• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.225-236
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• 2005

하수처리수는 이용할 수 있는 소중한 수자원이지만, 적절한 정책과 안전하고 효율적인 관리 없이는 이용할 수 없다. 본 연구에서는 국제적인 농업적 재이용수 수질기준을 고찰하고 하수처리수를 논에 관개한 후 E. coli의 농도를 모니터링 하였으며, Beta-Poisson 모형을 이용하여 두개의 시나리오를 바탕으로 미생물 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구의 모니터링 결과 biofilter 유출수를 추가 처리 없이 관개한 처리구에서 높은 E. coli농도를 나타내었으며, 처리구와 모니터링 시기별로 큰 차이를 보였는데 이는 관개나 기타 영농작업시 저질이 교란되어 수체의 농도에 반영되고 처리구별 논의 생태 차이가 영향을 미친 것으로 판단된다. 하수처리수를 관개할 경우 Beta-poisson 모형을 이용하여 직접 영농활동에 참여하는 농부와 주변의 아이들에 미치는 위해성에 대해 평가하였다. 미생물 위해성 평가 결과 관개 직후보다 관개 후 24시간이 경과되면 위해도 값이 감소하는 것으로 나타났으며, 관개 후 1 ${\sim}$ 2일이 경과한 후에 작업에 임하는 것이 미생물 위험이 적은 것으로 나타났다. 2003년과 2004년 모두 관개 초기인 5월말과 6월초에 높은 위해도 값을 나타내었다. 본 연구에서 실시한 위해성 평가는 논에 관한 역학자료가 충분하지 않았으며,E. coli를 음용수로 섭취할 경우 발생할 수 있는 질병에 대한 평가 모형을 이용하였기 때문에 하수처리수의 논 관개시 위험을 평가하는데 한계를 갖고 있다. 하지만, 하수처리수를 관개용수로 사용할 경우 병원성 세균에 의한 감염의 개연성을 보여주었으며 하수처리수를 재이용하고자 할 때 추가적인 처리 등의 적절한 관리가 필요함을 시사한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권1호
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• pp.13-20
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• 2007

퇴비화 목적은 축분을 오물감과 악취 없이 살균처리 하고, 토양과 작물에 무해한 유기성 자원의 순환이용이다. 퇴비화 호기성 미생물의 이분해성 유기물 (영양원: 탄질비)분해 적정조건은 수분, 공기, 온도, 퇴비화 기간 등이며, 퇴비화 부숙 목적은 이분해성 유기물분해 및 생육저해 물질분해 등에 있다. 부숙도 판정법은 퇴적물의 온도변화(이분해성유기물분해 검사) 및 발아시험(생육저해물질 검사)등이 바람직하다. 본 연구는 퇴비화 온도, 퇴비화 암모니아가스 농도와 악취물질의 탈취처리, 종자 발아율, 퇴비재료 성분 및 EC 농도 등의 퇴비화 부숙도 주요 요인에 대한 3회 반복 실험성과는 다음과 같다. 본 연구결과로서 퇴비화 주발효 및 후숙 6주간 전반기에서 이분해성 유기물 분해와 취기물질 제거에 관련된 퇴비화 온도, 암모니아 농도, 탄질비 및 염류농도, 후반기 후숙 기간에 작물생육저해물질 제거에 연관된 발아율과 탄산가스 발생량 등을 실측조사 분석한 결과는 다음과 같으며, 안정된 숙성 퇴비의 적정 범위를 유지하여 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 1. 축사저류조의 돼지배설물의 고액분리 고형분과 착즙액 정화처리 잉여오니 및 톱밥혼합물의 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$를 2일 이상 유지하여 병원균과 잡초 종자를 사멸하고, 악취가 미미한 44ppm 이하수준의 비교적 낮은 암모니아농도 및 50% 내외의 저수분의 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 2. 퇴비화 실험결과는 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$로서 1주간 이상, 퇴비재료 수분 50%, 종자 발아율 70% 이상 및 EC농도 5ds/m 이하 등의 수준을 유지하고 있어 완숙퇴비 조건을 구비하고 있었다.상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분 배설량$(R^2=0.2950)$, 사료 섭취량과 뇨 배설량$(R^2=0.1985)$, 산유량과 뇨 배설량$(R^2=0.2335)$의 상관관계는 낮게 나타났다. 6. 따라서 산유량과 음수량, 산유량과 사료 섭취량의 상관관계식은 $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake)로 추정할 수 있다.. 이상(以上)의 결과(結果)로서 통일(統一)벼가 일반품종(一般品種)에 비(比)하여 저장성(貯藏性)이 우수(優秀)함을 인정(認定)할수 있어 장기저장(長期貯藏)을 위(爲)한 미곡(米穀)으로 활용(活用)할 수 있는 가능성(可能性)을 암시(暗示)하고 있다.록 Lact. plantarum ATCC 8014, Lact. fermenti ATCC 9338균주(菌株)의 산생성(酸生成)을 촉진(促進)하는 경향(傾向)을 보였다.V또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.762-770
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• 2005

