KR102167405B1 - 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 - Google Patents
기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102167405B1 KR102167405B1 KR1020200093011A KR20200093011A KR102167405B1 KR 102167405 B1 KR102167405 B1 KR 102167405B1 KR 1020200093011 A KR1020200093011 A KR 1020200093011A KR 20200093011 A KR20200093011 A KR 20200093011A KR 102167405 B1 KR102167405 B1 KR 102167405B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- food waste
- oil
- present
- microorganisms
- decomposition
- Prior art date
Links
- 239000010794 food waste Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title abstract description 23
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title description 33
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 6
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 claims abstract description 5
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 241000194105 Paenibacillus polymyxa Species 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 claims description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000186840 Lactobacillus fermentum Species 0.000 claims description 3
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 241000269821 Scombridae Species 0.000 claims description 2
- 235000020640 mackerel Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims 1
- 239000008162 cooking oil Substances 0.000 claims 1
- 229940012969 lactobacillus fermentum Drugs 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 17
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 17
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 10
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 24
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 24
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 11
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 4
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 241000132152 Polymyxa Species 0.000 description 3
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 3
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 2
- 241000722363 Piper Species 0.000 description 2
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 2
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 2
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 230000008288 physiological mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008485 antagonism Effects 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 235000021083 high saturated fats Nutrition 0.000 description 1
- 235000021478 household food Nutrition 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 230000002366 lipolytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000013348 organic food Nutrition 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 1
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000020995 raw meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000006152 selective media Substances 0.000 description 1
- 210000004974 shell Anatomy 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/01—Deodorant compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- 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
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법에 관한 것으로, 상세하게는 기름 분해능을을 갖는 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05)(기탁번호: KCTC14210BP)를 포함하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및, 악취 제거능을 갖는 바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens(DTRBA14))을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재와, 이에 길항적이지 않은 유산균 또는 효모균을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 이의 음식물 쓰레기 처리기에서의 활용 방법에 관한 것이다. 이 때, 페니바실러스 폴리믹사 및 바실러스 아밀로리퀴페시언스의 우점화를 통해 기름 또는 지방의 분해 효소를 생성하고 여타 균과 공생이 가능하게끔 배양 조건을 유지하여 기름이나 지방을 분해함과 아울러 신속한 악취 제거 기능을 갖도록 한다.
Description
본 발명은 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법에 관한 것이다. 상세하게는 유지방 분해 미생물로서 효소 생성 기능으 갖는 균주를 확인하고 추출하며, 추출된 균주가 지속적으로 동형질을 갖도록 배양조건을 확립하고, 악취 제거 미생물과 혼합하여 최적의 담체 조건을 갖도록 하는 미생물제를 제공하고, 이를 이용하여 음식물쓰레기처리기에 활용하는 방법에 관한 것이다.
한편, 이와 관련하여 선행문헌으로 대한환경공학회지, Vol. 31, pp. 35-41(2009. 1.) 및 등록특허공보 제10-1106037호(2012. 1. 17.)를 참조할 수 있다.
한편, 이와 관련하여 선행문헌으로 대한환경공학회지, Vol. 31, pp. 35-41(2009. 1.) 및 등록특허공보 제10-1106037호(2012. 1. 17.)를 참조할 수 있다.
음식물쓰레기는 현대산업사회에서 가장 심각한 역작용의 하나로 대두 되고 있다. 그리고, 물자의 생산과정에서 발생하는 이른바 산업쓰레기는 발생원인을 분석하여 대처함으로써 상당히 큰 감량효과를 거두고 있다.
이에 반해, 아파트, 급식학교식당, 관공서의 구내식당, 호텔 등에서 발생하는 음식물쓰레기는 대처방안 자체가 감량캠페인 정도의 소극적 형태를 벗어나지 못하며, 절대량의 증가추세는 여전하다.
더욱이, 음식물쓰레기의 처리기술의 개발도 아직 지지부진하여 문제의 심각성을 가중시키고 있다.
