• 제목/요약/키워드: carbon to nitrogen ratio

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먹이조건의 차이가 지렁이 생육, 분립생산량 및 체조직으로의 유기물 전환효율에 미치는 영향 (The Effects of Different Feeding Conditions on Growth, Cast Production and Conversion Efficiency of Organic Matter to the Earthworm(Eisenia foetida L.))

  • 이지영;이주삼
    • 한국유기농업학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.287-298
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    • 2008
  • 우분에 왕겨와 볏짚을 1:1, 1:2, 1:3의 부피비율로 혼합한 먹이조건이 지렁이의 생육, 분립생산량, 체조직으로의 유기물 전환율 및 전환효율을 조사하여, 적정 먹이조건을 추정하였다. 1. 우분+왕겨 혼합구가 우분+볏짚 혼합구보다 지렁이의 증체속도, 증식효율 및 분립생산량이 많았다. 특히 우분+왕겨 1:3 혼합비율이 지렁이 생육에 가장 알맞은 먹이조건이었다(Table 2). 2. 우분+왕겨 혼합 구에서 지렁이 체조직으로의 유기물 전환율과 전환효율이 높았던 것은 먹이 중의 휘발성 고형분과 전탄소함량이 높았기 때문이었다(Table 1, 4). 4. 지렁이 분변토는 약알칼리성이고, 전질소함량, 유효인산함량, CEC 및 치환 성 양이온 함량이 높아서 친환경 농자재로 유용하게 활용될 수 있다고 판단된다(Table 5).

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지하수 중 탄소원으로 fumarate 주입과 유전자분석을 통한 질산성질소 자연저감도 평가 (Evaluation of Natural Attenuation by Addition of Fumarate as Carbon Source and Gene Analysis in Groundwater Sample)

  • 박선화;김현구;김소현;이민경;이경미;김영;김문수;김태승
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권4호
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • In the results of monitoring nitrate concentration in more than 8,000 groundwater wells around agro-livestock, the average and maximum nitrate concentration was 9.4 mg/L and 101.2 mg/L, respectively. Since about 31% of the monitoring wells was exceed the quality standard for drinking water, nitrate control such as remediation or source regulation is required to conserve safe-groundwater in South Korea. Typical nitrate-treatment technologies include ion exchange, reverse osmosis, and biological denitrification. Among the treatment methods, biological denitrification by indigenous microorganism has environmental and economic advantages for the complete elimination of nitrate because of lower operating costs compared to other methods. Major mechanism of the process is microbial reduction of nitrate to nitrite and nitrogen gas. Three functional genes (nosZ, nirK, nirS) that encode for the enzyme involved in the pathway. In this work, we tried to develop simple process to determine possibility of natural denitrification reaction by monitoring the functional gene. For the work, the functional genes in nitrate-contaminated groundwater were monitored by using PCR with specific target primers. In the result, functional genes (nosZ and nirK) encoding denitrification enzymes were detected in the groundwater samples. This method can help to determine the possibility of natural-nitrate degradation in target groundwater wells without multiplex experimental process. In addition, for field-remediation application we selected nitrate-contaminated site where 200~600 mg/L of nitrate is continuously detected. To determine the possibility of nitrate-degradation by stimulated-natural attenuation, groundwater was sampled in two different wells of the site and nitrate concentration of the samples was 300 mg/L and 616 mg/L, respectively. Fumarate for different C/N ratio was added into microcosm bottles containing the groundwater to examine denitrification rate depending on carbon concentration. In the result, once 1.5 times more than amount of fumarate stoichiometry required was added, the 616 mg/L of nitrate and 300 mg/L of nitrate were completely degraded in 8 days and 30 days. The nitrite, byproduct of denitrification process, was also completely degraded during the experimental period.

끈적긴뿌리버섯(Oudemansiella mucida)의 최적배양조건 및 배양 추출액의 항균작용에 관한 연구 (The Optimal Culture Conditions and Antifungal Activity of Culture Extract from Oudemansiella mucida)

