KR20040087383A - Composition and method for treating contaminated water by using Paenibacillus kribbensis AP-2 - Google Patents

Composition and method for treating contaminated water by using Paenibacillus kribbensis AP-2 Download PDF

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KR20040087383A
KR20040087383A KR1020030021585A KR20030021585A KR20040087383A KR 20040087383 A KR20040087383 A KR 20040087383A KR 1020030021585 A KR1020030021585 A KR 1020030021585A KR 20030021585 A KR20030021585 A KR 20030021585A KR 20040087383 A KR20040087383 A KR 20040087383A
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권기석
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권영준
송숙희
서주연
김은수
신정학
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고도화학(주)
권기석
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Abstract

PURPOSE: A water treatment composition is provided which is more environmentally friendly and safer to the human body and has superior control capacity of environmental factors compared with an existing water treatment composition using chemical synthetic materials, and a water treatment method using the same is provided. CONSTITUTION: The composition comprises a viscous substance produced by Paenibacillus kribbensis AP-2 (KCTC 10421BP), wherein the composition further comprises one or more materials selected from alum, polyaluminum chloride (PAC) and polyaluminum chloride silica (PACS). The composition is used to remove heavy metal ions contained in water system to be treated, and wherein the heavy metal ions are aluminum ions (Al¬+3) or copper ions (Cu¬+2).

Description

페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 균주를 이용한 수처리용 조성물 및 수처리 방법 {Composition and method for treating contaminated water by using Paenibacillus kribbensis AP-2}Composition and method for water treatment using penibacillus cribensis api-2 strain {Composition and method for treating contaminated water by using Paenibacillus kribbensis AP-2}

본 발명은, 신규한 친환경적 수처리용 조성물 및 이를 이용한 수처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 - KCTC10421BP, 기탁일 - 2003년 2월 10일) 균주가 생산하는 점질성 물질을 이용한 친환경적인 수처리용 조성물 및 이를 이용한 수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel environmentally friendly composition for water treatment and a water treatment method using the same, and more particularly, Paenibacillus kribbensis AP-2; accession number-KCTC10421BP, deposit date-2003 May 10) relates to an environment-friendly water treatment composition using a viscous material produced by the strain and a water treatment method using the same.

일상 생활에 가장 필요한 청정 수자원의 공급을 위해서는, 특히 수계에서의 탁도를 유발하는 고체현탁 물질(suspended solids, SS)과 각종 유기 및 무기물질 등을 제거할 필요가 있다. 이에 따라, 각종의 수계 (정수, 오수 및 폐수 등을 포함)에 함유된 고체현탁 물질의 제거 등을 위해, 폴리아크릴아미드(PAA, polyacrylamide), 황산알루미늄(Alum) 등과 같이 대부분 화학합성에 의해 제조되는 화합물들이 수계의 처리에 주로 사용되고 있다. 특히, 상수 처리용으로는, 알럼,폴리염화알루미늄(PAC, polyaluminum chloride) 또는 폴리염화알루미늄 실리카 (PACS, polyaluminum chloride silica) 등이 주로 이용되고 있다.In order to supply clean water resources that are most needed for daily life, it is necessary to remove suspended solids (SS) and various organic and inorganic materials that cause turbidity in the water system in particular. Accordingly, for the removal of the solid suspended substances contained in various water systems (including purified water, sewage and wastewater, etc.), most of them are manufactured by chemical synthesis such as polyacrylamide (PAA, polyacrylamide), aluminum sulfate (Alum), and the like. The compounds to be used are mainly used for the treatment of aqueous systems. In particular, for water treatment, alum, polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum chloride silica (PACS) is mainly used.

하지만, 상기한 화학 합성물질들이 수처리 제제로서 오랜 기간동안 지속적으로 사용됨에 따라, 알럼의 경우에는 중금속인 알루미늄의 축적에 따른 문제점, 폴리아크릴아미드(PAA)의 경우에는 사용정도에 따라 강한 신경독소로 작용할 수 있다는 문제점 등, 오폐수 및 하수 처리 등의 수처리 제제로 현재 널리 사용되고 있는 많은 화학 합성물질에 대한 환경적인 측면 및 안전성 측면에 있어서 많은 우려가 제기되고 있는 실정이다 {참조: Dearfield & Ambermathy, 1988, "Acrylamide: its metabolism, developmental and reproductive effects, genotoxicity, and carcinogenicity," Mutant Research. 195; 45-77}.However, as the above chemical compounds are continuously used for a long time as a water treatment agent, the problem caused by the accumulation of aluminum, which is a heavy metal in the case of alum, and a strong neurotoxin depending on the degree of use in the case of polyacrylamide (PAA) There are many concerns about the environmental and safety aspects of many chemical synthetic materials that are currently widely used in water treatment formulations such as wastewater and sewage treatment, such as the problem of being able to work. {Dearfield & Ambermathy, 1988, "Acrylamide: its metabolism, developmental and reproductive effects, genotoxicity, and carcinogenicity," Mutant Research. 195; 45-77}.

따라서, 보다 친환경적이며 인체에 안전함과 동시에, 환경인자 (응집활성 및 탁도, 총 질소제거능, 화학적 산소요구도, 중금속 제거 등을 포함)의 제어능이 우수한, 수처리 제제 및 수처리 방법의 개발 필요성이 크게 제기되고 있다.Therefore, there is a great need for the development of water treatment formulations and water treatment methods, which are more environmentally friendly and safe for the human body, and have excellent control of environmental factors (including coagulation activity and turbidity, total nitrogen removal, chemical oxygen demand, and heavy metal removal). It is becoming.

본 발명의 목적은, 기존의 화학적 합성물질을 이용한 수처리 제제 및 수처리 방법에 비해, 보다 친환경적이며 인체에 안전함과 동시에, 환경인자 (응집활성 및 탁도, 총 질소제거능, 화학적 산소요구도, 중금속 제거 등을 포함)의 제어능이 보다 우수한 수처리용 조성물 및 이를 이용한 수처리 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is more environmentally friendly and safer to the human body than the conventional water treatment formulations and water treatment methods using chemical synthetic materials, and environmental factors (coagulation activity and turbidity, total nitrogen removal ability, chemical oxygen demand, heavy metal removal, etc.). It is to provide a composition for water treatment and a water treatment method using the same having better controllability.

도 1은, 본 발명에 사용되는 배양된 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 - KCTC10421BP) 균주의 주사전자현미경 사진도 (×8,000)이다.FIG. 1 is a scanning electron micrograph (× 8,000) of a cultured Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No.—KCTC10421BP) strain used in the present invention.

