KR20110006962A - Novel methane-oxidizing bacterium, cupriavidus sp. mbt 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same - Google Patents

Novel methane-oxidizing bacterium, cupriavidus sp. mbt 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same

Info

Publication number
KR20110006962A
KR20110006962A KR1020090064616A KR20090064616A KR20110006962A KR 20110006962 A KR20110006962 A KR 20110006962A KR 1020090064616 A KR1020090064616 A KR 1020090064616A KR 20090064616 A KR20090064616 A KR 20090064616A KR 20110006962 A KR20110006962 A KR 20110006962A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methane
volatile organic
organic compounds
layer
methyl
Prior art date
Application number
KR1020090064616A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101095476B1 (en
Inventor
조경숙
박현정
이은희
문경은
Original Assignee
이화여자대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이화여자대학교 산학협력단 filed Critical 이화여자대학교 산학협력단
Priority to KR1020090064616A priority Critical patent/KR101095476B1/en
Publication of KR20110006962A publication Critical patent/KR20110006962A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101095476B1 publication Critical patent/KR101095476B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59Biological synthesis; Biological purification

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: A novel methane-oxidizing bacteria, Cupriavidus sp., and a method for reducing methane and volatile organic compound using the same are provided to effectively decompose methane. CONSTITUTION: A novel Cupriavidus sp. MBT 14KCTC 11518BP is isolated and identified from a landfill. A composition for reducing methane and volatile organic compound contains Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP. A bio-cover for reducing methane and volatile organic compound released from the earth contains the composition for reducing methane and volatile organic compound.

Description

신규한 메탄산화세균 큐프리아비더스 속 및 이를 이용한 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법{Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same}Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. Novel methane-oxidizing bacterium genus and simultaneous reduction of methane and volatile organic compounds using the same MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same}

본 발명은 신규한 메탄산화세균 큐프리아비더스 속 및 이를 이용한 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메탄 분해능이 우수한 신규한 큐프리아비더스 속 세균은 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 효과적으로 분해할 수 있다.The present invention relates to a novel methane-oxidizing bacillus genus Cupriaviders and a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds using the same. At the same time, it can be disassembled effectively.

메탄은 이산화탄소 다음으로 중요한 온실기체로, 전체 대기 복사강제력(radiative forcing)의 18%를 차지한다 (IPCC, The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (eds Solomon S. et al.) (Cambridge University Press, Cambridge, 2007; Dunfield et al., Nature 450, 879-882, 2007). 대기 중 메탄 농도는 산업시대 후 두 배 이상 증가하였기 때문에 많은 연구들은 메탄의 발생원(source)과 제거(sink)를 알아내거나 그에 관련한 미생물을 찾는데 초점 맞춰져 있다 (Bodelier et al., FEMS Microbiol. Ecol. 52, 163-174, 2005). 또한, 기존의 연구들은 전지구적 탄소 순환(global carbon cycle)에서 중요한 역할을 하는 메탄산화세균의 서식지에 따른 분포와 다양성을 조사하는데 집중되었다 (evoked, Bodelier et al., FEMS Microbiol. Ecol. 52, 163-174, 2005). 대표적인 메탄 발생원으로는 매립지가 있는데, 매립지에서 발생되는 메탄은 미국에서 인위적으로 발생되는 메탄의 약 35% 정도로, 대기 중에 발생되는 global 메탄의 5-10%를 차지하는 것으로 추정된다 (IPCC, 2001; Stern et al., Waste Manage. 27, 1248-1258, 2007). Methane is the second most important greenhouse gas after carbon dioxide, accounting for 18% of the total radiative forcing (IPCC, The Physical Science Basis.Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (eds) Solomon S. et al . (Cambridge University Press, Cambridge, 2007; Dunfield et al., Nature 450, 879-882, 2007.) Since methane concentrations in the atmosphere have more than doubled since the industrial age, many studies have shown that The focus is on identifying sources and sinks or finding microbes associated with them (Bodelier et al ., FEMS Microbiol. Ecol . 52, 163-174, 2005). (global carbon cycle) were concentrated to investigate the distribution and variety of the habitat of the methane oxidizing bacteria that plays an important role (evoked, Bodelier et al., FEMS Microbiol. Ecol. 52, 163-174, 2005) in. typical methane generation There is as a landfill, methane generated by the landfill, so about 35% of the methane generated artificially in the United States and is estimated to account for 5 to 10% of global methane produced in the atmosphere (IPCC, 2001; Stern et al . , Waste Manage . 27, 1248-1258, 2007).

매립지는 메탄뿐 아니라 염소계 탄화수소화합물 및 방향족 화합물과 같은 다양한 휘발성유기화합물을 배출하는데 (VOCs, Rettenberger et al., Landfill gas compounds. In Landfilling of waste: biogas; Christensen, T. H., Cossu, R., Stegmann, R., Eds. E&FN Spoon: London, pp. 51-58, 1996), 휘발성유기화합물은 오존층을 파괴하고 지구 온난화에 기여한다 (Wallington et al., Environ. Sci. Technol. 28, 320A-326A, 1994). 매립지에서 배출되는 대표적인 휘발성유기화합물로는 트라이클로로에틸렌(TCE), 테트라클로로에틸렌 (PCE), 벤젠 (benzene), 톨루엔 (toluene) 등으로, 매년 200 가지 이상의 물질이 1012 kg 정도 배출된다(Allen et al, Environ. Sci. Tech., 31(4), 1054-1061, 1997; Scheutz et al., Waste Manage. 28, 1892-1908, 2008). Landfills emit not only methane but also various volatile organic compounds such as chlorine-based hydrocarbons and aromatics (VOCs, Rettenberger et al ., Landfill gas compounds.In Landfilling of waste: biogas; Christensen, TH, Cossu, R., Stegmann, R., Eds. E & FN Spoon: London, pp. 51-58, 1996), volatile organic compounds destroy the ozone layer and contribute to global warming (Wallington et al., Environ. Sci. Technol . 28, 320A-326A, 1994). Representative volatile organic compound emissions from landfills Trichlorethylene (TCE), tetrachlorethylene (PCE), benzene (benzene), toluene (toluene) such as, 200 or more substances each year and is discharged approximately 10 12 kg (Allen et al, Environ. Sci. Tech., 31 (4), 1054-1061, 1997; Scheutz et al., Waste Manage . 28, 1892-1908, 2008).

대기 중 메탄을 제거하는 중요한 두 가지 방법으로는 대류권에서 OH 라디칼과의 반응 (490±85 Tg·y-1)과 약 30±15 Tg·y-1으로 추정되는 토양미생물의 산화가 있다 (IPCC, The Science of Climate Change (eds Houghton, J. T. et al.). Cambridge University Press, Cambridge. 1996). 메탄산화세균에 의한 미생물 산화는 매립지에서 발생하는 메탄의 저감에 중요한 역할을 하는데 (Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste Manage. Assoc. 55, 878-885, 2005), 매립지 토양에서 미생물 메탄 산화는 실험실 연구 결과를 기초로 하였을 때 10% 내지 50%로 추정되고, 현장 연구에서는 매년 배출되는 메탄의 10% 내지 100%가 산화될 수 있다(Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste Manage. Assoc. 55, 878-885, 2005). 비록 매립지 토양에서 메탄의 자연저감은 매립지의 지구온난화 기여와 관련하여 집중되었지만, 메탄과 동시에 배출되는 휘발성유기화합물까지 동시에 제거할 수 있는 기술 개발은 이루어지지 않았다 (Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste Manage. Assoc. 55, 878-885, 2005). Two important methods of removing methane from the atmosphere are the reaction with OH radicals in the troposphere (490 ± 85 Tg · y −1 ) and the oxidation of soil microorganisms estimated to be about 30 ± 15 Tg · y −1 (IPCC , The Science of Climate Change (eds Houghton, JT et al .), Cambridge University Press, Cambridge. 1996). Microbial oxidation by methane-oxidizing bacteria plays an important role in the reduction of methane from landfills (Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste Manage.Assoc. 55, 878-885, 2005). Based on laboratory research, it is estimated to be between 10% and 50%, and in field studies, 10% to 100% of methane released annually can be oxidized (Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste Manage.Assoc. 55 , 878-885, 2005). Although methane's natural savings in landfill soils have been concentrated in relation to landfill contributions to global warming, no technology has been developed to simultaneously remove volatile organic compounds released simultaneously with methane (Scheutz and Kjeldsen, J. Air & Waste). Manage.Assoc . 55, 878-885, 2005).