  • 최미례;조해진;이재성;김혜영;이태수
    • 한국균학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.91-98
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    • 2011
  • 본 연구는 식 의약용버섯으로 알려진 끈적긴뿌리버섯(Oudemansiella mucida) 배양액에서 추출한 물질이 항진균효과를 갖고 있는지 규명하기위한 실험을 수행하였다. 균사체의 배양액에서 항진균 물질을 생산하기 위한 전단계로 끈적긴뿌리버섯의 균사생장에 적합한 온도, pH, 탄소영양원, 질소영양원, 탄소/질소 비율 및 최적의 고체배지 등을 선발하기 위한 실험을 수행하였다. 균사생장에 최적인 온도와 pH는 각각 $25^{\circ}C$와 pH 5이었으며, 최적 탄소영양원과 질소영양원은 각각 maltose와 calcium nitrate였다. 균사생장을 위한 탄소/질소 영양원의 비율이 20 : 1이고 배지의 glucose 농도가 3%일 때, 균사생장이 가장 활발하였으며, 최적의 고체배지에는 Hennerberg 배지가 선정되었다. 균사생장의 실험 결과를 토대로 끈적긴뿌리버섯의 균사체를 배양한 후 그 배양여액을 이용하여 식물병원 곰팡이에 대한 항진균 효과를 규명하였다. 끈적긴뿌리버섯의 균사체 배양액에서 추출한 물질과 시판되고 있는 항진균 농약을 이용하여 Colletotrichum acutatum, Botrytis cinerea 및 Pyricularia oryzae 등 식물병원성 곰팡이를 대상으로 균사생장과 포자발아를 저해하는 효과를 조사한 결과 끈적긴뿌리버섯의 균사체에서 생산된 물질은 식물병원균의 균사생장을 저해하는 효과를 나타내었으나 공시된 항진균 농약에 비해 저해효과는 낮게 나타났다. 공시된 식물병원균 포자의 발아를 억제하는 효과는 folpet을 제외한 모든 공시 농약에 비해 낮게 나타났다. 따라서 끈적긴뿌리버섯의 균사체 배양액에서 추출한 물질에는 항균성을 나타내는 물질을 함유되어 있어서 새로운 항진균 제제로 개발할 수 있는 가능성이 있는 것으로 사료된다.

CO2 파이프라인 수송에서의 N2 불순물이 압력강하에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on N2 Impurity Effect in the Pressure Drop During CO2 Mixture Transportation)

  • 조맹익;허철;정정열;백종화;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.67-75
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    • 2012
  • 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon Capture and Storage, CCS)은 발전소, 제철소 등의 대량의 배출원으로부터 포집된 이산화탄소를 압축공정, 정제공정, 수송공정을 거친 후, 지중의 안전한 지질구조 내에 수백, 수천년 이상 안정적으로 저장하는 기술이다. CCS 공정 중 이산화탄소에는 이산화탄소를 발생시키는 연소공정이나 포집 경제되는 공정에서 유입되는 불순물이 섞임으로서 혼합물을 이루게 된다. 혼합물의 성분으로는 대표적으로 $SO_2$, $H_2O$, CO, $N_2$, Ar, $O_2$, $H_2$ 등이 있으며 위 공정들에서 이산화탄소 혼합물에 포함된 불순물들은 전 공정에 영향을 미치게 된다. 본연구에서는 이산화탄소 혼합물 내 다양한 불순물이 수송공정에 미치는 영향을 실험적으로 평가할 수 있도록 혼합물이송공정 모의실험장치를 설계 제작하였으며 이산화탄소 혼합물의 이송공정에 질소불순물이 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 각 실험조건 마다 증가율의 차이는 있으나 $N_2$비율이 증가할수록 $CO_2-N_2$ 혼합물의 질량유량당 압력강하량 및 비체적이 증가하는 경향을 보였다. 120 bar 및 100 bar 실험조건에서는 혼합물의 상태가 단상 초임계상태이었으며 $N_2$ 조성비 증가에 따른 비체적 및 질량유량당 압력강하 기울기가 크게 변하지 않음을 확인하였다. 70 bar 실험조건에서는 액상, 이상, 기상으로 혼합물의 상이 바뀌었으며 각 상에 따라 질량유량당 압력강하 및 비체적의 기울기가 달라짐을 확인하였다.

막/생물반응기에서 Fluorescence in situ Hybridization 기법을 이용한 질산화 미생물 분포특성 및 질소제거 연구 (Characteristics of Microbial Distribution of Nitrifiers and Nitrogen Removal in Membrane Bioreactor by Fluorescence in situ Hybridization)

  • 임경조;김선희;김동진;차기철;유익근
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.257-264
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    • 2006
  • 침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

이산화탄소 및 온도 상승이 토마토 수량 및 과실특성에 미치는 영향 (Effect of Elevated Carbon Dioxide Concentration and Temperature on Yield and Fruit Characteristics of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.))

