KR20140115936A - 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 - Google Patents

신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 Download PDF

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이현석
이남석
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엔비엠 주식회사
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Abstract

본 발명은 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주; 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 하수 또는 폐수 처리용 조성물; 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 악취 제거제; 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 악취를 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주는 기존 사용되는 하수 처리제와 비교하여, 하수 처리 효과가 우수하여, 매립지나 하수구 등의 악취를 효과적으로 제거할 수 있고, 자연에서 분리된 것으로 화학적 처리에 의한 문제점 등도 발생되지 아니하므로, 우수한 효과가 있다.

Description

신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제{A NOVEL STRAIN OF BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS AND DEODORIZING AGENT COMPRSING THE SAME STRAIN}
본 발명은 악취 제거능을 갖는 발효 조성물로부터 분리된 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 상기 균주의 용도에 관한 것이다.
환경기초시설 및 각종 산업시설에서 배출되는 악취는 불쾌감 등의 심리적인 문제뿐만 아니라 사업장에서 근무하는 근로자나 주변 주민들의 건강에 직접적인 해를 미치는 보건학적 문제를 유발시키며, 산업 재해 및 생산효율 저하 등과 같은 경제적인 손실을 야기 시키고 있다.
근래에 들어서, 악취와 관련된 많은 민원이 빈번하게 발생하고 있으며, 경제수준 향상에 따라 쾌적한 주거환경을 추구하게 되었고, 환경규제도 강화되어 악취의 제어기술 및 체계적인 관리기술이 매우 중요하게 대두되고 있는 실정이다. 특히, 최근 유기성 폐기물과 관련된 악취에 대한 문제가 사회적 문제로 대두되고 있다.
구체적으로, 혐기성 조건하에서 유기물은 미생물에 의해 분해되어 메탄과 이산화탄소로 최종 분해되며, 이러한 분해과정에서 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 또는 암모니아 등의 악취를 발생하는 악취유발 물질이 발생하게 된다.
따라서, 상기와 같은 유기물의 미생물에 의한 혐기성 분해가 진행되는 매립지, 음식물 쓰레기 처리시설, 혐기성 소화조 등과 같은 유기성 폐기물 처리시설 및 공장, 축사 등에서는 악취가 배출되며, 이러한 악취로 인하여 해당 시설 및 해당 시설이 위치한 주변 지역에서는 다양한 문제가 발생되고 있다.
일 예로, 음식물 쓰레기 등 쓰레기 매립지는 악취가 배출되는 가장 대표적인 시설 중 하나로, 2007년 현재 전국에 227개소(환경부 자원 순환국, 2007)가 있으며, 이들 매립지에서는 대부분(199개소, 89%)은 매립가스를 대기 중으로 확산시키고 있어서, 매립가스의 확산에 의한 악취 문제로 인해 여러 민원이 야기되고 있는 실정이다. 구체적으로, 2006년 생활기초시설에 대한 악취 민원 중 매립지, 음식물 쓰레기 처리시설, 축산폐기물 처리시설 등과 같은 유기성 폐기물 처리시설에 대한 악취 민원이 60%를 차지하였으며(환경부 대기관리과, 2006), 유기성 폐기물 처리시설에 대한 악취 민원 중 32%는 매립지 악취와 관련된 것으로 조사되었다(환경부 대기관리과, 2006). 상기 매립지의 악취 유발 원인물질은 매우 다양한데, 그 중 황화수소가 악취에 대한 기여도가 가장 높은 것으로 알려져 있다.
또한, 국내 매립장 악취 현황 조사에 따르면, 고농도의 악취를 수반한 매립가스가 매립층과 복토층의 크랙(crack)이나 홀(hole)이 발생한 부위를 통해 대기 중으로 배출되어 심각한 악취문제를 유발하는 것으로 밝혀져 있으며, 크랙이 발생한 복토 표면의 매립가스 중 악취농도는 희석배수로 약 17,000이었고, 황화수소 농도는 400,000 ppb 이상인 것으로 조사되었다. 또한, 압축기를 이용하여 폐기물이 과도하게 다져지는 경우 매립가스가 측면경사면으로 이동 배출되므로, 경사면 악취 관리도 필요한 것으로 알려져 있다.
이러한, 매립지 등과 같은 유기성 폐기물 처리시설에 대한 악취 관리는 악취 측정과 모니터링 중심으로 수행되고 있으며, 악취제어 대책으로는 탈취제 살포 등 소극적인 대응만 이루어지고 있는 실정이다.
그러나, 향후 매립지, 음식물 쓰레기 처리시설, 분뇨나 가축분뇨 처리시설, 혐기성 소화조 등과 같은 유기성 폐기물 처리시설 및 공장, 축사 등과 같은 공공환경 시설에 대한 악취배출 시설 설치 신고가 의무화될 예정이며, 이들 시설에 대한 보다 근본적인 악취 저감이 필요한 실정이다.
