Name: 음식물 쓰레기에서 지속 가능한 바이오 플라스틱 생산을 위한 확장 가능한 단계별 접근 방식 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-18T13:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 14 s
Description: 배우세요 음식물 쓰레기를 생분해성 PHA 바이오 플라스틱으로 전환하는 확장 가능한 방법을 통해 할로필릭 미생물 발효와 무화학적 회수 공정을 활용한 지속 가능한 폐기물 관리와 순환 경제 실현 방안을 탐구하세요.

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<table><tbody><tr><td>공기</td><td>에어가스</td><td>AI UZ300</td><td>GC 작업에 사용</td></tr><tr><td>공기펌프자리</td><td>클라우드레이</td><td>하일레아 ACO-009D</td><td></td></tr><tr><td>염화암모늄</td><td>아크로스 오가닉스</td><td>A0396560</td><td></td></tr><tr><td>오토 클레이 브</td><td>스테리스</td><td>AMSCO 연구소 250</td><td>ATCC 배지 준비에 사용</td></tr><tr><td>저울</td><td>메틀러 토레도</td><td>00 ME204TE</td><td></td></tr><tr><td>믹서</td><td>베보르</td><td>IB750LV+BLD300+WB-1</td><td></td></tr><tr><td>통</td><td>로우스</td><td>모델 50640</td><td>5갤런 BPA 프리 플라스틱 일반 버킷</td></tr><tr><td>염화칼슘 이수화물</td><td>아크로스 오가닉스</td><td>A0362932</td><td></td></tr><tr><td>클로로포름</td><td>밀리포어 시그마</td><td>C2432</td><td></td></tr><tr><td>데시케이터</td><td></td><td></td><td>TS, VS, VSS 측정에 사용할 수 있는 모든 유형</td></tr><tr><td>소화 튜브, PTFE 라이너가 있는 스크류 캡</td><td>밀리포어 시그마</td><td>CLS982613</td><td></td></tr><tr><td>디지털 리액터 블록</td><td>Hach 회사</td><td>DRB200</td><td>Hach VFA 정량화 방법에 사용</td></tr><tr><td>디지털 교반기</td><td>사이로펙스</td><td>SCI550-프로</td><td></td></tr><tr><td>디스크 원심분리기</td><td>알파라발 Inc.</td><td>클라라 20</td><td></td></tr><tr><td>삼각 플라스크</td><td>아마존</td><td>B07V3JPQMM</td><td></td></tr><tr><td>에탄올</td><td>아마존</td><td>B09DGVL4ML</td><td></td></tr><tr><td>동결 건조기</td><td>랩콘코</td><td>10030133, 1027319 및 0109621</td><td>FreeZone 2.5리터 동결 건조 시스템</td></tr><tr><td>흄 후드</td><td>케와우니 사이언티픽 코퍼레이션</td><td>슈프림 에어 LV</td><td></td></tr><tr><td>노</td><td>써모 사이언티픽</td><td>모델 F30428C</td><td></td></tr><tr><td>가스 크로마토그래피(GC)</td><td>애질런트</td><td>모델 8890&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Haloferax mediterranei</td><td>ATCC</td><td>33500</td><td></td></tr><tr><td>수소</td><td>에어가스</td><td>하이 UHP300</td><td>GC 작업에 사용</td></tr><tr><td>칼</td><td></td><td></td><td>음식물 쓰레기 절단에 사용되는 모든 유형</td></tr><tr><td>윤활유</td><td>피셔 사이언티픽 컴퍼니</td><td>NC9844626</td><td></td></tr><tr><td>염화마그네슘 육수화물</td><td>피셔 사이언티픽 컴퍼니</td><td>BP214-500 시리즈</td><td></td></tr><tr><td>황산마그네슘 칠수화물</td><td>밀리포어 시그마</td><td>엠1880</td><td></td></tr><tr><td>메토날</td><td>밀리포어 시그마</td><td>34860</td><td></td></tr><tr><td>메틸 벤조에이트</td><td>밀리포어 시그마</td><td>93583</td><td>PHA 정량화에서 내부 표준으로 사용</td></tr><tr><td>마이크로플레이트 리더&nbsp;</td><td>바이오텍 시너지</td><td>시너지 H1</td><td></td></tr><tr><td>질소</td><td>에어가스</td><td>NI UHP300</td><td>GC 작업에 사용</td></tr><tr><td>오븐</td><td>써모 사이언티픽</td><td>OMH750</td><td></td></tr><tr><td>연동 펌프</td><td>심플리 펌프스 Inc.</td><td>PM6000 교류</td><td>고유량, 자체 프라이밍 펌프는 뛰어난 건식 작동 기능을 갖추고 있으며 고미립자 슬러리를 처리할 수 있으며 1/8인치 벽 튜브용으로 설계되었습니다.</td></tr><tr><td>pH 측정기</td><td>피셔 사이언티픽 컴퍼니</td><td>AE150</td><td></td></tr><tr><td>PHA 표준</td><td>밀리포어 시그마</td><td>403105</td><td></td></tr><tr><td>파일럿 aAD 소화조</td><td>퀘이사 에너지 그룹, 미국 오하이오주 인디펜던스</td><td>총 부피가 100L이고 작업량이 80L&nbsp인 스테인리스 스틸 발효기;</td><td></td></tr><tr><td>파일럿 PHA 발효기</td><td>마누카트리</td><td>SF-50l ISO 9001 세륨</td><td>이중층 재킷 유리 반응기</td></tr><tr><td>염화칼륨</td><td>지바이오사이언스</td><td>162006</td><td></td></tr><tr><td>펌프 튜브</td><td></td><td></td><td>1/8'' ID 및 3/8'' OD를 가진 모든 브랜드의 실리콘 튜브</td></tr><tr><td>중탄산나트륨</td><td>피셔 케미칼</td><td>241787</td><td></td></tr><tr><td>브롬화나트륨</td><td>캐롤라이나</td><td>21139-45</td><td></td></tr><tr><td>소금</td><td>아마존&nbsp;</td><td>B0787CFHF3</td><td></td></tr><tr><td>수산화나트륨, 펠릿</td><td>피셔 바이오시약</td><td>236088</td><td></td></tr><tr><td>차아염소산나트륨</td><td>밀리포어 시그마</td><td>425044</td><td></td></tr><tr><td>Sorvall LYNX 4000 초고속 원심분리기</td><td>써모 사이언티픽</td><td>75006580</td><td>다운스트림 PHA 회수에서 PHA 과립 수집에 사용&nbsp;</td></tr><tr><td>분광 광도계&nbsp;</td><td>Hach 회사</td><td>DR3900 시리즈</td><td>Hach VFA 정량화 방법에 사용</td></tr><tr><td>황산</td><td>밀리포어 시그마</td><td>258105</td><td></td></tr><tr><td>주사기 필터</td><td>아마존</td><td>B06X6GTKVY</td><td></td></tr><tr><td>TOC 분석기</td><td>시마즈</td><td>모델 TOC-LCSN</td><td></td></tr><tr><td>휘발성 산 TNTplus 바이알 테스트</td><td>Hach 회사</td><td>TNT 872</td><td>50 - 2,500 mg/L 아세트산 범위의 VFA를 측정할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>온수</td><td>보쉬 주식회사</td><td>트로닉 3000 T 7갤런(ES8)</td><td></td></tr><tr><td>효모 추출물</td><td>피셔 사이언티픽 컴퍼니</td><td>AAJ6028736</td><td></td></tr></tbody></table>

