• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권2호
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• pp.278-282
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• 2004

Compost is used mainly as an organic fertilizer, but it is also used as bedding material for cattle. Dairy cattle have been identified as a main reservoir of pathogenic Escherichia coli O157:H7. Further, E. coli is regarded as an environmental pathogen that causes bovine clinical mastitis. Hence, its growth in compost spread or compost bedding should be avoided. Physical and chemical conditions, available nutrients and microflora in compost change greatly during the composting process. Since pathogen growth in compost seems to be related to these changes, we assessed the possibility of E. coli growth in compost samples collected at 0, 7, 13, 22, 41, 190 and 360 d. Cattle waste composts with and without added tofu residue were collected from static piles and immediately air-dried. Compost samples were inoculated with a pure culture of E. coli, the moisture content was adjusted to 50%, and the samples were incubated for 5 d at $30^{\circ}C$. The numbers of E. coli in compost before and after incubation were determined by direct plating on Chromocult coliform agar. Almost all compost samples supported E. coli growth. Samples collected during or immediately after the thermophilic phase (day 7) showed the highest growth. Growth in samples more than 13 d old were not significantly different from those of aged compost samples. The addition of tofu residue gave a higher growth than its absence in younger samples collected prior to 13 d. To minimize the risk of environmental mastitis, the use of compost in the initial stage of the process is better avoided.

• 대한환경공학회지
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• 제38권8호
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• pp.452-458
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• 2016

본 연구는 음식물쓰레기의 2상 혐기성 소화에서 메탄가스 발생량을 높이기 위해 고온 가용화 전처리시 pH를 $7.00{\pm}0.50$으로 조정하여 대조군과 비교하였다. pH에 따른 가용화 효율 회분식(Batch) 실험에서 pH가 $4.20{\pm}0.40$ (pH를 조절하지 않은 것)에서부터 $7.00{\pm}0.50$, $12.00{\pm}0.50$으로 증가시킴에 따라 가용화 효율도 각각 26.2, 47.1, 55.6%로 높게 나타났다. 그러나 pH를 $7.00{\pm}0.50$에서 $12.00{\pm}0.50$으로 증가시켰을 때 가용화 효율은 8.5%증가로 큰 차이가 없었다. 실험실규모 2상 혐기성 소화시스템은 가용화 조건에서 pH를 조절하지 않은 Run1 (pH $4.20{\pm}0.40$)과 pH를 $7.00{\pm}0.50$으로 조절한 Run2로 나누어 운전되었다. pH $7.00{\pm}0.50$의 가용화에 의해 Run2시스템에서 전반적으로 높은 SCOD 및 TVFA농도가 측정되었다. 산생성조에서 TVFA농도는 18.4 g/L로 Run1보다 1.8배 높은 결과를 나타내었다. 그 결과 메탄생성조에서 메탄가스 발생량은 0.333 L/gVS로 Run1의 0.282 L/gVS과 비교하여 18% 향상되었다.

• 유기물자원화
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• 제21권3호
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• pp.43-52
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• 2013

본 연구에서는 유입 슬러지에 다양한 전처리 방법을 적용하여 전처리 방법이 중온혐기-고온호기 복합 슬러지 처리 공정의 슬러지 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을 비교 검증하였다. 실험실 규모의 슬러지 소화장치를 제작하여 서로 다른 유입 슬러지 전처리방법을 적용하여 4단계로 실험을 진행하였다. 1단계에서는 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였고, 2, 3, 4단계에서는 각각 열처리, 열-알칼리처리, 장기 알칼리 처리(7일)를 거친 유입 슬러지를 공급하였다. 실험 결과, 1단계에서 4단계까지 진행되는 동안 총COD 제거율은 44%에서 76%까지 증가하였으며, 메탄 생성량 또한 101mL/L/day에서 165, 256mL/L/day까지 크게 증가하였다. 한편, 4단계에서는 7일간의 장기 알칼리 처리를 하였음에도 불구하고 3단계에 비해 총COD 제거율과 메탄 생성량이 증가하지 않았다. 결론적으로, 유입 슬러지의 전처리를 통해 복합 슬러지 처리 공정의 슬러지 제거 효율과 메탄생성량을 크게 증가시킬 수 있었으며, 여러 가지 전처리 방법 중 열-알칼리 처리법이 가장 효율적임을 실험결과를 통해 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제28권4호
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• pp.304-310
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• 1990