  • 이인복;강석범;박진면
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.428-434
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    • 2008
  • 이산화탄소 상승에 따른 지구온난화 환경이 토마토의 생육반응에 미치는 효과를 검토하기 위하여 대기 중 이산화탄소농도(370과 $650{\mu}mol\;mol^{-1}$)와 온도수준(대기온도와 대기온도+$5^{\circ}C$)을 달리하면서 질소 처리수준(68과 $204\;kg\;N\;ha^{-1}$)별 토마토의 생육,수량 및 과실크기 분포 등을 조사하였다. 대기 중 이산화탄소 농도와 온도 증가는 토마토의 초장과 경경을 증가시켰으나, 질소처리에 따른 초장과 경경 변화는 뚜렷한 경향이 없었다. 토마토의 지상부 중량은 상승 이산화탄소와 상승 온도 조건하에서, 그리고 높은 농도의 질소처리로 증가하였다. 토마토의 과실 수량은 높은 질소농도 조건하에서 그리고 상승 이산화탄소 환경 하에서 증가하였으나, 상승온도 환경 하에서는 감소하였다. 토마토 과실의 크기분포는 대기온도 증가로 인해 소형과의 비율이 증가하고 대형과는 감소하였으며, 이산화탄소 증가로 인해 소형과는 감소하고 초대형과는 증가한 반면, 질소처리는 대형과와 초대형과의 비율을 크게 하였다. 과실의 당도와 산도는 상승 이산화탄소와 상승 온도 처리로 현저한 차이가 없었으나, 질소처리 농도증가로 인해 당도는 증가하고 과실즙액의 pH는 감소하였다. 결과적으로 온도 상승은 과실 수량과 과실 크기를 감소시키나, 상승 이산화탄소는 과실 수량과 과실의 크기를 증대시키므로 온난화 환경 하에서 안정적인 토마토 생산을 위해서는 고온 적응성 품종을 육성하거나 새로운 재배기술 개발이 필요함을 의미한다.

초음파를 이용한 유가공 슬러지의 가용화 (Solubilization of Dairy Sludge using Ultrasonic Pretreatment)

  • 문상재;전병철;최진택;남세용
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제35권4호
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    • pp.244-248
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    • 2017
  • 본 연구는 유가공 슬러지의 경우 하수 슬러지, 기타 산업폐수 슬러지에 비해 중금속 등 유해한 성분을 함유하지 않고, 높은 유기물 함량으로 슬러지 가용화를 통한 재활용의 가능성을 충분히 가지고 있으나 활발히 연구가 되지 않고 있어 초음파 전처리를 이용하여 재활용 가능성을 실험하였다. 1. 유가공 슬러지와 축산 슬러지를 20 kHz의 주파수와 700 W, 500 W의 조사강도, 조사시간 90분간 초음파 처리하여 고형물 변화를 비교한 결과, 유가공 슬러지의 TS와 VS 제거율이 28%, 14% 감소하였으며, 축산 슬러지는 13%, 7% 감소하였다. 2. SCOD 변화는 동일한 조건의 초음파 처리 시 유가공 슬러지의 경우 7.1배, 5.9배의 증가율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 4.9배, 4.0배로 나타났다. 슬러지 가용화 효율은 유가공 슬러지의 14.5%, 12.1%의 가용화 효율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 10.6%, 8.6%로 나타났다. SCOD 증가속도 또한 유가공 슬러지의 경우 $0.022m^{-1}$, $0.020m^{-1}$, 축산슬러지의 경우 $0.021m^{-1}$, $0.018m^{-1}$의 증가속도를 나타내었다. 3. Soluble N 농도의 변화는 유가공 슬러지의 경우 90분간 초음파 처리 후 3.4배, 2.2배 증가한 것으로 측정되었으며, 축산 슬러지의 90분간 초음파 처리 후 3배, 2배 증가한 것으로 나타났다. C/N 비의 경우 유가공 슬러지가 7.5, 8.7을 나타냈고, 축산 슬러지는 5.7, 6.4로 나타났다. 유가공 슬러지의 경우 TS, VS 감량을 통한 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있으며 SCOD의 증가량이 많아 C/N비가 더 높게 나타난 것을 알 수 있다. 따라서 유가공 슬러지의 가용화를 통한 외부탄소원으로의 활용 가능성을 확인하였고, 향후 전처리방법의 조합 및 최적 처리조건 도출 등 후속 연구의 필요성이 높다고 사료된다.

