KR20220128129A

KR20220128129A - 현장 맞춤형 악취제거용 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20220128129A
Application number: KR1020210032794A
Authority: KR
Inventors: 홍석일
Original assignee: 우림바이오 주식회사
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-09-20
Also published as: KR102529669B1

Abstract

본 발명은 악취 제거능을 가지는 미생물 및 악취 발생 현장에서 채취한 적응 미생물을 포함하는 악취 제거용 조성물, 상기 조성물의 제조 방법 및 이를 이용한 악취 제거 방법에 대한 것으로, 상기 악취 제거용 조성물은 악취의 원인 및 발생 장소에 따라 현장에 최적화된 악취 제거능을 가질 수 있고, 비교적 간단하고 경제적인 방법으로 제조가 가능하다.

Description

현장 맞춤형 악취제거용 조성물 및 이의 제조방법{ON-SITE CUSTOMIZED ODOR-REMOVING COMPOSITIONS AND THE METHOD OF PREPARATION THEREOF}

본 발명은 악취의 원인 및 발생 장소에 따라 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 현장 맞춤형 악취제거용 조성물 및 상기 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 행정안전부의 경기도 기술개발사업의 "경기지역 악취 취약 축산농가의 민원 해결을 위한 맞춤형 악취 저감 솔루션 개발"(과제 번호: D202064)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.

하수처리장, 퇴비화시설, 축산시설 등 악취가 많이 발생되는 시설 인근에는 이로 인한 민원 등의 문제가 발생한다. 악취로 인해 단지 감각적인 불편뿐만 아니라, 눈, 코, 목 등이 아프거나, 구토, 어지럼증, 호흡곤란 등 다양한 증세가 호소되기도 한다. 특히 장기간 악취에 노출될 수 밖에 없는 악취 발생시설 인근 거주자 혹은 관련 업종 종사자들은 악취로 인하여 건강에 심각한 문제를 느끼고 있다. 그러므로 이는 시급하게 해결하여야 한다.

악취의 원인이 되는 물질은 암모니아, 황화수소, 메틸메르캅탄, 아민류, 휘발성 지방산, 스틸렌, 트리메틸아민, 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데하이드, 프로피온산 및 길초산 등 다양한 성분이 포함될 수 있으며, 상기 성분은 단독으로 악취를 유발할 수 있으나, 보통은 2개 이상의 성분이 혼합하여 악취를 발생시키는 경우가 많다. 악취의 원인이 되는 물질에 따라 악취를 저감하는 방법도 다양하게 적용될 수 있다. 종래에는 화학적 분해법, 흡착, 중화, 마스킹, 살균 등의 다양한 방식을 이용해 왔으나, 이들은 악취의 원인을 제거하는 것이 아니라 농도를 희석시키는 것에 불과하여 근본적인 해결책이라고 볼 수 없다. 또한 특정한 약품을 분사 또는 살포하는 과정에서 인체 및 가축에 유해한 영향을 미칠 수 있고, 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

축산농가 등에 설치된 분뇨처리시설에서는 가축으로부터 배출되는 분뇨가 처리된다. 가축분뇨 중 소변에 함유된 다량의 요소는 우레아제 효소에 의해 암모니아로 전환된다. 즉 분뇨처리시설에서는 필연적으로 다량의 암모니아가 발생되는데, 이러한 암모니아가 악취의 근원이다. 상기 암모니아를 감소시키기 위하여 사료 첨가제 등을 급여하여 가축들의 단백질 흡수율을 높이고자 하는 노력도 진행되고 있으나, 그 효과는 미미한 수준이다. 또한, 대부분의 악취 발생원에는 한 가지 원인뿐만 아니라 여러 가지 악취발생물질(황화수소, 메틸메르캅탄 등)이 혼합되어 악취가 발생하기 때문에, 이를 종합적으로 저감시키기 위한 기술이 필요하다.

악취저감 기술은 크게 기술특성을 기반으로 처리방법에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 구분된다. 물리적 방법의 경우 부작용이나 2차적인 환경오염이 발생되지 않는 장점이 있으나, 초기 설치비용이 많이 소요되며 고장 시 수리의 문제 등이 있어서 농가에 보급되기에는 다소 어려운 것이 현실이다. 그러므로 화학적 방법이나 생물학적인 방법이 주로 사용된다.

