KR102097670B1 - 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법 - Google Patents

수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102097670B1
KR102097670B1 KR1020180166487A KR20180166487A KR102097670B1 KR 102097670 B1 KR102097670 B1 KR 102097670B1 KR 1020180166487 A KR1020180166487 A KR 1020180166487A KR 20180166487 A KR20180166487 A KR 20180166487A KR 102097670 B1 KR102097670 B1 KR 102097670B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
present
strain
microorganism preparation
water purification
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020180166487A
Other languages
English (en)
Inventor
임완택
최규민
이영우
Original Assignee
한경대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한경대학교 산학협력단 filed Critical 한경대학교 산학협력단
Priority to KR1020180166487A priority Critical patent/KR102097670B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102097670B1 publication Critical patent/KR102097670B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C12R1/01—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 미생물 제제는 호기조건과 혐기조건에서 모두 탈질 효과가 우수하여 탈질을 위한 별도의 혐기 처리 시설을 구축할 필요가 없으며, 고농도의 유기물 및 질산염이 존재하는 조건에서도 탈질능이 우수하여 폐수를 희석하는 과정을 생략하거나 희석배율을 줄일 수 있다. 따라서 본 발명의 미생물 제제는 수질 정화의 공정 절감 및 처리량 증가에 따른 장점이 있다. 또한 본 발명의 제조방법에 따르면, 본 발명 균주의 생존율을 높일 수 있어 보다 우수한 효과를 갖는 미생물 제제를 제조할 수 있다.

Description

수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법{Microorganism preparation for water purification and manufacturing method thereof}
본 발명은 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
각종 생활하수 또는 산업폐수(하폐수)의 증가로 인한 환경오염이 사회적인 문제가 되고 있다. 화학약품의 처리를 통한 폐수 처리공정은 이차적인 환경오염 문제를 유발하기 때문에, 생물학적인 방법으로 폐수 및 분뇨를 처리하는 방법이 다양하게 적용되고 있다. 생물학적 질소처리방법은 질소 순환에서 탈질 미생물의 탈질반응을 이용하는 방법과 미생물이 질소를 영양원으로 섭취하는 것을 이용하는 방법이 있다.
탈질은 질산성 산소가 존재하는 상태에서 미생물에 의해 질산성 질소나 아질산성 질소가 질소가스(N2)로 전환되는 과정을 말한다. 탈질균은 유ㅇ무기성 전자공여체를 사용할 수 있는 화학 영양균이며, 종속영양 탈질반응에는 전자공여체로서 유기탄소원을 필요로 하므로, 유기탄소원이 적은 경우에는 적절한 탄소원이 필요하다.
과거에는 용존산소가 존재하지 않은 혐기상태에서 탈질반응이 진행된다고 알려져 왔으나, 최근 많은 연구들을 통해 호기상태에서 탈질을 수행하는 많은 균들이 밝혀져 왔다.
일반적으로 수처리 균주는 고농도의 유기물 및 질소화합물 상태에서 생육이 어려워 폐수를 희석해야 하며, 이에 따른 폐수량의 증가는 시설비와 처리비용에 직접적인 영향을 미치는 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 질소가 고농도로 존재하는 환경에서도 생육 및 탈질반응을 일으킬 수 있으며, 또한 호기 및 혐기조건 모두에서 탈질능력을 발휘할 수 있는 새로운 균주를 발굴하고, 이를 이용하여 수질 정화에 유용한 미생물 제제를 개발하고자 하였다.
Int J Syst Bacteriol, 48 Pt 3, 775-782. doi: 10.1099/00207713-48-3-775. Water Res, 35(1), 189-197.
따라서 본 발명의 주된 목적은 질소가 고농도로 존재하는 환경에서도 탈질이 가능하며, 또한 호기 및 혐기조건 모두에서 탈질이 가능한 수질 정화용 미생물 제제를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 미생물 제제를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 수질 정화용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 미생물 제제에 있어서, 상기 미생물 제제는 하폐수의 수질 정화용인 것이 바람직하다.