도 2는, 본 발명에 사용되는 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 - KCTC10421BP) 균주의 배양을 통해 수득한 점질성 물질의 구성성분에 대한 HPLC분석 그래프도이다.Figure 2 is a graph of HPLC analysis of the components of the viscous substance obtained through the culture of the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No.-KCTC10421BP) used in the present invention.

도 3은, 본 발명에 사용되는 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 - KCTC10421BP) 균주의 배양을 통해 수득한 점질성 물질의 주요 관능기에 대한 적외선 분광분석 그래프도이다.Figure 3 is an infrared spectrogram graph of the main functional groups of the viscous material obtained through the cultivation of the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No.-KCTC10421BP) strain used in the present invention .

도 4는, 본 발명에 사용되는 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물의 배양시간에 따른 최종 pH, 균주 생육도, 점도 및 응집활성의 변화를 보여주는 그래프도이다.Figure 4 is a graph showing the change of the final pH, strain growth, viscosity and coagulation activity with the culture time of the culture of the Paenibacillus kribbensis AP-2 strain used in the present invention .

도 5는, 하천수에 염화제2철(FeCl3)을 단독 처리한 경우와,염화제2철(FeCl3)을 처리한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물을 처리한 경우의 탁도(turbidity)를 비교한 그래프도이다.Figure 5 is, when a single treatment ferric chloride (FeCl 3) in river water and, after treated with ferric chloride (FeCl 3) Penny Bacillus Cri Ben AP cis -2 (Paenibacillus kribbensis AP-2) strain of It is a graph which compared turbidity in the case of processing the viscous material obtained from the culture.

도 6은, 하천수에 염화알루미늄(AlCl3)을 단독 처리한 경우와, 염화알루미늄(AlCl3)을 처리한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물을 처리한 경우의 탁도를 비교한 그래프도이다.FIG. 6 is obtained from cultures of Paenibacillus kribbensis AP-2 strains treated with aluminum chloride (AlCl 3 ) alone and after treatment with aluminum chloride (AlCl 3 ). It is a graph comparing the turbidity in the case of processing one viscous substance.

도 7은, 하천수에 황산알루미늄(Al2(SO4)3)을 단독 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물 및 황산알루미늄(알럼)의 혼합물을 처리한 경우의 탁도 및 응집활성(Flocculating Activity, F.A.)을 서로 비교한 그래프도이다.FIG. 7 shows the viscosity of aluminum and aluminum sulfate obtained from cultures of Paenibacillus kribbensis AP-2 when treated with aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) alone in river water. It is a graph which compared turbidity and flocculating activity (FA) when the mixture of (alum) was processed.

도 8은, 하천수에 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리알루미늄실리카(PACS)을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물 및 PAC 또는 PACS와의 혼합물을 처리한 경우의 탁도 및 응집활성을 서로 비교한 그래프도이다.FIG. 8 is a viscous material obtained by treating river water with polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum silica (PACS) alone, and in culture of a Paenibacillus kribbensis AP-2 strain. And a turbidity and aggregation activity when the mixture with PAC or PACS is treated.

도 9는, 하천수에 폴리염화알루미늄(PAC)을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물 및 폴리염화알루미늄(PAC)의 혼합물을 처리한 경우에서의 환경인자(탁도, TOC, COD 및 T-N)에 대한 제어 효과(%)를 비교관찰한 그래프도이다.FIG. 9 shows the viscous material and polyaluminum chloride (PAC) obtained from the treatment of the polyaluminum chloride (PAC) alone in the river water and the culture of the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2. The graph shows a comparative observation of the control effect (%) on environmental factors (turbidity, TOC, COD and TN) in the case of treatment of a mixture of.

도 10은, 하천수에 폴리염화알루미늄(PAC)을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2) 균주의 배양물에서 수득한 점질물과 폴리염화알루미늄(PAC)의 혼합물을 처리한 경우에서의 하천수내의 알루미늄 이온(Al3+) 및 구리 이온 (Cu2+)의 제거 효과(%)를 비교관찰한 그래프도이다.FIG. 10 shows the viscosity of polyvinyl chloride (PAC) and polyaluminum chloride (PAC) obtained from cultures of Paenibacillus kribbensis AP-2 strains treated with polyaluminum chloride (PAC) alone. The graph shows a comparative observation of the removal effect (%) of aluminum ions (Al 3+ ) and copper ions (Cu 2+ ) in river water when the mixture of ethylene is treated.

본 발명에서는, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (PaenibacilluskribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질을 포함하는 수처리용 조성물을 제공한다.In the present invention, there is provided a composition for water treatment comprising a viscous material produced by the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No. KCTC10421BP).

또한, 본 발명에서는, 황산알루미늄(알럼), 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS) 중 하나 이상이 추가로 포함된, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질을 포함하는 수처리용 조성물을 제공한다.Further, in the present invention, Paenibacillus kribbensis AP-2 ( Paenibacillus kribbensis AP-2), which further comprises at least one of aluminum sulfate (alum), polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum chloride silica (PACS); Accession No. KCTC10421BP) provides a composition for water treatment comprising a viscous substance produced by the strain.

기존에 수처리 제제로 사용되고 있는 화학적 합성물질로서 본 발명에 추가로포함되는 황산알루미늄(알럼), 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS)의 경우, 본 발명의 수처리용 조성물에 포함되는 종류, 함량 등은 처리할 수계의 오염도, 처리대상 물질 등에 따라 결정되며, 이는 당업자에게는 명백한 내용이다.In the case of aluminum sulfate (alum), polyaluminum chloride (PAC), or polyaluminum chloride silica (PACS), which are additionally included in the present invention as a chemical synthetic material that is conventionally used as a water treatment agent, The type, content, etc. are determined according to the pollution degree of the water system to be treated, the substance to be treated, etc., which are obvious to those skilled in the art.

기존에 수처리 제제로 사용되고 있는 알럼을 추가로 포함하는 본 발명의 바람직한 양태에서는, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:알럼의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:100인 수처리 조성물을 제공한다.In a preferred embodiment of the present invention further comprising an alum, which is already used as a water treatment formulation, provides a water treatment composition in which the mixing ratio (weight ratio) of the viscous substance: alum produced by the strain is 1:10 to 1: 100. .

기존에 수처리 제제로 널리 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC)을 추가로 포함하는 본 발명의 바람직한 양태에서는, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:폴리염화알루미늄의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:200인 수처리용 조성물을 제공한다.In a preferred embodiment of the present invention further comprising polyaluminum chloride (PAC), which is widely used as a water treatment agent, the mixing ratio (weight ratio) of the viscous substance: polyaluminum chloride produced by the strain is 1:10 to 1 It provides a composition for water treatment of 200.