화학적 방법에 관해서는 대한민국 등록특허공보 10-1671577에 관련 기술이 개시되어 있다. 상기문헌은 구연산 칼슘, 물, 알긴산 나트륨, 클로렐라 추출물, 병풍 추출물, 수산화마그네슘(Mg(OH)₂), 산화마그네슘(MgO)을 포함하는 축산악취 제거용 조성물에 관한 것이다. 상기한 조성물에 의하여 이산화황, 황화수소, 메틸 머캅탄(CH₃SH), 디메틸 설파이드[(CH₃)₂S] 및 아민류의 가스를 제거할 수 있다.

생물학적인 처리방법은 미생물을 이용하는 것이 보편적이다. 상기한 미생물을 이용한 축산악취를 제거하는 방법으로는 대한민국 등록특허공보 10-1260872를 참고할 수 있다. 상기문헌은 바실러스(Bacillus)균, 락토바실러스(Lactobacillus)균, 엔테로코커스(Enterococcus)균, 스트렙토코커스(Streptococcus)균 및 효모(Saccharomyces)균으로 구성되는 미생물 생균제; 및 유산균 배양여액을 유효성분으로 함유하는 축산악취 제거제에 대하여 개시하고 있다. 상기한 제제를 사용하여 메틸아민, 에틸아민. 트리메틸아민, 디메틸아민, 트리에틸아민, 황화수소, 메틸머캅탄 등과 같은 악취원인물질을 제거하여 악취를 없앨 수 있다.

그러나 상기 기술은 다양한 악취의 원인 및 발생 장소에 따른 효과적인 대응방법에 해당되지 않는다는 단점이 있다. 뿐만 아니라 제제의 형태가 액상, 분말 등 다양한 제형으로 제제화를 요구하는 현장의 니즈를 충족시키지 못하고 있다. 특히, 2021년 3월 25일부터 축산농가 퇴액비 부숙도 검사 의무화가 실시되고 있다.

따라서, 본 발명자들은 기존의 악취 제거 방법의 단점을 개선하고, 친환경적으로 이를 저감할 수 있는 미생물 제제에 대한 연구를 거듭하였다. 다양한 현장에서의 악취 발생 원인을 정확하게 파악하고, 주요 악취 발생 물질들에 대한 물리 화학적 특성에 대한 연구 끝에, 이를 효과적이고 친환경적인 방법으로 저감시키고 오염된 토양을 복원하며, 아울러 퇴비화를 촉진시킬 수 있는 현장 맞춤형 악취제거용 조성물 및 이의 제조방법을 완성하기에 이르렀다.

대한민국 등록특허공보 제10-1671577호(2016.10.26.) 대한민국 등록특허공보 제10-1260872호(2013.04.29.)

본 발명의 목적은 악취 발생 원인 물질을 분해하여 악취 저감 효과를 가지는 미생물 및 악취 발생원으로부터 채취한 시료로부터 분리한 적응 미생물을 포함하는 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물을 포함하는 현장 맞춤형 악취 제거용 미생물 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물을 제조하는 방법 및 이를 이용한 축산 농가 등에 악취 저감 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 악취 발생 원인 물질을 분해하여 악취 저감능을 가지는 미생물, 상기 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물; 및 악취 발생원으로부터 채취한 시료로부터 분리한 적응 미생물, 상기 적응 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 포함하고, 상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스로 이루어진 군으로부터 선택된 1이상의 미생물을 포함하는, 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 조성물을 포함하는 현장 맞춤형 악취 제거용 미생물 제제를 제공한다.

