KR20150026421A - 혼합미생물（ｂｍ－ｓ－1）을 이용한 해수천 및 기타 유사연안의 생물학적 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수가 유입되는 해수천의 수질 및 오염을 처리하기 위한 것으로, 해양환경으로 유입되는 오염물질에 의한 해수의 오염을 방지하고, 오염 해수천이나 기타 유사한 오염 연안환경을 친환경생태계로 전환시켜 건강하고 쾌적한 생태공간으로 활용하는데 기여할 생물학적 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다. 본 발명은 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1)을 영양원 공급하에 염분 농도가 0.2 내지 0.4%의 농도로 조성된 배지에서 용존산소량(DO)가 2 내지 5mg/L의 저호기성 상태로 배양하여 해수 적응성 미생물 군집으로 변화시키는 제 1단계와;, 별도 마련된 담수에 영양원을 투입하여 혼합하고, 제1단계에서 제조된 해수적응성 미생물군집 배양원액을 투입한 후, 포기조건(용존산소량 3 내지 6mg/L)에서 2 내지 5일간 활성화시키는 제2단계; 그리고 상기 제2단계에서 제조된 배양액을 해수천 오염지역에 투입하여 정화시키는 제3단계:로 이루어지는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천의 생물학적 처리방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다. 본 발명에 따른 혼합미생물을 이용하여 해수천의 생물학적 처리방법을 적용함으로써, 난분해성이고, 오염이 심한 해수천이나 기타 유사한 오염된 연안환경을 물리, 화학적이 아닌 순 생물학적 처리만으로 처리효율이 우수하고 경제적으로 환경정화를 달성할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

혼합미생물（ＢＭ－Ｓ－1）을 이용한 해수천 및 기타 유사연안의 생물학적 처리방법 {THE PROBIOTICS CONTAINING MIXED STRAINS OF BM-S-1 FOR BIOLOGICAL TREATMENT METHOD OF POLLUTED SEAWATER STREAMS AND COAST AREA}

본 발명은 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 오염원 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해수와 담수가 혼합되어 형성된 오염된 해수천 및 이와 유사한 연안지역의 오염을 물리·화학적 전처리를 거치지 않고 생물학적으로 처리할 수 있도록 하여 보다 효율적인 해수천 관리를 위한 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천 및 기타 유사 연안지역의 생물학적 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 하천은 생활하수, 산업폐수, 축산 폐수 등의 수질을 오염시키는 원인에 의해서 오염되고 있으며, 현재 이러한 오염된 하천은 많은 수질정화가 이루어지고 있으며, 이러한 하천은 흘러서 바다로 유입되게 된다.

한편, 바다물이 유입되는 강의 어귀에 위치하는 하천 등에서는 자연적인 바닷물이 조수간만의 차이에 의해 유입되어 하천을 일부 정화하거나 또는 인공적으로 바닷물을 유입하여 하천을 정화시키고 있다. 이하에서는 이러한 바닷물이 자연적이던 인공적이던 유입되어 하천을 일부 정화시키는 곳을 이하 해수천이라 칭하기로 한다. 그리고 바닷물로 이루어진 연안지역 역수 조수 간만의 차이에 의해 자연정화가 이루어 지고 있다.

일예를 들어 부산의 낙동강 어귀에는 자연적으로 바닷물이 유입되어 해수천을 일부 정화시키고 있으며, 부산 영도구 동삼동에 위치한 해수천은 부산항의 해수를 유지용수로 인용하는 인공해수천이다.

상기 해수천은 기본적으로 바닷물이 유입되어 일부 오염원을 자연 정화시키고는 있으나, 유역특성상 해수유통이 원활하지 못한데다가 생활하수가 하수관거를 통하여 지속적으로 유입되고 있고, 우기 시 도로의 오염물질이나 쓰레기가 유입되고 있어서 근본적으로 오염원을 자연 정화하기는 거의 불가능한 실정이다. 이러한 해수천에 화학적 약품 투입시 잔존 화학물질에 의한 이차오염이 발생하고, 이러한 이차오염은 오히려 바다를 재차 오염시키는 문제점이 발생한다. 따라서 물리적인 처리(해수순환장치 설치에 의한 자연정화 촉진 등) 가 우선시 되나, 물리적인 처리시설 설치 및 유지, 보수에 따른 많은 비용이 발생하여 효과적인 대책이 되지 못하고 있는 실정이다.

따라서 최근에는 담수로 이루어진 생활하천 지천 등에서는 미생물을 이용한 '생물학적 처리공정'을 많이 이용하고 있다. 그러나, 담수에 이용되는 생물학적 처리공정은 해수가 혼재된 해수천이나 연안지역의 해수에서는 별로 효과적이지 못하게 되는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 야기하는 가장 중요한 이유 중의 하나는 담수에 적응된 미생물은 대부분 삼투압 등의 조절이 어려워 염분이 함유된 해수에서 생존하여 정화능력을 발휘하기는 어렵기 때문이다. 따라서 담수에서 일반적으로 이용되는 미생물은 해수천 및 연안지역에서처럼 바닷물이 존재하는 경우 효과적인 대안이 되지 못하는 문제점이 있다.

