• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.311-316
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• 2008

BTEX 분해능을 가진 BJ10세균을 이용하여 호기조건에서 toluene 첨가 시 tetrachloroethylene (PCE) 분해에 관한 연구를 수행하였다. BJ10은 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 염기서열 분석 및 지방산 분석 결과에 따라 Pseudomonas putida로 동정되었다. BJ10의 PCE 저농도 5 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과(toluene 첨가 기질 농도 50mg/L, 균초기 접종농도 1.0g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 52.8%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 5.9 nmol/hr로 나타났다. 또한 BJ10의 PCE 고농도 100 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과 (toluene 첨가 기질 농도 50 mg/L, 균 초기 접종 농도 1.0 g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH 7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 20.3%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 46.0 nmol/hr로 나타났다. Toluene 첨가 농도에 따른 PCE 분해 효율 증감 효과를 알아보기 위하여, 동일한 배양 조건하에 10 mg/L의 PCE에 toluene ($5{\sim}200\;mg/L$)을 첨가하여 분해 실험을 실시한 결과, toluene 200 mg/L 첨가시 10일간 57.0%의 PCE가 분해되어 가장 높은 제거 효율을 보였다. 또한 PCE 5.5 mg/L(총 7.6 mg/L)를 추가적으로 주입하여 동일조건하에서 PCE 분해를 확인하였으며 결과적으로 8일 동안 63.0%의 PCE가 분해되었다. 이 때의 PCE 분해 속도는 13.5 nmol/hr로 초기의 분해속도(8.1 nmol/hr)보다 증가되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권5호
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• pp.42-52
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• 2011

In this laboratory study, the changes in gas-exposed perchloroethene (PCE) saturation in sand during a PCE removal process were measured using gaseous tracers. The flux of fresh air through a glass column packed with PCEcontaminated, partially water-saturated sand drove the removal of PCE from the column. During the removal of PCE, methane, n-pentane, difluoromethane and chloroform were used as the non-reactive, PCE-partitioning, water-partitioning, and PCE and water-partitioning tracers, respectively. N-pentane was used to detect the PCE fraction exposed to the mobile gas. At water saturation of 0.11, only 65% of the PCE was found to be exposed to the mobile gas prior to the removal of PCE, as calculated from the n-pentane retardation factor. More PCE than that detected by n-pentane was depleted from the column due to volatilization through the aqueous phase. However, the ratio of gas-exposed to total PCE decreased on the removal of PCE, implying gas-exposed PCE was preferentially removed by vaporization. These results suggest that the water-insoluble, PCE-partitioning tracer (n-pentane in this study), along with other tracers, can be used to investigate the changes in fluid (including nonaqueous phase liquid) saturation and the removal mechanism during the remediation process.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.68-76
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• 2006

실험실 규모의 반연속 흐름 2단 토양컬럼을 이용하여 사염화에틸렌(PCE)에서 에틸렌으로의 혐기성 환원 탈염소화 반응특성을 조사하였다. 국내의 TCE로 오염된 현장에서 토양을 채취하여 컬럼 반응조에 충진하고, lactate(전자공여체 그리고/혹은 탄소원으로서)와 PCE를 함유한 현장 지하수를 컬럼 반응조로 주입하였다. 운전초기 약 50일 경과기간 동안 유입 lactate와 PCE의 질량비는 620:1이었는데, 이때 PCE에서 cis-DCE로의 불완전한 환원성 탈염소화가 관찰되었다. 그러나 유입 lactate와 PCE의 질량비를 5,050:1로 증가시킨 두번째 운전기간동안 PCE에서 ethylene로의 완벽한 탈염소화를 관찰할 수 있었는데, 이는 초기 운전기간 동안의 적절한 전자공여체의 공급의 중요성을 보여 주었다. PCE에서 cis-DCE로의 탈염소화율은 $0.62{\sim}1.94\;{\mu}mol$ PCE/L pore volume/d이었고, cis-DCE에서 ethylene으로의 탈염소화율은 $2.76\;{\mu}mol$ cis-DCE/L pore volume/d으로 나타났다. 전체 시스템에서의 PCE에서 ethylene으로의 전환율은 $1.43\;{\mu}mol$ PCE/L pore volume/d이었다. 본 실험에서 PCE에서 cis-DCE로의 분해단계에서 수소의 농도는 $10{\sim}64\;mM$, 그리고 cis-DCE에서 에틸렌으로의 분해단계에서 수소의 농도는 $22{\sim}29\;mM$이었다. 본 연구에서의 이러한 긍정적인 실험 결과는 본 연구에서 조사된 TCE로 오염된 지하수의 현장 생물학적 복원을 위해 혐기성 환원 탈염소화 공정의 적용 가능성을 보여준다.