음식물쓰레기를 처리하는 방법은 종래 크게 분류해서 태워 없애는 소각처치법, 지하에 묻어버리는 매립처치법, 화학적. 물리적 분리에 의한 재생처리법으로 나뉘었다.
소각처치법은 고온의 열원을 얻기 위한 비용이 지나치게 높고, 특히, 소각되는 음식물쓰레기 자체의 발열량이 적어서 다량의 보조연료를 필요로 하는 음식물쓰레기 등과 같은 습성 폐유기물에는 적합하지 못하다.
매립처치법은 매립지 주변의 악취와 침출수 및 지하수오염 등에 관련된 문제가 심각하다.
재생처리법이 음식물쓰레기처리문제의 가장 바람직한 해결책으로 인식되어 온 것은 당연하다. 그럼에도 불구하고, 복잡한 재생처리과정으로 인해 복잡한 처리시설과 고가의 처리비용을 요구하며, 재생된 제품의 품질이 열악하여 비용회수율이 낮고, 악취 및 오폐수의 발생으로 인한 처리시설수용에 대한 거부감이 큰 문제점이 있었다.
또한, 빌딩이나 아파트 등의 고층건물에 거주하는 사람들은 엘리베이터를 이용하여 음식물쓰레기가 담긴 쓰레기봉투를 지정된 장소에 들고 와 악취가 심한 음식물쓰레기봉투를 비우고 손을 씻는 등 필요 이상으로 시간낭비와 번거로움 문제점이 있었다.
이에 최근에는 생물학적 제제인 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 분해하는 친환경적인 처리 방법이 대두되고 있다. 게다가 인위적으로 연소를 시킨다거나 매립하여 침출수가 생긴다거나 또는 물리화학적 제재로 인해 환경에 영향을 주는 것이 아니어서 친환경에 가까운 음식물처리방법을 제공한다. 아울러 음식물쓰레기처리장치(음식물쓰레기처리기)를 소형화하여 개인용/가정용으로 보급하는 데에도 일조할 수 있어, 빌딩이나 아파트 등 고층 건물에 거주하는 사람들이 하나 하나 음식물쓰레기봉투를 지정된 장소에 들고 나와 비우는 등의 번거로움을 해소할 수 있다.
그러나, 이러한 미생물을 이용한 처리법은 다양한 미생물을 혼합하여 유기물을 처리할 수 있도록 하나, 다종다양한 요인으로 인해 미생물의 생육이 저해되어 정상적인 증식 및 생리적 기작을 발현하지 못하고, 종국적으로는 유기물의 분해가 잘 일어나지 않게 된다거나, 분해 과정에서 악취가 심하게 나게 되어 이의 부정적 효과 또한 무시 하지 못하는 수준에 이를 수 있다.
이를테면, 기존 음식물쓰레기에 존재하는 생물로 인해 이를 분해시키는 미생물의 생육과 증식을 억제하여 유기물의 분해를 저해하는 문제점이 있었다.
또한, 식물성 유기물의 경우 유산균 및 효모균이 가장 많아 인위적으로 미생물을 첨가하지 않아도 자연스럽게 발효 및 분해가 진행되는 경우가 있기는 하나, 이는 음식물 쓰레기 처리기라는 한계 하에서는 제한이 될 수 박에 없다.
그리고 대부분의 음식에 존재하는 기름 및 염분으로 인해 미생물의 생육 및 생리기작에 부정적인 영향을 미치게 되는데, 다행히도 염분에 강한 호염성 미생물이 존재하므로, 염분에 대해서만큼은 어느정도 대처가 가능할 순 있어도, 기름을 선택적으로 강하게 분해하는 기름 분해 효소(Lipase)를 생성하는 미생물이 절실히 필요할 수 밖에 없다.
한편, 영양 공급 측면에서 보더라도, 일반적으로 미생물의 영양원으로 설탕 또는 당분을 첨가하게 되는데, 당분의 화학적 구성을 보면 탄소화합물로 구성되어있고, 이 탄소가 미생물의 생육 및 증식에 필요한 영양원이다.
