KR100892689B1 - Bioremediation of seaside soil polluted with oil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유류오염된 해안토양의 생물복원법에 관한 것이다. 구체적으로, 해안의 간조대 (intertidal zone) 토양이 유류로 인해 오염된 경우, 유류 분해능을 갖는 미생물을 담체에 흡착시키고 이를 매립함으로써 바닷물에 유실됨이 없이 장시간에 걸쳐 지속적으로 유류오염된 해안토양을 생물학적으로 정화할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 산소발생제나 지효성 영양제를 추가로 포함함으로써 상기 미생물의 유류 분해능을 제고할 수 있는 장점 또한 가지고 있다.The present invention relates to bioremediation of oil-contaminated coastal soils. Specifically, when the intertidal zone soil of the coast is contaminated by oil, the soil soil that has been continuously contaminated with oil for a long time without being lost to the sea water by adsorbing microorganisms having oil degradation ability to the carrier and landfilling them. It relates to a method that can be biologically purified. The present invention further has an advantage of improving the oil resolution of the microorganism by further including an oxygen generator or a sustained-release nutrient.
최근 들어 산업화 및 도시화의 진행에 따른 생태계 자정능력을 초월하는 오염물질의 방출에 따라 인간을 비롯한 지구생태계에 존재하는 모든 생명체가 위협을 받고 있다. 특히, 대부분의 국가에 있어 국가기간산업인 석유화학공업 및 중화학공업에서 사용되는 유류에 의한 환경오염문제는 국지적인 문제에서 국제적인 문제로 확대되어 가고 있다. 특히, 해양에서의 유류 유출 사고에 의한 해양 및 해안토양의 유류오염 사고가 끊이지 않고 있다. 유류의 오염물질은 원유, 디젤 및 휘발유와 같은 유류에 함유되어 있는 다양한 종류의 석유탄화수소 화합물로서, 이러한 오 염물질에 의해 오염된 토양 및 지하수를 물리, 화학적 방법에 의해 정화하는 방법도 한계에 다다른 상황이므로 기존의 방법을 대체 혹은 보완할 수 있는 새로운 형태의 환경정화방법의 개발이 시급한 실정이다. 새로운 형태의 환경정화방법으로 미생물이 가지는 고유의 능력을 이용하여 유류를 분해하거나 무독화시키는 생물복원법 (bioremediation)이 대표적인 방법이다. Recently, all living organisms in the global ecosystem including human beings are threatened by the release of pollutants that transcend the self-cleaning ability of the ecosystem following industrialization and urbanization. In particular, in most countries, the pollution problem caused by oil used in the petrochemical industry and heavy chemical industry, which is the national infrastructure industry, is expanding from the local problem to the international problem. In particular, the oil pollution of the marine and coastal soils due to the oil spill accident in the ocean has been constantly. Oil pollutants are various types of petroleum hydrocarbon compounds contained in oil such as crude oil, diesel and gasoline, and the physical and chemical methods of contaminating soil and groundwater contaminated by these pollutants are also limited. Therefore, it is urgent to develop a new type of environmental purification method that can replace or supplement the existing method. A new type of environmental purification is bioremediation, which uses the inherent ability of microorganisms to decompose or detoxify oil.
생물복원법은 자연상태에 존재하는 토착성 미생물의 대사활동에 영향을 미치는 환경요인을 최적화하거나, 특별한 환경정화능력을 가진 미생물을 인위적으로 환경에 투여하거나 혹은 양자 복합적인 처리를 통하여 각종 오염물질을 분해함으로써 오염된 환경을 원래의 상태로 복원시키는 기술이다. 이 기술은 물리, 화학적 방법에 비하여 자연적인 공정을 이용하므로 에너지 사용량이 적어 경제적이며, 미생물의 대사작용에 의하여 유해화합물을 이산화탄소와 물로 완전 분해시키거나 무독화시키므로 2차 오염이 거의 발생하지 않는 환경 친화적인 방법이다. 또한, 이 방법은 현장에서 적용이 가능하므로 이미 오염물질이 광범위하게 확산된 지역을 정화하는데 효과적으로 사용 가능한 장점을 지닌다.Bioremediation method optimizes environmental factors affecting the metabolic activity of indigenous microorganisms in nature, artificially administers microorganisms with special environmental purification ability to the environment, or decomposes various pollutants through a combination of both treatments. By restoring the polluted environment to its original state. Compared to physical and chemical methods, this technology uses natural processes and is economical because it uses less energy, and the environment that hardly causes secondary pollution because it completely decomposes or detoxifies harmful compounds into carbon dioxide and water by metabolism of microorganisms. It's a friendly way. In addition, this method is applicable in the field, and thus has the advantage that it can be effectively used to clean the area where contaminants have already been widely spread.
유류에 의한 오염을 정화하기 위한 생물복원법으로 한국특허출원 제 1019990045835 호, 제 1020000027486 호, 제 1019940026352 호, 제 1019940026351 호, 제 1020030018913 호, 제 1020020018122 호 등과 같은 미생물이 발견되었으며, 특히 토양오염에 대해 한국특허출원 제 1020020031429 호, 제 1020000035283 호와 같은 방법들이 고안되었다.As a bioremediation method for the purification of pollution by oil, microorganisms such as Korean Patent Application Nos. 1019990045835, 1020000027486, 1019940026352, 1019940026351, 1020030018913, 1020020018122, etc. have been found. Methods such as Korean Patent Application Nos. 1020020031429 and 1020000035283 have been devised.
그러나, 상기 방법들은 모두 내륙 공장지대 등의 유류 누출로 인한 토양오염 을 그 정화대상으로 하는 바, 파도, 그리고 밀물과 썰물에 의해 미생물의 안정적인 정화작용을 기대하기 어려운 해안 간조대 토양에 적용하는 것은 불가능하다.However, the above methods are all subject to soil pollution caused by oil leakage in inland plant areas, and it is not applicable to coastal intertidal soil where it is difficult to expect stable purification of microorganisms by waves and high tide and low tide. impossible.
구체적으로, 상기 간조대 토양은 앞서 언급한 바와 같이 파도나 조수 간만에 의해 지속적으로 바닷물이 드나듦에 따라 유류 분해를 위한 미생물이 쉽게 쓸려가 버리는 문제점이 있다. 이는 필연적으로 미생물의 농도를 저하시켜 분해속도를 현저히 떨어뜨리게 된다. 이러한 문제점은 상기 미생물의 생육을 위해 첨가하는 영양물질에 대해서도 동일하게 적용되어, 설령 미생물이 바닷물에 쓸려가지 않더라도 영양물질의 결핍으로 인해 최적의 생육조건을 얻기 어렵다.Specifically, the above-described low tide soil has a problem that the microorganisms for oil decomposition is easily wiped out as the sea water is continuously brought out by tides or tidal tides as mentioned above. This inevitably lowers the concentration of microorganisms, which significantly reduces the decomposition rate. This problem is similarly applied to the nutrients added for the growth of the microorganisms, even if the microorganisms are not washed in the sea water, it is difficult to obtain the optimum growth conditions due to the lack of nutrients.
뿐만 아니라, 유류를 최종적으로 이산화탄소와 물로 변환시키는 정화 미생물은 호기성 미생물인데, 간조대 토양은 바닷물로 인해 대기와 차단됨으로써 상기 미생물의 생육에 필요한 산소 공급이 원활하지 못하며, 이러한 문제는 밀물 때 더욱 심각해진다.In addition, the purified microorganisms that ultimately convert oil into carbon dioxide and water are aerobic microorganisms, and the low tide soils are blocked by the sea due to seawater, and the oxygen supply necessary for the growth of these microorganisms is not smooth, and this problem is more severe at high tide. Become.
따라서, 상기 문제점들에도 불구하고 안정적으로 간조대의 해안토양을 유류오염으로부터 정화하는 기술이 절실히 필요한 실정이다.Therefore, despite the above problems, there is an urgent need for a technique for stably purifying coastal soils from oil pollution.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유류 분해능을 가진 미생물을 다공성 담체에 흡착시키고 이를 매립함으로써 유류오염된 간조대 해안토양을 정화하는 생물복원법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a bioremediation method for purifying oil-polluted low tide coastal soil by adsorbing microorganisms having oil resolution on a porous carrier and embedding them. .
본 발명은 또한, 상기 다공성 담체에 추가로 산소발생제나 지효성 영양제를 혼합시킴으로써 장시간에 걸쳐 안정적으로 유류오염된 해안토양을 정화시키는 생물복원법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a bioremediation method for stably purifying oil-contaminated coastal soils for a long time by mixing an oxygen generating agent or a sustained-release nutrient with the porous carrier.
본 발명의 유류오염된 해안토양의 생물복원법은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the object as described above, the biological restoration method of the oil-contaminated coastal soil of the present invention,
(A) 미생물 고정용 다공성 담체에 유류 분해능을 갖는 미생물을 흡착시키는 단계; 및 (A) adsorbing microorganisms having oil resolution to the porous carrier for fixing the microorganisms; And
(B) 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체를 해안토양에 매립하는 단계(B) embedding the porous carrier adsorbed on the microorganisms in coastal soil
를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.
또한, 상기 단계 (B)의 다공성 담체를, 상기 다공성 담체 100 중량부 당 10 내지 1000 중량부의 산소발생제와 혼합하여 매립할 수 있다.In addition, the porous carrier of step (B) may be embedded by mixing with 10 to 1000 parts by weight of the oxygen generator per 100 parts by weight of the porous carrier.
또한, 상기 단계 (B)의 다공성 담체를, 상기 다공성 담체 100 중량부 당 10 내지 500 중량부의 지효성 영양제 (Slow Release Fertilizer, SRF)와 혼합하여 매립할 수 있다.In addition, the porous carrier of step (B) may be embedded by mixing with 10 to 500 parts by weight of slow release fertilizer (SRF) per 100 parts by weight of the porous carrier.
또한, 상기 단계 (B)의 다공성 담체를, 상기 다공성 담체 100 중량부 당 10 내지 1000 중량부의 산소발생제 및 10 내지 500 중량부의 지효성 영양제와 혼합하여 매립할 수 있다.In addition, the porous carrier of step (B) may be embedded by mixing with 10 to 1000 parts by weight of the oxygen generating agent and 10 to 500 parts by weight sustained-release nutrient per 100 parts by weight of the porous carrier.
또한, 상기 단계 (B)의 다공성 담체, 그와 상기 산소발생제와의 혼합물, 그와 상기 지효성 영양제와의 혼합물, 또는 그와 상기 산소발생제 및 지효성 영양제와의 혼합물을, 모눈 크기 0.2 내지 10 mm의 그물망 포대에 담아 매립하는 것도 가능하다.Further, the porous carrier of step (B), a mixture thereof with the oxygen generating agent, a mixture thereof with the sustained-release nutrient, or a mixture thereof with the oxygen generating agent and the sustained-release nutrient, may have a grid size of 0.2 to 10 It is also possible to bury in mm mesh bags.
또한, 상기 단계 (B)의 매립은 통공이 다수 형성된 길이 10 내지 200 cm의 유공관 내부에 상기 단계 (B)의 다공성 담체, 그와 상기 산소발생제와의 혼합물, 그와 상기 지효성 영양제와의 혼합물, 또는 그와 상기 산소발생제 및 지효성 영양제와의 혼합물을 넣고, 상기 유공관을 매립하는 것도 가능하다.In addition, the embedding of the step (B) is a porous carrier of the step (B), a mixture of it and the oxygen generating agent, and a mixture of the sustained-release nutrient in the inside of the hole of 10 to 200 cm length having a plurality of holes Alternatively, a mixture of the oxygen generator and the sustained-release nutrient can be added to bury the pores.
또한, 상기 단계 (B)의 매립은 통공이 다수 형성된 길이 10 내지 200 cm의 유공관 내부에 상기 그물망 포대를 넣고, 상기 유공관을 매립하는 것도 가능하다.In addition, in the embedding of the step (B), it is also possible to put the mesh bag in the inside of the hole of 10 to 200 cm length formed with a plurality of through holes, and to fill the hole.
또한, 상기 단계 (B)의 매립과 별도로, 상기 유류 분해능을 갖는 미생물의 배양액, 상기 미생물 고정용 다공성 담체, 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체, 상기 산소발생제, 상기 지효성 영양제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 것을 상기 해안토양에 추가 살포하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.In addition, apart from the embedding of the step (B), from the culture medium of the microorganism having the oil resolution, the microorganism fixed porous carrier, the porous carrier to which the microorganisms are adsorbed, the oxygen generator, the sustained-release nutrient, and mixtures thereof It is preferable to further include the step of further spraying the selected coastal soil.
또한, 상기 해안토양에 추가 살포한 다음 상기 해안토양을 일구는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method may further include the step of further spreading the coastal soil after spraying the coastal soil.
또한, 상기 유류 분해능을 갖는 미생물은 내염성 및 저온활성을 갖는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the microorganism having the oil resolution has flame resistance and low temperature activity.
또한, 상기 유류 분해능을 갖는 미생물은 로도코커스 (Rhodococcus) sp. YHLT-2 (KCTC 10203BP)일 수 있다.In addition, the microorganism having the oil resolution is Rhodococcus sp. YHLT-2 (KCTC 10203BP).
또한, 상기 미생물 고정용 다공성 담체는 셀라이트(Celite), 버미큘라이트(Vermiculite), 이탄 (Peat Moss), 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In addition, the microbial fixation porous carrier may be selected from the group consisting of Celite, Vermiculite, Peat Moss, and mixtures thereof.
또한, 상기 산소발생제는 MgO2, CaO2, H2O2, KMnO4 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In addition, the oxygen generator may be selected from the group consisting of MgO 2 , CaO 2 , H 2 O 2 , KMnO 4 and mixtures thereof.
또한, 상기 그물망 포대, 유공관, 또는 그물망 포대 및 유공관은 미생물에 의해 생분해되는 소재인 것이 바람직하다.In addition, the mesh bag, perforated pipe, or mesh bag and perforated pipe is preferably a material that is biodegraded by microorganisms.
또한, 상기 다공성 담체는 무기물이거나, 미생물에 의해 생분해되는 소재인 것이 바람직하다.In addition, the porous carrier is preferably an inorganic material or a material biodegraded by microorganisms.
또한, 상기 단계 (C)의 매립 전, 상기 해안토양에 추가 살포 전, 또는 상기 단계 (C)의 매립 전 및 상기 해안토양에 추가 살포 전에 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체를 담은 그물망 포대, 상기 유류 분해능을 갖는 미생물의 배양액, 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체를 2 내지 15 ℃에서 1 내지 5 일 동안 보관하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Further, before the landfill of step (C), before further spraying on the coastal soil, or before landfilling of the step (C) and before further spraying on the coastal soil, a mesh bag containing the porous carrier adsorbed by the microorganism, the oil The culture medium of the microorganism having a resolution, the microorganism is adsorbed porous carrier may be further included for 1 to 5 days at 1 to 5 days.
본 발명의 유류오염된 해안토양의 생물복원법은 미생물이 다공성 담체에 흡 착된 상태로 매립함으로써 파도나 밀물에 의해서도 상기 미생물이 쉽게 유실되지 않아, 장시간 안정적인 유류 분해가 가능한 장점이 있다. 이러한 장점은 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체를 그물망 포대에 담아 매립하거나, 상기 다공성 담체 또는 이를 담은 그물망 포대를 통공이 다수 형성된 유공관에 넣어 매립함으로써 보다 증대될 수 있다.Biocontamination method of the oil-contaminated coastal soil of the present invention has the advantage that the microorganisms are buried in a state in which the microorganisms are adsorbed on the porous carrier so that the microorganisms are not easily lost by waves or high water, and thus stable oil decomposition for a long time is possible. This advantage can be further increased by embedding the porous carrier adsorbed by the microorganisms in a mesh bag, or by embedding the porous carrier or the mesh bag containing the same in a hole formed with a plurality of holes.
나아가, 본 발명은 방출이 제어됨에 따라 장시간 효과가 지속될 수 있는 지효성 영양제를 함께 포함시킴으로써 미생물의 생육조건을 최적화시킬 수 있고, 뿐만 아니라 산소발생제까지 첨가시킴으로써 바닷물에 의해 대기와 차단되기 쉬운 미생물에 호기성 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, the present invention can optimize the growth conditions of microorganisms by including a sustained-release nutrient that can last a long time as the release is controlled, as well as to the microorganisms that are easily blocked by the sea by adding oxygen generators. There is an advantage that can provide an aerobic environment.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, in the following description there are shown a number of specific details such as specific components, which are provided only to help a more comprehensive understanding of the present invention, it is common in the art that the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those who have knowledge of the world. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 유류오염된 해안토양의 생물복원법은 미생물 고정용 담체에 상기 유류의 분해능을 가진 미생물을 흡착시키는 단계로부터 시작된다.Bioremediation of oil-contaminated coastal soils of the present invention starts with the step of adsorbing microorganisms having a resolution of the oil on a carrier for fixing microorganisms.
본 발명의 목적이 유류로 인한 오염의 생물학적 복원이므로, 본 발명에 사용 되는 미생물 역시 원유 등의 유류를 이산화탄소 등 환경에 무해한 산물로 변환시킬 수 있는 능력을 갖출 것이 요구된다.Since the object of the present invention is the biological restoration of pollution due to oil, the microorganism used in the present invention is also required to have the ability to convert oil such as crude oil into products that are harmless to the environment such as carbon dioxide.
나아가, 본 발명의 적용지역이 간조대 해안토양인 바, 상기 유류 분해능 외에 추가로 내염성 및 저온활성을 갖는 것이 바람직하다.Further, since the application region of the present invention is a low tide coastal soil, it is preferable to have flame resistance and low temperature activity in addition to the oil resolution.
이상의 제 성능을 보유한 미생물이라면 제한 없이 본 발명에 사용될 수 있으며, 특히 로도코커스 (Rhodococcus) sp. YHLT-2 (KCTC 10203BP)가 바람직하다. 상기 균주의 유류 분해능은 본 출원인의 특허공보 (한국등록특허공보 제 435231 호)에 개시되어 있다.Any microorganism having the above characteristics can be used in the present invention without limitation, in particular, Rhodococcus sp. YHLT-2 (KCTC 10203BP) is preferred. Oil resolution of the strain is disclosed in the applicant's patent publication (Korean Patent Publication No. 435231).
본 발명의 상기 미생물은 이를 고정시킬 수 있는 다공성 담체에 흡착되며, 이를 통해 1차적인 유실 방지가 이루어진다. 즉, 상기 담체에 흡착됨에 따라 배양액 형태나 동결건조된 분말 형태로 직접 토양에 살포하는 종래 방법에 비해 바닷물에 유실될 가능성을 낮출 수 있다.The microorganism of the present invention is adsorbed on a porous carrier capable of fixing it, through which a primary loss prevention is achieved. That is, as adsorbed on the carrier, it is possible to lower the possibility of being lost to sea water compared to the conventional method of spraying the soil directly in the form of a culture solution or lyophilized powder.
본 발명에서 사용되는 다공성 담체는 미생물을 흡착, 고정화할 수 있는 것이면 제한이 없으며, 무기질 소재나 미생물에 의해 분해가 가능한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 특히 셀라이트, 버미큘라이트, 이탄 및 이들의 혼합물에서 선택되는 것이 바람직하다.The porous carrier used in the present invention is not limited as long as it can adsorb and immobilize microorganisms, and it is preferable that the porous carrier is made of an inorganic material or a material that can be decomposed by microorganisms. In the present invention, it is particularly preferred to be selected from celite, vermiculite, peat and mixtures thereof.
상기 담체 내 미생물의 흡착량은 담체 1 g 당 103 내지 1011 CFU인 것이 바람직한 바, 103 CFU 미만이면 유류 분해효율이 떨어지고, 1011 CFU를 초과하면 배양 자체도 어려울 뿐만 아니라 과도한 미생물 자체 농도로 인해 생육이 저하되는 단점 이 있다.The adsorption amount of the microorganisms in the carrier is preferably 10 3 to 10 11 CFU per gram of carrier, if less than 10 3 CFU, oil degradation efficiency is lowered, and if it exceeds 10 11 CFU, the culture itself is difficult as well as excessive microbial concentration itself Due to the disadvantage that the growth is reduced.
상기 미생물이 흡착된 다공성 담체는 그 다음 유류로 인해 오염된 간조대 해안토양에 매립함으로써 상기 오염에 대한 생물복원이 개시된다. 살포 대신 매립하는 이유는 상기 유류 분해능을 보유한 미생물이 기질로 사용되는 유류와의 접촉효율을 제고하는 측면 외에, 해안 간조대 토양이라고 하는 본 발명 적용지역의 특성 상 바닷물에 의한 유실 가능성을 최소화하기 위해서이다.The porous carrier to which the microorganisms are adsorbed is then buried in the low tide coastal soil contaminated by the oil to initiate bioremediation of the contamination. In order to minimize the possibility of sea water loss due to the characteristics of the present application region called the coastal low tide soil, in addition to improving the contact efficiency of the microorganisms having oil resolution as the substrate, the landfill instead of spraying to be.
이러한 매립은 상기 해안토양을 파서 상기 다공성 담체를 묻을 수도 있고, 보다 바람직하게는 트랙터 등으로 상기 해안토양을 갈아 엎은 후 상기 다공성 담체를 묻고 다시 상기 해안토양으로 덮는 등 매립과 관련된 공지의 방법을 통해 이루어질 수도 있다.The landfill may bury the porous carrier by burying the coastal soil, and more preferably through the known method associated with the landfill, such as by filling up the coastal soil with a tractor or the like, then burying the porous carrier and covering the coastal soil again. It may be done.
뿐만 아니라, 상기 미생물이 흡착된 담체는 그 다음 모눈크기 0.2 내지 10 mm의 그물망 포대에 담아 매립하는 것도 가능하다. 이로써 본 발명의 미생물은 매립에 더하여 그의 유실 방지를 위한 또 하나의 수단을 제공받게 되며, 결과적으로 장시간에 걸쳐 안정적으로 원유 등의 유류를 정화하는 것이 가능하다. 상기 그물망 포대의 모눈크기가 0.2 mm 미만이면 유류와 미생물의 접촉효율이 떨어질 수 있고, 10 mm를 초과하면 상기 담체 자체가 유실될 수 있어 본 발명의 목적 달성이 어려워진다.In addition, the carrier to which the microorganisms are adsorbed may then be embedded in a mesh bag having a grid size of 0.2 to 10 mm. As a result, the microorganism of the present invention is provided with another means for preventing its loss in addition to landfill, and as a result, it is possible to stably purify oil such as crude oil over a long period of time. If the grid size of the mesh bag is less than 0.2 mm may be in contact efficiency between the oil and microorganisms, and if it exceeds 10 mm the carrier itself may be lost it is difficult to achieve the object of the present invention.
본 발명에 사용되는 상기 그물망 포대는 그 크기에 제한이 없으며, 예컨대 25 ℓ 들이 양파망 등을 사용할 수도 있다. 보다 바람직하게는 상기 그물망 포대 자체로 인한 오염의 발생을 예방하기 위해 상기 포대 자체가 미생물에 의해 생분해 될 수 있는 소재로 제작되는 것이 더욱 바람직하다.The mesh bag used in the present invention is not limited in size, for example, 25 L onion mesh may be used. More preferably, the bag itself is made of a material that can be biodegraded by microorganisms to prevent the occurrence of contamination due to the net bag itself.
나아가, 더욱 더 안정적으로 미생물의 매립을 달성하기 위하여 유공관을 이용한 스파이크(spike) 방식을 이용할 수도 있다. 이는 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체 또는 그를 담은 상기 그물망 포대를 통공이 다수 형성된 유공관에 넣고 상기 유공관을 매립하는 방식이다.Furthermore, in order to achieve a more stable embedding of microorganisms, it is also possible to use a spike method using a perforated tube. This is a method in which the porous carrier to which the microorganisms are adsorbed or the mesh bag containing the same is placed in a hole tube having a plurality of through holes, and the hole tube is buried.
예컨대, 직경 0.1 내지 1 cm의 통공이 2 내지 10 cm 간격으로 다수 형성된 직경 10 내지 50 cm, 길이 10 내지 200 cm의 유공관을 오염된 해안토양에 수직으로 박고, 필요에 따라 내부의 해안토양을 제거한 후 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체 또는 그를 담은 그물망 포대를 넣고 해안토양으로 덮는 방식으로 매립할 수 있다.For example, 10 to 50 cm in diameter and 10 to 200 cm in length are formed in a plurality of holes having a diameter of 0.1 to 1 cm at intervals of 2 to 10 cm perpendicular to contaminated coastal soil, and the inner coastal soil is removed as necessary. After the microorganisms are adsorbed, the porous carrier or the net bag containing the same can be embedded in a way to cover the coastal soil.
이를 통해 본 발명에서 사용되는 유류 분해 미생물이 보다 안정적으로 해안토양에서 정화작용을 수행할 수 있게 된다. 이러한 유공관은 미생물에 의해 생분해가 가능한 소재로 제작될 수도 있고, 그렇지 않은 경우라 할지라도 정화가 완료된 해안토양으로부터 회수하여 재사용할 수도 있다.As a result, the oil-decomposing microorganisms used in the present invention can more stably perform purification in coastal soils. These perforated pipes may be made of biodegradable materials by microorganisms, or may be recovered and reused from the purified coastal soils even if they are not.
상기 미생물이 흡착된 다공성 담체, 그를 담은 그물망 포대 또는 유공관의 매립량은 해안토양의 오염 정도에 따라 다르다. 예컨대, 해안토양 1 m2 당 1 내지 5 kg의 미생물이 흡착된 다공성 담체 또는 그를 담은 그물망 포대를 매립하거나, 폭 2 내지 10 m 간격으로 유공관을 매립할 수도 있다.The amount of embedding of the porous carrier adsorbed by the microorganism, the mesh bag or the perforated pipe containing the microorganisms depends on the degree of contamination of the coastal soil. For example, a porous carrier or a mesh bag containing 1 to 5 kg of microorganisms adsorbed per 1 m 2 of coastal soil may be embedded, or a porous hole may be embedded at intervals of 2 to 10 m in width.
한편, 상기 미생물을 흡착한 다공성 담체는 단독으로써 뿐만 아니라 산소발 생제와 혼합하여 사용되는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, the porous carrier that adsorbed the microorganism is more preferably used alone or in combination with the oxygen generator.
전술한 바와 같이 유류와 같은 탄화수소가 이산화탄소 및 물로 완전히 분해되기 위해서는 호기성 조건이 요구되나, 간조대의 해안토양은 바닷물에 의해 대기와 차단될 확률이 내륙토양에 비해 높으며, 이는 정화효율의 격감으로 직결된다.As described above, aerobic conditions are required for hydrocarbons such as oil to be completely decomposed into carbon dioxide and water, but the coastal soils of low tide are more likely to be blocked from the atmosphere by seawater than inland soils, which directly leads to a decrease in purification efficiency. .
이러한 문제점은 별도의 산소발생제를 상기 미생물과 함께 제공함으로써 극복이 가능한 바, 이러한 용도로 사용될 수 있는 산소발생제로는 MgO2, CaO2, H2O2 (200 내지 1000 ppm 수용액), KMnO4 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 예시된 산소발생제는 과립 또는 분말 형태로 제공되거나, H2O2의 경우 액제로 제공되어 지속적으로 산소를 발생시키며, 발생된 산소는 본 발명에서 사용되는 미생물로 공급된다.This problem can be overcome by providing a separate oxygen generating agent with the microorganisms, the oxygen generating agent that can be used for this purpose is MgO 2 , CaO 2 , H 2 O 2 (200 to 1000 ppm aqueous solution), KMnO 4 And mixtures thereof. The above-described oxygen generating agent is provided in the form of granules or powder, or in the case of H 2 O 2 is provided as a liquid to continuously generate oxygen, the generated oxygen is supplied to the microorganism used in the present invention.
상기 산소발생제의 첨가량은 상기 다공성 담체 100 중량부 당 10 내지 1000 중량부인 것이 바람직하며, 대기와의 접촉 확률에 따라 증감될 수 있다. 즉, 바다와 가까운 지역이나 깊이 매립되는 경우에는 상대적으로 많은 양을, 반대로 내륙에 가까운 지역이나 얕게 매립되는 경우에는 상대적으로 적은 양의 산소발생제를 첨가할 수 있으며, 첨가량이 10 중량부 미만일 때는 산소 발생량이 부족하여 정화처리 후반기에 산소가 고갈될 가능성이 있고, 1000 중량부를 초과하면 경제성이 떨어질 수 있다.The amount of the oxygen generating agent is preferably 10 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight of the porous carrier, and may be increased or decreased depending on the probability of contact with the atmosphere. That is, a relatively large amount may be added when the area is buried or deeply buried in the sea, and a relatively small amount of oxygen generating agent may be added when the area is inland or shallowly buried. There is a possibility that oxygen is depleted in the second half of the purification process due to insufficient oxygen generation amount, and if it exceeds 1000 parts by weight, the economic efficiency may be reduced.
한편, 본 발명의 다공성 담체는 또한 지효성 영양제와 추가로 혼합, 사용할 수도 있다. 전술한 바와 같이 바닷물에 의한 미생물의 유실은 상기 미생물의 생육 을 위한 영양물질에도 동일하게 적용되어 정화효율이 급격히 떨어지는 요인이 되어 왔다. 이는 방출이 제어되지 않는 영양물질인 경우에도 동일하게 나타날 수 있으므로, 본 발명에서는 방출의 제어를 통해 영양물질이 서서히 방출되는 지효성 영양제를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the porous carrier of the present invention can also be mixed and used with sustained-release nutrients. As described above, the loss of microorganisms due to seawater has been applied to nutritional substances for the growth of the microorganisms, and thus the purification efficiency has been drastically reduced. This may be the same even when the release is a controlled nutrient, it is preferable in the present invention to include a sustained release nutrient is released slowly through the control of the release.
이러한 지효성 영양제로는 Woodace (Vigoro Industries), Customblen® (Sierra Chemical Co.), MaxBac (Grace Sierra), Inipol EAP 22 (Elf Aquataine Company), Osmocote® (The Scotts Miracle-Gro Co.), Lecitina de soja (Geminis), MgNH4PO4, S-200 (International Environmental Products, LLC), VB591 Water (BioNutraTech, Inc.), Vitabug (BioNutraTech, Inc.), 단한번비료 (조선비료) 등을 들 수 있다.These sustained-release nutrients include Woodace (Vigoro Industries), Customblen® (Sierra Chemical Co.), MaxBac (Grace Sierra), Inipol EAP 22 (Elf Aquataine Company), Osmocote® (The Scotts Miracle-Gro Co.), Lecitina de soja (Geminis), MgNH 4 PO 4 , S-200 (International Environmental Products, LLC), VB591 Water (BioNutraTech, Inc.), Vitabug (BioNutraTech, Inc.), and once fertilizer (shipbuilding fertilizer).
상기 지효성 영양제의 첨가량은 상기 다공성 담체 100 중량부 당 10 내지 500 중량부인 것이 바람직하며, 10 중량부 미만일 때는 영양제 추가의 의미가 반감될 수 있고, 500 중량부 초과시에는 경제적이지 못한 단점이 있다.The added amount of the sustained-release nutrient is preferably 10 to 500 parts by weight per 100 parts by weight of the porous carrier, and when less than 10 parts by weight, the meaning of adding the nutrient can be halved.
상기 산소발생제, 지효성 영양제, 또는 산소발생제 및 지효성 영양제는 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체와 혼합하여 매립할 수 있으며, 혼합 상태로 상기 그물망 포대나 유공관에 담겨질 수도 있다.The oxygen generating agent, the slow nutrient, or the oxygen generating agent and the slow nutrient may be mixed with the porous carrier to which the microorganism is adsorbed, and embedded in the mesh bag or the pore tube in the mixed state.
본 발명의 해안토양 생물복원법은 상기 미생물을 흡착한 다공성 담체, 이를 담은 상기 그물망 포대나 유공관의 매립과 별도로 상기 유류 분해능을 갖는 미생물의 배양액, 상기 미생물 고정용 다공성 담체, 상기 미생물이 흡착된 다공성 담체, 상기 산소발생제, 상기 지효성 영양제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 것을 오염된 상기 해안토양에 추가 살포하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.Coastal soil bioremediation method of the present invention is a porous carrier adsorbed the microorganisms, the culture medium of the microorganisms having the oil decomposition ability, the porous carrier for fixing the microorganisms, the porous microorganisms are adsorbed separately from the embedding of the net bag or perforated tube containing the microorganisms It may further comprise the step of further spraying the contaminated coastal soil with one selected from a carrier, the oxygen generator, the sustained nutritional agent, and mixtures thereof.
오염의 초기에는 과량의 오염물질로 인해 미생물이 기질 저해작용을 받을 수도 있고, 오염의 후기에는 유실 또는 소모로 인해 미생물, 산소 또는 영양물질의 결핍이 일어날 수 있다. 따라서, 정화효율의 모니터링을 통해 상기 징후가 포착되면 부족한 성분을 추가로 살포 또는 매립 형식을 통해 공급함으로써 정화효율을 복원시키는 것이 바람직하다.In the early stages of contamination, an excess of contaminants may cause microorganisms to inhibit the substrate, and later in the contamination, the loss or consumption of microorganisms, oxygen or nutrients may occur. Therefore, if the above signs are captured through monitoring of the purification efficiency, it is desirable to restore the purification efficiency by supplying additional components through the spraying or landfill form.
물론 이러한 살포 후 트랙터 등으로 해안토양을 갈아 엎은 다음 다시 덮어줌으로써 오염원과의 접촉효율을 제고시키는 것도 가능하다.Of course, it is also possible to improve the contact efficiency with the source of pollution by plowing the coastal soil with a tractor or the like and then covering it again.
한편, 본 발명의 유류 분해능을 가진 미생물은 매립이나 살포 전에 2 내지 15 ℃의 저온에서 1 내지 5 일 동안 보관함으로써 상대적으로 저온인 해안토양 및 바닷물에 적응시키는 것이 바람직한데, 이를 통해 저온 적응에 필요한 시간을 절약함으로써 유류 분해를 통한 생물학적 복원시간을 앞당길 수 있다.On the other hand, microorganisms having oil resolution of the present invention is preferably adapted to relatively low temperature coastal soil and seawater by storing for 1 to 5 days at a low temperature of 2 to 15 ℃ before landfilling or spreading, through which Saving time can speed up biological recovery through oil degradation.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, those skilled in the art without departing from the gist of the present invention various modifications Of course, implementation is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
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