KR20130127461A - 폐수 처리 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정화조, 수채통, 및 하수 시스템과 같은 시스템에서 폐수를 처리하기 위해 농축된 생물학적 활성 성분을 함유하는 조성물에 관한 것이다.
Description
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 각각 2010년 10월 26일, 2010년 12월 20일, 및 2011년 1월 24일에 출원된 미국 가 출원 제61/406,746호, 제61/425,060호 및 제61/435,455호의 35 U.S.C. 119 하의 우선권을 주장하고, 그 내용은 전체가 본원에 참고자료로 포함된다.
기술분야
본 발명은 폐수를 정화조, 수채통, 및 하수 시스템과 같은 시스템에서 처리하기 위해 농축된 생물학적 활성 성분을 함유하는 조성물에 관한 것이다.
분리된 효소 및/또는 미생물을 함유하는 생물학적 폐수 처리 조성물은 예를 들어 정화조, 수채통, 및 하수 시스템과 같은 폐수 시스템을 처리하는데 사용된다. 이들 처리 조성물은 폐수 시스템에(예를 들어, 탱크 및 풀을 유지하는 폐수 스트림에) 존재하는 고체를 분해하는데 효과적이고, 다른 것들 중에서, 처리 공정/폐수 스트림 흐름에서 고체의 방해(예를 들어, 탱크, 풀, 도관, 출구/개구부, 파이프, 등에 폐수의 이동에서 고체 방해로 인함)를 감소시킴으로써 더 청정한/맑은 유출물을 생성하고, 냄새를 감소시키고, 이러한 폐수 시스템의 더 적은 유지를 허용하는데 특히 유용하다.
공업에서 사용된 생물학적 처리 조성물은 분말 조제물 또는 액체 조제물로서 일반적으로 분류될 수 있다. 둘 다 생산 및 사용에서 이점 및 약점을 가진다. 분말 조제물은 예를 들어 미국 특허 제6,325,934호 및 프랑스 특허 출원 제80-10585호(공개 제2482130호)에 기술된다. 액체 조제물은 예를 들어 미국 특허 제3,720,606호, 제4,655,794호 및 제5,905,037호에 기술된다.
생물학적 처리 조성물의 분야에 직면한 계속된 도전은 편리한 적용을 다양한 조건하에서 또한 제공하면서, 적용을 위해 효과적인/일관된 양의 분리된 효소 및/또는 미생물의 활성(즉, 활성 성분)을 효과적으로 유지하거나 또는 보존하는 생물학적 폐수 처리 조성물을 제공하고 있다. 분리된 효소 및/또는 미생물의 활성이 잠재 적용을 위해 유지되어야 하지만, 많은 생물학적 활성 성분을 위해, 활성은 이러한 활성이 적용에서 본질적으로 단지 효과적으로 개시되도록 또한 효과적으로 제어될 수 있다.
게다가, 효과적인 처리 조성물을 이들 개별 활성 성분으로서 만들기 위해 분리된 효소 및 미생물의 각 직면한 다른 도전은 또한 서로 상호작용하고, 이로써 적어도 하나의 성분의 활성을 감소하거나 또는 제거할 수 있다. 바람직한 생물학적 처리 조성물은 복수의 다른 부류의 분리된 효소 및 다른 종의 미생물을 또한 전형적으로 함유하는데, 이것은 효과적인 처리 조성물의 개발을 그것의 실재 및 잠재 상호작용으로 인하여 더 복잡하게 한다. 따라서, 다른 활성 성분이 폐수 처리 조성물에 사용하기 위해 함께 조합될 때, 추가 문제는 그것의 실재 또는 잠재 상호작용에 기초하여 지정(address)되어야 한다. 종래 기술의 폐수 처리 조성물은 수많은 환경적으로 해로운 성분(예를 들어, 안정제 및 방부제)을 전통적으로 사용하여 활성 성분의 바람직하지 않은 상호작용을 제어하거나 감소시킨다.
상기 도전에 더하여, 분야에서 계속 증가하는 도전은 환경적으로 안전하고 친화적인 폐수 처리 조성물을 제공하고 있다. 이것을 달성하기 위해, 공통의 안정제 및/또는 방부제를 제거하거나 또는 감소시킨 다음, 이들 성분으로서 존재하는 추가 도전이 효소 및/또는 미생물의 원하지 않는 바람직하지 않은 상호작용을 제어하거나 감소시키는데 사용되는 것이 중요하다.
다른 도전은 활성 성분에 대하여 더 농축된 생성물을 제공하고, 예를 들어 자원을 절약하고 취급(저장 공간 및 수송 비용)을 개선하는 것이다. 분리된 효소 및 미생물을 둘 다 함유하는 생성물의 농도는 이들 활성 성분을 서로 더 가깝게 접촉시켜, 이로써 바람직하지 않은 상호작용의 가능성을 증가시키기 때문에 다시 특히 어려운 도전이다. 환경적으로 바람직하지 않은 또는 값비싼 안정제/방부제를 감소시키거나 또는 심지어 제거하면서 동시에 이러한 생성물을 농축시키는 것이 훨씬 더 도전이다.
따라서 환경-친화적인, 소비자-친화적인, 그리고 효과적인 생물학적 폐수 처리 조성물이 본 분야에 필요하다.
본 발명은 폐수 처리를 위해 농축된 생물학적 활성 성분을 포함하는 유동성 유기-기반 겔에 관련된다. 본 발명의 겔 조성물("유기겔")은 예를 들어 둘 다 바람직하지 않은 성분(예를 들어, 생물학적 활성 성분을 안정화하기 위해 사용된 보레이트)의 감소를 허용하고 본 분야에 공통으로 사용된 투여 형태의 크기를 감소시키는(생물학적 활성 성분을 농축함에 의함) 환경-친화적이다. 겔 조성물은 그것이 농축된 생물학적 활성 성분을 갖는 투여 형태를 적용하기 쉽게 제공한다는 점에서 또한 소비자-친화적이다. 본 발명의 농축된 폐수 조성물은 많은 다른 공업적으로 입수가능한 제품보다 몇 개의 이점을 갖는데, 예를 들어서 그것은 사용하기 더 쉽고 더 편리하고, 선반 공간을 덜 차지하고(소비자의 가정에서 그리고 제품이 판매되는 확립에서 둘 다), 많은 적용/투여가 단일 용기에 저장되어, 이로써 큰 용기의 비용 및 환경 비용(예를 들어, 수송 및 저장 필요성뿐만 아니라 1회용에서 유발하는 덜 환경적인 영향)을 감소시킨다. 게다가, 본 발명의 겔 조성물은 효과적인 생물학적 폐수 처리 결과를 유지하면서 이들 이득 및 다른 것들을 제공한다.
한 양태에서, 본 발명의 폐수 조성물은:
(a) 적어도 하나의 유동성 유기겔 형성 성분; 및
(b) 폐수 처리에 효과적인 양의 적어도 하나의 생물학적 활성 성분을 포함하는 유동성 유기-기반 겔을 향하며, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 겔에 안정적으로 균일하게 현탁되고, 생물학적 활성 성분은 겔의 약 15 내지 약 45 중량%의 양으로 겔에 존재하도록 농축되고, 겔은,
(i) 최소 하나의 생물학적 활성 성분이 (확산 효과 이외에는) 겔에 재분포하지 않고 따라서 정치 동안 그리고 (항복값으로부터의) 항복 응력보다 큰 힘이 미쳐지는 부력의 중력의 힘이 적용될 때까지 겔에서 실질적으로 균일하게 있고,
(ii) 겔은 폐수의 수성 환경과 접촉할 때 흐르는 액체이도록 하는 전단-감소 점도 및 항복값을 가진다.
유기겔은 또한 5℃ 내지 45℃의 온도 범위에 걸쳐 관찰할 수 없거나 또는 낮은 분리 또는 이수현상(syneresis)을 나타내고, 또한 적어도 하나의 동결-융해 주기에 대하여 상-안정적인 것을 특징으로 한다.
적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 적어도 하나의 분리된 효소 및/또는 적어도 하나의 미생물, 바람직한 양태에서는, 복수의 효소 및/또는 복수의 미생물을 포함한다. 한 양태에서, 적어도 하나의 미생물은 바실러스(Bacillus) 속, 셀룰로모나스(Cellulomonas), 파에니바실러스(Paenibacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 및 그것들의 어떤 조합으로부터 선택된다.
한 양태에서, 적어도 하나의 효소는 가수분해 효소이고, 다른 양태에서, 적어도 하나의 효소는 하나 이상의 아밀라제, 셀룰라제, 리파제, 프로테아제, 및 그것들의 어떤 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 생성물 및 겔 조성물의 농축 특성 때문에, 생물학적 활성 성분은 안정한 박테리아 포자의 형태로 바람직하게 이용되고 효소는 과립 형태와 같은 고체 형태이다.
