KR102059893B1 - Microbial community for preparation of biosulfur and its use - Google Patents

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김영민
안효성
한무호
오석환
박찬성
권정회
신호철
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Abstract

Disclosed in the present invention are a novel microbial community having a conversion capability from high concentration of hydrogen sulfide (H_2S) to biosulfur, and a method for preparing the biosulfur using the same or a method for removing hydrogen sulfide from mixed gas. The microbial community according to the present invention converts 14,000 ppm or more high concentration of hydrogen sulfide to 200 ppm or less of remaining hydrogen sulfide, wherein 200 ppm or less is an environmental safety standard. Also, the microbial community has very excellent sulfur conversion rate (processing rate), 99% or more, and can mass produce biosulfur.

Description

바이오황 제조용 미생물 군집 및 이의 용도 {Microbial community for preparation of biosulfur and its use}Microbial community for preparation of biosulfur and its use

본 발명은 바이오황 제조용 미생물 군집 및 이의 이용에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고농도의 황화수소(H2S)를 바이오황으로 전환능을 갖는 신규한 미생물 군집, 및 이를 이용하여 바이오황을 제조하는 방법 또는 황화수소가 혼입되어 있는 가스에서 황화수소를 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microbial community for producing biosulfur and its use, and more particularly, to a novel microbial community having a high concentration of converting hydrogen sulfide (H 2 S) into biosulfur, and a method for producing biosulfur using the same. Or to a method for removing hydrogen sulfide from a gas containing hydrogen sulfide.

자연환경 내에서 미생물들은 단일 균종으로 존재하는 경우는 극히 드물며, 다른 균종의 미생물 등과 상호관계를 이루는 미생물 군집(microbial community)을 형성하며, 이러한 특성은 폐수처리, 정수시스템, 병원성 미생물의 생존과 항생제 내성, 오염환경 복원, 금속부식 등 주변환경에서 발견되는 거의 모든 미생물들에서 확인되고 있다. 미생물이 군집을 이룰 때의 발현 특성은 단일 균종으로 존재하는 경우와는 다르기 때문에 미생물 군집을 하나의 기능 발현 단위로서 발굴하여, 이를 구성하는 미생물들의 동력학적 특성, 환경 변화에 따른 미생물 표현형 및 활성 변화, 및 미생물 세포들 간의 상호관계의 분석을 통하여 미생물 군집의 산업적 응용 연구가 이루어지고 있다 (등록특허 10-1109120호).In the natural environment, microorganisms rarely exist as a single species and form a microbial community that correlates with microorganisms of other species, which characterizes wastewater treatment, water purification systems, survival of pathogenic microorganisms and antibiotics. It is found in almost all microorganisms found in the environment, such as resistance, restoration of contaminated environment and metal corrosion. Since the expression characteristics when the microorganisms are clustered are different from those present in a single species, the microbial community is identified as a functional expression unit, and the microbial phenotype and activity changes according to the dynamic characteristics of the microorganisms constituting it and the environmental changes. Research of industrial applications of microbial communities has been made through the analysis of the interrelationship between, and microbial cells (Patent 10-1109120).

고형폐기물의 가장 일반적인 처리방법은 매립하는 것이며, 이러한 매립지에서 발생하는 혼합가스인 매립가스(landfill gas: LFG)는 환경적 측면에서는 해가 되지만, 매립가스(LFG)의 50~60%에 이르는 메탄(CH4)은 발전소, 열병합 발전소 및 지역냉난방용 대체에너지원으로 활용할 수 있어 환경적 문제뿐만 아니라 에너지의 효율적 이용 면에서도 유용하다. 매립가스는 메탄 이외에도 수분, 이산화탄소, 질소 등과 함께 황화수소, 실록산 등의 유해성분도 포함하며, 매립가스의 가스연료화는 전처리 시설을 순차적으로 연계시켜 성분별로 단계적으로 정제하여 청정한 에너지원으로서 발열량이 높은 메탄 가스를 산출하고 있다 (등록특허 10-1024969).The most common treatment for solid waste is landfilling, and landfill gas (LFG), a mixed gas from these landfills, is harmful to the environment, but methane accounts for 50% to 60% of landfill gas (LFG). (CH 4 ) can be used as an alternative energy source for power plants, cogeneration plants and district heating and cooling, which is useful not only for environmental issues but also for efficient use of energy. In addition to methane, landfill gas contains harmful components such as hydrogen sulfide and siloxane, along with water, carbon dioxide and nitrogen. Is calculated (registered patent 10-1024969).

매립가스에 포함된 유해물질인 황화수소의 제거는 황화수소 가스를 물에 녹인 후, 황산화 박테리아로 산화하여 황(원소 황, S0)을 생성하는 공정을 통한 생물학적 제거로 이루어져 왔다:The removal of hydrogen sulfide, a hazardous substance contained in landfill gas, has been a biological removal through the process of dissolving hydrogen sulfide gas in water and then oxidizing it into sulfated bacteria to produce sulfur (elemental sulfur, S 0 ):

H2S + OH- → HS- + H2O, HS- + 1/2 O2 → S0 + OH- H 2 S + OH - → HS - + H 2 O, HS - + 1/2 O 2 → S 0 + OH -

그런데 우리나라 수도권 매립지 등에는 건축폐기물 매립이 유기성 폐기물 매립과 같이 이루어져, 매립가스 중에 황화수소가 점점 증가하여 14,000ppm 이상의 고농도로 포함되게 되었다. 이에 따라 해외에서 도입되어 온 황산화 박테리아 군집을 이용하여서는 매립가스 중의 고농도의 황화수소를 제대로 제거하기가 어려웠고 생물학적 제거 공정에 따라 생산되는 황 (일명 '바이오황'이라고 함)의 양도 적어서 활용되지 못하고 폐기되는 실정이었다.However, in the landfill site of Korea's metropolitan area, construction waste landfill is made like organic waste landfill, and hydrogen sulfide is gradually increased in the landfill gas to be included in high concentration of 14,000ppm or more. As a result, it was difficult to properly remove high concentrations of hydrogen sulfide in landfill gas by using sulfated bacterial communities introduced from abroad, and the amount of sulfur produced by the biological removal process (also called 'bio sulfur') was not used and was discarded. It was a situation.

따라서 고농도의 황화수소를 황으로 전환하여 대량으로 바이오황을 생산할 수 있는 미생물 군집의 발굴이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is an urgent need for the discovery of microbial communities that can produce biosulfur in large quantities by converting high concentrations of hydrogen sulfide into sulfur.