기존에 악취 저감을 위해 개발되어 사용되고 있는 악취 제어기술은 일반적으로 연소법, 흡착법, 세정법과 같은 물리적 방법 또는 화학적 방법에 의한 것이나, 이러한 제어기술은 제거 효율은 높으나, 매립지를 비롯한 대규모의 면오염원에 적용하기에는 설치비, 재료비 및 조업비 등 경제적으로 타당성이 부족한 단점이 있고, 2차 오염물질이 발생되는 단점이 있다.
최근 제안되는 생물학적 악취 제거방법은 미생물의 대사작용을 이용하여 악취를 상온 및 상압 하에서 무취 및 무해한 화합물인 이산화탄소, 물 또는 무기물로 분해하는 생물학적 방법으로, 환경 친화적인 차세대 악취 제어 기술로 각광받고 있다.
상기 생물학적 악취 제거방법은 주로 바이오필터(biofilter)를 이용한 방법, 생물여상법(biotrickling filter), 생물살수법(bioscrubber) 또는 토양탈취법 등이 제안되고 있다.
그러나, 이러한 생물학적 악취 제거방법은 현재 사용되고 있는 연소법, 흡착법 또는 세정법과 같은 물리 화학적 방법에 비하여 처리 효율이 낮고, 악취저감 투자대비 낮은 비용편익으로 인한 문제점으로 인해 상용화가 진행되지 못하고 있으므로, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 처리 효율이 우수한 악취 제거 미생물, 구체적으로 악취의 원인이 되는 암모니아 또는 악취유발 화합물에 대한 분해능이 우수한 미생물을 개발하기 위한 요구가 증대되고 있는 실정이다.
KR 2006-0122126 A KR 2011-0040394 A
상기와 같은 필요성에 따라, 본 발명은 악취유발 화합물에 대한 분해능이 우수한 미생물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라, 상기 미생물을 이용하여 악취를 제어하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 하수 또는 폐수 처리용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물을 제공한다. 상기 황계열 악취유발 화합물은 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 악취 제거제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물을 포함하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 바이오커버를 제공한다. 상기 바이오커버는 산소생성제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물을 포함하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 바이오필터를 제공한다. 상기 바이오필터는 산소생성제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법을 제공한다. 상기 황계열 악취는 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법은 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나에 처리하는 단계; 및 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 상기 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 분해시키는 단계를 포함하는 방법일 수 있다.
상기 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나는 폐기물 매립지, 쓰레기 매립지, 폐수처리장, 분뇨처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 석유화학제품 제조공장, 생활하수처리장, 산업폐수처리장, 가축사육장, 식품가공 공장, 페인트 제조공장, 주물제조 공장, 석유정제 처리시설, 분뇨처리장, 도살장, 비료 제조 공장, 플라스틱 제조 연소시설, 도장시설 또는 도금공장일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나에 바이오 활성층을 설치하여 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 생물학적으로 분해하는 분해 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 상기 바이오커버 또는 상기 바이오필터가 하나 이상 적층된 바이오반응층; 및 상기 바이오반응층을 둘러싸는 통기층 또는 상기 바이오반응층의 하부에 적층되는 통기층을 포함하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 분해 시스템을 제공한다.
상기 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원은 폐기물 매립지, 쓰레기 매립지, 폐수처리장, 분뇨처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 석유화학제품 제조공장, 생활하수처리장, 산업폐수처리장, 가축사육장, 식품가공 공장, 페인트 제조공장, 주물제조 공장, 석유정제 처리시설, 분뇨처리장, 도살장, 비료 제조공장, 플라스틱 제조 연소시설, 도장시설 또는 도금공장일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 매립지 등에서 발생하는 악취를 제거하기 위한 기술 개발, 구체적으로 악취제거능이 우수한 미생물을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 대한민국 전라남도 장흥군 일대에 자생하는 조릿대나무를 이용하여 제조된 악취제거효과가 우수한 발효물로부터 분리한 신규 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207)를 동정하였고, 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주가 악취 제거능, 구체적으로 악취 원인 물질에 대한 분해 효과가 매우 우수하다는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 있어서, 악취유발 화합물이란 사람을 포함한 동물의 후각을 자극하여 불쾌감을 느끼게 하는 물질을 의미한다. 상기 악취는 식욕을 잃게 하고, 호흡을 곤란하게 하며, 멀미와 구토 등을 일으켜 정신의 혼란을 초래할 수 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 있어서, 생촉매(biocatalyst)란 여러 가지 화학반응 또는 생화학반응에서 촉매의 역할을 하는 미생물 또는 미생물이 분비하는 물질을 포함하는 것일 수 있고, 일 예로 화학반응 또는 생화학반응을 촉매하는 미생물, 미생물 배양액 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 배지(culture medium)란 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위하여 배양체가 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 포함하거나, 특수한 목적을 위하여 상기 주성분 외에 추가적인 물질을 더욱 포함하는 것을 의미하며, 배양배지, 배양기 또는 배양액이라고도 한다. 상기 배지는 천연배지, 합성배지 또는 선택배지가 있고, 성상에 따라 고체배지 또는 액체배지가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주에 관한 것이다
본 발명의 일 예에서, 본 발명의 조릿대 발효물로부터 분리된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 탐색한 과정은 악취 제거능이 우수한 것으로 확인된 조릿대 발효물로부터 분리된 다른 미생물과 비교하여 악취 원인 물질인 암모니아나 황계열 악취 유발 화합물에 대한 분해능이 우수한 균주를 선별하는 방법으로 수행하였다.
상기의 탐색과정을 통하여, 악취 분해능이 우수한 발효물로부터 분리된 미생물 중에서 악취 제거능이 우수한 것으로 선별된 신규 균주인 LMS 1207 균주는 동정 결과 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)인 것으로 확인되었다. 상세하게는, 도 4에 나타낸 상기 선별된 균주의 16S rDNA 염기서열 분석 결과, 본 발명의 선별된 LMS 1207 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)에 속하는 것으로 동정되어, 상기 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207)로 명명하였다.
상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207)는 대한민국 서울특별시 서대문구 홍제1동 361-221 유림빌딩에 위치한 한국미생물보존센터에 2012년 12월 18일자로 기탁되어, 기탁번호 KCCM 11341P를 부여 받았다.
상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주는 본 발명의 발명자에 의하여 개발된 악취 제거 효과가 우수한 조릿대 추출물로부터 분리되어 새로이 동정된 미생물로서, 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주는 악취의 원인이 되는 암모니아 및 황계열 화합물, 구체적으로 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸 및 이황화메틸에 대한 분해 효과가 우수한 미생물이다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 하수 또는 폐수 처리용 조성물에 관한 것이다.
상기 균주의 배양물이란 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주를 배양하여 얻어진 배양배지를 의미하며, 상기 균주가 포함되어 있는 배양배지 또는 상기 균체를 제거한(cell-free) 무세포 배양배지일 수 있다. 상기 균주의 배양물이란 액상의 배양배지에 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배양한 후, 얻어진 배양배지일 수 있으나, 상기 배양물의 성상이 액체 또는 고체로 한정되는 것은 아니다.
상기 배양배지는 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위한 통상의 배지일 수 있으며, 탄소원, 일 예로 감자 전분(potato starch), 덱스트로스(dextrose) 및 이들의 혼합물로 이루어진 것 중에서 선택된 어느 하나가 첨가된 것일 수 있다.
상기 배양물의 농축물이란 상기 균주의 배양물을 통상적인 방법으로 농축한 것을 의미한다. 상기 배양물의 농축물은 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배양한 액상의 배양배지를 통상의 방법으로 농축한 농축액일 수 있으나, 상기 배양물의 성상이 액체로 한정되는 것은 아니다.
상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배지에 배양하는 방법은 균주의 배양 효율이란 측면에서, 상대습도를 기준으로 40% 내지 50%의 상대습도 조건 또는 30℃ 내지 40℃의 온도 조건에서 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 하수란 가정이나 공장 따위에서 일정한 용도로 사용한 후 버리는 더러운 물을 의미하며, 오수를 포함하는 개념이다. 상기 오수란 설거지나 빨래 따위를 하고 난 뒤에 남는 더러워진 물 즉, 생활 폐수를 포함한 오염된 물을 의미한다. 상기 폐수(waste water)란 불순물이나 화학 물질 따위로 더럽혀져 못 쓰게 된 물을 의미한다.
본 발명의 미생물 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주는 오수와 폐수의 처리와 관련하여, 기존 오수 처리시설에 사용되던 오수처리제와 비교한 결과, 생화학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 물속의 부유 물질 정도(suspended solid, SS), 총 질소 함량(Total Nitrogen, T-N), 총 인 함량(Total Phosphrus, T-P)의 개선 효과가 우수한 것으로 확인되어, 상기 본 발명의 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 또는 상기 배양물의 건조물을 처리하는 경우 오수 또는 폐수 처리에 효과적일 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명은 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 악취유발 화합물 분해용 조성물에 관한 것이다.
상기 균주의 배양물이란 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주를 배양하여 얻어진 배양배지를 의미하며, 상기 균주가 포함되어 있는 배양배지 또는 상기 균체를 제거한(cell-free) 무세포 배양배지일 수 있다. 상기 균주의 배양물이란 액상의 배양배지에 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배양한 후, 얻어진 배양배지일 수 있으나, 상기 배양물의 성상이 액체 또는 고체로 한정되는 것은 아니다.
상기 배양배지는 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위한 통상의 배지일 수 있으며, 탄소원, 일 예로 감자 전분(potato starch), 덱스트로스(dextrose) 및 이들의 혼합물로 이루어진 것 중에서 선택된 어느 하나가 첨가된 것일 수 있다.
