KR20050112023A - 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법 - Google Patents

다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050112023A
KR20050112023A KR1020040036982A KR20040036982A KR20050112023A KR 20050112023 A KR20050112023 A KR 20050112023A KR 1020040036982 A KR1020040036982 A KR 1020040036982A KR 20040036982 A KR20040036982 A KR 20040036982A KR 20050112023 A KR20050112023 A KR 20050112023A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dioxin
decomposition
removal
dioxins
microbial agent
Prior art date
Application number
KR1020040036982A
Other languages
English (en)
Inventor
박용하
장윤석
김홍익
김병천
배진우
남인현
Original Assignee
주식회사 프로바이오닉
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 주식회사 프로바이오닉 filed Critical 주식회사 프로바이오닉
Priority to KR1020040036982A priority Critical patent/KR20050112023A/ko
Publication of KR20050112023A publication Critical patent/KR20050112023A/ko

Links

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • 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
    • C02F3/347—Use of yeasts or fungi
    • 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
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • 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

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한 다이옥신 분해.제거방법에 관한 것이다.
본 발명의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제는, 다이옥신 분해활성이 있는 로도코커스속 균, 슈도모나스속 균, 패니바실러스속 균 중에서 선택된 1 종이상의 세균 과, 다이옥신 분해활성이 있는 세리포리옵시스속 균, 트라메테스속 균, 후사리움속 균 중에서 선택된 1 종이상의 곰팡이균으로 구성되어 있는 다이옥신 분해.제거용 미생물제제와 이를 이용한 다이옥신의 분해.제거방법에 관한 것이다.
본 발명에 의해 다이옥신의 주요 발생원인 다양한 소각로로부터 배출되는 소각재에 함유된 다이옥신이나 토양, 해수 등에 오염된 다이옥신 및 이들 유사 화합물들을 분해하여 환경을 정화, 복원하는데 효과가 뛰어난 신규한 미생물제제가 제공되며, 이를 이용한 다이옥신 분해.제거방법이 제공된다.

Description

다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한 다이옥신의 분해.제거방법{MICROBIAL AGENT FOR DIOXINS DEGRADING AND DIOXINS DEGRADING METHOD USING THAT}
본 발명은 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한 다이옥신의 분해.제거방법에 관한 것이다.
다이옥신(dioxin)은 인류가 만들어낸 환경호르몬 중 그 독성 및 위험성에 있어서 최악의 독성물질로 꼽히고 있다. 보통 다이옥신이라는 말을 사용 할 때는 다이옥신과 다이옥신 유사물질들을 총칭해서 말하게 된다.
다이옥신과 구조적으로 유사하며 비슷한 특성 및 독성을 가지는 화학물질들로서 염화디벤조 퓨란(다염화디벤조퓨란 [polychlorinated dibenzofurans, PCDFs])과 염화비페닐(다염화비페닐 [polychlorinated biphenyls, PCBs], 디페닐 에테르) 등이 있다.
다이옥신은 인위적으로 제조되거나 사용되는 물질은 아니며, 염소나 브롬을 함유하는 산업공정에서 화학적인 오염물로서 또는 염소가 함유되어 있는 화합물을 소각하는 과정에서 생성된다.
가장 독성이 높은 다이옥신인 polychlrinated dibenzodioxins(PCDDs)류와 polychlorinated dibenzofurans(PCDFs)이 많이 배출될 수 있는 도시 고형 폐기물 소각장에서는 비산재(fly ash)로부터 이들을 제거하는 공정이 필요하다.
이러한 소각재의 처리는 몇가지 단계의 전처리를 거친 후 매립하는 것이 가장 일반적으로 알려져있다.
기존의 소각재를 처리하는 공정에는 다음과 같은 것들이 있다: ① Cemenatation(고형화라고도 하며 이는 분해보다는 환경으로의 용출을 억제하는데 목적이 있다), ② Leaching or extraction(유기 용매 또는 초임계수를 이용하는 방법이나 현재까지는 거의 실용화되지 못하였고 또한 용매로 인한 2차 오염의 원인이 될 수 있다), ③ Vitrification(약 1200 ℃에서 용융하는 방법이나 고에너지가 필요하다).