본 발명의 조성물이 겔 조성물에 의해 제공된 안정성으로 인하여 원하는 양의 다른 성분(효소 안정제, 빌더(builder), 계면활성제, 방부제, 항산화제, 등)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 유기겔 조성물은 본 발명의 생물학적 활성 성분을 안정화하기 위해 일반적으로 필요하지 않은 액체 조성물에 사용되는 보레이트 및 다른 효소 안정제 또는 방부제와 같은 생물학적 활성 성분을 안정화하는데 전통적으로 필요한 성분의 실질적인 감소 또는 제거를 허용한다. 따라서, 구체예에서, 겔은 생물학적 활성 성분을 위한 어떤 안정제(예를 들어, 보레이트)도 포함하지 않는다(즉, 생물학적 활성 성분을 안정화하는 겔 자체와 다름).
본 발명의 조성물은 생물학적 활성 성분의 균일한 분포/현탁액을 제공하기 때문에, 유리하게 소비자가 효과적인 적용에 적합한 균일-분포 생성물을 제공하도록 진탕 또는 혼합할 필요가 없다.
한 양태에서 본 발명의 유기겔 조성물은 저장 및 적용을 위해 밀봉된(밀폐된) 수용성 용기 내에 함유된다. 수용성 용기(포장)는 적어도 하나의 수용성 필름을 포함한다. 수용성 용기는 또한 복수의 필름(예컨대, 2개 필름, 3개 필름), 바람직하게는, 또한 수용성 필름을 함유할 수 있다. 적어도 하나의 수용성 필름은 안정하며, 즉 그것은 5℃ 내지 45℃의 온도 범위에 걸쳐 그리고 적어도 하나의 동결-융해 주기에 대하여 충분한 양의 물의 부재에서 구조적 일체성(용해 또는 파열 아님)을 유지한다. 이 양태에서, 유기겔은 예컨대 정화조, 수채통, 또는 하수 시스템에 적용될 때까지 밀봉된 수용성 용기(적어도 하나의 수용성 필름)에 있다. 충분한 양의 물과 접촉할 때, 적어도 하나의 수용성 용기(예를 들어, 적어도 하나의 수용성 필름)는 용해하고, 이로써 겔 및 겔 내에 현탁된 생물학적 활성 성분을 방출한다.
따라서, 다른 양태에서 본 발명은:
(a) 밀봉된 용기를 형성하는 적어도 하나의 수용성 필름을 포함하는 수용성 용기,
(b) 상기 수용성 용기 내에 함유된 적어도 하나의 유동성 유기겔 형성 성분, 및
(c) 폐수 처리에 효과적인 양의 적어도 하나의 생물학적 활성 성분을 포함하는 폐수 처리를 위한 유기-기반 겔 투여 형태를 제공하며, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 겔에 안정적으로 균일하게 현탁되고, 생물학적 활성 성분은 겔의 약 15 내지 약 45 중량%의 양으로 겔에 존재하도록 농축되고, 겔은,
(i) 최소 하나의 생물학적 활성 성분이 (확산 효과 이외에는) 겔에 재분포하지 않고 따라서 정치 동안 그리고 (항복값으로부터의) 항복 응력보다 큰 힘이 미쳐지는 부력의 중력의 힘이 적용될 때까지 겔에서 실질적으로 균일하게 있고,
(ii) 겔은 폐수의 수성 환경과 접촉할 때 흐르는 액체이도록 하는 전단-감소 점도 및 항복값을 가진다.
도 1은 20℃에서 측정된 조제물의 점도를 Spindle 분당 회전수(rpm)의 함수로서 예시하는 그래프를 나타낸다.
도 2는 20℃에서 점도의 의존도(1 rpm에서 측정된 점도와 기본적으로 동등한 A 값)를 고전단 혼합 시간의 함수로서 예시하는 그래프를 나타낸다.
도 3은 20℃에서 항복값의 의존도를 고전단 혼합 시간의 함수로서 나타내는 그래프를 나타낸다.
도 4는 20℃에서 점도 및 스케일된 수율의 의존도를 고전단 혼합 시간의 함수로서 예시하는 그래프를 나타낸다.
도 2는 20℃에서 점도의 의존도(1 rpm에서 측정된 점도와 기본적으로 동등한 A 값)를 고전단 혼합 시간의 함수로서 예시하는 그래프를 나타낸다.
도 3은 20℃에서 항복값의 의존도를 고전단 혼합 시간의 함수로서 나타내는 그래프를 나타낸다.
도 4는 20℃에서 점도 및 스케일된 수율의 의존도를 고전단 혼합 시간의 함수로서 예시하는 그래프를 나타낸다.
본원에 사용된 바와 같이, "폐수"는 예를 들어 정화조, 수채통, 및 하수 시스템과 같은 어떤 수성 폐기 스트림 또는 시스템을 의미한다. 효소 및/또는 미생물의 선택은 처리되는 폐수의 내용물에 따를 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "유동성 겔"은 본 발명의 겔이, 정지할 때는 흐르지 않거나 또는 최소의 흐름을 나타내지만, 제조하고 수용성 용기 또는 다른 용기로 분배하거나 또는 폐수에 적용하는 동안과 같이 전단력이 적용될 때는 흐르는 것을 의미한다. 겔은 폐수 시스템의 처리에서 발생된 수성 환경에 활성 성분을 효과적으로 분포하기 위해 폐수에 적용될 때(예를 들어, 수용성 용기가 폐수의 수성 환경에서 용해할 때와 같이 폐수의 수성 환경으로 주입, 펌핑 또는 달리 방출됨) 또한 "서로 분해"될 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "상-안정적인 겔"은 5℃ 내지 45℃의 온도 범위에 걸쳐 그리고 또한 적어도 하나의 동결-융해 주기, 예컨대, 적어도 2회, 적어도 3회, 적어도 4회, 적어도 5회 또는 적어도 6회의 동결-융해 주기에 대하여 관찰할 수 없거나 또는 낮은 분리 또는 이수현상을 나타내는 겔이다. 어떤 분리 또는 이수현상(예를 들어, 선박 운송 또는 저장 동안 발생)은 겔이 진탕되거나 또는, 예를 들어 교반과 같은 다른 중간 힘이 사용자에 의해 적용될 때 실질적으로 제거될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 본 발명의 겔의 "전단-감소 점도"는 전단 응력(예를 들어, 폐수로 제조 또는 분포 동안 펌핑 또는 주입, 분배로부터)의 적용에서 겔이 점도를 변화시키고 덜 두꺼워지게 하고 더 물같이 흐르도록 하는 겔의 의사소성(pseudo plastic)-유사 성질을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "항복값"은 겔의 흐름이 시작하기 전에 필요한 전단 응력의 최소량(예컨대, 폐수로 펌핑, 주입 또는 다른 분포에 의한 적용의 결과로서)을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "균질하게" 또는 "균일하게" 현탁됨(분포됨)은 부력의 중력의 힘이, 적용을 위해 (항복값으로부터의) 항복 응력보다 큰 힘이 미쳐지지 않은 한, 생물학적 활성 성분(들)이 (확산 이외에는) 본 발명의 겔에 상당히 재분포하지 않도록 하는 겔의 조성을 의미한다. 겔에 생물학적 활성 성분의 확산은 일반적으로 균질하여 이로써 겔의 비균일성에 기여하지 않는다(또는 실질적으로 하지 않음).
겔은 유기 용매(하나 이상의 유기 용매 포함)로 바람직하게 형성된다. 본원에 사용된 바와 같이, "유기 용매"는 적어도 1개의 탄소 원자를 포함하는 화합물이고 낮은 휘발성을 갖고 실온에서 액체 형태이다. 유기 용매는 바람직하게는 생분해성, 더 바람직하게는 혐기성으로 생분해성이다. 바람직한 구체예에서, 유기 용매는 (1) 20℃에서 0.1 mm Hg 미만의 증기압, (2) 12개 이상의 탄소 원자로 구성된 화합물 및/또는 (3) 216℃보다 높은 비등점을 함유하는 화학적 "화합물" 또는 "화합물들의 혼합물"인 "저증기압 휘발성 유기 화합물(LVP-VOC)"이다. 또한, California Air Resources Board(CARB)에 의해 제공된 LVP-VOC의 정의 참고.
본 발명에 사용하기 위한 유기 용매의 예는 예를 들어 광유, 헥실렌 글리콜, 글리세롤, 리놀레산, 올레산, 그것들의 어떤 조합을 포함한다. 상용 광유의 예는 BRITOL 50(Sonneborn, Inc., Mahwah, NJ로부터 입수가능)을 포함한다.
본 발명의 이러한 용매(단독 또는 용매들의 조합) 및 겔을 일반적으로 제조할 때, 용매 및 궁극적인 겔은 적어도 하나의 효소(효소가 사용되면)가 30℃에서 적어도 8주일 동안 저장한 후 초기 활성의 적어도 60퍼센트를 보유하도록 하고, 적어도 하나의 미생물(예를 들어, 박테리아 포자)(미생물이 사용되면)은 바람직하게는 1년의 기간에 걸쳐 본래 생존할 수 있는 함량의 1-로그(log) 손실 이상을 가지지 않아야 하기 때문에, 환경을 바람직하게 제공해야 한다.