기존에 수처리 제제로 사용되고 있는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS)를 추가로 포함하는 본 발명의 바람직한 양태에서는, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:폴리염화알루미늄 실리카의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:200인 수처리용 조성물을 제공한다.In a preferred embodiment of the present invention further comprising polyaluminum chloride (PACS), which is conventionally used as a water treatment formulation, the mixing ratio (weight ratio) of the viscous material: polyaluminum chloride silica produced by the strain is 1:10 to It provides a water treatment composition of 1: 200.

본 발명의 상기한 수처리용 조성물은, 수계에 함유되어 있는 중금속 이온 (예를 들면, Al+3, Cu+2, Cr+6, Cd+2, Zn+2등)의 제거에 유용하며, 특히 Al+3및 Cu+2의 제거 능력이 우수하다.The composition for water treatment of the present invention is useful for removing heavy metal ions (for example, Al + 3 , Cu +2 , Cr +6 , Cd +2 , Zn +2, etc.) contained in the water system. The removal ability of Al +3 and Cu +2 is excellent.

또한, 본 발명의 다른 양태에서는, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질 또는 이를 포함하는 수처리 조성물을 수계에 투여하는 단계를 포함하는 수처리 방법을 제공한다.Further, in another aspect of the present invention, the method comprising the step of administering a viscous substance produced by the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No. KCTC10421BP) or a water treatment composition comprising the same to the water system Provide a water treatment method.

본 발명의 상기한 수처리 방법에 관한 바람직한 한 양태에서는, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질 또는 이를 포함하는 수처리 조성물에 알럼, 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS) 중 하나 이상이 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 수처리 방법을 제공한다.In one preferred embodiment of the above water treatment method of the present invention, at least one of alum, polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum chloride silica (PACS) is added to the viscous material produced by the strain or a water treatment composition comprising the same. It provides a water treatment method characterized in that it is included.

또한, 본 발명의 상기한 수처리 방법에 관한 한 양태에서는, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질을 수계에 투여하는 단계 이전에 염화알루미늄(AlCl3), 염화제2철(FeCl3), 염화칼슘(CaCl2) 또는 염화칼륨(KCl) 중 하나 이상을 투여하는 단계를 추가로 포함하는 수처리 방법을 제공한다. 이때, 투여되는 염화알루미늄(AlCl3), 염화제2철(FeCl3), 염화칼슘(CaCl2) 또는 염화칼륨(KCl)의 종류, 투여량 등은 처리할 수계의 오염도, 처리대상 물질 등에 따라 결정되며, 이는 당업자에게는 명백한 내용이다.In addition, in one embodiment of the water treatment method of the present invention, prior to the step of administering the viscous material produced by the strain to the water system, aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ), calcium chloride (CaCl 2 ) or potassium chloride (KCl), the method further comprises the step of administering. At this time, the type and dosage of aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ), calcium chloride (CaCl 2 ) or potassium chloride (KCl) are determined according to the pollution degree of the water system to be treated and the substance to be treated. This is obvious to those skilled in the art.

본 발명의 "수처리용 조성물"에는, 오염된 상수, 중수, 하수 등을 포함한 수계의 처리에 통상적으로 사용되고 있는 여러 가지의 수처리용 제제, 용매, 첨가물 등이 포함될 수 있으며, 이는 당해 분야의 통상의 기술자에게는 명백한 내용이다.The "water treatment composition" of the present invention may include a variety of water treatment agents, solvents, additives, and the like that are commonly used in the treatment of water systems, including contaminated constant water, heavy water, sewage, and the like, which are common in the art. It is obvious to the technician.

본원에서 "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC 10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질"은, 상기 균주의 배양시 세포내에서 대사되어 세포외로 방출되는 점질성의 물질을 의미하며, 이에 대한 화학적 분석 및 수집 방법은 아래의 실시예 2 및 3에 구체적으로 기재되어 있다.As used herein, the term "viscous substance produced by the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2; Accession No. KCTC 10421BP" refers to a viscous substance that is metabolized intracellularly and released extracellularly when the strain is cultured. Chemical analysis and collection method thereof is described in detail in Examples 2 and 3 below.

본 발명에서 제공하는 수처리용 조성물 및 이를 이용한 수처리 방법은, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 균주(Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질을 이용함으로써, 기존에 사용되고 있는 화학적 합성물질을 이용한 수처리 제제 및 수처리 방법에 비해서 보다 친환경적이며 인체에 안전함과 동시에 환경인자 (응집활성 및 탁도, 총 질소제거능, 화학적 산소요구도 등)의 제어능력 및 중금속의 제거능력이 매우 우수하다.The water treatment composition provided by the present invention and the water treatment method using the same, by using a viscous material produced by the strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No. KCTC10421BP), Compared to water treatment formulations and water treatment methods using chemical synthetic materials, it is more eco-friendly and safer to human body, and has excellent control ability of environmental factors (aggregation activity and turbidity, total nitrogen removal ability, chemical oxygen demand, etc.) and removal ability of heavy metals. .

아래의 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하며, 이러한 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.The following examples illustrate the invention in more detail, and these examples should not be construed as limiting the scope of the invention.

실시예Example

실시예 1: 본 발명에 사용되는 균주의 분리Example 1 Isolation of Strains Used in the Present Invention

경상북도 북부지역의 오염토양 및 폐수처리장 등의 오염수계를 대상으로 물과 토양을 채취하여 신규 미생물 분리를 위한 시료로 이용하였다.Water and soil were collected from polluted water systems such as contaminated soils and wastewater treatment plants in northern Gyeongsangbuk-do and used as samples for the separation of new microorganisms.

우선, 점성물질을 많이 분비하는 미생물을 선별하기 위하여, 복합배지인 포도당 10 g/ℓ, 질산암모늄 2 g/ℓ, 인산제1칼륨 0.8 g/ℓ, 인산제2칼륨 0.6 g/ℓ, 탄산칼슘 0.3 g/ℓ, 소이톤 0.1 g/ℓ, 트립톤 0.1 g/ℓ, 효모추출물 0.1 g/ℓ, 황산마그네슘 0.05 g/ℓ 및 황산망간 0.05 g/ℓ를 함유한 평판배지를 이용하여, 멸균 식염수를 사용하여 시료로부터 제조한 현탁액을 3단 희석법으로 도말하였다. 상기 도말된 페트리 디쉬를 30℃의 인큐베이터에서 1 내지 3일간 배양한 후, 평판배지 상에서 우수한 성장을 보이면서 점질물을 많이 생산하는 20 여종의 단일군락의 미생물들을 분리하였다.First, in order to select microorganisms that secrete a lot of viscous substances, 10 g / l of glucose, 2 g / l of ammonium nitrate, 0.8 g / l of potassium phosphate 1, 0.6 g / l of potassium diphosphate 2, calcium carbonate Sterile saline solution using a plate medium containing 0.3 g / l, Soyton 0.1 g / l, Tryptone 0.1 g / l, Yeast extract 0.1 g / l, Magnesium sulfate 0.05 g / l and Manganese sulfate 0.05 g / l The suspension prepared from the sample was smeared in three steps by dilution. The plated petri dishes were incubated for 1 to 3 days in an incubator at 30 ° C., and 20 kinds of microorganisms were isolated to produce a lot of viscous materials while showing excellent growth on plate medium.

