• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-311
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• 2012

산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.760-766
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• 1998

암모니아 산화 미생물을 부산근교 하수처리장의 오니와 양어장 여과막에서 분리 동정하여 이들의 암모니아 산화성을 실험하였다. 독립영양성 암모니아 산화세균으로는 Nitrosomonas sp.를 분리. 동정하였고 종속 영양성균으로는 2종의 Bacillus sp., 2종의 Acinetobacter sp., 그리 고 Xanthomonas sp., Ajcaligenes sp., Pseudomonas sp., 그리고 Sphingobacterium sp.등의 8종을 분리하였다. 분리균주들의 암모니아 산화성을 실험하기 위하여서는 mineral salt medium에 $NH_4Cl$ 10mg/$\ell$를 첨가한 배지에서 $28^{\circ}C$, 15일 배양한 결과 Nitrosomonas sp.는 배양4일째부터 균수가 증가하면서 암모니아 산화와 아질산생성이 시작되어 15일 배양후에는 약 2mg/$\ell$의 암모니아성질소의 감소가 일어났고 동시에 0.023$\~$0.036mg/$\ell$의 아질산성 질소가 생성되었다. Heterotrophs 8균주는 균주에 따라 다소 차이는 있었으나 배양 15일 동안 균의 증식은 거의 일어나지 않았고 오히려 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 그리고 암모니아 산화성도 낮아 0.02$\~$0.64mg/$\ell$ 정도 감소하였고 아질산성 질소의 생성량은 0.01$\~$0.51 mg/$\ell$ 정도이었다. 그러나 heterotrophs 83주를 mineral salt medium에 $NH_4Cl$ 10mg$\ell$과 glucose 50 mg/$\ell$를 첨가시키면 균증식도 좋아지고 암모니아 산화성도 증가하여 15일 배양 후에는 암모니아성질소는 1.12$\~$3.85 mg/$\ell$ 정도 감소하였다. $NH_4Cl$ 50mg/$\ell$과 glucose 5 g/$\ell$ 로 조절된 배지에서는 암모니아 산화성이 더욱 좋아져 15일 배양 후에 약 1$\~$20mg/$\ell$의 암모니아성 질소가 감소하였다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.389-397
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• 2001

본 연구에서는 T. thiooxidans MET 균주를 이용하여 비소화 슬러지와 혐기성 소화슬러지로부터 중금속을 용출하여 제거하는데 영향을 미치는 슬러지 성상의 영향을 조사하였다. 슬러지 종류와 농도에 관계없이 슬러지로부터의 중금속 용출은 슬러지 용액의 pH에 의존하였다. 슬러지 용액의 pH가 3.0 이하일 때 효율적인 중금속 용출 효율을 얻을 수 있었으며, Zn > Cu > Cr의 순서로 용출이 진행되었다. 비소화 슬러지 및 혐기성 소화 슬러지간에 buffering capacity의 차이는 없었으나, 동일 고형물 농도에서 혐기성 소화 슬러지에서 T. thiooxidans MET의 황산화속도가 높기 때문에, 혐기성 소화 슬러지 용액의 pH 감소 속도가 비소화 슬러지보다 빨랐다. 그러나, pH 변화에 따른 슬러지 단위 질량당 중금속 용출량을 비교한 결과, 동일 pH 조건에서 혐기성 소화슬러지의 중금속 용출량은 비소화 슬러지에서의 중금속 용출량 보다 낮았다. 이는 혐기성 소화 슬러지와 비소화 슬러지에 함유되어 있는 불용성 금속화합물의 차이 때문으로 사료되었다. 슬러지 성상에 관계없이, 슬러지 고형물 농도가 증가할수록 (10~70 g/L) 중금속 용출 효율은 감소하였고, 최적 S$^{\circ}$/슬러지 고형물의 비율은 0.1이었다. 또한, T thiooxidans MET 균주를 이용한 슬러지로부터 중금속 용출 공정은 90% 이상의 살균 효과와 20% 정도의 슬러지 감량 효과가 있었다.

• 농업과학연구
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• 제19권2호
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• pp.194-200
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• 1992

제지슬러지를 퇴비(堆肥) 등 유기물자원(有機物資源)으로이용하기 위하여 44점의(點) 제지슬러지를 제지회사에서 직접 채취하여 슬러지 중의 중금속 성분과 $PCB_s$ 함량을 조사하였고, 아울러 Kraft지슬러지와 판지(板紙)슬러지를 이용한 농가포장(農家圃場) 토양중의 중금속함량을 무시용(無施用) 토양과 비교하여 보았으며 중요한 결과는 아래와 같다. 1. 슬러지 중에서는 납이 평균(平均) 14.5-25.7ppm으로 비교적 높은 함량을 보였으며, Al, Cd, Cu, Fe, 및 Zn 등은 일반토양중 함량과 비교하여 큰 문제가 없는 수준이었으며, Cr과 Hg은 검출(檢出)되지 않았다. 2. Kraft지, 판지(板紙), 신문용지(新聞用紙)슬러지 중의 $PCB_s$ 함량을 조사해 본 결과, kraft지와(紙) 판지(板紙) 슬러지에서는 10ppb 이하로서 거의 무시할 수준이었으며, 신문용지 슬러지에는 다소간 존재하였으나 $PCB_s$ 총량(總量)을 정량하지는 못하였다. 3. 제지슬러지 시용토양중의 금속성분함량은 무처리토양과 비교하여 유의성있는 증가 양상을 보이지 않았으며, 전반적인 함량은 토양중 평균함량범위 이내였다. 4. 이상의 결과로 보아 제지슬러지의 토양환원은 현단계에서 부작용을 일으킬 우려가 없다고 평가할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.325-332
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• 2010

