• 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.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.457-460
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• 2000

Biofilm airlift 반응기를 이용한 선택적 질산화는 air가 2.5 L/min, $NH_4\;^+-N$ load가 $2.5\;kg-N/m^3/d$에서 약 90% 이상의 질소 제거율과 75-90%의 아질산성 질소의 축적이 일어났다. nitrite oxidizer가 낮은 DO의 영향으로 activity가 저해를 받아서 nitrite를 산화시키지 못하여 축적을 일으킨 것으로 보인다. 반응기 내부의 미생물의 양이 가장 많은 기간에 질소 제거율이 저하하고 nitrite ratio가 약간 감소됨을 보였다. 이는 많은 미생물의 양으로 용존산소가 감소되었기 때문이다. 미생물의 양에 따른 질소 부하의 증거로 F/M 비를 맞추어 그에 따른 질산화를 관찰하는 연구를 할 수 있을 것 같다.

• 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.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.51-62
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• 2010

The high concentration of N in the wastewater from livestock farming generally renders the efficiency of the wastewater treatment. Therefore, removal of N in livestock wastewater is crucial for successful treatment. The current study was conducted to investigate the optimum conditions for partial nitrification under anaerobic condition following nitritation in TPAD-BNR(two-phase anaerobic digestion-biological nitrogen removal) operating system. Sequential operating test to stimulate partial nitrification in reactor showed that partial nitrification occurred at a ratio of 1.24 in $NO_2{^-}$-N:$NH_4{^+}$-N. With this result, a wide range of factors affecting stable nitritation were examined through regression analysis. In the livestock wastewater treatment procedure, the hydraulic retention time (HRT) and pH range for optimum nitrite accumulation in the reactor were 1-1.5 days and 7-8, respectively. It was appeared that accumulation of $NO_2{^-}$-N in the reactor is due to inhibition of the $NO_2{^-}$-N oxidizer by free ammonia (FA) while the effect of free nitrous acid was minimal. Nitrification was not influenced by DO concentration at a range of 2.0-3.0 mg/L and the difference in the growth rate between $NH_4{^+}$-N oxidizer and $NO_2{^-}$-N oxidizer was dependent on the temperature in the reactor.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.73-80
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• 2010

음식물류폐기물 혐기소화액으로부터 아질산성 질소를 산화하는 세균 2종, NOB1 과 NOB2를 분리하여 이들의 아질산성 질소산화능 및 온도, pH, 용존산소의 농도에 따른 생장특성을 조사하였다. 분리된 두 균주 모두 최적의 생장조건은 pH 7.0과 배양온도 $35^{\circ}C$로 나타났으며 용존산소의 농도가 높을수록 생장율이 상승하는 것으로 나타났다. 두 균주의 생장을 억제하는 요인으로는 pH와 용존산소가 효과적인 것으로 나타났는데, pH 5.0 및 9.0에서, 용존산소 1.0 ppm 이하에서 생장율이 현저히 감소하는 결과를 보여주었다. 특히, 아질산성 질소의 산화능력은 1.0 ppm 이하의 농도에서 1.0 ppm 이상에서 보다 약 50% 감소하는 것으로 나타났다. 두 균주의 생성율 및 질소산화능은 NOB2가 NOB1에 비해 약 2배 이상 높은 것으로 조사되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.769-775
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• 2011

An experimental study of biofilm nitritation system for high-strength ammonium wastewater has been carried out to examine the temperature effect on different organic and solid concentration. Operating temperature varied from $35^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$. The influent N concentration of identical three reactors was adjusted to about $300mg\;NH_4-N/L$. A control unit fed with a synthetic wastewater, while the others were fed with reject water which is consisted of the supernatant of both digester and thickener. The results indicated that nitrite accumulation was stable in temperature range of $35^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$. However, nitritation was significantly reduced at below $20^{\circ}C$. Free ammonia (FA) and free nitrous acid (FNA) were major inhibitors to the nitrite oxidizer for nitrite accumulation in lower temperature. From the estimation of temperature coefficient (${\Theta}$) of biofilm and suspended nitritation system, biofilm nitritation system could absorb the negative temperature effect compared with suspended nitritation system.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.138-144
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• 2005

본 연구는 질화작용에 관여하는 Nitrosomonas sp. 등의 암모니아산화세균과 Nitrobacter sp. 등 아질산산화세균이 $A^2/O$ Pilot 장치의 혐기조, 무산소조, 호기조에서 어떤 양상으로 변화하는지를 조사하는데 있다. 혼합액의 부유 질화세균군과 폐타이어로 성형 제조된 입상담체에 부착된 질화세균군은 FISH법으로 분석하였다. Pilot 장치의 질산화속도는 $1.97{\sim}2.98mg\;N/g\;MLVSS{\cdot}hr$의 값을 보였다. 각 반응조에서 총 부유 세균수중 암모니아 산화세균군 (NSO로 검출된 세균군)이 차지하는 비율은 호기조 < 무산소조 < 혐기조 순이었으나, 이와 반대로 아질산 산화세균(NIT로 검출된 세균)이 차지하는 비율은 혐기조 < 무산소조 < 호기조 순이었다. 생물막의 두께와 건조밀도 및 담체 무게당 부착된 미생물량은 각각 $180{\sim}188\;{\mu}m$, $38.5{\sim}43.9\;mg/cm^3$, $29.4{\sim}32.5\;mg/g$ 이었고, 담체에 부착된 총세균수 중 질화세균이 차지하는 비율은 NSO(3.2%)와 NIT(2.8%)가 거의 비슷하였으나, 각 반응조에 존재하는 부유성 질화세균, 즉 NSO($22.8{\sim}28.4%$)와 NIT($17{\sim}26%$)에 비해서는 부착성 질산화 세균의 비가 현저히 낮았다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권1호
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• pp.44-47
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• 1997

이중벽의 퇴비화 용기를 사용하여 가정 생활쓰레기의 현장에서의 미생물상의 변동을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 중온성 세균은 다소 완만한 변화를 보였다. 고온성 세균은 봄철을 제외하면 감소하는 경향을 보였고 중온균과 고온성 세균의 동시 증감도 관찰되었다. 2. 중온성 방선균은 겨울철 퇴비화 초기 증가하였고 봄철 퇴비화에서는 완만하게 감소하였으나 여름철에서는 다소 감소하였다. 고온성 방선균도 퇴비화 초기에 감소하였다. 3. 중온성 사상균은 퇴비화 중기 여름철에는 감소하였으나, 봄과 겨울철에는 완만한 증가를 보였고, 고온성 사상균은 전체적으로 감소하였다. 4. 암모늄 산화세균, 아질산 산화세균은 다른 보고에서보다 상당히 많이 관찰되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권6호
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• pp.691-698
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• 2009

Trickling filter has been extensively studied for the domestic wastewater treatment especially for the small scale plants in rural area. The performance of the trickling filter depends on the microbial community and their activity in the biofilms on the media. Nitrification. denitrification, and phosphorus removal of the trickling filter from the wastewater depend on the activity and the amount of the specific microorganisms responsible for the metabolism. For the estimation of the performance of a trickling filter, batch nitrification experiment and fluorescence in situ hybridization (FISH) were carried out to measure the microbial activity and its distribution on the media of the trickling filter. Batch nitrification activity measurement showed that the top part of the 1st stage trickling filter had the highest nitrification activity and the maximum activity was 0.002 g $NH_4$-N/g MLVSS${\cdot}$h. It is thought that higher substrate (ammonia) concentration yields more nitrifying bacteria in the biofilms. The dominant ammonia oxidizer and nitrite oxidizer in the biofilm were Nitrosomonas species and genus Nitrospira, respectively, by FISH analysis. Less denitrifiers were found than nitrifiers in the biofilm by the probe Rrp1088 which specifically binds to Rhodobacter, Rhodovulum, Roseobacter, and Paracoccus. Phosphorus accumulating bacteria were mostly found at the surface of the biofilm by probe Rc988 and PAO651 which specifically binds to Rhodocyclus group and their biomass was less than that of nitrifiers.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권5호
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• pp.323-326
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• 2002

To detect whole ammonia-oxidizing bacteria in the activated sludge, group-specific primers targeting the 16S-rRNA gene of ammonia-oxidizing bacteria were used. The electrophoresis pattern of the PCR products seemed to produce a single band of approximately 1.0 k bp for the bacteria in activated sludge and Nitrosomonas europaea. No band was observed for nitrite-oxidizer Nitrobacter winogradskyi and heterotrophs such as Pseudomonas putida. Then direct measurement of the PCR product was made by fluorometry using the reagent Hoechist 33258, so that the fluorescent intensity was in proportional to the cell number of the sample up to 240. Total time required for the test was about 4 h including DNA extraction. The DNA fragments produced were cloned and their sequences showed high similarity to those of Nitrosomonas spp. This study showed the feasibility to detect ammonia-oxidizing bacteria and to esti-mate their population rapidly for the control of the nitrogen elimination process.