본 발명의 미생물 제제에 있어서, 상기 유효성분으로 상기 균주의 동결건조분말을 함유하며, 상기 동결건조분말은 탈지분유가 8 내지 12중량%로 함유된 상기 균주의 균체액을 동결건조한 분말인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주를 배양하는 단계; 상기 균주의 배양물로부터 균체를 수득하는 단계; 상기 균체를 물에 현탁하여 현탁액을 수득하는 단계; 상기 현탁액에 탈지분유를 첨가하여 혼합액을 제조하되 상기 혼합액 중 탈지분유 함량이 8 내지 12중량%가 되도록 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합액을 동결건조 및 분말화하여 동결건조분말을 수득하는 단계;를 포함하는 수질 정화용 미생물 제제 제조방법을 제공한다.
본 발명의 미생물 제제는 호기조건과 혐기조건에서 모두 탈질 효과가 우수하여 탈질을 위한 별도의 혐기 처리 시설을 구축할 필요가 없으며, 고농도의 유기물 및 질산염이 존재하는 조건에서도 탈질능이 우수하여 폐수를 희석하는 과정을 생략하거나 희석배율을 줄일 수 있다. 따라서 본 발명의 미생물 제제는 수질 정화의 공정 절감 및 처리량 증가에 따른 장점이 있다. 또한 본 발명의 제조방법에 따르면, 본 발명 균주의 생존율을 높일 수 있어 보다 우수한 효과를 갖는 미생물 제제를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명 균주의 16S rDNA 염기서열의 상동성을 Genbank database를 이용하여 분석한 결과이다.
도 2는 질산염이 100ppm인 호기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 질산염이 1,000ppm인 호기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 질산염이 5,000ppm인 호기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 질산염이 100ppm인 혐기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 질산염이 1,000ppm인 혐기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 질산염이 5,000ppm인 혐기조건에서 본 발명 균주의 생장곡선과 질산염 감소율을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6)는 국립농업과학원 농업유전자원센터(KACC)에 수탁번호 KACC 92251P로 기탁되어 있다.
상기 본 발명의 균주는 경기도 내 폐수처리장의 잉여슬러지로부터 질산염(NO3)이 함유된 고체배지에 희석 도말하는 방법을 통해 분리되었다.
상기 분리 과정 중 다양한 속(genus)의 균들이 분리되었는데, 이중에서 본 발명의 균주가 생육속도 및 탈질능이 가장 우수한 것으로 나타났다.
본 발명 균주의 탈질능은 Durham 방법을 통해 확인하였는데, 이 방법은 potassium nitrate가 포함된 Reasoner's 2A 액체배지(R2A broth)(Potassium nitrate 1g, Proteose peptone 0.5g, Casamino acids 0.5g, Yeast extract 0.5g, Dextrose 0.5g, Soluble starch 0.5g, Dipotassium phosphate 0.3g, Sodium pyruvate 0.3g, Magnesium sulfate per 7H2O 0.05g, per liter)를 유리관에 담고, 그 안에 durham 튜브를 넣은 후 균주를 7일간 배양하여, 튜브 내에 가스가 생성되는지 확인하는 실험방법이다.
본 발명 균주의 16S rDNA 서열은 서열번호 1로 표시될 수 있다.
본 발명의 균주는 간상의 형태를 나타내고, 그람음성이며, 세포의 크기는 0.4 ~ 0.6 X 1.2 ~ 2.5㎛ 정도이다.
본 발명의 균주는 0 ~ 4.5%(w/v) NaCl의 존재 하에서 생육할 수 있으며, pH 6.0 ~ 8.0의 조건, 15 ~ 40℃의 온도조건에서 생육할 수 있다.
본 발명의 균주는 산화효소 활성 및 카탈라아제 활성을 나타낼 수 있고, D-galactose 및 D-glucose를 탄소원으로 이용할 수 있다.