1 대한민국등록특허공보(등록번호:10-1122766호, 혼합미생물(BM-S-1)을 포함한 미생물제제, 이를 이용한 하천,호수의 생물학적 처리방법 및 슬러지 자가 소화공정) 상기 문헌은 본 발명자들에 의해 2011년에 출원되고, 2012년 2월에 등록된 것으로, 담수로 이루어진 호수 및 하천등에서 사용되도록 하는 것으로서, 바닷물이 혼합되어 오염된 해수천에 대해서는 아무런 언급이 없다. 2. 대한민국등록특허공보(등록번호:10-1122765호, 난분해성 폐수의 생물학적 처리방법 및 폐수처리제) 상기 문헝 역시 본 발명자들에 의해 등록된 것으로, 이 역시 담수로 이루어진 폐수에 사용되도록 하는 것으로, 바닷물이 혼합되어 오염된 해수천에 대해서는 아무런 언급이 없다. 이상의 문헌은 본 발명자들에 의해 기 제공된 것이며, 이외에는 근본적으로 바닷물이 혼합되어 오염된 지역인 해수천에 대해서는 바닷물의 영향을 고려한 오염제거를 위하여 생물학적 처리에 대하여 언급된 연구 문헌 및 특허 문헌은 전무한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 혼합미생물(BM-S-1)을 포함한 미생물 제제를 이용하여, 해수가 유입되는 해수천 및 기타 연안지역에서의 수질 및 오염환경의 생물학적 처리가능성을 제시하고, 기존 처리방법보다 효율적이고 경제적인 운영을 위한 방법을 제시함과 아울러, 해양환경으로 유입되는 오염물질에 의한 해수의 오염을 방지하고, 오염 해수천이나 기타 유사한 오염 연안환경을 친환경생태계로 전환시켜 건강하고 쾌적한 생태공간으로 활용하는데 기여할 생물학적 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 단순한 미생물의 투입으로 오염정화 시설의 감소를 이루어 고오염 도심 해수천 및 기타 연안지역의 오염처리에서 발생하는 고비용의 발생을 현격하게 경감하는 혼합 미생물(BM-S-1)을 포함한 미생물 제제를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 미생물 제제를 이용한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리 방법은 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1)을 영양원 공급하에 염분 농도가 0.2 내지 0.4%의 농도로 조성된 배지에서 용존산소량(DO)가 2 내지 5mg/L의 저호기성 상태로 배양하여 해수 적응성 미생물 군집으로 변화시키는 제 1단계와;, 별도 마련된 담수에 영양원을 투입하여 혼합하고, 제1단계에서 제조된 해수적응성 미생물군집 배양원액을 투입한 후, 포기조건(용존산소량 3 내지 6mg/L)에서 2 내지 5일간 활성화시키는 제2단계; 그리고 상기 제2단계에서 제조된 배양액을 해수천 오염지역에 투입하여 정화시키는 제3단계:로 이루어지는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천의 생물학적 처리방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.

그리고 바람직하기로는, 상기 제 1단계는, 담수에 혼합 미생물(BM-S-1) 1 내지 3중량%, 영원공급원 2 내지 5중량% 그리고 염분 0.2 내지 0.4중량%로 혼합되도록 하고, 에어펌프를 이용하여 간헐 폭기방식으로 15 내지 28 온도하에 3 내지 8일간 배양하키고, 간헐폭기방식은, 에어펌프를 이용하여 1 내지 2시간 폭기한 후, 4 내지 6시간 정지하는 과정을 3 내지 5회/일 반복하여 이루어지도록 한다. 또한, 제2단계는, 담수에 영양원 1 내지 2중량%를 넣고 혼합 한 후, 제1단계의 배양원액 0.2 내지 1중량%를 투입하고, 상온에서 2 내지 5일간 활성화 시키도록 하고, 제3단계에서 투입되는 배양액은 오염지역의 수질량에 대하여 0.03 내지 0.1중량% 되도록 한다.

본 발명에 따른 혼합미생물을 이용하여 해수천의 생물학적 처리방법을 적용함으로써, 난분해성이고, 오염이 심한 해수천이나 기타 유사한 오염된 연안환경을 물리, 화학적이 아닌 순 생물학적 처리만으로 처리효율이 우수하고 경제적으로 환경정화를 달성할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

뿐만 아니라, 해수천 수질관리를 위한 비용을 절감시켜, 지자체의 환경 부담금을 저감시켜 경제적인 도움을 줄 수 있으며, 정화된 해수천이나 기타 생태환경을 주민들을 위한 친환경 장소(산책 및 기타 레져 활동 등)를 제공하거나 생태관광장소 등으로 활용할 수 있는 추가적인 효과를 기대할 수 있다.

해수천 자체가 쉽게 정화됨으로써 바다로 유입되는 최종수질이 보다 양호하여 연안환경이나 갯벌 등의 이차오염을 방지할 수 있는 또 다른 효과도 기대된다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 부산 동삼동 소재 해수천의 수질 및 저질 1차조사지점을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도1 지점의 구간별 간격 및 수심을 나타낸 도.
도 3은 조사 지점 및 시기에 따른 염분(Saliniyt)의 변화를 나타낸 도.
도 4는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 조사지점 및 시기에 따른 수소이온 농도(pH)의 변화를 나타낸 도.
도 5는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 용존산소(DO)의 변화를 나타낸 도.
도 6은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 산화환원전위(ORP)의 변화를 나타낸 도.
도 7은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 화학적산소요구량(COD)의 변화를 나타낸 도.
도 8은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 부유물질(SS)의 변화를 나타낸 도.
도 9는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 총질소(ㅆ-N)의 변화를 나타낸 도.
도 10는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 클로렐라-에이(Chl-a)의 변화를 나타낸 도.
도 11은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 저질의 화학적산소요구량(COD)의 변화를 나타낸 도.
도 12는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 동삼동 해수천의 지점에 따른 저질의 강열감량의 변화를 나타낸 도.
도 13은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리시 PCR-DGGE 기법에 의한 처리 전후의 미생물 군집 변화분석을 보인 사진.
도 14는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리시 UNI-FRAC 기법에 의한 미생물군집의 집괴(Cluster)분석을 나타낸 도.(BM S-1 처리 전, 09/28/2012).
도 15는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리시 UNI-FRAC 기법에 의한 미생물군집의 집괴(Cluster)분석을 나타낸 도.(BM S-1 처리 후, 10/31/2012).
도 16은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리시 UNI-FRAC 기법에 의한 총 미생물군집의 집괴(Cluster)분석을 나타낸 도.
도 17은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리전 주요미생물 Phylum의 변화를 나타낸 도.(09/28/2012).
도 18은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리후 주요미생물 Phylum의 변화를 나타낸 도.(10/31/2012).
도 19는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리전 주요미생물 Genes의 변화를 나타낸 도.(09/28/2012).
도 20은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리후 주요미생물 Genes의 변화를 나타낸 도.(10/31/2012).
도 21은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리전 주요미생물 species의 변화를 나타낸 도.(09/28/2012).
도 22는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 처리후 주요미생물 species의 변화를 나타낸 도.(10/31/2012).
도 23은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 지점중 Site3에서의 처리전후의 대표적 우점 미생물종의 변화를 나타낸 도.
도 24는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 지점별 Psychrilyobacter atlanticus의 분포 비율(처리 전).
도 25는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 지점별 Psychrilyobacter atlanticus의 분포 비율(처리 후).
도 26는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 지점별 Desulfuromonadaceae_uc_s의 분포 비율(처리 전).
도 27은 본 발명에 따른 해수적응성 미생물제 투입에 의한 해수천 지점별 Desulfuromonadaceae_uc_s의 분포 비율(처리 후).
도 28은 2012년 7월 4일 동삼동 해수천의 현장 사진(오염된 상태 나타남)
도 29는 2012년 9월 27일 동삼동 해수천의 현장 사진(미생물 투입 전)
도 30은 본 발명에 의한 미생물(BM-S-1)을 투입한 후 2012년 10월 31일 현장사진.

