KR20000007932A - 신규한 바실러스 속 wfo24 균주 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기를 분해하는 신규한 바실러스 속 균주 및 이 균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 낙엽으로부터 분리한 분리균주들 중 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있고 중온 및 고온에서도 성장이 가능하며 내염성이 있는 신규한 균주로 바실러스 속 WF024 균주를 선별한 후 이 선별균주를 음식물 쓰레기에 첨가하여 처리하므로써 중온 및 고온에서 염분이 있는 음식물 쓰레기를 분해하여 음식물 쓰레기의 양을 70 ~ 80% 가량 감소시키는 효과가 있고 신규한 균주 바실러스 속 WF024 균주로 처리된 음식물 쓰레기는 가축 사료 및 퇴비로 제공하는 뛰어난 효과가 있다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기를 분해하는 신규한 바실러스 속 균주에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 분해하는 신규한 바실러스 속 균주 및 이 균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법에 관한 것이다.
국내에 생산되고 있는 음식물 쓰레기는 일일 18,055톤으로 전체 폐기물의 31.1%에 달하며 막대한 홍보전략에도 불구하고 그 배출량이 감소되지 않고 있는 실정이다. 이는 한국 음식문화의 독특성과 인식의 차이에 의하여 낭비성이 많을 뿐만 아니라 효과적인 처리 방법의 부재로 많은 어려움을 겪고있다. 이러한 음식물 쓰레기는 가정에서의 배출 뿐만아니라 식당에서 배출되고 있으나 이를 효율적으로 처리하여 관리할 경우에는 막대한 양의 쓰레기를 재활용하므로써 경제성을 제고시킬 수 있으며 국가적인 측면에서도 이를 처리하기 위한 막대한 예산절감 효과를 거둘 수 있다.
보통 음식물 찌꺼기를 비롯한 유기성 폐기물들의 처리방법은 폐기물의 특성에 따라 매립이나 소각법 또는 건조 및 발효법으로 처리하여 재활용하는 방법, 연료용 메탄가스 생산 등 다양한 방법을 선택하여 처리할 수 있다. 본 발명은 음식물 쓰레기를 자원화하는 한가지 방안으로 음식물 쓰레기를 미생물 처리하여 분해시킨 후 가축 사료화 또는 퇴비화하였다.
따라서 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기를 분해하는 신규한 바실러스 속 균주를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 음식물 쓰레기를 분해하는 신규한 바실러스 속 균주를 자연상태에서 순수분리하는 방법 및 이 바실러스 속 균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법을 제공함에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 자연상태에서 순수분리한 신규한 바실러스 속 균주로 음식물 쓰레기를 처리하여 퇴비 또는 가축 사료를 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적은 낙엽으로부터 분리한 균주를 표준균주와 함께 지방, 전분, 단백질, 셀루로우스 성분이 함유된 배지에서 차례로 배양하여 지방, 전분, 단백질, 셀루로우스에 대해 분해능이 있는 바실러스 속 균주를 선별하고 선별한 균주의 내염성을 조사하였다. 이어서 상기 선별한 바실러스 속 균주를 음식물 소멸기에 투여하여 음식물 쓰레기를 처리하고 이 음식물 쓰레기의 양을 측정한 후 상기 바실러스 속 균주로 처리하기 전의 음식물 쓰레기 양과 비교하여 분리, 선별한 바실러스 속 균주의 음식물 분해능을 조사하므로써 달성하였다.
본 발명은 지방이 함유된 배지에 낙엽으로부터 분리한 균주와 표준균주 슈도모나스 에르기노사 KCTC 2513(pseudomonas aeruginosaKCTC 2513)을 배양하여 지방분해능이 있는 바실러스 속 균주를 분리하는 단계; 전분이 함유된 배지에 상기 지방분해능이 있는 것으로 선별한 균주를 표준균주 바실러스 서브틸리스 KCTC 1028(Bacillus subtillusKCTC 1028)과 배양하여 지방분해능이 있으면서 전분분해능이 있는 바실러스 속 균주를 선별하는 단계; 단백질이 함유된 배지에 상기 지방 분해능과 전분분해능이 있는 것으로 선별한 균주를 표준균주로 바실러스 서브틸리스 KCTC 1028(Bacillus subtillusKCTC 1028)와 배양하여 지방, 전분 및 단백질 분해능이 있는 바실러스 속 균주를 선별하는 단계; 셀루로우스가 함유된 배지에 상기 지방, 전분 및 단백질 분해능이 있는 것으로 선별한 균주를 표준균주 셀룰로모나스 셀루란스 KCTC 1771(Cellulomonas cellulansKCTC 1771)과 배양하여 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있는 바실러스 속 균주를 선별하는 단계; 상기 선별한 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있는 바실러스 속 균주를 염분이 첨가된 배지에서 배양하고 생육정도를 측정하여 선별한 바실러스 속 균주의 내염성을 조사하는 단계; 음식물 소멸기에 상기 선별한 바실러스 속 균주를 첨가하여 음식물 쓰레기를 처리하고 처리된 음식물 쓰레기의 무게를 측정한 후 선별한 바실러스 속 균주로 처리하기 전의 음식물 쓰레기양과 비교하므로써 음식물 쓰레기의 분해능을 측정하는 단계 및; 상기 음식물 쓰레기 분해능 시험을 거친 신규한 분리균주 바실러스 속 WF024 균주를 동정하는 단계로 구성된다.
