• 제목/요약/키워드: 암모늄축적

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온도와 FA 농도가 암모늄 이온의 아질산 전환에 미치는 영향 (Effect of Temperature and FA Concentration on the Conversion of Ammonium to Nitrite)

  • 김정훈;송영채;박흥석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4B호
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    • pp.427-432
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    • 2006
  • 생물학적 질산화 과정에서 비이온성 용존 암모나아(FA) 농도와 온도가 아질산 이온($NO_2{^-}$) 축적에 미치는 영향을 연구하였다. 암모늄 산화와 아질산 축적조건을 파악하기 위하여 암모늄 이온($NH_4{^-}$) 농도와 온도를 탈리한 다양한 FA 농도 조건에서 질산화 실험을 실시하였다. 암모늄산화균과 아질산산화균의 활성화에너지를 산정한 결과, 암모늄산화균의 활성화에너지는 $20^{\circ}C$ 이하에서 81.7 KJ/mol, $20^{\circ}C$ 이상에서는 32.5 KJ/mol로 차이가 있었으나, 아질산산화균의 활성화에너지는 온도에 관계없이 35.5 KJ/mol로 나타났다. 특히, FA 농도와 온도에 따른 질산화 실험결과, FA 농도에 의한 질산화 저해 및 아질산이온 축적 효과는 극히 미미하였으며, 온도조건이 아질산 이온 축적에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

재조합 대장균의 세포성장에 대한 인산암모늄 농도의 영향 (Effect of Ammonium Phosphate Concentration on the Growth of Recombinant E. coli)

  • 김종수;석근영차월석
    • KSBB Journal
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    • 제11권4호
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    • pp.389-397
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    • 1996
  • 인산암모늄의 첨가에 따른 재조합 대장균의 성장과 그 부산물 생성 관계를 알기 위하여 인산암모늄의 청가 상태에 따른 영향을 검토하였다. 인산암모 늄은 세포 성장에 중요한 작용을 하고 있다. 배양 실시후 8시간에서 12시간 전후에서 인산 암모늄이 거의 흡수되었고 탄소원이 세포에 흡수되는 속도와 인산암모늄이 세포에 흉수되는 속도가 거의 비슷한 현 상으로 진행되었다. 인산 암모늄의 초기농도를 O.5g/ L로 사용할 때 세포 최대 농도는 4.2g/L로 최고를 보였다. 그러으로 세포 성장에 펼요한 인산 암모늄 의 첨가를 초기 인산암모늄 농도 O.5g/L 전후로 첨가함이 적당하다. 그리고 인산암모늄에 trypton을 첨가하지 않는 LB 배지와 trypton을 첨가할 LB 배지에서 세포 성장은 비슷한 결과로 성장되었으며 부산물들의 생성은 acetic acid의 경우는 Trypton을 첨가하지 않으면 많이 생성되고 lactic acid의 경우 는 trypton을 첨가할 때 매우 높게 축적되어졌다. 그러므로 trypton은 세포성장에 그렇게 중요하지 않 는 결과를 보였으며 저해제인 부산물을 적게 나오게 하려면 trypton을 첨가함이 좋고 lactic acid 생성 관계는 더욱 연구되어져야 한다.

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생물막 반응조에서 아질산염 축적에 미치는 운전인자 영향과 하수슬러지 가용화에 의한 탈질반응의 외부탄소원 공급에 관한 연구 (Influence of Operating Parameters on Nitrite Accumulation in a Biofilm Reactor and Supplement of External Carbon Source for Denitrification by Sewage Sludge Solubilization)

  • 안혜민;이대성
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-63
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    • 2013
  • 고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

Alcaligenes eutrophus 균주의 성장과 Poly-Beta-hydroxybutyrate 합성에 미치는 포도당과 암모늄농도의 영향

  • 이용우;유영제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.607-612
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    • 1990
  • 생분해성 고분자로서 중요한 poly-$\beta$-hydroxybutyrate(PHB)의 생합성에 있어서 포도당과 암모늄농도의 영향을 규명하기 위하여 Alcaligenes eutrophus를 회분식으로 배양하였다. PHB는 질소원이 고갈되면서 생성되었고 건조세포무게의 약 80까지 축적되었다. 초기 포도당농도가 높을수록 세포성장과 PHB 합성은 억제되었지만 최종 세포농도와 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 초기 암모늄농도가 낮을수록 최종 세포와 PHB 농도가 낮았지만 건조세포무게에 대한 PHB 축적비는 증가하였다. 배양도중 산소공급을 중단했을 때 세포성장과 PHB 합성이 중단되었다.