그러나 인위적으로 당분을 지속적으로 공급한다는 것은 경제적인 비용이 상당하고, 미생물들이 음식물쓰레기 중의 탄수화물을 분해하여 당화시킨다는 면에서는 시간상 너무 느리기 때문에 유기질의 분해속도는 지연되고 악취가 지속적으로 발생하게 되는 문제점이 있다.
이에, 지방을 분해할 수 있도록 하는 지방분해효소를 생성하는 미생물들이 우점화되어 탄소함유량이 많은 지방, 기름을 분해하고, 또한 지방, 기름이 분해된 결과로 만들어진 탄소원을 다시금 분해하고 소화할 수 있는 미생물들을 공생케 할 경우 가장 효율적인 음식물 쓰레기 처리 방법이 된다.
그 결과, 지방, 기름 성분이 많은 음식물 쓰레기에 대하여 지방 분해 효소를 생성하는 미생물 및 기름, 지방이 분해된 결과 생성된 탄소원을 분해하는 미생물들이 공생할 경우 음식물쓰레기의 빠른 분해 및 악취 제거를 도모할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 기름, 지방 성분을 분해하는 효소를 생성해내는 미생물들을 분리하고, 분리된 미생물들이 효소 성생 기능을 유지하거나 잘 발휘할 수 있도록 하는 배양 기술을 적용하며, 나아가 이와 공생할 수 있는 타 미생물-탄소원을 분해할 수 있는-과 함께 효율적인 음식물 처리를 하고자 한다.
구체적으로 살피건대, 본 발명에 따른 일 목적은, 기름 또는 지방을 분해하는 효소를 생성하는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 목적은, 염분 조건 하에서도 기름 또는 지방을 분해하는 효소를 생성하는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 목적은, 음식물 쓰레기의 혐기성 조건 하 부패성 악취가 나는 것을 줄이거나 막을 수 있는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 목적은, 본 발명에 따른 일 효과는, 기름 또는 지방의 분해를 돕는 효소를 생성하는 미생물을 포함하는 것으로서 길항적이지 않은 것으로서 탄소 분해능이 탁월한 미생물을 포함하는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
그리고 본 발명에 따른 일 목적은 이러한 미생물 제재에 대하여 제 기능을 발휘할 수 있도록 적절한 배양 조건을 모색하고 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 목적은 이러한 미생물 제재를 이용하여 음식물 쓰레기 처리기에서의 활용 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 해결 수단을 설명한다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
또한, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 통상의 실험만을 사용하여 본 발명에 기재된 본 발명의 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있다. 또한, 이러한 등가물은 본 발명에 포함되는 것으로
의도된다.
본 발명에 따른 일 수단은, 기름 분해능을을 갖는 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05)(기탁번호: KCTC14210BP)를 포함하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 수단은, 악취 제거능을 갖는 바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens(DTRBA14)(기탁번호: KCTC14211BP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 수단은, 유산균 또는 효모균을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재를 제공할 수 있다.
그리고 또 다른 양태로서의 일 수단은, 상기 나열된 미생물 제재를 음식물 쓰레기와 혼합하여 배양하는 음식물 쓰레기 처리기를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 다음과 같으나, 이에 한하지 아니하며, 본 발명의 설명에 의해 기재된 기술적 사상으로부터 도출될 수 있는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 일 효과는, 기름 또는 지방을 분해하는 효소를 생성하는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 일 효과는, 음식물 쓰레기의 혐기성 조건 하 부패성 악취가 나는 것을 줄이거나 막을 수 있는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 효과는 본 발명에 따른 일 효과는, 기름 또는 지방의 분해를 돕는 효소를 생성하는 미생물을 포함하는 것으로서 길항적이지 않은 것으로서 탄소 분해능이 탁월한 미생물을 포함하는 미생물 제재를 제공하는 데에 있다.