또한, 본 발명은 악취 발생원으로부터 시료를 채취하여, 시료 내 포함된 미생물을 1차 배양하는 단계; 상기 1차 배양된 미생물 중, 적응 미생물을 분리하여 별도의 배지에서 2차 배양하는 단계: 및 상기 적응 미생물 또는 이의 배양액 및 악취 저감 효과를 가지는 미생물 또는 이의 배양액을 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 1차 또는 2차 배양은 고체 배지에 악취 발생원으로부터 채취한 시료를 도말하여 배양하는 것이며, 상기 적응 미생물은 1차 배양된 시료 중 우점 배양된 미생물을 1 또는 2 이상 분리하여 2차 배양한 것이고, 상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스를 포함하는 군으로부터 하나 이상의 미생물을 선택하여 포함하는, 현장 맞춤형 미생물 탈취제의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 악취 제거용 조성물을 시료를 채취한 악취 발생원의 폐수, 축산 분뇨, 퇴비 또는 생활 폐기물과 함께 배양하여 악취를 제거하는 방법을 제공한다.

본 발명은 악취 발생 현장에서 채취한 적응 미생물을 포함하는 악취 제거용 조성물에 대한 것으로, 상기 조성물은 악취의 원인 및 발생 장소에 따라 최적화된 악취 제거 효과를 가진다. 특히 본 발명의 조성물은 미생물 제제로서 화학적인 방제에 의한 유해성을 개선하여 친환경적이고 경제적인 방법으로 악취를 제거할 수 있다. 또한, 다수의 악취 원인 성분이 혼합된 경우에도 이를 효과적으로 제거할 수 있으며, 액상, 분말 등 다양한 제형으로 제제화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 악취 제거용 조성물의 제조 공정을 단계별로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 적응 미생물을 분리하기 위한 악취 발생원 시료의 1차 배양 및 2차 분리 배양 과정을 나타낸 것이다.
도 3은 악취 발생원의 시료로부터 분리된 적응 미생물을 진탕 배양하는 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 적응 미생물 살포 전/후 분뇨 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 연속적 희석 후 도말을 하여 적응 미생물을 분리하는 과정을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 악취 발생 원인 물질을 분해하여 악취 저감능을 가지는 미생물, 상기 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물; 및 악취 발생원으로부터 채취한 시료로부터 분리한 적응 미생물, 상기 적응 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 포함하고, 상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스로 이루어진 군으로부터 선택된 1이상의 미생물을 포함하는, 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물에 관한 것이다.

본 명세서에서 용어‘현장 맞춤형’이란, 악취가 발생되는 여러 가지 발생원에 따라 최적화된 의미를 포함하는 것이며, 본 발명의 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물은 현장의 악취 발생원으로부터 채취한 시료로부터 수득한 적응 미생물을 악취 제거 조성물에 포함하도록 함으로써, 해당 악취 발생원의 악취 제거 효과를 극대화 할 수 있게 된다. 일반적으로 축산분뇨 내에는 가축 생육을 위해 사료에 참가한 아연, 구리 등 다양한 염들이 축적되어 높은 염농도를 나타낸다. 높은 염농도에서는 염내성을 가진 균주 외에 일반적인 균주는 자라는게 쉽지 않다. 따라서, 현장에서 수득한 적응 미생물은 현장 내 환경(높은 염농도)에서 가장 적합한 균주이며, 이러한 균주의 우점화를 통해 가축분뇨와 같은 유기물의 분해하여 부숙을 촉진하고 악취를 저감하는 결과를 가져온다.

본 명세서에서 용어 ‘악취 발생원’이란, 악취 원인 물질을 포함하는 다양한 폐기물, 분뇨 등을 의미하며, 상기‘악취 원인 물질’은 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는, 주로 자극성 있는 기체를 유발하는 물질을 의미한다. 상기 악취 원인 물질은 주로 휘발성 화합물에 속하고, 질소화합물, 황화합물, 저급지방산류, 카르보닐 화합물, 에스테르류, 페놀/크레졸류, 알코올류, 탄화수소류, 염소화합물 등이 포함될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 원인 물질은 질소화합물 또는 황화합물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 암모니아, 황화수소, 황화메틸, 메틸메르캅탄 또는 아민류를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 성분인 ‘악취 저감능을 가지는 미생물’은 상기 악취 원인 물질 중 하나 이상을 분해하여 악취를 제거하는 기능을 가진다. 상기 악취 저감능을 가지는 미생물은 그 종류에 제한되는 것은 아니나, 본 발명에서는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포미스(Bacillus licheniformis) 및 로도슈도모나스 팔루스트리스(Rhodopseudomonas palustris) 중 하나 이상을 선택하여 포함할 수 있다.