고온 혐기성 Clostridium thermocellum 및 Clostridium thermohydrosulfuricum의 원형질체 형성 및 재생조건에 대하여 조사하였다. 원형질체 형성은 C. thermocellum의 경우, 0.2% glycine을 첨가한 배지에서 초기대수증식까지 생육한 cell을 0.5mg/ml의 lysozyme을 함유한 100mM TMG buffer(pH 7.5)에서 $37^{\circ}C$, 2시간 처리 했을 때 가장 좋았으며, C. thermohydrosulfuricum은 대수증식기의 cell을 동일 조건에서 0.2mg/ml의 lysozyme으로 처리했을 때 양호하였다. 원형질체 재생은 0.3-0.4M sorbitol. 0.5% casamino acid, 고농도의 $CaCl_2$를 첨가한 재생배지에서 $60^{\circ}C$, 7-10일간 배양했을 때 잘 되었으며, 원형질체 형성시 lysozyme의 처리 시간이 짧을 수록 좋았다. 재생빈도는 C. thermocellum의 경우 $4.85{\times}10^{-3}$, C. thermohydrosulfuricum의 경우 $4.23{\times}10^{-2}$ 이하로 낮은 편이었다. 재생배지에 나타난 colony에는 완전히 재생되지 않은 L-form cell도 함께 존재하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권6호
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• pp.900-905
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• 2009

We analyzed succession of the bacterial communities during composting of animal manure in three individual facilities. Polymerase chain reaction (PCR) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) targeting for the bacterial 16S rRNA gene were used to clarify the changes of bacterial community throughout each composting process. Our study revealed that the bacterial community structures differed during the composting process. The bacterial community in composting of facility A showed little change throughout the process. In the compost sample from facility B, its community had a small shift as the temperature increased. In compost from facility C, the temperature dynamically changed; it was shown that various bacterial communities appeared and disappeared as follows: in the initial phase, the members of phylum Bacteroidetes dominated; in the thermophilic phase, some bacteria belonging to phylum Firmicutes increased; towards the end, the community structure consisted of three phyla, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. This study provides some information about the bacterial community actually present in field-scale composting with animal manure.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.539-545
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• 2009

A feasibility of a pilot scale two-phase anaerobic digestion with ultra filtration system treating garbage leachate were evaluated. The treatment system consisted of a thermophilic acidogenic reactor, a mesophilic methanogenic reactor, and an UF membrane. The average COD removal efficiency of the treatment system was 95% up to the OLR of 3.1 g COD/L/d. The higher COD removal efficiency with membrane unit resulted from the removal of some portion of soluble organics by membrane as well as particulate materials. When the membrane unit was in operation, bulk liquid in acidogenic and methanogenic reactors was partially interchanged, which maintained the acidogenic reactor pH over 5.0 without external chemical addition. Also, with the production of methane in the acidogenic reactor, the organic loading rate of the methanogenic reactor reduced. The initial flux of the membrane unit was $50{\sim}60L/m^2/hr$, but decreased to $5 L/m^2/hr$ after 95 days of operation due to clogging caused by particulate materials such as fibrous materials in garbage leachate. To prevent clogging caused by particulate materials, a pretreatment system such as screening is required. With the improvement with membrane unit operation, the two-phase anaerobic digestion with ultra filtration system is expected to have the possibility of treating garbage leachate.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.96-101
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• 2002

본 연구는 최적의 소화환경 하에서 하수슬러지에 순응된 고온 및 중온 식종균을 이용하여 음식물쓰레기와 하수슬러지를 다양한 비율로 섞어 회분식 혼합소화하여 최대 메탄생성 및 메탄생성율(MPR)에 관하여 고찰하였다. 고온과 중온조건에서 모두 음식물쓰레기의 투입분율과 농도의 증가에 따라 BMP수치가 높아지는 경향을 보였으나 40% 이상의 음식물쓰레기 투입은 lag-phase 의 장기화가 예상되었다. 누적메탄생성그래프의 비선형 회귀분석결과 40%의 음식물쓰레기 투입분율에서 가장 높은 메탄생성 속도를 보였으며 50% 이상의 음식물쓰레기 투입은 메탄생성율 증가에 유리하지 못하였다. 고온조건에서의 흔합소화는 기질농도가, 중온조건에서는 기질의 농도와 음식물쓰레기 투입분율 모두가 메탄생성을 좌우하는 중요인자로 판단되었다. 흔합소화의 상승효과는 C/N 비로 대변되는 nutrient balance와 음식물쓰레기의 투입에 의한 전체 혼합기질의 가수분해 동역학적 상수값의 증가 때문으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제19권4호
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• pp.66-73
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• 2011