상승온도에 의한 담수토양의 미생물상 및 화학성 변화 (Responses of Soil Chemical Properties and Microbiota to Elevated Temperature under Flooded Conditions)

  • 어진우;홍성창;김명현;최순군;김민경;정구복;소규호
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.32-38
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    • 2016
  • 본 연구는 상승온도가 벼재배나 볏짚 및 요소 투입과의 복합작용을 통해 토양미생물에 미치는 영향에 대한 평가를 하였다. 상승온도에 의해 토양이화학성이 부분적으로 영향을 받았으며, 이러한 환경변화는 토양미생물에 간접적인 영향을 줄것으로 판단된다. 온도가 전체 토양미생물 밀도에 미치는 효과는 크지 않았으며, 방선균만 온도의 증가로 감소하였기 때문에 미생물 군집구성이 온도변화에 의해 부분적으로만 영향을 받았다는 것을 보여준다. 또한, 벼 재배에 의해 전체 PLFA 수치가 1.3배 증가하였다는 것은 식물이 토양미생물에 크게 영향을 미칠 수 있는 인자라는 것을 의미한다. 따라서 이러한 미생물 밀도 및 군집 변화가 물질순환이나 토양의 기능성에 미치는 영향에 대한 추가적인 검토가 필요할 것으로 생각된다.

저령의 균사생장에 영향을 미치는 배양조건 (The Cultural Conditions Affecting the Mycelial Growth of Grifola umbellata)

  • 심재욱;손서규;김영호;이윤수;이지열;이태수;이상선;이민웅
    • 한국균학회지
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    • 제25권3호통권82호
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    • pp.209-218
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    • 1997
  • 저령의 균사생장은 $20^{\circ}C$의 온도와 pH 4의 조건에서 가장 양호하였으며, Hoppkins 배지에서 생장이 가장 양호하였다. Glucose, Fluctose 및 Manitol과 같은 탄소원이 저령의 양호한 생장을 촉진하였다. 또한, 진소원의 하나인 Valine도 저령의 균사생장을 촉진하였다. 배지에 탄소원을 1%로 고정시킨후 C/N비를 30:1로 하였을 때, 저령의 균사의 생장이 가장 양호하였다. 유기산으로서 Lactic acid를 처리 하였을때 저령의 생장이 좋았으며, 비타민으로는 Thiamine-Hcl을 처리하였을때 생장이 양호하였다. $FeSO_4$$MgSO_4$같은 미량원소의 처리에서 저령의 생장이 가장 양호하였다. 저령의 최적생장을 위한 미량원소의 농도는 $FeSO_4$를 첨가할 경우에는 0.01%였고, $MgSO_4$를 첨가할 경우에는 0.1%였다. 처리된 4종의 식물질 추출배지 중에서, 쌀 추출물과 번데기가루를 혼합 처리한 배지가 저령의 양호한 균사 생장을 나타내었다.

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왕겨펠렛 생물담체 개발 및 이를 이용한 bio scrubber형 악취제거 시스템 성능평가 (Developmemt of Rice Husk Pellets as Bio-filter Media of Bio Scrubber Odor Removal System)

  • 배지열;한상종;박기호;김광수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.554-566
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    • 2018
  • The rice husk contains nutrients which can be easily utilized by microorganisms, and also has a water retaining ability, which played a crucial part in enabling it to become a biofilter media. In this study, we evaluated the applicability of rice husk pellet bio-scrubber as a microbiological carrier. The pelletization experiment of rice husk as a biological media was performed using PVA and EVA binder. Also, the feasibility tests of rice husk as a biological media for odor removal were carried out in order to know whether rice-husk contains useful components as a media for microbiological growth or not. Lastly, a combined test for odor gas absorption and biological oxidation was conducted using a lab scale bio-filter set-up packed with rice-husk pellets as wet-scrubber. The major components of the rice husk were carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen, while carbon acted as the main ingredient which comprised up to 23.00%. The C : N : P ratio was calculated as 45 : 1 : 2. Oxygen uptake rate, yield and decay rate of the rice husk eluent was calculated to be $0.0049mgO_2/L/sec$, 0.24 mgSS/mgCOD and 0.004 respectively. The most stable form of rice husk pellets was produced when the weight of the rice husk, EVAc, PVAc, and distilled water was 10 : 2 : 0.2 : 10. The prepared rice husk pellets had an apparent density of 368 g/L and a porosity of 59.00% upon filling. Dry rice husks showed high adsorption capacity for ammonia gas but low adsorption capacity for hydrogen sulfide. The bio-filter odor removal column filled with rice husk pellets showed more than 99.50% removal efficiency for NH3 and H2S gas. Through the analysis of circulation water, the prime removal mechanism is assumed to be the dissolution by water, microbial nitrification, and sulfation. Finally, it was confirmed that the microorganisms could survive well on the rice husk pellets, which provided them a stable supply of nutrients for their activity in this long-term experiment. This adequate supply of nutrients from the rice husk enabled high removal efficiency by the microorganisms.