• 제목/요약/키워드: 아질산염 축적

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MBR 반응조에서 아질산염 축적에 미치는 암모니아와 용존산소 농도의 영향 연구 (Influence of Ammonia and Dissolved Oxygen Concentrations on Nitrite Accumulation in a MBR)

  • 최인수;우도 비스만
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.922-929
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    • 2007
  • 암모니아의 질산염으로의 산화는 2개의 산화과정으로 구분된다. 나이트로좀머나스(Nitrosomonas)에 의한 암모니아의 아질산염으로의 산화와 나이트로박터(Nitrobacter)에 의한 아질산염의 질산염으로의 산화이다. 아질산염 축적 과정을 거치는 질소의 제거는 포기를 위한 에너지의 절약, 탈질과정에서 투입되는 유기물의 절약 및 발생되는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 다양한 장점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 아질산염 축적의 조건들을 찾기 위해 막분리 장치를 장착한 생물분리막 반응조(MBR)가 사용되었다. 생물 분리막 반응조는 성장속도가 늦어 쉽게 유실되어질 수 있는 독립영양 질산화 박테리아를 반응조내 충분히 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 반응조내 용존산소와 암모니아의 농도를 변화시키며 아질산염 축적의 영향인자들을 조사하였다. 연구의 결과로 반응조내 높은 암모니아 농도는 아질산염 축적을 시작하는데 매우 효과적이었으며, 이러한 효과는 반응조내 낮은 용존산소 농도가 동시에 존재할 시 더욱 강화되었다. 낮은 용존산소 농도 $c'_{O2}<0.3$ $mgL^{-1}$ $O_2$와 높은 암모니아 농도 $c_{NH3}=6.3\sim14.9$ $mgL^{-1}$ $NH_3N$에서 아질산염 축적율 74%에 달성될 수 있었다. 특히 아질산염 축적이 많은 연구자들이 제시하는 것처럼 생물막 반응조에서 뿐만 아니라, MBR 반응조에서도 일어날 수 있음을 밝힌 것은 본 연구의 중요한 성과라 할 것이다.

생물막 반응조에서 아질산염 축적에 미치는 운전인자 영향과 하수슬러지 가용화에 의한 탈질반응의 외부탄소원 공급에 관한 연구 (Influence of Operating Parameters on Nitrite Accumulation in a Biofilm Reactor and Supplement of External Carbon Source for Denitrification by Sewage Sludge Solubilization)

  • 안혜민;이대성
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-63
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    • 2013
  • 고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

고농도 암모니아성 폐수의 질산화과정에서 아질산염 축적의 영향인자 (Factors Influencing Nitrite Build-up Nitrification of High Strength Ammonia Wastewater)

  • 한동준;강성환;임재명
    • 환경위생공학
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    • 제13권2호
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    • pp.128-138
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    • 1998
  • This study was focused to find how each factors effect on the biological nitrification in wastewater treatment under high ammonia nitrogen concentration. Batch reactors in aerobic conditions were used to test the treatment efficiency of mixed liquor, nightsoil and piggery wastewater. The results are summeried as follows; Initial ammonia nitrogen concentration and pH were the direct influencing factors of nitrite build-up. More than 250 mg NH$_{4}$$^{+}$ - N/L in initial concentration built up nitrite and then the inhibition rate to Nitrobacter was above 70 percentage. And maximum nitritation rate was showed at pH 8.3 and nitrification could be completely achieved by pH control. Temperature and dissolved oxygen were the indirect influencing factors of nitrite build-up. These were a great effect on the activity of nitrifying microbes and ammonia nitrogen removal. Maximum nitritation rate was showed at 30 $\circ $C. The effect of DO concentration was negligible at more than 3 mg/L.