그러므로, 메탄과 휘발성유기화합물을 동시에 제거할 수 있는 기술 개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to develop a technology capable of simultaneously removing methane and volatile organic compounds.

본 발명의 목적은 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해할 수 있는 신규의 메탄산화세균을 매립지에서 분리 및 동정하는 것이다.It is an object of the present invention to isolate and identify new methane-oxidizing bacteria in landfills that can decompose methane and volatile organic compounds.

본 발명의 다른 목적은 상기의 신규 메탄산화세균을 이용하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 저감하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of simultaneously reducing methane and volatile organic compounds using the novel methane oxidizing bacteria.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 신규 메탄산화세균을 이용하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 제거할 수 있는 바이오커버(biocover) 및 이를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a biocover capable of simultaneously removing methane and volatile organic compounds using the novel methane oxidizing bacteria and a system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds including the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 시스템을 이용하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 저감하는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds using the system.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP.

본 발명은 또한 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds including Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물 이 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법을 제공한다.The present invention also provides a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising the step of decomposing methane and volatile organic compounds in the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물을 포함하는, 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 바이오커버를 제공한다.The present invention also provides a biocover for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds emanating from the cover layer or surface of a landfill containing the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds of the present invention.

본 발명은 또한 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 The present invention also provides a bio-active layer on the cover layer or the surface of the landfill waste, the bio-active layer in the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface,

본 발명의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer in which at least one biocover of the present invention is laminated; And

상기 바이오커버층을 둘러싸는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템을 제공한다.It provides a system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising a ventilation layer surrounding the biocover layer.

본 발명은 또한 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 The present invention also provides a bio-active layer on the cover layer or the surface of the landfill waste, the bio-active layer in the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface,

본 발명의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer in which at least one biocover of the present invention is laminated; And

상기 바이오커버층 하부에 적층되는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템을 제공한다.It provides a simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds, characterized in that it comprises a ventilation layer laminated under the biocover layer.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 시료를 주입하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법을 제공한다.The present invention also provides a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds, comprising the step of decomposing methane and volatile organic compounds by injecting a sample into the system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds.

본 발명의 신규의 메탄산화세균인, 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14는 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 분해할 수 있다. Cupriavidus sp. MBT14 , a novel methane-oxidizing bacterium of the present invention, can simultaneously decompose methane and volatile organic compounds.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated concretely.

본 발명은 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP에 관한 것이다.The present invention relates to Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP.

본 발명의 미생물은 메탄 및 휘발성유기화합물의 분해능이 우수한 신규 메탄산화세균으로, 매립지 토양과 농화배양배지, 예를 들어 NMS(nitrate mineral salts) 배지를 첨가한 배양병을 밀봉하고, 탄소원으로 메탄 및 휘발성유기화합물을 주입하되, 배양 동안 질소와 인을 계속적으로 공급한 후 농화배양액을 접종원으로 사용하여 메탄 및 휘발성유기화합물의 분해능이 우수한 신규 메탄산화세균, 큐프리 아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14를 분리 동정하고, 2009년 6월 3일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁하여 기탁번호 KCTC 11518BP를 받았다.The microorganism of the present invention is a novel methane oxidizing bacterium having excellent resolution of methane and volatile organic compounds, sealing a culture bottle in which a landfill soil and an enrichment medium, for example, NMS (nitrate mineral salts) medium are added, and methane and Cupriavidus sp. MBT14 , a novel methane-oxidizing bacterium with excellent resolution of methane and volatile organic compounds, by injecting volatile organic compounds and continuously supplying nitrogen and phosphorus during incubation, and then using concentrated culture medium as inoculum. Was identified and deposited on June 3, 2009 at Korea Institute of Bioscience and Biotechnology, and received the deposit number KCTC 11518BP.

본 발명은 또한 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP.

본 발명의 조성물은 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 저감하기 위해 메탄산화세균으로 본 발명의 신규한 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 사용할 수 있다.The composition of the present invention may use the novel Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP of the present invention as methane oxidizing bacteria to simultaneously reduce methane and volatile organic compounds.

또한, 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물은 세균 배양액의 배양 환경 조성을 위해 충전제로 토양, 또는 지렁이 분변토를 더 포함할 수 있다. In addition, the composition for simultaneously reducing the methane and volatile organic compounds of the present invention may further include soil or earthworm fecal soil as a filler for the composition of the culture environment of the bacterial culture.

상기 토양은 논/밭 토양, 산림토양, 또는 습지 토양 등을 사용할 수 있으나, 이에 특별히 제한하지는 않는다.The soil may be paddy / field soil, forest soil, or wetland soil, but is not particularly limited thereto.

상기 토양은 표면층에서 100 내지 200 cm 깊이에서 채취한 후, 3 mm 이하의 체로 쳐서 큰 입자는 제거하고 사용할 수 있다.The soil can be collected at a depth of 100 to 200 cm from the surface layer, and then sieved up to 3 mm to remove large particles.

또한, 상기 지렁이 분변토는 하수처리과정에서 발생한 하수오니를 지렁이 먹이로 공급하여 생산된 지렁이 분변토로, 6개월 이상 자연 발효/건조과정을 거친 후 불순물을 제거하고 입자 크기가 0.2 내지 2 mm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the earthworm fecal soil is an earthworm fecal soil produced by supplying the sewage sludge generated in the sewage treatment process as the earthworm food, using impurities having a particle size of 0.2 to 2 mm after the natural fermentation / drying process for at least 6 months. It is desirable to.

상기 토양과 분변토의 pH는 5 내지 7, 함수량은 1 내지 40%, 유기물 함량은 1 내지 40%로 사용할 수 있으나, 이에 특별히 제한하지는 않는다.PH of the soil and fecal soil may be 5 to 7, water content of 1 to 40%, organic content of 1 to 40%, but is not particularly limited thereto.

또한, 상기 토양 및 지렁이 분변토는 중량 대비 50 : 50 내지 90 : 10의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위 내일 경우, 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 효율이 높다. In addition, the soil and earthworm fecal soil is preferably mixed in a ratio of 50: 50 to 90: 10 to weight. When in the above content range, the simultaneous reduction efficiency of methane and volatile organic compounds is high.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물이 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising the step of decomposing methane and volatile organic compounds in the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds.

본 발명의 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP 균주는 메탄 및 휘발성유기화합물에 대한 분해능이 우수하여 산소를 이용하여 메탄 또는 휘발성유기화합물을 분해하는 종래기술과는 달리 별도로 산소생성제를 첨가하지 않아도 효과적으로 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 분해할 수 있다. Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP strain of the present invention is excellent in resolution for methane and volatile organic compounds, unlike the prior art that decomposes methane or volatile organic compounds using oxygen separately from the oxygen production agent Without addition, it can effectively decompose methane and volatile organic compounds simultaneously.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물을 포함하는, 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 바이오커버에 관한 것이다.The present invention also relates to a biocover for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds emanating from the cover layer or surface of a waste landfill, comprising the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds of the present invention.

본 발명의 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP 배양액을 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 바이오커버에 넣어주고 상기 바이오커버와 메탄 또는 휘발성유기화합물을 접촉시키면 이들이 효과적으로 저감될 수 있다. Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP culture of the present invention is put into the biocover for the simultaneous reduction of methane and volatile organic compounds and they can be effectively reduced by contacting the biocover and methane or volatile organic compounds.

본 발명의 바이오커버는 Biocover of the present invention

메탄산화세균을 함유하는 바이오 메디아층; 및 Biomedia layer containing methane oxidizing bacteria; And

상기 바이오 메디아층을 매트 형상으로 유지하는 상부보호시트 및 하부지지시트;An upper protective sheet and a lower support sheet for maintaining the biomedia layer in a mat shape;

상기 상부보호시트, 바이오 메디아층 및 하부지지시트를 서로 결합시키는 결합수단을 포함할 수 있다. It may include a coupling means for coupling the upper protective sheet, the bio-media layer and the lower support sheet to each other.

상기 바이오 메디아층은 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해할 수 있는 메탄산화세균으로 본 발명의 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 포함할 수 있다. The biomedia layer is a methane oxidizing bacterium capable of biologically decomposing methane and volatile organic compounds, and may include Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP of the present invention.

