• 한국환경보건학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.70-79
• /
• 1998

본 실험의 목적은 다양한 펄프제조 조건과 여러 형태의 리그노 셀루로우스 성분이 펄프폐수의 혐기성 생분해에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 실험에 사용된 폐수는 일반적으로 펄프 제조시에 발생되는 폐수를 대상으로 하였으며, 펄프제조 조건은 TMP공정과 소다 펄프공정을 적용하였다. 혐기성 생분해 가능성 시험 및 독성실험은 $35\pm 2\circ$C의 중온상태에서 입상슬러지를 식종물질로 사용한 회분식 반응조를 이용하였다. TMP공정의 배출되는 폐수는 산으로의 전환율이 총 COD기준으로 68-87%로 매우 높은 혐기성 생분해 가능성을 보였다. 그리고 TMP공정폐수는 일반적으로 제지폐수 처리시 독성농도라고 알려진 농도에서도 메탄생성균에 독성을 주지 않았고, 또한 COD 10g/l의 농도에서도 처리에 저해가 일어나지 않았다. 반면에, 알카리성 상태에서 준비된 펄프폐수의 경우는 생분해성이 매우 낮아서 대략 50%정도의 산전환율을 보였으며, 메탄생성균에 상당한 저해를 주었다. 메턴생성균의 활성도에 50%저해를 주는 농도는 2.1~5.4 gCOD/l였다. 알카리성 펄프폐수의 독성에 대한 추가 실험결과 펄프내 wood resin이 산이나 중성 pH부근에서는 잘 용해가 되지 않고 알카리성 상태에서 쉽게 용해되어 메탄생성균에 저해를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 따라서 펄프제조시 나무성분이 알카리성분과 접촉할 경우 후속하는 혐기성 처리공정의 메탄생성균에 심각한 저해를 줄 수 있다.

• 환경위생공학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.32-43
• /
• 1998

혐기성대상과정중 메탄생성균(methanogenic bacteria)에 의한 메탄생성시 주요 기질인 아세트산 (acetic acid)을 분해할 경우에 여러 가지 복합기질 중 아미노산 첨가에 의한 분해속도증가에 미치는 영향과 투입한 아미노산이 미생물에 의하여 생체량으로 합성되는 정도를 고찰하였다. 실험결과 메탄생성균은 glycine, serine, threonine, aspartic acid, trytophan 등의 혐기성미생물의 생체량합성에 필요한 물질을 투입할 경우에 아세트산의 분해속도가 증가하였으며, 여러 가지 아미노산을 혼합하여 주입한 결과 분해속도가 17% 향상되었다. 한편, 메탄생성균의 lysing에 의하여 생성된 유기물은 메탄이나 이산화탄소의 최종산물로 전환되기보다는 새로운 메탄생성균의 생체량을 형성하는데 직접 이용되었으며, 아세트산의 분해속도를 52% 증가시켰다. 단순기질(sole substrate)과 복합기질(complex substrate)의 분해는 미생물의 생체량합성에 필요한 여러 가지 중간대사산물간의 상호자극효과에 의하여 복합기질이 용이한 것으로 나타났으며, 유입기질내 활성이 강한 슬러지의 농도는 혐기성처리에 매우 중요한 부분을 차지하였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.282-289
• /
• 2014

담수 토양인 논토양과 습지 토양에 킬레이팅 에이전트 EDTA를 처리하고 실내시험을 실시한 결과, 두 토양 모두에서 메탄 생산량이 확연히 감소함을 알 수 있었다. EDTA 처리량을 증가시킴에 따라 토양수 내 니켈이 증가하였으며 메탄생성균의 활성은 저감되었다. 메탄생성균의 활성이 저감됨에 따라 메탄 생산량은 현저히 감소하였으며 메탄생성균의 활성과 메탄생성량은 상당히 유의한 상관관계를 지니고 있었다. 이러한 메탄 저감 효과는 EDTA처리에 따라 coenzyme F430의 Ni이 EDTA와 킬레이팅 화합물을 형성함에 따라 분자크기가 증대하게 됨으로서 methyl coenzyme M reductase (MCR)에 의한 메탄을 생성하는 반응을 억제 시키는 것이 원인으로 판단된다. 결론적으로 담수토양에서 EDTA처리에 의해 니켈은 메탄생성균 체내로의 흡수가 억제되었고 이러한 니켈의 흡수저해는 메탄생성균의 활성을 억제시켜 토양으로부터 메탄 생산성량을 저감시킨 것으로 확인되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권3호
• /
• pp.75-82
• /
• 2008