본 발명의 균주를 배양할 경우, 바람직하게는 25 ~ 30℃의 온도조건, pH 6.5 ~ 7.5 범위에서 배양하는 것이 좋고, 배양배지로는 R2A, Tryptic Soy Broth (TSB)(Tryptone 17g, peptone 3g, dextrose 2.5g sodium chloride 5g, dipotassium phosphate 2.5g) 등을 사용할 수 있다.
상기와 같은 조건에 따라 본 발명의 균주를 배양하면 본 발명의 균주 배양물을 제조할 수 있다.
본 발명의 미생물 제제는 상기와 같은 본 발명의 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유한다. 이때 본 발명의 미생물 제제에는 상기 균주 또는 이의 배양물 이외에도 필요에 따라 상기 균주의 활성을 유지하기 위한 물질(예를 들어, 완충제 등), 다른 미생물의 오염을 방지하기 위한 물질(예를 들어, 항생제 등), 보관을 위한 보존제(예를 들어, 동결보관을 위한 글리세롤 등) 등 미생물 제제화에 필요한 물질이 추가로 포함될 수 있으며, 탈질의 용도로 사용하는데 필요한 다른 물질들이 추가로 포함될 수 있다.
본 발명에서 하폐수는 오염되어 다량의 영양 물질, 예를 들어 유기물, 무기물, 특히 질산성 질소가 함유되어 있는 유입수일 수 있으며, 산업폐수, 축산폐수 및 오수 등을 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
본 발명의 미생물 제제는 산업폐수 처리장, 하수 처리장 또는 일반 정화조 시스템의 폭기조로 유입되는 미생물의 절대량이 부족한 경우에 사용할 수 있다.
본 발명의 미생물 제제는 호기 조건 및 혐기 조건 모두에서, 그리고 고농도의 질산성 질소가 존재하는 조건에서도 활발하게 탈질 반응을 일으킬 수 있다.
본 발명의 미생물 제제는 고체 상태 또는 액체 상태일 수 있다. 고체 상태의 경우 본 발명 균주의 균체 자체 혹은 증량제 등의 첨가제를 첨가하여 분말한 것일 수 있으며, 액체 상태의 경우 본 발명 균주의 배양액 자체, 배양액을 용매로 희석한 희석액 또는 배양액 중 균체를 분리하여 다른 용매에 현탁한 현탁액일 수 있다.
본 발명에 따르면 본 발명의 균주를 동결건조할 때 탈지분유가 8 내지 12중량%로 함유된 상태로 동결건조하면 균주의 생존율을 높일 수 있다. 미생물 제제의 사용, 보관, 유통 등의 용이성 및 안전성을 위해 동결건조분말의 형태로 제공되는 것이 바람직한데, 이 과정에서 상기와 같은 간단한 방법으로 균주의 생존율을 높일 수 있으므로 보다 효과적인 수질 정화용 미생물 제제를 제조할 수 있다. 또한 이렇게 제조된 동결건조분말을 함유하면 수질 정화에 보다 효과적인 미생물 제제가 될 수 있다.
본 발명의 균주는 탈지분유를 분해할 수 있는 것으로 나타났다. 탈지분유는 주로 고분자로 이루어져 있어 이를 분해할 수 없는 미생물들이 많은데, 본 발명의 균주는 탈지분유를 분해할 수 있기 때문에 이를 생장 또는 탈질을 위한 탄소원으로 이용할 가능성이 높다. 따라서 탈지분유를 포함시켜 제제화하는데 있어서 큰 장점이 될 수 있다.
이를 바탕으로 본 발명은 본 발명의 균주를 배양하는 단계; 상기 균주의 배양물로부터 균체를 수득하는 단계; 상기 균체를 물에 현탁하여 현탁액을 수득하는 단계; 상기 현탁액에 탈지분유를 첨가하여 혼합액을 제조하되 상기 혼합액 중 탈지분유 함량이 8 내지 12중량%가 되도록 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합액을 동결건조 및 분말화하여 동결건조분말을 수득하는 단계;를 포함하는 수질 정화용 미생물 제제 제조방법을 제공한다.
