• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.788-794
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• 2009

황화수소 및 메틸머캡탄($CH_3SH$) 또는 DMS($CH_3SCH_3$)와 같은 황화합물들의 악취를 효율적으로 처리하기 위하여 축분으로 오염된 토양으로부터 sodium thiosulfate 또는 유리황과 같은 기질을 이용하여 미생물의 분리 및 동정을 하고 분리된 미생물들의 여러 가지 pH, 배양온도, 산소조건, 기질(황화합물) 농도, 질소원 및 탄소원의 농도 및 배양기 교반속도 등의 배양조건 하에서의 배양특성을 관찰하고 적정배양조건을 구축하였다. KD-1212와 DAH-1056 균주의 최적 pH는 각각 7.0 및 4.0이었으며 최적배양온도는 $30{\sim}35^{\circ}C$ 범위였다. 또한 독립영양미생물인 ED-1138 균주를 다른 오염된 토양에서 분리하였다. 균주를 고정한 바이오필터의 악취처리에 있어서 균주 DAH-1056이 기존 균주 Thiobacillus sp. IW보다 황화수소 제거능이 우수하였다. KD-1212 균주를 이용하여 황화합물의 농도 및 질소원 및 탄소원에 대한 성장특성을 조사한 결과, KD-1212는 sodium thiosulfate의 25 mM 농도에서 성장이 가장 잘되었고, 탄소원으로는 glucose와 maltose를 잘 이용하는 것으로 나타났다. 그리고 질소원으로는 yeast extract를 잘 이용하였으며 0.5% 농도에서 성장이 가장 잘 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.191-198
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• 2014

퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 황화수소와 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서 바이오필터와 광촉매반응기로 구성된 semi-pilot 하이브리드시스템을 운전하였다. 황화수소 및 암모니아를 동시 처리하는 바이오필터시스템에서는 황화수소의 처리성능과 다르게 암모니아의 처리성능은 암모니아만을 처리하는 바이오필터시스템보다 훨씬 떨어졌다. Semi-pilot 하이브리드시스템의 황화수소와 암모니아에 대한 제거효율은 각각 약 83% 및 약 65% 정도이었다. 따라서 semi-pilot 바이오필터시스템의 경우보다 황화수소 및 암모니아에 대한 제거효율은 각각 4 및 30% 정도 증가하였다. 또한 황화수소와 암모니아의 동시제거를 할 때에 황화수소와 암모니아의 최대 제거용량은 각각 약 60 및 $37g/m^3/h$이었다. 따라서 semi-pilot 바이오필터시스템의 경우보다 황화수소 및 암모니아에 대한 최대 제거용량은 각각 약 9.1%와 약 23.3% 증가하였다. 그러므로 본 semi-pilot 하이브리드시스템은 semi-pilot 바이오필터시스템을 기준으로 황화수소보다 암모니아의 제거율과 최대 제거용량 제고에 더욱 기여하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.209-215
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• 2012

분말활성탄과 제올라이트가 담지된 폴리우레탄 담체를 충진한 파일롯 규모의 바이오필터를 이용하여 암모니아와 황화수소의 처리 성능을 평가하였다. 약 10개월간 하수처리장 슬러지 농축조에서 발생하는 악취를 대상으로 바이오필터 유입 암모니아 농도는 0.1~1.5 $ppm_v$, 황화수소 농도는 2~20 $ppm_v$ 범위에서 운전되었다. 바이오필터의 공탑체류시간 3.6~5초 범위에서 초기 순응기간을 제외하고는 거의 모든 경우 100%에 가까운 악취 제거율을 보여주었다. 바이오필터에서의 기체흐름에 의한 압력손실도 매우 낮아 10개월 동안 최대 31 mm $H_2O$ 정도의 차압이 발생하였다. 이것은 본 연구에 이용된 바이오필터의 막힘이나 담체의 압착 현상이 거의 일어나지 않아 장기간의 운전에도 안정성을 확인할 수 있었다. 담체에 부착하여 서식하는 미생물군집은 바이오필터의 처리 성능에 중요한 영향을 미치는데 특히 암모니아나 황화수소를 제거하기 위한 암모니아 산화균과 황산화균의 분포가 중요하다. FISH (Fluorescence in Situ Hybridization) 방법으로 확인한 결과 질산화를 주관하는 암모니아 산화균인 Nitrosomonas sp.와 황산화균인 Thiobacillus ferroxidans가 검출되었다. 또한 바이오필터의 운전기간이 길어질수록, 그리고 악취의 유입부분이 유출부분에 비해 미생물 분포량이 더 많음을 확인하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.120-125
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• 1999