이에 본 발명자들은 종래 기술에서의 요구에 부응하기 위해 연구를 지속하던 중에, 수도권 매립지의 매립가스의 전처리 공정에서 고농도의 황화수소를 황으로 전환하는 미생물 군집을 분리/동정하여 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have completed the present invention by separating / identifying a microbial community for converting high concentration of hydrogen sulfide into sulfur in the pretreatment process of landfill gas in a metropolitan landfill while continuing research to meet the demands of the prior art.

따라서 본 발명의 목적은 고농도의 황화수소를 바이오황으로 전환능을 갖는 신규한 미생물 군집을 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a novel microbial community having the ability to convert high concentrations of hydrogen sulfide into biosulfur.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 미생물 군집의 배양물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a culture of the microbial community.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 미생물 군집을 이용하여 대량으로 바이오황을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method for producing biosulfur in large quantities using the microbial community.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 미생물 군집을 이용하여 황화수소가 혼입되어 있는 가스로부터 고농도의 황화수소를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for removing high concentration of hydrogen sulfide from a gas containing hydrogen sulfide by using the microbial community.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.), 로도박카(Rhodobaca spp.), 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.), 알리이디오마리나(Aliidiomarina spp.) 및 할로모나스 (Halomonas spp.)을 포함하는, 고농도의 황화수소를 바이오황으로 전환능을 갖는 미생물 군집을 제공한다. In order to achieve the above object of the present invention, the present invention is Alkalilimnicola spp., Rhodobaca ( Rhodobaca) spp.), Thioalkalivibrio spp., Aliidiomarina spp.) and Halomonas spp., to provide a microbial community having a high concentration of hydrogen sulfide conversion to biosulfur .

본 발명에서 '황화수소'는, 황화수소가 혼입되어 있는 가스로부터 회수된 황화수소를 사용한다. 황화수소가 혼입되어 있는 가스는 매립가스(LFG), 혐기성 소화조로부터 발생하는 소화가스(ADG), 원유 정제 시의 부생가스, 천연가스, 산업시설에서 발생하는 부생가스 등이 있으며, 바람직하게는 매립가스(LFG)이다. In the present invention, 'hydrogen sulfide' uses hydrogen sulfide recovered from a gas in which hydrogen sulfide is mixed. Gases in which hydrogen sulfide is mixed include landfill gas (LFG), digestive gas (ADG) generated from an anaerobic digester, by-product gas during crude oil refining, natural gas, and by-product gas generated in industrial facilities. (LFG).

본 발명에서 '고농도의 황화수소'는 14,000ppm 이상, 바람직하게는 18,000ppm 이상, 가장 바람직하게는 20,000ppm 이상을 의미한다. In the present invention, 'high concentration hydrogen sulfide' means 14,000 ppm or more, preferably 18,000 ppm or more, and most preferably 20,000 ppm or more.

본 발명에서 '바이오황(biosulfur)'은 생물학적 황 전환 과정을 통하여 생산되는 원소 황(So) 또는 이를 포함하는 수상 현탁액을 의미한다. 바이오황은, 화학적으로 생산된 황과 비교하면, 친수성이며, 10 ㎛ 이하의 입자크기로 원소 황이 현탁되어 있는 안정한 수상 현탁액 상태이다. 또한 바이오황은 독성이 거의 없어 화학적으로 생산된 황에서 필요로 하는 법제화 없이 사용될 수 있다. In the present invention, bio-sulfur (biosulfur) "refers to Water suspensions containing elemental sulfur (S o), or it is produced through a biological sulfur conversion process. Biosulfur is hydrophilic in comparison with chemically produced sulfur and is in a stable aqueous suspension in which elemental sulfur is suspended with a particle size of 10 µm or less. Biosulfur is also very toxic and can be used without the legalization required for chemically produced sulfur.

본 발명에서 '전환능'은 황화수소 및 이로부터 유래되는 황화합물을 최종적으로 원소 황으로 전환할 수 있는 특성을 의미한다.In the present invention, 'conversion ability' means a characteristic capable of finally converting hydrogen sulfide and sulfur compounds derived therefrom into elemental sulfur.

본 발명자들은 수도권 매립지의 매립가스 전처리 공정에서 확보한 시료 중에서 고농도의 황화수소를 황(바이오황)으로의 우수한 전환능을 나타내는 미생물 군집을 확인하고, 차세대 시퀀싱(next generation sequencing; NGS) 분석법을 이용하여 미생물 군집을 분리/동정(다양성 확인)하였고, 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 2018년 12월 11일에 기탁하여, 수탁번호 KCTC13771BP를 부여받았다 (실시예 1).The present inventors have identified a microbial community showing excellent conversion of high concentrations of hydrogen sulfide to sulfur (biosulfur) among samples obtained in a landfill gas pretreatment process in the Seoul metropolitan landfill, and using next generation sequencing (NGS) analysis The microbial community was isolated / identified (confirmed diversity), and was deposited with the Korea Institute of Biotechnology and Biotechnology Center (KCTC) on December 11, 2018, and was given accession number KCTC13771BP (Example 1).

본 발명에 따른 미생물 군집에는 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.), 로도박카 (Rhodobaca spp.), 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.), 알리이디오마리나(Aliidiomarina spp.) 및 할로모나스 (Halomonas spp.)가 우점하였다(도 1 ~ 도 4). 더 구체적으로는 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)가 35.0 ~ 63.0%, 로도박카 (Rhodobaca spp.)가 7.0 ~ 20.0%, 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.)가 9.0 ~ 18.0%, 알리이디오마리나 (Aliidiomarina spp.)가 8.0 ~ 15.0%, 및 할로모나스 (Halomonas spp.)가 5.5 ~ 6.5%로 점유한다. Alkalilimnicola ( Alkalilimnicola) in a microbial community according to the present invention spp.), Rhodobaca spp.), Thioalkalivibrio spp.), Aliidiomarina spp. and Halomonas spp.) was dominant (FIGS. 1-4). More specifically Alkalilimnicola spp.) from 35.0 to 63.0%, Rhodobaca spp.) 7.0 to 20.0%, Thioalkalivibrio spp. 9.0 to 18.0%, Aliidiomarina spp.) is 8.0-15.0 %, and Halomonas spp.) from 5.5 to 6.5%.