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무산소 조건에서의 인섭취를 이용한 생물학적 영양염류 제거 (Biological Nutrient Removal by Enhancing Anoxic Phosphate Uptake)

  • 이대성;전체옥;박종문
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.861-867
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    • 2000
  • 무산소 조건에서의 인섭취를 이용한 질소, 인 화합물의 동시 제거 가능성을 연속회분식반응기(SBR)를 사용하여 고찰하였다. 혐기-호기상의 AO SBR 반응기에 점차적으로 무산소상을 도입함으로써 질산염을 전자수용체로 사용하여 탈질이 가능한 인섭취 미생물들(DPAOs)을 다량으로 축적하였다.(혐기-호기-무산소-호기상의 $(AO)_2$ SBR). 무산소상과 호기상에서의 인섭취율을 비교해 보았을 때, 전체 인제거 미생물 내에서 DPAOs의 비율이 약 10%에서 64%까지 증가하였다. $(AO)_2$ SBR은 안정된 질소, 인제거 성능을 보였으며, 유기물질, 질소, 인 화합물의 제거율은 각각 92%, 88%, 100%였다. $(AO)_2$ SBR의 운전결과와 회분식 실험으로 부터 아질산염은 무산소상에서의 인제거 반응에 어떠한 악영향도 미치지 않으며, 오히려 질산염과 함께 전자 수용체로 사용되어짐을 알 수 있었다.

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고농도 질소폐수 처리 공정에서 환경인자가 아질산염 축적에 미치는 영향 (Effects of Environmental Factors on Nitrite Accumulation in a Strong Nitrogen Removal System)

  • 박노백;최우영;윤애화;전항배;박상민
    • 상하수도학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.51-62
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    • 2010
  • The high concentration of N in the wastewater from livestock farming generally renders the efficiency of the wastewater treatment. Therefore, removal of N in livestock wastewater is crucial for successful treatment. The current study was conducted to investigate the optimum conditions for partial nitrification under anaerobic condition following nitritation in TPAD-BNR(two-phase anaerobic digestion-biological nitrogen removal) operating system. Sequential operating test to stimulate partial nitrification in reactor showed that partial nitrification occurred at a ratio of 1.24 in $NO_2{^-}$-N:$NH_4{^+}$-N. With this result, a wide range of factors affecting stable nitritation were examined through regression analysis. In the livestock wastewater treatment procedure, the hydraulic retention time (HRT) and pH range for optimum nitrite accumulation in the reactor were 1-1.5 days and 7-8, respectively. It was appeared that accumulation of $NO_2{^-}$-N in the reactor is due to inhibition of the $NO_2{^-}$-N oxidizer by free ammonia (FA) while the effect of free nitrous acid was minimal. Nitrification was not influenced by DO concentration at a range of 2.0-3.0 mg/L and the difference in the growth rate between $NH_4{^+}$-N oxidizer and $NO_2{^-}$-N oxidizer was dependent on the temperature in the reactor.

채소(菜蔬) 및 과실중(果實中) 질산염(窒酸鹽)과 아질산염(亞窒酸鹽)의 축적(蓄積)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Accumulation of Nitrite and Niarite in Vegetables and Fruits)

  • 신광순;남궁석
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제10권4호
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    • pp.111-115
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    • 1977
  • Vegetables and fruits purchased from several markets in Seoul from July to October in 1977 were analyzed to know the level of nitrate-and nitrite-nitrogen accumulation in relation to a public health. Radishes and chinese cabbages utilized mainly as pickled vegetables in Korea resulted in the highest concentration of nitrate-nitrogen. Some of the levels for radishes and chinese cabbages were notably high and exceeded a recommended upper limit of 300 ppm $No_{3}-N$, and thus these levels would render these samples unsafe for use. The levels in some of vegetables other than radish and chinese cabbage, e.g., spinach, lettuce, green onion, cabbage were relatively high and considered to be unsafe for use in feeding infants, where as those of green pepper, bean sprouts and parsely were very low and safe. And also the levells in fruits were very low and safe. Nitrite-nitrogen contents in all tested vegetables and fruits ranged to trace and appeared not to be accumulated in fresh vegetables and fruits. Stems and roots of radishes and chinese cabbages accumulated approximately 2 fold more nitrate-nitrogen than leaves in 5 samples of each vegetable tested.

