 약 40% 이상무 1.96% 약 50% 이상무 1.50% 약 30% 이상무
30중량% 1.22% 약 50% 이상무 1.52% 약 55% 이상무 1.32% 약 40% 이상무
40중량% 1.03% 약 60% 이상무 1.01% 약 73% 이상무 1.23% 약 50% 이상무
50중량% 0.88% 약 70% 이상무 0.98% 약 80% 이상무 1.01% 약 60% 이상무
기존 연료 2.54% 3.70% 2.20%
또한 도 3 내지 도 5는 상기 표 1의 배기가스 측정에서 일부 측정 실험데이터를 나타낸 이미지 도면으로서, 도 3은 휘발유를 대상으로 한 실험이고, 도 4는 경유를 대상으로 한 실험이고, 도 5는 저유황 벙커시유를 대상으로 한 실험이다. 이때 도 3의 좌측 실험데이터는 기존 휘발유의 배기가스를 측정한 것이고, 도 3의 3의 우측 실험데이터는 기존 휘발유에 지방산효소에너지 조성물이 10중량%로 배합된 연료의 배기가스를 측정한 것이다. 또한 도 4의 좌측 실험데이터는 기존 경유의 배기가스를 측정한 것이고, 도 4의 우측 실험데이터는 기존 경유에 지방산효소에너지 조성물이 20중량%로 배합된 연료의 배기가스를 측정한 것이다. 그리고, 도 5의 좌측 실험데이터는 기존 저유황 벙커시유의 배기가스를 측정한 것이고, 도 5의 우측 실험데이터는 기존 저유황 벙커시유에 지방산효소에너지 조성물이 10중량%로 배합된 연료의 배기가스를 측정한 것이다.
상기 표 1 및 도 3 내지 도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 지방산효소에너지 조성물이 혼합된 연료는 기존 연료에 비해 이산화탄소 발생량이 적으며, 지방산효소제의 배합비가 늘어날수록 이산화탄소 발생량은 더욱 줄어듬을 알 수 있다. 또한 본 발명의 지방산효소에너지 조성물이 배합된 연료는 이와 같이 지방산효소에너지 조성물의 배합비가 늘어나더라도 연소장치의 작동에는 전혀 문제가 없어 연료로의 사용에 매우 적합함을 알 수 있다.
2) 대체 에너지 효과 시험
본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물의 대체 에너지로서의 효과를 시험하기 위하여 기존의 연료를 그대로 사용하였을 때의 열량 1.0으로 하고 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물을 다양한 비율로 첨가하였을 때의 열량비를 측정하여 표 2에 나타냈다.
표 2
지방산효소에너지 조성물 배합비 휘발유 경유 벙커시유
10중량% 1.0 1.0 1.0
20중량% 0.97 0.97 0.96
30중량% 0.93 0.96 0.95
40중량% 0.90 0.90 0.91
50중량% 0.85 0.84 0.83
60중량% 0.70 0.69 0.68
70중량% 0.42 0.43 0.45
기존 연료 1.0 1.0 1.0
표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 지방산효소에너지 조성물이 배합된 연료는 50중량%까지의 배합비에서는 에너지로서의 충분한 열량을 발생시키나, 50중량% 이후에서는 급격하게 열량 발생이 떨어지는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 지방산효소에너지 조성물이 50중량%까지의 배합에서는 연료와 혼합되어 충분한 열량을 발생시키지만, 그 이상 배합될 경우는 충분한 열량을 발생시키지 못하기 때문이다. 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 최대 50%중량까지 기존 연료를 대체할 수 있다.
상기 표 2의 결과에 따라 본 발명에 따른 지방산효소에너지 조성물을 배합하여 사용할 경우 연간 대체할 수 있는 에너지량을 계산하여 표 3에 나타냈다.
표 3
1일 유류 소비량 지방산효소에너지 조성물 배합비 1일 대체에너지량 연간 대체에너지량
1000만톤 10중량% 100만톤 36500만톤
1000만톤 20중량% 200만톤 73000만톤
1000만톤 30중량% 300만톤 109500만톤
1000만톤 40중량% 400만톤 146000만톤
1000만톤 50중량% 500만톤 182500만톤
표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 지방산효소에너지 조성물은 배합비에 따라 기존 연료의 대체 효과가 크며, 표 2에서 알 수 있듯이 기존 연료와도 열량의 차이가 크지 않아 대체에너지로서 매우 적합하다.

Claims (5)

  1. (a) 곡물부산물 40~50중량%, 설탕 40~50중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 물과 혼합한 후 발효하는 액상효소제 제조단계; 및
    (b) 상기 액상효소제 25~35중량%, 지방 45~55중량%, 설탕 5~15중량% 및 미생물 5~15중량%를 혼합한 후 발효하는 지방산효소에너지 조성물 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방산효소에너지 조성물 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 곡물부산물 45중량%, 설탕 45중량%, 미생물 10중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 부피비율로 5~15배의 물과 혼합하여 발효가 이루어지며,
    상기 (b) 단계의 조성은 액상효소제 30중량%, 지방 50중량%, 설탕 10중량% 및 미생물 10중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방산효소에너지 조성물 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 곡물부산물이 쌀겨, 밀겨, 보리겨, 대두박 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 미생물이 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)인 것을 특징으로 하는 지방산효소에너지 조성물 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 발효는 40~50℃에서 10~15일 동안 이루어지며,
    상기 (b) 단계의 발효는 산소를 공급하면서 50~60℃에서 10일~15일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방산효소에너지 조성물 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의해 제조되는 지방산효소에너지 조성물.
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