상기 배양물의 농축물이란 상기 균주의 배양물을 통상적인 방법으로 농축한 것을 의미한다. 상기 배양물의 농축물은 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배양한 액상의 배양배지를 통상의 방법으로 농축한 농축액일 수 있으나, 상기 배양물의 성상이 액체로 한정되는 것은 아니다.
상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207) 균주를 배지에 배양하는 방법은 균주의 배양 효율이란 측면에서, 상대습도를 기준으로 40% 내지 50%의 상대습도 조건 또는 30℃ 내지 40℃의 온도 조건에서 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 악취유발 화합물은 암모니아, 메틸메르캅탄, 황화수소, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드, 트라이메틸아민, 아세트알데하이드, 스타이렌, 프로피온알데하이드, 뷰티르알데하이드, n-발레르알데하이드, i-발레르알데하이드, 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰티르케톤 및 뷰티르아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 화합물일 수 있으며, 바람직하게는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 황계열 악취유발 화합물은 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 악취유발 화합물 분해용 조성물은 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주의 배양을 위한 통상의 배지 또는 배양액를 함유할 수 있다. 또한, 상기 악취유발 화합물 분해용 조성물은 상기 배지 또는 배양액 외에 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주의 생육 또는 악취유발 화합물의 분해능 향상 등의 목적을 위한 성분, 일 예로 미네랄, 조릿대 발효액이나 글리세롤을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 악취유발 화합물 분해용 조성물은 세균 배양액의 배양 환경 조성을 위한 충전제로 토양, 활성탄, 마사토 및 지렁이 분변토로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다.
상기 토양은 이에 제한되지는 않으나, 논이나 밭의 토양, 산림 토양 또는 습지 토양 등을 사용할 수 있고, 표면층에서 10 cm 내지 200 cm 깊이에서 채취한 후, 2 mm 이하의 체로 쳐서 큰 입자는 제거하고 사용할 수 있다.
상기 지렁이 분변토는 지렁이 체내에서 분비된 각종 효소, 광물질, 미처 소화가 되지 않은 먹이 및 장에서 분비된 암모니아 등이 혼합된 물질로서, 하수처리과정에서 발생한 하수오니를 지렁이 먹이로 공급하여 생산된 지렁이 분변토를 자연 발효 및 건조과정, 일 예로 약 6월 이상 자연 발효 및 건조과정을 거친 후 불순물을 제거하고 입자 크기가 0.2 mm 내지 2 mm인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 악취유발 화합물 분해용 조성물에 포함되는 충전제의 양은 악취발생원의 환경, 악취유발 화합물의 종류 및 양, 사용 환경 및 사용조건 등의 제반 사정에 따라 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절한 종류 및 양의 충전제를 선택하여 포함시킬 수 있으며, 상기 충진제의 종류 및 양에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 악취유발 화합물 분해용 조성물은 본 발명의 효과를 유지하는 범위 내에서 악취유발 화합물의 분해능을 향상시키기 위하여 공지의 악취유발 화합물 분해능을 가진 미생물을 포함한 악취유발 화합물에 대한 분해능을 갖는 미생물을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 악취 제거제에 관한 것이다.
상기 악취 제거제는 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주의 배양을 위한 통상의 배지 또는 배양액를 함유할 수 있다. 또한, 상기 악취 제거제는 상기 배지 또는 배양액 외에 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 균주의 생육 또는 악취유발 화합물의 분해능 향상 등의 목적을 위한 성분, 일 예로 미네랄, 조릿대 발효액이나 글리세롤을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 악취 제거제는 세균 배양액의 배양 환경 조성을 위한 충전제로 토양, 활성탄, 마사토 및 지렁이 분변토로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다.
본 발명의 악취 제거제에 포함되는 충전제의 양은 악취발생원의 환경, 악취유발 화합물의 종류 및 양, 사용 환경 및 사용조건 등의 제반 사정에 따라 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절한 종류 및 양의 충전제를 선택하여 포함시킬 수 있으며, 상기 충진제의 종류 및 양에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 악취 제거제은 본 발명의 효과를 유지하는 범위 내에서 악취유발 화합물의 분해능을 향상시키기 위하여 공지의 악취 제거능을 가진 미생물 또는 공지의 악취 제거능을 가진 화합물을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 악취유발 화합물 분해용 조성물을 포함하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 바이오커버를 제공한다.
상기 악취유발 화합물 분해용 조성물을 악취유발 화합물 분해용 바이오커버에 넣어주고, 상기 바이오커버를 악취유발 화합물 발생원에 설치하여 악취유발 화합물과 접촉시키면 악취유발 화합물을 효과적으로 분해하여, 효과적으로 악취를 제거할 수 있다.