그러나, 이러한 공정들은 가스상태의 PCDDs나 PCDFs류가 발생할 수 있고, 완전 처리되지 않은 화학물질(PVC, chlorinated synthetic organic)이나 유기 염소계 전구물질(chlorobenzene, chlorinated phenols, PCBs)등이 재 합성경로(de novo synthesis)를 통하여 다이옥신류가 재발생될 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 다이옥신의 발생을 억제하거나 물리화학적 제거를 통해 다이옥신 오염을 해결하려는 시도가 꾸준히 이루어져 오고 있다.
한국공개특허공보 제2001-0080867(다이옥신류의 흡착재)에는, 활성알루미나, 철형 제올라이트, 알루미늄형 제올라이느, 칼륨형 제올라이트 및 실리카에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 다이옥신류의 흡착재에 관한 것이 공개되어 있다.
한국공개특허공보 특2002-0089926(다이옥신을 발생시키지 않고 폐기물을 소각하는 방법, 다이옥신의 발생 억제제 및 상기 억제제의 제조방법)에는, 염화수소가스 흡착속도가 우수한 흡착물질, 염화수소가스와의 반응성이 우수한 반응물질 및 요구시 부가적으로 분해제를 포함하며, 이들 혼합물을 입자 형태로 건조시켜 소각되는 폐기물에 살포하여 폐기물을 소각하는 방법에 관한 것이 공개되어 있다.
한국공개특허공보 특2002-0057941(다이옥신 및/또는 질소산화물 분해.제거용 촉매 및 이의 제조방법)에는, 바나듐 0.1 내지 8 중량%, 알칼리 금속 0.01 내지 5 중량%, 몰리브덴 및 텅스텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속 0.5 내지 10 중량%를 티타니아 지지체에 담지시켜 얻어진 다이옥신 및/또는 질소산화물 분해.제거용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이 공개되어 있다.
그러나, 종래의 물리화학적 처리 방법들은 에너지 효율 및 공정 경제성 면에서 효과적이지 못하며, 연소배가스 처리과정에서 다이옥신 재생성의 위험성까지도 완전히 해결하지 못한 문제가 있었다.
또한, 다이옥신이 고농도로 함유된 소각재를 대상으로 한 효과적인 생물공정은 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해, 다양한 쓰레기를 소각하거나 산업활동 과정에서 발생하는 유독물질인 다이옥신을 분해.제거하는 미생물제제를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 상기 조성물을 이용하여 다이옥신 또는 이들 유사물질을 분해.제거하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다이옥신을 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한 다이옥신의 분해.제거방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 다이옥신 분해활성이 있는 로도코커스속 균, 슈도모나스속 균, 패니바실러스속 균 중에서 선택된 1 종이상의 세균과, 다이옥신 분해활성이 있는 세리포리옵시스속 균, 트라메테스속 균, 후사리움속 균 중에서 선택된 1 종이상의 곰팡이균이 혼합되어 있는 다이옥신 분해.제거용 미생물제제와 이를 이용한 다이옥신의 분해.제거방법에 관한 것이다.
본 발명자들은 비산재 표면에 흡착되어 있는 다이옥신을 제거하기 위해, 소각장 주변의 토양이나 침출수로부터 다이옥신류인 디벤조퓨란(dibenzofuran)을 분해 제거하는 활성이 우수한 미생물을 분리하여 미생물제제를 개발하였고, 미생물제제의 효능을 확인하였으며, 미생물제제와 소각재의 적절한 혼합과 배양을 통하여 소각재에 함유되어 있는 다이옥신의 효율적인 분해.제거를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
구체적으로 본 발명은 다이옥신을 제거할 수 있는 세균인 로도코커스속 프로바이오-42(KCCM-10379), 로도코커스속 프로바이오-43(KCCM-10380), 슈도모나스속 PH-03(Pseudomonas sp. PH-03 ; KCTC 10614), 패니바실러스속 프로바이오-41( Paenibacillus sp. probio-41 ; KCCM 10378)과 다이옥신을 제거할 수 있는 곰팡이인 세리포리옵시스속 프로바이오-57(Ceriporiopsis sp. probio-57 ; KCTC 10600), 트라메테스속 프로바이오-58(Trametes probio-58 ; KCTC 10601), 후사리움속 프로바이오-59(Fusarium sp. probio-59 ; KCTC 10602) 균주들을 분리하여 이들의 다이옥신 분해활성을 조사하고, 이 미생물을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 미생물제제를 제공하고자 광범위하게 연구를 행하였다.