상기와 동일한 복합 액체배지에 상기 분리된 20 여종의 미생물들을 각각 접종한 후에 그 배양액을 다시 고체배지에 도말하여, 단일군락 형성 및 점질물의 생산이 양호한 균주 10 여종을 선별하였다. 그리고 나서, 이렇게 선별된 균주를 배양 시험관에 넣고 상기 복합배지를 이용하여 30℃에서 48시간 배양한 후, 단일군락을 형성하는 미생물을 사면배지로 만든 시험관에 옮겨 4℃에 보관하거나 25% 글리세롤에 넣어 -20℃에 보관하여 필요에 따라 사용하도록 하였다.After inoculating the separated 20 kinds of microorganisms in the same complex liquid medium, the culture medium was plated on the solid medium again to select 10 strains having good single colony formation and production of viscous substances. Then, the selected strains were placed in a culture test tube and incubated at 30 ° C. for 48 hours using the complex medium, and then the microorganisms forming a single colony were transferred to a test tube made of a slope medium and stored at 4 ° C. or 25% glycerol. Put and stored at -20 ℃ to use as needed.

상기 1차 선별된 10 여종의 미생물을 상기한 복합 액체배지를 이용하여 2%(v/v)씩 접종하여 30℃에서 진탕회전 배양하고, 카올린 클레이(kaolin clay)를 이용하여 응집 활성을 비교하여, 생육도가 좋으면서 응집활성이 우수한 신규한 균주를 최종적으로 동정하여, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (PaenibacilluskribbensisAP-2)로 명칭을 부여하고, 한국과학기술원 부설 생명공학연구소 유전자은행에 기탁하였다 (기탁번호 - KCTC10421BP; 기탁일 - 2003년 2월 10일).10 microorganisms of the primary screened were inoculated by 2% (v / v) by using the above-described mixed liquid medium and shake-rotated at 30 ° C., and the aggregation activity was compared by using kaolin clay. Finally, a novel strain with good growth and good aggregation activity was finally identified and named as Paenibacilluskribbensis AP-2, which was deposited with the Korea Institute of Science and Technology Gene Bank. (Accession Number-KCTC10421BP; Deposit Date-February 10, 2003).

상기한 균주에 대해 주사전자현미경을 이용하여 찍은 사진도를 살펴보면, 상기 동정된 균주는 일정한 점질성 물질이 세포내에서 대사되어 생산된 후에 세포 외부로 분비되는 형태를 가지고 있음을 알 수 있다 (참조: 도 1).Looking at the photograph taken using a scanning electron microscope for the above strain, it can be seen that the identified strain has a form that is secreted to the outside of the cell after a certain viscous material is metabolized and produced in the cell (see : 1).

실시예 2: 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Example 2: Penivacillus crivensis api-2 Paenibacillus kribbensisPaenibacillus kribbensis AP-2)에 의해 생산되는 점질성 물질의 분석Analysis of Viscous Substances Produced by AP-2)

상기 균주를 배양하여 수득한 배양물을 적당히 희석하여 원심분리를 통해 얻은 상등액에 배양액 용량의 3배되는 차가운 에탄올(98%)을 부은 후에 형성되는 순수 점질성 물질의 흰 침전물을 걷어내고 나서, 다시 녹인 후 동결건조를 통해 건조시켰다. 이렇게 얻은 시료의 농도가 약 1%가 되도록 한 후에 2N 트리플루오로아세트산(Trifluoroacetic acid)을 첨가하고, 고온 고압하에서 가수분해를 30분간 유도하고 식힌 후에 중화시키고 염을 제거하여 시료를 수득하였다.After diluting the culture obtained by culturing the strain, the supernatant obtained by centrifugation was poured with cold ethanol (98%), which is three times the volume of the culture solution, to remove the white precipitate of pure viscous material, which is formed. After thawing it was dried by lyophilization. After the concentration of the sample thus obtained was about 1%, 2N trifluoroacetic acid was added, and hydrolysis was induced at high temperature and high pressure for 30 minutes, after cooling, neutralized, and the salt was removed to obtain a sample.

시료 분석은 HPLC(High Pressure Liquid Chromatography)의 carbopak NA1 칼럼(유속 - 0.25ml/분, 칼럼 챔버 온도 - 실온)을 통해 RI 분석기 (RID-6A, Shimadzu Co., 일본)를 이용하여 구성 당으로 예측되는 표준 당과 비교하여 지체시간에 따라 분석한 결과, 상기 균주에 의해 생산되는 점질성 물질은 포도당, 만노오스, 글루쿠론산 및 퓨코오스가 5:1.86:1.4: 1의 몰비로 함유되어 있는 복합 다당류로 판명되었다 (참조: 도 2).Sample analysis was predicted as per constituent using an RI analyzer (RID-6A, Shimadzu Co., Japan) through a carbopak NA1 column (flow rate-0.25 ml / min, column chamber temperature-room temperature) by High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) As a result of analysis according to the time delay compared to the standard sugar, the viscous substance produced by the strain is a complex polysaccharide containing glucose, mannose, glucuronic acid and fucose in a molar ratio of 5: 1.86: 1.4: 1. (See FIG. 2).

또한, 상기한 복합 다당류의 분자량의 측정을 위해, PL-GFC 1000Å 칼럼을사용하여 0.3%(w/v)되게 준비하여 표준 탄수화물인 여러 분자량별 덱스트란을 사용한 결과, 상기한 복합 다당류의 분자량은 약 23만 dalton인 것으로 밝혀졌다.In addition, in order to measure the molecular weight of the complex polysaccharides described above, the molecular weight of the complex polysaccharides prepared as 0.3% (w / v) using a PL-GFC 1000 Å column and using several dextran by molecular weight as standard carbohydrates It turned out to be about 230,000 dalton.

