• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1161-1169
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• 2008

생물학적 처리방법인 biofiltration을 이용하여 1차 기질 toluene의 존재여부에 따른 TCE와 PCE의 제거율을 비교하였다. 그리고 TCE와 PCE의 제거과정에 관련된 미생물의 군집변화를 조사하였다. TCE와 PCE혼합증기 제거율을 순치시킨 슬러지를 메디아 표면에 부착한 biofilter B를 이용해서 1차 기질로서 toluene증기 공급이 없는 상태에서 TCE/PCE 혼합증기제거율을 조사하고 또한 toluene증기로 순치시킨 슬러지를 부착한 별도의 biofliter A에서 1차 기질로서 toluene증기를 공급하는 상태에서 TCE/PCE 혼합증기의 제거율을 조사한 결과 (i) biofilter운전초기에는 PCE제거율이 TCE제거율보다 현저히 높지만, biofilter운전 지속기간의 증가에 따라 두 물질의 제거율이 증가하다가 나중에는 두 가지 물질의 제거수준이 비슷해진 상태에서 정체되는 경향이 있고, 1차 기질로서 toluene증기를 공급하지 않은 경우가 공급한 경우보다 현저히 TCE/PCE 제거율이 높으며, 두 물질의 생물여과에 의한 제거율이 동등수준에 도달하는 시간이 1차 기질을 공급하는 경우에 공급하지 않는 경우보다 빠르게 도달하였다. 이 실험은 (ii)일부의 toluene 분해 미생물이 TCE와 PCE 증기 등 염소화 휘발성 유기물 증기의 분해에도 관여하고, TCE/PCE 증기의 생물학적 저감과정에서 공동대사가 반드시 필요하지는 않는 것임을 시사한다. DGGE밴드의 16S rDNA의 염기서열을 결정한 결과 (i) uncultured alpha proteobacterium, uncultured Desulfitobacterium sp., uncultured Rhodobacteraceae bacterium, Cupriavidus necator, Pseudomonas putida 등이 toluene 분해 미생물들이었고 (ii) alpha proteobacterium HTCC396이 TCE 제거미생물이고, (iii) Desulfitobacterium sp.이 PCE 분해에 관여하는 것으로 추정된다. (iv) 특히 uncultured Desulfitobacterium sp.은 toluene뿐만 아니라 다양한 염소계 화합물을 제거시킬 수 있는 미생물임이 확인되었다.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.53-58
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• 2009

본 연구는 인위적으로 오염시킨 사질토와 미세토를 대상으로 미생물, 영양제 및 계면활성제를 이용하여 성능실험을 수행하여 시간에 따른 TPH와 BTEX의 제거 특성 등에 대해 알아보았다. 수분 함량을 10${\sim}$20%로 유지하면서 실험한 결과, 사질토를 이용한 TPH 제거율은 C군의 경우 C-1 (미생물+ 영양제), C-2 (미생물 + 영양제 + 계면활성제), C-0 (미생물) 순으로 높았고 경과시간 81 일에서는 각각 51%, 83%, 63%를 나타내었다. 미세토를 이용한 D군의 경우도 마찬가지의 양상을 보이고 있으나 C군 보다 더 낮은 TPH 제거율을 나타내었으며 미생물과 영양제를 투입한 경우가 가장 높았다. 미세토의 pH는 사질토의 pH 보다 다수 낮거나 유사한 수치를 나타내고 있고, C-0, C-1, C-2의 BTEX 제거율은 14일이 경과한 후 각각 99.8%, 99.4%, 96.0%이며 D-0, D-1, D-2의 제거율은 각각 99.5%, 99.2%, 96.3%로 미생물만 투입한 경우가 가장 높았다.

• KSBB Journal
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• 제6권4호
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• pp.345-350
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• 1991

본 연구에서는 생물막 유동층 반응기를 이용하여 주정공장폐수를 처리함에 있어 상향유속과 유기물 부하의 변동에 따른 미생물의 성상과 유기물 처리효율을 조사하고, 미생물 성장과 유기물 처리효율을 조사하고, 미생물 성상에 따른 미생물 농도의 변화를 계산하여 이를 실측한 미생물 농도와 비교하였다. 상향유속에 따라 미생물 농도, 미생물막 두께는 민감한 반응을 보였고, 미생물 농도를 높게 유지하기 위해서는 상향유속을 낮게 유지하는 것이 효과적이나, 이에 따라 미생물막도 증가하나 유기물의 제거율은 상대적으로 증가하지 못하므로 적절한 상향유속을 유지하는 것이 유기물 제거율이 측면에서는 유리한 것으로 고찰되었다. 또한 기존 활성슬러지법에서 주정폐수를 처리할 때는 유기물 부하율 1.5kgCOD/$m^3{\cdot}day$에서 70% 이하의 COD처리효율을 나타내는데 반해, 생물막 유동층 반응기에서는 6kgCOD/$m^2{\cdot}day$ 이상에서도 80%의 COD처리효율을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.38-44
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• 2006

본 연구에서는 독립영양 황탈질반응을 이용한 질산성 질소 처리 반응 벽체의 탈질능과 미생물학적 안정성을 확인하기 위하여 황/석회석과 독립영양 황탈질 미생물을 이용한 칼럼 반응기를 상향식으로 500일간 운전하여 시간과 깊이에 따른 질산성 질소의 제거 효율을 분석하였으며, 반응기 내부의 미생물 군집 변화를 16S rDNA-cloning 염기서열 분석법 및 DGGE 기법으로 분석하였다. 실험 결과, 미생물의 대사 활동에 따라 칼럼 깊이 별로 질산성 질소 제거율 및 미생물 군집 분포의 큰 차이가 나타났다. 칼럼 반응기의 질산성 질소 제거율은 99%에 달하였으며, 특히 칼럼 아래쪽에서 질산성 질소 제거율이 매우 높게 나타났다. 시간에 따른 제거율은 칼럼 운전 100일 후부터 큰 차이를 나타내지 않았다. 초기 접종원에서는 독립영양 황탈질 미생물인 OTU DE-1, Thiobacillus denitrificans의 비율이 15%에 불과하였으며 반응기 운전 초기에는 접종원 및 100일 운전 후 반응기의 윗부분에서 종속영양 탈질 미생물인 OTU DE-2, Cenibacterium arsenioxidans와 DE-3, Geothrix fermentans가 78%와 90%로 높은 비율을 차지하여 종속영양탈질 미생물들이 우점종을 차지하였다. 그러나 OTU DE-1은 100일 후에 칼럼 아래쪽에서 94%의 비율을 차지하여 우점종이 되었으며, 500일 운전 후 분석한 결과 칼럼 전체에서 86%를 차지하여 독립영양 황탈질 미생물이 안정적으로 적응하였음을 알 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.383-388
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• 2002

본 연구에서 구성한 바이오필터 시스템은 암모니아 가스를 대상으로 여러 조건에서 성능을 구명하였으며, 필터 설계시 중요 인자인 송풍량, 온도, 함수율, 압력강하, 체류시간들간의 관계를 구명하였다. 필터 내부의 온도 변화는 체류시간 및 압력손실에 거의 영향을 주지 않았으며, 함수율의 변화가 체류시간과 압력손실에 미치는 영향은 함수율 값이 증가할수록 체류시간은 감소했으며 반대로 압력손실은 증가하는 결과를 보였다. 이는 필터 내부의 공극률 변화로 생긴 결과라 판단된다. 송풍량은 바이오필터 효율에 절대적으로 영향을 미치며 송풍량이 증가할수록 체류시간은 감소하며 초기 제거율도 떨어진다. 미생물의 투입 여부에 따른 제거율은 미생물 접종을 하지 않은 경우 초기 흡착에 의한 영향으로 제거율이 높다가 시간이 지남에 따라 차츰 낮아져 90% 이하로 떨어지는 경향을 보였고, 균주를 접종한 경우에 있어서는 시운전 기간 동안 거의 100% 가까운 제거 성능을 보였다. 본 연구는 실험실에서 암모니아 가스만을 대상을 하여 실험하였다. 따라서 실제 축사에서 발생하는 다양한 성분의 악취와 농도에 대한 성능 검증과 개선에 대한 연구가 보다 장기간에 걸쳐 이루어져야 할 것이다. 또한 소요되는 에너지와 운전비용의 절감 등의 유지관리, 바이오필터와 타 방식과의 조합, 그리고 다양한 전처리 방식의 개발 등 여러 측면에서 바이오필터 성능 개선에 대한 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.189-197
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• 2002

한국의 경기도 일대의 하천으로부터 광합성 박테리아 29균주를 분리하였다. 분리균주들은 Rhodopseudomonas blastica, Rhodocyclus gelationsus, Rhodocyclus tenuis, Rhodopseudomonas rutila로 동정되었다. 분리 동정된 광합성 박테리아들을 이용한 하수내 영양 염류 제거효율을 높이기 위한 고도처리 시스템을 연구하였다. 광합성 세균을 이용한 고도처리 시스템을 이용하여 합성폐수의 유기물 제거율 97∼99％, T-N 제거율 85∼97％, T-P 제거율 68∼99％을 얻을 수 있었다. 또한, 실폐수의 경우 유기물 제거율 96∼99％, T-N제거율 65∼95％, 및 T-P 제거율 63∼99％의 높은 폐수처리율을 얻을 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권6호
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• pp.631-636
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• 1991

방향족화합물을 생분해하는 미생물을 분리하여 생물학적 처리에 응용하기 위해 폐수 및 토양에서 150종의 균을 분리하였다. 그 중에서 COD 제거율과 방향족화합물의 이용능이 가장 우수한 HC107균을 선발하여 Pseudomonas sp.로 동정하였다. 활성슬러지 장치에서 Pseudomonas sp. HC107 배양액을 2ml/day씩 처리하면서 화학, 제약 및 도료공장의 폐수를 혼합하여 연속처리한 결과 처리수의 COD, BOD 및 phenol 제거율이 평균 92.5%, 95.53 및 93%.5로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권2호
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• pp.173-178
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• 1998

본 연구에서는 양돈폐수의 생물학적 처리의 난점 중 하나인 NH$_4$-N이 혐기성 미생물에 미치는 영향을조사하기 위해 폐수를 여러 가지 비율로 희석하여 혐기성 회분식 배양을 시도하였으며 COD제거율과 NH$_4$-N의 농도를 측정 비교하였다. 또한 MgO를 첨가하여 폐수내의 NH$_4$-N를 $MgNH_4PO_4{cdot}6H_2O$의 결정체로 형성시킨 후 침전 제거하고 같은 조건에서 배양하였다. 3개월 이상 원폐수에서 적응된 master culture는 75%의 폐수와 25%의 희석수에서 빠른 COD 제거율을 보였으며, MAP법으로 NH$_4$-N를 60% 제거한 폐수에서는 200시간 후 80%이상의 COD 제거율을 보였다. 같은 조건에서 NH$_4$-N를 함유하고 있는 폐수는 50%정도의 COD 제거율을 보여, MAP법으로 NH$_4$-N를 제거한 폐수의 혐기성소화가 월등함을 알 수 있다. 특히 중요한 결과는 NH$_4$-N 농도가 혐기성 미생물에 미치는 영향보다는 C:N의 비율이 2이하일 때 치명적인 영향을 줌을 규명하였으며 MAP법에 의해 형성된 struvit는 혐기성 미생물에 독성 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.519-525
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• 2008

생물살수여과법을 이용하여 대표적인 휘발성 유기물질인 toluene, styrene과 악취물질인 $H_2S$를 운전조건에 따른 제거 특성에 대해 실험적 고찰을 중심으로 진행하였다. $H_2S$ 제거 특성 고찰을 위한 autotroph과 mixotroph 조건하에서는 $H_2S$ 부하율이 낮은 조건($10g/m^3{\cdot}hr$)에서는 두 조건에서 모두 제거율이 99% 이상을 나타냈다. 부하율이 증가하면서 제거율이 감소하였으며, mixotroph 조건하에서 제거율이 다소 높았다. 방향족 휘발성 유기화합물질인 toluene과 styrene 농도변화에 따른 부하율과 제거용량 관계에서 toluene 부하율이 $40g/m^3{\cdot}hr$ 이하에서는 농도에 관계없이 제거율이 거의 99%를 나타내나 부하율이 증가함에 따라서 제거율은 감소하며 부하율이 증가해도 제거용량이 더 이상 증가하지 않는 최고제거용량을 나타내고 있으며 toluene 농도가 0.2, 0.5과 $1.0g/m^3$일 때 최고제거용량은 각각 40, 45, $60g/m^3{\cdot}hr$으로 나타내고 있다. toluene으로 순응된 살수여과탑에 styrene을 주입하여 순응시킨 후 styrene 제거 실험결과는 toluene 실험결과와 유사한 경향을 나타내었으나 전체적으로 제거효율이 낮게 나타났다. 순환살수액 유량 등의 적정 운전조건은 탑내 미생물의 활성도, 반응기 물리/화학적 특성에 따라 물질전달, 탑내 주입된 공기의 분배, 살수액 통과 경로, 미생물 분포도, 공극율 등에 따라 제거효율이 달라지므로 이를 고려한 적정 운전조건이 결정되어야 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.339-345
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• 2007

이번 연구에서는 pH 조작이 어려운 소규모 하수 처리장에서의 BNR 슬러지의 접종으로 인한 SBR start-up시 영양 염류 제거 특성 및 변화를 관찰 하였다. 1) 글루코즈를 탄소원으로 사용한 유기물 제거에 있어서 모두 85%이상의 높은 제거 효율을 보였으나 BNR 슬러지 접종 비율이나 유무에 따른 SBR의 유기물 제거에 미치는 영향은 미비한 것으로 나타났다. 2) 유입비율에 따라 암모니아 제거 효율은 BNR 슬러지 첨가 유무에 따라 바뀌었으며, 비율에 상관없이 첨가된 반응조는 7일 이내 $82{\sim}98%$에 달하는 제거율을 보였다. 3) 인 제거효율에 있어서는 유입비율에 따라 인 제거 효율이 증가하였으며, 첨가와 미첨가의 차이는 25%이상의 인 방출량 차이를 나타내었다. 4) 첨가한 BNR 슬러지의 비율이 전체의 40%이상일 때는 50%일 때와 큰 차이를 보이지 못했다. 5) FISH를 통하여 미생물 군집을 확인하였고 각 미생물들 간의 상대적인 비율과 heterotroph의 급격한 증식을 확인할 수 있었다. 6) pH, DO, ORP graph를 통한 Reactor의 실시간 조정 가능성을 볼 수 있었다. 7) BNR 슬러지를 접종하지 않을 경우, PAOs와 질산화 미생물의 성장이 더뎌 영양염류 제거가 어려웠다.