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하수처리를 위한 간헐 방류식 장기폭기 공정에서 아질산염의 축적에 영향을 미치는 인자 (Factors affecting nitrite build-up in an intermittently decanted extended aeration process for wastewater treatment)

  • 안규홍;박기영;이형집
    • 상하수도학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.51-60
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    • 1999
  • An intermittently-aerated, intermittently-decanted single-reactor process (KIDEA process : KIST intermittently decanted extended aeration process) was applied for nitrogen removal from wastewater. Synthetic wastewater with chemical oxygen demand (COD): nitrogen (N) ratio of approximately 5.25: 1 was used. The average COD removal efficiency reached above 95%, and under optimal conditions nitrogen removal efficiency also reached above 90%. This process consisted of 72 minute aeration, 48 minute settling and 24 minute effluent decanting with continuous feeding of influent wastewater from the bottom of the reactor, and did not require a separate anoxic mixing-phase. In this process, nitritation ($1^{st}$ step of nitrification) was induced but nitratation($2^{nd}$ step of nitrification) was suppressed. Main factors responsible for the accumulation of nitrite ion in the experimental condition were free ammonium and dissolved oxygen. This condition of nitrite build-up accelerated by continuous feed flow in the bottom of the KIDEA reactor because of high concentration of ammonia nitrogen in the influent. This research provides one of answers to control nitrate build-up.

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도시하수에서 생물학적 퍼클로레이트의 환원 (Biological Perchlorate Reduction in Municipal Sewage)

  • 최혁순
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.675-680
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    • 2013
  • 본 연구는 도시하수에서 퍼클로레이트 분해의 잠재성을 알아보기 위해 수행되었다. 3 L 생하수를 포함하는 플라스크를 이용한 실험이 수행되었다. 하수에 일정농도의 퍼클로레이트와 다양한 첨가물이 혼합되었다. 하수에서 퍼클로레이트의 제거가 일어났으나, 교반 72시간 동안 0에서 72%의 매우 다양한 제거율을 보였다. 퍼클로레이트로 순응된 미생물의 미량(167 mg/L SS) 주입만으로도 퍼클로레이트 분해 지체시간은 현저하게 감소되었으며 하수에서 퍼클로레이트가 완전히 제거되었다. 용존산소농도가 2 mg/L 이상 그리고 염분농도가 비교적 높은(전기전도도 14 mS; TDS 8 g/L) 조건의 하수/brine 혼합수에서 퍼클로레이트 제거는 방해를 받았다. 퍼클로레이트와 질산염이 공존하는 하수/brine 혼합실험에서 퍼클로레이트 환원에 비해 질산염 환원이 우선적으로 진행되었으며, 초기 질산성 질소의 약 66%에 해당되는 많은 양의 아질산염이 축적되었다.

추출조건이 마늘 추출액의 기능성에 미치는 영향 (Effects of Extraction Conditions on the Functional Properties of Garlic Extracts)

  • 변평화;김우정;윤석권
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.507-513
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    • 2001
  • 마늘의 이용성 증진과 마늘의 기능성 성분을 효율적으로 추출할 수 있는 최적용매에 대한 기초자료를 얻기 위해 마늘을 5종류의 유기용매와 4종류의 산을 사용하여 추출하고 추출수율과 기능성을 조사하여 최적 용매를 선정하였다. 선정된 용매의 농도를 0, 25, 50, 75, 100%로 조절하여 적정농도를 조사하고 적정용매의 pH 조절, 산 및 염의 첨가 시 추출율 및 아질산염 소거작용, 전자공여효과 및 총 thiosulfinates 함량 측정, 항산화성 등의 생리활성을 조사하였다. 마늘의 기능성 성분의 최적추출조건은 극성이 큰 methanol 의한 추출이 효과적이었다. Citric acid를 비롯하여 유기산 및 무기산 (acetic acid, phosphoric acid, tartaric acid)으로 추출할 때 고형분 수율은 높았으나 기능성에서 methanol 보다 효율성이 낮은 값을 보여 전자공여능은 약 1/2 정도 낮았다. 아질산염 소거능은 완충액의 모든 pH 영역에서 낮게 나타났고, 항산화효과인 과산화물 생성억제도 methanol 추출액이 약간 효과가 더 높았다. Methanol과 ethanol의 기능성 성분의 추출효과는 비슷하므로 식품응용을 고려할 때 ethanol이 보다 효과적임을 알 수 있었다. Ethanol의 농도를 달리하여 추출한 결과 50% ethanol 농도에서 가장 추출이 용이하였고 고형분수율 및 기능성도 가장 효과적이었다. 50% ethanol 용매보다 더 효율적인 추출조건을 찾기 위해 50% ethanol 용액의 pH조절과 NaCl, citric acid, $NaH_2PO_4$, $Na_2HPO_4$를 농도별로 첨가하여 추출하였을 때 고형분수율 및 기능성에서 큰 변화를 보이지 않았다. 따라서 마늘 성분의 추출은 50% ethanol 농도가 마늘의 기능성성분들의 효과적인 추출 방법으로 판단된다. Monascin의 경우 맛살에서 $0.01{\sim}3.31\;g/g$ 혼합어육소시지에서 $0.05{\sim}0.10\;g/g$, 반건조소시지에서 $0.34{\sim}0.35\;g/g$이 각각 검출되었고, 나머지 품목에서는 모두 불검출이었다. 한편, ankaflavin의 경우 맛살에서만 $0.02{\sim}0.89\;g/g$이 검출되었으며, 나머지 품목에서는 모두 불검출이었다.gen synthase의 활성은 P군에 비해 POD군에서 높았고(P<0.05), Px 백서가 Sham 백서에 비해 낮았다(P<0.05). Px 백서의 quadriceps 근육내 중성지방 축적량이 Sham 백서에 비해 높았는데, P에 비해 POD를 공급하였을 때 중성지방의 축적양이 낮아졌다. 결론적으로 POD은 당뇨와 정상 백서에서 인슐린 저항성을 감소시킴을 알 수 있었고 이러한 인슐린 저항성의 감소 현상은 근육에서의 glycogen synthase 활성과 관련이 있을 것으로 생각되었다.로 높은 것으로 밝혀졌지만, 그 이상의 농도에서는 낮은 수치를 나타내었다 이상의 결과로 보아 수용성계에서 뿐 만 아니라, 비수용성계에서도 중금속 이온 존재 하에서의 AsA 자동산화반응에서의 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성이 시사되었다.pm, $230^{\circ}C$에서 5.56 ppm으로 점진적으로 감소하였다. 이는 nonanoic acid, palmitic acid, stearic acid등이 고온가열에 의해 생성되었다가 이들이 열분해로 소실되었기 때문으로 생각된다.평균치는 34점이었으며 여윔에서는 너무 살찜으로 갈수록 사회적 체형불안도가 상승하는 경향을 나타내었다. 후쿠오카 지역의 체형 불안 도가 대구지역보다 유의적으로 높았다. 한 일 여대생의 자기 체형인식 및 체형 불안도에

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황해 중동부 해역 표층수에서 영양염 원소의 시공간적 분포 (Temporal and Spatial Variation of Nutrient Elements in Surface Seawater off the West Coast of Korea)

  • 차현주;김준영;고철환;이창복
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제3권1호
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    • pp.25-33
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    • 1998
  • 황해 중동부 해역에서 영양염 원소들의 시, 공간적 변화를 살펴보기 위해 1995년 5월과 1995년 11월, 1996년 6월의 세 차례에 걸쳐 현장조사를 실시하고, 표층수에 대해 염분, 온도, 부유물질 및 입자태 유기탄소와 암모니아, 질산염, 아질산염, 인산염, 규산염 등의 영양염 원소를 분석하였다. 세차례의 현장 조사에서 표층수의 영양염 농도 분포는 암모니아를 제외하면 일반적으로 6월이 가장 낮고 11월이 가장 높은 값을 보이는 한편, 암모니아는 5월에 가장 낮은 농도 분포를 보이고 11월에 가장 높은 값을 보였다. 봄에는 5월에 식물 플랑크톤의 1차 생산 활동으로 영양염이 고갈된 외해역의 표층수는 6월로 되면서 수온약층과 조석전선의 발달로 저층과 강으로부터의 영양염 공급이 더욱 제한되고, 봄철 식물 플랑크톤 대번식기에 증식된 동물 플랑크톤 또는 그 배설물 등이 박테리아에 의해 분해되는 과정에서 암모니아가 수층으로 공급되는 것으로 보인다. 한편, 11월에는 늦가을로 접어들면서 봄-여름철에 형성된 성층이 깨지고 수층의 수직 혼합이 활발해지면서 성층기간 동안 저층수에 축적되었던 영양염 원소들이 표층으로 공급되는 것으로 보인다.

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