상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제27권2호
• /
• pp.41-49
• /
• 2019

가축분뇨 유래 온실가스 배출량은 상당하며, 특히 저장 기간 중에 메탄을 포함한 상당량의 온실가스가 배출된다. 본 연구에서는 고형물 농도가 높은 우분의 저장 시 메탄 배출량 저감을 위해 낮은 온도 저장의 영향을 살펴보았다. 우분이 60일 저장되는 동안 배출된 최대 메탄의 양은 $35^{\circ}C$ 조건에서 $63.6{\pm}3.6kg\;CO_2\;eq./ton\;CM$으로 나타났으며 저장온도가 30, 25, 20, $15^{\circ}C$로 낮아질수록 각각 $51.6{\pm}1.8$, $24.1{\pm}4.4$, $14.9{\pm}0.5$, $3.7{\pm}0.1kg\;CO_2\;eq./ton\;CM$으로 감소하였다. 우분을 $35^{\circ}C$에서 저장하는 동안 30%의 COD가 감소하였지만 $15^{\circ}C$에서는 단 6%의 COD만이 감소되어 우분 내 유기물의 손실은 저장온도가 높을수록 증가하였다. 제거된 COD의 3~10%만이 메탄으로 전환이 되었으며 대부분은 호기 분해에 의해 진행된 것으로 사료된다. 우분의 주요 우점종으로는 Methanobrevibacter과 Methanolobus이 발견되었고 저장온도가 낮아질수록 저온 메탄생성균인 Methanolobus psychrophilus의 우점율(48%, $15^{\circ}C$)이 증가하였다. 수소를 이용한 SMA 실험 결과, 25, $15^{\circ}C$에서 저장한 메탄생성균의 지체기간은 10~11일, 최대 메탄생성속도는 22 mL/g VSS/d으로 $35^{\circ}C$에 저장한 경우(1일, 12~17 mL/g VSS/d)보다 지체기간은 증가하였지만 메탄생산속도는 높은 것으로 나타났다. 이런 결과로 미루어보아 저온저장은 메탄생성균에게 일시적인 저해는 줄 수 있지만, 적절한 조건이 주어지면 그 활성도는 다시 회복될 수 있음을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제20권2호
• /
• pp.66-75
• /
• 2012

본 연구에서는 폐기물매립지에서 매립가스 및 폐기물 안정화 촉진을 위한 메탄생성균 활성 침출수 재순환 공법의 효과를 평가하였다. 기존 매립공법(Lys-A), 침출수 재순환 공법(Lys-B), ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법(Lys-C, Lys-D)을 묘사하기 위해 4개의 모의매립조를 만들어 4년 이상 운영하였다. Lys-D는 전처리된 침출수의 재순환 양을 Lys-C의 2배로 하였다. 침출수 재순환 공법과 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법의 경우 600일까지 메탄발생량이 증가하였으나 600일 이후에는 침출수 재순환이 메탄발생량 증가에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 분해 가능한 유기물질이 부족할 경우 침출수의 재순환 효과가 없기 때문으로 판단된다. Lys-C와 Lys-D는 폐기물의 안정화촉진 뿐만 아니라 누적메탄수율도 가장 높은 것으로 나타났다. 누적메탄수율의 경우 Lys-C(35.51 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-D(36.12 mL $CH_4/g$ VS)는 Lys-A(28.37 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-B(30.07 mL $CH_4/g$ VS)보나 높게 나타났다. 침출수 재순환율이 동일한 Lys-B와 Lys-C의 경우 Lys-C의 COD 농도가 Lys-B보다 더욱 빠르게 감소하였다. 이는 메탄생성균 활성 침출수에 의해 저해물질의 희석뿐만 아니라 메탄생성균의 존재에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법은 폐기물 안정화 및 매립가스 증대에 가장 적합한 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
• /
• pp.283-283
• /
• 2011