상기 바이오커버는 본 발명의 악취유발 화합물 분해용 조성물을 함유하는 바이오 메디아층을 포함할 수 있으며, 상기 바이오 메디아층은 악취유발 화합물을 생물학적으로 분해할 수 있는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주를 포함한다.
또한, 상기 바이오 메디아층은 본 발명의 효과를 유지하는 범위 내에서 악취유발 화합물의 분해능을 향상시켜, 악취 제거 효율을 개선하기 위하여 공지의 악취 제거능을 가진 미생물을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바이오 메디아층은 세균의 배양을 위한 배지와 배양액의 배양 환경 조성을 위한 충전제로 토양, 활성탄, 마사토 및 지렁이 분변토로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 바이오 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주 등의 미생물이 필요로 하는 산소를 공급하여 바이오커버의 두께를 얇게 하기 위하여 산소생성제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 산소생성제는 일 예로 과산화마그네슘, 과산화칼슘 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 악취유발 화합물 분해용 조성물을 포함하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 바이오필터를 제공한다
상기 악취유발 화합물 분해용 조성물을 악취유발 화합물 분해용 바이오필터 내 담체에 넣어주고, 상기 바이오필터를 악취유발 화합물 발생원에 설치하여 악취유발 화합물과 접촉시키면 악취유발 화합물을 효과적으로 분해하여, 효과적으로 악취를 제거할 수 있다.
상기 바이오필터는 본 발명의 악취유발 화합물 분해용 조성물을 함유하는 담체를 포함할 수 있으며, 상기 담체는 악취유발 화합물을 생물학적으로 분해할 수 있는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주의 부착 및 생육을 위한 것으로서 이에 제한되지는 않으나, 토양, 지렁이분변토, 이탄재, 활성탄 섬유, 폴리우레탄, 규조토, 화산석, 섬유상 담체, 고분자폼 또는 세라믹 다공체, 난석 및 활성탄을 각각 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 난석 및 활성탄을 조합하여 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 직경 5 mm 내지 10 mm의 난석 및 직경 4 mm 내지 8 mm의 활성탄을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 담체는 본 발명의 효과를 유지하는 범위 내에서 악취유발 화합물의 분해능을 향상시켜, 악취 제거 효율을 개선하기 위하여 공지의 악취 제거능을 가진 미생물을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바이오필터는 바이오 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주 등의 미생물이 필요로 하는 산소를 공급하여 바이오필터의 두께를 얇게 하기 위하여 산소생성제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 산소생성제는 일 예로 과산화마그네슘, 과산화칼슘 및 과탄산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 하수 또는 폐수 처리용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 하수 또는 폐수를 처리하는 방법을 제공한다.
상기 하수 또는 폐수는 가정이나 공장 따위에서 일정한 용도로 사용한 후 버리는 더러운 물 또는 불순물이나 화학 물질 따위로 더럽혀져 못 쓰게 된 물을 의미로서, 특별히 제한되지는 않으나, 구체적으로, 가정, 공장이나 가축사육장 등에서 배출된 하수 또는 폐수나, 분료처리장, 폐수처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 생활하수처리장 또는 산업폐수처리장 등에서 처리되는 하수 또는 폐수일 수 있다.
구체적으로, 상기 하수 또는 폐수를 처리하는 방법은 상기 하수 또는 폐수 처리용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 하수 또는 폐수에 처리하는 단계를 포함하는 하수 또는 폐수를 처리하는 방법일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 악취유발 화합물 분해용 조성물, 구체적으로 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법은 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 악취 발생원, 구체적으로 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나에 처리하는 단계; 및 상기 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물 또는 상기 악취 제거제를 이용하여 악취 발생원, 구체적으로 상기 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 악취 유발 화합물, 구체적으로 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 분해시키는 단계를 포함하는 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법일 수 있다.
상기 황계열 악취는 황화수소, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 악취 발생원, 구체적으로 황계열 악취 발생원 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나인 악취유발 화합물이 발생하는 장소로서 특별히 제한되지는 않으나, 구체적으로, 폐기물 매립지, 쓰레기 매립지, 폐수처리장, 분뇨처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 석유화학제품 제조공장, 생활하수처리장, 산업폐수처리장, 가축사육장, 식품가공 공장, 페인트 제조공장, 주물제조 공장, 석유정제 처리시설, 분뇨처리장, 도살장, 비료 제조 공장, 플라스틱 제조 연소시설, 도장시설 또는 도금공장일 수 있다.
또한, 본 발명은 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 생물학적으로 분해하는 분해 시스템을 제공한다.
구체적으로, 상기 시스템은 악취 발생원, 구체적으로 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나에 바이오 활성층을 설치하여 악취유발 물질, 구체적으로 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 생물학적으로 분해하는 분해 시스템에 있어서, 상기 바이오 활성층은 상기 바이오커버 또는 상기 바이오필터가 하나 이상 적층된 바이오반응층; 및 상기 바이오반응층을 둘러싸는 통기층 또는 상기 바이오반응층의 하부에 적층되는 통기층을 포함하는 악취유발 물질, 구체적으로 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 분해 시스템일 수 있다.