그 결과로써, 이들을 조합적으로 혼합한 미생물제제를 만들어 다이옥신 분해.제거에 활용해 보았더니 상기 미생물제제에 함유된 균주들의 탁월한 다이옥신 분해능으로 인해 이들 세균과 곰팡이들을 혼합한 경우 소각재에 함유된 다이옥신을 개별적인 단독균주보다 더욱 효과적으로 분해-제거할 수 있었다.
본 발명의 한 구체적인 예로써, 다이옥신을 분해하는 신규한 미생물제제는, 로도코커스 속 프로바이오-42(KCCM-10379), 로도코커스 속 프로바이오-43(KCCM-10380), 슈도모나스속 PH-03(Pseudomonas sp. PH-03 ; KCTC 10614), 패니바실러스속 프로바이오-41( Paenibacillus sp. probio-41 ; KCCM 10378) 중에서 선택된 1 종 이상의 다이옥신 분해활성이 있는 세균과, 세리포리옵시스속 프로바이오-57(Ceriporiopsis sp. probio-57 ; KCTC 10600), 트라메테스속 프로바이오-58(Trametes probio-58 ; KCTC 10601), 후사리움속 프로바이오-59(Fusarium sp. probio-59 ; KCTC 10602) 중에서 선택된 1 종 이상의 다이옥신 분해활성이 있는 곰팡이균이 혼합되어 있는 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 제조한다.
이때, 다이옥신 분해활성이 있는 세균과 다이옥신 분해활성이 있는 곰팡이 균의 혼합비율을 1 : 4로 하여 혼합하면 다이옥신의 분해.제거 효과가 더욱 커진다.
본 발명의 미생물제제는 세균과 곰팡이를 조합적으로 포함하며 통상적인 미생물제제의 제조방법에 의해 사용 목적에 따라 적당한 담체에 다른 화학물질 분해활성을 갖는 미생물을 추가로 포함하거나, 또는 다이옥신 및 이들 유사물질에 대한 분해활성을 갖는 세균 등이나, 다이옥신 분해활성이 높은 곰팡이 등의 다른 균주들을 추가로 포함하여 오염지역에 따라 오염물질 분해 스펙트럼이나 다이옥신 분해 활성을 더욱 증가시킬 수도 있으며, 필요에 따라서는 이들 균주들의 혼합비율을 다르게 함으로써 다이옥신 분해 활성능을 필요한 범위 내에서 조절할 수도 있다.
또한, 돌연변이 방법이나 유전자 조작을 통해 그 분해활성능이 더욱 증가될 수 있음은 당업자에게 명백히 이해될 것이다.
한 바람직한 실시예에 있어서, 다이옥신을 분해-제거하는 미생물제제를 제조하는 과정은 다음과 같이 수행할 수 있었다.
먼저, 쓰레기 소각장 주변의 토양과 침출수로부터 다이옥신 분해 미생물을 분리한 후, 이 균주들의 스크리닝을 통해 분해활성이 우수한 균주들을 선별한 다음 다이옥신 분해활성을 갖는 세균 제제와 곰팡이 제제를 각각 분리하여 제조하였다.
확보된 우수한 세균은 탄소원으로 디벤조퓨란(DF)이 함유된 최소배지에서 대량으로 배양하였다.
최소배지(minimal salt medium, MSM)의 성분은 다음과 같다(per liter H2O): 1.0g K2HPO4, 0.5g NaH2PO4, 1.0g NH4NO3 , 0.25g KCl, 0.25g MgSO4·7H2O, 1 ml trace element solution (2.1g FeSO4·7H2O, 0.25g CoCl2·6H2O, 0.024 NiCl2·6H2O, 0.005g CuCl2, 0.1g MnCl2·4H2O, 0.144g ZnCl2, 0.1g H3 BO3, 0.036 Na2MoO4·2H2O, 5.78g Na-EDTA, per liter H2O).