본 명세서에서 용어 ‘적응 미생물’ 이란, 악취 발생원에서 채취한 시료를 배양한 배양물에서 우점된 미생물을 의미하는 것이며, 이는 상기 배양물에서 미생물이 이루는 콜로니의 수가 많고, 면적이 넓은 종을 의미한다. 상기 적응 미생물은 1개 또는 2개 이상일 수 있다. 적응 미생물을 활용하는 것은 악취 발생 현장의 유기물을 잘 분해하는 미생물을 분리 배양하여 유기물의 분해 및 악취 제거 효과를 향상시키기 위함이다. 악취 발생원에는 폐기물에 포함된 유기물의 종류에 따라 이를 영양분으로 활용하여 번식하는 미생물이 다양하게 포함되어 있으므로, 이를 악취 제거 미생물과 함께 조성물 내에 포함할 경우 해당 현장에서의 악취 발생 물질의 분해가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있고, 이에 따른 악취 저감 효과도 크게 향상될 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기 미생물들을 미생물 자체로서 포함하거나, 상기 미생물의 배양액, 배양액의 건조물 또는 농축액으로 포함될 수 있으며, 액체 또는 고체 형태로 포함될 수 있다. 상기 배양액 또는 배양액의 건조물은 특정 미생물을 배양 배지 또는 배양액에서 배양한 것을 의미하며, 배양액 내에 미생물이 포함되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물은 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 악취 저감능을 가지는 미생물 또는 미생물의 배양액과 적응 미생물 또는 이의 배양액의 비율은 1:1 내지 6:1의 비율로 조성물 내에 포함될 수 있다. 상기 비율은 악취 발생 현장의 원인 물질의 종류에 따라 다르게 조절될 수 있다.

또한 전체 조성물에 대하여, 미생물 또는 미생물 배양액은 10 내지 90 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 10 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 미생물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우 경제적으로 바람직하면서도 악취 제거 효과가 우수하다. 구체적으로 본 발명에 따른 조성물은 현장의 악취종류에 따라서 상기 미생물 또는 미생물 배양액을 상기 범위 내로 적절히 달리하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 조성물은 상기 미생물 이외에, 미생물을 안정화시키기 위하여, 미생물의 영양원이 되는 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 영양원은 그 성분에 제한되는 것은 아니나, 포도당, 당밀, 부식산, 쌀겨 및 아미노산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 포도당, 당밀 또는 아미노산을 혼합하여 사용하였다.

본 발명에서, 상기 조성물은 그 제형에 제한되는 것은 아니나, 통상적으로 사용되는 담체와 혼합하여 분말, 펠렛 과립 또는 용액 등으로 제형화할 수 있다. 상기 담체는 물, 셀라이트, 제올라이트, 필라이트, 버미큘라이트, 피트모스, 탈크, 카올리나이트, 벤토나이즈, 피그더스트, 피쉬더스트, 치큰더스트, 라이스더스트, 래이프더스트, 본더스트 및 카올린 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 악취 제거용 조성물의 제조 공정을 단계별로 예시한 도이다. 예컨대 도 1을 참고하면 미생물 배양에 필요한 배지를 준비하여 살균 및 멸균하고, 각 미생물별 배양조건으로 대량 배양기에서 미생물을 배양한 뒤, 배양된 미생물의 밀도, 오염정도를 검사하는 단계를 거칠 수 있다. 그 후, 제품 용기에 배합비에 따라 분말 원료를 첨가하고, 제품 용기에 배합비에 따라 액상 원료를 첨가한 뒤, 제조가 완료된 제품에 스티커를 부착함으로써 악취 제거용 조성물을 제조할 수 있으며, 제조된 악취 제거용 조성물은 제품 출하 전까지 처온창고에서 보관할 수 있다.

본 발명은 또한, 전술한 조성물을 포함하는 현장 맞춤형 악취 제거용 미생물 제제에 관한 것이다.