활성탄 재질별 THM 흡착능은 야자계 활성탄이 가장 우수하였고, 다음으로 석탄계, 목탄계 활성탄 순으로 평가되었으며, 야자계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)이 석탄계와 목탄계 활성탄에 비해 각각 $1.1{\sim}1.5$배 및 $14.1{\sim}31.4$배 정도 높은 것으로 조사되었다. 또한, 활성탄 사용율(CUR)의 경우는 chloroform 흡착 제거시 야자계 활성탄은 1일 9.4 g의 활성탄을 사용하여 제어할 수 있는 반면, 석탄계나 목탄계 활성탄의 경우는 11.2 g 및 38 g의 활성탄을 사용하여야만 제어가 가능한 것으로 나타났다. THM 구성종별 활성탄에 대한 흡착특성을 조사한 결과 chloroform의 k값이 가장 낮은 것으로 조사되어 THM 구성종들 중 활성탄을 이용한 흡착제거가 가장 어려운 것으로 조사되었으며, 다음으로 BDCM, CDBM, bromoform 순으로 나타났다. bromoform은 chloroform에 비해 k값이 활성탄 재질별로 $5{\sim}12$배 정도 큰 것으로 나타났다. Biofilter에서의 THM 구성종들에 대한 생분해 특성을 평가한 결과, 물질별 평균 생분해율이 chloroform의 경우 7%, BDCM 5%, CDBM 4%, bromoform 3%로 나타나 생물분해가 어려운 것으로 조사되었다. HAA5 구성종들에 대한 활성탄 흡착 및 biofilter를 이용한 생분해 특성 평가 결과는 운전초기에는 흡착 제거되었으며, biofilter에서의 생물분해능은 TCAA를 제외한 나머지 4종은 bed volume 2000 부근부터는 생물분해에 의해 거의 100% 제거되는 것으로 나타났으나, TCAA는 bed volume 4000 이후부터 생물분해에 의해 90% 이상 제거되기 시작하여 bed volumed의 증가와 함께 제거율도 상승하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.379-388
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• 2006

Two mesophilic trickling bed bioreactors filled with two different types of media, hydrophilic- and hydrophobic-cubes, were designed and conducted for hydrogen production under the anaerobic fermentation of sucrose. Each bioreactor consisted of the column packed with polymeric cubes and inoculated with heat-treated sludge obtained from anaerobic digestion tank. A defined medium containing sucrose was fed by the different hydraulic retention time(HRT), and recycle rate. Hydrogen concentrations in gas-phase were constant, averaging 40% of biogas throughout the operation. Hydrogen production rate was increased till $10.5\;L{\cdot}h^{-1}{\cdot}L^{-1}$ of bioreactor when influent sucrose concentrations and recycle rates were varied. At the same time, the hydrogen production rate with hydrophobic media application was higher than its hydrophilic media application. No methane was detected when the reactor was under a normal operation. The major fermentation by-products in the liquid effluent of the both trickling biofilters were acetate, butyrate and lactate. In order to run in the long term operation of both reactor filled with hydrophilic and hydrophobic media, biofilm accumulation on hydrophilic media and biogas produced should be controlled through some process such as periodical backwashing or gas-purging. Four sample were collected from each reactor on the opposite hydrogen production rate, and their bacterial communities were compared by terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis of PCR products generated using bacterial 16s rRNA gene primers (8f and 926r). It was expressed a marked difference in bacterial communities of both reactors. The trickling bed bioreactor with hydrophobic media demonstrates the feasibility of the process to produce hydrogen gas. A likely application of this reactor technology can be hydrogen gas recovery from pre-treatment of high carbohydrate-containing wastewaters.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.466-473
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• 2001