바람직한 구체예에서, 겔은 적어도 하나의 유기 용매와 적어도 하나의 겔화제의 조합으로부터 형성된다. 본원에 사용된 바와 같이, "겔화제"는 유기 용매와 조합하여 사용되어 본 발명의 겔을 형성한다. 본 발명에 사용하기 위한 겔화제의 예는 예를 들어 소수성-변형 클레이(예를 들어, 교환가능한 나트륨 이온이 알킬아민과 같은 유기 양이온 분자로 치환된 나트륨 몬모릴로나이트), 표면 변형 실리카, 또는 흄드(fumed) 실리카를 포함한다. 공업적으로 입수가능한 흄드 실리카의 예는 KONOSIL K-200(DC Chemical Co. Ltd로부터 입수가능)이다.
겔은 유기 용매와 겔화제를 고전단 혼합시킴으로써 형성된다(예를 들어, 부엌-스타일 배합기에서 실험실-스케일 제조를 위해, 또는 고전단 인-라인 또는 인-탱크 혼합기에서 상용-스케일 제조를 위해, 그리고 선택적으로 고전단 펌프 사용). 구체예에서, 유기겔은 유기 용매의 약 95 내지 약 99 중량백분율(생물학적 활성 성분을 포함하는 어떤 성분에 독립적인 유기겔의 함량을 측정할 때), 및 겔화제 또는 겔화제들의 약 1 내지 약 5 중량백분율(다시 어떤 다른 성분에 독립적인 유기겔의 함량을 측정할 때)로 형성된다.
본 명세서를 통해 사용된 바와 같이, 용어 "중량부" 또는 "중량백분율"은 명세서에서 서로 바꾸어 사용되며, 각 개별 구성성분의 중량백분율은 부분을 형성하는 특정 겔 조성물의 총중량에 기초하여 중량퍼센트로 표시된다.
본원에 사용된 바와 같이, "적어도 하나의 생물학적 활성 성분"은 적어도 하나의 효소 및/또는 적어도 하나의 미생물(바람직하게는, 박테리아 포자), 바람직하게는 적어도 하나의 효소와 적어도 하나의 미생물의 조합, 더 바람직하게는 복수의(하나 이상) 효소와 복수의(하나 이상) 미생물의 조합을 의미한다. 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 겔화제의 첨가에 앞서, 또는 겔의 형성 후 바람직하게 첨가된 유기 용매에 첨가될 수 있다.
고체를 감소하거나 또는 제거하는 데 효과적인 효소를 포함하고, 폐수 처리하는데 유용한 어떤 효소가 사용될 수 있다. 이러한 효소의 예는 폐수에 존재하는 재료를 가수분해할 수 있는 히드롤라제 효소를 포함한다. 예시적인 효소는 셀룰라제, 아밀라제, 프로테아제, 리파제 및 그것들의 조합을 포함한다. 이들 효소뿐만 아니라, 폐수를 처리하는데 유용한 이들 및 다른 효소를 포함하는 공업적으로 입수가능한 효소의 제조는 본 분야에 알려져 있고 다양한 상용 공급자로부터 입수가능하다.
상용 효소 제조에 대한 대안으로 효소의 제조는, 예를 들어 생산하도록 알려지거나 또는 원하는 효소 또는 효소들을 생산하도록 변형된 미생물 또는 다른 적합한 공급원(예를 들어, 식물)으로부터 분리에 의해서와 같은 종래의 방법에 의해 또한 생산될 수 있다.
본 발명의 효소가 분리되고, 즉 유기체로부터 독립적인 사용을 위해 효소를 유기체로부터 정화하기 위해 종래 알려진 기술을 사용하는 것들이 정화되었다. 효소의 순도는 사용된 방법 및 원하는 순도에 따라 다양할 수 있고, 효소는 본 분야에 알려진 바와 같이 낮게 정화된 효소 조성물부터 높게 정화된 효소 조성물로의 범위일 수 있다.
효소는 본 분야에 잘 알려진 바와 같이, 원하는 효소를 코드화하는 핵산 서열을 생산하고, 그 핵산 서열을 본 분야에 잘 알려진 적합한 생산 호스트로 삽입함으로써 합성으로 또한 제조될 수 있다.
한 구체예에서, 생물학적 활성 성분은 셀룰라제를 포함한다. 셀룰라제는 셀룰로스를 가수분해하는 효소의 군을 설명하기 위해 일반적으로 사용된 용어이다. 셀룰라제는 셀룰로스를 가수분해하는 하나 이상의 효소의 하위범주, 예컨대 엔도셀룰라제, 엑소셀룰라제, 베타-1,3-글루카나제 및 베타-글루코시다제를 포함한다. 본 발명에 따르는 조성물 및 공정에서, 이들 셀룰라제 중 어떤 것은 단독 또는 조합하여 사용될 수 있으나 바람직하게는 조합하여 사용된다.
사용하기 위한 바람직한 셀룰라제는 아스페르길루스(Aspergillus) 속, 셀룰로모나스(Cellulomonas), 크리소스포리움(Chrysosporium), 클로스트리디움(Clostridium), 푸사리움(Fusarium), 페니실리움(Penicillium), 루미노코쿠스(Ruminococcus), 스포로트리키움(Sporotrichium), 티엘라비아(Thielavia), 및 트리코데르마(Trichoderma)의 미생물로부터 유도된 것들을 포함한다. 셀룰라제는 바실러스 속의 유전적으로 가공처리된 미생물에 의해 생산되는 것으로 또한 알려져 있다. 셀룰라제의 공급원으로서 유용한 특히 바람직한 미생물은 아스페르길루스 아쿨레아투스(Aspergillus aculeatus), 아스페르길루스 니게르(Aspergillus niger), 바실러스 렌투스(Bacillus lentus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 트리코데르마 롱기브라키아툼(Trichoderma longibrachiatum)을 포함한다. 이들 셀룰라제를 위한 상용 공급원은 잘 알려져 있다. 예는 상표명 MAXICEL, CELLUCLAST 250 1 및 CELLUCLAST 100 1(Novozymes, Denmark로부터 입수가능)하에서 시판된 것들을 포함한다. 본 발명에 사용된 셀룰라제는 셀룰라제를 생산하는 것으로 알려진 균류로부터 또한 제조될 수 있다.
리파제는 본 발명의 조성물에서, 예를 들어 폐수에 존재하는 지방 및 오일을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 리파제에 의한 분해에 특히 민감한 지방은 그것의 기원을 동물 또는 식물에서 발견한다. 이러한 지방은 폐수의 눈에 띄는 부분을 구성하는 것으로 예상되기 때문에, 배수 및 배수 도관으로 도입되는 식품 잔류물로서 일반적으로 부착된다. 지방 및 오일, 특히 비-유체 형태로 고체화되는 것들은 물에서 용해를 저항하는 지방의 친수성 특성으로 인하여 제거하는데 극히 어려운 부착으로 또한 알려져 있다.
본 발명에 따르는 조성물에서, 동물 또는 식물로부터 지방 또는 오일의 분해에 효과적인 어떤 리파제가 사용될 수 있다. 유용한 리파제는 예를 들어 아스페르길루스 속, 칸디다(Candida), 및 리조무코르(Rhizomucor)의 미생물을 포함하는 다양한 공급원으로부터 유도될 수 있다. 특히 바람직한 미생물은 아스페르길루스 니게르, 아스페르길루스 오리제(Aspergillus oryzae), 칸디다 루고사(Candida rugosa), 및 리조무코르 미에헤이(Rhizomucor miehei)를 포함하는 것들을 포함한다.
다양한 공업적으로 입수가능한 리파제 함유 제조가 이용가능하다. 리파제가 리파제를 생산하는 것으로 알려진 특정 균류로부터 제조될 수 있고, 균류로부터 수확된 이러한 리파제가 본 발명의 조성물에 또한 사용될 수 있다.
프로테아제가 본 발명의 조성물에 또한 사용될 수 있다. 프로테아제는 단백질, 특히 동물 단백질을 분해하는데 효과적이다. 유용한 프로테아제는 예를 들어 아스페르길루스 속 및 바실러스와 같은 미생물을 포함하는 다양한 공급원으로부터 유도될 수 있다. 특히, 미생물 아스페르길루스 니게르, 아스페르길루스 오리제, 바실러스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 및 바실러스 서브틸리스로부터 유도된 프로테아제가 유리하게 사용된다.
아밀라제가 본 발명의 조성물에 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 유용한 아밀라제는 녹말의 분해에 효과적이다. 이러한 유용한 아밀라제는 예를 들어 알파-아밀라제, 베타-아밀라제, 이소-아밀라제, 풀루라나제, 말토게닉(maltogentic) 아밀라제, 아밀로글루코시다제, 및 글루코아밀라제를 포함한다. 유용한 아밀라제는 예를 들어 아스페르길루스 속, 바실러스, 및 리조푸스(Rhizopus)의 미생물을 포함하는 매우 다양한 공급원으로부터 얻어질 수 있다. 비제한 예에 의해, 특정 미생물은 아스페르길루스 니게르, 아스페르길루스 오리제, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 리케니포미스, 바실러스 스테아로테모필루스(Bacillus stearothermophilus), 바실러스 서브틸리스, 리조푸스 니베우스(Rhizopus niveus), 및 리조푸스 오리제를 포함한다. 본 발명에서 사용하기 위한 특정 예는 바실러스 아시도풀루리티쿠스(Bacillus acidopullulyticus) 알파-아밀라제, 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) 알파-아밀라제, 및 바실러스 스테아로테모필루스 알파-아밀라제를 포함한다.