이때 배양은 위에서 언급된 배지, 배양조건을 적용하여 수행하는 것이 바람직하며, 균체는 배양액을 원심분리하거나 여과하는 등의 통상적인 균체 수득방법으로 수득할 수 있다. 현탁액은 균체에 물을 가하고 진동 등의 물리적인 힘을 가하는 방법으로 수득할 수 있다. 균체의 보다 높은 생존율을 위해 보다 바람직하게는 상기 탈지분유 함량을 9 ~ 11중량%가 되도록 하는 것이 좋다. 또한 상기 혼합액 중 균체의 농도는 108 ~ 1010 CFU/㎖로 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 동결건조분말에 무기염류를 더 포함시켜 제제화할 수 있으며, 이때 무기염류는 미생물의 제제화에 적용가능한 것이라면 어떤 것이든 사용할 수 있다. 바람직하게는 인산수소나트륨, 인산수소칼륨, 염화나트륨, 염화마그네슘, 황산알루미늄 또는 이들의 조합을 사용하는 것이 좋다.
상기와 같은 본 발명의 미생물 제제는 그 자체로 또는 희석하여 탈질이 필요한 대상에 직접 첨가하는 방법을 적용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 본 발명 균주의 분리 및 분류학적 동정
폐수처리장에서 채취한 잉여슬러지를 modification R2A plate(Potassium nitrate 1g, Proteose peptone 0.5g, Casamino acids 0.5g, Yeast extract 0.5g, Dextrose 0.5g, Soluble starch 0.5g, Dipotassium phosphate 0.3g, Sodium pyruvate 0.3g, Magnesium sulfate per 7H2O 0.05g, agar 1.5%, pH 6.8, per liter)에 serial dilution 기법으로 도말 접종하였다. 30℃에서 3일 이상 배양한 후, 형성된 단일 집락을 취하여 단일 집락이 되도록 반복 계대배양하였으며 계통분석을 수행하기 위해 16S rDNA 뉴클레오티드 서열을 분석하였다. 16S rRNA 뉴클레오티드 서열을 분석하기 위해 R2A 배지에서 키운 균주의 genomic DNA를 DNA-extraction kit(Solgent)로 추출하고 16S rDNA 785F(5'-GGA TTA GAT ACC CTG GTA-3'; 서열번호 2), 16S rDNA 907R(5'-CCG TCA ATT CCT TTR AGT TT-3'; 서열번호 3) 및 16S rDNA 1492R(5'-CGG TTA CCT TGT TAC GAC TT-3'; 서열번호 4) 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하였으며, 시퀀싱을 마크로젠(주)에 의뢰하여 분석하였다.
16S rDNA 염기서열(서열번호 1)을 Genbank database 서치로 추론하여 Microvirgula aerodenitrificans 와 99%의 상동성을 가지는 것으로 분석되었다(도 1 참조). 이에 본 발명자들은 상기 본 발명에서 동정한 균주를 "마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스(Microvirgula aerodenitrificans) dN46-6"로 명명하였고, 이를 2018년 11월 5일자로 한국농업미생물자원센터에 기탁하였다(수탁번호 KACC 92251P).
분리한 dN46-6 균주의 형태학적 특성 및 생화학적 특성을 조사하여 다음 표 1에 나타내었다.
특성 dN46-6 균주
형태 간상(rod-shaped)
그람 염색 -
세포크기 (μm) 0.4-0.6 x 1.2-2.5
NaCl 범위 (최적, %) 0-4.5 (0)
pH 범위 (최적) 6.0-8.0 (6.5-7.5)
온도 범위 (최적, ℃) 15-40 (25-30)
산화효소(oxidase) 활성 +
카탈라아제(catalase) 활성 +
탄소원 활용
D-Galactose +
D-glucose +
탈질화 :
질산염(nitrate) → 아질산염(nitrite) +
아질산염(nitrite) → N2 +
또한, 상기 균주의 탈지분유 분해능을 확인하기 위해, R2A 배지 조성에 skim milk(BD BactoTM)를 8g/L로 첨가한 고체배지에 dN46-6 균주를 도말하여 30℃에서 3일간 배양한 후, 콜로니가 생성된 곳에 투명한 환의 생성여부를 확인한 결과, 탈지분유 분해능이 확인되었다.