이하 본 발명의 구체적인 방법을 실시예을 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1:유기물 분해 측정법
실험예 1: 지방 분해 측정
뉴트리언트(Nutrient) 한천배지를 멸균한 후 3% 트리부티린(tributyrin)을 첨가시킨 후 트리부티린이 균일하게 혼합되도록 격렬하게 흔들어 샤레에 부어 굳혔다. 이같이 조제된 배지에 낙엽으로부터 분리한 균주와 표준균주인 슈도모나스 에르기노사 KCTC 2513(Pseudomonas aeruginosaKCTC 2513)를 접종하여 30℃와 55℃에서 1 ~ 2일간 생육시켜 콜로니 주위에 형성된 투명대의 크기를 측정하였다. 하기 표 1에 지방분해효소 활성의 결과를 정리하여 나타냈다.
실험예 2: 전분 분해 측정
뉴트리언트(Nutrient) 한천배지에 전분이 1% 되도록 첨가한 후 상기 실험예 1에서 지방 분해능이 있는 것으로 판단되어 선별된 균주를 표준균주 바실러스 서브틸러스 KCTC 1028(Bacillus subtilisKCTC 1028)과 함께 접종하고 30℃와 55℃에서 1 ~ 2일간 생육시킨 후 한천배지 상에 I2용액을 분무하고 방치시켜 형성된 투명대의 크기를 측정하였다. 하기 표 1에 전분분해효소 활성의 결과를 정리하여 나타냈다.
실험예 3: 단백질 분해 측정
뉴트리언트(Nutrient) 한천배지에 스킴 밀크(skim milk)가 1% 되도록 가하고 상기 실험예 1과 2에서 지방 및 전분 분해능이 있는 것으로 선별된 균주를 표준균주 바실러스 서브틸리스 KCTC 1028(Bacillus subtilisKCTC 1028)와 함께 접종하여 30℃와 55℃에서 1-2일간 생육시킨 후 생육된 콜로니(colony) 주위에 형성된 클리어 존(clear zone)의 크기를 측정하였다. 하기 표 1에 단백질 분해효소의 활성을 정리하여 나타냈다.
실험예 4: 셀루로우스 분해효소활성 측정
PYG 한천배지3)에 CMC가 2% 되도록 가하고 상기 실험예 1, 2 및 3에서 지방, 전분 및 단백질 분해능이 있는 것으로 선별된 균주와 표준균주 셀룰로모나스 셀룰란스 KCTC 1771(Cellulomonas cellulansKCTC 1771)를 접종하여 30℃와 55℃에서 1 ~ 2일간 배양하였다. 생육된 균주는 멸균된 증류수로 세척하고 1% 콩고 레드(congo red) 수용액을 가하여 한천배지를 충분히 침지시킨 후 1M NaCl 용액으로 콩고 레드(congo red)를 세척하고 콜로니 주위에 형성된 투명대의 크기를 측정하여 하기 표 1에 셀루로우스 분해효소 활성을 정리하여 나타냈다.
본 실험예 1, 2, 3 및 4의 실험결과, 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있고 30℃의 중온에서뿐만 아니라 50℃ 고온에서도 효소활성을 나타내는 바실러스 속 균주를 선별하였고 이 균주를 바실러스 속(Bacillus spp.) WF024 균주로 명명하였으며 이 균주를 한국과학기술원 부설 생명공학연구소내 유전자은행에 1998년 6월 15일 기탁번호 KCTC 8891P로 기탁하였다.
실시예 2: 미생물의 내염성 조사
상기 실시에 1에서 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있는 것으로 선별한 본 발명 균주의 내염성을 조사하기 위해 PYG배지에 3 ~ 7% NaCl을 첨가하고 30℃와 55℃에서 2일간 생육시킨 후 NaCl에 대한 생육정도는 600nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험결과, 표 2에 나타낸 바와 같이 30℃에서는 지방, 전분, 단백질 및 셀루로오스 각각의 표준균주보다 생육정도가 다소 저조했지만 55℃ 고온에서는 계속 생육하였다.