상기 제제는 상기 조성물의 분말, 건조물, 액체 또는 농축액일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

구체적으로 본 발명의 상기 악취 제거용 조성물은 통상적으로 사용되는 담체 또는 부형제와 혼합되어 액제, 농축액, 건조물 또는 분말의 형태로 제제화될 수 있다. 고체 형태의 제제는 미생물을 담체에 부착한 후, 수분 함량이 0.1 내지 10 중량%가 되도록 건조하고 비드,분말 또는 과립 등의 형태로 제품화할 수 있다.

상기 고체 형태의 제제는 부형제를 더 포함할 수 있으며, 상기 부형제는 전분, 아미노산, 비타민C, 비타민E, 키토산 및 포도당을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 또한, 악취 발생원으로부터 시료를 채취하여, 시료 내 포함된 미생물을 1차 배양하는 단계; 상기 1차 배양된 미생물 중, 적응 미생물을 분리하여 별도의 배지에서 2차 배양하는 단계: 및 상기 적응 미생물 또는 이의 배양액 및 악취 저감 효과를 가지는 미생물 또는 이의 배양액을 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 1차 또는 2차 배양은 고체 배지에 악취 발생원으로부터 채취한 시료를 도말하여 배양하는 것이며, 상기 적응 미생물은 1차 배양된 시료 중 우점 배양된 미생물을 1 또는 2 이상 분리하여 2차 배양한 것이고, 상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스를 포함하는 군으로부터 하나 이상의 미생물을 선택하여 포함하는, 현장 맞춤형 미생물 탈취제의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 적응 미생물은 앞서 설명한 바와 같이, 탈취 대상이 되는 현장의 악취 발생원으로부터 채취한 시료에 우점된 미생물을 의미하는 것이다. 일반적인 양돈농가의 경우 축사 지상에서 가축을 사육하고 축사 하부 슬러러피트에 돈분뇨를 저장하는 형태를 갖는다. 가축사료에는 성장을 위해 인산염류, 칼슘염류, 무기물류 등 각종 염류가 포함되어 있으며 이러한 사료를 먹고 슬러리피트 내 많은 염들이 축적이 된다. 따라서, 일반적인 미생물들이 높은 염농도를 갖는 슬러리피트 내에서 생육을 하지 못하는 문제가 발생한다. 그러나 본 발명에 따른 현장 맞춤형 미생물 탈취제는 현장에서 적응 미생물을 분리 및 배양함으로써 염내성을 갖는 미생물의 제공이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적응 미생물을 분리하기 위하여, 1차로 상기 시료를 고체 한천배지에 도말하여 배양한 후, 육안으로 콜로니의 숫자가 많은 우점균을 2차로 고체 한천 배지에 분리 배양하였다. 분리 배양된 적응 미생물은 1종 또는 2종 이상일 수 있으며, 분리 배양된 적응 미생물을 액체 배지로 옮긴 후, 진탕 배양하여 사용하였다(도 3 참고).

우점하는 적응 미생물은 연속적 희석(Serial dilution)을 하여 시료를 만든 후 이를 세균용 배지 TSA에 깔아서 확인한다. 색상, 콜로니 모양, 냄새 등 육안으로 확인하여 한천배지 내 가장 많은 세균을 적응 미생물로 칭한다. 이러한 적응 미생물을 단일 콜로니로 계대하여 보관한다. 연속적 희석 후 도말을 하여 적응 미생물을 분리하는 과정을 도 5에 나타내었다.

본 발명은 또한 전술한 악취 제거용 조성물을 시료를 채취한 악취 발생원의 폐수, 축산 분뇨, 퇴비 또는 생활 폐기물과 함께 배양하여 악취를 제거하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 악취 제거용 조성물을 사용하는 경우 2차 오염 없이　악취를 감소시킬 수 있으므로 부숙이 완료된 액비 및 퇴비를 사용함에 따라 토양 개량 및 환경 개선의 효과가 있다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실험예 1. 악취 저감능을 가지는 미생물의 배양

1-1. 바실러스 리케니포미스 SF5-1( Bacillus licheniformis ) 배양

바실러스 리케니포미스 SF5-1 균주(KACC 91618P)를 분양 받아 하기 표 1의 조성의 배지에서 호기 조건으로 배양기를 통해 대량 배양하였다. 배양기는 2,000L용량 배양기를 사용하였으며, 최적온도 35℃, 공기주입량 150L/min 조건에서 24시간 배양하였다. 배양 후 필요성에 따라서 농축 후 동결건조하여 분말 제제로 제조하여 보관하기도 하였다. 상기 균주는 단백질 분해능이 있는 것으로 공지된 균주이다(특허 제10-1278617호 참조).

