DOI QR코드

DOI QR Code

An Experimental Study on Water-Purification Properties in Cement Bricks Using Effective Micro-Organisms and Zeolite

유용 미생물과 제올라이트를 이용한 시멘트 벽돌의 수질 정화 특성에 관한 실험적 연구

  • Kim, Wha-Jung (School of Architecture & Civil Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Choi, Kil-Jun (School of Architecture & Civil Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Park, Jun-Seok (School of Architecture & Civil Engineering, Kyungpook National University)
  • 김화중 (경북대학교 건축토목공학부) ;
  • 최길준 (경북대학교 건축토목공학부) ;
  • 박준석 (경북대학교 건축토목공학부)
  • Received : 2011.01.10
  • Accepted : 2011.04.01
  • Published : 2011.06.30

Abstract

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification of cement bricks, utilizing bioremediation. Many researches have been performed in the past to improve water quality by using effective micro-organisms in construction materials. In order to purify water using micro-organisms, this research used soybean paste bacteria, an effective micro-organism that was identified through 16S rDNA sequence analysis performed in Daegu S. Environment Protection Institute in addition to Natto bacteria that was studied in the previous research. With these effective micro-organisms with water-purification ability, this study examined their water-purification possibility on cement bricks. This study used Zeolite to immobilize micro-organisms to bricks, and confirmed that the micro-organisms were attached on Zeolite from SEM analysis. The experimental results showed that specific micro-organisms can be used to effectively remove contamination an used to develop eco-friendly construction materials. The study on micro-organisms for material purification shows great promises as a future research topic.

이 연구는 미생물 혹은 생물의 다양한 기능을 이용한 환경의 수복(bioremediation)을 활용한 자연 친화형 수질 정화 시멘트 벽돌로서의 가능성을 검토하고자 하였다. 현재 유용 미생물을 건축 소재에 활용하여 수질을 개선하는 연구들이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 수질 정화 능력을 이용하는 것으로서 선행 연구의 낫토균 이외에 된장균, 대구 S환경사업소에서 미생물을 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물 자원들을 이용하였으며, 이렇게 확보된 수질 정화 능력을 가진 유용 미생물 자원들에 대한 시멘트 벽돌에서의 수질 정화 특성을 검토하였다. 또한 시멘트 벽돌에 미생물을 흡착시키기 위하여 제올라이트를 사용 하였으며, SEM 분석을 통하여 제올라이트에 미생물이 흡착되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 실험 결과 유용 미생물을 이용 하였을 때 우수한 오염물질 제거율이 나타났기 때문에 자연 친화형 건설재료의 유용 미생물 활용이 가능하다고 판단되며, 이 연구에서 소개한 미생물 이외에도 다양한 미생물 자원들을 확보하여 건축 소재에 활용 가능한 수질 개선용 유용 미생물 자원들을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. Godberg, E. D., Man's Role in Sediment Cycle, the Changing Global Environmental, Edited by S. F. Singer, D. Redial Publishing Co., Dordrecht, Holland, 1975, pp. 12-14.
  2. 황희주, 김인혜, 최영익, 김인관, 이상현, 하종명, 최배진, 이재화, "다공성 콘크리트 블록을 이용한 수질 정화 효과," 한국수처리학회지, 14권, 4호, 2006, pp. 77-82.
  3. 생명공학정책연구센터, "환경생명공학(Bioremediation을 중심으로)," BT기술동향 보고서, 68권, 15호, 2008, pp. 23-49.
  4. 김세원, 오종민, "소하천에서의 투수성 하천 구조물의 수질정화 효율 평가," 한국물환경학회-대한상하수도학회 공동 추계학술발표회 논문집, P-57, 2004, pp. 342-444.
  5. 안태웅, 최이송, 오종민, "다공성 콘크리트와 식생 콘크 리트에 의한 수질정화기능에 관한 연구," 환경영향평가 연구논문, 17권, 5호, 2008, pp. 271-278.
  6. Park, S. B. and Tia, M., "An Experimental Study on the Water-Purification Properties of Porous Concrete," Cement and Concrete Research, Vol. 34, 2004, pp. 177-184. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00223-0
  7. 김중균, 박경주, 이병헌, 정해윤, 조정섭, "광합성세균 고정화비드를 이용한 수질정화시스템의 특성," 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 논문집, 2005, pp. 138-145.
  8. Lahav, O. and Green, M., "Ammonium Removal Using Ion Exchange and Biological REgeneration," Wat. Res., Vol. 32, No. 7, 1998, pp. 2019-2028. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(97)00453-3
  9. US EPA, "Process Design Manual for Nitrogen Control," Office of Wastewater Enforcement and Compliance, Washington, D. C., lst Edn., 1975, 35 pp.
  10. 松永 信博, et. al., "Capacity of Water Quality Purification by Eco-Block(EBB) in a Closed Water System," Engeering Sciences Reports, Kyushu University, 2006, pp. 247-253.
  11. 김병채, 홍성호, 김경희, 이제근, "제올라이트를 이용한 미생물 담체 제조 및 이를 활용한 중수처리 시스템 개발," 한국폐기물자원순환학회 추계학술연구발표회 논 문집, 2003, pp. 409-412.
  12. Benjamin, S. W., Microbes and Society, World Science Publishing, 2009, pp. 120-128.
  13. Ahn, et al., "A Study on Effects of Hydraulic Structure on River Encironmental(II): Water Quality and Ecological Characteristics," J. Envicro. Sci., Vol. 11, 2002, pp. 309-317. https://doi.org/10.5322/JES.2002.11.4.309
  14. 김병흥, 미생물 생리학, 2차 개정안 아카데미서적, 2000, pp. 1-10.
  15. 서성녀, 김영택, 박철휘, "산소용해수와 미생물 제재를 이용한 호소 및 폐쇄수역의 정화 기술," 한국물환경학회지, 21권, 2호, 2005, pp. 118-124.
  16. 서대석, 전진용, 김정환, 권혁준, 박승범, "유용 미생물을 이용한 콘크리트의 수질정화 특성에 관한 실험적 연구," 한국콘크리트학회 봄 학술대회 논문집, 20권, 1호, 2008, pp. 757-760.

Cited by

  1. Compressive Strength and Ecological Characteristics of Mortars Using Expanded Vermiculite Absorbing Bacteria vol.4, pp.2, 2016, https://doi.org/10.14190/JRCR.2016.4.2.165
  2. Development of Eco-Block for Grass Growth based on Expanded Vermiculite Absorbing Bacteria vol.4, pp.3, 2016, https://doi.org/10.14190/JRCR.2016.4.3.316