균체 농도를 높이기 위하여 탄소원으로 이용된 DF는 여러번 재공급하여 약 30 ℃에서 진탕 배양하였다.
5 일간 배양된 균체를 원심분리기를 이용하여 회수하였고, 회수한 균체를 새로운 MSM 배지로 washing한 후 부용제로 질석을 이용하여 수분함량이 40 ~ 50 %인 세균 제제를 제조하여 24 시간 고체배양을 수행하였다.
확보된 우수한 곰팡이는 PDB(potato dextrose broth)에서 7 일간 배양하여 얻어진 균체를 회수한 후 blender를 이용하여 균질화한 후 톱밥과 당밀, 그리고 부용제로 질석을 이용하여 수분함량 40 ~ 50 %인 곰팡이 제제를 제조하여 약 7 일간 고체배양을 통해 곰팡이 제제를 완성하였다.
이와 같이 제조된 곰팡이 제제와 세균제제를 여러 비율로 혼합하여 다이옥신 분해활성을 조사하였으며, 한 바람직한 실시예에서는 세균 균주와 곰팡이 균주를 1 : 4의 비율로 혼합하여 제조한 다이옥신 분해.제거용 미생물제제가 바람직하다.
상기 방법으로 제조된 미생물제제를 실험구로 사용하고, autoclave를 이용하여 121 ℃에서 15 분간 2 번 멸균한 미생물제제를 대조구로 사용하여 다이옥신 분해능을 테스트하였다.
DF가 유일한 탄소원으로 첨가된 최소배지에 각각 Live 미생물제제와 멸균된(Autoclaved) 대조구를 접종하여 다이옥신 분해능을 확인하였다.
또한 판매되고 있는 다이옥신 혼합물(dioxin mixture)을 유일한 탄소원으로 첨가한 최소배지에서의 다이옥신 분해능도 확인하였다.
다이옥신의 분석은 HRGC-MS(High Resolution Gas Chromatography-Mass Spectrometry)를 사용하였다.
소각재에 함유되어있는 다이옥신의 분해능을 확인하기 위하여 상기 미생물제제 제제를 소각재와 질량대비 약 40 %와 60 % 첨가하여 Jar-tester를 이용하여 30 분간 혼합한 후 소각장에서 소각재를 처분할 때 사용하는 용기와 같은 재질의 포대를 이용하여 28 ℃에서 약 45 일간 배양하며 다이옥신 농도와 미생물의 생균수를 측정하였다.
구체적으로, 본 발명의 미생물제제 조성물은 디벤조퓨란을 유일한 탄소원으로 이용하여 성장하며, 디벤조퓨란을 효과적으로 분해할 수 있었다.
또한, 미생물제제 조성물은 상업적으로 판매되는 다이옥신 혼합물질도 효율적으로 분해할 수 있었다.
본 발명 미생물제제를 다이옥신이 함유된 소각재에 적용하였을 때 15 일 만에 약 60 %의 제거율을 보였다.
도 1에서는 본 발명 미생물제제의 소각재에 함유된 다이옥신의 분해에 관한 데이터를 보여준다.
본 발명 미생물제제는 소각재에 함유된 다이옥신을 15 일만에 TEQ 기준으로 약 60 % 이상 분해할 수 있었다.
또한, 본 발명자들은 상기 미생물제제를 유효량 함유하여 다이옥신 및 이와 유사한 화합물을 함유한 폐수, 하수, 하천, 해수 또는 토양을 정화할 수 있는 다이옥신 분해용 처리제를 제공한다.