실시예 2. 본 발명 균주의 생장 곡선과 시간경과에 따른 질산염 감소 측정
분리된 본 발명 dN46-6 균주의 생육 속도를 측정하기 위해 30℃에서 7일간 상기 potassium nitrate가 첨가된 R2A배지에 배양하여 생장 곡선을 그리고, 질산염(nitrate) 농도 변화를 humas kit(HS-NO3(N)-CA)로 측정하였다. 질산염(NO3) 농도별 100ppm, 1,000ppm, 5,000ppm이 함유되어 있는 각각의 배지에서 생장 곡선은 12시간 마다 흡광도(optical density 600nm)로 측정하였고, 질산염 농도도 함께 측정하였다.
시간이 경과하여 균이 자랄수록 질산염 농도는 감소하였으며, 다른 배지 조건에서 배양하였을 때에도 시간에 따라 질산염 농도가 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정한 결과를 도 2 내지 7에 나타내었다.
각 농도(100, 1,000, 5,000ppm)별로 질산염(NO3)이 함유된 배지에 본 발명의 dN46-6 균주를 접종한 후 30℃에서 진탕 배양하여 시간별 배지 중에 잔존하는 질산염 농도를 측정한 결과, 본 발명의 dN46-6 균주는 배지에 함유된 질산염의 농도가 낮을수록 빠른 속도로 질산염을 제거하는 것으로 나타났으며, 높은 질산염 농도 조건에서도 우수한 탈질 활성을 나타내었다. 또한, 호기조건에서도 탈질이 신속히 일어나지만 혐기조건일 경우에는 더욱 빠른 속도로 탈질이 이루어지는 것을 확인하였다. 이 결과는 본 발명의 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6 균주가 고농도의 질소 및 유기물 조건에서도 별도의 희석없이 적용할 수 있는 장점을 갖는다는 것을 의미한다.
실시예 3. 본 발명 균주의 배양을 통한 균체 획득 및 미생물 제제의 제조
본 발명 dN46-6 균주를 R2A 배지와 nitrate 0.1%를 섞어 만든 액체배지(pH 7.0)에서 30℃로 108~9CFU/㎖의 농도가 되도록 진탕 배양(약 2일간)한 다음 배양액을 원심분리하여 균체를 회수하였다.
회수한 균체에 물과 탈지분유를 첨가하고 현탁하여 각각 탈지분유의 농도가 10, 15, 20%(w/w)이며 균체 농도가 8.21 x 109CFU/㎖인 상태로 만들었다. 이를 저온냉동고에서 급속 냉동시킨 다음, 동결건조기에 넣고 동결건조하여 동결건조분말을 획득하였다.
탈지분유의 농도를 달리한 각 동결건조분말을 물에 현탁 및 희석하고 R2A 배지와 nitrate 0.1%를 섞어 만든 고체배지(pH 7.0)에 도말하고 30℃에서 3일 동안 배양하여 생존율을 비교한 결과는 표 2와 같다.
탈지분유 비율 동결건조 전(CFU/ml) 동결건조 후 (CFU/ml)
10%
8.21 x 109 		7.55 x 107
15% 4.49 x 107
20% 8.63 x 106
생존율이 가장 높았던 10%의 탈지분유를 첨가하여 제조한 동결건조분말 100중량부에 미량원소용액(Trace element solution SL-10, Hydrogen chloride 25% 10ml, Iron(II) chloride 1.5g, Zinc chloride 70mg, Manganese(II) chloride 100mg, Boric acid 6mg, Cobalt(II) chloride 190mg, Copper(II) chloride 2mg, Nickel(II) chloride 24mg, Sodium molybdate 36mg, per liter) 0.1중량부를 혼합하여 미생물 제제를 제조하였다.