상기 효소에 더하여, 다른 효소가 단독으로 또는 예를 들어 펙티나제, 크실라나제, 및 다른 탄수화물 분해효소, 베타-글루카나제, 및 헤미셀룰라제와 같이 상기 중 어떤 것과 조합하여 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 펙티나제는 과일 함유 폐기물을 분해하는데 효과적이고, 탄수화물 분해효소는 비녹말 다당류를 분해하는데 효과적이고, 베타-글루카나제는 식물성 검을 분해하는데 효과적이고, 크실라나제는 다양한 타입의 중합체 검 및 자연 중합체를 분해하는데 효과적이다.
바람직한 구체예에서, 겔을 사용하기 위한 효소는 상용 효소 SAVINASE 16.0 T TYPE W(Novozymes A/S로부터 입수가능한 프로테아제), ALPHA AMYLASE SC 400 MG(Novozymes A/S로부터 입수가능한 알파-아밀라제) 및 CELLUZYME 0.7 T(Novozymes A/S로부터 입수가능한 셀룰라제)를 포함한다.
효소는 표준 활성 어세이에 의해 측정될 수 있는 효과적인 양으로 적용된다. 효소는 예를 들어 효소 과립의 형태와 같은 고체 형태로 본 발명의 유기겔 조성물에 바람직하게 적용된다. 이 형태에서, 그것은 본 발명의 유기겔 조성물에 높은 효소 함량으로 균일하게 현탁되고, 또한 그것의 활성을 모두 또는 대부분 보유할 수 있다.
미생물은(바람직하게는 박테리아 포자로서) 또한 폐수를 처리하는데 유용하고 단독으로 또는 상기 효소들을 포함하는 효소들과 조합하여 사용될 수 있다. 적합한 미생물이 본 분야에 잘 알려져 있다.
한 양태에서, 조성물은 아밀라제, 프로테아제, 리파제 및 셀룰라제, 및 그것들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 효소를 생산하는 적어도 하나의 미생물을 포함한다. 다른 양태에서, 조성물은 아밀라제, 프로테아제, 리파제 또는 셀룰라제로부터 선택된 적어도 2개의 효소를 생산하는 적어도 하나의 미생물을 포함한다.
미생물을 생산하는 효소와 같이, 균류 및 박테리아는 효소의 공급원으로서 사용하는데 특히 바람직하다. 한 양태에서, 적어도 하나의 미생물은 바람직하게는 안정한 박테리아 포자의 형태의 겔이다. 한 양태에서, 적어도 하나의 미생물은 포자 형성 박테리아이다. 다른 양태에서, 적어도 하나의 미생물은 바실러스 속, 셀룰로모나스, 파에니바실러스, 슈도모나스, 및 그것들의 어떤 조합이다.
효과적인 미생물의 투여는 정기적인 어세이에 의해 측정될 수 있다. 미생물은 포자의 형태로 바람직하게 적용된다. 바람직한 미생물은 박테리아 포자 형태와 같은 포자 형태이다.
겔에 의해 제공된 안정성으로 인하여, 겔은 농축된 생물학적 활성 성분을 함유할 수 있다. 용어 "농축됨"은 겔의 약 적어도 15 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 20 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 25 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 30 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 35 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 40 중량%, 예컨대, 겔의 적어도 15 내지 약 45 중량%의 양으로 겔에 존재하는 생물학적 활성 성분(겔에 포함된 전체 즉 생물학적 활성성분 모두)을 의미한다.
본 발명의 특정 이점은 본 발명의 겔에 의해 제공된 안정성으로 인하여, 복수의 생물학적 활성 성분이, 매우 농축된 형태를 사용할 때 향상되는 다른 생물학적 활성 성분의 상호작용에 따르는 문제가 발생하지 않고, 매우 농축된 양으로 본 발명의 겔에 함유될 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 이점은 농축된 투여 형태의 사용이 방부제 또는 안정제가 필요 없이(또는 상당히 감소된 사용으로) 얻어질 수 있다는 것이다. 예를 들어, 액체 생성물에 공통으로 사용되는 보레이트와 같은 효소 안정제는 본 발명의 유기겔 조성물에서 감소되거나 또는 전부 제거될 수 있다. 이러한 물질이 잠재 환경 영향으로 인하여 바람직하지 않기 때문에, 본 발명은 당업자가 이들 성분을 실질적으로 감소하거나 제거하는 것을 허용한다. 구체예에서, 겔은 보레이트와 같은 안정제를 포함하지 않는다. 본 발명은 공업적으로 입수가능한 많은 제품보다 상당히 농축된 효소 및/또는 미생물을 함유하기 때문에, 이들 성분을 최소화하거나 또는 제거하는 능력이 특히 상당하고, 따라서 본 발명은 환경적으로-바람직하지 않은 안정제 또는 방부제의 필요없이 매우 농축된 생물학적 활성 성분 조성물을 얻을 수 있다.
그러나, 본 발명의 겔 중의 활성 성분의 투여 및 농도는 상호의존적인 변수인데, 이것은 조성물이 사용되는 환경, 그뿐만 아니라 처리되는 폐수 처리 용기의 작동 파라미터(크기, 구조, 폐수의 평균 체류 시간, 폐수 처리 용기에 이미 존재하는 미생물의 활성, 등)에 의해 더 영향을 받는다. 이들 변수의 결정은 정기적인 방법에 의해 당업자에게 알려진 방식으로 달성될 수 있고, 따라서 조성물 중의 활성 성분의 투여 및 농도가 확립될 수 있다. 게다가, 투여량 및 투여 빈도의 넓은 변성이 가능한데, 이 경우에서 더 빈번한 및/또는 복수의 투여가 바람직하다고 이해되어야 한다.
겔 조성물은 본 발명의 겔과 물리적으로 및/또는 화학적으로 적합성이고, 생물학적 활성 구성성분을 실질적으로 탈활성화하거나 또는 달리 액체 조성물에 존재하는 박테리아에 대한 식품 공급원으로서 작용하는 것으로 발견되지 않는 어떤 양으로 존재할 수 있는, 더 선택적인 구성성분을 또한 포함할 수 있다. 예시적인 선택적인 구성성분은 증점제를 포함하는 리올로지(rheology) 변형제, 방부제, 색소 및 염료와 같은 착색제, 불투명화제, 자연 발생 또는 합성으로 생성된 향, 충전제, pH 조정제, 안정제, 빌더, 완충제, 항산화제, 지방 및 오일을 용해화하기 위한 계면활성제, 그뿐만 아니라 다른 종래에 알려진 첨가제를 포함한다. 그러나, 이전에 논의된 바와 같이, 보레이트와 같은 효소 안정제, 및 방부제는 본 발명의 겔에서 제거될 수 있다.
본 발명의 겔 조성물에 포함될 수 있는 더 선택적인 구성성분은 미량영양소이다. 연장된 시간의 기간, 즉 몇 달 동안 조성물에서 박테리아의 생존 가능성을 유지하는데 유용한 것이 본 분야에 알려져 있다. 이러한 미량영양소는 본 분야에 알려져 있고, 칼슘염, 마그네슘염 및 다른 염도 또한 포함하는 제조를 포함한다.
본 발명의 유기겔 조성물은 어떤 적합한 용기 또는 포장에 함유될 수 있다. 본 발명의 유기겔 조성물은 저장 및 적용을 위해 밀봉된(밀폐된) 수용성 용기 내에 바람직하게 함유된다. 수용성 용기(포장)는 겔을 감싸는 적어도 하나의 수용성 필름을 포함한다. 수용성 용기 또는 적어도 하나의 수용성 필름은 안정하고 충분한 양의 물의 부재에서 5℃ 내지 45℃의 온도 범위에 걸쳐 그리고 또한 동결-융해 주기에 대하여 구조적 일체성을 유지한다(용해 또는 파열 아님). 이 양태에서, 유기겔은 예컨대 정화조, 수채통, 또는 하수 시스템에 적용될 때까지, 밀봉된 수용성 용기(적어도 하나의 수용성 필름)에 있다. 충분한 양의 물과 접촉할 때, 적어도 하나의 수용성 용기(예를 들어, 적어도 하나의 수용성 필름)는 용해하고, 이로써 겔 및 겔 내에 현탁된 생물학적 활성 성분을 방출한다.
어떤 적합한 수용성 필름 재료가 사용될 수 있다. 이러한 수용성 필름은 폴리비닐 알콜과 폴리비닐 아세테이트의 조합뿐만 아니라 다른 수용성 중합체 물질로 만들어질 수 있다. 이러한 수용성 필름을 위한 상용 공급원은 Monosol, LLC(Indiana, USA) 및 Dupont(Delaware, USA)을 포함한다.
수용성 용기는 본 발명의 유기겔을 접촉하고 함유하는(감싸는) 적어도 하나의 수용성 파일에 부착된 하나 이상의 추가 필름(바람직하게는, 하나 이상의 추가 수용성 필름)을 바람직하게 포함할 수 있다.