충북 단양에 위치한 조일 광산에서 채취한 구리와 아연으로 오염된 광미(광산 폐기물로서 금속 추출 후 남은 찌꺼기) 처리방안으로서 생물학적 용출기법(bioleaching)의 효율 증진에 관한 연구를 수행하였다. 기본 배지 조성(9 K medium) 중 미생물의 성장 및 증식에 영향을 미치는 에너지원, 인, 질소원의 농도를 변화시켜가며 배지 조성에 따른 중금속의 생물학적 용출 특성을 관찰하였다. 먼지, 배지조성 중 인의 농도를 0 mM. 3.0 mM, 6.0 mM 각각 조절하여 중금속의 용출효율을 관찰한 결과. 인을 첨가하지 않았을 때 아연. 구리 각각 98.8%와 47.5%의 용출효율을 보인 반면 인의 농도가 6.0mM 로증가 시켰을 경우. 오히려 중금속의 용출효율이 감소하였다. 배지내 질소원의 농도를 0 mM. 45 mM, 90 mM로 조절하여 중금속의 용출정도를 알아본 결과. 45 mM 농도로 주입하였을 때 아연. 구리 각각 85%,와46.4%로 90 mM 농도에보다 더 높은 용출효율 나타내었다. 에너지원 변화에서는 아연의 경우 에너지원을 첨가하지 않았을 때 93%의 용출효율을 보였고. 구리의 경우는 160 mM 첨가했을 때 46.4%로 가장 높은 중금속 용출효율을 보였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권1호
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• pp.62-69
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• 2018

In the present study, long-term heavy metals (HMs) contaminated soil samples from a well-known Pb/Zn smelting area in the southwest of China were collected, and physicochemical and biological characteristics of these samples were evaluated. Soil samples contained different concentrations of HMs, namely Pb, Zn, Cu, and Cd. Enzyme activity analyses combined with microcalorimetric analysis were used for soil microbial activity evaluation. Results showed that two soil samples, containing almost the highest concentrations of HMs, also shared the greatest microbial activities. Based on correlation coefficient analysis, high microbial activity in heavily HMs contaminated soil might be due to the high contents of soil organic matter and available phosphorus in these samples. High-throughput sequencing technique was used for microbial community structure analysis. High abundance of genera Sphingomonas and Thiobacillus were also observed in these two heavily contaminated soils, suggesting that bacteria belonging to these two genera might be further isolated from these contaminated soils and applied for future studies of HMs remediation. Results of present study would contribute to the evaluation of microbial communities and isolation of microbial resources to remediate HMs pollution.

• 한국환경과학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-17
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• 2008

Simultaneous removal of $NH_3,\;H_2S$ and toluene in a contaminated air stream was investigated over 185 days in a biofilter packed with Zeocarbon granule as microbial support. In this study, multi-microorganisms including Nitrosomonas and Nitrobacter for nitrogen removal, Thiobacillus thioparus (ATCC 23645) for $H_2S$ removal, and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15692), Pseudomonas putida (ATCC 17484) and Pseudomonas putida (ATCC 23973) for toluene removal were used simultaneously. The empty bed residence time (EBRT) was 40-120 seconds and the feed (inlet) concentrations of $NH_3,\;H_2S$ and toluene were 0.02-0.11, 0.05-0.23 and 0.15-0.21 ppmv, respectively. The observed removal efficiency was 85%-99% for $NH_3$, 100% for $H_2S$, and 20-90% for toluene, respectively. The maximum elimination capacities were 9.3, 20.6 and $17g/m^3/hr\;for\;NH_3,\;H_2S$ and toluene, respectively. The results of kinetic model analysis showed that there were no particular evidences of interactions or inhibitions among the microorganisms, and that the three bio degradation reactions took place independently within a finite area of biofilm developed on the surface of the Zeocarbon carrier.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.287-292
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• 2005

Hybrid시스템의 운전결과 황화수소의 removal efficiency는 황화수소의 inlet load가 $200g/m^{3}/h$에서 removal efficiency가 급격히 감소하여 약 60%의 수준을 유지하였다. 또한 톨루엔에 대한 removal efficiency는 거의 100%를 유지하다가 톨루엔의 inlet load가 $644g/m^{3}/h$로 증가할 때에는 약 60%로 감소하였다. 이와 같은 Hybrid시스템 운전결과로 부터 바이오필터만을 이용하여 황화수소와 톨루엔을 동시처리할 때보다 removal efficiency가 제고되었음이 관찰되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.159-164
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• 2001

A novel fluidized-bed reactor was designed and installed for bioleaching in a semi-continuous way, by which a process for bioleaching-cyanidation of Guangxi Jinya refractory gold arsenical concentrate was studied. An arsenic extraction rate reaches 82.5% after 4-day batch biooxidation of the concentrate under the optimized condition of pH 2.0, ftrric ion concentration 6.5g/L and pulp concentration 10%. And leaching rate of gold in the following gold cyanidation is over 90%. The parameters of three series fluid-bed reactors exhibit stability during the semi-continuous bioleaching of the concentrate. Arsenic in the concentrate can be got rid of 91% after 6-day leaching. Even after 4 days, 82% of arsenic extraction rate was still obtained. The recovery rates of gold are 92% and 87.5% respectively in cyaniding the above bioleached residues. The results will provide a base for further commercial production of gold development.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권1호
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• pp.19-27
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• 2008

Simultaneous removal of ternary gases of $NH_3$, $H_2S$ and toluene in a contaminated air stream was investigated over 180 days in a biofilter. A commercially available inorganic/polymeric composite chip with a large void volume (bed porosity > 0.80) was used as a microbial support. Multiple microorganisms including Nitrosomonas and Nitrobactor for nitrogen removal, Thiobacillus thioparus (ATCC 23645) for $H_2S$ removal and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15692), Pseudomonas putida (ATCC 17484) and Pseudomonas putida (ATCC 23973) for toluene removal were used simultaneously. The empty bed residence time (EBRT) ranged from 60 - 120 seconds and the inlet feed concentration was $0.0325\;g/m^3-0.0651\;g/m^3$ for $NH_3$, $0.0636\;g/m^3-0.141\;g/m^3$ for $H_2S$, and $0.0918\;g/m^3-0.383\;g/m^3$ for toluene, respectively. The observed removal efficiency was 2% - 98% for $NH_3$, 2% - 100% for $H^2S$, and 2% - 80% for toluene, respectively. Maximum elimination capacity was about $2.7\;g/m^3$/hr for $NH_3$, > $6.4\;g/m^3$/hr for $H_2S$ and $4.0\;g/m^3$/hr for toluene, respectively. The inorganic/polymeric composite carrier required 40 - 80 days of wetting time for biofilm formation due to the hydrophobic nature of the carrier. Once the surface of the carrier was completely wetted, the microbial activity became stable. During the long-term operation, pressure drop was negligible because the void volume of the carrier was two times higher than the conventional packing materials.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.447-459
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• 2010

Bacterial diversity of two distinct wastewater treatment systems, conventional activated sludge (CAS) and membrane bioreactor (MBR), of petroleum refineries were investigated through 16S rRNA gene libraries. Sequencing and phylogenetic analysis showed that the bacterial community composition of sludge samples was distinct between the two wastewater treatment systems. MBR clones belonged predominantly to Class Betaproteobacteria, represented mainly by genera Thiobacillus and Thauera, whereas CAS clones were mostly related to Class Alphaproteobacteria, represented by uncultured bacteria related to Order Parvularculales. Richness estimators ACE and Chao revealed that the diversity observed in both libraries at the species level is an underestimate of the total bacterial diversity present in the environment and further sampling would yield an increased observed diversity. Shannon and Simpson diversity indices were different between the libraries and revealed greater bacterial diversity for the MBR library, considering an evolutionary distance of 0.03. LIBSHUFF analyses revealed that MBR and CAS communities were significantly different at the 95% confidence level ($P{\leq}0.05$) for distances $0{\leq}D{\leq}0.20$. This work described, qualitatively and quantitatively, the structure of bacterial communities in industrial-scale MBR and CAS processes of the wastewater treatment system from petroleum refineries and demonstrated clearly differentiated communities responsible for the stable performance of wastewater treatment plants.