음식물 쓰레기에서 지속 가능한 바이오 플라스틱 생산을 위한 확장 가능한 단계별 접근 방식

Scalable Step-by-Step Approach of Sustainable Bioplastic Production from Food Waste

aAD의 음식물 쓰레기 특성 및 VFA 생산 준비된 음식물 쓰레기 슬러리에서 TS, VS 및 C:N 비율의 예가 표 1에 나와 있습니다. 다양한 샘플링 소스와 시간에 따른 음식물 쓰레기 구성의 고유한 변동성으로 인해 TS, VS 및 C:N 비율 값의 변동이 예상됩니다. 변동성은 허용되지만, 공정 모니터링, 미생물 균형 및 전반적인 aAD 시스템 최적화를 위해서는 정기적인 TS, VS 및 C:N 비율 측정이 필수적입니다37.
VFA 농도는 aAD 소화조 작동의 안정성과 효율성을 나타내는 핵심 지표 역할을 합니다. 표 3 은 4가지 작동 주기의 VFA 데이터를 예로 제시합니다. 이 주기 동안 VFA 농도는 4.13 ± 0.05g HAc/L로 안정적으로 유지되어 aAD 발효기가 VFA를 꾸준히 생산할 수 있음을 확인했습니다. 이 값은 문헌<sup ...

The global microplastic crisis, coupled with the growing challenges of food waste disposal, necessitates innovative solutions to address these ...

scalable-step-step-approach-sustainable-bioplastic-production-from

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

폐수에서 침전된 고형물을 모방한 합성 슬러지가 파종된 밀봉된 무산소 반응기인 혐기성 소화조로 시작하십시오.슬러지에는 혼합 미생물 군집인 중온성 혐기성 미생물이 포함되어 있습니다.이 미생물은 적당한 온도에서 번성하며 슬러지 유기물의 소화를 촉진합니다.슬러지를 지속적으로 혼합하여 박테리아 활동을 유지하고 소화를 촉진합니다.나중에 생분해성 폴리머인 바이오플라스틱을 슬러지에 첨가합니다.배양하는 동안 가수분해 박테리아가 바이오플라스틱에 부착되어 수용성 화합물로 전환됩니다.그런 다음 발효 박테리아는 이러한 화합물을 단쇄 유기산인 휘발성 지방산으로 변환합니다.메탄을 생성하는 미생물인 메탄 생성 물질은 이러한 산을 활용하여 메탄 가스와 이산화탄소를 생성하여 바이오가스를 형성합니다.바이오가스는 출구를 통해 반응기를 빠져나가 가스 샘플링 백에 수집됩니다.이 공동 소화 방법을 사용하면 바이오 플라스틱과 슬러지를 재생 가능한 바이오가스로 효율적으로 소화할 수 있습니다.