이하에서는 도시한 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

1. 미생물 제제의 선택

본 발명에서 사용되는 혼합 미생물(BM-S-1)는 한국 생명 공학 연구원 미생물 자원 센터를 기탁기관으로 하여 2010년 10월 20일에 기탁번호 제KCTC11789BP로 기탁되었다. 상기 혼합 미생물을 분리동정한 결과, 프레보텔라과 미확인종(Prevotellaceae_uc_s), 락토바실러스 미확인종(Lactobacillus_uc), 락토바실러스파라부크너리(Lactobacillusparabuchneri ),락토바실러스미확인종(Lactobacillaceae_uc_s), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus paracasei ), 락토바실러스 파라파라기니스 (Lactobacillus parafarraginis ), 락토바실러스 카멜리애(Lactobacillus camelliae), 락토바실러스 마니호티보란스(Lactobacillus manihotivorans ), 아세토박터로바니엔시스( Acetobacterlovaniensis ),에타놀리겐스미확인종(Ethanoligenens_uc),베이로넬라과미확인종(Veillonellaceae_uc_s),락토바실러스시밀리스(Lactobacillus similis), 락토바실러스 하르비넨시스(Lactobacillus harbinensis), 로도스피릴라목 미확인종 (Rhodospirillales_uc_s) 및 기타 130여종의 다양한 세균 및 효모 등으로 구성되어 있음을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1)를 유효성분으로 포함하는 미생물 제제를 기본으로 하여 생물학적 처리방법을 제공한다.

2. 해수천 및 기타 연안지역 적용을 위한 미생물군집 배양 및 제조

기본적으로 해수천에는 담수와 해수가 혼합되어 있으며, 해수의 유입정도, 강수량 등 여러 가지 변수에 의하여 염분의 농도가 달라지며, 또한 각 위치에 따라 염분의 농도가 달라지기는 하나, 해수천에서는 어느 지역이나 근본적으로 해수에 따른 염분이 존재하고, 연안지역 역시 염분이 존재하므로, 이러한 해수내에서 오염물질을 제거할 수 있는 해수적응성 미생물이 필요하다.

이를 위해 다음과 같이 준비한다. 플라스틱으로 제조한 1.5 ton의 배양기에 지하수 1톤, 분말성 미생물제제(BM-S-1)(1중량%), 당밀(3중량%) 및 염분(0.3중량%)을 정량하여 넣고 에어펌프(공기유입 속도 20-40L/min)를 이용하여 간헐폭기방식(1.5시간 폭기 후 4.5시간 정지; 이 과정을 1일 3 내지 4회 반복)으로 5-7일간 상온(18-25)에서 배양한다. 간헐폭기의 이유는 미생물제제내의 조건적 혐기성미생물의 증식을 위해 적절한 용존산소의 유지를 위함이다. 이때 당밀은 영양원으로 투입하고, 해수에 적응력이 강한 미생물(Lactobacillus sp. 등)의 번성을 제고하기 위하여 염분농도 0.3%농도가 되도록 한 후, 미생물들의 충분한 번식 및 적응이 되도록 실온에서 저호기성 상태(DO수준 3-4 mg/L)에서 배양한다. 저호기성 상태에서 배양을 하는 이유는 전형적 조건적 혐기성 미생물인 Lactobacillus sp. 등의 증식을 촉진하기 위함이다.

이 후 현장에 설치된 4.5ton의 배양장치(포기장치, 보온 장치, 항온유지 장치 등 부착)에 수돗물 4ton을 투여하여 당밀(1중량%)을 첨가하여 완전히 혼합 후, 기 제조된 배양원액(200-250L)을 접종한 후 상시 포기조건(DO수준 4-5 mg/L)에서 2-3일간(여름 2일, 겨울 3일) 상온(18-25)에서 활성화를 시킨다(pH 4 ~ 4.5 유지). 여기서 상시 포기조건을 유지하는 이유는 상기에서 배양된 원액을 짧은 기간 동안 일정한 성장기질의 존재하에서 활성화된 미생물의 밀도를 일정한 농도(10^7-8 c.f.u./mL)까지 증식시키기 위함이다.

이후 배양액 전량을 약 2~3시간에 걸쳐 해수유동의 중심지점이며 오염이 심한 지점에 투여하고 투여량은 해수천 오염지역 수질량의 약 0.03 내지 -0.1 중량% 정도 유지함이 필요하다. 여기서 투여량이 최소치의 이하일 경우 정화효과가 현저히 지연되거나 정화효과가 나타나질 않을 수가 있으며, 최대치를 초과할 경우는 정화효과의 유지에는 문제가 없으나 정화비용의 상승을 초래할 수 있다. 7일경 이후 각 지점의 시료를 채취하여 해수천의 정화정도를 여러 가지 수질 및 저질 평가항목을 중심으로 분석 하였다. 이러한 과정을 전 계절에 걸쳐 매월 3-4회 반복 실시하여 해수의 정화효과를 검정한다. 또한 생태계의 회복과정을 검정하기 위해 동식물 플랑크톤, 거대조류, 어류 등의 해양생물상의 변화를 조사할 수 있다.

3. 시료 채취

해수천으로는 부산 영도구 동삼동 소재 동삼동 인공해수천에서 시료를 채취하여 실험하였으며, 시료의 채취는 다음과 같다.

동삼동 인공해수천 수질 시료는 VANDON 채수기(2L)를 이용하여 표층수를 채수하였다. 수질 시료는 500ml HDPE bottle에 담은 다음 냉매로 채워진 암실의 아이스박스에 담아 실험실로 옮겨 즉시 분석하였다. 저질 시료는 VAN VEEN 채니기를 이용하여 퇴적물을 채취하여 HDPE bottle에 담아 이송 후 곧바로 분석하였다.

4. 조사방법

4.1 수질 항목

수온, 염분, pH, 용존산소(DO), 산화환원전위(ORP)

현장에서 YSI550A, YSI63을 이용하여 측정하였다.

화학적 산소요구량(COD)

시료 50mL를 알칼리성으로 하여 강산화제인 과망간산칼륨을 일정과량을 넣은 다음 60분간 가열 반응시키고 요오드화칼륨 및 황산을 넣어 남아있는 과망간산칼륨에 의하여 요오드를 유리시켰다. 유리된 요오드를 티오황산나트륨으로 적정하여 COD를 측정하였다.

부유물질(SS)

일정량의 시료를 미리 무게를 알고 있는 유리섬유 여과지(GF/C)에 여과한 후 105~110에서 2시간 건조시킨 후 항량으로 하여 무게를 달아 여과전후의 무게차를 산출하여 부유물질의 양을 측정하였다.

총질소(TN)

시료 중의 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재하에 120에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음 흡광도를 측정하여 질소를 정량하여 측정하였다.

총인(TP)

시료중의 유기물을 산화 분해하여 모든 인화물을 인산염형태로 변화시킨 다음 인산염을 아스코르빈산환원 흡광광도법으로 정량하여 총인의 농도를 측정하였다.

클로로필a (chl-a)

식물플랑크톤의 광합성 색소를 90% 아세톤용액으로 추출하여 추출액의 흡광도를 750, 665, 645, 630, 480 nm에서 흡광광도계(OPTIZEN POP)로 측정하여 chl-a의 양을 계산하였다.

4.2 저질 항목

화학적 산소요구량(COD)

시료 약 1g의 무게를 정확히 달아 강산화제인 과망간산칼륨을 넣고 알칼리성으로 하여 수욕상에서 60분간 가열 반응시키고 요오드화칼륨 및 아지드화나트륨을 넣는다. 여기에 증류수를 넣어 여과하고 황산을 넣어 남아있는 과망간산칼륨에 의하여 유리된 요오드의 양으로부터 산소의 양을 측정하였다.

강열감량

시료 일정량을 취하여 건조시킨 다음 곱게 분마하여 전기로(Furnace)를 이용하여 550에 2시간 동안 강열한 후 강열 전후의 무게 차이를 계산하여 구하였다.

4.3 유황 조사

구간별 간격 및 수심을 측정하고, 유속은 조석예보표를 고려하여 인공해수천의 중앙에서 트레이서용 부표를 띄워 시간에 따른 위치를 측정하였다. 그 결과를 기반으로 하여 유속을 계산하였다.

4.4 오염원 및 유입경로 조사

동삼동 인공해수천 배수로의 기본 유로 선형이 불규칙 하고 하상고가 높아 하수의 정체 및 생활오수의 유출로 심한 악취와 해충이 발생하고 있다. 또한 하수로에 불법 투기된 오물 및 쓰레기 등이 그대로 유입되어 배수로 오염이 가중되고 있으며 현재 하수 처리체계는 불완전분류식으로 평상시와 우기시의 초기 유량을 제외하고는 월류하여 약 17개소 배수로에 유입되고 있는 실정이다.

4.5 해수천에 본 발명에 의한 해수적응성 혼합미생물제(BM-S-1)처리 전후의 미생물군집변화 분석

본 발명에 의한 해수적응성 혼합미생물제(BM-S-1)를 오염 해수천 처리에 활용할 경우 처리 전후의 미생물 군집 변화를 Pyrosequencing기법을 사용하여 확인하였다.

이들 실험을 위한 DNA 추출은 Power Soil DNA isolation Kit(MoBiolab, Inc, Carlsbad)를 사용하여 실시하였으며, Pyrosequencing 기법에 의한 군집 분석은 이전의 방법(Hur 외, 2011)에 따라서 우선 16S rRNA gene의 Variable Region(V1 ~ V3)을 Fusion Primer를 활용하여 증폭하였다. 그리고 이전의 방법(Chun 외, 2010)에 따라서 Library제로 하였으며 염기서열 분석은 454GSFLX Junior Sequencing System(Roche, Branford, CT, USA)를 활용하여 수행하였다.

그리고 본 발명에서 사용되는 미생물은 기본적으로 본 발명자들에 의해 한국과학기술원에 기탁된 기탁미생물(BM-S-1)을 기본으로 하고, 이를 해수에의 적응을 위해 농화 배양된 미생물이며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 간략하게 "미생물군집(BM-S-1)"이라 간략하게 표기하기로 한다.

5. 실시 예

실시예1) 지점선정 및 유속

1. 지점 선정

도1에 나타난 바와 같이, 부산 동삼동 소재 인공해수천의 구간별 간격을 조사한 결과, 대조구(R) 250m, Station1 480m, Station2 420m, Station3 450m, Station4 200m, Station5 200m를 나타내었다. 수심을 조사한 결과, R 1.25m, Station1 0.85m, Station2 0.74m, Station3 0.96m, Station4 0.81m, Station5 1.32m를 나타내었다

2. 유속

도2에 나타난 바와 같이, 인공해수천의 해수순환을 확인하기 위해 8월4일 부산지역 조석예보표를 고려하여 9:45(만조)~15:45(간조) 까지의 해수천의 중앙에서 트레이서용 부표를 띄워 시간에 따른 위치를 측정한 결과, 31.5m 움직이는 것을 확인할 수 있었다. 해수천의 유속은 31.5m/h로 나타났으며 창낙조 기간 동안의 부표의 궤적은 중앙에서 좌우 230m정도 왕복 이동함을 알 수 있었다. 결론적으로 해수천의 해수가 좌우 입구 부분은 부분적인 순환이 이루어지고 있으나 중앙에서는 일정한 거리 내에서만 좌우로 이동하고 있기 때문에 수질이 거의 개선되지 않고 있음을 알 수 있다.

실시예2) 본발명에 따른 해수적응성 미생물 제제 투입에 따른 환경변화

1. 수온

이하에서는 본 발명에 따른 해수적응성 미생물 제제(이하에서는 약칭하여 "해수적응성 미생물제"라 칭하기로 한다.)의 처리 전후 조사 결과 8월(하계)의 경우 가장 높아서 26 이상을 나타내었고 최초의 해수적응성 미생물제의 투입 시점인 9월 하순의 경우 23~24를 나타내었다. 2차 투여 시기인 10월 중순의 경우 21를 보였으며 특정 정점간의 차이는 크지 않았다. 그러나 Station 4가 다소 높은 경향을 보였다. 이는 다른 지점에 비해 이 지점이 생활오수의 유출과 주위 환경조건(일사량, 건물 등)에 더 영향을 받는데 그 원인이 있는 것으로 보인다.

수온은 해류, 계절의 영향을 받아 변하는데 생화학적 분해과정, 자정작용 등에 영향을 미치며 용존산소를 비롯하여 수중 생태계의 중요한 인자이다. 따라서 온도는 오염된 해수천에 서식하는 생물(수서곤충, 어류, 저서생물, 미생물 등)의 생물활성에 매우 중요한 영향을 미친다. 특히 호기성 미생물의 활동에 의한 용존산소의 소비는 어류 및 산소로 호흡하는 생물의 서식에 결정적인 영향을 미치게 된다. 더구나 이런 기온의 변화는 향후 미생물의 주입에 의한 하천오염물질의 정화의 속도와 범위에도 영향을 미칠 것으로 보인다.

2. 염분(Salinity)

도 3에 나타난 바와 같이, 전 측정 지점에 걸쳐 0.2~0.3(%)을 나타내었다. 특히 Station 2, 3 및 5의 경우가 가장 낮게 나타났다. Station 3의 경우는 하천주위의 오염원에서 유입된 생활오수(담수)의 영향으로 보이며 Station 5의 경우는 연안과 가까운 데도 불구하고 다소 낮게 나타났다.

일반적으로 해수의 염분은 유입되는 담수량, 강수량, 습도, 성층의 형성 여부, 수심, 계절, 조석의 영향 등에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다.

3. 수소이온농도(pH)

도 4에 나타난 바와 같이, 해수적응성 미생물제의 처리 전인 9월 28일 경우 모든 정점에서 약 8.1~8.2를 보였으며 이 후 지속적으로 감소하였다. Site 1, 2 및 3의 경우 처리 약 1개월 후(10월 31일)에는 약 7.3의 pH를 나타내었다. 그러나 Station 4의 경우는 10월 31일에 약 7.6의 pH를 나타내었다. 전반적인 pH의 저하는 미생물제제(BM-S-1)의 처리에 의해 오염 유기물이 호기적으로 분해되면서 발생하는 유기산, 기 발생한 NH4⁺의 제거 등에 기인한 것으로 판단된다. 이전의 경험에 비추어 볼 때 폐수를 BM-S-1으로 처리시 pH가 중성으로 변하는 모습이 관찰되었다.

해수는 일종의 중탄산 완충용액으로 바다에서의 pH 변화는 해류로 인해 계속 순환하고 있으므로 크지 않은 편이다. 그러나, 외적작용에 의해 pH 변화가 크게 있을 경우, 해양생물에 미치는 영향은 아주 크다. 해수의 경우 약알칼리성으로서 통상 외양수의 표층수에서는 8.2~8.3이고, 깊이나 해역에 따라서는 7.8~8.3의 범위이다.

4. 용존산소(DO)

도 5에 나타난 바와 같이, 해수적응성 미생물제 처리 전(9월28일)의 해수의 DO는 약 4~5 부근의 범위에서 나타났다. 이후 약간 증가하는 경향을 보이다가 이후 정화가 진행됨에 따라서 감소하여 1개월 후(10월 31일)에는 1.8~2.6의 범위에서 나타났다. 이는 정화가 진행됨에 따라서 BM-S-1 내의 호기성 미생물의 작용으로 오염물질이 분해되는 과정에서 산소가 소비된 것에 그 원인이 있는 것으로 보인다. Site1, Site3 및 Station 4의 경우는 다소 DO가 상승하고 있는데 이는 이들 지역이 오염물질의 정화가 거의 완료되고 용존산소의 유입이 있으나 소비가 상대적으로 감소한데 그 원인이 있는 것으로 보인다. 하지만 Site 2 및 3의 경우는 오염물질 유입을 항상 받고 있는 지역이므로 미생물제제를 지속적으로 넣어서 장기적으로 DO의 소비를 줄이는 것이 필요하다.

5. 산화환원전위(ORP)

도 6에 나타난 바와 같이, 해적응성 미생물제의 처리 후 3주 경과시 까지는 Site 2를 제외하고는 모두 -100mV 수준정도로 감소하는 경향을 보이고 있다. 이는 미생물제제의 처리로 인한 환원물질 생성으로 DO의 감소와 연관이 있는 것으로 보인다. 처리가 어느 정도 완료시점에 진입한 1개월 후(10월31일) 경우는 모두 다시 상승하는 경향을 보여서 Station 4를 제외하고는 원래의 수준인 200mV로 회복하였다. 즉 DO와 ORP는 서로 연관성을 보이고 있음을 알 수 있다.

실시예3) 수질항목 조사

1. 화학적산소요구량(COD)

도7에 나타난 바와 같이, 혼합미생물군집(BM-S-1)의 처리 1개월 후 Station 2를 제외한 모든 정점(Site 1, 2, 3 및 Station 4)에서 COD의 감소를 초래하였다. 특히 가장 오염이 심했던 Site 2 및 3에서 현저한 COD 제거효과가 나타났는데 이로 인해 해역 환경 수질 등급에서 등급으로 회복하게 되었다(Site 2및 3의 COD 제거효율 각 62.1%, 54.7%). 그러나 BM-S-1의 투입을 일시적으로 중단된 시점(11월 7일 및 11월 14일)에서는 이들 정점의 COD가 다시 증가하는 경향을 보이고 있는데 이는 기온이 하강에 따른 분해력의 감소와 오염물질의 지속적인 유입이 이루어지고 있는데 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 이들 지점의 정화를 위해서는 지속적인 제제의 투입이 필요한 것으로 본다. 또한 이들 COD 분해경향은 앞서 언급한 pH, DO 및 ORP 등의 환경요인의 변화 경향과 일치하는 경향을 보였다.

2. 부유물질(SS)

도 8에 나타난 바와 같이, 미생물제제(BM-S-1) 처리직전인 9월 28일의 경우 Site 2 SS는 18.4(mg/L)을 보이고 있었으나 처리 1개월가량 경과 시 9.96(mg/L)정도 나타내어서 45.8% 제거효율을 나타내었다. 미생물제제를 일시적으로 투입을 중단한 시점(11월 7일 및 11월 14일)의 경우는 다시 SS 14(mg/L)의 수준으로 증가하는 경향을 보였다.

부유물질은 유기, 무기화합물 또는 수중미생물로 구성되며 오염원으로는 연안으로 유입되는 공장폐수, 가정하수, 농업배수 등의 육수의 유입 또는 토양입자 등이 있으며 수층의 교란에 의한 저질토 또한 원인이 된다. 본 연구에서는 생활오수 유입이 가장 큰 원인으로 보인다.

3. 총질소(T-N)

도9에 나타난 바와 같이, T-N은 처리 전(9월28일)의 0.85(mg/L) 수준에서 처리 후 3주에서 0.5(mg/L) 수준으로 낮아져서 41%의 제거율을 보였다. 이후 Site 1과 Station 4에서는 더욱 낮아져서 0.4(mg/L)의 수준을 보여 53%의 제거율을 보였다. 그러나 오염물질의 지속적 유입이 있는 경우(Site 2 및 3)는 오히려 증가하여 처리 전의 수준이나 그 이상으로 높아졌다. 특히 제제 처리가 중단된 시점(11월 7일 및 11월 14일)에서 더욱 현저하였다. 질소 제거 기작은 탈질의 중요한 것으로 판단되는데 이들 지점에서 탈질에 영향을 미치는 요인을 지속적으로 관찰할 필요가 있다.

4. 클로로필-에이(Chl-a)

도 10에 나타난 바와 같이, Chl-a는 모든 정점에서 BM-S-1의 처리 후 낮아졌다가 다시 약간 높아지는 경향을 나타내었다. Site 2의 경우 처리 전(8월 30일) 1.7(?/L)로부터 6주 후(11월 23일) 1.044(?/L)로 감소됨으로 하여 38.6%의 제거율을 보였다. 그러나 11월23일의 경우 Chl-a가 약간 높아지고 있는데(Site 1 및 3) 이는 BM-S-1의 지속적인 처리가 이루어지지 않았었기 때문이라 보고 있다. 따라서 지속적인 미생물 투입이 필요함을 알 수 있다. 따라서 오염지역 서식 식물플랑크톤의 밀도변화는 해양환경정화의 지표로서 활용될 수 있으며 본 연구의 정화기준으로도 활용이 가능한 것으로 판단된다. 특히 지표종의 분류를 통하여 환경정화의 유무를 판단할 필요가 있다. 특히 규조류의 증가는 동물플랑크톤의 증가를 유도하여 서식어류의 먹이가 되므로 생태계의 전반적인 회복에 기여할 것으로 판단된다. 실제로 어류의 밀도는 부착조류가 왕성이 자라고 있는 지점 Station 4 , Site 1 및 Site 2에서 상대적으로 높은 경향이었다.

실시예4) 저질분석

1. 저질 화학적산소요구량(COD)

도 11에 나타난 바와 같이, 혼합 미생물 군집(BM-S-1)의 처리 전후 조사 결과 Station 2를 제외한 모든 정점에서 COD는 BM-S-1의 처리 후 점점 낮아지는 경향을 나타내었다. 특히 오염이 심한 Site 2에서는 처리 전 44.1(g/kg)을 보였으나 5회의 처리가 이루어진 11월 23일 경우는 16.4(g/kg)의 COD를 나타내어 62.8%의 제거효과를 나타내었다. 그리고 상대적으로 청정지역인 Station 4는 60.5(g/kg)에서 시작하여 15.6(g/kg)의 COD를 나타내어 74.2%의 제거를 보이고 있다. 저질의 COD 제거는 수질의 항목(COD, T-N, T-P 및 SS)과 달리 일시적으로 제제의 투입을 중단하여도 지속적으로 제거되는 양상을 보였는데 이는 상대적으로 수질의 영향을 서서히 받고 있는데 그 원인이 있는 것으로 판단된다.

2. 강열감량

도 12에 나타난 바와 같이, 혼합 미생물군집( BM-S-1)의 처리 전후 조사 결과 강열감량은 BM-S-1의 처리 전후에 있어서 Site 3를 제외하고 크게 낮아지는 경향을 보이고 있지 않다. Site 3의 경우는 40.6% 제거를 보이고 있는데 정화가 일시적으로 중단된 시점(11월 7일 및 11월 14일)부터는 다시 증가하고 있었다. 이는 이 지점이 생활오수 유입으로 인한 유기물의 지속적 축적에 기인한 것으로 판단된다. 즉, 이들 물질이 BM-S-1에 정화 되었으나 일시적으로 투입을 중단 시 증가하는 것으로 보면 알 수 있다.