• Advances in concrete construction
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• 제6권6호
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• pp.561-583
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• 2018

A variety of polycarboxylate ether (PCE)-based superplasticizers are commercially available. Their influence on the rheological retention and slump loss in respect of concrete differ considerably. Fluidity and slump loss are the cardinal features responsible for the quality of concrete. These are related to the dispersion of cement particles and the hydration process which are greatly influenced by type of polycarboxylate ether (PCE)-based superplasticizers. On the backdrop of relatively less studies in the context of rheological retention of high strength self-consolidating concrete (HS-SCC), the experimental investigations were carried out aiming at quantifying the effect of the six different PCE polymers (PCE 1-6) on the rheological retention of HS-SCC mixes containing two types of Ordinary Portland Cements (OPC) and unwashed crushed sand as the fine aggregate. The tests that were carried out included $T_{500}$, V-Funnel, yield stress and viscosity retention tests. The supplementary cementitious materials such as fly ash (FA) and micro-silica (MS) were also used in ternary blend keeping the mix paste volume and flow of concrete constant. Low water to binder ratio was used. The results reveal that not only the PCEs of different polymer groups behave differently, but even the PCEs of same polymer groups also behave differently. The study also indicates that the HS-SCC mixes containing PCE 6 and PCE 5 performed better as compared to the mixes containing PCE 1, PCE 2, PCE 3 and PCE 4 in respect of all the rheological tests. The PCE 6 is a new class of chemical admixtures known as Polyaryl Ether (PAE) developed by BASF to provide better rheological properties in even in HS-SCC mixes at low water to binder mix. In the present study, the PCE 6, is found to help not only in reduction in the plastic viscosity and yield stress, but also provide good rheological retention over the period of 180 minutes. Further, the early compressive strength properties (one day compressive strength) highly depend on the type of PCE polymer. The side chain length of PCE polymer and the fineness of the cement considerably affect the early strength gain.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.549-556
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• 2009

Trichloroethylene (TCE)와 tetrachloroethylene (PCE)은 주로 드라이클리닝 및 산업 세척액으로 쓰이는 염소계 화합물이며, 발암성 물질로 알려져 있다. In situ chemical oxidation (ISCO)는 토양 및 지하수를 처리하는 기술로, 지표 아래에 존재하는 오염된 지역까지 산화제를 전달하여 오염물질을 처리하는 기술이다. ISCO에 사용되는 산화제 중 persulfate는 강력한 산화제인 sulfate 라디칼 (${SO_4}^{-{\cdot}}$)을 발생시켜 처리하는 기법으로, 본 연구에서는 TCE와 PCE의 분해에 persulfate 산화공정을 적용하여 초기 pH (3, 6, 9, 12), persulfate의 농도 (0.01, 0.05, 0.1, 0.3, 0.5 M), 초기오염물질농도 (10, 30, 50, 70, 100 mg/L)에 대한 영향을 알아보았다. 초기 pH가 3 일 때, TCE와 PCE는 각각 93.2%와 89.3%로 가장 높은 처리효율을 나타낸 반면, 초기 pH가 12 일 때, TCE 55.0%와 PCE 31.2%로 가장 낮은 효율을 보여 pH가 높아질수록 처리효율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 persulfate의 농도가 증가할수록 TCE/PCE의 처리효율이 증가하였으며, 가장 높은 persulfate의 농도 (0.5 M)에서의 처리효율은 96.5% (TCE), 95.7% (PCE) 였다. 반면 초기오염농도가 높아질수록 처리효율은 낮아지는 경향이 나타났다. 본 연구에서 얻어진 가장 빠른 분해속도를 나타내는 조건은 pH 3, persulfate 농도 0.5 M, 그리고 오염물질 (TCE/PCE) 농도 10 mg/L이었고, 이때 구해진 1차 분해속도 상수 ($k_{obs}$)는 1.04 (TCE)와 1.31 (PCE) $h^{-1}$ 였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권3호
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• pp.49-55
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• 2004

염화에틸렌 화합물에 오염된 토양으로부터 고농도 (150mg/L)의 PCE를 cis-DCE까지 탈염소화하는 혼합미생물 농화 배양계 LYF-1을 구축하였다. LYF-1은 효모추출물, 펩톤, 포름산, 아세트산, 락트산, 피루브산, 시트르산, 석신산, 글루코오스, 수크로오스, 에탄올 등을 전자공여체로 이용하여 PCE를 탈염소화할 수 있었다. 한편, PCE를 대신할 수 있는 전자 수용체에 의한 PCE 탈염소화에 미치는 영향을 살펴본 결과, NO$_3$$^{-}$와 NO$_2$$^{-}$는 PCE의 탈염소화반응을 완전히 저해하였으나, S$_2$O$_3$$^{-2}$ , SO$_3$$^{-2}$ 및 SO$_4$$^{-2}$ 는 PCE의 탈염소화반응에 그다지 큰 영향을 미치지 않았다. LYF-1 혼합미생물을 혐기성 고정생물막 반응기내의 세라믹 메디아에 부착하고, PCE의 유입부하율 변화에 따른 처리 효율을 조사한 결과, PCE의 부하율 0.13-0.78 $\mu$moles/L/hr의 범위 내에서 99% 이상의 PCE 탈염소화 효율을 보였으며, PCE 탈염소화 반응의 최종산물은 cis-DCE이었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.158-161
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• 2004

Chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) especially perchlorethylene (PCE) and trichlooethylene (TCE) are common groundwater contaminants in Korea. PCE and TCE were often reductively dechiorinated in an aquifer. Several isolates dechlorinate PCE to TCE or cis-1,2 dichloroethylene (c-DCE) were obtained from contaminated and pristine sites in USA and Europe. However in Korea, no information on indigenous microorganism being involved in reductive dechlorination of PCE and TCE is available and different dechlorinating microorganisms might be reside in Korea, since geochemical, and hydrogeological conditions are different, compared to those in the other sites. So we evaluate that: 1) if reductive dechlorinating microorganisms are present in PCE-contaminated site in Korea, 2) if so, what kinds of microorganisms are present; 3) to what extent PCE is reductively dechlorinated. As a results in some PCE-contaminated aquifers in Korea other dechlorinating microorganisms but Dehalococcoides ethenogenes may be responsible for PCE dechlorination. More detailed molecular works are required to evaluate that different dechlorinating microorganisms would reside in Korea.

• 환경위생공학
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• 제23권2호
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• pp.1-18
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• 2008

The tetrachloroethylene (PCE) dehalogenase of Clostridium bifermentans DPH-1 (a halorespiring organism) was purified, cloned, and sequenced. This enzyme is a homodimer with a molecular mass of ca. 70 kDa and exhibits dehalogenation of dichloroethylene isomers along with PCE and trichloroethylene (TCE). Broad range of substrate specificity for chlorinated aliphatic compounds (PCE, TCE, cis-1,2-dichloroethylene, trans-1,2-dichloroethylene, 1,1-dichloroethylene, 1,2-dichloropropene, and 1,1,2-trichloroethane) for this enzyme was also observed. A mixture of propyl iodide and titanium citrate caused a light-reversible inhibition of enzymatic activity suggesting the involvement of a corrinoid cofactor. A partial sequence (81 bp) of the encoding gene for PCE dehalogenase was amplified and sequenced with degenerateprimers designed from the N-terminal sequence (27 amino acid residues). Southern analysis of C. bifermentans genomic DNA using the polymerase chain reaction product as a probe revealed restriction fragment bands. A 5.0 kb ClaI fragment, harboring the relevant gene (designated pceC) was cloned (pDEHAL5) and the complete nucleotide sequence of pceC was determined. The gene showed homology mainly with microbial membrane proteins and no homology with any known dehalogenase, suggesting a distinct PCE dehalogenase. So, C. bifermentans could play some important role in the initial breakdown of PCE and other chlorinated aliphatic compounds in sites contaminated with mixtures of halogenated substances.

• 상하수도학회지
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• 제10권4호
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• pp.64-72
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• 1996

The effect of $O_3$, $O_3/pH$, and $O_3/H_2O_2$, $O_3/UV$, and $H_2O_2/UV$ advanced oxidation process(AOP) were investigated for the treatment of tetrachloroethylen(PCE) at various condition. The removal efficiency of 10, 20, and 30ppm PCE by ozonation were almost same, only about 60%. And pseudo first-order rate constants, ko for overall oxidation was about 0.097($min^{-1}$). In the $O_3/pH$ AOP experiment for the 20ppm PCE, the removal rate of PCE increased with the increase of pH. However, mineralization rate of PCE at pH 7 was higher than at pH 10. In the $O_3/H_2O_2$ AOP, the removal rate of PCE was the highest at peroxide-to-ozone dosage ratio of about 0.9, which PCE was removed over 99.95%. Despite 42% of PCE was directly photolyzed by the UV irradiation, the removal efficiency of PCE by $O_3/UV$ AOP was only about 70%. In $H_2O_2/UV$ AOP, the removal efficiency of PCE increased to about 98% in proportion to the $H_2O_2$ injection concentration at constant UV intensity of 5W/l.