배지 원료	함량, %
Glucose	0.5
Peptone	1.0
Yeast extract	0.5
KH2PO4	0.3

1-2. 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 AEY -1( Bacillus amyloliquefaciens ) 배양

바실러스 아밀로리퀴파시엔스 AEY-1 균주(KCTC 18314P)를 분양받아, 아래 표 2의 조성의 배지에서 호기 조건으로 배양하였다. 배양기는 2,000L용량 배양기를 사용하였으며, 최적온도 35℃, 공기주입량 150L/min 조건에서 24시간 배양하였다. 배양 후 필요성에 따라서 농축 후 동결건조하여 분말 제제로 제조하여 보관하기도 하였다. 상기 균주는 암모니아 제거 효과를 가지는 것으로 공지된 균주이다(특허 제 10-1799750호 참고).

배지 원료	함량, %
Glucose	0.5
Peptone	1.0
Yeast extract	0.5
KH₂PO₄	0.3

1-3. 로도슈도모나스 팔루스트리스 JK -1( Rhodopseudomonas palustris ) 배양

로도슈도모나스 팔루스트리스 JK-1 균주(KACC 92045P)를 분양받아, 아래 표 3의 조성의 배지를 사용하였다. 용량 2,000L 미생물 배양기를 이용하였으며, working volume 1,000L에 배지량 20kg(2%, w/v)를 넣고 멸균하여 사용하였으며 최적조건 30℃, 광조건으로 혐기배양을 실시하였다. 상기 균주는 광합성을 하는 균주로서, 황화수소 분해에 효과적이다.

배지 원료	1L 기준, g
Yeast extract	0.2
Sodium lactate	1.0
MgSO₄	0.2
NaCl	0.2
CaCl₂	0.05
KH₂PO₄	0.5
NH₄Cl	0.5

1-4. 사카로마이세스 세레비지애 UB28-30( Saccharomyces cerevisiae ) 배양

사카로마이세스 세레비지애 UB28-30은 출원인이 기 보유한 균주로서, 하기 표 4의 조성의 배지에, 35℃, 호기 조건으로 배양기를 통해 대량 배양 하였다. 배양기는 2,000L용량 배양기를 사용하였으며, 최적온도 35℃, 공기주입량 100L/min 조건에서 36시간 배양하였다. 배양 후 필요성에 따라서 농축 후 동결건조하여 분말 제제로 제조하여 보관하기도 하였다. 상기 균주는 단백질과 같은 유기물에 대한 분해능을 가진다.

배지 원료	함량, %
당밀	10
Corn Steep Liquor(CSL)	4.0
Yeast extract	0.5
Glucose	0.5
KH₂PO₄	0.3

1-5. 바실러스 서브틸리스 UB -156( Bacillus subtilis ) 배양

바실러스 서브틸리스 UB-156은 출원인이 기 보유한 균주로서, 하기 표 5의 조성의 배지에서 호기 조건으로 배양기를 통해 대량 배양하였다. 배양기는 2,000L용량 배양기를 사용하였으며, 최적온도 35℃, 공기주입량 150L/min 조건에서 24시간 배양하였다. 배양 후 필요성에 따라서 농축 후 동결건조하여 분말제제로 제조하여 보관하기도 하였다. 상기 균주는 단백질 등 유기물과, 암모니아에 대한 분해능을 가진다.