알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)는 대부분 알칼리림니콜라 엘리치(Alkalilimnicola ehrlichii)이며, 로도박카 (Rhodobaca spp.)는 대부분 로도박카 보고리엔시스 (Rhodobaca bogoriensis)이며, 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.)는 주로 티오알카리비브리오 할로파이러스 (Thioalkalivibrio halophilus)이며, 할로모나스 (Halomonas spp.)는 주로 할로모나스 캄파니엔시스 (Halomonas campaniensis)이다 (도 1 및 도 3). Alkalilimnicola spp.) is mostly Alkalilimnicola ehrlichii , Rhodobaca spp.) is mostly Rhodobaca bogoriensis ), Thioalkalivibrio spp.) are mainly thioalkalivibrio ( Thioalkalivibrio) halophilus ) and Halomonas spp.) is mainly Halomonas campaniensis (FIGS. 1 and 3).

본 발명의 미생물 군집에서 특징 중 하나인, 가장 우점종인 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)는 종속영양세균으로 질산염, 티오유황 등을 이용하며 황화합물을 원소 황으로 전환하여 세포외로 배출하는 균종인데, 통상적으로 매립가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 사용되는 황 전환 균주인 티오바실러스(Thiobacillus spp.)와는 전혀 상이하다. Alkalilimnicola spp., The most dominant species in the microbial community of the present invention, is a heterotrophic bacterium that utilizes nitrate, thiosulfur, etc. as heterotrophic bacteria, and converts sulfur compounds into elemental sulfur and discharges them extracellularly. This is completely different from Thiobacillus spp., A sulfur conversion strain used to remove hydrogen sulfide from landfill gas.

상기와 같은 우점종들을 포함하여 이루어지는 본 발명의 미생물 군집을 수도권 매립지에서 매립가스 정제공정 중의 황화수소 제거용 바이오리액터에 접종하여 2개월 (2017년 4월 및 10월) 동안 바이오황 생산을 하였던바, 매립가스 내 14,000ppm 이상인 고농도의 황화수소를 제거하여 잔류 황화수소가 200ppm 미만에 이르도록 전환하여 황 전환률(처리율)은 약 99% 이상이었으며 바이오황을 대량으로 생산할 수 있음을 확인하였다 (실시예 2).The microbial community of the present invention comprising the above-mentioned predominant species was inoculated in a bioreactor for removing hydrogen sulfide during a landfill gas purification process at a landfill site in Seoul, and produced biosulfur for 2 months (April and October 2017). By removing the high concentration of hydrogen sulfide of 14,000ppm or more in the gas to convert the residual hydrogen sulfide to less than 200ppm, the sulfur conversion rate (treatment rate) was about 99% or more and confirmed that biosulfur can be produced in large quantities (Example 2).

본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명은 상기 미생물 군집의 배양물을 제공한다. According to another object of the present invention, the present invention provides a culture of the microbial community.

본 발명에 따른 미생물 군집의 배양물은 바이오황 제조용 또는 매립가스의 황화수소 제거용 종균으로 사용할 수 있다. The culture of the microbial community according to the present invention can be used as a spawn for the production of bio-sulfur or hydrogen sulfide removal of landfill gas.

본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명은 상기 미생물 군집을 이용하여 바이오황을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 According to another object of the present invention, the present invention provides a method for producing biosulfur using the microbial community. The method is

i) 황화수소를 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 용해하여 황화수소 수용액을 제조하는 단계; i) dissolving hydrogen sulfide in an aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution to prepare an aqueous hydrogen sulfide solution;

ⅱ) 미생물 군집이 접종된 바이로리액터에 황화수소 수용액을 투입하여 황화합물을 원소 황으로 전환하는 단계; 및Ii) converting the sulfur compound into elemental sulfur by introducing an aqueous hydrogen sulfide solution into the viro reactor inoculated with the microbial community; And

ⅲ) 단계 ⅱ)로부터의 원소 황 함유 용액을 침전기에서 침강시켜 바이오황을 얻는 단계를 포함한다. Iii) precipitation of the elemental sulfur containing solution from step ii) in a precipitator to obtain biosulfur.

상기 방법은 필요에 따라서, 바이오황의 제품화를 위하여 단계 ⅲ)으로부터의 바이오황을 탈수하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method may further comprise dehydrating the biosulfur from step iii) for the commercialization of biosulfur, if necessary.

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 바이오황은 원소 황이 약 38% 이상 현탁되어 있으며, 90% 이상이 10 ㎛ 미만의 입자크기로 현탁되어 있는 안정한 수상 현탁액으로써, 친수성이며 독성이 없는 특성을 갖는다. Biosulfur prepared according to the production method of the present invention is a stable aqueous suspension containing at least about 38% of elemental sulfur, and at least 90% of which is suspended in a particle size of less than 10 μm, and is hydrophilic and nontoxic.

본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 상기 미생물 군집을 이용하여 황화수소가 혼입되어 있는 가스로부터 황화수소를 제거하는 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은According to still another object of the present invention, there is provided a method for removing hydrogen sulfide from a gas containing hydrogen sulfide by using the microbial community. The method is

i) 매립가스를 수산화나트륨 수용액으로 세정하여 황화수소 수용액을 제조하는 단계; 및 i) washing the landfill gas with an aqueous sodium hydroxide solution to prepare an aqueous hydrogen sulfide solution; And

ⅱ) 미생물 군집이 접종된 바이오리액터에 황화수소 수용액을 투입하여 원소 황으로 전환하는 단계를 포함한다. Ii) converting the elemental sulfur into a hydrogen sulfide solution in a bioreactor inoculated with a microbial community.

본 발명의 미생물 군집의 바이오황 제조(황화수소 제거; 황화수소로부터 원소 황 전환)에 최적 조건은 pH가 9.0 이하이며 바람직하게는 7.5~8.5, 온도는 37℃ 미만이며, 바람직하게는 32.0~36.5℃, 산화환원전위(ORP)가 -340 ~ -410mV, 알카리도는 0.3~1.1mol/L, 전기전도도는 40 ~ 90mS/cm이며, 바람직하게는 65 mS/cm, 접종 농도는 5.0 × 106 ~ 8.0 × 107 cfu/ml 이다. Optimal conditions for the production of bio-sulfur (hydrogen sulfide removal; elemental sulfur conversion from hydrogen sulfide) of the microbial community of the present invention is pH of 9.0 or less, preferably 7.5 to 8.5, temperature is less than 37 ℃, preferably 32.0 to 36.5 ℃, The redox potential (ORP) is -340 to -410 mV, the alkalinity is 0.3 to 1.1 mol / L, the electrical conductivity is 40 to 90 mS / cm, preferably 65 mS / cm, and the inoculation concentration is 5.0 × 10 6 to 8.0 × 10 7 cfu / ml.