본 연구에서는 오존을 이용한 잉여슬러지의 가용화 실험을 실시하였다. 오존의 접촉효율을 높이기 위해 마이크로버블화된 오존(이하 마이크로버블 오존이라 함)을 이용하였으며, 생성된 마이크로버블 오존의 사이즈는 평균 직경 30 ${\mu}m$ 정도였고, 40 ${\mu}m$ 이하가 전체의 약 90% 정도를 나타내었다. 마이크로버블 오존을 이용한 슬러지 처리에 있어서는 슬러지 농도에 상관없이 오존주입율을 0.34 g $O_3/g$ SS 이하로 주입할 경우, 폐오존의 발생 없이 오존소모율이 100%인 것으로 조사되었다. 각 농도별 슬러지 처리에 있어서 슬러지의 초기 SS 농도를 6,447 mg/L, 5,557 mg/L, 3,180 mg/L, 1,092 mg/L 및 515mg/L로 하였을 경우, 동일한 오존주입율에 있어서 초기 SS의 농도가 증가할수록 제거되는 SS량이 증가하는 경향을 나타내어, 오존의 산화효율을 높이기 위해서는 초기 SS의 농도가 높은 슬러지를 처리하는 것이 효과적이었다. 한편, 슬러지의 복합 처리로서 산과 알칼리 그리고 오존처리를 검토한 결과, 오존의 전처리로서 산처리를 이용하는 것이 알칼리처리에 비해 효과적이었으며, 슬러지에 주입하는 황산의 농도를 0.01 N로 하고, 오존주입율 0.05 g $O_3/g$ SS로 처리한 경우, 제거된 SS의 양은 153.9 g으로 오존단독처리시 81.2 g에 비해 1.9배의 많은 양이 제거되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.382-389
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• 1997

하수슬러지를 퇴비화하여 농지이용가능성을 검토하기 위하여 소형 퇴비화조에서의 하수슬러지에 수분조절제로 톱밥 또는 왕겨를 사용하여 미생물 처리유무, 초기 C/N율, 공기 및 초기 수분함량조절등 조건을 달리 처리하여 퇴비화과정중 온도변화 및 $CO_2$발생량 등을 조사함으로써 하수슬러지의 최적 퇴비화조건을 조사한 결과는 다음과 같다. 퇴비화과정중 온도는 퇴비재료에 미생물을 처리하였을 경우 미생물을 처리하지 않았을 경우에 비하여 높았으며, 수분조절제로 왕겨를 사용한 경우가 톱밥을 사용한 경우에 비하여 전반적으로 온도가 높았다. 또한 퇴비재료의 초기 C/N율을 21${\sim}$22, 공기주입량을 $200ml/l\;{\cdot}\;min$., 초기수분함량을 64${\sim}$65%로 조절하였을 경우가 전반적으로 다른 조건에 비하여 온도가 높았다. 퇴비화과정중 $CO_2$발생량은 퇴비화 재료에 미생물을 처리하였을 경우가 미생물을 처리하지 않았을 경우에 비하여 많았고, 수분조절제로 톱밥을 사용한 경우가 왕겨를 사용한 경우에 비하여 많았다. 초기 C/N율을 21${\sim}$40으로 조절하였을 경우에 12${\sim}$14로 조절하였을 경우에 비하여 $CO_2$발생량이 많았다. 이상의 결과를 종합해 보면 하수슬러지 퇴비화의 최적조건은 퇴비원료에 미생물을 5%정도 첨가하고, 초기 C/N율을 약 21${\sim}$22로, 퇴비화조내 공기주입량은 $200ml/l\;{\cdot}\;min$.로, 그리고 초기 수분함량은 64${\sim}$65%로 각각 조절하는 것이라 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권1호
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• pp.39-45
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• 1998