상기 악취 발생원, 구체적으로 황계열 악취 발생원 및 암모니아 악취 발생원은 폐기물 매립지, 쓰레기 매립지, 폐수처리장, 분뇨처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 석유화학제품 제조공장, 생활하수처리장, 산업폐수처리장, 가축사육장, 식품가공 공장, 페인트 제조공장, 주물제조 공장, 석유정제 처리시설, 분뇨처리장, 도살장, 비료 제조공장, 플라스틱 제조 연소시설, 도장시설 또는 도금공장인 것인 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 분해 시스템.
상기 바이오커버층 및 바이오필터층은 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주를 포함하고 있어 악취유발 화합물을 생물학적으로 분해할 수 있다.
상기 바이오커버층은 악취유발 화합물의 산화 효율을 높이기 위하여 충전제로 토양, 활성탄, 마사토 및 지렁이 분변토로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 바이오필터층은 본 발명의 메탄 또는 악취유발 화합물 분해용 조성물을 함유하는 담체를 포함할 수 있으며, 상기 담체는 이에 제한되지는 않으나, 토양, 지렁이분변토, 이탄재, 활성탄 섬유, 폴리우레탄, 규조토, 화산석, 섬유상 담체, 고분자폼 또는 세라믹 다공체, 난석 및 활성탄을 각각 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 난석 및 활성탄을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 바이오커버층 및 바이오필터층은 산소를 공급하기 위한 통기층이 둘러싸고 있으며, 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 있으며, 상기 통기관을 통해 송풍기로 공기를 주입할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주는 생화학적 산소 요구량이나 화학적 산소 요구량 또는 총 질소 함량 등의 기준으로 확인한 결과, 하수 처리 효과가 우수하여, 악취 저감 효과가 매우 우수하므로, 다양한 방법에 의한 하수 처리 및 악취 제거에 응용될 수 있어서, 관련 산업에 다양하게 이용될 수 있다. 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주를 이용할 경우, 하수나 오폐수의 처리 및 폐기물 처리시설의 악취 문제 해결을 통해 국가 토지이용 효율이 향상 및 관련 산업의 활성화을 통한 국가 산업 경쟁력 강화에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 악취 제거능이 우수한 조릿대 발효액으로부터 미생물을 동정하는 과정을 나타낸 것으로, 도 1은 동정과정을 나타낸 순서도이고, 도 2는 발효액을 도말한 한천배지 플레이트 후, 우점종 균주를 확인한 사진이며, 도 3a는 우점종 균주 콜로니를 분리하여 Color detection medium으로 분리한 사진이고, 도 3b는 파란색을 갖는 콜로니로부터 분리한 미생물을 전자현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LMS 1207 균주의 16S rDNA의 염기서열이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 LMS 1207 균주의 16S rDNA의 염기서열을 기초로 한 다른 세균과의 계통발생론적 관계를 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LMS 1207 균주 배양액을 처리한 경우의 악취저감 실험 결과를 확인하기 위해 사용된 하수처리시설을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LMS 1207 균주 배양액을 처리한 경우의 오수처리 효과를 일별로 관찰한 결과를 나타낸 것으로, 본 발명의 실험군(NBM)과 비교군(Biostar)을 처리 일자(가로축)에 따른 총 질소 함량(T-N)과 관련된 처리효율(세로축)으로 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 악취 제거용 발효물의 제거 및 악취 제거 효과 확인
2012년 대한민국 전라남도 장흥지역에서 채취한 조릿대 잎을 채취하여 세척 후 15 ㎜내지 30 ㎜이하의 크기로 파쇄한 후 건조시키고 대두박 및 당밀과 함께 섞은 후, 자연상태에서 15시간 내지 20시간 동안 숙성시켰다. 상기 숙성시킨 후, 배양탱크에서 2주 동안 배양시켰다. 상기 배양된 배양액에 엿기름의 당액과 물을 혼합한 후, 발효 탱크를 이용하여 2주 동안 더 숙성시킨 후, 30℃ 내지 50℃의 온도조건에서 48시간 동안 배양하여 조릿대 발효액을 제조하였다.
상기 제조된 조릿대 발효액의 악취 제거 효과를 확인하기 위해, 자연환경알애딘주식회사(대한민국)에 의뢰하여 확인한 결과, 인천지역 송도 자원회수시설의 호기성 폭기조, 탈취액 저장조 및 소화조 기계실에 적용한 결과 효과적으로 악취를 제거할 수 있음이 확인되었다.
상기 결과로부터 상기 조릿대 발효액의 악취 제거 효과를 확인하였으므로, 상기 조릿대 발효액의 악취 제거 효과를 발휘하는 균주를 확인하기 위해 균주 분리 작업을 도 1에 나타낸 방법으로 수행하였다.
