• 한국물환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.383-390
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• 2008

Recently, the interests on economical nitrogen removal from wastewater are growing. As a method of the novel nitrogen removal technology, nitrogen removal via nitrite pathway by selective inhibition of free ammonia and free nitrous acid on nitrite oxidizing bacteria have been intensively studied. The inhibition effects of free ammonia and free nitrous acid are low when domestic wastewater is used, however, because of its relatively lower nitrogen concentration than the wastewater from industry and landfill, etc. In this study, a sequencing batch reactor (SBR) is proposed for nitrogen removal to investigate the effect of the low nitrogen concentration on nitrite accumulation. Nitrification efficiency reached almost 100% during the aerobic cycle and the maximum specific nitrification rate ($V_{max,nit}$) reached $17.8mg\;NH_4{^+}-N/g\;MLVSS{\bullet}h$. During the anoxic cycle, average denitrification efficiency reached 87% and the maximum specific denitrification rate ($V_{max,den}$) reached $9.8mg\;NO_3{^-}-N/g\;MLVSS{\bullet}h$. From the analysis the main reason of nitrite accumulation in the SBR was free nitrous acid rather than free ammonia. Nitrite accumulation increased with the decrease of organic content in the wastewater and the mechanism is not well understood yet. From the result of fluorescent in situ hybridization, the distribution of nitrite oxidizing bacteria was in equilibrium with ammonium oxidizing bacteria when nitrite accumulation did not occur.

• 한국물환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.711-719
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• 2006

The effluent from anaerobic digestion process of slurry-type piggery waste has a characteristic of very low C/N ratio. Because of high nitrogen content, it is necessary to evaluate nitrogen removal alternative rather than conventional nitrification-denitrification scheme. In this study, two parallel treatment schemes of SBR-like partial nitritation reactor coupled with anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) reactor, and a nitritation reactor followed by nitrite denitrification process were evaluated with a slurry-type piggery waste. The feed to reactors adjusted with various $NH_4-N$ and organics concentration. The nitrite accumulation was successfully accomplished at the loading rate of about $1.0kgNH_4-N/m^3-day$. The $NO_2-N/NH_4-N$ ratio 1~2.6 in nitritated effluent that operated at HRT of 1 day indicated that SBR-like partial nitritation was applicable to ANAMMOX operation. Meanwhile, the nitrite accumulation of 87% was achieved at SBR operated with HRT of 3 days and $0.4mgO_2/L$ for denitritation. Experimental results further suggested that HRT (SRT) and free ammonia(FA) rather than DO are an effective control parameter for nitrite accumulation in piggery waste.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1789-1797
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• 2000

질산화에 요구되는 산소량과 탈질소화에 요구되는 탄소원의 양을 감소시킬 수 있는 암모니아성 질소의 아질산성 질소로의 부분적 질산화 반응을 유도하기 위해 생물막 반응기를 이용하여 고농도 암모니아성 질소를 함유하고 있는 혐기성 소화슬러지 탈수여액을 대상으로 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비, pH, FA(free ammonia), 온도변화에 따른 아질산성 질소의 축적현상에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 유입수의 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비를 증가시킴에 따라 유출수의 아질산성 질소의 축적도 증가하였으며, 이는 알칼리도의 농도가 증가함에 따라 반응기내의 pH가 높게 유지됨으로서 FA의 농도가 증가하게 되어 Nitrobacter의 성장을 선택적으로 저해시키기 때문인 것으로 판단된다. 일정한 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비 조건에서 온도가 증가할수록 아질산성 질소의 축적도 증가하였다.

• 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.

• 대한약리학회지
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• 제32권2호
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• pp.211-219
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• 1996

The inhibitory effect of cyclosporin A (CsA) on nitric oxide production is not related to the immunosuppressive action of the drug, but to the renal toxicity and arterial hyper-tension. In this study the experimental interventions to reverse the inhibition of nitric oxide production by cyclosporin A in rat aortic smooth muscle cells were examined. CsA inhibited the accumulation of nitrite, the stable end product of nitric oxide, in culture media in a concentration $(0.1{\sim}100{\mu}g/ml)-dependent$ manner. The inhibitory effect of CsA on nitrite accumulation were not antagonized by arginine (10 mM), a substrate of nitric oxide synthase, nor by calcium ionophore A23187 $(7{\mu}M)$. Forskolin, an activator of adenylate cyclase, which enhanced iNOS induction at transcriptional level, completely reversed the inhibitory action of CsA on nitrite accumulation. However, PMA (2 nM) and PDB (50 nM), PKC activators, increased the inhibitory action of CsA on nitrite accumulalion. From these results, it is suggested that cyclic AMP-elevating agents may be candidates of therapeutic agents in prevention and treatment of renal toxicity and arterial hypertension induced by CsA. Among conventional antihypertensive drugs, calcium channel blockers and ${\alpha}-blockers$ are preferred to ${\beta}-blockers$.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.427-432
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• 2006