분리 규주는 운동성을 갖는 그람 음성 간균으로서 catalase 양성 반응을 보였으며, citrate, mannitol, sucorse, frutose, trehaslos 등을 이용하였다. Biolog test 결과, 분리 균주는 burkholderia(Pseudomonas) cepacia 이 것으로 동정되었으며, 85.5%의 유사성을 나타내었다. 분리 균주의 최적온도와 pH는 각각 3$0^{\circ}C$, 7.0이었으며, pH 4.0-8.0의 넓은 범위에서 성장이 가능하였다. 그리고 분리 균주의 유기물의 영향을 알아 본 결과 thiosulfate 배지에 yeast extract를 유일한 탄소원으로 혼합하여 첨가하면 thiosulfate 와 yeast extract 중 하나가 성장 제한 인자 중 하나의 농도를 증가시키면 세포 성장에 따른 균체량이 증가하였다. 본 실험에서는 유기물로는 glucose 보다 yeast extract를 첨가했을 때가 증식 속도와 황산화 속도가 높게 나타났다. Thiosulfate 농도에 따른 분리균주의 황산화 속도와 최대 황산화 속도는 각각 0.56.h$^{-1}$과 0.18 g-S/L.h로 나타났다. 결과는 환산화 속도는 기질 농도가 증가함에 따라 완만하게 증가하여 0.12M에서 0.2 g-S.L.에 도달하였으나 0.16M에서는 급격하게 감소하였다. 분리균의 황하 수소 제거능을 조사하기 위하여 각 flow rate 에 따른 최대 제거 속도는 Vm과 K CIn/R과 CIn의 그래프를 이용하여 Hanes-Wolf 식을 통하여 구했다. 즉, 그래프 기울기와 Y절편으로부터 계산한 flow rate 12 L/h에서의 황화 수소에 대한 Vm과 Ks는 각각 6.25 g-S.㎤.h$^{-1}$과 22.88ppm이다 높은 flow rate에서의 제거 효율과 제거 용량은 역 경향이 나타났다. 이것은 mass transfer 효과 즉, 확산 제한에 기인한 것이지 미생물의 효소 활성의 제한에 의한 것은 아니다 (19), 따라서 biofilter 내로 고농도의 황화 수소가 유입 될 때 황화 수소 가스의 flow rate를 줄이든지 또는 적절한 제거 용량에 도달하기 위해 충진물의 부피를 증가 할 필요가 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.293-305
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• 2009

메탄은 온실효과가 이산화탄소 보다 20배 이상인 대표적인 non-$CO_2$ 온실가스이다. 매립지는 주요 인위적 메탄 발생원으로, 매립지의 메탄 발생량은 연간 35~73 Tg(tera gram)으로 추정된다. 바이오커버(개방형 시스템)과 바이오필터(폐쇄형 시스템)을 이용하는 생물학적 방법은 메탄을 회수하여 자원화하기에는 메탄 농도가 너무 낮거나 가스 포집정이 설치되어 있지 않는 노후화된 매립지나 소규모 매립지로부터 메탄 배출을 저감할 수 있는 유용한 방법이다. 메탄을 유일탄소원과 에너지원으로 활용하는 메탄산화세균은 이러한 생물학적 방법에 있어 메탄을 산화시켜 제거하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 토양, compost, 지렁이 분변토 등과 같은 다양한 충전재를 이용하여 실험실 규모의 바이오커버/바이오필터의 메탄산화효율에 관한 많은 연구가 진행되었다. 이 중에서 compost는 가장 많이 이용되고 있는 충전재이고, compost를 이용한 바이오커버/바이오필터의 메탄산화속도는 50에서 $700\;g-CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$로 보고되고 있다. 또한, 실제 매립지에 파일럿 규모의 바이오커버/바이오필터를 설치하여 메탄 배출 저감 효과에 관한 연구도 진행되고 있다. 매립지의 메탄 배출 저감은 탄소배출권 거래와 연관될 수 있으므로, 바이오커버/바이오필터에 의한 메탄 저감량을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 매립지 현장에 설치된 바이오커버/바이오필터의 성능을 평가하는 방법은 표준화되어야 하며, 메탄 저감량을 정확하게 정량화할 수 있는 방법 개발이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.205-213
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• 2007

입상활성탄 및 생물여과 공정에서 활성탄 종류별 DOC(dissolved organic carbon) 흡착능은 석탄계가 가장 우수한 것으로 나타났고, 다음으로 야자계, 목탄계 순으로 조사되었으며, 활성탄 종류별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계에서 가장 높게 나타났으며, 다음으로 목탄계, 야자계, 안트라사이트 순으로 나타났다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정에서 OM(natural organic matters)의 생분해율은 15분 이상의 EBCT(empty bed contact time)가 주어져야 bed volume에 따라 평균 $10\sim17%$, 최대 $18\sim24%$ 정도의 생분해율을 얻을 수 있었다. NOM의 활성탄 흡착은 주로 친수성 보다 소수성 유기물질과 10,000 Da 이하의 유기물질의 제거가 용이하였으며 HAA5FP(haloacetic acid 5 formation potential) 보다 THMFP(trihalomethane formation potential), BDOC(biodegradable dissolved organic carbon)$_{rapid}$ 보다는 $BDOC_{slow}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다. 생물여과 공정에 의한 유기물질 제거 특성은 주로 친수성과 1,000 Da 이하의 유기물질 제거가 용이하였으며, THMFP 보다는 HAASFP, $BDOC_{slow}$ 보다는 $BDOC_{rapid}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권1호
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• pp.91-100
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• 2009