그리고 본 발명에 따른 일 효과는 이러한 미생물 제재에 대하여 제 기능을 발휘할 수 있도록 적절한 배양 조건을 모색하고 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 효과는 이러한 미생물 제재를 이용하여 음식물 쓰레기 처리기에서의 활용 방법을 제공하는 데에 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설 명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시 예1. 균주의 선발
기름 분해능이 뛰어난 균주를 선발하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다. 포화지방도가 높은 같은 부위의 소고기를 50g씩 10개로 분주하여 170
에서 1분간 튀기고, 각각 지역을 달리한 2Kg의 토양과 멸균수 5리터를 혼합한 용액에 25~28
에서 7일간 튀긴 육류를 침지하였다.
3일 경과 후 4개의 시료(sample)에서 침지액 상층부에 기름층이 많아지는 것을 확인하였고, 6일 경과 시 이 4개의 시료(sample) 중에서 2개가 동물성 조직이 괴사되어 단백질 조직이 액화되는 현상을 관찰하였다. 마지막 7일 경과 시까지 관능법에 의한 악취는 없었지만, 나머지 8개의 시료(sample)에서는 악취가 나기 시작하였다. 선정된 2개의 시료 침지액에서 50ml를 취하고 1,700rpm으로 10분간 원심분리 후 침전물을 멸균수와 혼합 하여 균주 선별 작업(스크리닝, screening)을 실시하였다.
불필요한 균주를 제거하고 아미노산에 기인한 탄소원까지도 배제하기 위한 배타성 및 선택적 배지를 위하여 10mM sodium nitrate, 20mM Potassium phosphate buffer pH7.0 그리고 1.5% Agar만을 사용하여 평판배지를 만든 후 멸균수와 혼합된 침전물을 접종하였고, 섭씨 30도 하 12시간 incubating 후 배지 위에 1ml의 콩기름을 도말하였다. 48시간 배양 후 확인된 colony들을 BGLB 배지에 다시 배양 후 대장균군을 제거하였다.
실험 예2. 선발된 균주의 기름분해 관찰
대장균군을 제거한 후 3종의 균주 콜로니(colony)를 선정하고 계대배양을 통한 순수분리, 현미경관찰 및 염색법으로 후보 균주를 확인 후 기름분해를 관찰하였다. 일반적으로 기름은 투명한 형태이며 물과 잘 섞이지 않아 육안관찰 상 편리성을 위하여 색상이 있는 고추기름을 사용하였다. 즉 균주를 액체배양 후 배양과정에서 생성된 효소함유 배양액을 동결건조하고 농축하여, 색상이 있는 고추기름과 수용액 상에서 반응시켜 기름이 상층부에서 분해되는 현상을 확인하는 효과적인 방법을 활용하였다. 이러한 확인법으로 본 발명에서 기름분해 효소를 생성하는 1종의 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05))를 확인하였다.
 |
 |
| colony 위에 물 2ml과 기름 1ml을 투입 | 5rpm 교반, 2시간 후 분해된 현상 |
 |
 |
| 5rpm 교반, 5시간 후 분해된 현상 | 5rpm 교반, 11시간 후 분해된 현상 |
실험 예3. 기름분해 능과 미생물 공생관계에서의 유기질 분해능의 비교
본 발명에서 추출한 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05))와 EM 미생물을 활용하여 유기질 분해능의 관계를 비교하였다. 유기질은 "한국음식물쓰레기기협동조합"에서 정한 "표준시료"에 준하여 기름성분이 많은 소고기 2Kg (육류는 날 것을 3cm 전후로 썬 것)와 고등어 2Kg (생선은 날 것을 4등분 한 것) 준비하였고, 담체는 톱밥 1Kg을 투입하고, 기름분해 능의 확인을 위해 식용유 30ml을 혼합하였고 대조군에는 식용유를 첨가하지 않고 물을 40ml(무게 환산용) 사용하였다. 미생물의 생장과 생육을 최적으로 유지하기 위하여 음식물처리기 내부 온도를 섭씨 40~45도로 설정하였으며, 수분율이 40~50%로 유지되게끔 배기 팬의 토출양을 설정하였다(미생물의 생육 및 증식을 우점종으로 극대화하는 부분과 효소의 활성을 극대화하기 위함이다).