본 발명의 미생물제제는 인간의 활동 과정에서 발생하는 다양한 쓰레기를 소각하는 과정에서 자연환경에 유출되어 인체 및 생물체에 매우 유해한 영향을 끼치고 나아가서는 환경오염을 일으키는 내분비계 장애물질인 다이옥신 및 다이옥신 유사물질을 분해-제거할 수 있는 특징을 가지고 있으며, 특히 다이옥신이 고농도로 함유되어있는 소각재에 본 발명 미생물제제를 적용하여 다이옥신의 높은 분해효율을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 다이옥신 분해활성이 있는 1 종 이상의 세균과 1 종 이상의 곰팡이들로 구성된 본 발명 미생물제제는 다이옥신 및 유사물질에 오염된 폐수, 하수, 하천, 해수 또는 토양, 기타 자연 환경 등에 적용시 미생물을 이용한 분해 과정을 통하여 환경의 2 차 오염 문제를 일으키지 않고 다이옥신 및 다이옥신 유사물질을 효율적으로 정화하는데 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예와 실험예에 의하여 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> 다이옥신을 분해-제거하는 세균의 배양
다이옥신의 분해-제거 활성을 가지는 세균인 슈도모나스속 PH-03(Pseudomonas sp. PH-03 ; KCTC 10614), 패니바실러스속 프로바이오-41( Paenibacillus sp. probio-41 ; KCCM 10378)를 분리하여 준비하였다.
이 세균을 디벤조퓨란(DF)이 유일한 탄소원으로 첨가된 최소배지(MSM : 1.0g K2HPO4, 0.5g NaH2PO4, 1.0g NH4NO3, 0.25g KCl, 0.25g MgSO4·7H2O, 1 ml trace element solution / 1 liter)를 사용하여 배양하였다.
디벤조퓨란이 함유된 액체 최소배지에 세균 균체를 접종한 후 약 30 ℃에서 진탕배양하며 세균 균체를 배양하였다.
대부분의 세균은 5 일간 배양하였으며 디벤조퓨란이 완전히 분해되는 경우 디벤조퓨란을 더 공급해주어 높은 농도의 균체량을 확보하였다.
<실시예 2> 다이옥신을 분해-제거하는 곰팡이의 배양
다이옥신의 분해-제거 활성을 가지는 곰팡이인 세리포리옵시스속 프로바이오-57(Ceriporiopsis sp. probio-57 ; KCTC 10600), 트라메테스속 프로바이오-58(Trametes probio-58 ; KCTC 10601)을 분리하여 준비하였다.
준비한 곰팡이는 배양에 많이 사용되는 PDB (potato dextrose broth) 배지에서 배양하였다.
고체 PDA 배지 위에 형성된 균사체(mycelia)를 액체 PDB 배지에 접종하여 약 28 ℃에서 진탕배양하며 곰팡이 균체를 7 일간 배양하였다.
곰팡이는 각각 특이한 형태의 팰렛(pallet)을 형성하며 자랐다.
<실시예 3> 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제의 제조
실시예 1의 세균 균체와 실시예 2의 곰팡이 균체를 준비하였다.
실시예 1의 다이옥신을 분해하는 세균 균체를 원심분리기를 이용하여 회수하였고, 회수한 균체를 새로운 최소배지로 washing한 후 부용제로 질석을 이용하여 수분함량이 40 ~ 50 %인 세균 제제를 제조하여 24 시간 고체배양을 수행하였다.
또한, 실시예 2의 곰팡이 균체를 회수한 후 blender를 이용하여 균질화한 후 톱밥과 당밀, 그리고 부용제로 질석을 이용하여 수분함량 40 ~ 50 %인 곰팡이 제제를 제조하여 약 7 일간 고체배양을 통해 곰팡이 제제를 완성하였다.
세균 제제와 곰팡이 제제를 1 : 4의 비율로 혼합하여 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제를 제조하였다.
<실험예 1> 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제의 디벤조퓨란 분해능 조사
상기 실시예 3에서 제조한 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제의 디벤조퓨란을 분해하는 활성을 조사하기 위해서 액체 최소배지(MSM : 1.0g K2HPO4, 0.5g NaH2PO4, 1.0g NH4NO3, 0.25g KCl, 0.25g MgSO4·7H 2O, 1 ml trace element solution / 1 liter)에 디벤조퓨란을 첨가하여 디벤조퓨란의 분해 정도를 측정하였다.
디벤조퓨란 분해 정도를 측정하기 위해서 활성(Live)의 미생물제제가 첨가된 실험구, 2 회 멸균한 비활성(Autoclaved)의 미생물제제가 첨가된 대조구를 가지고 디벤조퓨란의 분해 실험을 수행하였다.