생물학적 질산화 과정에서 비이온성 용존 암모나아(FA) 농도와 온도가 아질산 이온($NO_2{^-}$) 축적에 미치는 영향을 연구하였다. 암모늄 산화와 아질산 축적조건을 파악하기 위하여 암모늄 이온($NH_4{^-}$) 농도와 온도를 탈리한 다양한 FA 농도 조건에서 질산화 실험을 실시하였다. 암모늄산화균과 아질산산화균의 활성화에너지를 산정한 결과, 암모늄산화균의 활성화에너지는 $20^{\circ}C$ 이하에서 81.7 KJ/mol, $20^{\circ}C$ 이상에서는 32.5 KJ/mol로 차이가 있었으나, 아질산산화균의 활성화에너지는 온도에 관계없이 35.5 KJ/mol로 나타났다. 특히, FA 농도와 온도에 따른 질산화 실험결과, FA 농도에 의한 질산화 저해 및 아질산이온 축적 효과는 극히 미미하였으며, 온도조건이 아질산 이온 축적에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 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.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권1호
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• pp.22-30
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• 2005

Nitrite accumulation is not unusual in batch processes such as sequencing batch reactor (SBR) with high-strength of ammonium or nitrate wastewaters. A possible mechanism of nitrite inhibition on Acinetobacter was depicted in a biochemical model, which the protonated species, nitrous acid form of nitrite, affects proton relating transport at the proton-pumping site crossing the cell membrane under unlimited carbon and phosphorus conditions. This effect exerts inhibition of phosphorylation under aerobic condition and yields low APT/ADP ratio, consequently decrease poly-P synthesis and phosphorus uptake from outside the cell in the model.

• 한국물환경학회지
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• 제22권1호
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• pp.134-139
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• 2006

Partial nitirification and denitrification process has been reported to be technically feasible and economically favorable, especially for wastewater treatment with high ammonium concentration or low Carbon/Nitrogen ratio. This research was performed to survey nitrite accumulation by nitritation in treating ADEPT effluent of piggery wastewater, which contains highly concentrated ammonia. To estimate the possibility of nitrite accumulation, DO concentration and SRT were investigated as key operational parameters. This result proved that nitritation to nitrite was steadily obtained under short sludge retention time. Oxygen limitation was proved to be just a subsidiary parameter. Energy efficiency of nitritation-denitritation process was higher than complete nitrification-denitrification because external carbon requirement for denitritation could be saved. Though the influent contained significant nonbiodegradable organic substrate, total nitrogen removal efficiency was more than 51% in nitritation-denitritation system.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.282-285
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• 2001

질산화 생물여과 시스템 내 생물막 안에 존재하는 ammonia oxidizers 및 nitrite oxidizers의 군집 구조 및 공간적 분포를 조사하였다. FISH 분석 결과 생물막 내 숫적으로 우점종을 이루는 미생물은 ammonia oxidizer인 Nitrosomonas spp.로 나타났으며 nitrite oxidizer 인 Nilrospira spp.에 비해 3 ${\sim}$ 5 정도 더 많이 존재하였다. 이는 실협 기간동안 완전한 질산화를 보였지만 반응기가 2 년 이상 nitrite 축적을 위해 높은 free ammonia 농도 빛 낮은 용존 산소 상태에서 운선되어 nitrite oxidizers에 저해를 주었기 때문인 것으로 사료된다. FISH와 결합된 CLSM 관찰 결과 생물막 전체에 걸쳐 ammonia oxidizer가 분포하는 반면 안쪽으로 갈수록 nitrite oxidizers가 분포함을 보였다. 이는 폐수의 ammonium 을 생물막 내 ammon ia oxidizer가 먼저 nitrite로 산화시키고 이를 nitrite oxidizers가 곧바로 nitrate로 산화시키기 때문이다.