실시예 4. 미생물 제제를 이용한 소규모 질소 제거 실험
상기 미생물 제제의 질소제거 효율을 확인하기 위하여 경기도 소재 소규모 공공 하수처리시설의 분리막조 폐수 5L를 회수하고 COD, 질소함량, pH를 측정하였다. 이 폐수를 연속회분 반응조(sequencing bath reactor)에 채우고 미생물 제제를 0.5g/L로 첨가한 다음 호기조건 2시간, 혐기조건 2시간에 슬러지 페류시간을 10일로 설정하였다.
상기 미생물 제제의 효능을 비교하기 위해, dN46-6 균주를 분리하였던 같은 잉여슬러지에서 분리한 바실러스 프로테오리티커스(Bacillus proteolyticus KCTC 33715T), 바실러스 아리아바타이(Bacillus aryabhattai JCM 13839T)와의 질소 제거 효율을 비교한 결과는 표 3과 같다. 동일한 조건으로 동결건조를 진행하여 미생물 제제를 각각 만들어, 반응조에 0.5g/L로 첨가하였다. COD 및 총 질소(T-N)의 제거율은 다음 수학식 1 및 2로 계산하였다.
[수학식 1]
총 화학적 산소요구량(COD)의 제거율 = [(처음 COD 양)-(마지막 COD 양)/(처음 T-N 양)] x 100
[수학식 2]
총 질소(T-N)의 제거율 = [(처음 T-N 양)-(마지막 T-N 양)/(처음 T-N 양)] x 100
미생물 제제 제거율 (%)
COD T-N
본 발명 미생물 제제 47.7 54.8
바실러스 프로테오리티커스 27.1 39.4
바실러스 아리아바타이 30.5 42.2
상기 표 3에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 미생물 제제를 처리하는 경우 다른 경우보다 COD 및 T-N 제거율이 매우 높음을 알 수 있었다.
농업생명공학연구원 KACC92251P 20181105
<110> Hankyong Industry Academic Cooperation Center <120> Microorganism preparation for water purification and manufacturing method thereof <130> PA-D18338 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1459 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Microvirgula aerodenitrificans dN46-6 <400> 1 atgaacgctg gcggcatgct ttacacatgc aagtcgaacg gtaacagggg agcttgctcc 60 cgctgacgag tggcgaacgg gtgagtaatg catcggaacg tgccgaatag tgggggataa 120 cgcaccgaaa ggtgtgctaa taccgcatac gccctgaggg ggaaagtggg ggaccgcaag 180 gcctcacgct aatcgagcgg ccgatgtcgg attagctagt tggtggggta aaggctcacc 240 aaggcgacga tccgtagcgg gtctgagagg atgatccgcc acactgggac tgagacacgg 300 cccagactcc tacgggaggc agcagtgggg aattttggac aatgggggaa accctgatcc 360 agccatgccg cgtgtctgaa gaaggccttc gggttgtaaa ggacttttgt ccgggaggaa 420 accctgatcg ttaatagcgg tcgggactga cagtaccgga agaataagca ccggctaact 480 acgtgccagc agccgcggta atacgtaggg tgcaagcgtt aatcggaatt actgggcgta 540 aagcgtgcgc aggcggtgag ataagtcagc tgtgaaagcc ccgggctcaa cctgggaact 600 gcggccgaaa ctgtctcgct agagtacgtc agaggggggt ggaattccac gtgtagcagt 660 gaaatgcgta gagatgtgga ggaacaccaa tggcgaaggc agccccctgg gatgatactg 720 acgctcatgc acgaaagcgt ggggagcaaa caggattaga taccctggta gtccacgccc 780 taaacgatgt cgactagccg ttggagacct cggtctttgg tggcgcagct aacgcgtgaa 840 gtcgaccgcc tggggagtac ggtcgcaaga ttaaaactca aaggaattga cgggggcccg 900 cacaagcggt ggatgatgtg gattaattcg atgcaacgcg aaaaacctta cctacccttg 960 acatgccagg aacctcccgg agatgggagg gtgcccgaaa gggaacctgg gcacaggtgc 1020 tgcatggctg tcgtcagctc gtgtcgtgag atgttgggtt aagtcccgca acgagcgcaa 1080 cccttgccat tagttgccat cattaagttg ggcactttaa tgggactgcc ggtgacaaac 1140 cggaggaagg tggggatgac gtcaagtcct catggccctt atgggtaggg cttcacacgt 1200 catacaatgg tcggtacaga gggttgcgaa gccgcgaggt gaagctaatc ccagaaaacc 1260 gatcgtagtc cggatcgcag tctgcaactc gactgcgtga agtcggaatc gctagtaatc 1320 gcggatcagc atgccgcggt gaatacgttc ccgggccttg tacacaccgc ccgtcacacc 1380 atgggagtgg aatccgccag aagtgggtag ggtaaccgta