실시예 3: 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Example 3: Penivacillus crivensis api-2 ( Paenibacillus kribbensisPaenibacillus kribbensis AP-2)에 의해 생산되는 점질성 물질의 관능기 분석Functional group analysis of viscous substances produced by AP-2)

상기 균주에서 생산된 복합 다당체가 갖는 당의 결합 방식 및 구조성분의 관능기를 조사하기 위해, 케이비알 펠렛(KBr pellet)법을 이용하여 적외선분광 분석 [Model - Infiniti 60MI (Mattson사, 미국); 스펙트럼 범위 - 400 내지 4000cm-1; Beam splitter - KBr]을 한 결과, 도 3과 같은 결과를 얻었다.In order to investigate the binding method of the complex polysaccharide produced in the strain and the functional group of the structural component, infrared spectroscopic analysis using a KBr pellet method [Model-Infiniti 60MI (Mattson, USA); Spectral range-400 to 4000 cm -1 ; Beam splitter-KBr] was obtained, as shown in FIG.

상기 균주에서 생산된 복합 다당체는, 당류 및 단백질에서 일반적인 피크(peak)인 3400cm-1에서의 하이드록실 그룹(-OH 그룹), 2900cm-1에서의 C-H 스트레칭(stretching), 1600cm-1에서의 글루코사민의 R-NH2그룹, 1400cm-1에서의 CH2결합에 의해 생성가능한 글루칸에 대한 특이적인 흡수 피크와, 일반적인 탄수화물에서 볼 수 있는 1080cm-1에서의 C-O-C 결합을 보임으로써, 활성기인 하이드록실 그룹, 카복실 그룹 및 아미노 그룹 등을 함유하고 있음을 확인하였다.The complex polysaccharides produced in the strains were hydroxyl groups (-OH groups) at 3400 cm -1 , CH stretching at 2900 cm -1 , and glucosamine at 1600 cm -1 , which are common peaks in sugars and proteins. as show in the COC bond in R-NH 2 group, and 1400cm-specific absorption band for generating possible glucan by the CH 2 bond in the -1, 1080cm -1, which would normally be on a carbohydrate, an active group of the hydroxyl group It was confirmed that a carboxyl group, an amino group and the like were contained.

실시예 4: 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Example 4: Penivacillus crivensis api-2 Paenibacillus kribbensisPaenibacillus kribbensis AP-2)의 배양물의 응집 활성Aggregation Activity of Cultures of AP-2)

실시예 1에 기재된 복합 액체배지를 5ℓ-발효조에 3ℓ용량으로 하여 상기 균주를 30℃에서 배양하여 수득한 배양물의 일정량을 채취하여, 배양시간에 따른 최종 pH, 점도, 균주 생육도 및 응집 활성을 조사하였다. 이때, 응집 활성은 당해 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 방법에 따라 측정하였다 {참조: Yokoi H. 등, 1995, Characteristics of biopolymer flocculant produced by Bacillus sp.PY-90, J.Ferment.Bioeng.79, 378-380}.A predetermined amount of the culture obtained by culturing the strain at 30 ° C. using the complex liquid medium described in Example 1 in a 5 L-fermentation tank was collected, and the final pH, viscosity, strain growth and aggregation activity according to the culture time were obtained. Investigate. At this time, the aggregation activity was measured according to a method commonly used in the art. {See: Yokoi H. et al., 1995, Characteristics of biopolymer flocculant produced by Bacillus sp. PY-90, J. Ferment. Bioeng. 79, 378- 380}.

표 1 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 배양시간에 따라 최종 pH, 점도, 생육도 및 응집 활성이 변화하였으며, 특히 약 48시간 ∼ 60시간 동안 배양한 경우에 생성되는 점질성 물질의 응집 활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 특히, 본 실험에서 측정된 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)에서 생산되는 점질물의 응집 활성은 최대 약 110까지 관찰되었는 데, 이 수치는 기존에 수처리 제제로 많이 사용되고 있는 화학합성 물질들의 응집 활성 (예를 들면, 알럼의 경우, 약 71)에 비해서도 월등히 우수한 것으로 나타났다.As can be seen in Table 1 and Figure 4, the final pH, viscosity, growth and aggregation activity was changed according to the incubation time, especially cohesive activity of the viscous substance produced when incubated for about 48 hours to 60 hours This was found to be the highest. In particular, the coagulation activity of the viscous substances produced in Paenibacillus kribbensis AP-2 measured in this experiment was observed up to about 110, which is a chemical commonly used as a water treatment agent. It was also shown to be superior to the cohesive activity of the synthetic materials (eg, about 71 for alum).

페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물의 배양시간에 따른 특성변화Changes in Characteristics of Cultures of Paenibacillus kribbensis AP-2 with Culture Time 배양시간(시간)Incubation time (hours) 최종 pHFinal pH 점도(×103)Viscosity (× 10 3 ) 세포 성장(O.D., A660)Cell growth (OD, A 660 ) 응집 활성(F.A.)Coagulation activity (F.A.) 1212 5.925.92 1.021.02 0.150.15 39.6639.66 2424 5.755.75 1.851.85 0.280.28 49.6549.65 3636 5.645.64 2.032.03 1.251.25 99.6599.65 4848 5.455.45 2.632.63 2.542.54 110.77110.77 6060 5.405.40 2.882.88 3.453.45 110.77110.77 7272 5.525.52 2.872.87 2.852.85 99.6599.65 8484 5.605.60 2.852.85 2.242.24 82.9982.99 100100 5.785.78 2.752.75 2.242.24 66.3266.32

실시예 5: 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Example 5: Penivacillus crivensis api-2 Paenibacillus kribbensisPaenibacillus kribbensis AP-2)의 배양물 및 염화제2철(FeClCulture of AP-2) and Ferric Chloride (FeCl) 33 )을 병용한 경우의 응집 효과Agglomeration effect when using

탁도가 53.2 NTU (흡광도: 0.085)인 하천수 1ℓ에, 농도를 달리하여 염화제2철(FeCl3)을 단독으로 처리한 경우와, 농도를 달리하여 염화제2철(FeCl3)을 첨가한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물 3㎖을 처리한 경우의 탁도(turbidity)를 서로 비교하였다 (참조: 도 5).After the different cases and, concentrations in the river water 1ℓ: (0.085 absorbance), only treatment with a ferric chloride (FeCl 3) at different concentrations was added ferric chloride (FeCl 3) turbidity of 53.2 NTU Turbidity when treated with 3 ml of the viscous material obtained from a culture of Penibacillus kribbensis AP-2 was compared (see FIG. 5).