투입한 미생물의 양은 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05))를 3.2X107cfu/ml 50ml 투입하고 대조군에는 물 50ml을 투입하였으며, EM 미생물은 각각 50ml씩 투입하였다. 실험에 사용한 기계는 D사의 가정용 음식물처리기를 사용하여 24시간 후 동물성 잔존물의 상태 및 감량율을 측정하였다.
| 구분 | 투입물 총량 | 24시간 경과 후 | 감량율 |
| DTRBP05 첨가 | 5.14 Kg | 1.47 Kg | 71% |
| DTRBP05 무첨가 | 5.13 Kg | 2.72 Kg | 47% |
잔존물의 상태는 두 시료 모두 생선은 가시만이 확인되었고, 소고기는 DTRPP05첨가 기기에서 형체가 보이지 않았으며, 대조군에서는 부피는 줄었으나 형체가 존재하였다. 감량율은 현저한 차이가 보임으로서 DTRPP05에서 생성된 기름분해 효소로 인하여 빠른 유기질분해 현상이 가능하다는 것을 확인하였다.
실험 예 4. 염분농도에 따른 유기질 분해능의 비교
일반적으로 염분은 미생물의 생리 및 활성에 많은 영향을 주는 요소로서, 유기질의 분해능에 대한 차이를 비교하였다.
실험은 실험 예3과 동일한 조건으로 실시하면서, 농도를 달리한 소금첨가 수용액을 500ml씩 투입하여 담체에도 충분히 침지되도록 추가로 첨가하였다.
| 구분 |
1% 염분첨가
감량율 |
2% 염분첨가
감량율 |
3% 염분첨가
감량율 |
| DTRPP05 첨가 | 70% | 69.8% | 68.3% |
| DTRPP05 무첨가 | 45% | 41% | 39% |
DTRBP05 첨가의 경우 염분의 농도가 증가하여도 분해 후의 감량율에는 미약한 차이만 확인되었다. 그러나 대조군인 무첨가의 경우 현저히 감량율이 저하되었으며, 3%의 염분농도의 경우 생선의 유기질도 일부가 확인됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때 DTRPP05의 균주는 염분에 강한 활성을 갖고 있으며, 다른 미생물과의 활성에서도 탁월한 공생관계를 유지한다는 간접적으로 확인할 수 있다. 또한 생성된 효소 역시 염분에 비교적 안정한 분자로 판단된다.
실험 예 5. 음식 유형별 유기질 분해능의 비교
다양한 지역별 조리방식에 따라 음식물쓰레기 유기질의 분해효율을 비교하기 위하여, 실험 예3. 과 동일한 조건으로 실시하면서 식용유 첨가 부분만 제외하였다. 음식물류는 한식, 중식, 양식 3개 군으로 5회 실시하여 평균 감량율을 측정하였으며, 난 분해성인 뼈, 난각 및 어패류의 껍질은 실험 전에 제거하여 실시하였다.
| 구분 | 중식 | 한식 | 양식 |
| 감량율(%) | 71.4 | 72.1 | 72.3 |
감량율은 모두 70% 이상임을 확인하였고, 생물학적인 유기질의 평균 수분 함량이 80%임을 비교 시 탁월한 분해 감량율을 확인하였다.