실시예5) 혼합 미생물군집(BM-S-1) 처리 전후의 미생물 군집변화 분석

미생물제제 BM-S-1을 오염 해수천 처리에 활용할 경우 처리 전후의 미생물 군집 변화를 pyrosequencing기법을 사용하여 확인하였다.

도 14에 나타난 바와 같이, 각 정점별 미생물 군집 변화를 종 유사도 비교와 개체수 증감 그래프 및 표를 이용하여 다음과 같이 나타내었다.

먼저 처리 전의 경우는 대조군(Station2)을 제외하고는 집괴(Cluster) II 및I로 분리되었다. 즉 II은 Site1 및 Site2를 포함하였으며, I는 Site3 및 St.4로 나타났다. 이는 처리 전의 경우는 대체로 서로 위치상 가까이 있어서 오염이나 환경요인의 영향을 유하하게 받는 경우로 집괴로 이루어짐을 의미한다. 즉, 및 집괴는 각각 서로 다른 오염원의 영향을 받을 수 있음을 시사한다.

한편, 도 15에 나타난 바와 같이, 처리 후의 경우는 대조군(Station2)을 제외하고는 III(Site1, Site2 및 St.4)및(Site3)의 2가지 집괴로 분리되었다. 이는 BM S-1을 처리할 경우 조사 정점의 미생물군집구조를 변화시켜 기존 처리 전의 집괴 양상을 변화시킬수 있음을 의미한다. 특히 Site3는 처리 효율이 상대적으로 높음에도 불구하고 나머지의 정점과는 달리 집괴가 이루어졌다. 즉, COD 농도나 그 처리 효율과는 상관없이 집괴가 이루어짐을 알 수 있었다. 특히 Site1 및 Site3는 Site2를 기준으로 같은 거리에 있음에도 불구하고 미생물 군집 양상이나 COD제거 효율이 달리 나타나고 있는데, 이는 각 지점이 환경조건과 오염물질농도 등의 차이에 기인하는 것으로 보인다.

한편, 도 16에 나탄나 바와 같이, 처리 전 후의 모든 조사 정점을 같이 집괴분석(Cluster Analysis)을 시도한 결과, 대조군을 제외하고는 4개의 집괴로 구분이 되었다. 즉 집괴(처리한 후의 St.4, Site1 및 Site2),집괴(처리 전 Site3 및 St.4),집괴(처리 전 Site1및Site2) 그리고 집괴(처리 후 Site3)로 나타났다. 전반적으로 처리 전후의 Site는 별도로 구분이 되고 있는데, 이는 BM S-1의 제제 처리 후 1개월이 경과하여도 전반적인 미생물 군집 향상은 크게 변하지 않음을 의미한다. 그러나 집괴및는 어느 정도 유사한 Group으로 집괴가 이루어지고 있어서 지속적으로 제제를 처리할 경우 집괴간의 유사도가 더욱 증가할 것으로 사료된다. 그리고 집괴(처리 후 Site3)는 나머지 다른 집괴들과는 유사도가 가장 낮게 나타나고 있는데, 이는 BM S-1의 처리로 인해 미생물 군집 구조의 변화가 이루어지고 있으나 이 지역의 지속적인 오염물질의 유입으로 인하여 그 군집구조가 다른 지역과 달리 상당히 특이적으로 이루어지고 있음을 의미한다.

도 17 내지 도 22에 나타난 바와 같이, 문(Phylum)의 수준에서는 Site 1, 2, 3 및 St. 4의 경우에서 대체로 proteobacteria는 감소하는 경향을 보이고 있으나, Bacteroidetes 및 Firmicute는 증가하는 경향을 보였다. 그리고 Site 2의 Fusobacteria는 처리후에 매우 현저하게 나타났다. 따라서 BM-S-1 처리를 시도할 경우 대표적 수개의 문수준에서 미생물군집의 변화가 일어남을 알 수 있었다.

속(Genus)의 수준에서는 Site 3의 Sulfurovum의 경우 처리후 감소를 보였다. 그러나 Flavobacteriaceae_uc와 Desulforhopalus경우는 각각 Site 4 및 1에서 증가하는 경향을 보이고 있다. 따라서 BM-S-1 처리를 시도할 경우 다양한 속수준에서 미생물군집의 변화가 일어나며 이는 종수준에서 변화가 있을 수 있음을 의미한다.

종(Species)의 수준에서는 St. 4의 경우는 Desulforbaceriaceae_uc_s의 현저한 감소를 나타내었으나 Flavobacteriaceae_uc_s는 현저한 증가를 보이고 있다. 그리고 Site 2 에서는 Psychrilybacter atlanticus 의 현저한 증가를 보이나 Sulfurimonas의 현저한 감소를 보이고 있다. 따라서 BM-S-1 처리를 시도할 경우 다양한 종수준에서 미생물군집의 변화가 일어나며 종의 생태적 특이성에 따른 출현이 이루어짐을 알 수 있었다. 이들 특이적인 종들은 향후 오염의 정화과정에 있어서 지표종으로 활용될 것으로 보이며, 향후 더 심도있는 연구를 통하여 규명할 필요가 있다.

한편 집괴 분석에서 처리 후 군집유사도가 떨어지는 Site 3에 대해서 처리 전후의 주요종의 출현변화를 분석하였다.(도 23) 출현량이 증가하는 종은 Flavobacteriaceae_uc_s, Bacteroidetes_uc_s 및 Anaerolinales_uc_s로 나타났으며, 감소하는 종은 Desulforbaceriaceae_uc_s, Alteromonadales_uc_s 및 NOR5-6B_s로 나타났다. 즉 BM-S-1 처리시 같은 정점내에서 종에 따른 출현빈도의 변화를 보이고 있는데 이는 BM-S-1제제가 현장에 존재하고 있는 오염물질을 정화함으로서 미생물의 생태조건을 변화시켜 우점종의 분포를 변화시킬 수 있음을 의미한다.

Psychrilyobacter atlanticus는 처리후 Site 1, 2, 3 및 4에서 증가를 보이고 있는데(도 24 및 도 25),이종은 Fusobacteria문으로서 수소가스를 생산하고 저온에서 폭발성이 있는 니트라민 화합물을 저감시키는 역할을 하는 것으로 보고되고 있다.(Zhao 외, 2009) 이는 BM에 의해 이 종의 서식환경이 조성되고 있음을 의미하는데, 순수분리를 통하여 그 생태적 특성을 검증할 필요가 있다.

BM-S-1을 해수천에 투여할 경우 Desulfuromonadaceae_uc_s의 빈도가 감소하였음을 알 수 있는데(도 26 및 도 27), 이는 제제처리로 인하여 바뀐 환경변화(ORP 증가, DO증가 및 유기물의 감소)로 인하여 Desulfuromonadaceae_uc_s가 서식하기 어려운 환경으로 바뀌었음을 의미한다. Desulfuromonadaceae_uc_s은 황, 망간, 질산염등을 전자수용체로 사용하여 혐기성 호흡을 하는 것으로 알려지고 있다.

BM-S-1을 해수천에 투여할 경우 Sulfurimonas_uc의 빈도가 현저히 감소하였음을 알 수 있는데, 이는 제제처리로 인하여 바뀐 환경변화(ORP 증가, DO증가 및 유기물의 감소)로 인하여 이 종이 서식하기 어려운 환경으로 바뀌었음을 의미한다. Sulfurimonas_uc는 황(S, H2S)을 이용하여 황산염으로 변화시킬 수 있는데 (Sikorski 외, 2010) 제제처리 후에 이들 물질의 감소가 일어나서 그 밀도가 감소한 것으로 추측이 되나 이에 대한 구체적인 검토가 필요할 것으로 본다.

실시예6) 현장 실물 확인

1. 1차 확인

도 28에 나타난 바와 같이, 2012년 7월4일의 현장 조사하는 과정에서 해수천 내에 많은 부유물이 떠다니고 있음을 육안으로도 확인 할 수 있었다. 해수는 대체로 탁하였고 이는 높은 농도의 SS를 나타냄을 의미한다.

2. 미생물 투입전( 2012년 9월 27일)

BM S-1을 해수천에 투여하기 직전 확인한 현장사진으로, 도 29에 나타난 바와 같이, 앞서 확인한 7월4일자 관찰과 마찬가지로 수중에 부유물이 떠다님을 육안으로도 확인할 수 있었다. 이는 높은 농도의 SS를 나타냄을 의미한다.

3. 미생물 투입 후( 2012년 10월 31일)

도 30에 나타난 바와 같이, BM S-1을 투입한 후 해수천 내의 탁도가 개선되었음을 확인할 수 있었다. 어류의 출현 빈도 역시 투입 전에 비해 증가하였고, SS의 농도 또한 전보다 낮게 나타내었음을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 해수적응성 미생물 군집을 이용하여 실지 동삼동 해수천에 적응 테스한 결과 우수한 정화 능력이 있음을 알 수 있으며, 이 이외에도 그 이후 5차례 테스트한 결과 수질의 경우 COD 62.1%, T-N 41, Chl-a 38.6, SS 45.8 의 제거율을 보였고 저질의 경우 COD 62.8%, 강열감량 40.6 의 제거율이 나타났다. 따라서 상기결과 종합해 볼 때 본 해수천에 본 발명에 의한 해수적응성 미생물 군집을 처리할 경우 수질 및 저질의 오염 개선효과가 있었으며 향후 지속적인 미생물을 투입할 경우 수질개선효과가 유지될 것으로 판단된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 본 연구팀의 경우 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 기술을 다양하게 발전시킬 수 있을 것으로 본다.

Claims (5)

1. 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1)을 영양원 공급하에 염분 농도가 0.2 내지 0.4%의 농도로 조성된 배지에서 용존산소량(DO)가 2 내지 5mg/L의 저호기성 상태가 유지되도록 배양하여 해수 적응성 미생물 군집으로 변화시키는 제 1단계와;,
   별도 마련된 담수에 영양원을 투입하여 혼합하고, 제1단계에서 제조된 해수적응성 미생물군집 배양원액을 투입한 후, 포기조건(용존산소량 3 내지 6mg/L)에서 2 내지 5일간 활성화시키는 제2단계; 그리고
   상기 제2단계에서 제조된 배양액을 해수천 오염지역에 투입하여 정화시키는 제3단계:로 이루어지는 것을 특징으로 하는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계는,
   담수에 혼합 미생물(BM-S-1) 1 내지 3중량%, 영양공급원 2 내지 5중량% 그리고 염분 0.2 내지 0.4중량%로 혼합되도록 하고, 에어펌프를 이용하여 간헐 폭기방식으로 15 내지 28 온도하에 3 내지 8일간 배양하는 것을 특징으로 하는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리방법.
3. 제 2항에 있어서, 간헐폭기방식은, 에어펌프를 이용하여 1 내지 2시간 폭기한 후, 4 내지 6시간 정지하는 과정을 3 내지 5회/일 반복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 혼합미생물(BM-S-1)을 이한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   제2단계는, 담수에 영양원 1 내지 2중량%를 넣고 혼합 한 후, 제1단계의 배양원액 0.2 내지 1중량%를 투입하고, 상온에서 2 내지 5일간 활성화 시킴을 특징으로 하는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리방법.
5. 제 4항에 있어서,
   제 3단계는, 배양액은 오염지역 수질량 대비 0.03 내지 0.1중량% 투입됨을 특징으로 하는 혼합미생물(BM-S-1)을 이용한 해수천 및 기타 연안지역의 생물학적 처리방법.

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