본 연구에서는 하.폐수 처리를 효과적으로 할 수 있도록 각종 비금속 광물들을 혼합하여 부착성 및 토양 미생물의 활동을 촉진시킬 수 있게 광물 소결체를 이용한 합병정화조를 도입하여 주택용 소규모의 생활 하수를 발생원에서 바로 처리하기 위하여 단독주택 2가구를 대상으로 소규모형 무산소-호기 공정 합병정화조 실험 장치를 설치하여 실험하였다. 그 결과 COD.BOD의 방류수는 10mg/l 전후로 나타났고 총질소 (T-N)는 60~70% 정도까지 제거시킴으로 인해 외부에서 탄소원을 첨가하지 않고도 탈질을 할 수 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 춤인(T-P)은 80%이상의 제거 효율을 나타내어 생물학적 처리 가능성을 확인할 수 있었다.
The pH as a control parameter for oxidation-reduction potential (ORP) was investigated through the denitrification by Ochrobactrum anthropi SY509 under non-growing condition. The optimal pH of nitrate reductase was 7.0, and the minimal ORP level was -250 mV for the denitrification under aerobic condition. In the case of anaerobic condition, the optimal pHs of nitrate and nitrite reductase were shifted to 10.0 and 9.0, respectively, and the minimal ORP levels of nitrate and nitrite reductase were decreased to -370 mV and -340mV, respectively. In the case of alkaline pH and anaerobic condition, the denitrification efficiency of nitrate was increased up to about 2-fold over that of neutral pH and anaerobic condition. Therefore, the combined control of pH and ORP in the anaerobic condition is shown to be an important parameter in the biological denitrification process.
혐기성 미생물에 저해가 되는 물질을 포함하는 고농도 폐수의 효모에 의한 처리에 관하여 연구하였다. 폐수는 furfural 부산물이 배출되는 식품가공 공정의 배출폐수를 대상으로 실험하였다. 본 연구에서는 호기성 효모의 일종인 Candida utilis가 실험에 적용되었다. 회분 실험을 통하여 본 폐수는 혐기성 미생물에 저해 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 본 공정의 최적 온도는 25에서 45$^{\circ}C$이었으며 효모의 성장에 적당한 pH는 4에서 8사이임을 알 수 있었다. 연속실험 결과, 체류시간 1일 이상에서 COD가 90% 이상 제거되었다. 그러나 유출수 중의 유기물 농도는 여전히 다소 높은 것으로 조사되었다. 따라서 동력학적으로 해석하여 추정한 결과 남은 유기물은 대부분은 용존 미생물 생성물 (SMP, Soluble Microbial Product)에서 기인하는 것으로 판단되었다.
Slaughterhouse wastewater (SWW) is characterized as one of the most harmful agriculture and food industrial wastewaters due to its high organic content. The emissions of SWW would cause eutrophication of surface water and pollution of groundwater. This study developed a pilot scale anaerobic-aerobic slaughterhouse wastewater treatment process (AASWWTP) to enhance the chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) removal. The optimum supernatant reflux position and ratio for TN removal were investigated through the modified Box-Behnken design (BBD) experiments. Results showed that COD could be effectively reduced over the whole modified BBD study and the removal efficiency was all higher than 98%. The optimum reflux position and ratio were suggested to be 2 alure and 100%, respectively, where effluent TN concentration was satisfied with the forthcoming Chinese discharge standard of 25 mg/L. Anaerobic digestion and ammonia oxidation were considered as the main approaches for COD and TN removal in the AASWWTP. The results of inorganic nutrients (K+, Na+, Ca2+ and Mg2+) indicated that the SWW was suitable for biological treatment and the correspondingly processes such as AASWWTP should be widely researched and popularized. Therefore, AASWWTP is a promising technology for SWW treatment but more research is needed to further improve the operating efficiency.
산소의 존재 유ㆍ무 등과 같은 배양 환경의 변화에 따라 통성 혐기성 광합성 세균인 Rhodobacter sphaerodes B-230이 만들어내는 산소 유도체에 작용하는 효소의 특성을 조사한 결과 세포내 SOD는 호기적 배양에서는 초기 배양액의 pH가 7일 때, 혐기적 배양에서는pH 8일 때 활성이 높은 반면 세포외 방출 SOD는 두 배양조건에서 모두 약산성인 pH 6에서 활성이 높았다. Catalase는 두 조건 모두 중성 부근에서 최고의 활성을 보였으며, 산성 pH 부위에서는 급격히 활성이 낮아졌다. Mn-SOD의 활성 유도제인 methyl viologen을 첨가했을 때 두 조건 모두에서 성장의 저해를 보였으며, 배지에 철 이온을 첨가하여 배양 하였을 때 호기적 조건에서만 두 배 이상 활성이 증가되었다. 혐기적 조건에서는 전체적인 활성이 낮아 금속이온의 추가적인 첨가에도 더 이상 활성이 유도되지 않았다. Mn-SOD 활성 저해제인 $NaN_3$와 CuZn-SOD활성 저해제인 NaCN를 배양액에 첨가했을 때 NaCN은 두 가지 배양 조건에서 생성되는 SOD 모두를 저해하지 않았으며, $NaN_3$는 혐기적 배양조건에서만 0.3 mM 이상에서 급격한 SOD활성의 저해를 가져왔다. 따라서 Rhodobacter sphaeroides D-230도 혐기적 배양 조건에서 Mn-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었으며,호기적 조건에서는 Fe-SOD가 생성되는 것을 확인할 수 있었다. Catalase의 활성도 두 가지 배양조건 모두에서 methy1 viologen에 의해 활성이 유도되었으며, NaCN와 $NaN_3$에 의해서 급격히 저해되었다.
Alamri, Saad A.M.;Hashem, Mohamed;Nafady, Nivien A.;Sayed, Mahmoud A.;Alshehri, Ali M.;El-Shaboury, Gamal A.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제28권6호
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pp.917-930
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2018
Intracellular synthesis of silver/silver chloride nanoparticles (Ag/AgCl-NPs) using Meyerozyma guilliermondii KX008616 is reported under aerobic and anaerobic conditions for the first time. The biogenic synthesis of Ag-NP types has been proposed as an easy and cost-effective alternative for various biomedical applications. The interaction of nanoparticles with ethanol production was mentioned. The purified biogenic Ag/AgCl-nanoparticles were characterized by different spectroscopic and microscopic approaches. The purified nanoparticles exhibited a surface plasmon resonance band at 419 and 415 nm, confirming the formation of Ag/AgCl-NPs under aerobic and anaerobic conditions, respectively. The planes of the cubic crystalline phase of the Ag/AgCl-NPs were confirmed by X-ray diffraction. Fourier-transform infrared spectra showed the interactions between the yeast cell constituents and silver ions to form the biogenic Ag/AgCl-NPs. The intracellular Ag/AgCl-NPs synthesized under aerobic condition were homogenous and spherical in shape, with an approximate particle size of 2.5-30nm as denoted by the transmission electron microscopy (TEM). The reaction mixture was optimized by varying reaction parameters, including temperature and pH. Analysis of ultrathin sections of yeast cells by TEM indicated that the biogenic nanoparticles were formed as clusters, known as nanoaggregates, in the cytoplasm or in the inner and outer regions of the cell wall. The study recommends using the biomass of yeast that is used in industrial or fermentation purposes to produce Ag/AgCl-NPs as associated by-products to maximize benefit and to reduce the production cost.
담수 토양에서의 토양호흡량은 호기 상태에 비해 매우 낮은 수준이나, 혐기 상태에서의 유기물의 분해는 담수 생태계의 탄소순환에 매우 중요한 역할을 한다. 한편, 비산회(fly ash), 석탄바닥재 (bottom ash)와 같은 석탄 연료 부산물들은 이산화탄소 발생을 저감하고 토양 탄소를 격리하는 효과가 있음이 보고된 바 있다. 이에 본 연구는 혐기조건 토양에서 석탄바닥재 단일 처리 및 석탄바닥재와 유기물 혼합 처리가 토양 미생물 호흡량 및 미생물 생체량 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이산화탄소 발생속도는 석탄바닥재 처리에 의해 유의하게 감소하였고, 처리수준에 따라서도 감소하는 것을 보였다. 유기물과 석탄바닥재를 혼합 처리하였을 때에도 발생속도가 감소되는 것을 확인하였다. 석탄바닥재 처리에 따라 토양미생물 생체량은 유의하게 증가하였고, 토양 중 암모니아태 질소, 질산태 질소, 유효인의 함량은 감소하는 경향이 있었다.
Rhodopseudomonas K-7은 혐기 광조건과 호기암조건에서 glucose, xylose로 이용하면서 성 장할 수 있었는데, 종배양시 glucose를 첨가하는 것이 본 배양에서 glucose자화를 촉진시켰고, glucose 60mM 배지에서 배양한 것을 종균으로 했을 때, glucose이 용량이 가장 많았다. Glucose 60mM배지에서 배양한 것을 종균으로 했을 때, 배지의 glucose 농도가 높더라도 이용할 수 있는 glucose양은 제한되어 있었다. 혐기 광조건에서 보다는 호기 암조건에서 성장속도도 빨랐고, glucose, xylose자화량도 많았다.
본 연구는 양돈축사에서 발생하는 슬러리형의 폐수를 원수로 하여 미세기포(M.A)와 교반기(Mixer)을 통한 호기성 조건으로 액비화 처리시 특성을 분석하고자 한다. 실험초기 pH는 7.6으로 액비의 적정 pH 범위보다 조금 상회하는 것으로 나타났으며, pH상승은 VFAs와 연관성이 있는 것으로 나타났다. 호기성 조건으로 액비처리를 수행하였을 경우 BOD와 COD제거효율에 있어서 혐기성 조건에 비해 효과적으로 나타났으며, BOD의 경우 호기성조건에서 M.A+Mix는 70.9%, M.A는 67.8%로 나타났으며, COD는 M.A+Mix가 39%, M.A가 19%의 제거효율이 나타났다. $NH_3-N$의 경우 모든 조건에서 시간 경과에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였으며, 이는 질소의 특성과 pH상승에 따른 것으로 판단된다. $NO_3-N$에서는 모든 조건에 증가추세로 나타나 반응조 내에 $NO_3-N$이 축적되어 탈질율이 낮아지는 것으로 판단된다. 또한, 돈분뇨 액비의 비료성분 분석결과, 혐기성 조건에 비해 호기성 조건인 M.A+Mix에서 비료성분 함유율이 높은 것으로 나타났다.
매립은 폐기물의 최종처분방법으로 광범위하게 이용되며, 매립된 폐기물은 미생물의 활동에 의해 분해된다. 미생물에 의한 생분해는 수분, 산소, pH, 알칼이도, 그리고 온도 등에 의해 영향을 받는다. 특히, 산소와 수분은 호기성매립지 내에서의 미생물의 활성에 주요한 인자이다. 본 연구에서는 산소의 유무가 매립폐기물의 분해속도에 미치는 영향에 대한 평가와 호기성 상태에서 수분이 고형폐기물(MSW)의 분해에 미치는 영향을 조사하여 분석하였다. 산소의 유무에 따른 매립폐기물의 분해특성을 연구하기위하여, 혐기성 및 호기성 모형매립조를 설치하여 실험한 결과, 호기성 모형매립조의 침출수는 80일 경까지 BOD, CODcr 농도가 빠르게 감소하였으나 혐기성 모형매립조는 유기물의 농도가 초기에 비하여 크게 감소하지 않았다. 그리고 호기성 폐기물매립지에서의 수분의 영향을 평가하기 위하여 4기의 모형매립조에 고형폐기물을 충전하여 수분함량을 20, 30, 40, 50%로 하여 운전하였다. 그 결과 수분함량이 높을수록 $CO_2$의 농도가 높게 측정되었는데, 이는 수분함량이 높을수록 미생물 분해가 효과적임을 의미한다. 따라서 호기성폐기물매립지에서 수분함량이 높을수록 고형폐기물의 조기안정화에 도움을 주는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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