본 연구의 목적은 퇴비단여과법(SCB)을 통해 생성된 액비의 골프장에의 적용가능성과 자연순환농업정책의 새로운 수요처로서 적합성여부를 평가하기 위해 SCB가 크리핑벤트그래스의 생육과 토양특성변화에 미치는 영향을 조사하고자 2008년 4월부터 10월까지 6개월간 수행하였다. 처리구는 비료를 처리하지 않은 무처리구(NF), 대조구(CF), SCB 1L와 2L를 처리한 S-1, S-2 등 4개 처리를 난괴법으로 수행하였다. 시비 후 엽색지수, 엽록소함량 및 잔디 생육량 등 잔디 생육을 조사하였고, 그 결과를 요약하면 아래와 같다. NF와 비교한 결과, 엽색지수는 CF, S-1 및 S-2에서 각각 1.8%, 1.8%, 3.3% 증가하였고, 엽록소함량은 13%, 14%, 20% 증가하였으며, 잔디의 총건물중은 CF, S-1 및 S-2에서 모두 18% 증가하였다. SCB 액비의 시비는 질소 시비량이 대조구의 1/2수준인 S-1은 대조구와 비슷하고, 질소시비량이 대조구와 동일한 S-2는 대조구보다 엽록소함량이 증가였다. 본 결과들을 통해 SCB 액비의 시비는 잔디 생육을 향상시키고, 골프코스관리에서 자연순환형농업을 통해 잔디관리가 가능할 것으로 평가되었다.

• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.341-344
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• 2005

섬유상 담체를 이용한 2단 소형 바이오필터를 이용한 악취가스 처리공정의 운전조건을 확립하기 위하여 BTX를 처리대상 물질로 바이오필터를 연속적으로 운전하여 섬유상 바이오필터 담체에 악취가스 처리용 미생물을 부착시킨 결과 우수한 부착된 생물막을 형성하여 높은 처리효율 $93\%$를 얻을 수 있었다. 또한, 악취 유입 농도 400 ppm 미만에서 체류시간 10 sec일 때 1단 반응기에서 $76\%$ 정도 제거율을 보이다가 2단 반응기에서 약 $93\%$의 제거율을 나타내었다. 그러나 체류시간이 15 sec 이상인 경우에는 제거효율이 $97\%$ 이상 유지되었다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.452-459
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• 1999

본 연구에서는 난분해성 물질인 기상의 TCE를 효과적으로 처리하기 위하여 CSTR과 TBR을 연결한 2단계 생물막 반응기를 제작ㆍ운전하였다. TBR에는 TCE 분해능이 탁월한 메탄자화균인 Methylosinus trichosporium OB3b를 활성탄에 고정화시켰고, 기상의 TCE를 유입부에 연속적으로 공급하여 분해시켰다. 개발된 반응기 시스템의 효율을 조사하기 위해 다양한 운전조건에서 TCE 분해속도, TCE 전화율 및 cMMO 활성변화 등을 조사하였다. 여러 가지의 유입부 TCE 농도에서 운전한 결과 80 $\mu$mol/L의 고농도까지 처리가 가능함을 알 수 있었고, TCE를 포함한 기체의 유속을 변화시켰을 때 유속이 증가함에 따라 낮은 유속(50~200 mL/min)에서는 직선적으로 TCE를 분해속도 및 전화율이 증가하다가 높은 유속(200~600 mL/min)에서는 일정하게 유지되었다. TBR의 온도를 달리하였을 때, 2$0^{\circ}C$의 낮은 온도에서 3$0^{\circ}C$의 높은 온도보다 TCE 전화율 및 분해속도가 증가되어 TBR에서의 TCE 분해반응이 물질전달 저해를 받음을 알 수 있었다. CSTR에서의 희석속도가 낮으면 TCE 분해속도와 전화율의 감소 및 sMMO 활성 저하 현상이 일어남을 관측할 수 있었고, TBR에서 TCE 분해 과정에서 불활성화된 sMMO 및 세포 활성을 효과적으로 재활성화시키기 위해서는 CSTR의 희석속도를 높이 유지해야함을 알 수 있었다. 약 270일 이상의 운전기간 동안 운전조건을 다양하게 변경시켜도 매우 안정되게 시스템이 유지됨을 알 수 있었고, 최고분해속도는 525 mg TCE/Lㆍday 정도로 높아 개발된 2단계 CSTR/TBR 시스템의 우수성을 알 수 있었다.