실험 예6. 악취 제거능 실험
바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens(DTRBA14))의 악취제거능을 확인하기 위하여, 가장 부패가 빠르고 악취가 심한 닭의 부산물 2kg을 상온에서 7일 방치 후 관능법상 악취가 발산됨을 확인하고, D사 음식물처리기 60L 용량의 교반조에서 담체없이 교반하면서 50ml의 DTRBA14 배양액을 분사하고, 30분 후 탈취장치를 제거한 배출관을 통하여 검지관 방식으로 측정하였다.
| 구분 | 암모니아(ppm) (NH 3 ) |
황화수소(ppm) (H 2 S) |
메르캅탄(ppm) (R-SH) |
| DTRBA14 적용전 | 36 | 17 | 15 |
| DTRBA14 적용후 | 0 | 2 | 1 |
측정 결과 관능법상 가장 혐오하는 대표적인 악취로서 암모니아, 황화수소 및 메르캅탄 항목에서 탁월한 악취제거능을 확인하였다.
실험 예7. 미생물 활성유지 및 길항성 실험
DTRPP05와 DTRBA14의 생존 및 보존기간 그리고 다른 미생물과의 공생관계에서 간섭현상을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.
물 90%, 당밀 5%, 포도당 1%, potassium phosphate 2% pH7.0, glycine 2%를 혼합하여 멸균 후 30
에서, MRS 배지에서 배양한 각각의 colony를 접종하고 shaking incubator에서 2일간 배양하여 DTRPP05균주 2.7X108cfu/ml과 DTRBA14균주 3.5X107cfu/ml 그리고 유산균 Lactobacillus fermentum 3.2X108cfu/ml 효모균 Saccharomyces cerevisiae 4.7X108cfu/ml 각각을 50ml 씩 취하여 혼합하고, 멸균된 Ψ3mm 이하의 톱밥에 접종하여 1kg씩 밀봉하고 각각의 균수를 시간별로 측정하였다.
| 구분 | DTRPP05 | DTRBA14 | L. fermentum | S. cerevisiae |
| 3개월 경과 | 3.1X107cfu/ml | 2.5X107cfu/ml | 4.2X107cfu/ml | 2.7X107cfu/ml |
| 6개월 경과 | 1.2X106cfu/ml | 1.8X107cfu/ml | 3.8X106cfu/ml | 1.4X107cfu/ml |
3개월 및 6개월 경과 후 톱밥의 pH는 3.5이며, 일반적으로 생균제 수준의 균수를 유지하는 탁월한 생존력을 가지면서, 유산균이나 효모균에는 길항적이지 않음을 확인하였다.
Claims (6)
- 소고기, 고등어 및 식용유를 분해하는 것으로 섭씨 40도 내지 45도, 수분율 40% 내지 50%로 유지되며, 1% 내지 3%의 염분 하에서 활성을 갖는 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa(DTRPP05)(기탁번호: KCTC14210BP); 및
암모니아, 황화수소 및 메르캅탄의 악취를 제거하는 바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens(DTRBA14)(기탁번호: KCTC14211BP));
를 포함하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재. - 제1항에 있어서,
페니바실러스 폴리믹사 및 바실러스 아밀로리퀴페시언스는,
락토바실러스 퍼멘툼(Lactobacillus fermentum) 및 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)와와의 관계에서, 활성이 유지되고 길항적이지 않은 것;
을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재. - 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재를 갖는 음식물 쓰레기 처리기.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200093011A KR102167405B1 (ko) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200093011A KR102167405B1 (ko) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102167405B1 true KR102167405B1 (ko) | 2020-10-19 |
Family
ID=73042818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200093011A KR102167405B1 (ko) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102167405B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102355488B1 (ko) * | 2021-04-12 | 2022-02-08 | 주식회사 삼마 | 음식물 처리용 미생물 첨가제 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101106037B1 (ko) * | 2007-05-04 | 2012-01-17 | 주식회사 평강특장자동차 | 악취제거 및 중금속 제거 바실러스 라이케니포미스 b c4 k c c m 10860p 및 이를 이용한 축산폐수 또는 음식물쓰레기의 자원화를 위한 정화방법 |