우선, 상기 악취 제거능을 갖는 조릿대 발효물에서 시료를 채취하여 멸균된 생리식염수(0.85% NaCl) 9 ml에 시료 1 g을 넣고 현탁하여 10배수로 연속 희석한 다음, 희석한 희석액을 Nutrient 액체배지(Peptone 5.0g, NaCl 5.0g, Yeast extract 2.0g, Beef extract 1.0g)에 15％ agar를 첨가한 Nutrient한천배지(Nutrient agar medium)에 도말하고, 30?에서 16시간 동안 배양하여 우점종 균주를 분리하였다. 상기 우점종 균주를 확인한 결과를 도 2에 나타내었다.
상기 분리된 우점종 균주를 Color detection medium(MB-C1611, Peptone 14.0g, Yeast Extract 3.0g, Tryptone 6.0g, Sodium Chloride 5.0 g, Chromogenic Mix 13.125g Agar 15.0g)에 접종한 후, 30?에서 16시간 동안 배양하여 단일 콜로니를 분리하여, 단일 미생물을 확인하였다. 상기 확인결과는 도 3a 및 도 3 b 에 나타내었다. 상기 도 3a에 파란색 콜로니를 나타낸 균주로부터 미생물을 분리하여 전자현미경으로 관찰하였다(도 3b).
실시예 2. 악취 제거용 발효물로부터 분리된 미생물의 동정
상기 실시예 1에서 분리된 파란색 균주를 동정하기 위하여, 상기 단일 콜로니로부터 분리된 균주를 순수배양하고, Genomic DNA를 추출하여, 서열을 확인하였다.
우선, 상기 균주의 chromosomal DNA를 Wizard genomic DNA purification kit(Promega, Madison, U.S.A.)를 이용하여 분리한 후에 정방향 프라이머(forward primer, 5'-TCC CTC AGA ACG AAC GCT-3') 및 역방향 프라이머(reverse primer, 5'-CCC ACT GCT GCC TCC CGT-3')를 이용하여 PCR을 수행하였다. 상기 PCR 증폭 조건은 94℃에서 5분간 전변성단계(pre-denaturation)를 수행하고 94℃ 30초, 60℃ 30초, 72℃ 30초의 과정을 30회 반복한 후, 72℃ 10분간 후연장단계(post-elongation)의 방법으로 수행하였다.
상기 증폭된 PCR 산물은 Wizard SV Gel and PCR clean-up system(Promega, Madison, U.S.A.)을 이용하여 정제하였으며, 상기 정제된 PCR 산물은 ABI PRISM 3100 DNA analyzer(Applied Biosystems, Foster City, CA, U.S.A.)를 이용하여 염기서열을 분석하였다. 분석 결과, 상기 분리 균주의 16s rRNA로 총 1,458bp의 염기서열을 결정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
상기 도 4에 나타낸 16S rRNA 염기서열을 BLASTN 프로그램을 이용하여 GenBank에 등록된 염기서열들과 비교하였으며, 상동성은 Clustal X와 Mega 2 program을 이용하여 비교분석하였고, 그 결과 다른 세균과의 계통발생론적 관계를 도 5에 나타내었다.
상기 분석결과, 상기 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)로 확인되었으며, 상기 분석결과에 따라 상기 신균 균주를 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207)로 명명하였다. 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207는 서울특별시 서대문구 홍제 1동 361-221번지 유림빌딩에 위치한 한국미생물보존센터에 2012년 12월 18일자로 기탁되어, 수탁번호 KCCM 11341P를 부여받았다.
실시예 3. 분리된 미생물의 악취 제거능 확인
상기 실시예 2에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)로 확인된 본 발명의 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207)를 액상의 영양배지(K2HPO4 2.0g, KH2PO4 2.0g, NH4Cl 0.4g, MgCl2·7H2O 0.2, FeSO4·7H2O 0.01g, yeast extract 1.0g, pH 7.0) 1L에 접종하여 60℃에서 1일 동안 배양한 후, 상기 배양한 배양액을 8000 rpm에서 10분간 원심 분리하여 균체를 회수하였다. 상기 방법으로 회수된 균주의 균체를 상기 실시예 1에서 제조된 조릿대 발효액 500mL에 혼합하여 미생물 반응액을 제조하였다. 상기 반응액을 이용하여, 하수처리 공정에서의 악취 발생 물질이 제거될 수 있는지 여부를 대한민국 인천광역시 송도공공하수처리장에 유입되는 유입수를 대상으로 ㈜자연환경알앤디에 의뢰하여 수행하였다.
