• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.550-555
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• 2018

국제 해사기구 (IMO)에서 MARPOL 73/78은 조문과 여섯 개의 부속서로 구성되어 있다. Annex IV는 선박의 하수를 규제한다. 2012년 제 64회 결의안에서 선박에서 배출되는 하수 중 영양염류를 제거하도록 규제하였다. 2014년 해양수산부의 지원으로 영양염류를 제거 할 수 있는 대용량 폐수처리 장치를 개발하였다. Sequence Batch Reactor (SBR)와 Membrane Bio Reactor (MBR)를 결합한 새로운 공정이 개발되었다. 현존하는 SBR 공정의 사이클에서는 침전을 제외하고 통기 및 교반만을 사용하였고, 상기 막은 처리 된 물을 배출 시키는데 사용하였다. 본 연구에서는 MACROGEN 사의 NGS 분석 기술을 이용하여 Bench 규모 폐수처리 설비를 이용한 하수처리장 원수를 처리하기 위한 최적 운전조건에서 폭기조 내 미생물의 우점종을 분석하였다. 그 결과 Bacteroidetes는 호기성 박테리아의 27.1 %를 차지했으며 Gammaproteobacteria는 혐기성 박테리아의 16.8 %를 차지하였다. Operational taxonomic unit ratio에 Others 항목이 차지하는 비율도 상당하다고 볼 수 있는데 기존의 오수처리를 위해 필요했던 미생물 외에 아직 NCBI (National center for Biotechnology Information)에 등록되지 않은 미생물일 가능성이 있어 추후 연구가 필요하다고 판단된다.

• 멤브레인
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• 제15권2호
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• pp.114-120
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• 2005

본 연구의 목적은 도시 하수처리를 위한 막결합형 $A_2O$공정에 관해 실제적인 정보를 얻고자 하는 것이다. 공경 $0.25\;{\mu}m$의 평판형 정밀여과막을 공기가 주입되는 호기조에 침지시켜 처리수는 저압으로 여과된다. 인공폐수를 대상으로 최적의 처리수질과 장기운전의 안정성 확보를 위한 내부반송율과 MLSS 농도 등의 최적 운전인자를 산정하고자 하였다. 내부반송은 각각 호기조에서 무산조로 반송한 것을 type 1, 무산조에서 혐기조로 반송한 것을 type 2라고 규정지었다. 플럭스는 15 LMH, type 1을 2Q로 고정하고 실험하였을 때 최적의 운전 조건은 MLSS 농도는 11,000 mg/L, type 2가 IQ로 나타났다. 이때, BOD $COD_{cr}$, T-N, T-P의 제거율이 각각 $97.3\%,\;94.2\%,\;64.0\%,\;63.0\%$로 타 내부반송율보다 효과적이었다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.718-724
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• 2008

The ion selective microelectrode (ISME) has been used for measuring the ion profile of DO, $NH_4{^+}-N$, $NO_2{^-}-N$ and $NO_3{^-}-N$ in biofilm. In this study we evaluated the detection limit and validity of ISME and applied ISME for the continuous measurement of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration in the modified Ludzack-Ettinger (MLE) process. Average detection limits of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ ISME were $10^{-4.44}M$ and $10^{-4.62}M$, respectively. Since the ISME with $5{\sim}10{\mu}m$ of tip diameter showed a faster response time than that of $1{\sim}5{\mu}m$, the ISME with a tip diameter of $5{\sim}10{\mu}m$ was fabricated and used to make real-time ion detections. Direct monitoring of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentrations in the aerobic (2) tank causes the instability of the electromotive force (EMF) for the initial 5~8 hours and also causes remarkable error values of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration. This phenomenon is caused by aeration and mixing in the reactor. Thus, the measuring chamber was newly designed for the aerobic (2) tank and then the EMF of the ISME were stabilized in less than 1 hour. Errors of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration were decreased after stabilization of the EMF. The ISME analysis were well corresponded to the results of auto analyzer and ion chromatography. Consequently, the concentration of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ could be continuously measured for 178 hours by the ISME.

• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.393-402
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• 2014

천연염색폐수시설 폐수의 세균 군집분석을 위해 배양 가능한 세균을 분리하는 방법과 비배양 방법인 denaturing gradient gel electrophoresis 방법을 이용하였다. 3개의 폐수 공정단계로부터 분리된 104개(폐수유입수, 48균주; 접촉포기조, 25균주; 침전조, 31균주) 균주들의 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하였다. 104개의 분리균들은 Proteobacteria 문이 가장 많은 비율을 차지 하였으며, Actinobacteria, Firmicutes 와 Bacteriodetes 등 4개 문에 속했다. DGGE profile중 각 시료의 우점 군집을 대표하는17개의 band를 선택하여 부분 염기서열 분석 결과 분리균과 동일한 4개의 문에 속했다. 배양기법을 이용한 결과와 배양하지 않고 분석하는 방법인 DGGE결과 모두 Proteobacteria 문이 우점하였으며 Alphaproteabacteria강이 높은 비율을 차지하였다. 천연염색 폐수처리시설의 세균 군집들은 인간을 비롯한 동식물의 기생균, 다당류와 난분해성 화합물을 분해하는 세균 그리고 세포외 다당을 형성하는 세균들이 우점하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.233-241
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• 1993

도시 하수처리장에서 발생되는 반송수의 성상과 처리계통에서의 영향을 검토하기 위해 본 연구가 수행되었다. 각 단위 공정별 반송수의 유량과 분석자료를 이용하여 물질수지를 작성한 뒤 반송수의 특성을 결정하였으며 실험실 완전혼합 활성슬럿지 반응조를 현장 운전 조건과 유사한 방법으로 운전하여 반송수의 영향을 살펴보았다. 연구 결과 반송수의 유량은 유입원수량에 대해 1.2-1.8%로 적은 양이지만 높은 농도로 인하여 유기물과 영양소 부하량은 평균 부하시 20-30% 정도로 증가되고 있었으며 충격부하시는 40-70 %까지 증가되고 있었다. 혼합하수의 침전효율은 BOD 30%, SS 45%를 나타내고 있으나, 반송수에 의한 부하증가로 인해 BOD의 제거효율은 원수 기준시 10% 미만으로 떨어져 포기조에 큰 영향을 미치고 있었다. 즉, 반송수의 평균부하가 포기조에 유입되는 경우 반송수의 유입이 없는 경우에 비해 10%의 BOD 제거효율이 저하되었고 충격부하시는 80% 이상의 BOD 제거효율을 얻을 수 없었으며 50% 이하의 질산화율에 불과하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.871-879
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• 2010

To figure out the removal efficiency of indicator and pathogenic bacteria by unit processes of a sewage treatment plant using activated sludge process, analyses were done for incoming sewage, influent and effluent of primary clarifier, aeration tank, secondary clarifier and final discharge conduit of the plant. A matrix of bacterial items (average of bacterial reduction [log/ml], p value of paired t-test, number of decreased cases of twenty analyses, removal percentage only for decreased cases) between incoming sewage and final effluent of the plant were heterotrophic plate counts (1.54, 0.000, 20, 95.01), total coliforms (1.38, 0.000, 19, 83.94), fecal coliforms (0.90, 0.000, 20, 94.84), fecal streptococci (0.90, 0.000, 20, 98.08), presumptive Salmonella (0.23, 0.561, 7, 99.09), and presumptive Shigella (1.02, 0.002, 15, 92.98). Total coliforms, fecal coliforms, heterotrophic plate counts, and fecal streptococci showed highest decrease through secondary clarifier about 1-log (p<0.001) between 88% and 96%, and primary clarifier represented the significant (p<0.05) decrease. However, final effluent through discharge conduit showed higher total coliforms and fecal streptococci than effluent of secondary clarifier (p<0.05). In addition, final effluent once violated the water quality standard while effluent of secondary clarifier satisfied the standard. Hence some control measures including elimination of deposits in discharge conduit or disinfection of final effluent are necessary.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-213
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• 2001

Bacillus spp. 이용하여 B3공법을 사용하는 하수 종말 처리장의 포기조에서 Bacillus sup. 변화를 FSIH방법과 포자염색 방법으로 관찰하였다. DAPI로 측정한 세균수는 $3.2{\times}10^8 ~ 4.4{\times}10^8 $ cells/ml 범위로 큰 변화가 없었으나, Bacillus sp. 균수는 $0.3{\times}10^8 ~ 2.5{\times}10^8 $ cells/ml 범위로 지점별, 조사시기별로 큰 차이가 있었다. 포자수는 $0.3{\times}10^7 ~ 8.4{\times}10^7 $ cells/ml 범위로 3월에는 세 번째 포기조, 5월에는 두 번째 포기조에서 각각 8.5, $5.5{\times}10^7$cells/ml으로 높은 값을 보였다. 총세균수는 DAPH를 측정한 값과 포자수를 합하여 사용하였고, Bacillus속 세균수는 FISH로 계수된 수와 포자수를 합하여 사용하였다. 충세균수에 대한 Bacillus sp.균의 비율은 약 8~60% 범위로 첫 번째 및 세 번째 포기조에서 각각 50%, 35% 이상의 높은 비율을 보였다. B3 공법에서는 Bacillus가 우점하고 있음이 FISH 방법으로 확인되었으며, 반송 슬러지와 하수가 유입되는 첫 번째포기 조에서 그 비율이 높았고, 다음 포기조로 가면서 그 비율이 줄어들고 있었다. Bacillus의 포자수는 뒤의 포기조로 가면서 그 수와 비율이 높아지고 있었다.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.127-132
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• 2004

활성 오니법에 의한 하수처리장 포기조에서 슬러지를 채취하여 황화물계 악취제거 균주인 Thiobacillus속의 선별 배지로 50개 균주를 분리하였다. 분리한 50개 균주의 동정 결과 7개 균주는 Thiobaecillus neapolitanus, 4개 균주는 Thiobacillus tepidarius, 5개 균주는 Thiobacillus denitrificans, 23개 균주는 Thiobacillus versutus, 2개 균주는 Thiobacillus intetmedius, 9개 균주는 Thiobacillus perometabolis로 동정되었다. 분리 동정한 균주들로 고효율 황화물계 악취(황화수소, dimethyl sulfide, methyl disulfide)제거 균주 스크린을 하였다. 그 결과 황화수소, dimethyl sulfide에 대하여 KT5l(Thiobacillus versutus)균주가 각각 l00％, 85％로 가장 높은 제거율을 보였다. Dimethyl disulfide의 경우에는 전체 균주가 다른 악취성분에 비해 제거율이 낮았는데 KT8l균주가 26％로 가장 높은 제거율을 보였다. 스크린 결과 KT5l균주를 선별하였으며, 선별된 KT51균주를 밀폐된 모형 생물학적 처리 반응기에 적용하여 황 화합물의 제거 효율을 비교한 결과, 황화수소의 경우, 100 ppm을 주입 후 균주 적용전의 운전 결과는 30분 이후에 0.02 ppm 미만(99.8％)으로 제거한 반면, 균주 적용 시의 운전 결과는 15분에 황화수소를 0.02 ppm 미만(99.8％)으로 처리하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.173-184
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• 1990

본 연구에서는 활성슬러지 하수처리장에 유입된 PAHs의 일종인 anthracene을 대상으로 이의 농도분포, 물리적 혹은 생물학적 변환을 예측하기 위한 수학적 모형을 제안하였다. 이 수학적 모형은 유입 anthracene의 volatilization, biodegradation 및 adsorption/desorption과 같은 반응을 고려한 5개의 연립미분방정식으로 구성되어 있으며, 이들에는 7개의 kinetic rate constants와 18개의 input variables를 포함하고 있다. Steady state simulation의 결과 유입된 anthracene은 1차 침전지에서의 슬러지 배출로 인하여 약 33%가 포기조에서 발생한 volatilization에 의하여 약 61%가 제거되어, 총괄적인 anthracene의 제거율은 약 97%정도이었다. Dynamic simulation의 결과로 본 연구대상 system의 경우에 system이 steady state에 도달하는 시간은 약 160시간 정도로 예측되었다. 이와 아울러 본 연구에서 제안된 수학적 모형의 활용 가능성이 각종 simulation의 결과로 비교적 구체적으로 규명되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1193-1201
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• 2012

The analysis and quantification of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) is crucial, as they initiate the biological removal of ammonia-nitrogen from sewage. Previous methods for analyzing the microbial community structure, which involve the plating of samples or culture media over agar plates, have been inadequate because many microorganisms found in a sewage plant are unculturable. In this study, to exclusively detect AOB, the analysis was carried out via denaturing gradient gel electrophoresis using a primer specific to the amoA gene, which is one of the functional genes known as ammonia monooxygenase. An AOB consortium (S1 sample) that could oxidize an unprecedented 100% of ammonia in 24 h was obtained from sewage sludge. In addition, real-time PCR was used to quantify the AOB. Results of the microbial community analysis in terms of carbon utilization ability of samples showed that the aeration tank water sample (S2), influent water sample (S3), and effluent water sample (S4) used all the 31 substrates considered, whereas the AOB consortium (S1) used only Tween 80, D-galacturonic acid, itaconic acid, D-malic acid, and $_L$-serine after 192 h. The largest concentration of AOB was detected in S1 ($7.6{\times}10^6copies/{\mu}l$), followed by S2 ($3.2{\times}10^6copies/{\mu}l$), S4 ($2.8{\times}10^6copies/{\mu}l$), and S3 ($2.4{\times}10^6copies/{\mu}l$).