수용성 필름 및 유기겔은 소비자 허용에 대해 바람직하게 적합성이어야 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 상용성은 유기겔 조성물이 수성 목적에서 효과적으로 용해하는 수용성 필름의 능력을 적어도 6주 기간에 걸쳐 손상시키지 않아야 하는 것을 포함한다. 물에서 수용성 필름의 능력을 손상시키는 유기겔에 대한 잠재 경로는 수용성 필름에 전형적으로 함유된 가소제의 용해, 그리고 수용성 필름의 탈수(적은 양의 물 함유)이다.
상용성은 유기겔이 또한 수용성 필름을 변색시키지 않아야 하거나 또는 역으로, 수용성 필름 또는 수용성 용기가 유기겔을 예컨대 적어도 6주 기간에 걸쳐 변색시키지 않아야 하는 것을 또한 포함한다. 변색은 수용성 필름의 안정성 또는 용해에 잠재 문제를 종종 나타낸다.
상용성은 수용성 필름의 안정성에 잠재 문제를 가져와 이로써 저장에 포함하는 생성물 안정성에 문제를 야기할 수 있기 때문에, 유기겔이 수용성 필름을 길어지게하지 않아야 한다는 것을 또한 포함한다.
상용성은 유기겔이 필름 또는 필름들의 일체성, 경도, 색상, 또는 수용해도를 38℃ 및 80% 상대습도; 38℃ 및 10% 상대습도; 및 주위 온도 및 상대습도의 조건으로 적어도 6주 기간에 걸쳐 손상시키지 않아야 하는 것을 일반적으로 더 포함한다. 수용성 필름은 또한 시간 및 조건의 동일한 기간 동안 유기겔에 어떤 화학적 및/또는 물리적 변화를 야기하지 않아야 한다.
실시예
실시예
1
실험실-스케일, 유기겔 생성물을 제조하였다. 겔은 광유 유기 용매(BRITOL 50), 흄드 실리카 겔화제(KONOSIL K-200), 및 착색제/염료 SOLVAPERM BLUE 2B CLARIANT를 실험실 배합기에서 전단 혼합함으로써 제조되었다. 겔을 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, 상용 효소 SAVINASE 16.0T TYPE W(프로테아제), ALPHA AMYLASE SC 400 MG(알파-아밀라제), 및 CELLUZYME 0.7 T(셀룰라제)(Novozymes로부터 모두 입수가능) 및 공업적으로 입수가능한 박테리아 포자(Novozymes로부터 입수가능)는 겔을 통해 균질하게 분포될 때까지 금속 스파튤라로 부드럽게 혼합함으로써 겔에 첨가되었다.
실시예
2(
조제물
A)
본 발명의 유기겔은 광유 유기 용매(Britol NF7) 및 흄드 실리카 겔화제(Cab-o-sil M-5)를 실험실 배합기에 전단 혼합함으로써 제조되었다. 겔을 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, SAVINASE 16.0T TYPE W(프로테아제), BAN(바실러스 아밀로리쿼파시엔스 알파-아밀라제) 및 CELLUZYME 0.7 T(셀룰라제)(Novozymes로부터 모두 입수가능)를 함유하는 효소 배합물 그리고 공업적으로 입수가능한 박테리아 포자(Novozymes로부터 입수가능)는 겔을 통해 균질하게 분포될 때까지 금속 스파튤라로 부드럽게 혼합함으로써 겔에 첨가되었다. 겔은 하기 조성을 함유하였다:
효소 안정성 측정을 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 20주의 기간에 걸쳐 저장된 조성물에 대해 실행하였다. 프로테아제 활성을 KNPU-S 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 알파-아밀라제 활성을 KNU-B 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 셀룰라제 활성을 EGU 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 이들 분석 방법의 상세설명은 Novozymes Biologicals, Salem, Virginia의 요구로 입수가능하다.
결과가 아래 제공되고, 효소는 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 20주의 기간에 걸쳐 저장될 때 양호한 안정성을 유지하였다고 나타난다:
실시예
3(
조제물
B)
본 발명의 유기겔은 광유 유기 용매(Britol NF7) 및 흄드 실리카 겔화제(Konosil)를 실험실 배합기에 전단 혼합함으로써 제조되었다. 겔을 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, SAVINASE 16.0T TYPE W(프로테아제), BAN(바실러스 아밀로리쿼파시엔스 알파-아밀라제) 및 CELLUZYME 0.7 T(셀룰라제)(Novozymes로부터 모두 입수가능)를 함유하는 효소 배합물 그리고 공업적으로 입수가능한 박테리아 포자(Novozymes로부터 입수가능)는 겔을 통해 균질하게 분포될 때까지 금속 스파튤라로 부드럽게 혼합함으로써 겔에 첨가되었다. 겔은 하기 조성을 함유하였다:
효소 안정성 측정을 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 21주의 기간에 걸쳐 저장된 조성물에 대해 실행하였다. 프로테아제 활성을 KNPU-S 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 알파-아밀라제 활성을 KNU-B 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 셀룰라제 활성을 EGU 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 이들 분석 방법의 상세설명은 Novozymes Biologicals, Salem, Virginia의 요구로 입수가능하다.
결과가 아래 제공되고, 효소는 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 21주의 기간에 걸쳐 저장될 때 양호한 안정성을 유지하였다고 나타난다:
실시예
4(조제물 C)
본 발명의 유기겔을 제조하였다. 겔은 광유 유기 용매(Britol NF 50) 및 흄드 실리카 겔화제(Konosil), 및 착색제/염료(Blue Covanor)를 실험실 배합기에 전단 혼합함으로써 제조되었다. 겔을 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, SAVINASE 16.0T TYPE W(프로테아제), BAN(바실러스 아밀로리쿼파시엔스 알파-아밀라제) 및 CELLUZYME 0.7 T(셀룰라제)(Novozymes로부터 모두 입수가능)를 함유하는 효소 배합물 그리고 공업적으로 입수가능한 박테리아 포자(Novozymes로부터 입수가능)는 겔을 통해 균질하게 분포될 때까지 금속 스파튤라로 부드럽게 혼합함으로써 겔에 첨가되었다. 겔은 하기 조성을 함유하였다:
효소 안정성 측정을 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 24주의 기간에 걸쳐 저장된 조성물에 대해 실행하였다. 프로테아제 활성을 KNPU-S 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 알파-아밀라제 활성을 KNU-B 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 셀룰라제 활성을 EGU 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 이들 분석 방법의 상세설명은 Novozymes Biologicals, Salem, Virginia의 요구로 입수가능하다.
결과가 아래 제공되고, 효소는 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 24주의 기간에 걸쳐 저장될 때 양호한 안정성을 유지하였다고 나타난다:
실시예
5(
조제물
D)
본 발명의 유기겔을 제조하였다. 겔은 광유 유기 용매(BRITOL NF 50) 및 흄드 실리카 겔화제(Konosil), 및 착색제/염료(Blue Covanor)를 실험실 배합기에 전단 혼합함으로써 제조되었다. 겔을 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, SAVINASE 16.0T TYPE W(프로테아제), BAN(바실러스 아밀로리쿼파시엔스 알파-아밀라제) 및 CELLUZYME 0.7 T(셀룰라제)(Novozymes로부터 모두 입수가능)를 함유하는 효소 배합물 그리고 공업적으로 입수가능한 박테리아 포자(Novozymes로부터 입수가능)는 겔을 통해 균질하게 분포될 때까지 금속 스파튤라로 부드럽게 혼합함으로써 겔에 첨가되었다. 겔은 하기 조성을 함유하였다:
효소 안정성 측정을 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 24주의 기간에 걸쳐 저장된 조성물에 대해 실행하였다. 프로테아제 활성을 KNPU-S 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 알파-아밀라제 활성을 KNU-B 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 셀룰라제 활성을 EGU 분석 방법을 사용하여 측정하였다. 이들 분석 방법의 상세설명은 Novozymes Biologicals, Salem, Virginia의 요구로 입수가능하다.
결과가 아래 제공되고, 효소는 0℃, 실온(RT) 및 30℃에서 24주의 기간에 걸쳐 저장될 때 양호한 안정성을 유지하였다고 나타난다:
실시예
6(포자 안정성)
포자 안정성을 실온(RT) 및 30℃에서 표시된 기간 동안 저장된 조제물 A, B, C 및 D에 대하여 측정하였다(포자 계수에 의함). 박테리아 계수를 위해, 1 g의 각 샘플을 99 mL의 인산완충액에 희석하였다. 각 샘플을 더 희석시키고, SMA 플레이트에 위치시켰다. 결과를 아래에 나타낸다:
실시예
7
소규모(pilot)-생성 스케일, 유기겔 생성물을 제조하였다. 소규모 스케일에서, 수평배향 리본 배합기를 갖는 탱크를 사용하여, 포자 및 효소를 함유하는 전체 조제물을 제조하였다. 먼저 겔을 제조하였다: 광유 유기 용매(BRITOL 50), 흄드 실리카 겔화제(Konasil K-200), 및 색소(Solvaperm Blue 2B)는 리본 배합기를 저속에서 가동하면서 고전단 조건에 노출되었다. 고전단 혼합기 및 리본 배합기는 겔이 충분히 고점도를 가질 때 전원을 껐다. 그 다음, 포자 및 효소를 모두 첨가하였다. 리본 배합기를 다시 연결시키고(고전단 혼합 없이), 조제물을 균질할 때까지 혼합하였다. 250갤런의 조제물은 5개의 50-갤런 배치를 만들고, 그것들을 단일 용기에 합하고, 내용물을 용기의 바닥부터 용기의 상부까지 취한 호징(hosing)을 연결하는 다이어프램 펌프를 통해 약 10분 동안 혼합함으로써(균질성을 보장하도록) 제조되었다.
