Kim, Joong-Kyun;Park, Kyoung-Joo;Cho, Kyoung-Sook;Nam, Soo-Wan;Kim, Yong-Ha
Environmental Engineering Research
/
제10권5호
/
pp.227-238
/
2005
The characteristics of nitrogen removal by the free cell and the immobilized cell of R. capsulatus were investigated. Denitrification by R. capsulatus cells resulted in reduction of ORP with the rapid depletion of DO and the increase of pH. Without accumulation of nitrite, the removal efficiencies of ${NO_3}^-$-N for the free cell and the immobilized cell were 99.1 and 99.3%, respectively. During the three-month experiment of goldfish breeding equipped with a water-purification biofilter, the average values of pH and total cell numbers present in an aquarium were not significantly different between water-purification system and the control. The average concentrations of ${NH_4}^+$-N and ${PO_4}^{2-}$-P in water-purification system were relatively low, compared to that in the control. Goldfish died at $11^{th}$, $16^{th}$, $43^{rd}$, and $67^{th}$ days in the control, while goldfish died at $10^{th}$, $20^{th}$, and $39^{th}$ days in the water-purification system. On the days of goldfish's death, the total concentrations of nitrogenous compounds except for ${NO_2}^--N$ were higher than those on the other days of the experiment, especially with the concentrations of ${NH_4}^+$-N ranging from 7.4 to 13.5 mg/L. The water-purification system also showed the less turbidity of water with more active movement of goldfish than the control. PVA gel beads showed almost the full denitrifying ability even after the long-term experiment. As a result, the water-purification system was effective to remove nitrogenous compounds with better survival of goldfish.
Experimental data for the on-line estimation of cell concentration and growth rate are presented. For this purpose, we utilized the on-line calculation of the oxygen uptake rate (OUR), which was derived from a liquid phase dynamic mass balance for the oxygen during the active growth phase in cyclosporin A (CyA) fermentation. The cell yield coefficient, based on the oxygen $(Y_{x/o})$for both suspended and immobilized cells of Tolypocladium inflatum, was estimated as $1.9 gDCW/gO_2$ from a very good linear correlation between the cell mass produced and the total oxygen consumed. The calculated yield showed a good agreement with the value of $(Y_{x/o})$ generated from the correlation between the cell growth rate and the oxygen uptake rate. In addition, further experimental data are given, which were also applied to determine the specific oxygen uptake rate of T. inflatum cells during the exponential phase of CyA fermentation. A theoretical basis for the analysis of these fermentation parameters is also provided.
The cells of Rhodococcus rhodochrous M33, which produce a nitrile hydratase enzyme, were immobilized in acrylamide-based polymer gels. The optimum pH and temperature for the activity of nitrile hydratase in both the free and Immobilized cells were 7.4 and 45$\^{C}$, respectively, yet the optimum temperature for acrylamide production by the immobilized cells was 20$\^{C}$. The nitrile hydratase of the immobilized cells was more stable with acrylamide than that of the free cells. Under optimal conditions, the final acrylamide concentration reached about 400 g/L with a conversion yield of almost 100% after 8 h of reaction when using 150 g/L of immobilized cells corresponding to a 1.91 g-dry cell weight/L. The enzyme activity of the immobilized cells rapidly de-creased with repeated use. However, the quality of the acrylamide produced by the immobilized cells was much better than that produced by the free cells in terms of color, salt content, turbidity, and foam formation. The quality of the aqueous acrylamide solution obtained was found to be of commercial use without further purification.
Rhizopus chinensis cells immobilized on loofah (Luffa cylindrica) sponges were used to produce biodiesel via the transesterification of soybean oil. In whole-cell immobilization, loofah sponge is considered to be a superior alternative to conventional biomass carriers because of its biodegradable and renewable properties. During cell cultivation, Rhizopus chinensis mycelia can spontaneously and firmly adhere to the surface of loofah sponge particles. The optimal conditions for processing 9.65 g soybean oil at 40℃ and 180 rpm using a 3:1 methanol-to-oil molar ratio were found to be 8% cell addition and 3-10% water content (depending on the oil's weight). Under optimal conditions, an over 90% methyl ester yield was achieved after the first reaction batch. The operational stability of immobilized Rhizopus chinensis cells was assayed utilizing a 1:1 methanol-to-oil molar ratio, thus resulting in a 16.5-fold increase in half-life when compared with immobilized cells of the widely studied Rhizopus oryzae. These results suggest that transesterification of vegetable oil using Rhizopus chinensis whole cells immobilized onto loofah sponge is an effective approach for biodiesel production.
This study was aimed to enhance polycyclic aromatic hydrocarbon(PAHS) biodegradation rate by repeated-batch treatment using immobilized cells of Phanerochaete chrysosporium. In the repeated-batch operations with 30 mg/L of pyrene the maximum degradation rate was 6.58 mg/L day. As the number of batches increased the concentration of immobilized cells significantly decreased and the degradation rate and specific acitivity gradually increased to a maximum value and then decreased. To have PAH degradation activity and cell mass recovered one batch of cultivation using the growth medium instead of the PAH-degrading medium was carried in the course of repeated-batch operations. This maximum degradation rates of pyrene and anthracene were 4.29 and 4.46 mg/L$.$day respectively. Overall the rate of PAH degradation could be enhanced 2.5-30 folds by using immobilized cells compared to the case of using suspended cells.