본 실험에 사용된 하천수(1ℓ)의 성상은 아래의 표 2와 같다:The characteristics of the river water (1ℓ) used in this experiment are shown in Table 2 below:

본 실험에 사용된 하천수의 성상Characteristics of river water used in this experiment 탁도(NTU)Turbidity (NTU) TOC(ppm)TOC (ppm) COD(ppm)COD (ppm) T-N(ppm)T-N (ppm) 알칼리도(ppm)Alkalinity (ppm) Zeta 전위(mV)Zeta potential (mV) Al 함량(ppm)Al content (ppm) Cu 함량(ppm)Cu content (ppm) 53.253.2 9.739.73 2.522.52 3.573.57 48.0348.03 2.532.53 2.472.47 1.261.26

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 염화제2철을 단독으로 사용한 경우에 비해 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물을 함께 사용한 경우에 응집활성이 높았으며 탁도 제거효과도 우수하였다. 특히, 약 100 내지 125ppm의 염화제2철(FeCl3)을 첨가한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물 3㎖을 첨가한 경우에 가장 높은 응집활성 및 탁도 제거효과를 보였다.As can be seen in Figure 5, compared with the case of using ferric chloride alone, the coagulant activity was higher when the culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 was used together and the turbidity was removed. The effect was also excellent. In particular, the addition of about 100 to 125 ppm of ferric chloride (FeCl 3 ) followed by the addition of 3 ml of the viscous material obtained from the culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 It showed coagulation activity and turbidity removal effect.

실시예 6: 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Example 6: Penivacillus crivensis api-2 Paenibacillus kribbensisPaenibacillus kribbensis AP-2)의 배양물 및 염화알루미늄(AlClCulture of AP-2) and Aluminum Chloride (AlCl 33 )을 병용한 경우의 응집 효과Agglomeration effect when using

상기 실시예 5에 사용된 것과 동일한 하천수 1ℓ에, 농도를 달리하여 염화알루미늄(AlCl3)를 단독으로 처리한 경우와, 농도를 달리하여 염화알루미늄(AlCl3)을 첨가한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물 3㎖을 처리한 경우의 탁도(turbidity)를 서로 비교하였다 (참조: 도 6). 본 실험에 사용된 하천수의 성상은 상기 표 2와 같다.In the same river water used in Example 5 1 L, the concentration of the aluminum chloride (AlCl 3 ) was treated alone, and after the addition of aluminum chloride (AlCl 3 ) at different concentrations, after the addition of Penicillus cribensis Turbidity when treated with 3 ml of the viscous material obtained from the culture of Apen ( Paenibacillus kribbensis AP-2) was compared with each other (see Fig. 6). The properties of the river water used in this experiment are shown in Table 2 above.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 염화알루미늄을 단독으로 사용한 경우에 비해 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물을 함께 사용한 경우에 응집활성이 높았으며 탁도 제거효과도 우수하였다. 특히, 약 10 내지 40ppm의 염화알루미늄을 첨가한 후에 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물 3 ㎖을 첨가한 경우에 가장 높은 응집활성 및 탁도 제거효과를 보였다.As can be seen in Figure 6, compared with the case of using aluminum chloride alone, the coagulant activity was higher when the culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 was used together and the turbidity removal effect was also higher. Excellent. In particular, the highest flocculation activity and turbidity removal effect were added when 3 ml of viscous material obtained from the culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 was added after the addition of about 10 to 40 ppm of aluminum chloride. Showed.

실시예 7: "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 점질물/황산알루미늄의 혼합물(M/Alum)"의 응집 효과Example 7: Coagulation Effect of "A Mixture of Viscosity / Aluminum Sulfate (M / Alum) of Penivacillus cribensis epi-2"

실시예 5에 사용된 것과 동일한 하천수 1ℓ(53.2 NTU)에, 기존에 수처리 제제로서 많이 사용되고 있는 황산알루미늄(Al2(SO4)3, 알럼)을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물 3ml 및 황산알루미늄의 혼합물 (혼합비율은 아래 표에 기재되어 있음)을 처리한 경우의 탁도(Turbidity)와 응집활성(Flocculating Activity, F.A.)을 서로 비교하였다 (참조: 도 7). 본 실험에 사용된 하천수의 성상은 상기한 표 2와 같으며, 상기 비교결과는 아래의 표 3과 같다.When 1 L (53.2 NTU) of the same river water used in Example 5 was treated with aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 , Alum), which has been widely used as a water treatment formulation, alone, and Phenibacillus cribensis Turbidity and flocculating activity when 3 ml of a viscous substance obtained from the culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 and a mixture of aluminum sulfate (mixing ratios are described in the table below) were treated. FA) were compared with each other (see FIG. 7). The properties of the river water used in this experiment are shown in Table 2 above, and the comparison results are shown in Table 3 below.

탁도(NTU)Turbidity (NTU) 응집활성(F.A.)Coagulation activity (F.A.) Alum 단독Alum sole 7.307.30 71.5771.57 M/Alum(균주점질물:Alum 함량비)M / Alum (Strain Viscosity: Alum Content Ratio) 1:101:10 5.585.58 88.2488.24 1:301:30 5.875.87 79.1479.14 1:501:50 5.725.72 79.1479.14 1:701:70 5.615.61 131.09131.09 1:1001: 100 4.954.95 131.09131.09

상기 표 3 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 알럼을 단독으로 사용하는 경우에 비해, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물과 알럼의 혼합물을 상기한 비율로 사용한 경우에 응집활성 및 탁도 제거효과가 월등히 우수한 것으로 나타났다.As can be seen in Table 3 and Figure 7, compared to the case of using alum alone, a mixture of alum and culture of Paenibacillus kribbensis AP-2 in the above ratio When used, the coagulation activity and turbidity removal effect was found to be excellent.

실시예 8: "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 점질물/폴리염화알루미늄의 혼합물(M/PAC)" 또는 "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 점질물/폴리알루미늄 실리카의 혼합물(M/PACS)"의 응집 효과Example 8: A mixture of viscous / polyaluminum chloride of Penivacillus cribensis epi-2 (M / PAC) or a mixture of viscous / polyaluminum silica of Penivacillus cribensis epi-2 (M / PACS) Coagulation effect of "

실시예 5에 사용된 것과 동일한 하천수 1ℓ(53.2 NTU, 흡광도 0.085)에, 기존에 수처리 제제로서 많이 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리알루미늄실리카(PACS)을 단독으로 처리한 경우 (각각 30ppm); 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 배양물에서 수득한 점질물 및 폴리염화알루미늄(PAC)의 혼합물을 처리한 경우; 및 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 배양물에서 수득한 점질물 및 폴리염화알루미늄실리카(PACS)의 혼합물을 처리한 경우에 있어서의 탁도(Turbidity), 흡광도 및 응집 활성(Flocculating Activity, F.A.)을 서로 비교하였다. 본 실험에 사용된 하천수의 성상은 상기한 표 2와 같으며, 상기 비교결과는 아래의 표 4 및 도 8에 나타나있다.When 1 liter (53.2 NTU, absorbance 0.085) of the same river water used in Example 5 was treated with polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum silica (PACS), which is widely used as a water treatment formulation, alone (30 ppm each). ; When a mixture of viscous matter and polyaluminum chloride (PAC) obtained in a culture of Penivacillus cribensis epi-2 was treated; And turbidity, absorbance and flocculating activity (FA) in the case of treatment of the mixture of the slime and the polyaluminum chloride (PACS) obtained from the culture of Penivacillus cribensis epi-2. Compared. The properties of the river water used in this experiment are shown in Table 2 above, and the comparison results are shown in Table 4 and FIG. 8 below.