조제물의 조성은 하기와 같다.
조제물의 밀도는 2개의 10 mL 메스 플라스크를 조제물로 채운 다음 조제물의 중량을 10으로 나눔으로써 측정되었다. 이들 측정을 실온(22℃)에서 수행하였고, 및 평균 0.989 g/mL의 밀도가 주어졌다.
조제물의 점도는 Spindle #27 및 SC4-13R Sample Container를 사용하는 Brookfield RVDV-E 점도계를 사용하여 Spindle 분당 회전수(rpm)의 함수로서 20℃에서 측정되었다. 점도(cP) 대 rpm 데이터를 멱법칙(power law) 함수(점도 = A × rpmn, A는 상수이고 n은 지수)에 맞추었다. 원 데이터와 함께 이 분석의 결과를 아래 나타내고 도 1에 예시한다. 멱법칙 함수의 데이터에 대한 맞춤은 양호하고, 점도 데이터는 멱법칙 함수의 2개의 파라미터에 의해 기술될 수 있다: A=46756 cP, 및 n=-0.788.
최종 물리적 특징, 예컨대 조제물의 점도의 전단-감소 거동, 낮은 전단 속도에서의 점도, 및 항복값은 그것의 조성뿐만 아니라 제조하기 위해 사용된 공정 및 장치에 따른다. 즉, 조제물의 최종 물리적 특징은 그것의 조성 단독에 의해 결정되지 않는다. 하기 실시예는 이것을 예시할 것이다.
실시예
8
생성 스케일 유기겔을 제조하였다. 먼저, 겔은 유기 용매로서 광유(Britol 50), 흄드 실리카 겔화제로서 Konasil K-200, 및 색소(Solvaperm Blue 2B)를 사용하여 탱크에서 제조되었다. 이 혼합물의 최종 조성은 96.932%의 Britol 50, 2.875%의 Konasil K-200, 및 0.193%의 Solvaperm Blue 2B였다. 이 혼합물은 이러한 흄드 실리카 재료로 잘 알려진, Konasil K-200을 분산시키는데 필요한 고전단 조건에 노출되었다. 결과되는 겔의 점도 데이터(최종 조제물 아님)가 아래 주어진다. 겔의 점도는 Spindle #27 및 SC4-13R Sample Container를 사용하는 Brookfield RVDV-E 점도계를 사용하여 Spindle 분당 회전수(RPM)의 함수로서 20℃에서 측정되었다.
실시예 7에 대해 수행된 바와 같이, 이들 데이터는 A=129142 cP 및 n=-0.882가 주어지는 멱법칙 함수에 맞춰진다. 멱법칙 함수에 대해, A 값은 1 RPM에서의 점도 값에 해당해야 한다는 것을 주의한다. 이 경우에, A 값은 1 RPM에서의 점도 값과 다른 단지 -0.897%이며, 이로써 멱법칙 함수의 사용을 입증하여 점도 데이터를 맞춘다.
그 다음, 겔을 리본 배합기를 함유하는 탱크로 이동하고, 포자(Spray Dry SB3282(MF69), Spray Dry SB3297(MF325), Spray Dry SB3296(MF 319), Spray Dry SB3086(DA 33), 및 Spray Dry SB3295(MF222), 및 효소 ALPHA AMYLASE SC400, Savinase 16.0T, 및 Celluzyme 0.7T)는 겔을 상당히 분해하지 않도록 충분히 느린 배합기의 속도로 첨가되었다. 혼합 시간은 조제물을 통해 고르게 분포된 포자 및 효소를 갖도록 충분히 길었다. 배합기 속도는 가능한 한 느리고, 혼합 시간은 가능한 한 짧아서, 겔이 분해되지 않고, A 값 및 항복값이 너무 낮아서 포자 및 효소를 현탁시키지 않는 최종 생성물을 가져왔다. 이 과정을 4시간 동안 수행하여 상기 기술된 본래 겔로부터 4개의 최종 조제물을 생성하였다.
4개의 최종 조제물에 대한 점도 데이터를 겔에 대한 점도와 동일한 방식으로 얻었고, 그뿐만 아니라 A 값 및 n 값, 및 데이터가 아래 주어진다.
4개의 최종 생성물의 최종 조성은 동일하였고 아래 주어진다.
상기 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 4개의 최종 조제물은 동일한 조성이지만, 낮은 전단 속도(0.5 RPM, 항복값 반영)에서 그것들의 A 값 및 점도는 상당히 다르다. 이것은 심지어 동일한 장치가 사용되는 때에도 조제물의 제조 방법에 대한 민감도를 증명한다. 포자 및 효소는 입자여서 점도에 추가 기여를 제공하기 때문에 이로써 최종 조제물의 점도가 겔을 넘어서 증가하는, 조제물의 적어도 20 중량%를 포함한다. 결과적으로, 이것은 배치 1에 대한 겔 구조의 분해가 다른 배치들만큼 크지 않은 것을 의미한다.
게다가, 이 실시예 8의 최종 조제물의 모두의 A 값은 실시예 7의 최종 조제물에 대한 A 값(A=46756 cP)보다 상당히 높다. 이것은 실시예 7(1.920%) 대 실시예 8(2.247%)의 조제물에 사용된 Konasil K-200의 더 낮은 중량퍼센트의 반영, 또는 다른 제조 조건의 결과, 또는 둘 다의 조합일 수 있다.
실시예
9
유기겔을 실험실 스케일로 제조하였다. 먼저, 겔은 유기 용매로서 광유(Britol 50), 흄드 실리카 겔화제로서 Konasil K-200, 및 색소(Solvaperm Blue 2B)를 사용하여 탱크에서 제조되었다. 이 혼합물의 최종 조성은 97.351%의 Britol 50, 2.496%의 Konasil K-200, 및 0.153%의 Solvaperm Blue 2B였다. 이 혼합물은 Konasil K-200을 분산시키기 위해 부엌 배합기에서 고전단 조건에 노출되었다. 결과되는 겔의 점도 데이터(최종 조제물 아님)가 아래 주어진다. 겔의 점도는 Spindle #27 및 SC4-13R Sample Container를 사용하는 Brookfield RVDV-E 점도계를 사용하여 Spindle 분당 회전수(RPM)의 함수로서 20℃에서 측정되었다.
실시예 7에 대해 수행된 바와 같이, 이들 데이터는 A=72893 cP 및 n=-0.787이 주어지는 멱법칙 함수에 맞춰진다. 멱법칙 함수에 대해, A 값은 1 RPM에서의 점도 값에 해당해야 한다는 것을 주의한다. 이 경우에, A 값은 1 RPM에서의 점도 값과 다른 단지 -2.809%이며, 다시 점도 데이터를 맞춘 멱법칙 함수의 사용을 입증한다. 이 경우에, 단지 효소 ALPHA AMYLASE SC400, Savinase 16.0T, 및 Celluzyme 0.7T를 겔에 첨가하고 수동으로 혼합하여 균질한 최종 조제물을 생성하였다. 포자의 점도에 대한 기여는 조제물의 효소와 비교해 볼 때 포자의 작은 상대 백분율 때문에 효소와 비교해 매우 작았다.
최종 생성물에 대한 점도 데이터는 겔에 대한 점도와 같이 동일한 방식으로 얻어졌고, 그뿐만 아니라 A 값 및 n 값, 및 데이터가 아래 주어진다.
최종 생성물의 최종 조성은 동일하였고 아래 주어진다.
이 최종 조제물을 위해, 점도(A 값)는 최종 조제물을 만들기 위해 사용된 겔(72893 cP)과 비교해 볼 때 매우 높았다(157858 cP). 겔 구조가 포자 및 효소의 첨가 동안 모두 분해되지 않는다면, 이 점도 증가는 예상된다. 포자 및 효소는 조제물의 약 20%를 포함하는 입자이고, 점도에 추가 기여를 제공한다. 그러나, 이 조제물은 실험실에서 만들어지고 효소가 부드러운 수동 교반으로 첨가되었다. 이것은 겔 구조가 부드러운 수동 교반 때문에 분해되지 않을 것을 의미한다. 소규모 스케일 또는 제조 스케일에서 제조된 조제물에 대해, 이것은 경우(실시예 7, 실시예 8)가 아니다. 리본 배합기가 부드러운 혼합 수단을 사용된 조건에 대한 포자 및 효소에 제공하지만, 배합기에 의해 적용된 힘은 겔 구조를 특정 정도로 분해하도록 충분히 높아야 한다. 게다가, 입자(포자 및 효소)는 교반될 때 작은 발사체(proectiles)로서 작용하고, 또한 겔 구조를 분해하는 것으로 예상된다.
실시예
10
고전단 혼합 시간에 대한 점도(A 값으로서)의 의존도는 Britol 50의 함량이 97.650%이고, Konasil K-200의 함량이 2.197%이고, Solvaperm Blue 2B가 0.153%인 것을 제외하고, 실시예 9에 기술된 바와 같이 겔을 제조함으로써 조사되었다. 점도는 혼합 시간이 증가하면 감소하는 것으로 예상된다. 이것은 다양한 혼합 시간에 대해 아래 나타낸 실제 경우이다. 점도를 측정하고, A 값을 실시예 9에 대해 수행된 바와 같이 결정하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 0 혼합 시간에서, 점도는 주로 Britol 50과 미분산 흄드 실리카(Konasil K-200)의 상호작용으로 인한다. 5 내지 15분의 더 긴 혼합 시간에서, 흄드 실리카가 최적으로 분산된다. 15분보다 긴 혼합 시간에서, 흄드 실리카는 점차 과분산되는데, 이것은 일단 그것이 겔로 혼합되면 결국 포자 및 효소를 현탁할 수 없는 겔을 가져온다. 결과적으로, 고전단 조건(속도 및 장치)하에서 겔에 대한 혼합 시간은 15분을 초과하지 않아야 한다. 그러나, 제조 조건하에서 겔을 제조하기 위해, 최적 분산을 위해 필요한 시간은 사용된 장치에 따라 사례별로 결정되어야 할 것이다. 도 2에 나타낸 것과 유사한 플롯은 장치 및 물론 제조될 겔의 부피에 따라 발생되어야한다. 이것은 고전단 혼합을 시작하고, 몇 분의 간격에서 멈추고, 1 RPM에서 점도를 측정함으로써(이것은 A 값과 동등하지만, RPM의 함수로서 점도를 측정하고 맞춤 과정을 수행하는데 많은 시간을 요하지 않음) 공정에서 빨리 그리고 쉽게 수행될 수 있다. 일단 점도가 약간 감소하기 시작하면, 분산 조건은 포자 및 효소를 첨가하면서(점도가 충분히 높다면) 진행하도록 충분히 가까운, 매우 근처의 최적일 것이다. 혼합 시간은 물론 제조되는 겔의 부피가 동일한다면, 다음 실행을 위해 적당히 감소시킴으로써 더 최적화될 수 있다. 결국, 주어진 점도에 대해 흄드 실리카의 분산은 사용된 장치, 전단 시간 및 전단력, 그리고 생성되는 생성물의 부피에 의존하는 시스템으로의 에너지 입력에 의존한다.
실시예
11
고전단 혼합 시간에 대한 항복값 및 점도(A 값으로서)의 의존도는 실시예 10에 기술된 실험실-스케일 겔을 제조함으로써 조사되었다. 이전에 언급된 항복값은 입자인 포자 및 효소를 현탁시키는 겔의 능력에 원인이 있다. 결과적으로, 항복값은 겔이 고전단 혼합에 노출되는 시간에 의해 영향을 받는지 아닌지를 결정하는 것이 중요하다. 본 발명자들은 공개(R.L. Bowles, R.P. Davie, W.D. Todd, Interpretation of Brookfield Viscosities, Modern Plastics 33(1955) 140-148)에 기초하여 점도 데이터로부터 항복값을 계산하였다(실시예 9에서 기술된 바와 같이 측정됨). 항복값은 고전단 혼합 시간의 함수로서 도 3에 제공된다.
잘 알려진 바와 같이, Brookfield 점도계 데이터로부터 계산된 항복값은 간접적이며 오도하고 있을 수 있다. 체크로서, 본 발명자들은 이 실시예와 동일한 방식으로 생성된 샘플을 Brookfield Engineering(Middleboro MA)에 보내어 직접 측정된 3개의 항복값을 가졌다. 측정된 항복값은 194.6, 178.4, 및 126.1 dyne/cm2였는데, 이것은 분명히 본 발명자들이 측정했던 항복값의 범위 내에 있었다. 결과적으로, 본 발명자들은 항복값을 간접적으로 측정하기 위해 Brookfield 점도계를 사용할 수 있다.
동일한 데이터로부터 얻어진 A 값과 항복값 사이의 어떤 연결을 더 조사하기 위해, 본 발명자들은 A 값을 얻도록 항복값을 얻기 위해 사용된 동일한 점도 데이터로부터 도 4의 A 값을 플롯팅하였다. A 값은 고전단 시간의 함수로서 도 4에 플롯팅된다. 또한 도 3으로부터의 항복값을 도 4에 플롯팅되지만, 도 4에서, 항복값은 모두 A 값과 직접 비교하도록 단일 인자에 의해 스케일된다. 물론, 항복값은 도 3의 동일한 유닛을 보유한다(도 4에 나타나지 않음).
도 4는 항복값이 A 값을 단지 보고하는 것으로 충분히 만들도록 가능한 한 가깝게 A 값을 따르는 것이 분명히 나타난다. 전형적으로, 침전 문제는 A 값이 80,000 cP 이상인 한 소규모-스케일 또는 제조 스케일에서 생성된 최종 조제물에 대해 주목되지 않았다. 포자 및 효소의 첨가 후 관찰된 점도의 감소에 대한 경험을 기초로, 이것은 최종 생성물을 만들기 위해 사용된 겔이 110,000 cP 미만의 A 값을 가져야 한다는 것을 의미한다.
실시예
12
최종 조제물과의 본 발명자들의 경험에서(제조 스케일 또는 소규모 스케일), 입자는 A 값이 약 80,000 cP 또는 미만이면 침전할 것이다. 더욱이, 박층의 액체가 겔화된 전체 조제물의 상부에 나타난다(포자 및 효소를 갖음). 이 박층은 Britol 50으로 구성되고 이수현상의 결과이다. 이수현상은 훨씬 더 높은 A 값의 최종 생성물을 야기할 수 있고, 조제물 자체, 포자 및 효소의 중량에 의해 최종 조제물에 위치된 외부 압력, 그리고 특히 최종 조제물이 수송될 때의 움직임의 결과이다. 이수현상의 최소화 또는 제거는 액체층이 비활성 성분(포자 또는 효소)을 함유하기 때문에 최종 조제물을 가공처리하는데 이롭다. 최종 조제물은 적어도 하나의 수용성 필름으로 구성된 포장으로 전형적으로 펌핑되고, 최종 조제물의 부분의 부재는 주의가 액체층을 다시 겔화된 생성물에 혼합하는 실행되지 않는 한 활성 성분을 갖지 않을 것이다.
이수현상을 최소화하거나 또는 제거하는 한 접근방법은 겔이 과분산되지 않게 하는 것이다. 다른 접근방법은 포자 및 효소를 고르게 분산시키도록 가능한 한 느린 교반(리본 배합기) 속도로 그리고 가능한 한 적은 시간 동안, 다시 최종 조제물의 겔 부분을 과분산시키지 않는 목적으로, 포자 및 효소를 첨가하는 것이다. 그러나 사용될 수 있는 다른 접근방법은 흄드 실리카를 첨가하여 선박 운송 포장(즉, 토트(tote))하면서 최종 조제물의 상부를 덮는 것이다. 도 2 및 도 4는 심지어 고전단 혼합에 노출하는 제로 시간에서, 흄드 실리카(Konasil K-200)와 광유(Britol 50)의 혼합물이 상당한 점도(A 값)를 가지는 것을 나타낸다. 실험실에서, 본 발명자들은 약 5 중량%의 흄드 실리카(Konasil K-200)가 겔 광유(Britol 50)에 필요한 것을 알아내었다. 제조 조건하에서, 본 발명자들은 전형적인 액체층이 최종 조제물의 약 1%를 나타난 것을 알아내었다. 전형적인 토트는 2000파운드의 최종 생성물을 함유한다. 결과적으로, 실험실 결과는 20파운드의 액체층이 생기고, 이로써 1파운드의 흄드 실리카(Konasil K-200)를 요하는 것으로 예상한다. 실제로, 본 발명자들은 0.5파운드가 상부에 액체층 형태를 가지지 않고, 최종 생성물의 상부에 과량의 흄드 실리카를 가지지 않고 최종 생성물과 배합하기에 충분한 것을 알아내었다. 흄드 실리카는 쉽게 공중부유된다(그러므로 흡입 위험). 이 경우에, 이 생성물 상부에서 0.5파운드의 흄드 실리카는 생성물이 선박 운송되는 한편 이수현상을 제어할 것으로 예상되는데, 이것은 이수현상에 대한 가장 큰 기여로 예상된다. 2000파운드의 최종 조제물을 포함하는 다른 경우에서, 최종 조제물의 상부에 위치된 흄드 실리카의 양은 1파운드의 흄드 실리카를 최종 조제물의 상부에 먼저 위치시킴으로써 결정될 수 있다. 그 다음 과량의 흄드 실리카를 갖는 최종 조제물은 실온에서 그 다음 선박 운송이 관찰되기 며칠 전의 시간 기간에 남겨진다. 과량의 자유(비겔화) 흄드 실리카가 최종 조제물의 상부에 있다면, 과량의 흄드 실리카는, 있는 경우, 매우 적은 과량이 있도록 제거된다.
본 발명은 하기 번호로 된 단락에 의해 기술된다:
1. (a) 적어도 하나의 유동성 유기겔 형성 성분, 및
(b) 폐수 처리에 효과적인 양의 적어도 하나의 생물학적 활성 성분을 포함하는 폐수 처리를 위한 유동성 유기-기반 겔로서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 겔에 안정적으로 균일하게 현탁되고, 겔의 약 15 내지 약 45 중량%의 양으로 겔에 존재하도록 농축되고, 겔은,
(i) 최소 하나의 생물학적 활성 성분이 (확산 효과 이외에는) 겔에 재분포하지 않고 따라서 정치 동안 그리고 (항복값으로부터의) 항복 응력보다 큰 힘이 미쳐지는 부력의 중력의 힘이 적용될 때까지 겔에서 실질적으로 균일하게 있고,
(ii) 겔은 폐수의 수성 환경과 접촉할 때 흐르는 액체이도록 하는 전단-감소 점도 및 항복값을 가지는, 폐수 처리를 위한 유동성 유기-기반 겔
2. 제 1단락에 있어서, 겔은 5℃ 내지 45℃에서 상-안정적이고 적어도 하나의 동결-융해 주기를 받을 때 또한 상-안정적인 것을 특징으로 하는 겔.
3. 제 1단락에 있어서, 적어도 하나의 유기겔 형성 성분은 적어도 하나의 유기 용매 및 적어도 하나의 겔화제인 것을 특징으로 하는 겔.
4. 제 1단락에 있어서, 유기 용매는 생분해성, 더 바람직하게는 혐기성으로 생분해성인 것을 특징으로 하는 겔.
5. 제 1단락에 있어서, 유기 용매는 (1) 20℃에서 0.1 mm Hg 미만의 증기압, (2) 12개 이상의 탄소 원자로 구성된 화합물; 및/또는 (3) 216℃보다 높은 비등점을 함유하는 화합물 또는 화합물들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 겔.
6. 제 1단락에 있어서, 유기 용매는 광유, 헥실렌 글리콜, 글리세롤, 리놀레산, 올레산 또는 그것들의 어떤 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 겔.
7. 제 1단락에 있어서, 겔화제는 소수성-변형 클레이, 표면 변형 실리카, 또는 흄드 실리카로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 겔.
8. 제 1단락에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 복수의 효소 및/또는 복수의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
9. 제 1단락 내지 제 8단락 중 어느 한 단락에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 하나 이상의 아밀라제, 프로테아제, 셀룰라제, 리파제 및 그것들의 어떤 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
10. 제 1단락 내지 제 8단락 중 어느 한 단락에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 바실러스 속, 셀룰로모나스, 파에니바실러스, 슈도모나스, 및 그것들의 어떤 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
11. 제 1단락 내지 제 10단락 중 어느 한 단락에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 안정한 박테리아 포자(들)의 형태인 적어도 하나의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
12. 제 1단락 내지 제 11단락 중 어느 한 단락에 있어서, 겔은 펌핑, 혼합 및/또는 주입의 제조 또는 포장 조건을 받을 때 흐르는 액체인 것을 특징으로 하는 겔.
13. 제 1단락에 있어서, 겔은 효소 안정제(예를 들어, 보레이트)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 겔.
14. 제 1단락에 있어서, 겔은 하나 이상의 리올로지 변형제(예를 들어, 증점제), 방부제, 착색제(예를 들어, 색소 또는 염료), 불투명화제, 향, 충전제, pH 조정제, 안정제, 빌더, 완충제, 항산화제, 계면활성제 또는 미량영양소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
15. 제 1단락에 있어서, 폐수는 정화조, 수채통, 또는 하수 시스템인 것을 특징으로 하는 겔.
16. 제 1단락에 있어서, 겔은 또한 적어도 하나의 수용성 필름을 포함하는 수용성 용기에 함유되는 것을 특징으로 하는 겔.
17. 제 16단락에 있어서, 수용성 용기는 하나 이상의 추가 필름(바람직하게는, 하나 이상의 추가 수용성 필름)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
18. 제 1단락 내지 제 17단락 중 어느 한 단락에 있어서, 이수현상은 겔에 적어도 하나의 생물학적 활성 성분의 첨가를 제어함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 겔.
19. 제 1단락 내지 제 18단락 중 어느 한 단락에 있어서, 이수현상은 흄드 실리카를 최종 조제물에 첨가함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 겔.
20. 제 1단락 내지 제 18단락 중 어느 한 단락에 있어서, 겔은 고전단 조건 및 저전단 조건하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 겔.
21. 제 20단락에 있어서, 겔은 적어도 하나의 생물학적 활성 성분이 첨가되기 전에는 고전단 조건하에서 그리고 적어도 하나의 생물학적 활성 성분이 첨가된 후에는 저전단 조건하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 겔.
명세서 및 실시예는 본 발명을 예시하고 본 발명의 정신 및 범위 내의 다른 구체예는 그 자체를 당업자에게 제안하는 것이 이해될 것이다. 특정 형태 및 그것의 구체예와 연결된 본 발명이 기술되었지만, 상기 논의된 것들과 다른 다양한 변형은 첨부된 청구범위에서 한정되는 본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 재구분될 수 있는 것으로 인식된다. 예를 들어, 등가물은 구체적으로 기술된 것들을 대신할 수 있고, 특정 경우에서, 단계의 특정 적용은 첨부된 청구범위에서 기술되는 본 발명을 위한 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 모두 뒤바꾸거나 개재될 수 있다.
Claims (21)
- (a) 적어도 하나의 유동성 유기겔 형성 성분, 및
(b) 폐수 처리에 효과적인 양의 적어도 하나의 생물학적 활성 성분을 포함하는 폐수 처리를 위한 유동성 유기-기반 겔로서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 겔에 안정적으로 균일하게 현탁되고, 겔의 약 15 내지 약 45 중량%의 양으로 겔에 존재하도록 농축되고, 겔은,
(i) 최소 하나의 생물학적 활성 성분이 (확산 효과 이외에는) 겔에 재분포하지 않고 따라서 정치 동안 그리고 (항복값으로부터의) 항복 응력보다 큰 힘이 미쳐지는 부력의 중력의 힘이 적용될 때까지 겔에서 실질적으로 균일하게 있고,
(ii) 겔은 폐수의 수성 환경과 접촉할 때 흐르는 액체이도록 하는 전단-감소 점도 및 항복값을 가지는, 폐수 처리를 위한 유동성 유기-기반 겔. - 제 1항에 있어서, 겔은 5℃ 내지 45℃에서 상-안정적이고 적어도 하나의 동결-융해 주기를 받을 때 또한 상-안정적인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 적어도 하나의 유기겔 형성 성분은 적어도 하나의 유기 용매 및 적어도 하나의 겔화제인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 유기 용매는 생분해성, 더 바람직하게는 혐기성으로 생분해성인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 유기 용매는 (1) 20℃에서 0.1 mm Hg 미만의 증기압, (2) 12개 이상의 탄소 원자로 구성된 화합물, 및/또는 (3) 216℃보다 높은 비등점을 함유하는 화합물 또는 화합물들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 유기 용매는 광유, 헥실렌 글리콜, 글리세롤, 리놀레산, 올레산 또는 그것들의 어떤 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 겔화제는 소수성-변형 클레이, 표면 변형 실리카, 또는 흄드 실리카로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 복수의 효소 및/또는 복수의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 하나 이상의 아밀라제, 프로테아제, 셀룰라제, 리파제 및 그것들의 어떤 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 바실러스 속, 셀룰로모나스, 파에니바실러스, 슈도모나스, 및 그것들의 어떤 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 생물학적 활성 성분은 안정한 박테리아 포자(들)의 형태인 적어도 하나의 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 겔은 펌핑, 혼합 및/또는 주입의 제조 또는 포장 조건을 받을 때 흐르는 액체인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 겔은 효소 안정제(예를 들어, 보레이트)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 겔은 하나 이상의 리올로지 변형제(예를 들어, 증점제), 방부제, 착색제(예를 들어, 색소 또는 염료), 불투명화제, 향, 충전제, pH 조정제, 안정제, 빌더, 완충제, 항산화제, 계면활성제 또는 미량영양소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 폐수는 정화조, 수채통, 또는 하수 시스템인 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항에 있어서, 겔은 또한 적어도 하나의 수용성 필름을 포함하는 수용성 용기에 함유되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 16항에 있어서, 수용성 용기는 하나 이상의 추가 필름(바람직하게는, 하나 이상의 추가 수용성 필름)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 이수현상은 겔에 적어도 하나의 생물학적 활성 성분의 첨가를 제어함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 이수현상은 흄드 실리카를 최종 조제물에 첨가함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 겔은 고전단 조건 및 저전단 조건하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 겔.
- 제 20항에 있어서, 겔은 적어도 하나의 생물학적 활성 성분이 첨가되기 전에는 고전단 조건하에서 그리고 적어도 하나의 생물학적 활성 성분이 첨가된 후에는 저전단 조건하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 겔.
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