또한, 상기 바이오 메디아층은 메탄 및 휘발성유기화합물의 분해 효율을 높이기 위해 통상의 메탄산화세균을 더 포함할 수 있다. 상기 메탄산화세균으로는 메틸로모나스속(Methylomonas), 메틸로마이크로비움속(Methylomicrobium), 메틸로박터속(Methylobacter), 메틸로칼둠속(Methylocaldum), 메틸로파가속(Methylophaga), 메틸로사르시나속(Methylosarcina), 메틸로써머스속(Methylothermus), 메틸로할로비우스속(Methylohalobius), 메틸로스파에라속(Methylosphaera), 메틸로시스티스속(Methylocystis), 메틸로셀라속(Methylocella), 메틸로캅사속(Methylocapsa), 메틸로시너스속(Methylosinus), 또는 메틸로코커스속(Methylococcus) 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. In addition, the biomedia layer may further include a conventional methane oxidizing bacteria to increase the decomposition efficiency of methane and volatile organic compounds. In the methane is methyl by oxidation bacteria Pseudomonas genus (Methylomonas), methyl micro emptying in (Methylomicrobium), methyl bakteo in (Methylobacter), methyl local dumsok (Methylocaldum), waves with methyl acceleration (Methylophaga), Sar with methyl or when a Methylosarcina , Methylothermus , Methylohalobius , Methylosphaera , Methylocystis , Methylocella , Methyl rokap sasok (Methylocapsa), may be used alone or two or more kinds in Sinners (Methylosinus), or methyl Rhodococcus genus (Methylococcus) such as methyl.

본 발명은 또한 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 The present invention also provides a bio-active layer on the cover layer or the surface of the landfill waste, the bio-active layer in the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface,

본 발명의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer in which at least one biocover of the present invention is laminated; And

상기 바이오커버층을 둘러싸는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 관한 것이다. It relates to a system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising a ventilation layer surrounding the biocover layer.

상기 바이오커버층은 메탄산화세균을 포함하고 있어 메탄 및 휘발성유기화합물을 동시에 생물학적으로 분해할 수 있다.The biocover layer contains methane oxidizing bacteria and can simultaneously biologically decompose methane and volatile organic compounds.

상기 메탄산화세균으로 본 발명의 신규 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 포함할 수 있다. The methane oxidizing bacteria may include the novel Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP of the present invention.

상기 메탄산화세균은 전술한 통상의 메탄산화세균을 더 포함할 수 있다. The methane oxidizing bacteria may further comprise the above-described conventional methane oxidizing bacteria.

또한, 바이오커버층은 메탄 및 휘발성유기화합물의 산화 효율을 높이기 위해 토양 및 지렁이 분변토를 더 포함할 수 있다. 토양 및 지렁이 분변토에 대한 구체적인 사항은 전술한 바와 같다.In addition, the biocover layer may further include soil and earthworm fecal soil to increase the oxidation efficiency of methane and volatile organic compounds. Details of the soil and the earthworm fecal soil are as described above.

또한, 상기 바이오커버층의 두께는 50 내지 500 mm 인 것이 바람직하다. 상기 두께가 50 mm 미만인 경우, 메탄산화세균과 메탄가스가 접촉할 수 있는 시간이 짧아 산화작용이 충분히 일어나지 않아 메탄가스가 이산화탄소로 전환되지 못한다. 상기 두께가 500 mm를 초과할 경우, 대기에서 확산되는 산소가 바이오커버층의 저면까지 확산하지 못하여 호기성 조건을 조성할 수 없다.In addition, the thickness of the biocover layer is preferably 50 to 500 mm. When the thickness is less than 50 mm, the time for contact between the methane oxidizing bacteria and methane gas is short so that the oxidation does not occur sufficiently that the methane gas is not converted to carbon dioxide. When the thickness exceeds 500 mm, oxygen diffused in the atmosphere cannot diffuse to the bottom of the biocover layer and thus cannot establish aerobic conditions.

상기 바이오커버층은 산소를 공급하기 위한 통기층이 둘러싸고 있다. 상기 통기층을 구성하는 성분은 산소 공급이 가능한 입자 크기를 갖는 것이라면 특별히 제한하지는 않는다. 예를 들어, 모래, 또는 자갈로 구성될 수 있다. 또한, 상기 통기층에는 공기를 공급할 수 있는 통기관이 하나 이상 설치되어 있을 수 있다. 상기 통기관을 통해 송풍기로 공기를 주입할 수 있다.The biocover layer is surrounded by a ventilation layer for supplying oxygen. The component constituting the ventilation layer is not particularly limited as long as it has a particle size capable of supplying oxygen. For example, it may consist of sand or gravel. In addition, the ventilation layer may be provided with at least one vent pipe for supplying air. Air may be injected into the blower through the vent pipe.

본 발명은 또한 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 The present invention also provides a bio-active layer on the cover layer or the surface of the landfill waste, the bio-active layer in the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface,

본 발명의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer in which at least one biocover of the present invention is laminated; And

상기 바이오커버층 하부에 적층되는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 관한 것이다.It relates to a simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds, characterized in that it comprises a ventilation layer laminated under the biocover layer.

본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템은 복토층과 바이오커버층 사이의 산소를 공급할 수 있는 통기층이 적층될 수 있다.In the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds of the present invention, a ventilation layer capable of supplying oxygen between the cover layer and the biocover layer may be stacked.

상기 통기층을 구성하는 성분은 산소 공급이 가능한 입자 크기를 갖는 것이라면 특별히 제한하지는 않는다. 예를 들어, 모래, 또는 자갈로 구성될 수 있다. 또한, 상기 통기층에는 공기를 공급할 수 있는 통기관이 하나 이상 설치되어 있을 수 있다. 상기 통기관을 통해 송풍기로 공기를 주입할 수 있다.The component constituting the ventilation layer is not particularly limited as long as it has a particle size capable of supplying oxygen. For example, it may consist of sand or gravel. In addition, the ventilation layer may be provided with at least one vent pipe for supplying air. Air may be injected into the blower through the vent pipe.

본 발명은 또한 본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 시료를 주입하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising the step of decomposing methane and volatile organic compounds by injecting a sample into the system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds.

본 발명의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 메탄가스 또는 휘발성유기화합물을 주입할 경우 본 발명의 메탄산화세균에 의해 효과적으로 분해될 수 있다.When methane gas or volatile organic compounds are injected into the system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds of the present invention, they can be effectively decomposed by the methane oxidizing bacteria of the present invention.

이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples according to the present invention and comparative examples not according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the examples given below.

<실시예 1> 메탄 및 휘발성유기화합물에 대한 분해 세균 컨소시움 확보 Example 1 Securing Degraded Bacteria Consortium for Methane and Volatile Organic Compounds

메탄 및 BT 동시 분해 농화배양액을 얻기 위해 매립지로부터 토양을 채취하였다. 토양 채취 장소는 경기도 가평으로, 매립가스가 계속 배출되고 있는 활동적인 매립지로 표면으로부터 약 10 cm 깊이에서 흙을 채취하였다. 채취한 흙은 아이스박스에 넣어 운반하였고 4℃에서 보관하였다.Soil was harvested from landfill to obtain methane and BT co-decomposed thickening broth. The soil collection site is Gapyeong, Gyeonggi-do, and is an active landfill where landfill gas continues to be discharged. The collected soil was transported in an ice box and stored at 4 ° C.