탁도(NTU)Turbidity (NTU) 흡광도(ABS)Absorbance (ABS) 응집활성(F.A.)Coagulation activity (F.A.) PAC 단독PAC alone 4.64.6 0.0060.006 154.9154.9 PACS 단독PACS only 5.75.7 0.0080.008 113.2113.2 M/PAC(균주점질물:PAC 함량비)# M / PAC (Strain Viscosity: PAC Content Ratio) # 1:11: 1 6.26.2 0.0110.011 79.179.1 1:31: 3 6.26.2 0.0110.011 79.179.1 1:51: 5 6.16.1 0.0080.008 113.2113.2 1:71: 7 5.85.8 0.0080.008 113.2113.2 1:101:10 5.45.4 0.0070.007 131.1131.1 1:301:30 5.15.1 0.0070.007 131.1131.1 1:501:50 4.94.9 0.0060.006 154.9154.9 1:701:70 4.14.1 0.0060.006 154.9154.9 1:1001:2001: 1001: 200 4.54.84.54.8 0.0060.0070.0060.007 154.9131.1154.9131.1 M/PACS(균주점질물:PACS함량비)# M / PACS (strain viscosity: PACS content ratio) # 1:11: 1 10.910.9 0.0180.018 43.843.8 1:31: 3 9.39.3 0.0150.015 54.954.9 1:51: 5 9.29.2 0.0150.015 54.954.9 1:71: 7 8.58.5 0.0130.013 65.265.2 1:101:10 7.57.5 0.0110.011 79.179.1 1:301:30 6.76.7 0.0100.010 88.288.2 1:501:50 6.66.6 0.0090.009 99.399.3 1:701:70 5.45.4 0.0080.008 113.2113.2 1:1001:2001: 1001: 200 4.75.74.75.7 0.0070.0090.0070.009 131.199.3131.199.3

{상기 표에서, # - M/PAC 또는 M/PACS 혼합물의 총량은 각 30㎕이며, 상기 혼합비율에 따라 상기 균주의 배양 점질물과 PAC 또는 PACS를 혼합하였다 (예를 들면, 1:10인 경우의 PAC의 함량은 27.0ppm이고, 1:200인 경우의 PAC의 함량은 29.85ppm)}.{In the above table, the total amount of #-M / PAC or M / PACS mixture is 30 μl each, and according to the mixing ratio, the culture viscous material of the strain is mixed with PAC or PACS (for example, 1:10). PAC content is 27.0 ppm, and the content of PAC at 1: 200 is 29.85 ppm)}.

상기 표 4 및 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 탁도 제거효과 및 응집 활성 면에 있어서, 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리알루미늄실리카(PACS)을 단독으로 사용하는 경우와 비교하여, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 점질물과 혼합하여 사용하는 경우에 최소한 이와 유사하거나 보다 우수한 효과를 나타냈다. 특히, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 점질물과 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리알루미늄실리카(PACS)의 혼합비율이 1:10 내지 1:200 (중량비)인 경우, 응집활성 및 탁도 제거효과가 보다 우수한 것으로 나타났다.As can be seen in Table 4 and Figure 8, in terms of turbidity removal effect and flocculation activity, compared with the case of using polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum silica (PACS) alone, penicillus cribene When used in combination with a viscous substance of Cien API -2 ( Paenibacillus kribbensis AP-2) showed at least a similar or better effect. Particularly, when the mixing ratio of the viscous material of the peniebacillus kribbensis AP-2 and polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum silica (PACS) is 1:10 to 1: 200 (weight ratio), Coagulation activity and turbidity removal effect was found to be more excellent.

실시예 9: "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 점질물/폴리염화알루미늄의 혼합물(M/PAC)"의 환경인자에 미치는 효과Example 9: Effect on Environmental Factors of "Viscous Matter / Mixture of Polyaluminum Chloride (M / PAC) of Penivacillus Cribensis API-2"

실시예 5에 사용된 것과 동일한 하천수 1ℓ에, 기존에 수처리 제제로서 많이 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC) 30ppm을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물과 폴리염화알루미늄(PAC)의 혼합물 30㎕ (이때, 균주 점질물:PAC의 함량비는 1:70이며, PAC 함량 - 29.57ppm)을 처리한 경우에서의 환경인자에 대한 제어효과를 비교관찰하였다.When 1 liter of the same river water used in Example 5 was treated with 30 ppm of polyaluminum chloride (PAC), which is widely used as a water treatment agent, alone, and Paenibacillus kribbensis AP-2. 30 μl of a mixture of a viscous substance and a polyaluminum chloride (PAC) obtained from the culture of (wherein the ratio of strain viscous: PAC is 1:70, PAC content-29.57ppm) to environmental factors The control effect was compared.

본 실험에 사용된 하천수의 구체적인 성상은 상기한 표 2와 같다. 또한, 본 실험에서는 화학적 산소요구량(COD), 총 유기탄소(TOC), 탁도(turbidity) 및 총 질소(T-N) 등 4가지의 환경인자에 대해 비교관찰하였으며, 관찰 결과는 아래의 표 5및 도 9와 같다.Specific properties of the river water used in this experiment are shown in Table 2 above. In this experiment, four environmental factors, including chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC), turbidity, and total nitrogen (TN), were compared and observed. Same as 9.

탁도(NTU)Turbidity (NTU) TOCTOC CODCOD T-NT-N 하천수River water 53.253.2 9.739.73 2.522.52 3.63.6 PACPAC 2.44(제어율- 95.4%)2.44 (control rate-95.4%) 6.60(제어율- 32.1%)6.60 (control rate-32.1%) 0.94(제어율- 70.5%)0.94 (control rate-70.5%) 1.98(제어율- 34.3%)1.98 (control rate-34.3%) M/PAC 혼합물(균주 점질물:PAC= 1:70)M / PAC mixture (strain viscous: PAC = 1:70) 2.13(제어율- 96.0%)2.13 (control rate-96.0%) 4.48(제어율- 53.9%)4.48 (control rate-53.9%) 0.74(제어율- 79.5%)0.74 (control rate-79.5%) 1.69(제어율- 40.3%)1.69 (control rate-40.3%)

상기 표 5 및 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 기존에 수처리 제제로서 가장 많이 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC)을 단독 사용한 경우에 비해 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물과 혼합하여 사용한 경우에서 보다 친환경적이며 우수한 수처리 효과를 보였다.As can be seen in Table 5 and Figure 9, compared to the case of using the polyaluminum chloride (PAC) which is most commonly used as a conventional water treatment formulation of the Penibacillus cribensis AP-2 ( Paenibacillus kribbensis AP-2) When used in combination with the viscous material obtained from the culture was more environmentally friendly and showed an excellent water treatment effect.

