• KSBB Journal
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• 제10권1호
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• pp.1-8
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• 1995

냉통고기풀 또는 수산연제품 등의 수산가공품 제조시 수세공정에 의해 폐액 중으로 많은 수용성 단백질과 지질성분이 유출되고 있는데, 이로 인하여 폐수의 BOD 및 COD값이 상승되어 해양의 오염과 연안의 적조현상을 일으키는 원인이 되고 있다. 따 라서, 본 연구에서는 해양오염 방지 빛 미이용 자원 의 개발이라는 두 측면에서 수세폐액 중에 함유되어 있는 수용성 단백질을 등전점 pH이동침전법에 의해 최적으로 회수하는 조건을 규명하였고, 아울러 그 회수단백질의 이용가능성 타진을 위해 기초척인 성 분 분석도 행하였다. $\circled1$ 수세폐액 중의 수용성 단백질을 회수하기 위한 방법으로서 여러 가지 등전점 응집법 중 산이통법이 효율적이었다. 즉 수세폐액을 먼저 pH 2.5~3.0으 로 낮춘 후 pH 6.5~7.5로 재조절하여 원심분리한 것이 높은 단백질 회수율을 나타내였다. 한편, 폐액 내 잔존지방은 산이통 처리후 대부분 부유하여서 그 상충수를 따라 부어내어 유분리기로 쉽게 수거가능 하므로 본 처리 장치로써 잔존단백질과 지방을 동시 회수할 수가 있다. $\circled2$ 최척처리조건에서 회수한 단백질구분의 수분과 단백 질 함량은 80.6 및 14.4 % 였다. 한편, 회수단백 질구분의 VBN함량은 9.6mgj100g로서 선도가 양 호하였으며, 구성아미노산 중 lysine 등 필수아미노 산이 여전히 많은 비율로 존재해 있어 영향학적으로 도 손색이 없었다. 이상의 결과로 미루어 보아 냉통고기풀이나 어묵 의 제조공정 중에 나오는 수세폐액으로부터 수용성 단백질 벚 유지를 통전점침전법의 한 변형인 산이통 법으로 간단히 재회수할 수 있음을 얄 수 있었다. 그래서 이들 성분의 재회수로 수산가공공장폐액에 의 한 하천의 오염을 근본적으로 막을 수 있음은 물론 이고 수산가콩폐기물의 완전 식량화의 가능성도 찾 아볼 수 있게 되었다고 판단되어진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권4호
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• pp.583-591
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• 2002

Biodegradation of fat, oil, and grease (FOGs) plays an Important role in wastewater management and water pollution control. However, many industrial food-processing and food restaurants generate FOG-containing waste waters for which there Is no acceptable technology for their pretreatment. To solve these problems, this study evaluated the feasibility of effective FOG-degrading microorganisms on the biodegradation of olive oil and FOG-containing wastewater. Twenty-two strains capable of degrading FOGs were isolated from five FOG-contaminated sites for the evaluation of their FOG degradation capabilities. Among twenty-two strains tested, the lipase-producing Pseudomonas sp. strain D2D3 was selected for actual FOG wastewater treatment. Its biodegradability was performed at 3$0^{\circ}C$ and pH 8. The extent of FOG removal efficiency was varied for each FOG tested, being the highest for olive oil and animal fat (94.5% and 94.4%), and the lowest for safflower oil (62%). The addition of organic nitrogen sources such as yeast extract, soytone, and peptone enhanced the removal efficiency of FOGs, but the addition of the inorganic nitrogen nutrients such as $NH_4$Cl and $(NH_4)_2SO_4$ did not increase. The $KH_2PO_4$ sources in 0.25% to 0.5% concentrations showed more than 90% degradability. As a result, the main pathway for the oxidation of fatty acids results in the removal of two carbon atoms as acetyl-CoA with each reaction sequence: $\beta$-oxidation. Its lipase activity showed 38.5 U/g DCW using the optimal media after 9 h. Real wastewater and FOGs were used for determining the removal efficiency by using Pseudomonas sp. strain D2D3 bioadditive. The degradation by Pseudomonas sp. strain D2D3 was 41% higher than that of the naturally occurring bacteria. This result indicated that the use of isolated Pseudomonas sp. strain D2D3 in a bioaugmentating grease trap or other processes might possibly be sufficient to acclimate biological processes for degrading FOGs.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.349-355
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• 2009

돈 도축 식품폐수를 처리하는 생물막 시스템인 RABC (rotating activated Bacillus contactor) 공정의 생물막과 점감식으로 운영되는 포기조의 동일한 시료를 대상으로 Biolog GN2 plate를 이용한 호기/혐기 대사지문 분석으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째 대응표본 상관관계 분석과 pairs t-test를 통하여 매일 측정값보다 일별변화량이 전반적인 군집구조의 유사성을 나타내는 것으로 판단되었다. 둘째 생물막이 포기조 시료들에 비해 높은 탄소원 이용도를 보여(p<0.01) 생물막의 높은 유기물 제거 능력을 알 수 있었고 포기조 시료사이는 이용된 탄소원의 상관관계가 높았고(78%) 활성정도도 비슷하였다(p=0.287). 셋째 활발하게 이용된 탄소원의 종류는 시료별로 차이를 보여 활성을 보이는 군집이 각 처리단계 별로 변화하는 것으로 판단되었다. 마지막으로 같은 시료라도 호기/혐기 조건에 따라 대사지문에 차이를 보여 미호기성 및 혐기성 군집구성원에 의한 활성 차이를 확인하였다. 향후 대사지문(metabolic fingerprinting)을 통한 활성군집 비교에 일별변화량과 혐기조건 분석을 병행하면 더욱 풍부한 분석이 가능할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.169-176
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• 2010

회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 실험용 규모의 폐수처리 공정을 식품산업폐수를 유입수로 사용하여 5개월 동안 운전하였으며, 16S rRNA 유전자의 말단단편길이다형성(T-RFLP) 분석과 계통분류학적 분석방법으로 폐수처리 공정의 세균군집을 조사하였다. 유기물 외에 고농도의 질소와 인이 함유된 식품산업폐수를 적용하였음에도 불구하고, 안정화 기간 동안 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 제거효율은 각각 98%, 93%, 95% 이상이었다. 가동 초기의 세균 군집과 안정화 이후의 세균군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 안정화 기간 동안 가장 우점한 세균군집은 Bacteroidetes였다. 운전 기간중의 주요 세균 군집은 사상균으로 분류되는 Haliscomenobacter, Sphaerotilus, Candidate division TM7이었으나, 이들 사상균에 의한 슬러지 팽화 현상은 관찰할 수 없었다. Haliscomenobacter와 유연관계가 가까운 세균군집이 안정화 시기에 증가하여 최대 우점 군집이 되었다. 본 연구결과는 회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 폐수처리공정의 영양물질 제거에 사상균이 중요함을 제시한다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.76-83
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• 2010

당사는 중온/습식/이상 혐기성 소화공정인 HADS Pilot Plant를 이용하여 국내 음폐수에 대해 유기물 부하(OLR, Organic Loading Rate) 증량 방식을 달리하여 혐기성 소화 테스트를 진행하였다. 그 방식은 연속적이면서 빠르게 OLR을 증량시키는 급속 OLR 증량 운전과 단계적이면서 각 단계별로 적응기를 갖는 계단식 OLR 증량 운전 방식이었다. 그 결과 급속 OLR 증량 운전시에는 불안정한 VFA(Volatile Fatty Acid)/Alkalinity 비율을 보이다가 바이오가스 발생량이 급감하는 결과를 보여주었다. 반면, 계단식 OLR 증량 운전시에는 VFA/Alkalinity의 비율을 0.4이하로 유지하면서 혐기성 소화 운전을 실시한 결과 안정적인 혐기성소화 성능을 보였을 뿐만 아니라, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS(Volatile Solid) 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 OLR 증량 운전 방식에 따라 완전히 다른 결과가 도출되어 각각의 혐기성 소화 운전시의 박테리아 및 메탄생성균 군집의 변화를 T-RFLP(Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism)를 통하여 분석하였다. 그 결과, 급속 OLR 증량 운전시와 계단식 OLR 증량 운전시의 미생물 군집이 달라져 있음을 확인하였고, 이에 따라 동일한 혐기성 소화 공정을 적용하여 음폐수에 대한 혐기성 소화 운전을 진행하였음에도 OLR 증량 운전 방식에 따라 미생물의 반응성 및 주변환경에 대한 내성이 달라질 수 있음을 알 수 있었다.

• 환경위생공학
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• 제16권1호
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• pp.108-116
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• 2001

It is difficult to task to achieve high biological nutrient removal from municipal wastewater because of low organic content. Volatile fatty acids(VFAs) produced from acid fermentation of food wastes can be utilized as external carbon sources for the biological nutrient process. Significant reduction and stabilization of the food wastes can also be obtained from the acid fermentation. The objective of this study is to evaluate characteristics of acid fermentation of the food wastes. Results obtained from the batch experiment of various organic wastes showed that the food wastes had high potential to be used as an external carbon source because of the largest production of the VFAs with low nitrogen and phosphorus content. The fish waste was found to be the next possible organic waste, while the others such as radish cabbage and molasses waste showed high VFAs consumption potential as a results of high nitrogen and phosphorus content. alkaline hydrolysis of the food waste was carried out using NaOH prior to the acid fermentation. As the alkali addition increased, solubilization of the organics as well as TSS reduction increased. However, fraction of soluble COD to total COD became stable after a sharp increase. Alkali addition greater than 0.5g NaOH per g TS resulted in significant increase in pH.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권3호
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• pp.410-414
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• 2000

The effect of the COD/N ratio on denitrification characteristics was evaluated for the development of a denitrification process. Activated sludge, acclimated to an anoxic condition, was used as the denitrifier consortium (mixture of denitrifying organisms) for enhanced nitrogen removal in a recirculating aquarium system. Synthetic wastewater containing nitrate was used as the influent solution and glucose was used as the carbon source for denitrification. The COD/N ratio varied within a range of 1.5-7.2. The denitrification efficiency was higher than 97% even at a COD/N ratio of 1.5. Under a theoretical COD/N ratio of 3.0, nitrite was detected, however, the amount was less than 1% of the total influent nitrogen. The number of both nitrate-reducing bacteria and denitrifying bacteria reached $3.5{\times}10^5/ml$ with a COD/N ratio of 1.5 after 45 days of operation.

• 대한환경공학회지
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• 제33권12호
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• pp.868-873
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• 2011

산소전달률은 음폐수, 축산폐수 그리고 매립지 침출수와 같은 고농도 폐수처리를 호기성 공정으로 처리할 시 그 성과를 결정하는 아주 중요한 요소이다. 본 논문에서는, Jet Loop Reactor (JLR)를 이용하여 공기유량과 동력량을 운전조건의 변수로 두고 미생물의 농도에 따른 산소소비율(Oxygen uptake rate, OUR)과 물질전달계수(Volumetric mass transfer coefficient, $K_L{\cdot}a$)를 측정하였으며, 산출된 $K_L{\cdot}a$ 값의 결과를 가지고 통계학적인 분석을 통하여 비선형 회귀 모형을 제안하여 보았다. 연구 결과, 미생물 농도를 높게 유지시켜야 하는 고농도 폐수를 적용할 경우에는, 동력량과 공기량은 산소전달률의 중요한 인자이며, 마지막으로 최종 비선형 회귀모형을 동력량과, 공기량 그리고 점성계수의 함수로 나타내보았다.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권5호
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• pp.213-226
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• 2005

To treat wastewater efficiently by a one-step process of nitrogen removal, a new bacterial strain producing $N_2$ gas from ${NH_4}^+$ under an aerobic condition was isolated and identified. The cell was motile and a Gram-negative rod, and usually occurred in pairs. By 16S-rDNA analysis, the isolated strain was identified as Enterobacter asburiae with 96% similarity. The isolate showed that the capacity of $N_2$ production under an oxic condition was approximately three times higher than that under an anoxic condition. Thus, the consumption of ${NH_4}^+$ by the isolate was significantly different in the metabolism of $N_2$ production under the two different environmental conditions. The optimal conditions of the immobilized isolate for $N_2$ production were found to be pH 7.0, $30^{\circ}C$ and C/N ratio 5, respectively. Under all the optimum reaction conditions, $N_2$ production by the immobilized isolate resulted in reduction of ORP with both the consumption of DO and the drop of pH. The removal efficiencies of $COD_{Cr}$, and TN were 56.1 and 60.9%, respectively. The removal rates of $COD_{Cr}$, and TN were the highest for the first 2.5 hrs with the removal $COD_{Cr}/TN$ ratios of 32.1, and afterwards the rates decreased as reaction proceeded. For application of the immobilized isolate to a practical process of ammonium removal, a continuous operation was executed with a synthetic medium of a low C/N ratio. The continuous bioreactor system exhibited a satisfactory performance at 12.1 hrs of HRT, in which the effluent concentrations of ${NH_4}^+$-N was measured to be 15.4 mg/L with its removal efficiency of 56.0%. The maximum removal rate of ${NH_4}^+$-N reached 1.6 mg ${NH_4}^+$-N/L/hr at 12.1 hrs of HRT(with N loading rate of $0.08\;Kg-N/m^3$-carrier/d). As a result, the application of the immobilized isolate appears a viable alternative to the nitrification-denitrification processes.

• 한국물환경학회지
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• 제29권2호
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• pp.276-287
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• 2013

Domestic sewage contains increasingly more pharmaceuticals and personal care products (PPCPs), due to rising use of medicines, health supplement food and daily necessities. And various types of industrial wastewater from pollution sources in treatment areas could flow into the public sewerage treatment plants (PSTPs) in metropolitan areas. The conventional PSTPs are designed to treat suspended solids, biodegradable organics, nitrogen and phosphorous from residential and industrial areas and public facilities. However, toxic, conventional, and non-coventional pollutants from non-domestic sources that discharge into sewer system as well as domestic source with various chemicals could not be treated in the conventional PSTPs and discharged untreated to public basin. In this paper we aim to consider the establishment system of effluent standard of PSTPs in comparison with water quality standard of water environment and wastewater discharge regulation. And also we suggest the necessity of regulations on the pretreatment of industrial wastewater as part of efforts to improve water quality in sewerage systems and to protect public basin.