일정한 시간 간격으로 시료를 채취하여 디벤조퓨란의 농도를 분석하였다.
디벤조퓨란의 분석은 HRGC-MS (High Resolution Gas Chromatography- Mass Spectrometry)를 사용하였다.
그 결과, 본 발명의 활성 미생물제제 제제를 첨가한 실험구에서만 디벤조퓨란을 탄소원으로 이용하여 균체가 성장할 수 있으며 이 과정에서 디벤조퓨란을 완전히 물과 이산화탄소로 분해함을 알 수 있었다.
<실험예 2> 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제의 다이옥신 혼합물 분해능 조사
실시예 3에서 제조한 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제의 상업적으로 판매되는 다이옥신 혼합물을 분해하는 활성을 조사하기 위해서 액체 최소배지 (MSM : 1.0g K2HPO4, 0.5g NaH2PO4, 1.0g NH4NO3 , 0.25g KCl, 0.25g MgSO4·7H2O, 1 ml trace element solution / 1 liter)에 다이옥신 혼합물을 첨가하여 다이옥신의 분해 정도를 측정하였다.
다이옥신의 분해 정도를 측정하기 위해서 활성(Live)의 미생물제제가 첨가된 실험구, 2 회 멸균한 비활성(Autoclaved)의 미생물제제가 첨가된 대조구를 가지고 다이옥신 혼합물의 분해 실험을 수행하였다.
일정한 시간 간격으로 시료를 채취하여 다이옥신의 농도를 분석하였다.
다이옥신의 분석은 HRGC-MS (High Resolution Gas Chromatography- Mass Spectrometry)를 사용하였다.
그 결과, 본 발명의 활성 미생물제제를 첨가한 실험구에서는 다이옥신 혼합물을 약 60 % 정도 분해할 수 있었다.
<실험예 3> 다이옥신 분해-분해.제거용 미생물제제를 이용한 소각재에 함유된 다이옥신의 제거실험
소각재에 함유되어있는 다이옥신의 분해능을 확인하기 위하여 상기 미생물제제를 소각재와 질량대비 약 40 %와 60 % 첨가하여 Jar-tester를 이용하여 30분간 혼합한 후 소각장에서 소각재를 처분할 때 사용하는 용기와 같은 재질의 포대를 이용하여 28 ℃에서 약 45 일간 배양하며 다이옥신 농도와 미생물의 생균수를 측정하였다.
제조된 활성의 미생물제제를 실험구로 사용하고, autoclave를 이용하여 121 ℃에서 15 분간 2 회 멸균한 비활성의 미생물제제를 대조구로 사용하여 다이옥신 분해능을 테스트하였다.
다이옥신의 분석은 HRGC-MS (High Resolution Gas Chromatography- Mass Spectrometry)를 사용하였다.
그 결과, 활성의 미생물제제를 다이옥신이 함유된 소각재에 40 % 비율로 적용하였을 때 15 일 만에 약 60 %의 다이옥신 제거율을 보였다.
도 1에서는 미생물제제의 소각재에 함유된 다이옥신의 분해와 미생물제제의 함량의 비교에 관한 데이터를 보여주었다.
미생물제제는 40 % 비율로 적용되었을 때 소각재에 함유된 다이옥신을 15일만에 TEQ 기준으로 약 60 % 이상 분해할 수 있었다(도 2A).
표 1은 미생물제제의 적용 비율에 따른 다이옥신의 이성질체별 분해율을 보여주고 있다.