메탄 및 BT를 동시 분해할 수 있는 혼합 균주를 얻기 위해 농화배양을 수행하였다. 미생물 농화배양액을 얻기 위해 600 mL-혈청병에 매립지 토양 (wet landfill soil) 8 g과 nitrate mineral salts (NMS) 배지 20 mL을 넣고 고무마개로 밀봉하였다. 밀봉된 혈청병에 유일 탄소원으로 메탄은 5% (v/v)를, 벤젠과 톨루엔은 각각111.9, 93.6 μmole 주입하였고 혈청병은 30℃, 180 rpm에서 배양하였다. 한번 주입한 메탄, 벤젠 및 톨루엔이 100% 제거되면 혈청병 고무마개를 열어 1시간 동안 공기포화를 시켜주었고, 공기포화 후 고무마개를 닫고 메탄, 벤젠 및 톨루엔 각 물질을 동일한 농도로 주입하였다. 질소와 인의 고갈에 따른 저해를 막기 위해 재배양 2번 수행 후 공기포화할 때 질소와 인 농축액을 각각 1 mL씩 넣어주었다. Thickening culture was performed to obtain a mixed strain capable of co-decomposing methane and BT. To obtain a microbial enrichment broth, 8 g of wet landfill soil and 20 mL of nitrate mineral salts (NMS) medium were added to a 600 mL serum bottle and sealed with a rubber stopper. In a sealed serum bottle, 5% (v / v) of methane was injected as the only carbon source, 111.9 and 93.6 μmole of benzene and toluene, respectively, and the serum bottle was incubated at 30 ° C. and 180 rpm. Once 100% of the injected methane, benzene and toluene were removed, the rubber bottle was opened to allow air saturation for 1 hour. After air saturation, the rubber stopper was closed and methane, benzene, and toluene were injected at the same concentration. In order to prevent inhibition due to the depletion of nitrogen and phosphorus, 1 mL of nitrogen and phosphorus concentrates were added to each other when air saturation was performed.

NMS 배지 조성은 다음과 같다 (MgSO4·7H2O 1 g/L; CaCl2·2H2O 0.295 g/L; KNO3 1 g/L; KH2PO4 0.26 g/L; 0.41 g/L). The NMS medium composition is as follows (MgSO 4 .7H 2 O 1 g / L; CaCl 2 · 2H 2 O 0.295 g / L; KNO 3 1 g / L; KH 2 PO 4 0.26 g / L; 0.41 g / L ).

질소와 인 농축액은 NMS 배지조성을 참고하였고, 질소는 KNO3를 100 mL 증류수에 2 g을 인은 100 mL 증류수에 KH2PO4 0.52 g과 Na2HPO4·12H2O 1.65 g을 넣어 제조하였다.Nitrogen and phosphorus concentrates were referred to NMS medium composition, nitrogen was prepared by adding 2 g of KNO 3 in 100 mL distilled water and 0.52 g of KH 2 PO 4 and 1.65 g of Na 2 HPO 4 · 12H 2 O in 100 mL distilled water. .

농화배양을 진행하면서 메탄, 벤젠 및 톨루엔이 분해되는지 확인하고자 1 mL gas tight syringe를 이용하여 혈청병의 headspace에서 0.3 mL씩 채취하였다. 채취가스는 왁스컬럼 (Supelco, 30×0.32 mm×0.25 ㎛)이 장착된 가스크로마토그래피 (Agilent 6850N, USA)-불꽃 이온화 검출기를 이용하여 분석하였다. 분석 온도는 오븐 100℃, 주입부와 검출부는 230℃ 이었다.In order to confirm that methane, benzene and toluene are degraded during the thickening, 0.3 mL of each serum bottle was collected from the headspace of the serum bottle. Sample gas was analyzed using a gas chromatography (Agilent 6850N, USA) -flame ionization detector equipped with a wax column (Supelco, 30 × 0.32 mm × 0.25 μm). The analysis temperature was 100 degreeC of oven, and 230 degreeC of injection part and a detection part.

메탄과 벤젠 및 톨루엔 분해 농화배양액(컨소시움)은 5% 메탄을 65시간 이내에 100% 분해하였고, 벤젠과 톨루엔은 각각 17시간과 13시간 이내에 완전히 분해하였다(도 1). 농화배양액의 메탄, 벤젠 그리고 톨루엔의 분해속도는 메탄이 4.83±0.39 μmole·g-dry soil-1·h-1 이었고, BT가 2.71±0.53 μmole·g-dry soil-1·h-1 이었다. 실험 결과로부터 이 컨소시움이 메탄, 벤젠 및 톨루엔을 효과적으로 분해하는 것을 확인하였다. Methane, Benzene and Toluene Decomposition Thickening Solution (Consortium) 100% decomposed 5% methane within 65 hours, benzene and toluene completely decomposed within 17 hours and 13 hours, respectively (Fig. 1). The decomposition rates of methane, benzene, and toluene in the concentrated culture medium were 4.83 ± 0.39 μmole g-dry soil -1 · h -1 for methane and 2.71 ± 0.53 μmole g-dry soil -1 · h -1 for methane. Experimental results confirm that this consortium decomposes methane, benzene and toluene effectively.

메탄, 벤젠 및 톨루엔 분해 미생물 컨소시움(농화배양액)의 미생물 군집을 알아보고자 초기 토양 및 농화배양액으로부터 DNA를 추출하였다. 초기 토양의 미생물 군집 분석을 위해 약 0.5 g 토양 (wet soil)을 BIO101 kit를 이용하여 추출하였다. 농화배양액은 메탄, 벤젠 및 톨루엔이 완전히 분해된 후 배양액 1 mL을 14,000×g에서 5분간 원심분리하여 침전물에서 DNA를 추출하였고 토양과 마찬가지로 BIO101 kit을 이용하였다. DNA 추출은 BIO101 kit 방법에 따라 수행하였고 모든 샘플은 2 반복씩 추출하였다.To determine the microbial community of methane, benzene and toluene degrading microbial consortium (enriched culture medium), DNA was extracted from the initial soil and enriched culture medium. About 0.5 g of wet soil was extracted using BIO101 kit for microbial community analysis of initial soil. In the concentrated culture solution, the methane, benzene, and toluene were completely decomposed, and 1 mL of the culture solution was centrifuged at 14,000 × g for 5 minutes to extract DNA from the precipitate. DNA extraction was performed according to the BIO101 kit method and all samples were extracted two times.

메탄, 벤젠 및 톨루엔 분해 세균 컨소시움의 세균 군집 구조는 PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) 기법을 이용하여 분석하였다. 우선, 메탄 분해 세균을 증폭하는데 사용한 프라이머 쌍은 A189fGC (5’- CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG G GGN GAC TGG GAC TTC TGG-3’)와 mb661r (5’-CCG GMG CAA CGT CYT TAC C-3’) 이었다. The bacterial community structure of methane, benzene and toluene degrading bacterial consortium was analyzed using PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) technique. First, the primer pairs used to amplify methane degrading bacteria were A189fGC (5'- CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG G GGN GAC TGG GAC TTC TGG-3 ') and mb661r (5'-CCG GMG CAA). CGT CYT TAC C-3 ').

또한, 벤젠 및 톨루엔 분해 세균 검출에 사용한 프라이머 쌍은 TMOAfGC (5’- CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG G CGA AAC CGG CTT YAC CAA YAT G-3’)과 TMOAr (5’-ACC GGG ATA TTT YTC TTC SAG CCA-3’)이었다. In addition, primer pairs used to detect benzene and toluene degrading bacteria were TMOAfGC (5'- CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG G CGA AAC CGG CTT YAC CAA YAT G-3 ') and TMOAr (5'- ACC GGG ATA TTT YTC TTC SAG CCA-3 ').

PCT 증폭 조건은 첫 번째 단계에서 초기변성이 96℃에서 5 분, 두 번째 단계에서 변성 96℃ 1 분, 풀림 58℃ 1 분, 증폭 72℃ 1 분을 40 회 수행하였고, 마지 막 단계에서 72℃ 5 분으로 실험하였다. 증폭된 DNA 농도를 200-300 ng/㎕로 맞춘 후 6% 폴리아크릴아마이드 젤에 주입하였다. 우레아의 변화는 35-70%였고 60℃, 50 V에서 17시간 운전하였다. DGGE 실험 후 젤로부터 밴드(band)를 잘랐고, 자른 젤에서 DNA를 추출하였다. 젤로부터 DNA를 추출하기 위해서 멸균수 30 ㎕를 첨가하고 -20℃에서 얼렸다. 그 후 70℃에서 3분간 녹이고 잘 섞어 주었다. PCT amplification conditions were performed 40 times of initial denaturation at 96 ° C. for 5 minutes, denatured 96 ° C. for 1 minute, annealing 58 ° C. for 1 minute, amplification 72 ° C. for 1 minute in the first step, and 72 ° C. at the last step. Experiment was 5 minutes. The amplified DNA concentrations were adjusted to 200-300 ng / μl and injected into 6% polyacrylamide gels. The urea change was 35-70% and operated for 17 hours at 60 ° C and 50V. After the DGGE experiment, the band was cut from the gel, and DNA was extracted from the cut gel. To extract DNA from the gel, 30 μl of sterile water was added and frozen at -20 ° C. Then dissolved at 70 ℃ for 3 minutes and mixed well.

