Bioreactor Systems for the Cometabolic Biodegradation of Trichloroethlene

트리클로로에틸렌의 공동대사적 생분해를 위한 생물반응기 시스템

Trichlooethylene (TCE) has become a widespread contaminant in air, soil, and underground water due to extensive industrial used and improper disposals. Since TCE is a suspected carcinogen and constitutes public health concerns, many treatment systems have been investigated to remove this hazardous waste. One of the most premising reactor systems for the treatment of TCE is trickling biofilter (TBF), in which monooxygenase (MO), the corresponding enzyme for initiating primary substrate oxidation, fortuitously degrades TCE via cometabolism. TCE, however, is not easily treated by simple TBF. This is mainly due to the toxicities of TCE and its degradation products to microbial film in TBF. In this paper, recent progresses on the development of bioreactor system for the treatment of TCE, especially gas-phase TCE, are reviewed. The potentials of novel biofilm reactor systems were also discussed for the long-term continuous treatment of TCE.

공업용 유기용매나 그리스 제거제, 전자기판 세척제로 널리 사용되어 온 TCE는 적절한 처리 방법이 개발되지 못하여 환경오염을 일으키고 있으며, 유전자변이 및 암을 유발하는 것으로도 알려져 효율적인 처리기술 개발이 요구된다. 미생물막을 이용한 처리 방법은 TCE를 무해한 최종산물로 분해시킬 수 있으며, 운전비 및 설비비도 낮아 경쟁력 있는 처리 기술로 평가되고 있다. TCE 자체는 미생물의 성장기질로 사용되지 못하므로 공동대사 과정을 거쳐 분해된다. TCE 및 TCE 분해산물의 높은 독성으로 인하여 TCE 분해효소 및 세포 분해산물의 높은 독성으로 인하여 TCE 분해효소 및 세포 불활성화가 일어나서 장기간 안정된 반응기 운전이 어렵다는 단점과 성장기질을 공급하는 경우 유발되는 경쟁저해로 인한 분해효율 감소를 막을 수 있는 여러 종류의 생물반응기 시스템들이 개발되었다. 이러한 생물반응기 시스템의 개발과 우수한 분해능을 가지는 균주 선별 및 개량 등을 통해 실제 현장에 적용시킬 수 있는 생물학적 TCE 처리 기술의 실용화가 가능할 것이다.