| KR20140115936A (ko) * | 2013-03-21 | 2014-10-01 | 엔비엠 주식회사 | 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 |
| KR20200073532A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 대한민국(농촌진흥청장) | 음식물 쓰레기 분해능 및 악취가스 감소능을 갖는 미생물 발효제 및 그 제조방법 |
-
2020
- 2020-07-27 KR KR1020200093011A patent/KR102167405B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101106037B1 (ko) * | 2007-05-04 | 2012-01-17 | 주식회사 평강특장자동차 | 악취제거 및 중금속 제거 바실러스 라이케니포미스 b c4 k c c m 10860p 및 이를 이용한 축산폐수 또는 음식물쓰레기의 자원화를 위한 정화방법 |
| KR20140115936A (ko) * | 2013-03-21 | 2014-10-01 | 엔비엠 주식회사 | 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 |
| KR20200073532A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 대한민국(농촌진흥청장) | 음식물 쓰레기 분해능 및 악취가스 감소능을 갖는 미생물 발효제 및 그 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 대한환경공학회지, Vol.31, pp.35-41( 2009.01.)* * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102355488B1 (ko) * | 2021-04-12 | 2022-02-08 | 주식회사 삼마 | 음식물 처리용 미생물 첨가제 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6359091B2 (ja) | 微生物に基づく汚水処理組成物およびその使用方法 | |
| KR101161670B1 (ko) | 음식물 쓰레기 처리용 혼합 균주 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 처리 방법 | |
| CN102051335B (zh) | 一种利用餐厨垃圾生产微生态制剂的方法 | |
| JP2021194006A (ja) | 生ゴミ高温生分解用微生物接種剤と応用 | |
| CN106047762B (zh) | 一种枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾中的应用 | |
| KR100503678B1 (ko) | 음식물 쓰레기의 발효 소멸화를 위한 새로운 균주 및 미생물제제 | |
| CN106187335B (zh) | 一种用于餐厨垃圾高效好氧堆肥的除油制剂及其制备方法 | |
| CN106190900A (zh) | 一种地衣芽孢杆菌及其在餐厨垃圾中的应用 | |
| US20060134770A1 (en) | Microorganisms for assimilating oils or fats, etc. and methods for treating waste liquids and deodorizing by using the same | |
| KR20170021002A (ko) | 음식물 분해를 위한 미생물제제 | |
| KR20180023583A (ko) | 혐기성 조건에서의 음식물 분해를 위한 친환경 미생물제제 | |
| CN112708586B (zh) | 一种可降解厨余垃圾的微生物菌剂及其应用 | |
| JP2022527750A (ja) | 食品製造、処理廃液及び廃棄物の浄化 | |
| CN104785508A (zh) | 用于餐厨垃圾生化降解处理的荞麦壳菌床及其制备使用方法 | |
| CN106148233B (zh) | 一种乳酸片球菌及其在餐厨垃圾中的应用 | |
| Roslan et al. | Enhancing food waste biodegradation rate in a food waste biodigester with the synergistic action of hydrolase-producing Bacillus paralicheniformis GRA2 and Bacillus velezensis TAP5 co-culture inoculation | |
| KR100805044B1 (ko) | 지방분해 균주 바실러스 클라우지 및 음식물쓰레기 발효소멸용 미생물제제 | |
| CN105950483B (zh) | 一种光滑假丝酵母及其在餐厨垃圾中的应用 | |
| KR102167405B1 (ko) | 기름 분해능을 갖는 음식물 쓰레기 처리용 미생물 제재 및 음식물 쓰레기 처리기에의 활용 방법 | |
| JP4654332B2 (ja) | 新規ヤロウィア属酵母及び排水の生物学的処理方法 | |
| CN107699529A (zh) | 一种异常嗜糖气单胞菌及其应用 | |
| JP4267384B2 (ja) | 新規バチルス属菌株とそれを使用した生ゴミ処理剤、生ゴミ処理法及び装置 | |
| KR100571999B1 (ko) | 음식물소멸용 미생물 및 그 미생물의 번식촉진용 영양물이 첨가된 발효 종균제 | |
| CN102676481A (zh) | 一种广谱性复合微生物酶制剂及其应用 | |
| JPH07246381A (ja) | 有機質廃棄物の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |