오염토양에 유류분해능을 가진 Nocardia sp. H17-1의 접종시 고려되어야 할 인자중 하나인 초기 오염농도에 의한 탄화수소분해능과 초기 접종농도에 의한 분해능 및 균주의 생육을 조사하였다. H17-1은 실험 50일 동안 초기 오염농도 10, 50, 100 g Arabian light oil/kg of soil에 대해 각각 78.5%, 94.3%, 53.2%의 탄화수소를 제거하였으며, 오염농도가 높을수록 분해속도 상수(k) 낮아졌다. $CO_2$의 생성량 또한 오염농도가 높을수록 증가하였으나, 100 g/kg-soil의 오염농도에서는 균의 생육이 저해를 받는 것으로 나타났다. H17-1의 초기 접종농도에 의한 영향은 균의 접종량에 따라 최종 남은 TPH의 양은 큰 차이를 나타내지 않았으나, 분해속도상수(k)는 균의 접종량이 늘어남에 따라 크게 증가되었으며, $CO_2$의 생성량 또한 균의 접종농도에 따라 증가하였다.
TEX농도의 지속적인 감소 및 비오염지역에 비해 오염지역에서 용존산소(DO), 질산염(NO$^{3-}$ ), 황산염(SO$_4$$^{2-}$ )농도의 뚜렷한 감소와 2가철($Fe^{2+}$)농도의 증가, 산화환원전위의 현저한 저하, pH중성 등의 지화학적 인자의 분포특성으로 미루어 보아 대상부지는 혐기성 상태에서 토착미생물에 의한 오염물질의 생분해가 이루어지고 있는 것으로 판단되며, 또한 이와 함께 투수성이 큰 현장부지의 지질학적 특성상 강우에 의한 지하수의 재유입으로 인한 희석 및 분산도 TEX농도의 감소에 부수적인 요인이 되었을 것으로 추정된다. 한편, 연구대상부지에서의 생분해능(EAC)은 9.04∼35.85 mg/L범위에 있으며, 평균 24.73 mg/L이었다. 그리고 연구대상부지에서 생분해에 가장 큰 영향을 주는 생분해과정으로는 황산염환원으로 기여도가 약 75%정도인 것으로 나타났으며, 다음으로는 질산염환원 그리고 산화철(3가철)환원의 순으로 나타났다. 연구대상부지의 생분해능(EAC)를 기초로 년간 분해할 수 있는 TEX의 양을 계산해 보면 121∼45.3kg/year이며, 이 값은 년간 TEX의 지하수 부하량의 약 80%정도에 해당하는 것이다. 현장부지에서의 계산된 전체 자연저감율은 0.0017∼0.0224day$^{-1}$(평균 0.0110day$^{-1}$)이며, 1차 생분해율은 0.0008∼0.0106day$^{-1}$(평균 0.0051day$^{-1}$)이었다. 1차 생분해율에 근거한 연구대상부지에서 TEX의 반감기는 866.25∼65.38일(2.37∼0.18 years)로 계산되었다.
A treatability study was conducted using a hydrocarbon-contaminated soil for the oPtimization of bioremediation strategy best fit to a given set of contamination. The applicability of nutrients, biosurfactant, and oil-degrading microorganisms were examined by monitoring $CO_2$ evolution and oil degradation The addition of inorganic nutrients in the form of slow released fertilizer accelerated the initial rate of $CO_2$ evolution by a factor of 3. The application of oil-degrading microorganisms did not significantly increased $CO_2$ evolution or biodegradation efficiency. Application of a commercial biosurfactant was most effect in terms of the total $CO_2$ evolution and the oil degradation rate. The results indicate that $CO_2$ evolution measurement was found to be a simple and reliable countermeasure of crude oil hydrocarbon mineralization for the rapid determination of the best-fit bioremediation strategy.
Foam concentrate is used for fire-extinguishing purposes, occurring foam, mixed with air. In huge oil-fire or the efficiency of fire-extinguishing with small quantity of water, Foam concentrate is used widely. However, perfluorooc tanoicsulfonate and nonylpenol that are included in Foam concentrate could be exposure in danger while they were discharged. The purpose of the research is the development of environment-friendly high expansion foam that exclude the dangerous substances and improvement of danger of the existing foam concentrate. The developed foam is analyzed as the environment-friendly foam in indexes of the environment-toxicity, the biodegradation appraisal, and the dangerous substances-detecting. In addition, the performances of expansion rate, discharge rate, and fire-extinguishing are suitable in the domestic regulation, so it is useful for fire-extinguishing in real fire situation.
This study was investigated the application of biofiltration using cometabolic process to remediate gaseous toluene that are highly recalcitrant to adsorption, absorption and biodegradation. The investigation was conducted using specially built steel columns packed with granular activated carbon for removal of toluene and G.A.C was also coated with Pseudomonas putida microorganisms by addition of KH$_{2}$PO$_{4}$. The biofilter unit was operated in the condition of dry and 27.5% moisture content at gas loading rate of 12.5 l/min. Gaseous toluene taken from tedlar bag was analyzed by the use of G.C. equipped with F.I.D. detector. The removal efficiency of gaseous toluene was 85% at average inlet concentration of 970 ppm during dry operating condition. For gaseous toluene, 91% removal efficient was obtained at the filter material with moisture content and 97% removal efficiency was obtained with Pseudomonas putida microorganisms at gas loading rate of 12.5 l/min.
The applicability of in situ microbial filter or biobarrier technology for the remediation of soil and groundwater contaminated with chlorinated solvents was investigated. The efficiency and rates of reductive dechlorination of chlorinated solvents are known to be highly dependent on hydrogen concentration. In this study, the effect of electron donors on the reductive dechlorination of PCE was investigated using vermicompost (worm casting) and peat as permeable reactive barrier medium The effect of organic acids (lactate, butyrate and benzoate), yeast extract and vitamin $B_{l2}$ on the reductive dechlorination was investigated. Compared to the control (no electron donor added), addition of electron donors stimulated the dechlorinated rate. Among the electron donor treatments, lactate/benzoate amendment exhibited the highest dechlorination rate. Since vermicompost and peat are inexpensive and biodegradable and have high sorption capacity, they could be successfully used as biobarrier media, especially when electron donors (for example, lactate/benzoate) are added.d.
The effect of ozone oxidation on biodegradability of leachate was studied. Ozone oxidation process was used as pre-treatment process to enhance performance of biological process in treating landfill leachate. Optimum ozone dosing rate and contact time in this experiment was $160mg\;O_3/L$ hr and 45 minutes, respectively. Biodegradability was enhanced 5.08% by ozone oxidation. The ratio of ozone demand/DOC concentration was $0.049{\sim}0.091mg\;O_3/mg$ DOC. The increase of biodegradability depending on ozone dosing rate(D) and contact time(T) can be expressed as follows ; ${\Delta}E=0.00479{\cdot}D^{0.773}{\cdot}T^{0.800}$ The biodegradation rate of DOC was increased proportionally with the increase of ozone dosing rate and contact time irrespective of landfill site age. The increase of biodegradability by ozone addition was not satisfactory. It is hard to expect significant increase in biodegradability by ozone treatment only. Thus, it is evaluated that ozone oxidation can not increase biodegradability significantly in concentrated wastewater composed of complex organic compound such as leachate.
본 연구의 목적은 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향을 평가하는 것이었다. 본 연구에서 이용한 반응기는 용기형태의 슬러리상 생물반응기였다. 디이젤연료 오염토양의 처리 및 미생물성장에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌다. TPH(총 석유계 탄화수소)의 거동 및 미생물성장은 생물학적 제거율과 연관하여 평가되었다. 50,000및 100,000 mg TPH/kg soil의 초기부하수준에 대한 영향이 연구되었다. 두 반응기에서의 수행결과는 각각 90.5%와 90.8%의 총체적인 TPH제거율 나타내었다. 그러나 50,000mg TPH/kg soil의 초기농도가 적용된 반응기가 초기농도 100,000mg TPH/kg soil이 적용된 반응기에 비하여 휘발에 의한 제거를 제외한 순수한 생물학적 TPH제거율에 있어서 우수한 결과를 보여주었다. 다른 영양소량이 두 반응기에 적용되었음에도 불구하고 미생물성장율에 있어서 현저한 차이를 보이지는 않았다. 그러나 본 결과에서 고려되어야 할 중요한 요소는 두 반응기에 대하여 초기농도가 다르게 적용되었다는 것이다. 초기농도가 영양소가 첨가되지 않은 반응기에 비하여 두배나 높았음에도 불구하고 총체적 및 생물학적 TPH제거율에 있어서 영양소가 첨가된 반응기는 그렇지않은 반응기에 비하여 뛰어난 결과를 보여주었다.
본 연구는 디젤의 오염기간 및 토성이 콤포스팅 처리효율에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 오염경과기간은 15일과 60일로 하였으며 대조실험으로 오염직후의 토양실험도 실시하였다. 연구에 사용된 토양은 실트질양토와 사토이었으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 초기오염농도는 건조질량기준으로 약 10,000mgTPH/kg으로 하였으며, 수분은 각 토성의 수분보유능력의 70%로 조절하였다. 유기물질 보충 및 미생물식종의 목적으로 하수슬러지를 첨가하였으며 토양대 슬러지 혼합비율은 습윤질량비로 1:0.3이었다. 휘발된 TPH양은 초기농도의 0.9-1.8%정도로써 디젤오염토양의 콤포스팅 적용시 디젤은 주로 생물학적인 요인에 의하여 제거되었다. 휘발에 의하여 손실되는 n-alkanes들은 대부분 C10~C17의 성분들이었으며, 특히 C10~C14까지의 성분들이 C15 이상의 성분들보다 휘발이 많이 되었다. 사토의 TPH에 대한 1차반응 분해속도상수 k값은 0.081-0.094/day로 실트질양토의 0.056-0.061/day보다 약 1.5배 정도 높았다. 오염경과기간의 영향을 살펴보면, 60일까지의 오염경과기간으로는 TPH 분해효율의 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 이산화탄소회수율은 0.61-0.89이었으며, TPH분해량과 이산화탄소발생량과의 상관계수는 0.90-0.96의 범위에 있었다.
The purpose of this study was to investigate the effects of the hydraulic retention time (HRT) and organic loading rate (OLR) on microbial characteristics and treatment efficiency in sewage treatment using aerated submerged biological filter (ASBF) reactor. This reactor combines biodegradation of organic substrates by fixed biomass with a physical separation of biomass by filtration in a single reactor. Both simulated wastewater and domestic wastewater were used as feed solutions. The experimental conditions were a temperature of 17 to $27^{\circ}C$, a hydraulic retention time of 1 to 9hr, an organic loading rate of 0.47 to $3.84kg\;BOD/m^3{\cdot}day$ in ASBF reactor. This equipment could obtain a stable effluent quality in spite of high variation of influent loading rate. Total biomass concentration. biofilm thickness and biofilm mass increased an exponential function according to the increasing OLR. The relationships between water content and biofilm density were in inverse proportion. The percentage of backwash water to influent flow was almost 9%. The separation efficiency of biomass was the percentage of 91 to 92 in ASBF reactor. The sludge production rates in feed solutions of simulated wastewater and domestic wastewater were 0.14~0.26 kg VSS/kg BODrem, 0.43~0.48 kg VSS/kg BODrem, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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