Continuous deodorization of malodorous sulfur compounds by Thiobaillus neapolitanusts R-10 immobilized onto a polypropylene pellet was studied using a column reactor at 30$^{\circ}$C. The maximum amounts of immobilized cells was 5.3 gall polypropylene with 5$\times$7.5mm in pellet size, and the amounts of immobilized cells in the higher part of the column was as twice as in the lower part. The optimum pH and temperature for removal of dimethyl sulfide were 6.0 and 30$^{\circ}$C, respectively. When 5-20 ${mu}ell$/l of hydrogen sulfide and methylmercaptan were employed 98% of removal efficiency were achieved. In contrast, lower concentrations of dimethyl sulfide and dimethyldisulfide should be supplied to meet satisfactory deodorization efficiency. The immobilized cell column was successfully operated for the deodorization of mixture of sulfur compounds over 15 days without significant loss of initial activity achieving high efficiency.
Yeast cells of a fusant strain constructed by protoplast fusion of Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces frugilis were immobilized on calcium alginate beads. The increment of the ethanol tolerance of this strain to 8.0%, when compared with the parent K, fragilis, was confirmed. Based on the results from jar fermentation, a packed-bed reactor of theh immobilized yeast cells was operated. The optimal performance of the immobilized yeast reactor for ethanol production was achieved when supplying 10% lactose (suplemented 1.0% yeast extract) at a temperature of 30.deg.C. The maximal ethanol productivity was obtained as 13.3 g/I/hr at a dilution rate of $0.76 hr^{-1}$.
Progestrone bioconversion by immobilized Aspergillus phoenicis was studied. Progesterone was converted into 11$\alpha$-hydroxyprogesterone and 3-minor byproducts. Whole cells of A. phoenicis were immobillized by enreappment with calcium-alginate, K-carrageenan, or polyacrylamide. Of these materials tested, cell immobilized in $Ca^{2+}$ -alginate gels showed the highest activity for 11$\alpha$-hydroxylation of progesterone. In the case of mycelia immobilized in $Ca^{2+}$-alginate, futher progressing hydroxylation of 11$\alpha$-hydroxyprogesterone was greatly reduced. Spores of A. phoenicis which were immobillized with $Ca^{2+}$-alginate and germinatedin situ for 25 hours showed higher 11$\alpha$-hydroxylase activity than those of entrapped whole mycelia and maintained initial enzyme activity for all 8 times of repeated use. After 16 times of reuse, the activity was declined 30% or more. When culture media and $Zn^{2+}$ were introduced into the reaction media, the activity of the immobilized mycelia which had been lowered due to many times of reuse was effectively reactivated.
The Pseudomonas sp. strain NGK1 (NCIM 5120) was immobilized in calcium alginate, agar, and polyacrylamide gel matrices. The salicylic acid-producing capacity of freely suspended cells was compared with immobilized cells in batches with a shake culture and continuous culture system in a packed bed reactor. Freely suspended cells ($4\times10^{10}cfu/ml$) produced 12 mM of salicylic acid, whereas cells immobilized in calcium alginate ($1.8\times10^{11}$cfu/g beads), agar ($1.8\times10^{11}$cfu/g beads), and polyacrylamide ($1.6\times10^{11}$cfu/g beads) produced 15, 11, and 16mM of salicylic acid, respectively, from naphthalene at an initial concentration of 25 mM. The continuous production of salicylic acid from naphthalene was investigated in a continuous packed bed reactor with two different cell populations. The longevity of the salicylic acid-producing activity of the immobilized cells from naphthalene was also studied in semi continuous fermentations. The immobilized cells could be reused 18, 13, and more than 20 times without losing salicylic acid-producing activity in calcium alginate-,agar-, and polyacrylamide-entrapped cells, respectively. The study reveals a more efficient utilization of naphthalene and salicylic acid production by the immobilized Pseudomonas sp. strain NGK1 as compared to the free cells.
4l 교반식 생물반응기에서, celite담체에 고정화된 Tolypocladium inflatum 균주 배양시의 산소전달 계수($k_La$)가 같은 세포농도 하에서 액상배양시의 값과 비교할 때, 고정상균주의 높은 비산소흡수율에도 불구하고, 2배 이상 증가되었다. 그 결과 고정상배 양의 경우, 용존산소량이 포화상태의 75%를 초과하는 충분한 산소량이 배양기간 내내 유지될 수 있었으나, 액상배양의 경우에는 용존산소량이 포화상태의 50% 이하까지 감소되었다. 임펠러의 교반속도에 따른 $k_La$의 단순 선형 의존 현상이, 250rpm에서 550rpm 범위에서 고정상배양 및 액상배양 모두에서 관찰되었으며, 그 의존정도는 액상배양의 경우 세포 농도와 함수관계인 반면, 고정상배양의 경우에는 세포농도와 무관하였다. 반면에 두 배양시스템 모두에서, 통기율 변화에 따른 산소전달율은 2.5vvm까지는 함수관계를 보였으나 그 의존도는 임펠러 교반속도의 변화에 따른 영향과 비교할 때 훨씬 미미하였으며, 2.5vvm 이상의 통기율에서는 산소전달현상에 별로 영향을 주지 못했다. CyA 생산 면에서 볼 때, 고정상세포는 형태학 또는 생리학적으로 훌륭한 배양상태를 유지할 수 있어서, 동일조건의 액상배양과 비교해서 약 2배 이상 생산성이 증가되였다. 그러므로 교반식 생물반응기를 이용한 celite-고정상배양법 은 고농도배양이 가능하다는 측면에서 볼 때, CyA 대량생산 산업화를 위한 대체 공정으로서 훌륭한 전망을 제시해 준다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.