<표 1> 미생물제제에 의한 비산재 다이옥신의 제거효과 결과
제제함유 40%(w/w) 제제 함유 60%(w/w)
Weight(pg/g ash) TEQ (pg/g ash) Weight(pg/g ash) TEQ (pg/g ash)
Sample Control Sample Control Sample Control Sample Control
TCDD 2378 31.4 70.4 31.4 70.4 35.9 35.9 62.8 62.8
PeCDD 12378 81.8 192.6 40.9 96.3 76.3 38.1 189.5 94.7
HxCDD 123478 57.6 122.0 5.7 12.2 51.1 5.11 113.4 11.3
123678 459.3 1044.6 45.9 104.4 384.9 38.4 832.3 83.2
123789 311.1 696.6 31.1 69.6 344.8 34.4 637.0 63.7
HpCDD 1234678 3384.2 8363.4 33.8 83.6 3038.4 30.3 7557.6 75.5
OCDD 12346789 3675.6 10813.8 3.6 10.8 3842.3 3.8 9256.6 9.2
TCDF 2378 87.0 185.9 8.7 18.5 99.9 9.9 169.7 16.9
PeCDF 12378 81.0 189.4 4.0 9.4 103.9 5.1 195.3 9.76
23478 133.5 707.2 66.7 353.6 192.2 96.1 378.6 189.3
HxCDF 123478 129.0 380.7 12.9 38.0 144.4 14.4 274.9 27.4
123678 136.3 392.6 13.6 39.2 182.1 18.2 379.4 37.9
123789 262.9 738.9 26.2 73.8 364.2 36.4 718.6 71.8
234678 68.9 190.0 6.8 19.0 103.1 10.3 178.9 17.8
HpCDF 1234678 521.1 1511.1 5.2 15.1 666.6 6.6 1321.1 13.2
1234789 90.9 237.4 0.9 2.3 127.2 1.27 254.4 2.5
OCDF 12346789 461.6 1416.2 0.4 1.4 681.9 0.68 1403.0 1.04
TOTAL 9974.3 27253.5 338.5 1018.3 10439.8 23923.9 385.5 789.1
본 발명에 의하여, 다이옥신이 고농도로 함유되어있는 소각재에 적용하여 다이옥신의 높은 분해효율을 얻을 수 있는 다이옥신 분해.제거용 미생물제제가 제공된다.
또, 다이옥신 및 유사물질에 오염된 폐수, 하수, 하천, 해수 또는 토양, 기타 자연 환경 등에 적용시 환경의 2차 오염 문제를 일으키지 않고, 다이옥신 및 다이옥신 유사물질의 뛰어난 분해.제거 효과를 갖는 다이옥신 분해.제거용 미생물제제가 제공된다.
또한, 본 발명의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 이용한 다이옥신 분해.제거방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 미생물제제를 소각재에 적용시 함량별 다이옥신의 분해결과.
도 2는 본 발명의 미생물제제를 소각재에 적용시 다이옥신 분해결과.
A : 본 발명의 미생물제제를 40 % 비율로 적용
B : 대조구

Claims (7)

  1. 다이옥신 분해.제거용 제제에 있어서,
    다이옥신 분해활성이 있는 로도코커스속 균, 슈도모나스속 균, 패니바실러스속 균 중에서 선택된 1 종이상의 세균과,
    다이옥신 분해활성이 있는 세리포리옵시스속 균, 트라메테스속 균, 후사리움속 균 중에서 선택된 1 종이상의 곰팡이균이 혼합되어 구성되어 있는,
    다이옥신 분해.제거용 미생물제제.
  2. 다이옥신 분해.제거용 제제에 있어서,
    로도코커스속 프로바이오-42(기탁번호 KCCM-10379), 로도코커스속 프로바이오-43(기탁번호 KCCM-10380), 슈도모나스속 PH-03(기탁번호 KCTC 10614), 패니바실러스속 프로바이오-41( 기탁번호 KCCM 10378) 중에서 선택된 1 종 이상의 다이옥신 분해활성이 있는 세균과,
    세리포리옵시스속 프로바이오-57(기탁번호 KCTC 10600), 트라메테스속 프로바이오-58(기탁번호 KCTC 10601), 후사리움속 프로바이오-59(기탁번호 KCTC 10602) 중에서 선택된 1 종 이상의 다이옥신 분해활성이 있는 곰팡이균이 혼합되어 구성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    다이옥신 분해.제거용 미생물제제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    다이옥신 분해활성이 있는 세균과 다이옥신 분해활성이 있는 곰팡이균의 혼합비율이 1 : 4인 것이 특징인,
    다이옥신 분해.제거용 미생물제제.
  4. 제1항 또는 제2항의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 포함하여 구성되며,
    소각재에 함유된 다이옥신 또는 다이옥신 유사물질을 분해-제거하는,
    다이옥신 분해.제거용 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 포함하여 구성되며,
    다이옥신이 함유되어 있는 폐수, 하수, 하천, 해수 또는 토양을 처리 및 정화하는,
    다이옥신 분해.제거용 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 이용하여,
    소각재에 함유된 다이옥신 또는 다이옥신 유사물질을 제거하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항의 다이옥신 분해.제거용 미생물제제를 이용하여,
    다이옥신 또는 다이옥신 유사물질이 함유되어 있는 폐수, 하수, 하천, 해수 또는 토양을 처리 및 정화하는 방법.
KR1020040036982A 2004-05-24 2004-05-24 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법 KR20050112023A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040036982A KR20050112023A (ko) 2004-05-24 2004-05-24 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040036982A KR20050112023A (ko) 2004-05-24 2004-05-24 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050112023A true KR20050112023A (ko) 2005-11-29

Family

ID=37287034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040036982A KR20050112023A (ko) 2004-05-24 2004-05-24 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050112023A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170131697A (ko) * 2015-04-03 2017-11-29 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드 미생물 제제의 제조 방법 및 미생물 제제

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170131697A (ko) * 2015-04-03 2017-11-29 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드 미생물 제제의 제조 방법 및 미생물 제제

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4891320A (en) Methods for the degradation of environmentally persistent organic compounds using shite rot fungi
Huang et al. Aerobic co-composting degradation of highly PCDD/F-contaminated field soil. A study of bacterial community
Adriaens et al. Dechlorination of PCDD/F by organic and inorganic electron transfer molecules in reduced environments
Nam et al. Biological removal of polychlorinated dibenzo-p-dioxins from incinerator fly ash by Sphingomonas wittichii RW1
CA1283872C (en) Process for the degradation of environmentally persistent organic compounds
HUT76967A (hu) Eljárás szerves vegyületeket lebontó mikroorganizmusok előállítására
Nam et al. Bioremediation of PCDD/Fs-contaminated municipal solid waste incinerator fly ash by a potent microbial biocatalyst
JP2002018480A (ja) 難分解性物質で汚染された水の浄化法
Ishiguro et al. Biodegradation of dibenzofuran and dioxins by Pseudomonas aeruginosa and Xanthomonas maltophilia
KR20050112023A (ko) 다이옥신 분해.제거용 미생물제제 및 이를 이용한다이옥신의 분해.제거방법
Mandal et al. Biodegradation of benzo [a] pyrene by Rhodotorula sp. NS01 strain isolated from contaminated soil sample
Nakamiya et al. Isolation of a fungus from denitrifying activated sludge that degrades highly chlorinated dioxins
US6653119B1 (en) White rot fungi and method for decomposing dioxins using them
KR100607031B1 (ko) 다이옥신을 분해하는 신규한 미생물 슈도모나스속 균주 피에이치-03
KR100566473B1 (ko) 다이옥신을 분해하는 신규한 미생물 트라메테스속 균주 프로바이오-58
Magar PCB treatment alternatives and research directions
KR100607032B1 (ko) 다이옥신을 분해하는 신규한 미생물 후사리움속 균주 프로바이오-59
KR100588418B1 (ko) 다이옥신을 분해하는 신규한 미생물 세리포리옵시스속 균주 프로바이오-57
Yagi et al. Bioremediation of trichloroethylene-contaminated soils by a methane-utilizing bacterium Methylocystis sp. M
WO2000015361A1 (fr) Champignon des charpentes blanc et procede de degradation de dioxines au moyen de ce champignon
US7462480B2 (en) Stimulation of microbial dechlorination of polychorinated biphenyls with halogenated ethenes
JP3435426B2 (ja) ハロゲン化炭化水素分解菌及びその使用
KR20030091605A (ko) 다이옥신을 분해하는 신규 미생물 로도코커스 속 균주Probio-43
KR20030091603A (ko) 다이옥신을 분해하는 신규 미생물 패니바실러스 속 균주Probio-41
JP2004097110A (ja) 白色腐朽菌によるダイオキシン類を無機物に分解する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application