Pretreatment of Used Newspaper to Increase Enzymatic Digestibility

효소 당화율을 높이기 위해 폐 신문지의 전처리

A pretreatment method to increase enzymatic digestibility for waste paper such as newspaper was investigated. Ash content, substrate size and printed ink were considered to be factors that affect on enzymatic hydrolysis. The effect on enzymatic digestibility of varying these factor were measured. Printed ink had the highest effect of the three factors, so a method was developed to remove the ink during pretreatment. Fist, a pretreatment process using a percolation reactor was tried. The digestibility of the substrate pretreated at 170$\^{C}$, however, was less than that of the untreated substrate because only small portion of ink was removed. Therefore, a batch type process at less than 100$\^{C}$ was devised. Of several schemes, a method using amonia-hydrogen peroxide mixture on a shaking bath proved most effective. The digestibility obtained from this method was about 85%--approximately 20% greater than the untreated substrate. This proves the pretreatment method was very effective in treating waste paper. The high digestibility obtained from this pretreatment is probably due to the effects of the hydrogen peroxide that can enhance ink removal and substrate swelling.

신문지와 같은 폐지지 적합한 전처리 방법을 조사하였다. 조사방법은 전처리 후 기질의 효소 가수분해에 영향을 미칠수 있는 인자, 즉 회분의 양, 기질 크기의 잉크의 유무에 따른 효소 당화율을 측정하였다. 이 세 인자 중 잉크가 효소당화율에 미치는 영향이 가장 커서 잉크를 제거하는 방향으로 전처리 방법을 고안하였다. 먼저 섬유성 기질에서 성능이 입증된 percolation반응기에 의한 전처리 방법을 사용하였다. 그러나 17$0^{\circ}C$에서 전처리된 기질은 잉크가 거의 제거되지 않앗고 효소 당화율도 전처리하지 않은 기질보다 더 낮았다. 그래서 10$0^{\circ}C$이하의 낮은 온도에서 회분식 반응기를 사용하는 방법을 연구했는데 암모니아에 과산화수소를 첨가하여 진탕교반시키는 방법이 가장 효과적이었다. 이 방법의 효소 당화율은 전처리하지 않은 기질보다 약 20% 증가한 85%이어서 신문지와 같은 폐지의 전처리에 아주 효과적이었음을 알수 있었다. 이와 같은 높은 당화율은 암모니아에 첨가한 과산화수소가 잉크제거와 기질을 팽윤시키는 작용을 하기 때문이라고 생각된다.