aggagcccgc ttaccacggt 1440 aggtttcatg actggggtg 1459 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for 16S rDNA of Microvirgula aerodenitrificans dN46-6 <400> 2 ggattagata ccctggta 18 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for 16S rDNA of Microvirgula aerodenitrificans dN46-6 <400> 3 ccgtcaattc ctttragttt 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for 16S rDNA of Microvirgula aerodenitrificans dN46-6 <400> 4 cggttacctt gttacgactt 20

Claims (4)

  1. 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 함유하는 수질 정화용 미생물 제제.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미생물 제제는 하폐수의 수질 정화용인 것을 특징으로 하는 미생물 제제.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유효성분으로 상기 균주의 동결건조분말을 함유하며,
    상기 동결건조분말은 탈지분유가 8 내지 12중량%로 함유된 상기 균주의 균체액을 동결건조한 분말인 것을 특징으로 하는 미생물 제제.
  4. 수탁번호 KACC 92251P로 기탁된 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6(Microvirgula aerodenitrificans dN46-6) 균주를 배양하는 단계;
    상기 균주의 배양물로부터 균체를 수득하는 단계;
    상기 균체를 물에 현탁하여 현탁액을 수득하는 단계;
    상기 현탁액에 탈지분유를 첨가하여 혼합액을 제조하되 상기 혼합액 중 탈지분유 함량이 8 내지 12중량%가 되도록 혼합액을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합액을 동결건조 및 분말화하여 동결건조분말을 수득하는 단계;를 포함하는 수질 정화용 미생물 제제 제조방법.
KR1020180166487A 2018-12-20 2018-12-20 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법 KR102097670B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180166487A KR102097670B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180166487A KR102097670B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102097670B1 true KR102097670B1 (ko) 2020-04-06

Family

ID=70281935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180166487A KR102097670B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102097670B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220040696A (ko) * 2020-09-24 2022-03-31 국립낙동강생물자원관 비스페놀 a 분해능을 가지는 미생물 스핑고비움 속 a3 균주 및 상기 균주를 이용한 고농도 비스페놀 a 분해 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070309A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 삼성정밀화학 주식회사 유기질소 화합물을 함유한 오폐수 정화용 미생물 제제
KR20070107675A (ko) * 2005-01-31 2007-11-07 발렌티 파올로 오염 성분의 수준을 감소시키는 방법 및 장치
KR100925879B1 (ko) * 2008-10-31 2009-11-06 주식회사 세정바이오텍 오ㆍ폐수 처리용 복합 미생물 및 이를 이용하여 오ㆍ폐수의 유기물과 질소를 처리하는 방법
CN104117282A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 上海清呼吸环保科技有限公司 用于减少环境污染的方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070309A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 삼성정밀화학 주식회사 유기질소 화합물을 함유한 오폐수 정화용 미생물 제제
KR20070107675A (ko) * 2005-01-31 2007-11-07 발렌티 파올로 오염 성분의 수준을 감소시키는 방법 및 장치
KR100925879B1 (ko) * 2008-10-31 2009-11-06 주식회사 세정바이오텍 오ㆍ폐수 처리용 복합 미생물 및 이를 이용하여 오ㆍ폐수의 유기물과 질소를 처리하는 방법
CN104117282A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 上海清呼吸环保科技有限公司 用于减少环境污染的方法和装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Int J Syst Bacteriol, 48 Pt 3, 775-782. doi: 10.1099/00207713-48-3-775.