실험예 2. 적응 미생물의 분리 및 배양

2-1. 현장 맞춤형 배지 제조(Field Customizing Agar, FCA )

적응 미생물은 악취 발생 현장의 악취 발생원으로부터 시료를 채취하여 이를 배양하는 방법으로 분리한다. 먼저, 고체 한천 분말(agar powder) 1.2g에, 각각의 악취 발생 현장에서 채취한 시료(액비)를 5% 비율로 증류수에 희석하여 첨가한 후, 121℃에서 15분 간 멸균한 후, 분주하여 배양하였다(1차 배양).

구분	100ml 기준 투입량
증류수	95ml
현장 액비 및 퇴비	5ml
Agar powder	1.2g

2-2. 적응 미생물의 분리 배양 (2차 배양)

상기 2-1에서 제조한 현장 맞춤형 배지(FCA)에 연속적희석을 통해 알맞은 농도로 시료를 만들고 이를 FAC배지에 도말하여 30℃, 2~3일간 인큐베이터에서 배양하였다. 다양한 세균중에 콜로니모양, 색상, 냄새등이 유사한 세균을 파악하고 이 중 가장 많은 개체수를 보이는 세균을 분리하여 이를 재 배양하였다. 배양 배지는 고체 한천 배지로서, TSA(Tripic Soy Agar) 또는 NA(Nutrient Agar)배지를 사용하였다. 도 2와 같이, 적응 미생물의 1차 및 2차 배양 결과물을 얻었다.

2-3. 적응 미생물의 대량 배양

상기 2-2의 분리 배양 결과 얻어진 적응 미생물을 각각 액체 배지에 접종하여 진탕 배양하였다(도 3 참고). TSB(Tripic Soy Broth) 배지에 상기 분리 배양된 적응 미생물을 접종하고, 35℃, 150rpm 조건으로 2~3일간 진탕 배양하여 보관하였다.

실험예 3. 현장 맞춤형 탈취제 조성물의 제조

하기와 같은 조성으로, 실시예 및 비교예를 제조하였다. 상기 실험예 1 및 2에서 배양한 악취 저감능을 가지는 미생물 및 적응 미생물을 배합하고, 영양원, 담체 및 첨가제 등을 하기 표 7의 비율에 따라 제조하였다. (실시예 1 내지3, 비교예 1 내지 3)

실험의 대상이 된 현장은 각각 1. 충북 괴산 소재의 농협 퇴비장, 2. 강원도 철원 소재의 양돈 농장, 3. 전북 고창 소재의 양돈 농장으로, 현장의 악취 발생원으로부터 시료를 채취하여 적응 미생물을 배양한 후 사용하였다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1	실시예 2	실시예 3
맥주 효모	50	50	50	-	-	-
사카로마이세스 세르비지애 UB28-30	10	10	10	20	20	20
바실러스 서브틸리스 UB156	10	10	10	20	20	20
바실러스 리케니포미스 SF5-1	10	-	10	-	-	-
바실러스 아밀로리퀴파시엔스 AEY-1	10	-	-	20	-	-
로도슈도모나스 팔루스트리스 JK-1	-	15	-	-	20	10
당밀	10	10	10	-	-	-
포도당	-	-	-	10	10	10
제올라이트	-	-	5	-	-	5
아미노산	-	5	5	-	5	5
유산균(L. Plantalum)	-	-	-	20	15	20
적응 미생물	-	-	-	10	10	10
합계	100	100	100	100	100	100

실험예 4. 악취 저감 효과 확인

상기 실험예 3으로부터 제조된 실시예 및 비교예의 조성으로 현장에 상기 조성물을 살포한 후, 악취 발생원의 종류에 따른 악취 원인 물질의 농도 변화를 측정하였다. 악취의 측정은 가스텍 검지관과 악취측정기를 통해 종류 및 농도를 측정하였다.

그 결과, 하기 표 8에서 보듯이, 각각의 현장 별로, 본 발명의 적응 미생물을 포함하는 조성물의 경우 악취 원인 물질의 농도가 크게 감소한 것을 확인하였으며, 이러한 결과를 토대로, 적응 미생물을 포함할 경우, 현장에 따른 악취 저감 효과가 더욱 우수함을 확인할 수 있다.