실시예 10: "페니바실러스 크리벤시스 에이피-2의 점질물/폴리염화알루미늄의 혼합물(M/PAC)"의 중금속 제거 효과Example 10: Heavy metal removal effect of "mixture of viscous / aluminum polyaluminum (M / PAC) of Penivacillus cribensis epi-2"

실시예 5에 사용된 것과 동일한 하천수 1ℓ에, 기존에 수처리 제제로서 많이 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC) 30ppm을 단독으로 처리한 경우와, 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물과 폴리염화알루미늄(PAC)의 혼합물 30㎕ (이때, 균주 배양물:PAC의 함량비는 1:70이며, PAC 함량 - 29.57ppm)을 처리한 경우에서, 상기 하천수에 함유되어 있는 알루미늄 및 구리 이온의 제거효과를 비교관찰하였다.When 1 liter of the same river water used in Example 5 was treated with 30 ppm of polyaluminum chloride (PAC), which is widely used as a water treatment agent, alone, and Paenibacillus kribbensis AP-2. 30 μl of a mixture of a viscous substance and a polyaluminum chloride (PAC) obtained in the culture of (wherein the ratio ratio of strain culture: PAC is 1:70, PAC content-29.57ppm) to the river water, The effect of removing the aluminum and copper ions contained was compared.

아래의 표 6 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 기존에 수처리 제제로서 가장 많이 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PAC)을 단독 사용한 경우에 비해 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2)의 배양물에서 수득한 점질물과 혼합하여 사용한 경우에서 알루미늄 및 구리를 포함한 중금속의 제거효과가 큰 것으로 나타났다.As can be seen in Table 6 and FIG. 10 below, Paenibacillus kribbensis AP-2 compared to the case of using polyaluminum chloride (PAC), which is most commonly used as a water treatment formulation, alone. When mixed with the viscous material obtained from the culture of the heavy metals, including aluminum and copper was shown to have a large effect.

Al+3농도(ppm)Al +3 concentration (ppm) Cu+2농도(ppm)Cu +2 concentration (ppm) 하천수River water 2.4722.472 1.2641.264 PACPAC 0.558(제거율 - 77.4%)0.558 (Removal rate-77.4%) 1.258(제거율 - 0.5%)1.258 (Removal rate-0.5%) M/PAC 혼합물(균주점질물:PAC = 1:70)M / PAC mixture (strain viscosity: PAC = 1:70) 0.369(제거율 - 85.1%)0.369 (Removal rate-85.1%) 1.206(제거율 - 4.6%)1.206 (Removal rate-4.6%)

Claims (10)

페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질을 포함하는 수처리용 조성물.A composition for water treatment comprising a viscous substance produced by a strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No. KCTC10421BP). 제1항에 있어서, 알럼, 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS) 중 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The water treatment composition of claim 1, further comprising at least one of alum, polyaluminum chloride (PAC), or polyaluminum chloride silica (PACS). 제2항에 있어서, 알럼을 추가로 포함하는 경우, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:알럼의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:100인 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The water treatment composition of claim 2, further comprising an alum, wherein a mixing ratio (weight ratio) of the viscous substance: alum produced by the strain is 1:10 to 1: 100. 제2항에 있어서, 폴리염화알루미늄(PAC)을 추가로 포함하는 경우, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:폴리염화알루미늄의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:200인 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The method according to claim 2, wherein the polyvinyl chloride (PAC) further comprises, the mixing ratio (weight ratio) of the viscous material: polyaluminum chloride produced by the strain is characterized in that 1:10 to 1: 200. Water treatment composition. 제2항에 있어서, 폴리염화알루미늄 실리카(PACS)를 추가로 포함하는 경우, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질:폴리염화알루미늄 실리카의 혼합비율(중량비)이 1:10 내지 1:200인 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The method according to claim 2, wherein when the polysilica chloride (PACS) is further included, the mixing ratio (weight ratio) of the viscous material: polyaluminum chloride silica produced by the strain is 1:10 to 1: 200. Composition for water treatment. 제1항 또는 제2항에 있어서, 처리할 수계에 함유되어 있는 중금속 이온의 제거에 사용되는 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The water treatment composition according to claim 1 or 2, which is used for removing heavy metal ions contained in the water system to be treated. 제6항에 있어서, 상기 중금속 이온이 알루미늄 이온(Al+3) 또는 구리 이온(Cu+2)인 것을 특징으로 하는 수처리용 조성물.The composition for water treatment according to claim 6, wherein the heavy metal ion is aluminum ion (Al +3 ) or copper ion (Cu +2 ). 페니바실러스 크리벤시스 에이피-2 (Paenibacillus kribbensisAP-2; 기탁번호 KCTC10421BP) 균주가 생산하는 점질성 물질 또는 이를 포함하는 수처리 조성물을 수계에 투여하는 단계를 포함하는 수처리 방법.A water treatment method comprising the step of administering a viscous substance produced by a strain of Paenibacillus kribbensis AP-2 (Accession No. KCTC10421BP) or a water treatment composition comprising the same to an aqueous system. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질 또는 이를 포함하는 수처리 조성물에 알럼, 폴리염화알루미늄(PAC) 또는 폴리염화알루미늄 실리카(PACS) 중 하나 이상이 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.The water treatment method characterized in that the viscous material produced by the strain or a water treatment composition comprising the same further comprises at least one of alum, polyaluminum chloride (PAC) or polyaluminum chloride silica (PACS). 제8항에 있어서, 상기 균주가 생산하는 점질성 물질 또는 이를 포함하는 수처리 조성물을 수계에 투여하는 단계 이전에 염화알루미늄(AlCl3), 염화제2철(FeCl3), 염화칼슘(CaCl2) 또는 염화칼륨(KCl) 중 하나 이상을 투여하는단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.The method according to claim 8, wherein before the step of administering the viscous material produced by the strain or the water treatment composition comprising the same to the aqueous system, aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ), calcium chloride (CaCl 2 ) or Water treatment method further comprises the step of administering at least one of potassium chloride (KCl).
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