KR101259416B1 - 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제 - Google Patents

토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법은 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1) 0.001 내지 0.02 중량부, 발효 쌀겨 2 내지 5 중량부, 발효 왕겨 분말 3 내지 7 중량부, 표고 버섯 균사체 분말 5 내지 10 중량부, 피트모스 분말 3 내지 5 중량부, 당밀 1 내지 3 중량부, 트레할로스 2 내지 5 중량부, 및 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량부에 물을 혼합하여 전체 중량부가 100 중량부가 되도록 만든 후 20 내지 25℃를 유지하며 복합 미생물 액제를 제조하는 복합 미생물 액제 제조 단계, 발효 쌀겨 분말, 발효 왕겨 분말, 표고 버섯 균사체 분말, 피트모스 분말 및 대나무 활성숯 분말로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 배양 원료 70 내지 80 중량%와 제조된 상기 복합 미생물 액제 20 내지 30 중량%를 상호 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 혼합 원료 제조 단계, 제조된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 혼합 미생물(BM-S-1) 0.01 내지 0.1 중량부를 85 내지 95℃의 고온 조건에서 접종하는 고온 접종 단계, 고온 접종된 상기 혼합 원료를 배양하는 배양 단계, 그리고, 배양된 상기 혼합 원료를 건조하는 건조 단계를 포함한다.

Description

토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제{THE MANUFACTURING METHOD OF PROBIOTICS CONTAINING MIXED STRAINS BM-S-1 FOR SOIL CONTAMINATION PURIFICATION OR SOIL ENVIRONMENTAL IMPROVEMENT AND MANUFACTURED PROBIOTICS THEREOF}
본 발명은 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토양 속에 포함된 유기물 등의 오염 물질을 물리 또는 화학적 전처리를 거치지 않고 미생물 제제를 이용하여 생물학적으로 분해 처리할 수 있도록 하여 친환경적이면서 매우 적은 비용으로 토양 오염을 정화하고 토양 환경을 개선할 수 있는 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제에 관한 것이다.
최근, 하천이나 호수 등의 수질 오염뿐만 아니라, 기계화, 산업화 및 과학 영농의 가속화로 인한 토양의 오염과 환경의 파괴가 심각하게 증가되고 있으며, 토양 유기물과 자정력의 기초가 되는 미생물의 다양성과 개체수가 급격하게 감소되고 있어 토양 환경 파괴로 인한 피해가 날로 증가되고 있다.
토양 환경 오염은 산업화가 가속화됨으로써 필연적으로 수반된 현상으로 산업화 사회의 큰 부담으로 작용하고 있다. 선진국을 필두로 개발 제한 및 자원의 대물림을 위한 환경 개선 및 오염된 토양의 복원을 위하여 해마다 많은 돈을 투자하여 환경의 중요성을 인식시키고 있는 실정이지만 환경 오염 및 파괴로 인한 세계 각처에서의 피해 상황은 해가 거듭 될수록 심해지고 있는 실정이다. 이러한 피해 상황을 지금부터라도 줄여나가기 위한 노력으로 많은 협약과 국제적인 조약들을 내세워 국가간의 규제에까지 이러게 되었다. 따라서 오염된 토양 환경의 정화와 토양의 친환경적인 관리에 대한 대책과 효과적인 처리 방법의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
한편, 본 출원인인 주식회사 비엠은 오염된 하천이나 호수 자체에 포함된 유기성 오염 물질의 생물학적 처리에 탁월한 효과가 있는 혼합 미생물(BM-S-1)을 한국생명공학연구원 미생물 자원 센터를 기탁기관으로 하여 2010년 10월 20일에 수탁번호 KCTC11789BP로 기탁한 바 있다. 또한, 본 출원인인 주식회사 비엠은 이 혼합 미생물(BM-S-1)을 포함한 미생물 제제와 이를 이용한 하천이나 호수의 생물학적 처리 방법 및 슬러지 자가 소화 공정을 개발하여 2011년 11월 25일 발명의 명칭을“혼합미생물(BM-S-1)을 포함한 미생물 제제, 이를 이용한 하천 호수의 생물학적 처리방법 및 슬러지 자가 소화 공정”으로 하여 한국해양대학교 산학협력단과 공동으로 특허 출원을 하여 2012년 02월 24일자로 등록번호 제10-1122766호로 특허 등록을 받은 바 있다.
또한, 본 출원인은 등록된 상기 특허 발명의 미생물 제제 및 이를 이용한 생물학적 처리방법은 하수 또는 오폐수로부터 분리 수집되어 농축된 유기성 농축 슬러지를 처리하는 경우 유기물의 분해 효율이 떨어지는 문제점을 확인하고 이러한 문제점을 해결할 수 있는“혼합미생물을 포함한 미생물 제제 및 이를 이용한 하수 또는 오폐수로부터 수집된 유기성 농축 슬러지의 생물학적 처리 방법”을 개발하여 2012년09월14일자로 특허 출원을 하여 2012년 11월 27일자로 등록번호 제10-1122766호로 특허 등록을 받은 바 있다.
상기 특허 등록 제10-1122766호의 미생물 제제는 트레할로스의 추가로 인해 하천이나 호수에 포함된 슬러지의 유기물 농도에 비해 수분 함량이 상대적으로 낮으면서도 유기물 농도가 상대적으로 매우 높은 유기성 농축 슬러지의 분해에 탁월한 효과가 있는 것으로 실험을 통해 확인되었다.
그러나 이러한 특허 등록 제10-1122766호의 미생물 제제를 토양 오염 물질 다시 말해 토양 속에 포함된 유기성 오염 물질의 분해에 바로 사용하는 경우 분해 효율이 떨어지는 것으로 파악되었다.
이는 아마도 토양의 경우 유기성 농축 슬러지보다도 더욱 수분 함량이 떨어지는 등 여러 상이한 제반 조건으로 인해 분해 효율이 떨어지는 것으로 추측 되고 있다.
따라서 친환경적인 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선을 효율적으로 수행하기 위해서는 상기 특허 등록 제10-1122766호의 미생물 제제와는 별도로 토양 오염 원인인 토양 속에 포함된 유기물 등의 효율적 분해가 가능한 미생물 제제의 개발이 요구되는 실정이다.
KR 10-1122766 B1 KR 10-1207373 B1
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기의 문제점을 해결하여 토양 속에 포함된 오염 물질인 유기물 등의 분해 효율이 우수한 혼합 미생물(BM-S-1)을 포함하는 미생물 제제를 개발하고 이를 이용하여 오염된 토양의 친환경적인 생물학적 처리 가능성을 제시하며, 기존의 토양 오염 및 토양 환경 개선 처리 방법에 비해 처리 비용이 매우 저렴하고 처리가 용이한 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물(BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제를 제공하는 것이다.
상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물(BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법은 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1) 0.001 내지 0.02 중량부, 발효 쌀겨 2 내지 5 중량부, 발효 왕겨 분말 3 내지 7 중량부, 표고 버섯 균사체 분말 5 내지 10 중량부, 피트모스 분말 3 내지 5 중량부, 당밀 1 내지 3 중량부, 트레할로스 2 내지 5 중량부, 및 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량부에 물을 혼합하여 전체 중량부가 100 중량부가 되도록 만든 후 20 내지 25℃를 유지하며 복합 미생물 액제를 제조하는 복합 미생물 액제 제조 단계, 발효 쌀겨 분말, 발효 왕겨 분말, 표고 버섯 균사체 분말, 피트모스 분말 및 대나무 활성숯 분말로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 배양 원료 70 내지 80 중량%와 제조된 상기 복합 미생물 액제 20 내지 30 중량%를 상호 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 혼합 원료 제조 단계, 제조된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 혼합 미생물(BM-S-1) 0.01 내지 0.1 중량부를 85 내지 95℃의 고온 조건에서 접종하는 고온 접종 단계, 고온 접종된 상기 혼합 원료를 배양하는 배양 단계, 그리고, 배양된 상기 혼합 원료를 건조하는 건조 단계를 포함한다.
상기 배양 단계와 상기 건조 단계 사이에, 배양된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 복합미생물 액제 20 내지 30 중량부를 첨가하여 배양된 상기 혼합 원료를 소정 형상으로 성형하는 성형 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배양 원료는 발효 쌀겨 분말 25 내지 35 중량%, 발효 왕겨 분말 25 내지 35 중량%, 표고 버섯 균사체 분말 20 내지 30 중량%, 피트모스 분말 10 내지 20 중량%, 그리고, 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량%의 조성비로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 혼합 미생물(BM-S-1)은 프레보텔라씨에미확인종(Prevotellaceae_uc), 아세토박타(Acetobacter), 또는 오에노코크스(Oenococcus)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 균주를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물(BM-S-1）을 포함한 미생물 제제는 상기의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제에 의하면, 난분해성으로 알려진 유기물 등의 토양 오염 물질을 친환경적인 순 생물학적 처리만으로 오염 정화가 가능한 미생물 제제를 저렴하고 용이하게 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 용염된 토양을 친환경적이면서도 매우 낮은 비용으로 단시간 내에 효과적으로 정화할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 계절적인 특성으로 발생되는 토양의 오염에 의해 발생하는 악취 제거 등 토양 환경의 개선에도 유용한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제의 제조 방법의 단계를 순차적으로 나타낸 순서도이다.
기타 바람직한 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명은 토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선을 위한 상기 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1)을 유효 성분으로 포함하는 미생물 제제의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미생물 제제에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 혼합 미생물(BM-S-1)은 한국생명공학연구원 미생물 자원 센터를 기탁기관으로 하여 2010년 10월 20일에 기탁번호 KCTC 11789BP로 기탁되어 있다. 기탁된 상기 혼합 미생물에 관한 구성 세균 및 효모의 구성, 분리 과정 및 특성 등에 관한 구체적인 정보는 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 상술한 특허문헌인 특허등록 제10-1122766호에 상세히 기술되어 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 상기 혼합 미생물(BM-S-1)은 프레보텔라씨에미확인종(Prevotellaceae_uc), 아세토박타(Acetobacter), 및 오에노코크스(Oenococcus)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 균주를 더 포함할 수 있음을 미리 밝혀 둔다.
이하 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상술한 특허문헌의 방법에 의해 분리된 혼합 미생물을 포함한 본 발명의 실시예에 따른 미생물 제제의 제조 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 복합 미생물 액제 제조 단계, 혼합 원료 제조 단계, 고온 접종 단계, 배양 단계, 성형 단계 및 건조 단계를 포함한다.
이를 자세히 살펴보면 먼저, 혼합 미생물(BM-S-1) 0.001 내지 0.02 중량부, 발효 쌀겨 2 내지 5 중량부, 발효 왕겨 분말 3 내지 7 중량부, 표고 버섯 균사체 분말 5 내지 10 중량부, 피트모스 분말 3 내지 5 중량부, 당밀 1 내지 3 중량부, 트레할로스 2 내지 5 중량부, 및 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량부에 물을 혼합하여 전체 중량부가 100 중량부가 되도록 만든 후 20 내지 25℃를 유지하며 6시간 간격으로 10 내지 30 L/min의 공기를 1 내지 2시간 폭기하고 4 내지 5 시간 정지하는 간흘폭기 과정을 일일 4회 반복적으로 수행하여 21일 내지 28일 간 배양하여 복합 미생물 액제를 제조하는 복합 미생물 액제 제조 단계를 거친다.
본 발명의 실시예에서는 미생물 제제를 이루는 물질로 상기 특허 등록 제10-1122766호에 추가된 트레할로스 외에도 특징적으로 대나무 활성숯 분말이 추가되었다.
대나무 활성숯이란 약 900 내지 1,000℃의 온도에서 탄화시켜 비표면적이 대략 600㎡/g 인 일반 대나무숯을 1,000℃ 이상의 온도에서 활성화를 통해 비표면적을 1,200 ㎡/g 이상으로 증가시켜 흡착력을 더욱 향상시킨 것이다. 이렇게 비표면적이 증가된 대나무 활성숯은 토양속의 거대 분자의 다양한 유기물들을 효과적으로 흡착하여 미생물에 의한 분해 기회를 증가시킨다. 또한 대나무 활성숯에는 활성 규산이라는 악취 원인 물질의 탈취기능에 탁월한 효과를 가지는 물질을 함유하고 있으며, 다양한 미네랄의 함유하고 있어 토양 환경에서 미생물과 기타 생물체의 생리 활성에 중요한 역할을 담당한다.
이처럼 대나무 활성숯은 우수한 탈취력과 흡착력을 갖고 있으며, 미생물의 증식과 성장에 유익한 각종 미네랄(Ca, Mg, K, Na 등)을 다량 함유하고 있을 뿐만 아니라, 외부로부터 받는 에너지(열, 빛 등)에 의해 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 미생물의 증식과 생장 및 토양 오염 환경에서의 적응성을 향상시켜주는 데 탁월한 효과가 있다.
특히 대나무 활성숯은 1,200 ㎡/g의 매우 넓은 표면적을 갖고 있어 미생물의 흡착을 통한 유실을 차단하여 미생물 사용에 대한 효과를 안정적으로 유지하는 핵심적인 기능을 가진다. 또한 대나무 활성숯은 일반적인 대나무숯보다 표면적은 2배 이상 크며 미네랄 함량은 3 내지 200배나 많이 함유하는 것으로 알려져 있다. 이러한 높은 미네랄 함량은 미생물의 증식과 성장에 필수적인 영양원이며 에너지원이 됨으로써 수분이 함량이 대체로 매우 낮은 오염된 토양 환경에 투입될 경우 미생물이 받는 쇼크를 최소화하여 정상적인 오염 정화력을 갖게 하는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 파악되었다.
즉 대나무 활성숯은 본 발명의 실시예에서 미생물이 토양 환경에 투입될 경우 발생하는 여러 물리 화학적 스트레스에 대하여 내성을 획득할 때에 사용되는 영양원이자 에너지원으로 필수적으로 채택된 것이다.
한편, 본 실시예에서는 1.5시간 폭기와 4.5시간 정지하는 간흘폭기 과정을 수행하였다. 폭기 등의 조건은 본 발명자의 연구 결과 최적화된 결과이며, 상기 수치 한정 조건에 다소의 변형을 가할 수 있으나 그러한 변형이 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않을 것으로 판단된다.
그런 다음 발효 쌀겨 분말, 발효 왕겨 분말, 표고 버섯 균사체 분말, 피트모스 분말 및 대나무 활성숯 분말로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 배양 원료 70 내지 80 중량%와 제조된 상기 복합 미생물 액제 20 내지 30 중량%를 상호 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 혼합 원료 제조 단계를 거친다.
본 발명에 따른 미생물 제제는 배양 원료로서 비교적 구하기 용이하고 원가부담이 적은 발효 쌀겨, 발효 왕겨, 표고 버섯 균사체, 피트모스 및 대나무 활성숯 중 어느 하나를 단독으로 또는 조합하여 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 발효 쌀겨 25 내지 35 중량%, 발효 왕겨 25 내지 35 중량%, 표고 버섯 균사체 20 내지 30 중량%, 피트모스 10 내지 20 중량%, 그리고, 대나무 활성숯 0.5 내지 2 중량%의 조성비로 배양 원료를 구성하는 것이 바람직하다. 여기에, 임산물 부산물, 농산물 부산물 또는 미생물 처리된 음식물 찌꺼기 등을 추가로 포함하여 배양 원료로 사용할 수 있다. 이러한 배양 원료는 40 내지 80 메쉬 정도로 분쇄하여 분말 상으로 사용하는 것이 바람직하다.
이 후 제조된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 혼합 미생물(BM-S-1) 0.01 내지 0.1 중량부를 85 내지 95℃의 고온 조건에서 접종하는 고온 접종 단계를 거친다.
상기 분쇄 혼합된 원료들을 회전 배양기에 넣고 미생물 접종에 적절한 환경을 유지하기 위해 복합 미생물 액제로 수분을 적절히 조절한 다음, 바실러스 속 균주 또는 유산균을 포함하는 혼합 미생물(BM-S-1) 을 접종할 수 있다. 또한, 상기 혼합 미생물(BM-S-1)은 계절적, 환경적 다양성이 존재하는 토양의 미생물상을 인위적인 여과 없이 그대로 채취하여 탄수화물 배지상에서 6 내지 9 개월간 환경 적응 과정을 거치면서 유해성을 제거하여 제조할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 혼합 미생물(BM-S-1) 이 접종된 혼합 원료는 85 내지 95℃에서 4 내지 6시간 동안 30 내지 70 rpm/min의 속도로 교반되면서 고온 접종시켰다. 배지 성분들의 열 변성을 유도하여 미생물의 빠른 증식을 유도하기 위해서는 85℃ 이상에서 수행하는 것이 바람직하나, 본 발명에 따른 미생물 제제의 활성도를 유지시키기 위해서는 95℃ 이하의 수치 범위 내에서 수행하는 것이 바람직하다. 이는 보통의 미생물 접종은 20 내지 40℃ 온도 범위에서 이루어지는 것이 일반적인 것임을 고려하면, 본 발명의 미생물 제제는 고온의 조건에서 수행된다는 것을 알 수 있다.
또한, 고온 접종을 선택한 이유는, 20 내지 40℃ 의 중저온 배양에 대해 85℃ 내지 95℃의 고온 배양에서 균종의 다양성이 3 내지 5배 정도 증가하는 결과를 바탕으로 고온 접종을 하게 되었다.
상기 고온 접종 단계 후, 고온 접종된 혼합 원료는 배양 단계를 거치게 된다.
즉 고온 접종된 혼합 원료는 실온까지 자연 냉각한 후 통기성이 있는 다공성 용기에 투입하여 20 내지 25℃ 의 온도에서 14 내지 21일간 배양시키는 배양 단계를 거친다.
배양 단계 후에는, 배양된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 복합미생물 액제 20 내지 30 중량부를 첨가하여 배양된 상기 혼합 원료를 소정 형상으로 성형하는 성형 단계를 선택적으로 거칠 수 있다.
배양된 혼합 원료는 어느 정도의 수분을 함유하고 있기는 하지만 성형에는 적합하지 않은 분말상으로 존재하게 된다. 이를 그대로 건조하거나 추가 분쇄과정을 거친 후 건조하면 분말상의 미생물 제제를 완성할 수 있으나, 필요에 따라 선택적으로 성형 과정을 거칠 수 있기 때문에 성형을 위하여 수분을 공급하는 것이다. 성형 과정은 특별한 제한은 없으며, 배양된 혼합 원료를 펠렛(pellet)형으로 성형 가공하는 경우 본 실시예에서는 시간당 400 내지 600kg 처리 용량의 성형기를 이용하여 성형 공정을 수행하였다.
이후 배양된 상기 혼합 원료나 성형된 혼합 원료를 건조하는 건조 단계를 거치면 본 발명에 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 수화력이 높은 분말 상의 미생물 제제 또는 펠렛형 미생물 제제가 완성되게 된다.
건조 과정은 미생물의 열변성의 우려가 없는 범위에서 공지의 건조 방법이 모두 사용 가능하며 특별한 제한은 없다. 본 발명의 실시예에서는 40 내지 60℃ 범위에서 열풍 건조를 수행하였다.
한편, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 완성된 분말 상의 미생물 제제 또는 펠렛형 미생물 제제는 필요에 따라 여러 가지 첨가제, 예를 들면 광물(응집제), 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, 성형화에 사용되는 제제 등을 함유할 수도 있다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1(혼합 미생물을 포함한 분말상 미생물 제제의 제조)
혼합 미생물(BM-S-1) 0.01kg, 발효 쌀겨 분말 4kg, 발효 왕겨 분말 5kg, 표고 버섯 균사체 분말 10kg, 피트모스 분말 4kg, 당밀 2kg 및 트레할로스 3kg, 그리고 대나무 활성숯 분말 1kg을 음용수 기준에 적합한 물과 혼합하여 전체 무게가 100kg이 되도록 혼합한 후 20 내지 25℃를 유지하며 6시간 간격으로 10 L/min의 공기를 1.5시간 폭기하고 4.5시간 정지하는 간흘폭기 과정을 일일 4회 반복적으로 수행하며 21일간 배양하여 복합 미생물 액제를 제조하였다. 상기 복합 미생물 액제의 총균수는 1.24 x 106 cfu/mg였다.
이어 별도로 미리 분쇄한 발효 쌀겨 분말 30kg, 발효 왕겨 분말 35kg, 표고버섯 균사체 분말 25kg, 피트모스 분말 15kg 및 대나무 활성숯 분말 2kg을 혼합 기능이 있는 배양기에 넣고 60분간 혼합하였다. 혼합된 배양 원료에 제조된 상기 복합 미생물 액제 44 리터를 넣어 수분 농도 40 내지 60%로 조절하여 혼합 원료를 제조한 다음, 제조된 혼합 원료 100kg에 대해 혼합 미생물(BM-S-1) 0.01 kg을 90℃ 고온 조건에서 접종하였다.
접종된 혼합 원료는 60 rpm/min 의 속도로 회전하면서 배양기 내부 온도 85 내지 95 ℃의 상태를 6 시간 진행하였다. 이후 접종 완료된 혼합 원료를 실온으로 자연 냉각하면서 20 내지 25℃ 의 온도에서 17일간 2 내지 3 rpm/min 로 배양한 다음 60℃의 열풍으로 건조 과정을 거쳐 수분 함량 10% 미만의 분말상 미생물 제제 94 ㎏을 제조하였다.
실시예 2(혼합 미생물을 포함한 펠렛형 미생물 제제의 제조)
상기 실시예 1의 배양 단계를 거친 혼합 원료 100kg에 성형을 위하여 복합 미생물 액제 20kg을 혼합한 후 외경 8mm의 펠렛형 성형물로 성형한 다음 60℃의 열풍으로 건조 과정을 거쳐 수분 함량 10% 미만의 펠렛형 미생물 제제 95㎏을 제조하였다.
<실험예1> 토양 유류 분해 시험을 통한 미생물 제제의 유류 오염 정화 실험
실시예1에서 제조한 미생물 제제 분말 0.75 kg, 당밀 0.4 내지 0.5kg에 공업 용수를 첨가하여 전체 중량이 100kg이 되게 한 후 20 L/min의 공기로 1.5시간 폭기하고 4.5시간 정지하는 간흘폭기 과정을 24시간 반복하여 7일간 20 내지 25℃에서 배양하여 액제 상태인 미생물 원액을 제조한다.
이렇게 제조된 미생물 원액 4리터에 당밀 3kg을 넣고 나머지 물을 넣어 전체 중량이 100리터가 되게 한 다음 20 L/min 의 공기를 폭기하면서 18 내지 25℃에서 3일간 배양하여 미생물 활성액을 제조하였다.
이렇게 제조된 미생물 활성액을 원유로 오염된 토양 시료 1㎥당 40리터를 7일 간격으로 5회 살포하여 원유의 분해 정도를 실험한 결과 하기 표 1 과 같은 유류 분해 성능 결과치를 얻었다.
시험항목 단위 시험치 시험방법
생물에 대한 영향 시험 스케레트네마코스타튬에 의한 시험 ㎕/L 같은 색조 해양경찰청
고시
제2008-04호
(2008.02.21)
송사리에 의한 시험 5000 이상
알테미아새우에 의한 시험 5000 이상
우럭에 의한 시험 5000 이상
마이크로톡스 급성 독성 시험 15분 5000 이상
30분 5000 이상
60분 5000 이상
유류 분해 성능 시험 유류분해
미생물수
측정		 0일 % 90%이상 유지
7일 배 10배이상 유지
20일 배 100배이상증가
호흡률(이산화탄소 생성율)시험 - 대조구보다 높음
유류분해능 시험 총 석유탄화수소 % 20%이상 감소
지방족 탄화수소 20%이상 감소
방향족 탄화수소 15%이상 감소
총 미생물수 측정시험 % 2%이상
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
한국생명공학연구원 KCTC11789BP 20101020

Claims (5)

  1. 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1) 0.001 내지 0.02 중량부, 발효 쌀겨 2 내지 5 중량부, 발효 왕겨 분말 3 내지 7 중량부, 표고 버섯 균사체 분말 5 내지 10 중량부, 피트모스 분말 3 내지 5 중량부, 당밀 1 내지 3 중량부, 트레할로스 2 내지 5 중량부, 및 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량부에 물을 혼합하여 전체 중량부가 100 중량부가 되도록 만든 후 20 내지 25℃를 유지하며 복합 미생물 액제를 제조하는 복합 미생물 액제 제조 단계,
    발효 쌀겨 분말, 발효 왕겨 분말, 표고 버섯 균사체 분말, 피트모스 분말 및 대나무 활성숯 분말로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 배양 원료 70 내지 80 중량%와 제조된 상기 복합 미생물 액제 20 내지 30 중량%를 상호 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 혼합 원료 제조 단계,
    제조된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 혼합 미생물(BM-S-1) 0.01 내지 0.1 중량부를 85 내지 95℃의 고온 조건에서 접종하는 고온 접종 단계,
    고온 접종된 상기 혼합 원료를 배양하는 배양 단계, 그리고,
    배양된 상기 혼합 원료를 건조하는 건조 단계,
    를 포함하며,
    상기 배양 단계와 상기 건조 단계 사이에,
    배양된 상기 혼합 원료 100 중량부에 대해 상기 복합미생물 액제 20 내지 30중량부를 첨가하여 배양된 상기 혼합 원료를 소정 형상으로 성형하는 성형 단계
    를 더 포함하는
    토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 배양 원료는
    발효 쌀겨 분말 25 내지 35 중량%, 발효 왕겨 분말 25 내지 35 중량%, 표고 버섯 균사체 분말 20 내지 30 중량%, 피트모스 분말 10 내지 20 중량%, 그리고, 대나무 활성숯 분말 0.5 내지 2 중량%의 조성비로 이루어지는
    토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 혼합 미생물(BM-S-1)은
    프레보텔라씨에미확인종(Prevotellaceae_uc), 아세토박타(Acetobacter), 또는 오에노코크스(Oenococcus)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 균주
    를 더 포함하는
    토양 오염 정화 또는 토양 환경 개선용 혼합 미생물（BM-S-1）을 포함한 미생물 제제의 제조 방법.
  5. 삭제
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