상기 유입수는 도 6에 나타낸 상기 인천광역시 송도공공하수처리장(송도 자원회수시설)의 바이오스틸렌 담체와 미생물을 이용한 프랑스 OTV사가 개발한 생물학적 수처리 공법(BIOSTYRTM Process)에 유입되는 유입수를 대상으로 실험하였고, 해당 실험은 2012년 4월 내지 6월 동안 수행하였다. 상기 본 발명의 미생물 반응액(실험군)과 송도공공하수처리장에서 기존에 사용되는 미생물 활성화제(Bio star, 비교군)는 각각 도 6에 나타낸 호기성 반응조의 용량(4.8 L)의 10%인 0.48 L를 1주일 간격으로 투입하는 방식으로 처리하였다. 상기 미생물 반응액과 미생물 활성화제는 상기 구형 바이오스틸렌 담체와 혼합하여 상기 담체에 균체를 고정시켰으며, 담체 충진률은 유동상 담체의 충진률 50%이었다. 상기 운전조건은 전체공정의 폐수 체류 시간(Hydraulic Retention Time, HRT)은 9시간이었고, 1개월 동안 안정화시킨 후(2012년 3월), 3개월 간 운전을 수행하였다. 상기 분석을 위해 사용된 시료는 상기 폐수 처리 이전 및 이후의 오폐수를 기공 크기가 110 mm인 여과지로 전처리한 후, 사용하였으며, 생화학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 물속의 부유 물질 정도(suspended solid, SS) 환경부 고시에 따른 수질오염공정시험방법에 따라 수행하였고, 총 질소 함량(Total Nitrogen, T-N) 및 총 인 함량(Total Phosphrus, T-P)은 Kit 분석법(Humas Co, 대한민국)으로 수행하였다. 각각의 수행결과를 하기 표 1 내지 표 3 및 도 7에 나타내었다. 하기 표 1은 유입수 측정 결과이고, 하기 표 2는 방출수 측정 결과이며, 하기 표 3은 유입수와 방출수를 기초로 계산된 처리 효율을 나타낸 것이며, 도 7은 하기 측정 값 주에서 총 질소 함량(T-N)의 일별 측정결과를 나타낸 그래프이다.
구분 월 BOD COD SS T-N T-P
실험예 2 65.3 33.9 63.0 26.9 2.6
3 67.2 35.2 65.4 27.5 2.7
4 65.3 34.1 62.7 27.1 2.6
비교예 2 62.4 32.5 60.2 25.7 2.5
3 64.7 33.6 62.4 26.6 2.6
4 63.4 32.9 61.1 26.1 2.5
구분 월 BOD COD SS T-N T-P
실험예 2 6.9 9.6 9.0 16.0 1.6
3 6.7 9.7 8.8 15.7 1.6
4 6.6 9.3 8.7 15.0 1.5
비교예 2 7.4 10.7 10.0 18.0 1.7
3 6.9 10.1 9.2 16.2 1.6
4 6.9 9.7 9.0 16.9 1.6
구분 월 BOD COD SS T-N T-P
실험예 2 89.5 71.5 85.5 40.6 39.8
3 89.9 71.9 86.0 42.6 40.3
4 89.7 72.2 85.6 44.3 40.8
비교예 2 88.0 66.7 83.0 29.2 29.6
3 89.2 69.8 84.9 38.1 36.8
4 89.0 70.3 84.9 34.6 36.8
상기 표 1 내지 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 배양액을 처리한 실험예에서 기존 처리제로 사용되는 비교예 보다 우수한 처리효율을 확인하였다. 특히, 총 질소 함량의 경우 약 25%, 총 인 함량의 경우 17% 정도 개선된 효율을 나타내었다. 상기 비교예가 기존 시판되는 여러 미생물 처리제 중에서 우수한 것으로 확인되어 처리시설에서 사용되고 있다는 것을 고려할 때, 본 발명의 균주인 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207 배양액의 하수 처리 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
특히, 도 7로부터, 기존 사용되던 미생물 처리제인 비교예의 경우 부하량에 따라 처리효율의 변화가 큰 것으로 확인되었으나, 본 발명의 미생물 발효액을 사용한 실험예에서는 부하량에 상관없이 안정적이 처리효율을 나타내어, 보다 우수한 하수 처리 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
한국미생물보존센터 KCCM11341P 20121218

Claims (6)

  1. 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주.
  2. 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 하수 또는 폐수 처리용 조성물.
  3. 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 악취 제거제.
  4. 기탁번호 KCCM 11341P호로 기탁된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 LMS 1207(Bacillus amyloliquefaciens LMS 1207, KCCM 11341P) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 황계열 악취유발 화합물 및 암모니아 분해용 조성물.
  5. 제2항의 조성물 또는 제3항의 악취 제거제를 이용하여 하수 또는 폐수를 처리하는 방법.
  6. 제3항의 악취 제거제 또는 제4항의 조성물을 이용하여 황계열 악취 및 암모니아 악취를 제거하는 방법.
KR1020140003710A 2013-03-21 2014-01-13 신규한 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 균주 및 이를 포함하는 악취 제거제 KR20140115936A (ko)

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