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.365-369
• /
• 2000

반응기의 performance를 결정하는 중요한 요소는 methane 생성균의 활성을 측정하는 것이다. Methanogen의 활성을 측정하는 방법으로 SMA가 유일하게 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 methanogen의 활성을 측정하는 다른 대안으로 CLSM image의 정량 분석 방법을 확립하였다. CLSM의 결과는 약 5시간 안에 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 분자 생물학적인 기술을 많이 요하지 않는다. 또한, sludge내부의 상태와 methanogen의 분포정도를 사진으로 볼 수 있는 장점이 있다. 따라서 SMA와 함께 CLSM image 정량 분석은 UASB반응기의 start-up 동안의 methanogen의 활성을 측정하기 위한 유용한 방법으로 제안할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.323-328
• /
• 1989

절대(絶對) 혐기조건(嫌氣條件)에서 볏짚의 분해작용(分解作用)에 관여(關與)하는 혐기미생물(嫌氣微生物)과 그 분해생성물(分解生成物)들의 행동(行動)을 구명코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 전(全) 시험기간(試驗期間)동안 처리(處理)에 관계없이 메탄생성균수(生成菌數)가 섬유소분해균수(分解菌數)보다 많았다. 2. 혐기미생물(嫌氣微生物)의 활성(活性)은 볏짚+요소구(尿素區)에서 항온초기(恒溫初期)에 높았던 반면 볏짚단용구(單用區)는 초기(初期)에 감소(減少)되었다가 항온 10日 이후부터 다시 증가(增加)되었다. 3. 중간분해산물(中間分解産物)인 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)은 볏짚+요소구(尿素區)보다 볏짚단용구(單用區)에서 그 생성양(生成量)이 높았고 체재기간(滯在期間)도 더 길었으며 이들중 propionic acid함양(含量)이 가장 높았다. 4. 최종분해산물(最終分解産物)인 가스의 발생양(發生量)은 메탄생성균(生成菌)의 활성(活性)과 대단히 밀접(密接)한 관련을 갖고 있었다. 5. 항온기간(恒溫期間)중 액(液)중의 평균 Eh값은 -250mV이었고 이때 $CH_4$:$CO_2$의 %비(比)는 약 60~65 : 35~40이었다. 6. $CH_4$와 $CO_2$ 가스로부터 환산(換算)한 유기물(有機物)의 분해률(分解率)은 볏짚+요소구(尿素區)가 50일(日)동안 45.6%이었으며 볏짚단용구(單用區)는 36.8%이었다.

• 유기물자원화
• /
• 제19권3호
• /
• pp.63-72
• /
• 2011

본 연구에서는 benzalkonium chloride 처리에 따라 바이오가스 생산이 억제되는 정도를 평가하였다. 바이오가스 생산 억제 수준은 10 ppm, 40 ppm, 80ppm의 benzalkonium chloride가 처리되었을 때 각각 10%, 30-40%, 70% 이상이었다. Benzalkonium chloride의 처리에 따라 저해되는 효소를 알아내기 위하여 효소 활성을 분석하였으며 산성/알칼리 포스파타아제, 프로테아제는 메탄 생산량과 음의 상관관계를 나타내었다. ${\alpha}$-글루코시다아제는 실험기간 동안 메탄 생성량과 상대적으로 낮은 음의 상관성을 보였으며(p<0.01, r=-426), 다른 효소와의 상관성도 상대적으로 낮았다. 메탄생성률(ml/day)은 benzalkonium chloride및 산성 포스파타아제와 유의한 상관성을 나타내었다. Benzalkonium chloride가 대장균에 미치는 영향을 원판확산법을 통하여 분석하였다. Benzalkonium chloride의 농도가 높을수록 세균증식 억제대가 확장되었으며, 이를 통하여 benzalkonium chloride가 초산생성균의 증식을 억제함으로써 혐기소화조에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다.