실시예 3: 본 발명 균주의 음식물 쓰레기 분해효과 조사
본 발명 균주의 음식물 쓰레기 처리효과를 검토하기 위해서 가정용 음식물 소멸기는 일본의 산요(Sanyo Co.)제품(20ℓ용)을, 업소용 음식물 쓰레기 소멸기는 (주)시원의 제품(200ℓ용)을 사용하였으며 사용된 한식음식물은 동의대학교 자연대 식당에서 나오는 잔반(무우김치, 배추김치, 밥, 오이, 콩나물 등)을 사용하였다. 산요 제품인 가정용 음식물 소멸기에는 스타터 1kg[톱밥0.5kg, 담체 0.5kg + 균체량 0.1ℓ 포함]과 음식물 2kg/day(총 12.1kg/5day)을 투여하였으며, (주)시원의 제품인 업소용 음식물 소멸기에는 스타터 25kg[톱밥12.5kg, 담체12.5kg + 균체량 2ℓ]과 음식물 50kg/day(총 1537kg/33days)을 투여하였고 1시간 간격으로 1분 동안 흔들어 가스를 계속적으로 제거하였으며 이때 토양개량제인 동시에 수분흡수제인 일종의 담체를 첨가하였다. 실험결과, 표 3에 나타낸 바와 같이 일본의 산요 제품은 약 70%의 음식물 쓰레기 감소효과가 있었고, 표 4에 나타낸 바와 같이 (주) 시원의 제품에서는 약 80%의 음식물 쓰레기 감소효과가 있었다.
| 물 질 | 처리전 음식물쓰레기의 총량(Kg) | 처리후 음식물쓰레기의 양(Kg) | 음식물 쓰레기의감소비(%) |
| 샘플 1 | 16.1 | 5.5 | 65.8 |
| 샘플 2 | 18.5 | 5.7 | 69.2 |
| 물 질 | 처리전 음식물쓰레기의 총량(Kg) | 처리후 음식물쓰레기의 양(Kg) | 음식물 쓰레기의감소비(%) |
| 샘플 1 | 1537 | 321 | 79.1 |
| 샘플 2 | 1213 | 174 | 77.8 |
실시예 4: 바실러스 속 WF024 균주 동정
본 발명 바실러스 속 WF024 균주를 배양배지와 온도를 달리하면서 배양하여 형태학적 특성을 동정하였다. 표 5에 나타낸 바와 같이 본 발명에서 분리한 바실러스 속 WF024 균주는 간균이며 포자를 형성하고 30℃ ~ 55℃에서 최적으로 성장하며 55℃ 아가배지에서 막을 형성하였다. 또 뮤코이드를 생산하며 그람 양성균으로 카탈라제를 생산하였다.
| 균 주 | 형 태 학 적 특 성 |
| 바실러스WF024 | 포자형성 |
| 간 균 | |
| 30℃ ~ 55℃에서 성장 | |
| 55℃ 아가배지상에서 막형성 및 뮤코이드 생산 | |
| 그람 양성 | |
| 카탈라제 생산 |
본 발명은 이상의 실시예와 상세한 설명을 통하여 알수 있는 바와 같이 낙엽으로부터 분리한 분리균주들 중 지방, 전분, 단백질 및 셀루로우스 분해능이 있고 중온 및 고온에서도 성장이 가능하며 내염성이 있는 신규한 균주로서 바실러스 속 WF024 균주를 선별한 후 이 선별균주를 음식물 쓰레기에 첨가하여 처리하므로써 중온 및 고온에서 염분이 있는 음식물 쓰레기를 분해하여 음식물 쓰레기의 양을 70 ~ 80% 가량 감소시키는 효과가 있다. 또한 본 발명 신규한 바실러스 속 WF024 균주로 처리된 음식물 쓰레기는 가축 사료 및 퇴비로 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 농업, 축산업 및 환경친화산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (3)
- 음식물 쓰레기를 분해하는 바실러스 속(Bacillus spp.) WF024 균주(KCTC 8891P)
- 제 1항 기재의 신규한 바실러스 속 WF024 균주로 음식물 쓰레기를 처리함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리방법.
- 제 1항 기재의 신규한 바실러스 속 WF024 균주로 음식물 쓰레기를 처리한 후 처리가 완료된 음식물 쓰레기를 가축사료 또는 퇴비로 제공함을 특징으로 바실러스 속 WF024 균주로 처리된 음식물 쓰레기의 가축사료 또는 퇴비.
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|---|---|---|---|
| KR1019980027513A KR100314396B1 (ko) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 신규한 바실러스속 wfo24균주 및이를 이용한 음식물 쓰레기처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980027513A KR100314396B1 (ko) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 신규한 바실러스속 wfo24균주 및이를 이용한 음식물 쓰레기처리방법 |
Publications (2)
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ID=19543501
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| KR100430031B1 (ko) * | 2000-11-30 | 2004-05-03 | 주식회사 이바이오텍 | 음식물 쓰레기 처리방법 및 장치 |
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1998
- 1998-07-08 KR KR1019980027513A patent/KR100314396B1/ko not_active IP Right Cessation
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