본 발명에 따른 미생물 군집은 종래 황화수소 제거용으로 사용되던 티오바실러스 종을 기반으로하는 미생물 군집과는 전혀 상이한 우점종으로 구성된 새로운 미생물 군집이다. 또한 본 발명의 미생물 군집은 황화수소가 혼입되어 있는 가스 내 14,000ppm 이상의 고농도의 황화수소를 잔류 황화수소가 환경 안전 기준인 200ppm 이하에 이르도록 원소황으로 전환하여 황 전환율(처리율)은 약 99% 이상으로 매우 우수하다. 또한 본 발명의 미생물 군집은 바이오황을 대량으로 생산할 수 있다. The microbial community according to the present invention is a new microbial community composed of completely different dominant species from the microbial community based on thiobacilli species, which has been used for conventional hydrogen sulfide removal. In addition, the microbial community of the present invention converts high-density hydrogen sulfide of 14,000 ppm or more in the gas containing hydrogen sulfide into elemental sulfur so that residual hydrogen sulfide reaches 200 ppm or less, which is an environmental safety standard, and the sulfur conversion rate (processing rate) is about 99% or more. great. In addition, the microbial community of the present invention can produce a large amount of bio sulfur.

본 발명의 미생물 군집을 사용하여 황화수소를 제거하는 방법은 황화수소가 혼입되어 있는 가스를 이용하는 설비에 대한 부식성이 높은 고농도의 황화수소를 고수율로 제거하여 안전한 가스의 공급이 가능하다.In the method for removing hydrogen sulfide using the microbial community of the present invention, it is possible to supply a safe gas by removing high concentration of hydrogen sulfide having high corrosiveness to a facility using a gas containing hydrogen sulfide in a high yield.

본 발명의 미생물 군집을 사용하여 바이오황을 제조하는 방법은 고농도의 황화수소를 원소 황으로 전환할 수 있어서 대량으로 바이오황을 제조하여 경제성이 뛰어나다.The method for producing bio-sulfur by using the microbial community of the present invention can convert high concentrations of hydrogen sulfide into elemental sulfur, thereby producing bio-sulfur in large quantities, and excellent economical efficiency.

본 발명에 따라 제조된 바이오황은, 종래 화학적으로 제조된 유황과는 달리, 물에 대한 용해도가 높고 인체에 무해하며 동식물에도 무해하여 다양한 산업에서 소재와 제품으로 활용성이 높다. Biosulfur prepared according to the present invention, unlike sulfur conventionally produced chemically, has high solubility in water, harmless to humans and harmless to animals and plants, has high utility as a material and a product in various industries.

도 1은 Illumina 차세대 시퀀싱(NGS)의 결과 확인된 본 발명의 미생물 군집(앰플리콘 라이브러리 A)을 구성하는 박테리아 분류군을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 미생물 군집(앰플리콘 라이브러리 A)을 구성하는 박테리아 분류군의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3은 NGS의 결과 확인된 본 발명의 미생물 군집(앰플리콘 라이브러리 B)을 구성하는 박테리아 분류군을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 미생물 군집(앰플리콘 라이브러리 B)을 구성하는 박테리아 분류군의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 미생물 군집을 구성하는 우점종 분류군의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 미생물 군집을 이용하여 바이오황 제조 공정의 일례를 나타내는 개략도이다.
Figure 1 shows the bacterial taxa that make up the microbial community (Amplicon Library A) of the present invention as confirmed by Illumina Next Generation Sequencing (NGS).
2 is a graph showing the distribution of bacterial taxa constituting the microbial community (Amplicon Library A) of the present invention.
Figure 3 shows the bacterial taxon making up the microbial community (Amplicon Library B) of the present invention as confirmed by NGS.
4 is a graph showing the distribution of bacterial taxa constituting the microbial community (Amplicon Library B) of the present invention.
5 is a graph showing the distribution of the dominant species classification group constituting the microbial community of the present invention.
6 is a schematic view showing an example of a biosulfur production process using the microbial community of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위하여 예시한 것일 뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples in order to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only illustrated to more clearly understand the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1.  One. IlluminaIllumina NGSNGS 분석  analysis

<시료 채취> <Sample collection>

2017년 4월(매립가스 내 H2S 평균농도 약 17,000ppm) 및 2017년 10월(매립가스 내 H2S 평균농도 약 20,000ppm)에 각각 인천시 서구 수도권매립지의 매립가스의 전처리 공정(정제)에 사용되는 바이오리액터 유래의 공정수에서 시료 A 및 B를 채취하여 4℃에서 보관한 후, 이를 대상으로 16S rRNA 염기서열 기반의 Illumina 차세대 시퀀싱(NGS) 방법으로 미생물 군집을 구성하는 미생물(박테리아)의 종류 및 분포를 조사하여 분석하였다. April 10 (LFG within the average H 2 S concentration of about 17,000ppm) and 2017 2017 pre-treatment step (purification) of the gas filled in each Incheon Western Landfill to (embedded within the gas H 2 S the average concentration of about 20,000ppm) Samples A and B were collected from the bioreactor-derived process water used for storage and stored at 4 ° C., and then microorganisms (bacteria) constituting the microbial community by Illumina next generation sequencing (NGS) based on 16S rRNA sequences. The type and distribution of was analyzed by analyzing.

<DNA 추출><DNA Extraction>

각 시료를 토양용 FastDNA Spin Kit(MP Biomedicals)을 사용하여 DNA를 추출하였고, 추출된 DNA 양은 Epoch 분광계(BioTek)로 측정하였으며 분석에 사용된 DNA 농도는 최소 200ng 이었다. DNA was extracted from each sample using the FastDNA Spin Kit (MP Biomedicals) for soil. The amount of extracted DNA was measured by an Epoch spectrometer (BioTek), and the DNA concentration used for analysis was at least 200 ng.

<< 앰플리콘Amplicon 라이브러리 제작>  Library Production>

추출된 DNA 각각를 주형으로 하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 16S rRNA 유전자의 V3 내지 V4 영역을 표적으로 하는 정방향(forward) 및 역방향(reverse) 앰플리콘 프라이머(amplicon primers)를 제작하여 다음과 같은 조건으로 1차 PCR 증폭을 수행하였다:Using the extracted DNA as a template, forward and reverse amplicon primers were prepared to target the V3 to V4 regions of the 16S rRNA gene as shown in Table 1 below. First PCR amplification was performed:

Forward
1st_341F
Forward
1st_341F
TCGTCGGCAGCGTC-AGATGTGTATAAGAGACAG-CCTACGGGNGGCWGCAG
(50mer)
TCGTCGGCAGCGTC-AGATGTGTATAAGAGACAG-CCTACGGGNGGCWGCAG
(50mer)
Reverse
1st_805R
Reverse
1st_805R
GTCTCGTGGGCTCGG-AGATGTGTATAAGAGACAG-GACTACHVGGGTATCTAATCC
(55mer)
GTCTCGTGGGCTCGG-AGATGTGTATAAGAGACAG-GACTACHVGGGTATCTAATCC
(55mer)
구성: NexTera concensus - Sequencing adaptor - Target sequence
N: G 또는 A 또는 T 또는 C, W: A 또는 T,
H: A 또는 T 또는 C, V: G 또는 A 또는 C
Configuration: NexTera concensus-Sequencing adapter-Target sequence
N: G or A or T or C, W: A or T,
H: A or T or C, V: G or A or C

10X PCR 버퍼 2.5 ㎕, 10mM dNTP Mix 2.5 ㎕, Taq polymerase(Dr. Max DNA polymerase, 500U) 0.25 ㎕, 각각의 정방향 프라이머(10pmol; 서열번호 1) 1 ㎕, 역방향 프라이머 (10pmol; 서열번호 2) 1 ㎕ 및 주형 DNA 2 ㎕에 증류수(D.W) 16.75 ㎕를 혼합한 후 Thermocycler를 사용하여 95℃에서 3분 초기 변성, 95℃에서 30초 변성, 55℃에서 30초 프라이머 어닐링, 및 72℃에서 연장 30초, 마지막 연장은 72℃에서 5분을 25 사이클 수행하였다. 1차 PCR이 완료된 후, 아가로스겔 전기영동으로 PCR 생성물을 확인하였다 (약 500bp). 그리고 나서 Illumina Index (NexTera 바코드)를 부착하기 위하여 1차 PCR 생성물을 주형으로 하여 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 2차 PCR 프라이머 세트, 정방향 프라이머 (Index i5; 서열번호 3) 및 역방향 프라이머 (Index i7; 서열번호 4)를 사용하여 2차 PCR 증폭을 수행하였다:10 μl PCR buffer 2.5 μl, 10 mM dNTP Mix 2.5 μl, Taq polymerase (Dr. Max DNA polymerase, 500U) 0.25 μl, each forward primer (10 pmol; SEQ ID NO: 1) 1 μl, reverse primer (10 pmol; SEQ ID NO: 2) 1 16.75 μl of distilled water (DW) was mixed in 2 μl and 2 μl of template DNA, followed by a 3-minute initial denaturation at 95 ° C., 30 second denaturation at 95 ° C., 30 second primer annealing at 55 ° C., and extension at 72 ° C. using a Thermocycler 30 Second, the last extension was carried out 25 cycles of 5 minutes at 72 ° C. After the first PCR was completed, the PCR product was confirmed by agarose gel electrophoresis (about 500bp). Then, a secondary PCR primer set, a forward primer (Index i5; SEQ ID NO: 3), and a reverse primer (Index i7;) as shown in Table 2 were used as a template to attach an Illumina Index (NexTera barcode) as a template. Secondary PCR amplification was performed using SEQ ID NO: 4):

Index i5(S522)
51mer
Index i5 (S522)
51mer
AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACAC-TTATGCGA-TCGTCGGCAGCGTC
(구성: Left - i5(XXXXXXXX) - Right)
AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACAC- TTATGCGA -TCGTCGGCAGCGTC
(Configuration: Left-i5 ( XXXXXXXX )-Right)
Index i7(N724)
47mer
Index i7 (N724)
47mer
CAAGCAGAAGACGGCATACGAGAT-CGCTCAGT-GTCTCGTGGGCTCGG
(구성: Left - i7(XXXXXXXX) - Right)
CAAGCAGAAGACGGCATACGAGAT- CGCTCAGT -GTCTCGTGGGCTCGG
(Configuration: Left-i7 ( XXXXXXXX )-Right)
X는 바코드 영역을 나타냄  X represents barcode area

2차 PCR 증폭의 조건은 증폭 사이클을 8회로 설정하는 것을 제외하고는 1차 PCR 증폭의 조건과 동일하게 수행하였다. The conditions of the second PCR amplification were performed in the same manner as the conditions of the first PCR amplification except that eight amplification cycles were set.

PCR 증폭을 완료 후, PCR 생성물을 1% 아가로스 겔 전기영동을 사용하여 확인하고 (약 600bp), Gel Doc 시스템 (BioRad, Hercules, CA, USA)하에서 가시화하였다. 그리고 나서 Agencourt AMPure XP (A63880, Beckman Coulter, Inc.)로 각각의 PCR 생성물을 정제한 후, Quanti-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit (P11496, Invitrogen)을 이용한 Picogreen방법으로 정량하여 모든 샘플을 동량으로 모아서(pooling) 앰플리콘 라이브러리를 제조하고, 이 라이브러리를 Picogreen 방법으로 정량하여 Agilent 2100 Bioanalyzer System (Agilent technologies, US)을 이용하여 라이브러리 크기를 확인하였다. 200bp 이하의 짧은 단편은 Agencourt AMPure XP (A63880, Beckman Coulter, Inc.)를 이용하여 제거하였다. DNA 7500 chip을 사용하여 Bioanalyzer 2100 (Agilent, Palo Alto, CA, USA)에서 PCR 생성물의 품질 및 생성물 크기를 확인하였고, 시료 A 및 B 각각에 대해 구축된 앰플리콘 라이브러리 A 및 B 는 다음 실험에 사용하였다.After completion of PCR amplification, PCR products were identified using 1% agarose gel electrophoresis (approximately 600 bp) and visualized under Gel Doc system (BioRad, Hercules, CA, USA). Then, each PCR product was purified with Agencourt AMPure XP (A63880, Beckman Coulter, Inc.), quantified by Picogreen method using Quanti-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit (P11496, Invitrogen), and all samples were collected in equal amounts ( pooling) Amplicon libraries were prepared, and the libraries were quantified by Picogreen method to confirm library size using Agilent 2100 Bioanalyzer System (Agilent technologies, US). Short fragments up to 200 bp were removed using Agencourt AMPure XP (A63880, Beckman Coulter, Inc.). The quality and product size of PCR products were determined on the Bioanalyzer 2100 (Agilent, Palo Alto, CA, USA) using a DNA 7500 chip, and the amplicon libraries A and B constructed for each of Samples A and B were used in the following experiments. It was.

<Illumina MiSeq 시퀀싱 및 분석><Illumina MiSeq Sequencing and Analysis>

구축된 앰플리콘 라이브러리 A 및 B를 Illumina MiSeq Sequencing system (Illumina, USA)을 사용하여 제조자의 지시에 따라서 차세대 시퀀싱(NGS)을 수행하였고 16S 메타지놈 시퀀싱 데이터(raw read data)를 얻었다. 시퀀싱 데이터는 하기와 같이 MiSeq 파이프라인 방법으로 분석하였다. The constructed amplicon libraries A and B were subjected to next generation sequencing (NGS) using the Illumina MiSeq Sequencing system (Illumina, USA) according to the manufacturer's instructions to obtain 16S metanome sequencing data (raw read data). Sequencing data were analyzed by the MiSeq pipeline method as follows.

상기 시퀀싱에서 얻어진 raw read data 가공은 처리는 Trimmomatic 0.32을 사용하여 품질 검사를 하여 퀄리티 스코어 25 미만인 낮은 품질(<Q25)을 필터링하여 QC 패스 후, PANDAseq를 사용하여 쌍을 이룬 말단의 시퀀스 데이터를 서로 병합하였다. 그리고 나서 프라이머를 유사도 컷오프 0.8에서 트림한 후, 16S rRNA를 코딩하지 않는 비특이적 앰플리콘은 16S rRNA 프로파일을 가진 HMMER의 hmmsearch 프로그램으로 검출하였다. DUDE-Seq를 사용하여 노이즈를 제거하고 비-중복(non-redundant) reads를 UCLUST-클러스터링으로 추출하였다. The raw read data processing obtained in the sequencing process is a quality check using Trimmomatic 0.32 to filter out low quality (<Q25) with a quality score of less than 25, and after the QC pass, the sequence data of the paired ends are paired with PANDAseq. Merged. Then, after trimming the primers at the similarity cutoff 0.8, nonspecific amplicons not encoding 16S rRNA were detected by HMMER's hmmsearch program with 16S rRNA profile. DUDE-Seq was used to remove noise and non-redundant reads were extracted with UCLUST-clustering.

EzBioCloud data base와 USEARCH (8.1.1861_i86linux32)를 사용하여 분류학적으로 할당하였고, UCHIME과 EzBioCloudare로부터의 비-키메라 16S rRNA 데이터베이스가 유사성이 97% 미만인 reads에서 키메라를 탐지하였고, 최종적으로 CD-HIT 및 UCLUST를 사용하여 시퀀스 데이터를 클러스터링하여 분류군(taxon)으로 분류하였고, 30종 이상의 박테리아 분류군를 확인하였으며, NCBI BLAST와 서열과 비교한 박테리아 분류군 분포 결과를 도 1 및 도 2(앰플리콘 라이브러리 A), 도 3 및 도 4 (앰플리콘 라이브러리 B)에 나타냈다. 상기와 같이 분리/동정된(앰플리콘 라이브러리 B) 미생물 군집을 ‘Bacteria Mixture ICN’으로 명명하고 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 2018년 12월 11일에 기탁하여, 수탁번호 KCTC13771P를 부여 받았다.Taxonomically assigned using EzBioCloud data base and USEARCH (8.1.1861_i86linux32), non-chimeric 16S rRNA databases from UCHIME and EzBioCloudare detected chimeras in reads with less than 97% similarity, and finally CD-HIT and UCLUST Sequence data was clustered using to classify into taxons, and more than 30 bacterial taxa were identified, and bacterial taxonomic distribution results compared to NCBI BLAST and sequences are shown in FIGS. 1 and 2 (Amplicon Library A) and FIG. 3. And FIG. 4 (Amplicon Library B). The microbial community isolated / identified as described above (Amplicon Library B) was named 'Bacteria Mixture ICN' and was deposited on December 11, 2018 to the Korea Institute of Bioscience and Biotechnology (KCTC), and assigned accession number KCTC13771P. received.

도 1 ~ 도 4에 나타낸 결과를 세부적으로 살펴보면, 본 발명의 미생물 군집에서는 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.), 로도박카 (Rhodobaca spp.), 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.), 알리이디오마리나(Aliidiomarina spp.) 및 할로모나스 (Halomonas spp.)의 5종의 우점종 분류군(taxon)이 공통으로 확인되었으며, 이들의 분포를 표 3 및 도 5에 나타냈다: Looking at the results shown in Figures 1 to 4 in detail, Alkalilimnicola spp., Rhodobaca in the microbial community of the present invention spp.), Thioalkalivibrio spp.), Aliidiomarina spp. and Halomonas Five dominant taxons of spp.) were identified in common and their distribution is shown in Table 3 and FIG.

우점종 분류군Dominant Species 앰플리콘 라이브러리 AAmplicon Library A 앰플리콘 라이브러리 BAmplicon Library B Alkalilimnicola ssp. Alkalilimnicola ssp. 43.143.1 57.157.1 Thioalkalivibrio ssp. Thioalkalivibrio ssp. 17.417.4 11.011.0 Halomonas ssp. Halomonas ssp. 5.95.9 5.85.8 Rhodobaca ssp. Rhodobaca ssp. 19.019.0 8.48.4 Aliidiomarina ssp. Aliidiomarina ssp. 9.29.2 11.711.7 그 외etc 5.45.4 6.06.0 총계sum 100.0 (%)100.0 (%) 100.0 (%)100.0 (%)

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)는 주로 알칼리림니콜라 엘리치(Alkalilimnicola ehrlichii)로 확인되었으며, 로도박카 (Rhodobaca spp.)는 주로 로도박카 보고리엔시스(Rhodobaca bogoriensis)로 확인되었으며, 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.)는 주로 티오알카리비브리오 할로파이러스 (Thioalkalivibrio halophilus)이며, 할로모나스 (Halomonas spp.)는 주로 할로모나스 캄파니엔시스(Halomonas campaniensis)임이 확인되었다. 1 and 3, Alkalilimnicola spp. Was identified as Alkalilimnicola ehrlichii , and Rhodobaca spp. Was mainly Rhodobaca bogoriensis . Thioalkalivibrio spp. Is mainly Thioalkalivibrio halophilus , and Halomonas spp. Is mainly Halomonas campaniensis .

본 발명의 미생물 군집의 가장 우점종인 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)는 43% 이상의 점유율을 나타냈는데, 종래 매립가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 사용되는 황 전환 균주인 티오바실러스(Thiobacillus spp.)와는 전혀 상이한 종이다. Alkalilimnicola spp., The most dominant species of the microbial community of the present invention, had a share of more than 43%, but not at all with Thiobacillus spp., A sulfur conversion strain used to remove hydrogen sulfide from landfill gas. It is a different species.

또한 본 발명의 미생물 군집의 우점종들의 점유율은 두 앰플리콘 라이브러리에서 일부 변화를 보였는데, 이는 처리되는 H2S 농도에 기인하는 것으로 보이며, 시료 A(H2S 약 17,000ppm)에 비해 시료 B(H2S 약 20,000ppm)가 더 높은 H2S 농도의 환경하에 있었던바, 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)와 알리이디오마리나(Aliidiomarina spp.)는 H2S 농도가 높아지면 점유율이 높아지고, 로도박카 (Rhodobaca spp .)와 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.)는 H2S 농도가 높아지면 점유율이 낮아지는 특성을 보였다. In addition, the share of the dominant species in the microbial community of the present invention showed some changes in the two amplicon libraries, which appeared to be due to the concentration of H 2 S to be treated, compared to Sample A (H 2 S about 17,000 ppm). H 2 S about 20,000ppm) no bar was under the environment of high concentration of H 2 S, alkali rim Nicolas (Alkalilimnicola spp.) and alriyi video Marina (Aliidiomarina spp.) are at higher the H 2 S concentration increases the share, and also Rhodobaca spp . And Thioalkalivibrio spp.) showed a decrease in occupancy as the concentration of H 2 S increased.

실시예 2. 바이오황 제조 (매립가스에서 황화수소 제거)Example 2 Biosulfuric Production (Hydrogen Sulfide Removal from Landfill Gas)

본 발명의 미생물 군집을 사용하여 각각 2017년 4월 20월과 2017년 10월 20일에 각각 인천시 서구에 위치한 (주)에코바이오홀딩스의 바이오황 제조(매립가스에서 황화수소 제거) 공장에서 바이오황을 제조하였다(도 6). Using the microbial community of the present invention, biosulfuric acid in the biosulfuric production (removing hydrogen sulfide from landfill gas) plant of Ecobio Holdings Co., Ltd. located in Seo-gu, Incheon on April 20, 2017 and October 20, 2017, respectively. Prepared (FIG. 6).

<H2S 농도 16,036ppm인 매립가스 사용><Use of landfill gas with H 2 S concentration of 16,036ppm>

구체적으로는 2017년 4월 20월에 인천시 서구 수도권 제2매립장 유래의 매립가스(H2S 농도: 16,036ppm)를 가스 세정기로 약 24,180 m3/hr의 유입유량으로 도입하면서 25% 가성소다 수용액 약 1.25 ton/hr으로 세정하여 황화수소 수용액을 제조한 후(황화수소 수용액 중에서 황 원자만의 양으로 환산된 값인 S-load는 약 594.1 Kg-S/hr), 본 발명의 미생물 군집과 뉴트리믹스가 표 4와 같이 접종된 수용액이 담기고 반응기 조건이 설정된 Working volume 636 m3인 생물반응기(바이오리엑터)로 상기 황화수소 수용액을 1,150 m3/hr의 순환유량(circulation flow)으로 도입하여 원소 황으로 전환한 후, 침전기로 도입하여 2시간 동안 침강시켜 바이오황을 얻었다(도 6 참조). 본 제조과정에서 배출되는 메탄가스 내의 황화수소 잔류량은 약 90ppm 으로 측정되었다(약 99.4% 황화수소 제거 효율). Specifically, in April 20, 2017, a 25% caustic soda solution was introduced while introducing landfill gas (H 2 S concentration: 16,036 ppm) derived from the second landfill site in the Seo-gu metropolitan area of Incheon at a flow rate of about 24,180 m 3 / hr. After washing at about 1.25 ton / hr to prepare an aqueous hydrogen sulfide solution (S-load, which is converted to the amount of sulfur atoms in the aqueous hydrogen sulfide solution, is about 594.1 Kg-S / hr), the microbial community and neutrimix of the present invention are shown in the table. The aqueous hydrosulfide solution was introduced into a bioreactor (bioreactor) having a working volume of 636 m 3 in which the aqueous solution inoculated as shown in FIG. 4 and the reactor conditions were set was converted into elemental sulfur by introducing a circulation flow of 1,150 m 3 / hr. Then, it was introduced into a precipitator and settled for 2 hours to obtain biosulfur (see FIG. 6). The residual amount of hydrogen sulfide in the methane gas discharged during the manufacturing process was measured to be about 90 ppm (about 99.4% hydrogen sulfide removal efficiency).

항목Item 조건Condition 접종 농도Inoculation concentration 1.08 × 107 cfu/ml1.08 × 10 7 cfu / ml 뉴트리믹스Nutrimix Nutrimix(Thiopaq사) 3 ml/L , Na2CO3 30 g/LNutrimix (Thiopaq) 3 ml / L, Na 2 CO 3 30 g / L 산화환원전위(ORP)Redox potential (ORP) -340 ~ -410mV  -340 to -410mV pHpH 8.5  8.5 전기전도도Electrical conductivity 65 mS/cm  65 mS / cm 온도Temperature 35 ℃  35 ℃ 알카리도Alkaline 0.7 mol/L  0.7 mol / L 총 부유물질Total suspended solids 10 g/L  10 g / L

침전기에서 배출되는 본 발명에 따라 제조된 바이오황은 약 38%의 원소 황을 함유하는 현탁액 상태의 바이오황이었다(S-load는 약 594 Kg-S/hr). The biosulfur produced according to the invention exiting the settler was biosulfur in suspension containing about 38% elemental sulfur (S-load is about 594 Kg-S / hr).

바이오황을 제품화하기 위해 추가 탈수공정을 거쳐 약 50%의 원소 황을 함유하는 현탁액 상태로 추가 가공하였으며, 탈수공정에서 탈리되는 여액으로 약 13%를 제외하고 최종적으로 약 516 kg-S/hr으로 바이오황 제품이 생산되었다. In order to commercialize bio-sulfur, the product was further processed into a suspension containing about 50% of elemental sulfur through a further dehydration process, and finally, about 516 kg-S / hr except for 13% of the filtrate which was removed during the dehydration process. Biosulfur products were produced.

<H2S 농도 20,365ppm인 매립가스 사용><Use of landfill gas with H 2 S concentration 20,365ppm>

2017년 10월 20일에 인천시 서구 수도권 제2매립장 유래의 매립가스(H2S 농도: 20,365ppm)를 23,460 m3/hr의 유입유량으로 도입(S-load는 약 683.41 Kg-S/hr)되는 것을 제외하고는 상기 제조과정과 동일한 방식으로 수행하여 바이오황을 제조하였다. On October 20, 2017, landfill gas (H 2 S concentration: 20,365ppm) derived from the 2nd landfill in Seo-gu, Incheon Metropolitan City was introduced with an inflow of 23,460 m 3 / hr (S-load is about 683.41 Kg-S / hr) Except that it was carried out in the same manner as the manufacturing process to produce a bio-sulfur.

본 제조과정에서 배출되는 메탄가스 내의 황화수소 잔류량은 약 140ppm 으로 측정되었다(약 99.3% 황화수소 제거 효율). The residual amount of hydrogen sulfide in the methane gas discharged during the manufacturing process was measured to be about 140 ppm (about 99.3% hydrogen sulfide removal efficiency).

침전기에서 배출되는 제조된 바이오황은 약 38%의 원소 황을 함유하는 현탁액 상태의 바이오황이었다(S-load는 약 680 Kg-S/hr). 제품화를 위해 추가 탈수공정을 거쳐 약 50%의 원소 황을 함유하는 현탁액 상태로 바이오황으로 추가 가공시(약13% 탈리) 최종 약 590 kg-S/hr으로 바이오황 제품이 생산되었다.  The produced biosulfur released from the precipitator was biosulfur in suspension containing about 38% elemental sulfur (S-load about 680 Kg-S / hr). For further commercialization, the biosulfur product was produced at a final yield of about 590 kg-S / hr when further processed into biosulfur (about 13% desorption) in suspension containing about 50% elemental sulfur.

상기와 같은 결과로부터, 본 발명의 미생물 군집은 바이오황을 대량으로 생산할 수 있고, 매립가스로부터 고농도의 황화수소를 99% 이상 원소 황(바이오황)으로 전환하여 제거할 수 있는 고기능성임을 확인할 수 있다.From the above results, it can be seen that the microbial community of the present invention can produce a large amount of bio-sulfur, and is highly functional capable of removing high-concentration hydrogen sulfide from landfill gas by converting it to 99% or more elemental sulfur (biosulfur). .

한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KACC13771BPKACC13771BP 2018121120181211

<110> ECO BIO HOLDINGS CO.,LTD <120> Microbial community for preparation of biosulfur and its use <130> P-10273 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 50 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 1 tcgtcggcag cgtcagatgt gtataagaga cagcctacgg gnggcwgcag 50 <210> 2 <211> 55 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 2 gtctcgtggg ctcggagatg tgtataagag acaggactac hvgggtatct aatcc 55 <210> 3 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 3 aatgatacgg cgaccaccga gatctacacc tctctattcg tcggcagcgt c 51 <210> 4 <211> 47 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 4 caagcagaag acggcatacg agattcgcct tagtctcgtg ggctcgg 47 <110> ECO BIO HOLDINGS CO., LTD <120> Microbial community for preparation of biosulfur and its use <130> P-10273 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 50 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 1 tcgtcggcag cgtcagatgt gtataagaga cagcctacgg gnggcwgcag 50 <210> 2 <211> 55 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 2 gtctcgtggg ctcggagatg tgtataagag acaggactac hvgggtatct aatcc 55 <210> 3 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 3 aatgatacgg cgaccaccga gatctacacc tctctattcg tcggcagcgt c 51 <210> 4 <211> 47 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 4 caagcagaag acggcatacg agattcgcct tagtctcgtg ggctcgg 47

Claims (10)

황화수소를 바이오황으로 전환능을 갖는 수탁번호 KCTC13771BP로 기탁된 미생물 군집으로, 상기 미생물 군집은
알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.), 로도박카 (Rhodobaca spp.), 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.), 알리이디오마리나 (Aliidiomarina spp.) 및 할로모나스 (Halomonas spp.)을 포함하는 것인 미생물 군집.
Microbial community deposited with accession number KCTC13771BP having the ability to convert hydrogen sulfide to biosulfur, the microbial community is
The bacterial community comprises alkali rim Nicolas (Alkalilimnicola spp.), Also bakka (Rhodobaca spp.), Thio alkali Vibrio (Thioalkalivibrio spp.), Alriyi video Marina (Aliidiomarina spp.) And halo Pseudomonas (Halomonas spp.).
제 1항에 있어서, 상기 황화수소는 14,000ppm 이상의 고농도인 것인 미생물 군집.
The microbial community according to claim 1, wherein the hydrogen sulfide has a high concentration of 14,000 ppm or more.
제 1항에 있어서, 상기 황화수소는 18,000ppm 이상의 고농도인 것인 미생물 군집.
The microbial community according to claim 1, wherein the hydrogen sulfide has a high concentration of 18,000 ppm or more.
제 1항에 있어서, 상기 황화수소는 20,000ppm 이상의 고농도인 것인 미생물 군집.
The microbial community according to claim 1, wherein the hydrogen sulfide has a high concentration of 20,000 ppm or more.
제 1항에 있어서, 상기 알칼리림니콜라 (Alkalilimnicola spp.)는 35.0 ~ 63.0%의 점유율, 로도박카 (Rhodobaca spp.)가 7.0 ~ 20%의 점유율, 티오알카리비브리오 (Thioalkalivibrio spp.)가 9.0 ~ 18.0%의 점유율, 알리이디오마리나 (Aliidiomarina spp.)가 8.0 ~ 15.0%의 점유율, 및 할로모나스 (Halomonas spp.)가 5.5 ~ 6.5%의 점유율로 점유하고 있는 것인 미생물 군집.
The method of claim 1, wherein the Alkalilimnicola spp. Has a share of 35.0 to 63.0%, the Rhodobaca spp. Has a share of 7.0 to 20%, and the Thioalkalivibrio spp. Has a share of 9.0 to 18.0. % of share, alriyi video Marina (Aliidiomarina spp.) of 8.0 to 15.0 percent market share, and halo Monastir (Halomonas spp.) is a microbial community, which will occupy a market share of 5.5 to 6.5 percent.
제 1항에 따른 미생물 군집의 배양물.
Culture of the microbial community according to claim 1.
제 6항에 있어서, 바이오황 제조용 또는 황화수소가 혼입되어 있는 가스로부터 황화수소 제거용인 것인 미생물 군집의 배양물.
The culture of the microbial community according to claim 6, which is for producing biosulfur or for removing hydrogen sulfide from a gas containing hydrogen sulfide.
제 1항에 따른 미생물 군집을 이용하여 바이오황을 제조하는 방법.
A method for producing biosulfur by using the microbial community according to claim 1.
제 1항에 따른 미생물 군집을 이용하여 황화수소가 혼입되어 있는 가스로부터 황화수소를 제거하는 방법.
A method for removing hydrogen sulfide from a gas containing hydrogen sulfide by using the microbial community according to claim 1.
제 9항에 있어서, 상기 황화수소가 혼입되어 있는 가스는 매립가스(LFG)인 것인 황화수소를 제거하는 방법. 10. The method of claim 9, wherein the gas containing hydrogen sulfide is landfill gas (LFG).
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