다음의 과정을 3번 반복한 후 상등액의 DNA를 증폭하였다: 증폭 시 사용 프라이머는 메탄 분해 세균 검출용으로는 A189fGC primer에서 GC 부분을 제외한 프라이머를 사용하였고, 벤젠 및 톨루엔 분해 세균 검출용으로는 TMOAfGC 프라이머에서GC 부분을 제외한 프라이머를 사용하였다. 증폭된 DNA의 염기서열을 분석하여 동정하였다.After repeating the following three times, the DNA of the supernatant was amplified: The primer used for the amplification was a primer except for the GC portion of the A189fGC primer for the detection of methane-degrading bacteria, and TMOAfGC for the detection of benzene and toluene-degrading bacteria. Primer except for GC part in primer was used. The nucleotide sequence of the amplified DNA was analyzed and identified.

도 2에 나타난 바와 같이, 메탄 산화에 관여하는 메탄 모노옥시게나아제 (methane monooxygenase)의 유전자(pmmo)를 검출할 수 있는 A189fGC와 mb661r primer를 이용하여 PCR한 후, DGGE로 분석한 후 얻은 클론의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, 메틸로시스티스 속 (Methylocystis sp.), 메틸로시너스 속 (Methylosinus sp.), 및 메틸로마이크로비움 알붐 (Methylomicrobium album) 등과 같은 메탄산화세균이 우점종임을 확인하였다(도 2). As shown in Figure 2, after the PCR using the A189fGC and mb661r primer that can detect the gene (pmmo) of methane monooxygenase involved in methane oxidation, the clone obtained after analysis by DGGE was confirmed that was identified by analyzing the nucleotide sequence, in seutiseu when methyl (Methylocystis sp.), Sinners in (Methylosinus sp.) of methyl, and the methane-oxidizing bacteria such as micro emptying album (Methylomicrobium album) dominant with methyl (FIG. 2).

또한, 벤젠과 톨루엔 산화에 관여하는 모노옥시게나아제 코딩 유전자를 검출할 수 있는 TMOAfGC와 TMOAr primer를 이용하여 PCR한 후, DGGE로 분석한 후 얻은 클론의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, 슈도모나스속 (Pseudomonas sp.), 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) 및 Ralstonia sp. (랄스토니아 속) 등이 우점종 임을 알 수 있었다 (도 3).In addition, PCR was performed using TMOAfGC and TMOAr primers capable of detecting monooxygenase coding genes involved in benzene and toluene oxidation, followed by DGGE analysis. ( Pseudomonas sp.), Cupriavidus sp. And Ralstonia sp. (Genus Ralstonia) was found to be dominant species (Fig. 3).

<실시예 2> 메탄 및 휘발성유기화합물에 대한 분해능을 갖는 신규 메탄산화세균의 분리 및 동정Example 2 Isolation and Identification of Novel Methane Oxidizing Bacteria Having Degradability Against Methane and Volatile Organic Compounds

메탄, 벤젠 및 톨루엔을 분해하는 순수균을 분리하기 위해 농화배양액을 접종원으로 사용하여 실험을 수행하였다. 9 mL 0.9% NaCl 용액에 농화배양액 1 mL을 넣고 연속 희석 방법을 이용하여 희석하였다. 희석된 용액을 NMS 한천 배지에 도말한 후 데시케이터에 넣고 20% 메탄을 첨가 후 30℃에 배양하면서 균주 성장을 관찰하였다. 성장된 콜로니를 형태와 색에 따라 4 mL NMS 배지가 포함된 혈청병 2 곳에 접종하고 고무마개로 막은 후 메탄을 5%, 벤젠과 톨루엔은 56, 47 μmole 각각 주입하였다. 주입 후 headspace의 농도를 시간에 따라 분석하여 메탄과 벤젠 및 톨루엔 분해능을 확인하였다. 분석방법은 위와 동일하다.The experiment was carried out using the concentrated culture medium as an inoculum to separate pure bacteria that decompose methane, benzene and toluene. 1 mL of the concentrated culture solution was added to 9 mL 0.9% NaCl solution and diluted using the serial dilution method. The diluted solution was plated in NMS agar medium, placed in a desiccator, and strain growth was observed while adding 20% methane and incubating at 30 ° C. The grown colonies were inoculated in two serum bottles containing 4 mL NMS medium according to their shape and color, and sealed with a rubber stopper, 5% methane and 56 and 47 μmole of benzene and toluene were injected. After injection, headspace concentrations were analyzed over time to determine the resolution of methane, benzene, and toluene. The analysis method is the same as above.

메탄, 벤젠 및 톨루엔을 분해할 수 있는 순수균을 동정하기 위해 위와 동일한 방법을 이용하여 DNA를 추출하였다. 추출된 DNA를 27f (5’-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3’)와 1492r (5’-TAC GGY TAC CTT GTT ACG AC-3’)를 이용하여 증폭하였다. 증폭 조건은 위와 같고 증폭된 시료의 염기서열을 분석하여 동정하였다.DNA was extracted using the same method as above to identify pure bacteria capable of decomposing methane, benzene and toluene. The extracted DNA was amplified using 27f (5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 ') and 1492r (5'-TAC GGY TAC CTT GTT ACG AC-3'). Amplification conditions are as described above, and identified by analyzing the nucleotide sequence of the amplified sample.

메탄 및 BT를 동시 분해할 수 있는 균주 MBT14를 분리하였고, 16S rDNA 부분 염기서열 분석결과, 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.)에 속하였다. MBT14 균주의 염기서열 결과는 표 1과 같고 MBT14 균주와 유사한 계통발생학적 트리 결과는 도 4에 도시하였다.Strain MBT14, which can simultaneously decompose methane and BT, was isolated, and was subjected to 16S rDNA partial sequencing, and belonged to the genus Cupriavidus sp. The base sequence results of the MBT14 strain are shown in Table 1 and the phylogenetic tree results similar to the MBT14 strain are shown in FIG. 4.

Figure 112009043116334-PAT00001
Figure 112009043116334-PAT00001

계통발생학적 분석 결과 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14는 다른 큐프리아비더스 (Cupriavidus) 및 알칼리게네스 (Alcaligenes) 그리고 랄스토니아(Ralstonia) 종과 유사도가 높았다 (도 4). 이러한 결과는 농화배양액에서도 관찰되는데 농화배양액의 벤젠과 톨루엔 분해 세균 군집 결과에서도 큐프리아비더스 (Cupriavidus) 및 랄스토니아(Ralstonia) 종과 유사도가 높았던 것을 알 수 있었다 (도 3). 이러한 결과로 볼 때, 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14 균주가 메탄과 벤젠 및 톨루엔 분해에서 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.Phylogenetic analysis showed that Cupriavidus sp. MBT14 was associated with other Cupriavidus and Alcaligenes and Ralstonia . The similarity with species was high (FIG. 4). These results were also observed in the concentrated culture broth, but the benzene and toluene degrading bacterial populations of the concentrated culture broth showed that the similarity with Cupriavidus and Ralstonia species was high (FIG. 3). These results indicate that Cupriavidus sp. MBT14 strain plays an important role in the decomposition of methane, benzene and toluene.

또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14의 메탄, 벤젠 및 톨루엔 분해 특성을 알아본 결과 MBT14 균주는 5% 메탄을 6일안에 완전히 분해하였고, 112 μmole의 BT를 3일안에 100% 분해하였다. MBT14의 메탄 분해속도는 4.3 mmole·L-1·h-1 이었고, BT의 분해속도는 각각 79.2와 92.4 μmole·L-1·h-1 이었다. 따라서, 메탄 및 휘발성유기화합물에 대한 분해능이 우수한 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT 14를 2009년 6월 3일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁하여 기탁번호 KCTC 11518BP를 받았다.In addition, as shown in Figure 6, the cupriavidus sp. ( Cupriavidus sp.) MBT14 methane, benzene and toluene degradation characteristics of the MBT14 strain was found to decompose 5% methane completely in 6 days, 112 μmole of BT 100% degradation in 3 days. The methane decomposition rate of MBT14 was 4.3 mmole · L −1 · h −1 , and the BT degradation rates were 79.2 and 92.4 μmole · L −1 · h −1 , respectively. Therefore, Cupriavidus sp. MBT 14, which has high resolution for methane and volatile organic compounds, was deposited with the Korea Institute of Biotechnology and Biotechnology Center on June 3, 2009 and received accession number KCTC 11518BP.