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Poly-$\beta$-hydroxybutyrate 생산을 위한 연속배양에서 포도당 및 암모늄 농도의 영향 (Effects of Glucose and Ammonium Concentrations in Continuous Culture for Poly-$\beta$-hydroxybutyrate Production)

  • 이용우;유영제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.597-606
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    • 1992
  • Alcaligenes eutrophus 균주로 poly-Beta-hydroxybutyrate(PHB) 생산을 위한 연속배양 공정의 성능에 미치는 희석비율, 주입 포도당 및 염화암모늄농도의 영향에 대하여 연구하였다. 주입 기질농도가 일정할때( 주입 포도당농도=20g/l, 주입 염화암모늄농도=2g/l), 생체성장속도와 PHB생성속도는 희석비율이 각각 0.1, $0.06h^{-1}$에서 최고 값을 나타냈고, $0.13h^{-1}$에서 세포가 전부 배출되었다. 희석비율이 증가함에 따라 비PHB 생성속도는 계속 증가하였지만 PHB 축적비는 50%에서 25%로 감소하였다. 세포농도는 주입 염화암모늄농도가 2g/l일 때 최고값을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 감소하였다. 이 실험결과로 암모늄에 의한 기질저해가 있음을 알 수 있었다. 주입 포도당농도가 30g/l에서 세포농도는 최고값을 나타냈지만 PHB 농도는 계속 증가하였따. 모델속도식에 대한 매개변수는 도식적 방법과 매개변수 추정으로 구하였고 희석비율, 주입 포도당농도, 주입 염화암모늄농도의영향에 대하여 모사한 결과 실험데이타와 잘 일치하였다.

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혐기성 질소제거를 위한 고농도 질소폐수의 부분질산화 (Partial Nitrification of Wastewater with Strong N for Anaerobic Nitrogen Removal)

  • 황인수;민경석
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.414-420
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    • 2006
  • 세정단계를 거치는 혐기성 소화시스템(ADEPT, Anaeorbic Digestion Elutriated Phase Treatment)에서 돈사폐수를 처리한 유출수를 혐기성 암모늄 산화공정(ANAMMOX)에 적용하기 위하여 부분질산화 반응조의 기질로 사용하였다. 중온($35^{\circ}C$)에서 아질산성 질소를 축적하는 조절인자는 용존산소보다는 오히려 HRT, pH, 유리 암모니아(FA)였다. 중탄산의 스트립핑과 완충에 사용된 양을 포함한 중탄산알칼리도의 소모량은 전환된 $NH_4-N$ g당 8.78 g이었다. HRT 1일, DO 농도가 $2.7{\sim}4.4mg/L$의 안정상태에서 부분질산화 반응 유출수의 $NO_2-N/NH_4-N$ 비는 약 $1{\sim}$으로서, 부분질산화-혐기성 암모늄산화 결합공정의 ANAMMOX 반응조의 유입수로서 적합하였다.

형질전환 고구마에 대한 Glufosinate-ammonium 저항성 간이진단법 (Rapid Diagnosis of Resistance to Glufosinate-ammonium in Transgenic Sweet Potato)

  • 국용인
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.380-389
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    • 2010
  • 본 연구는 유전자총기법에 의해 생산된 형질전환 고구마를 사용하여 glufosinate-ammonium에 대한 저항성 유무를 빠르고, 경제적이며, 신뢰할 수 있는 간이분석법을 찾고자 수행되었다. 저항성 진단법은 whole-plant 진단법, one leaf 진단법 및 leaf disk 진단법을 사용하였고, 이들 진단법에 의해 glufosinateammonium을 처리하고 잎의 피해율과 암모늄 축적량을 조사하였다. Leaf disk 진단법에서 glufosinateammonium 처리 후 형질전환 라인 7171의 잎에 대한 약해는 wild type에 비해 1.9배 낮았다. One leaf 진단법과 whole plant 진단법의 경우 glufosinateammonium 처리 후 7171의 잎에 대한 약해는 wild type에 비해 각각 59배와 92배 적었다. Leaf disk, one leaf와 whole plant 진단법에서 0.5-5mM glufosinateammonium 처리 후 암모늄 축적은 wild type이 7171에 비해 각각 2-20, 4-43 및 6-115배 더 많이 축적되었다. 이들 3가지 방법 모두 형질전환 고구마에 대한 glufosinate-ammonium 저항성 유무를 판단하는데 가능한 방법이나 one leaf 진단법이 가장 간편하면서 빠른 진단방법이었다. 그러나 이 방법은 엽령별 내성차이가 존재할 수 있어 고구마 엽이 10개 전개되었을 때 1, 3, 5, 7, 9엽을 각각 채취하여 3mM glufosinateammonium을 처리시 잎의 피해율과 암모늄 축적을 엽령별로 조사한 결과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 분석에 소요되는 기간, 시료량, 정확성 등을 고려할 때 형질전환 고구마의 저항성을 판별하는데 one leaf 진단법이 가장 적합한 것으로 판명 되었다.

Glufosinate-ammonium 저항성 형질전환벼의 저항성 수준과 적응성에 관한 연구 (Levels of Resistance and Fitness in Glufosinate-ammonium-Resistant Transgenic Rice Plants)

  • 윤영범;국용인
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제1권4호
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    • pp.50-56
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 bar 유전자를 발현한 형질전환벼에 대한 글루타민 합성효소 저해제인 glufosinate-ammonium, L-metionine sulfoximine과 광합성저해제인 paraquat에 저항성 수준과 형질전환벼와 비형질전환벼의 암모늄 축적량, 저온반응 및 수량을 비교하는데 있다. 형질전환벼 계통은 비형질전환벼에 비해 glufosinate-ammonium에 45~95배 높은 저항성을 보였다. 한편 형질전환벼 계통은 L-metionine sulfoximine을 처리했을 때도 형질전환벼 계통이 비형질전환벼에 비해 18배 이상의 저항성을 보여 교차저항성이 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 glufosinate-ammonium과 작용기작이 다른 제초제인 paraquat에 대한 다중저항성은 없었다. Glufosinate-ammonium 처리에 의해 ammonium 축적은 비형질전환벼에서 증가하였으나 모든 형질전환벼의 계통에서는 적거나 효과가 없었다. 형질전환벼 계통 258, 411, 607 및 608을 제외한 계통은 비형질전환벼에 비해 저온 내성 및 저온 후 회복정도가 유의적으로 낮은 경향을 보였다. 형질전환벼 계통 142, 144, 258 및 608의 수량은 비형질전환벼와 유사하거나 높았다.

폐수 내 고농도 free ammonia(FA)가 미세조류의 성장 및 기질제거에 미치는 영향 평가 (Effect of high free ammonia concentration on microalgal growth and substrate uptake)

  • 김은지;조재형;노경호;남귀숙;황선진
    • 상하수도학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.715-723
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    • 2016
  • This study investigated the effect of high concentration of free ammonia on microalgal growth and substrate removal by applying real wastewater nitrogen ratio. To test of this, the conditions of free ammonia 1, 3, 6, 9, 12, 15 mg-N/L are compared. After 3 days of incubation, algal growth of Chlorella vulgaris and carbon removal rate are respectively lower in the reactors of FA 12, 15 mg-N/L compared to the others. This indicates that the high concentration of free ammonia, in this case, above 12 mg-N/L, has negative effect on algal growth and metabolic activity. Also, high concentration of free ammonia causes the proton imbalance, ammonium accumulation in algae and has toxicity for these reasons. So, we have to consider free ammonia in applying the microalgae to wastewater treatment system by the way of diluting wastewater or controlling pH and temperature.

혐기성 암모늄 산화공정에서 혐기성 회분식 실험에 의한 NH$_3$-N/NO$_2$-N의 최적비 산정 (Determination of the Optimum NH$_3$-N/NO$_2$-N Ratio by Anaerobic Batch Test in Anaerobic Ammonium Oxidation Process)

  • 이환희;김이중;정진영;김지형
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.700-704
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    • 2008
  • 혐기성 암모니아 산화공정에서 nitrite는 저해인자로 잘 알려져 있고, 최근에는 유리 암모니아 역시 anammox bacteria에 저해 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 유입수의 암모니아와 아질산의 비율이 연속운전에서 효과적인 질소제거에 중요한 인자가 되며, 연속운전 반응기에서는 유리 암모니아와 아질산의 축적을 방지하기 위해 유입수의 NH$_3$-N/NO$_2$-N-N비를 조절할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다섯 가지 종류의 NH$_3$-N/NO$_2$-N-N비를 회분식 실험을 통해 잔류 암모니아성 질소와 아질산성 질소의 농도를 최소화하는 비를 조사하였다. 회분식 실험 결과 실험 26시간 후에 1.00 : 1.30의 비에서 88%에 달하는 총질소 제거율이 나타났다. 그리고 혐기성 암모늄 산화 반응은 0차 반응을 나타내었고, 암모니아와 아질산의 반응 속도상수는 1.00 : 1.30의 비에서 각각 7.66 mg/L$\cdot$hr과 11.89 mg/L$\cdot$hr로 가장 높게 나타났다. 혐기성 암모늄 산화균 활성도를 측정해본 결과 1.00 : 1.15의 비에서 미생물의 활성도가 가장 우수한 것으로 나타났다. 회분식 실험의 결과를 통해, 이론적 반응비과 비슷한 1.00:1.30에서는 반응속도가 크고 총질소 제거율도 높은 반면 혐기성 암모늄 산화균은 이론적 반응비보다 다소 낮은 아질산 농도에서 안정하다는 것을 확인할 수 있었다.