본 연구의 목적은 TPAD(Temperature Phased Anaerobic Digestion)시스템 [고온조($55^{\circ}C$)와 중온조 ($35^{\circ}C$)]과 이상혐기소화시스템[중온조($35^{\circ}C$)와 중온조($35^{\circ}C$)]공정을 비교하고, 이러한 공정을 적용한 유기성 자원별 바이오가스 생산량을 비교하는 것이었다. 원료별 TPAD시스템을 적용한 바이오가스 생산량을 비교해 볼 때, 고온조에서 돈분과 음식물류폐기물을 혼합한 원료를 사용한 경우는 돈분만 사용하였을 때 보다 혐기소화 공정의 안정화에 걸리는 기간은 3.5배가 지연되었지만, 중온조의 경우, 돈분과 음식물류폐기물을 혼용 처리하였을때 메탄가스 농도 약 70%로 체류시간을 5일 앞당겨 안정화 단계에 도달하는 것으로 나타났다. 돈분과 음식물류폐기물을 혼합한 원료의 경우 고온조에서 혐기소화 60일을 기점으로, 또한 중온조의 경우 초기단계인 혐기소화 3일 후부터 돈분만 사용한 경우 보다 누적 메탄가스 발생량이 많게 나타났다. 또한 혐기소화 공정측면에서 돈분을 이용한 TPAD시스템 운영은 이상혐기소화시스템보다 조기에 공정의 안정화 단계에 도달하는 것으로 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권7호
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• pp.1045-1054
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• 2012

The phylogenetic diversity of the bacteria in hot composting samples collected from three spatial locations was investigated by molecular tools in order to determine the influence of gradient effect on bacterial communities during the thermophilic phase of composting swine manure with rice straw. Total microbial DNA was extracted and bacterial near full-length 16S rRNA genes were subsequently amplified, cloned, restriction fragment length polymorphism-screened and sequenced. The superstratum sample had the highest microbial diversity among the three samples which was possibly related to the surrounding conditions of the sample resulting from the location. The results showed that the sequences related to Bacillus sp. were most common in the composts. In superstratum sample, 45 clones (33%) and 36 clones (27%) were affiliated with the Bacillus sp. and Clostridium sp., respectively; 74 clones (58%) were affiliated with the Clostridium sp. in the middle-level sample; 52 clones (40%) and 29 clones (23%) were affiliated with the Clostridium sp. and Bacillus sp. in substrate sample, respectively. It indicated that the microbial diversity and community in the samples were different for each sampling site, and different locations of the same pile often contained distinct and different microbial communities.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.836-840
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• 2011

Cellulase와 xylanase 분비능이 우수한 고온성 부숙촉진 세균을 분리하기 위하여 진주 인근지역의 새송이버섯 재배농장으로부터 새송이버섯 수확 후 배지를 수집하였다. 새송이버섯 수확 후 배지로부터 23종의 균주를 분리하였으며 이 중 cellulase와 xylanase을 동시에 분비하는 균주를 최종 선발하여 SJ21으로 명명하였다. Bacillus ID kit와 VITEK 2 system를 이용하여 분리균 SJ21의 생리적 생화학적 특성을 조사한 결과 분리균 SJ21은 B. lincheniformis와 유사한 특징을 나타내었으며 16S rDNA 염기서열 분석결과에서는 B. subtilis와 99%의 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합하여 분리균 SJ21은 Bacillus sp. SJ21 로 동정되었다. 분리균이 분비하는 cellulase와 xylanase 활성은 분리균이 증식함에 따라 대수증식기 중반부터 급격히 증가하였고 정지기에 진입하면 효소활성이 더 이상증가하지 않는 것으로 나타났으며 xylanase 활성은 대수증식기 초기부터 지속적으로 증가하여 대수증식기 중반에 최대활성을 나타내었다.