악취 구분	현장명	레시피	처리 전(ppm)	처리 후(ppm)
암모니아 우세	충북 괴산 00농협 퇴비장	레시피 번호 ①	NH₃470	NH₃50
황화수소 우세	강원 철원 00농장	레시피 번호 ⑤	H₂S 253	H₂S 60
복합 악취	전북 고창 00농장	`레시피 번호 ⑥	NH₃ 100 H₂S 100 CH₄S 10	NH₃ 3 H₂S 0.2 CH₄S 0

또한, 적응 미생물을 포함하는 본 발명의 악취 제거 조성물을 하기와 같이 제제화 하여(제품명 : 사카로) 다양한 현장에 살포한 후, 3일 경과 시, 악취 원인 물질의 농도를 가스검지관(가스텍)과 악취측정기를 통해 측정하였다. 도 4는 적응 미생물 살포 전후 액비(분뇨) 상태를 나타낸 도이다. 그 결과, 다양한 악취원인물질의 농도가 표 9와 같이 현저히 감소된 것을 확인하였다. 또한, 육안으로 보기에도 액비 초기에 검은색 분뇨가 발효가 잘 되서 갈색 또는 흑갈색을 띠는 것을 볼 수 있다. 퇴비 및 액비의 부숙을 판단하는 방법은 냄새, 색상, 가스측정기를 이용하여 분석에 의한 지시법, pH, 전기전도도(EC) 등 다양하지만. 현장에서는 색상을 기준으로 판단하는 방법이 가장 쉽고 빠르기에 많이 사용되고 있다. 액비는 초기에 흑회색, 암흑색을 띠고 부숙중기에는 암갈색에서 부숙후기 및 완료에는 흑갈색 또는 갈색으로 나타난다.

현장	현장 1		현장 2	현장 3	현장 4	현장 5	현장 6	현장 7	현장 8	현장 9
원인물질	황화수소	메틸메르캅탄	암모니아	암모니아	암모니아	암모니아	암모니아	암모니아	암모니아	암모니아
살포전	16.0	9.9	25	60	18	25	84	62	75	58
살포후	0.0	0.4	9	17	14	9	40	20	25	3

(농도:ppm)

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

악취 발생 원인 물질을 분해하여 악취 저감능을 가지는 미생물, 상기 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물; 및
악취 발생원으로부터 채취한 시료로부터 분리한 적응 미생물, 상기 적응 미생물의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 포함하고,
상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스로 이루어진 군으로부터 선택된 1이상의 미생물을 포함하는,
현장 맞춤형 악취 제거용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 적응 미생물은 악취 발생원으로부터 채취한 시료를 배양하여, 배지 내에 우점하는 미생물을 하나 이상 분리 배양한 것임을 특징으로 하는 현장 맞춤형 악취 제거용 조성물.
제1항 또는 제2항의 조성물을 포함하는 현장 맞춤형 악취 제거용 미생물 제제.
악취 발생원으로부터 시료를 채취하여, 시료 내 포함된 미생물을 1차 배양하는 단계;
상기 1차 배양된 미생물 중, 적응 미생물을 분리하여 별도의 배지에서 2차 배양하는 단계: 및
상기 적응 미생물 또는 이의 배양액 및 악취 저감 효과를 가지는 미생물 또는 이의 배양액을 혼합하는 단계를 포함하고,
상기 1차 또는 2차 배양은 고체 배지에 악취 발생원으로부터 채취한 시료를 도말하여 배양하는 것이며,
상기 적응 미생물은 1차 배양된 시료 중 우점 배양된 미생물을 1 또는 2 이상 분리하여 2차 배양한 것이고,
상기 악취 저감 효과를 가지는 미생물은 사카로마이세스 세레비지애, 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포미스 및 로도슈도모나스 팔루스트리스를 포함하는 군으로부터 하나 이상의 미생물을 선택하여 포함하는,
현장 맞춤형 미생물 탈취제의 제조 방법.
제1항의 악취 제거용 조성물을 시료를 채취한 악취 발생원의 폐수, 축산 분뇨, 퇴비 또는 생활 폐기물과 함께 배양하여 악취를 제거하는 방법.