유기성 폐기물의 재활용은 떠오르는 연구분야로서, 슬러지와 같은 재활용 가능한 유기성 폐자원을 찾기 위한 노력이 한창이다. 그러나, 완숙기법은 시간 및 공간적인 문제와 연관된 경제성문제로 인하여 실용성이 없는 것으로 여겨지고 있어서, 속성부숙기법이나 미숙된 슬러지의 활용방법이 준비되어야만 할 필요가 있다. 본 연구는 임업에서의 슬러지의 활용기술 개발을 위한 기초연구로서, 단풍나무 묘포장에 슬러지를 살포할 때 적합한 양과 시기를 찾아보고자 실시한 것이다. 본 연구를 위하여 제지공장의 슬러지를 사용하였으며, 일부는 질산암모늄을섞어 탄질률을 40이하로 낮추었다. 최대 살포량은 1 ha당 년간 7톤에 달하였으며, 살포시기는 봄과 늦여름이었다. 슬러지 살포는 1년동안 수목의 생장을 촉진하는 효과가 없었다. 슬러지 처리가 토양의 화학성에 특기할만한 변화를 일으키지 못하였으므로 처리한 슬러지의 양은 수목의 생장을 촉진하기에는 너무 적은 양이었던 것으로 생각되었다. 하지만, 토양수는 늦여름에 슬러지를 처리한 조사구에서 구리의 양이 늘어나는 것으로 나타났다. 즉, 지하수 오염의 위험성을 고려한다면 슬러지의 처리시기를 신중하게 정하여야 할 필요가 있다. 결론적으로, 우리가 단기적인 결과를 얻기 보다는 산림생산성과 같은 장기적인 개념으로 목표를 설정하고 슬러지를 이용하고자 한다면, 소량의 미숙한 슬러지를 생육기에 임업묘포나 산림지역에 살포하는 방안도 고려해 볼만하다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권4호
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• pp.10-21
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• 2022

In the South Korea, 47% of abandoned mines are suffering from the mining hazards such as the mine drainage (MD), the mine tailings and the waste rocks. Among them the mine drainage which has a low pH and the high concentration of heavy metals can directly contaminate rivers or soil and cause serious damages to human health. The natural/artificial treatment facilities by using neutralizers and coagulants for the mine drainage have been operated in domestic and most of heavy metals in mind drainage are precipitated and removed in the form of metal hydroxide, alumino-silicate or carbonate, generating a large amount of mine drainage treated sludge ('MDS' hereafter) by-product. The MDS has a large surface area and many functional groups, showing high efficiency on the fixation of heavy metals. The purpose of this study is to develop a ingenious heavy metal stabilizer that can effectively stabilize arsenic (As) and heavy metals in soil by recycling the MDS (two types of MDS: the acid mine drainage treated sludge (MMDS) and the coal mine drainage treated sludge (CMDS)). Various analyses, toxicity evaluations, and leaching reduction batch experiments were performed to identify the characteristics of MDS as the stabilizer for soils contaminated with As and heavy metals. As a result of batch experiments, the Pb stabilization efficiency of both of MDSs for soil A was higher than 90% and their Zn stabilization efficiencies were higher than 70%. In the case of soil B and C, which were contaminated with As, their As stabilization efficiencies were higher than 80%. Experimental results suggested that both of MDSs could be successfully applied for the As and heavy metal contaminated soil as the soil stabilizer, because of their low unit price and high stabilization efficiency for As and hevry metals.

• 한국환경과학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-55
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• 2023

This study evaluated the biochemical methane potential (BMP) of primary sludge, secondary sludge, and food waste in batch anaerobic mono-digestion tests, and investigated the effects of mixture ratio of those organic wastes on methane yield and production rate in batch anaerobic co-digestion tests, that were designed based on a simplex mixture design method. The BMP of primary sludge, secondary sludge and food waste were determined as 234.2, 172.7, and 379.1 mL CH₄/g COD, respectively. The relationships between the mixing ratio of those organic wastes with methane yield and methane production rate were successfully expressed in special cubic models. Both methane yield and methane production rate were estimated as higher when the mixture ratio of food waste was higher. At a mixing ratio of 0.5 and 0.5 for primary sludge and food waste, the methane yield of 297.9 mL CH₄/g COD was expected; this was 19.4% higher than that obtained at a mixing ratio of 0.3333, 0.3333 and 0.3333 for primary sludge, secondary sludge, and food waste (249.5 mL CH₄/g COD). These findings could be useful when designing field-scale anaerobic digersters for mono- and co-digestion of sewage sludges and food waste.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.429-434
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• 2012

본 연구는 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원을 조사하기 위해 안동호 퇴적물, 안동호 유역의 토양, 광미퇴적물 및 아연제련시설의 부산물 중의 납 동위원소를 분석하고 국내 외 결과와 비교하였다. 안동호 퇴적물 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 $0.827{\pm}0.004$ 및 $2.041{\pm}0.015$로서 광미퇴적물의 $0.815{\pm}0.002$ 및 $2.016{\pm}0.006$와 유사한 값을 나타내었으며, 토양 중 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.756~0.881 및 1.872~2.187로 퇴적물 및 광미퇴적물에 비해 넓은 범위의 납 동위원소 분포를 나타냈다. 아연 광석의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.816~0.956(평균 0.832), 2.029~2.219(평균 2.059)로서 비교적 넓은 범위의 동위원소 조성변화를 보였으며, 폐수 및 슬러지 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.883~0.905(평균 0.887), 2.127~2.156(평균 2.133)로 나타났다. 안동호 퇴적물은 연화광산의 광상과 유사한 납 동위원소 분포특성을 보였으며, 광미퇴적물과 토양에 의한 혼합 특성을, 아연제련시설의 경우, 캐나다 및 호주 등으로부터 수입된 아연 광석에 의한 납 동위원소 분포와 유사한 분포 특성을 나타냈다.