International Journal of Systematic Bacteriology, Vol.48, pp.775-782 (1998.)* *
Wat. Res., Vol.35, pp.189-197(2001.) *
Water Res, 35(1), 189-197.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220040696A (ko) * 2020-09-24 2022-03-31 국립낙동강생물자원관 비스페놀 a 분해능을 가지는 미생물 스핑고비움 속 a3 균주 및 상기 균주를 이용한 고농도 비스페놀 a 분해 방법
KR102452112B1 (ko) 2020-09-24 2022-10-06 국립낙동강생물자원관 비스페놀 a 분해능을 가지는 미생물 스핑고비움 속 a3 균주 및 상기 균주를 이용한 고농도 비스페놀 a 분해 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110283741B (zh) 一株具有高效降解多环芳烃功能的玫瑰变色菌及其应用
CN109456913B (zh) 铜绿假单胞菌及应用其处理有机废水的方法
CN112251387B (zh) 一种脱氮菌及其应用
CN109337832B (zh) 一种耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化的苍白杆菌及其应用
CN108060101B (zh) 海洋迪茨氏菌W02-3a及其在脱氮中的应用
CN113444661A (zh) 一株新鞘氨醇杆菌及其在废水除磷中的应用
CN107523513B (zh) 一种可快速降解17β-雌二醇的复合菌及其制备方法和应用
CN113462622B (zh) 一株高效降解多种芳香类污染物的假单胞菌及其应用
Wang et al. An aerobic denitrifier Pseudomonas stutzeri Y23 from an oil reservoir and its heterotrophic denitrification performance in laboratory-scale sequencing batch reactors
CN111925960B (zh) 一种具有硝化和反硝化作用的盐单胞菌及其应用
KR102097670B1 (ko) 수질 정화용 미생물 제제 및 이의 제조방법
CN107244746B (zh) 吡啶和苯酚降解菌及其在含吡啶和苯酚废水处理中的应用
CN111996138B (zh) 一种还原型菌株Ylb10及在还原Cr（VI）上的应用
CN115386520B (zh) 一株嗜吡啶红球菌rl-gz01菌株及其应用
CN109897797B (zh) 硫酸盐还原菌株的培养方法、硫酸盐还原菌株及应用
CN111454861A (zh) 一种高效净化污水的解淀粉芽孢杆菌、微生物菌剂及应用
CN107760636B (zh) 以低品质碳源苯酚为电子供体的反硝化菌株及其应用
CN113293111B (zh) 一种具有脱氮功能的居海杆状菌及其应用
CN102021126A (zh) 用于高浓度难降解有机污水处理的耐盐降解菌及其应用
CN109593673B (zh) 一种黄杆菌jx-1及其在污水治理中的应用
KR102097669B1 (ko) 탈질 활성이 우수한 신규 탈질균 마이크로비르굴라 에어로디니트리피칸스 dN46-6
CN108410758B (zh) 三氮唑降解菌及其在含三氮唑废水处理中的应用
CN107828692B (zh) 一株陶厄氏菌及其微生物菌剂制备与应用
CN113416681A (zh) 耐低碳高氮的异养硝化-好氧反硝化菌及其应用
KR20060051350A (ko) 아크릴산 분해 활성을 가지는 로도코커스 에리스로폴리스ｌｇ12 및 이를 이용한 아크릴산의 제거방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant