To investigate the biodegradation pattern of rice straw, mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin components, by the isolate stran Bacillus subtilis $DO_4$, the change of cell population was observed on CMC (carboxymethyl cellulose), larch wood xylan and lignosulfonate as a carbon source respectively. Also, the transition pattern of enzyme activities of cellulase and xylanase and lignin contents was measured on rice straw and mixed substrate according to growth. The results in these experiments revealed that xylanase activity was first appeared and cellulase activity in the next, while lignin component was almost not changed through the culture period.
본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{\circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
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.
The activated sludge obtained from wastewater coke oven plant was immobilized by entrapment with polyethylene glycol (PEG). The effects of several factors on the biodegradation of $CN^-$ from. synthetic wastewater were investigated using batch and continuous reactors. The degradation rate of $CN^-$ increased with increasing of the immobilized bead volume in the reactor. Approximately 7.65mg/L of $NH_4-N$ was produced upon the degradation of 35mg/L of $CN^-$. When high concentrations of the toxic cyanide complex were used in the testing of cyanide degradation, the free activated sludge could be inhibited more than that of the immobilized activated sludge. When the phenol concentration was higher than 400mg/L in the synthetic wastewater, approximately 98.4% of $CN^-$ was removed within 42 hours by the immobilized activated sludge. However, the cyanide was not completely degraded by the tree activated sludge. This indicates that high phenol concentrations can act as a toxic factor for the free activated sludge. A $CN^-$ concentration of less than 1mg/L was achieved by the immobilized sludge at the loading rate of 0.025kg $CN^-/m^3-d$. Moreover, it was found that the HRT should be kept for 48 hours in order to obtain stable treatment conditions.
유처리제의 생분해도와 유처리제가 해수중의 용존산소에 미치는 영향을 구명하기 위해서 세 제품의 유처리제(SG, GL, WC)와 비이온 계면활성제(OA-5)에 대한 TOD분석, 원소분석 및 해수중에서의 생분해 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1mg의 유처리제는 $2.37{\sim}2.80mg$의 TOD, 1mg의 비이온 계면활성제는 2.45mg의 TOD를 나타내었다. 2. 유처리제는 탄소가 $67.6{\sim}76.5\%$, 수소가 $10.2{\sim}12.3\%$였고, 비이온 계면활성제는 탄소가 $65.3\%$, 수소가 $10.3\%$였으며 어느 것에서도 질소는 검출되지 않았다. 3. 유처리제는 생분해시 제품에 따라 다소 차이가 있었으나 1mg의 유처리제가 $0.403{\sim}0.595mg$의 $BOD_5$ 및 $0.703{\sim}0.855mg$의 $BOD_{20}$를 유발하였다. 또한 1mg의 비이온 계면활성제는 0.50mg의 $BOD_5$ 및 0.97mg의 $BOD_{20}$를 나타내었다. 4. 해수중에서 탈산소계수($K_1$)는 유처리제(4.0mg/l)의 경우 $0.121{\sim}0.171/day$, 비이온 계면활성제(2.0mg/l)의 경우 0.181/day로 나타났다. 또한 유처리제 1mg의 최종산소요구량($L_o$)은 $0.789{\sim}0.953mg$로서 계면활성제 1mg의 최종산소요구량 0.956mg과 비슷하였으며, Glucose 1mg의 TOD값 1.07mg에 접근하는 값이었다. 5. 해수 중의 생분해도($BOD_5/TOD$)에 있어서, 유처리제는 $17{\sim}21\%$, 비이온 계면활성제는 약 $20\%$로서 모두 중간 분해군에 속하였다.
입상활성탄 공정은 수처리에서 널리 사용되고 있으며, S와 B정수장은 기존의 급속여과지의 여재를 활성탄으로 교체하여 F/A 공정으로 운영하고 있다. 소독부산물의 제어를 위해 F/A가 도입된 금강수계 S정수장과 낙동강 수계 B정수장의 운영결과를 토대로 용존유기물질(DOC)과 소독부산물(DBPs) 등의 효율평가와 F/A공정 운영인자 등에 대하여 검토하였다. 두 정수장 원수의 용존유기물질 특성은 친수성과 소수성이 유사한 범위를 보이고 있으며, F/A공정에서 운영 초기 흡착능에 의한 빠른 파과특성을 나타내었다. F/A에서 소독부산물의 제거특성은 운영초기에 THM과 HAA 모두 제거효율이 우수하였으나, 운영기간이 경과되면서 THM제거율은 급격히 감소하였으며, HAA의 제거율은 동절기 저수온 시기를 제외하고는 생물학적 제거기작에 의해 높은 제거효율을 나타냈다. F/A공정은 활성탄흡착지(Post GAC) 공정과 비교하여 높은 유기물 부하, 잔류염소, 응집제 또는 응집보조제, 망간, 빈번한 역세척 등의 여러 가지 이유로 인해 여재 물성치 및 흡착능의 감소가 빠르게 나타났다. F/A공정이 실공정으로 도입되어 1년 이상 운영되어진 결과를 보면 활성탄 여재의 물성치 및 흡착능의 빠른 감소 경향이 있지만, 소독부산물 중 $HAA_5$항목이 문제시되는 정수장의 경우 기타여과지로 인증을 받은 F/A공정은 향후 점점 더 강화되는 수질기준의 만족을 위한 대안공정의 하나로서 적용이 가능하리라 판단된다.
Here in this work, a 4-chlorophenol (4-CP)-degrading bacterial strain Bacillus subtilis (B. subtilis) MF447840.1 was isolated from the drain outside the Hyundai car service center, Agartala, Tripura, India. 16S rDNA technique used carried out for genomic recognition of the bacterial species. Isolated bacterial strain was phylogenetically related with B. subtilis. This strain was capable of breaking down both phenol and 4-CP at the concentration of 1,000 mg/L. Also, the isolated strain can able to metabolize five diverse aromatic molecules such as 2-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol, 4-nitrophenol, and pentachlorophenol for their growth. An extensive investigation was performed to portray the kinetics of cell growth along with 4-CP degradation in the batch study utilizing 4-CP as substrate. Various unstructured models were applied to evaluate the intrinsic kinetic factors. Levenspiel's model demonstrates a comparatively enhanced R2 value (0.997) amongst every analyzed model. The data of specific growth rate (μ), saturation constant (KS), and YX/S were 0.11 h-1, 39.88 mg/L, along with 0.53 g/g, correspondingly. The isolated strain degrades 1,000 mg/L of 4-CP within 40 h. Therefore, B. subtilis MF447840.1 was considered a potential candidate for 4-CP degradation.
Degradation and glucose production from wood chips of white pine (Pinus strobus) and tulip tree (Liriodendron tulipifera) by several white rot fungi were investigated. The highest weight losses from 4 g of wood chips of P. strobus and L. tulipifera by the fungal degradation on yeast extract-malt extract-glucose agar medium were 38% of Irpex lacteus and 93.7% of Trametes versicolor MrP 1 after 90 days, respectively. When 4 g of wood chips of P. strobus and L. tulipifera biodegraded for 30 days were treated with cellulase, glucose was recovered at the highest values of 106 mg/g degraded wood by I. lacteus and 450 mg/g degraded wood by T. versicolor. The weight loss of 10 g of wood chip of L. tulipifera by T. versicolor on the nutrient non-added agar under the nonsterile conditions was 35% during 7 weeks of incubation, and the cumulative amount of glucose produced during this period was 239 mg without cellulase treatment. The activities of ligninolytic enzymes (lignin peroxidase, manganese peroxidase, and laccase) of fungi tested did not show a high correlation with degradation of the wood chips and subsequent glucose formation. These results suggest that the selection of proper wood species and fungal strain and optimization of glucose recovery are all necessary for the fungal pretreatment of woody biomass as a carbon substrate.
The efficacy of integrated ozone oxidation-biodegradation treatment was examined in the treatment of petrochemical wastewater with a special focus on the overall treatment time. When raw wastewater with chemical oxygen demand(COD) of 70-80 mg/L was oxidized by ozone, approximately 20% of initial COD was removed in less than 1.5 min at a dosing rate of 400 mg $O_3/L{\cdot}h $. No further decrease in COD was observed for the extended ozone treatment up to 30 min. Biological treatment alone showed a rapid reduction of COD to 40-50 mg/L, subsequently resulting in the decreased rate of COD removal. Pre-treatment by ozone before biological treatment did not significantly affect the specific rate of COD removal in a biological treatment. When ozone oxidation followed biological treatment, the extent of COD removal by ozone oxidation was greater compared to that of biologically-treated wastewater for a shorter time. Taken together, it was decided that the biological treatment time could be reduced if the treatment processes of concern will be properly arranged.
카뮤스틴 (1,3-bis(2-chloroethy1-nitrosourea, BICNU)은 뇌종양 치료를 위하여 임상적으로 사용되는 약물로 짧은 생물학적 반감기를 가지고 있어 장기방출에 적합하지 않다. 하지만, poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA)는 벌크 분해 특성으로 인해 약물의 장기방출에 유용하며, PLGA의 유도체인 글리콜라이드 단량체는 독성이 없고 PLGA와 유사한 생분해성을 가지고 있어 BICNU의 방출조절에 이용된다. 이 실험에서 BICNU를 함유한 PLGA 웨이퍼는 일반적인 직접압축법에 의해 제조한 후 BICNU의 방출거동과 웨이펴의 분해속도를 전자주사현미경, 핵자기공명장치 그리고 젤투과크로마토그래피를 통해 관찰하였다. 또한, 글리콜라이드 단량체의 함량변화에 따른 다중층 웨이퍼를 제조하여 단일층 웨이퍼와의 방출거동을 비교하였다. 이러한 결과들로부터 BICNU를 함유한 PLGA 웨이퍼의 약물방출은 BICNU와 글리콜라이드 단량체의 함량이 증가할수록 증가하였고, 다중층 웨이퍼에서 외부층의 글리콜라이드 단량체와 BICNU가 약물방출 거동과 분해속도에 영향을 미친다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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