바이오가스 생산을 위한 바이오플라스틱의 혐기성 소화

라벨 플라스틱 필름은 "생분해 성"뿌리 덮개로 농업 사용을 위해 상업적으로 사용할 수 있습니다. 경작 매력적인 처리 방법을 나타냅니다 있지만, 현장 조건에서 분해가 제대로 이해된다. 본 연구의 목적은 현장 매장 한 후 플라스틱 뿌리 덮개 필름을 식민지 기본 토양 곰팡이와 박테리아를 분리하는 방법을 개발하는 것이 었습니다.

생분해 성 플라스틱 뿌리 덮개 필름을 부셔 가능성이있는 기본 토양 미생물의 분리가 농업에 사용

Crambe의 abyssinica의 식물 오일 생산에서 사이드 스트림 값을 제한하고있다. 이 연구의 목적은 높은 값을 가진 제품을 제조 할 수 있음을 보여주는이 사이드 스트림에 기초 물질을 압출하는 방법을 찾는 것이었다. 압출 물 유망한 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.

의 필름 압출 Crambe의 abyssinica / 밀 글루텐 블렌드

대나무 분말을 NaOH로 전처리하고 효소 적으로 가수 분해시켰다. 대나무의 가수 분해물은 Klebsiella pneumoniae에 의한 2,3- 부탄디올, R- 아세토 인, 2- 케토 글루 콘산 및 크 실로 산 생산을위한 공급 원료로 사용되었다.

화학 제품의 생산<em&gt; Klebsiella pneumoniae</em&gt; Bamboo 가수 분해물을 공급 원료로 사용

오토클레이브에서 식물성 음식물 쓰레기의 수열 탄화 프로토콜이 제시되고, 휘발성 유기 물질을 탈지하는 연속 유동 반응기에서 275 °C에서 후속 건식 열 처리가 제공됩니다. 목표는 토양 수정 제품 또는 기판 성분으로 적합한 탄소 물질을 생산하는 것입니다.

유기농 가정용 남은 것을 이탄 대체품으로 전환

원형 재료 경제에 대한 폐쇄 루프 접근 방식의 예는 여기에 설명되어 있습니다. 전체 지속 가능한 주기는 생물 기반 반 방향족 폴리 에스테르는 중합, 폴리머화에 의해 설계 된 다음 수확량 또는 최종 특성에 약간의 변화만으로 다시 중합화되는 곳을 제시합니다.

분자 재활용을 위해 설계: 리닌 유래 반 방향족 생물 기반 폴리머

우리는 기계적 밀링, 연삭 및 이미징 분석의 단계적 공정을 사용하여 마이크로 및 나노 플라스틱 (각각 MPs 및 NP)의 형성 및 치수 특성을 보여줍니다.

기초 연구 연구에 고용을위한 농업 플라스틱 필름에서 마이크로 및 나노 플라스틱 형성

이 프로토콜은 혐기성 미생물총, 음식물 쓰레기 폐기물 및 폐기물 활성 슬러지를 공동 소화하기 위한 호흡 측정법을 사용하여 메탄 생성 및 미생물 역학 매개변수를 결정하기 위한 모범 사례를 설명합니다.

호흡 측정법을 사용하여 폐기물 활성 슬러지와 혐기성 동시 소화된 음식물 쓰레기 폐기물의 바이오메탄 전위 측정

이 프로토콜은 효소 생산을 향상시키기 위해 회전식 고체 발효 시스템에서 밀기울을 사용합니다. 키틴질과 같은 유도제로 보충된 기질은 통제된 조건에서 곰팡이 성장을 지원합니다. 결과는 수중 발효에 비해 효소 수율이 4-6배 더 높다는 것을 보여주며, 이는 다양한 생명 공학 응용 분야에 대한 방법의 적응성과 효과를 보여줍니다.

사상균에 의한 고분자 가수분해 세포외 효소 생산을 위한 고체 발효 시스템 설계

이 프로토콜은 곰팡이 entomopathogen을 소개하는 두 접종 방법을...

Endophytes로 곰팡이 Entomopathogens 구축 : Endophytic 생물학적 방제 향해

배우세요 음식물 쓰레기를 생분해성 PHA 바이오 플라스틱으로 전환하는 확장 가능한 방법을 통해 할로필릭 미생물 발효와 무화학적 회수 공정을 활용한 지속 가능한 폐기물 관리와 순환 경제 실현 방안을 탐구하세요.

음식물 쓰레기에서 지속 가능한 바이오 플라스틱 생산을 위한 확장 가능한 단계별 접근 방식

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