<실시예 2> 신규의 메탄산화세균을 이용한 바이오커버 성능 평가Example 2 Biocover Performance Evaluation Using Novel Methane Oxidized Bacteria

매립지를 모사한 실험실 수준의 바이오커버에 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT 14가 우점하는 미생물 컨소시움을 접종하여, 메탄과 함께 악취성 휘발성유기화합물로서의 벤젠/톨루엔이 생분해되는 프로파일을 살펴보았다. Laboratory-level biocovers simulated from landfills were inoculated with microbial consortiums predominantly Cupperidus sp. MBT 14 to examine the biodegradation profiles of benzene / toluene as malignant volatile organic compounds with methane.

산림토양과 지렁이 분변토를 채취하여 2 mm의 체로 거른 뒤 75:25 (w/w)의 비율로 섞어 바이오커버에 각각 채워 넣어 주었는데, 이때 상기 실시예 1의 미생물 컨소시움 배양액 300 mL(2.1×108 cells/mL)을 흙과 함께 섞어 넣어주었다. Forest soil and earthworm fecal soil were collected, filtered through a 2 mm sieve, and mixed at a ratio of 75:25 (w / w), respectively, and filled in the biocover, wherein the microbial consortium culture solution of Example 1 was 300 mL (2.1 × 10 8). cells / mL) were mixed with soil.

바이오커버는 지름 200 mm, 높이 500 mm의 2단으로 세워졌고, 가장 위 단에는 높이 300 mm의 컬럼이 세워져 매립지 토양과 직접적으로 접해있는 대기의 상태를 모사했다. 컬럼의 가장 아랫부분에서 메탄/이산화탄소(40%/60%) 혼합가스가 10 mL/min의 속도로 주입되었고, 벤젠/톨루엔은 HPLC 펌프를 이용하여 휘발된 상태로 메탄가스와 함께 약 200 ppmv의 농도로 흘러 공급하였다 (도 5). 컬럼의 가장 윗부분에서는 공기가 1.45 atm, 200 mL/min으로 주입되었는데 이는 매립지 토양과 접해있는 대기의 상태를 모사한 것이다. 가스 프로파일은 샘플링 포트로부터 컬럼의 높이 별로 gas tight syringe 를 이용하여 300 ㎕씩 채취되어, 캐필러리컬럼 (30 m × 530 ㎛× 50 ㎛)이 장착된 가스크로마토그래피 (Agilent 7890A, 6890N USA)-열전도도 검출기를 이용하여 분석하였다. 메탄, 산소, 질소 가스의 분석 온도는 오븐 50℃, 주입부 200℃, 검출부 250℃ 이었다. 이산화탄소의 경우에는 오븐 280℃, 주입부 200℃, 검출부 250℃ 이었다. 벤젠과 톨루엔은 농화배양액의 벤젠, 톨루엔 분석조건과 동일하다. The biocover was built in two stages with a diameter of 200 mm and a height of 500 mm, with a column of 300 mm at the top, which simulates the atmosphere directly in contact with the landfill soil. At the bottom of the column, a methane / carbon dioxide (40% / 60%) mixed gas was injected at a rate of 10 mL / min, and benzene / toluene was volatilized with an methane gas at about 200 ppmv. Flow was supplied at a concentration (FIG. 5). At the top of the column, air was injected at 1.45 atm, 200 mL / min, simulating the condition of the atmosphere in contact with landfill soil. Gas profiles were collected 300 μl from the sampling port using gas tight syringes for each column height, and were equipped with gas chromatography (Agilent 7890A, 6890N USA) equipped with a capillary column (30 m × 530 μm × 50 μm). Analysis was carried out using a thermal conductivity detector. The analysis temperature of methane, oxygen, and nitrogen gas was 50 degreeC of oven, 200 degreeC of injection parts, and 250 degreeC of detection parts. In the case of carbon dioxide, it was oven 280 degreeC, injection | pouring part 200 degreeC, and detection part 250 degreeC. Benzene and toluene are identical to the benzene and toluene analysis conditions in the concentrated culture broth.

도 7 및 8에는 농화배양하여 얻은 미생물 컨소시움을 접종한 산림토양과 지렁이 분변토를 75:25 (w/w)의 비율로 혼합한 토양으로 만든 바이오커버의 메탄, 벤젠, 및 톨루엔 제거 특성을 나타낸 것으로, 메탄의 제거효율은 약 99% 이상이었고, 벤젠과 톨루엔은 거의 100% 제거되어, 바이오커버 표면에서 배출되는 메탄, 벤젠 및 톨루엔은 거의 검출되지 않았다(도 7). 즉, 바이오커버에 의해 메탄과 휘발성유기화합물을 동시에 제거 가능함을 확인할 수 있었다. 7 and 8 show the removal characteristics of methane, benzene, and toluene of a biocover made of soil mixed with a forest soil inoculated with a microorganism consortium obtained by enrichment culture at a ratio of 75:25 (w / w). The removal efficiency of methane was about 99% or more, and almost 100% of benzene and toluene were removed, so that methane, benzene and toluene emitted from the biocover surface were hardly detected (FIG. 7). That is, it was confirmed that the bio cover can remove methane and volatile organic compounds at the same time.

한편, 메탄은 바이오커버 상부에서 주로 제거되었으나, 벤젠과 톨루엔은 하부에서 제거되었다 (도 8). Meanwhile, methane was mainly removed from the top of the biocover, while benzene and toluene were removed from the bottom (Fig. 8).

<실시예 3> 본 발명의 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14의 기타 오염원에 대한 분해능 조사Example 3 Investigation of the Resolution of Other Pollutants of Cupriavidus sp.

메탄의 분해능이 우수한 본 발명의 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14의 다른 탄화수소화합물 이용가능성을 알아보기 위하여 총 14개의 물질을 선택하여 이 물질들에 대한 MBT14의 분해능 또는 성장능을 조사하였다. In order to investigate the availability of other hydrocarbon compounds of Cupriavidus sp. MBT14 of the present invention having excellent resolution of methane, a total of 14 materials were selected to investigate the resolution or growth capacity of MBT14 for these materials.

기질 테스트에 사용될 MBT14 균주는 R2A 배지에서 대량 배양되어 washing후 NMS 배지에 옮겨 접종되었다. 이는 120 mL-혈청병에 4 mL씩 분주되었고, 고무마개로 막은 후 각 물질을 1 ㎕씩 주입하였다. 단 OD600 값의 측정하기 위한 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 디젤 (Diesel) 분해 확인용 M6 균주는 600 mL-혈청병에 20 mL씩 분주되었고, 고무마개로 막은 후 각 물질은 10㎕씩 주입되었다. The MBT14 strain to be used for the substrate test was inoculated in NMS medium after mass cultivation in R2A medium and washing. This was dispensed in 4 mL portions of 120 mL serum bottles, and 1 μl of each substance was injected after closing with a rubber stopper. However, M6 strain for methanol, ethanol, acetone and diesel (Diesel) degradation confirmation for measuring the value of OD 600 was dispensed in 20 mL in 600 mL-serum bottle, 10 μL of each material was injected after blocking with a rubber stopper.

메탄올, 에탄올, 아세톤 및 디젤 (Diesel)을 이용한 성장능은 OD600nm 값의 측정을 통해 분석이 이루어졌고, 나머지 10가지 물질의 분해능은 기질의 농도 측정을 통해 분석이 이루어졌는데, 이때 50 ㎕ gas tight syringe를 이용하여 혈청병의 headspace에서 30 ㎕씩 채취하여 왁스컬럼 (Supelco, 30×0.32 mm×0.25 ㎛)이 장착된 가스크로마토그래피(Agilent 6850N, USA)-불꽃 이온화 검출기를 이용하였다. 분석 온도는 오븐 100℃, 주입부와 검출부는 230℃ 이었다. The growth capacity using methanol, ethanol, acetone and diesel was analyzed by measuring the OD600nm value, and the resolution of the remaining 10 materials was analyzed by measuring the concentration of the substrate, with 50 μl gas tight syringe. 30 μl was collected from the headspace of the serum bottle using a gas chromatography (Agilent 6850N, USA) -flame ionization detector equipped with a wax column (Supelco, 30 × 0.32 mm × 0.25 μm). The analysis temperature was 100 degreeC of oven, and 230 degreeC of injection part and a detection part.

Figure 112009043116334-PAT00002
Figure 112009043116334-PAT00002

표 2에 나타난 바와 같이, MBT14 균주는 에틸벤젠, m-자일렌, p-자일렌, o-자일렌 및 메탄올을 분해하였다. As shown in Table 2, MBT14 strain degraded ethylbenzene, m -xylene, p -xylene, o -xylene and methanol.

도 1은 매립지 농화배양액의 메탄, 벤젠 및 톨루엔 분해 결과를 나타낸 것으로, ●, 실험군 ○, 대조군 ▲, 벤젠 실험군 ■, 벤젠 대조군 △, 톨루엔 실험군 □, 톨루엔 대조군을 나타낸다.Figure 1 shows the methane, benzene and toluene decomposition results of the landfill thickening liquid, ●, experimental group ○, control ▲, benzene experimental group ■, benzene control △, toluene experimental group □, toluene control.

도 2는 매립지 컨소시엄 세균 중에서 메탄 산화와 연관된 클론의 계통발생학적 트리를 나타낸 것이다.2 shows a phylogenetic tree of clones associated with methane oxidation in landfill consortium bacteria.

도 3은 컨소시엄 세균 중에서 메탄 및 톨루엔 산화와 연관된 클론의 계통발생학적 트리를 나타낸 것이다.3 shows a phylogenetic tree of clones associated with methane and toluene oxidation among consortium bacteria.

도 4는 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해하는 본 발명의 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14의 계통발생학적 트리를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a phylogenetic tree of Cupriavidus sp. MBT14 of the present invention decomposing methane and volatile organic compounds.

도 5는 본 발명의 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14를 이용한 실험실 규모의 바이오커버의 설치 도면이다.5 is an installation diagram of a laboratory scale biocover using Cupriavidus sp. MBT14 of the present invention.

도 6은 본 발명의 큐프리아비더스 속 (Cupriavidus sp.) MBT14의 메탄 및 톨루엔 분해 특성을 나타낸 것으로, ●, 메탄 실험군▲, 벤젠 실험군 △, 톨루엔 실험군을 나타낸다.Figure 6 shows the methane and toluene decomposition characteristics of Cupriavidus sp. MBT14 of the present invention, methane, experimental group ▲, benzene experimental group △, toluene experimental group.

도 7은 본 발명의 바이오커버 표면에서 배출되는 메탄, 벤젠 및 톨루엔의 농도를 나타낸 것이다.Figure 7 shows the concentration of methane, benzene and toluene discharged from the biocover surface of the present invention.

도 8은 본 발명의 바이오커버 높이 별 메탄, 벤젠 및 톨루엔의 농도의 프로파일이다.8 is a profile of the concentration of methane, benzene and toluene by the biocover height of the present invention.

<110> Ewha University - Industry Collaboration Foundation <120> Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1373 <212> DNA <213> Cupriavidus sp. MBT14 <220> <221> gene <222> (1)..(1373) <223> 16S rDNA from Cupriavidus sp. MBT14 <400> 1 caggctcaga tgaacgctgg cggcatgcct tacacatgca agtcgaacgg cagcacgggc 60 ttcggcctgg tggcgagtgg cgaacgggtg agtaatacat cggaacgtgc cctgtagtgg 120 gggataacta gtcgaaagat tagctaatac cgcatacgac ctgagggtga aagcggggga 180 ccggtaacgg cctcgcgcta caggagcggc cgatttttgt ttagttagtt tgggggggta 240 aggcccttcc caggggacgg accggtagct ggtgggagag gacgatcagc cacactggga 300 ctgagacacg gcccagactc ctacgggagg cagcagtggg gaattttgga caatgggggc 360 aaccctgatc cagcaatgcc gcgtgtgtga agaaggcctt cgggttgtaa agcacttttg 420 tccggaaaga aatggctctg gttaataccc ggggtcgatg acggtaccgg aagaataagc 480 accggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg gtgcgagcgt taatcggaat 540 tactgggcgt aaagcgtgcg caggcggttt tgtaagacag gcgtgaaatc cccgagctca 600 acttgggaat ggcgcttgtg actgcaaggc tagagtatgt cagagggggg tagaattcca 660 cgtgtagcag tgaaatgcgt agagatgtgg aggaataccg atggcgaagg cagccccctg 720 ggacgtcact gacgctcatg cacgaaagcg tggggagcaa acaggattag ataccctggt 780 agtccacgcc ctaaacgatg tcaactagtt gttggggatt catttcttca gtaacgtagc 840 taacgcgtga agttgaccgc ctggggagta cggtcgcaag attaaaactc aaaggaattg 900 acggggaccc gcacaagcgg tggatgatgt ggattaattc gatgcaacgc gaaaaacctt 960 acctaccctt gacatgccac taacgaagca gagatgcatt aggtgcccga aagggaaagt 1020 ggacacaggt gctgcatggc tgtcgtcagc tcgtgtcgtg agatgttggg ttaagtcccg 1080 caacgagcgc aacccttgtc tctagttgct acgaaagggc actctagaga gactgccggt 1140 gacaaaccgg aggaaggtgg ggatgacgtc aagtcctcat ggcccttatg ggtagggctt 1200 cacacgtcat acaatggtgc gtacagaggg ttgccaaccc gcgaggggga gctaatccca 1260 gaaaacgcat cgtagtccgg atcgtagtct gcaactcgac tacgtgaagc tggaatcgct 1320 agtaatcgcg gatcagcatg ccgcggtgaa tacgtttccc gggtcttgta cac 1373 <110> Ewha University-Industry Collaboration Foundation <120> Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and          method for removing methane and volatile organic compounds using          the same <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1373 <212> DNA <213> Cupriavidus sp. MBT14 <220> <221> gene (222) (1) .. (1373) <223> 16S rDNA from Cupriavidus sp. MBT14 <400> 1 caggctcaga tgaacgctgg cggcatgcct tacacatgca agtcgaacgg cagcacgggc 60 ttcggcctgg tggcgagtgg cgaacgggtg agtaatacat cggaacgtgc cctgtagtgg 120 gggataacta gtcgaaagat tagctaatac cgcatacgac ctgagggtga aagcggggga 180 ccggtaacgg cctcgcgcta caggagcggc cgatttttgt ttagttagtt tgggggggta 240 aggcccttcc caggggacgg accggtagct ggtgggagag gacgatcagc cacactggga 300 ctgagacacg gcccagactc ctacgggagg cagcagtggg gaattttgga caatgggggc 360 aaccctgatc cagcaatgcc gcgtgtgtga agaaggcctt cgggttgtaa agcacttttg 420 tccggaaaga aatggctctg gttaataccc ggggtcgatg acggtaccgg aagaataagc 480 accggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg gtgcgagcgt taatcggaat 540 tactgggcgt aaagcgtgcg caggcggttt tgtaagacag gcgtgaaatc cccgagctca 600 acttgggaat ggcgcttgtg actgcaaggc tagagtatgt cagagggggg tagaattcca 660 cgtgtagcag tgaaatgcgt agagatgtgg aggaataccg atggcgaagg cagccccctg 720 ggacgtcact gacgctcatg cacgaaagcg tggggagcaa acaggattag ataccctggt 780 agtccacgcc ctaaacgatg tcaactagtt gttggggatt catttcttca gtaacgtagc 840 taacgcgtga agttgaccgc ctggggagta cggtcgcaag attaaaactc aaaggaattg 900 acggggaccc gcacaagcgg tggatgatgt ggattaattc gatgcaacgc gaaaaacctt 960 acctaccctt gacatgccac taacgaagca gagatgcatt aggtgcccga aagggaaagt 1020 ggacacaggt gctgcatggc tgtcgtcagc tcgtgtcgtg agatgttggg ttaagtcccg 1080 caacgagcgc aacccttgtc tctagttgct acgaaagggc actctagaga gactgccggt 1140 gacaaaccgg aggaaggtgg ggatgacgtc aagtcctcat ggcccttatg ggtagggctt 1200 cacacgtcat acaatggtgc gtacagaggg ttgccaaccc gcgaggggga gctaatccca 1260 gaaaacgcat cgtagtccgg atcgtagtct gcaactcgac tacgtgaagc tggaatcgct 1320 agtaatcgcg gatcagcatg ccgcggtgaa tacgtttccc gggtcttgta cac 1373  

Claims (10)

큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP. Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP. 큐프리아비더스 속(Cupriavidus sp.) MBT14 KCTC 11518BP를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물. Cupriavidus sp. MBT14 KCTC 11518BP comprising a composition for the simultaneous reduction of methane and volatile organic compounds. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 토양 및 지렁이 분변토로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물.A composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds further comprising at least one selected from the group consisting of soil and earthworm fecal soil. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 토양 및 지렁이 분변토는 중량 대비 50 : 50 내지 90 : 10의 비율로 혼합되는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물.Soil and earthworm fecal soil composition for the simultaneous reduction of methane and volatile organic compounds are mixed in a ratio of 50:50 to 90:10 by weight. 제2항의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물이 메탄 및 휘발성 유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법.A method for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds comprising the step of simultaneously decomposing methane and volatile organic compounds in the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds. 제2항의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 조성물을 포함하는, 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 바이오커버.A biocover for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds emitted from a cover layer or surface of a waste landfill, comprising the composition for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds according to claim 2. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 메틸로모나스속(Methylomonas), 메틸로마이크로비움속(Methylomicrobium), 메틸로박터속(Methylobacter), 메틸로칼둠속(Methylocaldum), 메틸로파가속(Methylophaga), 메틸로사르시나속(Methylosarcina), 메틸로써머스속(Methylothermus), 메틸로할로비우스속(Methylohalobius), 메틸로스파에라속(Methylosphaera), 메틸로시스티스속(Methylocystis), 메틸로셀라속(Methylocella), 메틸로캅사속(Methylocapsa), 메틸로시너스속(Methylosinus) 및 메틸로코커스속(Methylococcus)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 메탄산화세균을 더 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감용 바이오커버.Sar as to Pseudomonas genus (Methylomonas), in Micro-away with methyl (Methylomicrobium), bakteo in (Methylobacter) methyl, methyl local dumsok (Methylocaldum), wave acceleration as methyl (Methylophaga), methyl or when in (Methylosarcina), methyl Methylothermus , Methylohalobius , Methylosphaera , Methylocystis , Methylocella , Methylocapsa , methyl Sinners in (Methylosinus) and methyl Rhodococcus genus (Methylococcus) bio cover for the simultaneous reduction of the methane and volatile organic compounds further include one or more methane-oxidizing bacteria selected from the group consisting of. 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 In the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface by installing a bio active layer on the cover layer or surface of the landfill, the bio active layer is 제6항의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer comprising one or more biocovers of claim 6 stacked thereon; And 상기 바이오커버층을 둘러싸는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템.Simultaneous reduction of methane and volatile organic compounds comprising a ventilation layer surrounding the biocover layer. 폐기물 매립지의 복토층 또는 지표면 위에 바이오 활성층을 설치하여 복토층 또는 지표면에서 발산되는 메탄 및 휘발성유기화합물을 생물학적으로 분해하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 In the simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds to biologically decompose methane and volatile organic compounds emitted from the cover layer or surface by installing a bio active layer on the cover layer or surface of the landfill, the bio active layer is 제6항의 바이오커버가 하나 이상 적층된 바이오커버층; 및A biocover layer comprising one or more biocovers of claim 6 stacked thereon; And 상기 바이오커버층 하부에 적층되는 통기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템.Simultaneous reduction system of methane and volatile organic compounds, characterized in that it comprises a ventilation layer laminated under the biocover layer. 제8항 또는 제9항의 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감 시스템에 시료를 주입하여 메탄 및 휘발성유기화합물을 분해시키는 단계를 포함하는 메탄 및 휘발성유기화합물의 동시 저감방법.A method of simultaneously reducing methane and volatile organic compounds, comprising injecting a sample into a system for simultaneously reducing methane and volatile organic compounds according to claim 8 or 9.
KR1020090064616A 2009-07-15 2009-07-15 Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same KR101095476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090064616A KR101095476B1 (en) 2009-07-15 2009-07-15 Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090064616A KR101095476B1 (en) 2009-07-15 2009-07-15 Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110006962A true KR20110006962A (en) 2011-01-21
KR101095476B1 KR101095476B1 (en) 2011-12-16

Family

ID=43613647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090064616A KR101095476B1 (en) 2009-07-15 2009-07-15 Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101095476B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2682461A1 (en) 2012-04-25 2014-01-08 Ewha University-Industry Collaboration Foundation Carrier for immobilizing methanotroph and method for removing methane employing the same
KR20170131697A (en) * 2015-04-03 2017-11-29 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드 Process for producing microorganism preparation and microorganism preparation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536396B1 (en) * 2013-04-10 2015-07-17 이화여자대학교 산학협력단 Composition for removing pollutant comprising methanotrophs and uses thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2682461A1 (en) 2012-04-25 2014-01-08 Ewha University-Industry Collaboration Foundation Carrier for immobilizing methanotroph and method for removing methane employing the same
KR20170131697A (en) * 2015-04-03 2017-11-29 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드 Process for producing microorganism preparation and microorganism preparation

Also Published As

Publication number Publication date
KR101095476B1 (en) 2011-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yuan et al. Synergistic degradation of crude oil by indigenous bacterial consortium and exogenous fungus Scedosporium boydii
Cheng et al. Treatment of gaseous toluene in three biofilters inoculated with fungi/bacteria: microbial analysis, performance and starvation response
Sekiguchi et al. Anaerolinea thermophila gen. nov., sp. nov. and Caldilinea aerophila gen. nov., sp. nov., novel filamentous thermophiles that represent a previously uncultured lineage of the domain Bacteria at the subphylum level
KR101241546B1 (en) Novel Sphingomonas sp. strain and method for decomposition methane or compounds inducing malodor using the same
He et al. Simultaneous degradation of n-hexane and production of biosurfactants by Pseudomonas sp. strain NEE2 isolated from oil-contaminated soils
CN108130288B (en) Rhodococcus ruber and application thereof in degrading organic pollutants
CN110283741B (en) Rose color-changing bacterium with function of efficiently degrading polycyclic aromatic hydrocarbon and application thereof
KR101095478B1 (en) Novel methane-oxidizing bacterium, Methylocystis sp. M6 and method for removing methane using the same
JPWO2006090780A1 (en) Female hormone substance-degrading microorganism and use thereof
KR20180016984A (en) Constitutive 1,4-dioxane-degrading bacterium
Nguyen et al. A novel methanotroph in the genus Methylomonas that contains a distinct clade of soluble methane monooxygenase
CN108300674B (en) Petroleum degrading bacteria, obtaining method thereof and application of petroleum degrading bacteria in crude oil degradation
Rani et al. Methane utilizing plant growth-promoting microbial diversity analysis of flooded paddy ecosystem of India
Wang et al. Isolation and characteristics of a microbial consortium for effectively degrading phenanthrene
KR101095476B1 (en) Novel methane-oxidizing bacterium, Cupriavidus sp. MBT 14 and method for removing methane and volatile organic compounds using the same
KR20080046301A (en) Liquid composition of microorganisms for bioremediation of hydrocarbon-contaminated soil, method of preparing the same, and bioremediation using the same
CN110591972B (en) Brevibacillus nitrificans strain YJ1 and application thereof
US8614084B2 (en) Microbial strain Alteromonas SP. SN2 for degrading polycyclic aromatic hydrocarbon
CN104745515A (en) Acinetobacter sp. for degrading polycyclic aromatic hydrocarbon and application of acinetobacter sp.
KR100435231B1 (en) A novel hydrocarbon-degrading psychrotrophic bacterium Rodococcus sp. KCTC 10203BP strain and method for bioremediation of oil contamination using thereof
WO2011007907A1 (en) Novel methane oxidizing bacteria, methylocystis microorganism and method for reducing methane using same
Liu et al. Biodegradation of methyl tert-butyl ether by enriched bacterial culture
Men et al. Biodegradation and growth characteristics of a toluene-degrading strain
KR20090030897A (en) Liquid composition of microorganisms for bioremediation of hydrocarbon-contaminated soil, method of preparing the same, and bioremediation using the same
WO2011007906A1 (en) Novel methanotrophs cupriavidus spp. and method for simultaneous-reducing methane and volatile organic compounds using same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151210

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170605

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171207

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee