• 한국물환경학회지
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• 제30권5호
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• pp.517-523
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• 2014

In order to remove both nitrate and sulfate present in the concentrate of RO(reverse osmosis) process, a combined bio-regeneration and ion-exchange(IX) system was studied. For this purpose, both denitrifying bacteria(DNB) and sulfate reducing bacteria(SRB) were simultaneously cultivated in a bio-reactor under anaerobic conditions. When the IX column containing a nitrate-selective A520E resin was fully exhausted by nitrate and sulfate, the IX column was bio-regenerated by pumping the supernatant of the bio-reactor, which contains MLSS concentration of $125{\pm}25mg/L$, at the flowrate of 360 BV/hr. Even though the nitrate-selective A520E resin was used, the breakthrough curves of ionic species showed that sulfate was exhausted earlier than nitrate. The reason for this result is due to the fact that the concentration of sulfate in RO concentrate was 36 to 48 times higher than nitrate. The bio-reactor was successfully operated at a volumetric loading rate of 0.6 g $COD/l{\cdot}d$, nitrate-N loading rate of 0.13 g $NO_3{^-}-N/l{\cdot}d$, and sulfate loading rate of 0.08 g $SO_4{^{2-}}/l{\cdot}d$. The removal rate of SCOD, nitrate-N, sulfate was 90, 100, and 85%, respectively. When the virgin resin was fully exhausted and consecutively bio-regenerated for 2 days, 81% of nitrate and 93% of sulfate were reduced. When the virgin resin was repeatedly used up to 4 cycles of service and bio-regeneration, the ion-exchange capacity of bio-regenerated resin decreased to 95, 91, 88, and 81% of virgin resin.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권2호
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• pp.82-89
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• 1984

논토양(土壤)에 볏짚을 시용(施用)하고 투수조건(透水條件)으로 수도(水稻)를 재배(栽培)하면서 경시적(經時的)으로 질소대식(窒素代識)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)의 소장(消長)과 토양성분(土壤成分)의 변화(變化)를 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 토양중(土壤中) Eh는 경시적(經時的)으로 저하(低下)했으며 볏짚시용구(施用區)의 Eh가 더욱 낮다. pH는 상층(上層)이 하층(下層)보다 약간 높았다. 이가철(二價鐵)은 함량(含量)이 볏짚시용(施用)으로 증가(增加)되었으며 경시적(經時的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. $NH_4$-N는 생육초기(生育初期)에 볏짚시용구(施用區)가 함량(含量)이 낮고 $NO_3$-N는 거의 검출(檢出)되지 않았다. 탈실균(脫室菌)은 담수초기(湛水初期)에 상층(上層)에서 높았으며 볏짚시용(施用)으로 생육초기(生育初期)에 약간 균수증가(菌數增加)가 있었다. 경시적(經時的)으로 탈질균(脫窒菌)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며 질산환원균(窒酸還元菌)은 증가(增加)하였다. 암모니아 산화균(酸化菌)은 상층(上層)의 균수(菌數)가 하층(下層)보다 많았다. 아질산산화균(亞窒酸酸化菌)은 경시적(經時的)으로 감소(減少)하고 볏짚시용(施用)으로 균수(菌數)가 더욱 감소(減少)되었다. 토양중(土壤中) 이가철함량(二價鐵含量)과 탈질균(脫窒菌)과는 부(負)의 상관(相關)이 비교적 높으며 질산환원균(窒酸還元菌)과는 정(正)의 상관(相關)은 있으나 유의성(有意性)은 없었다. 암모니아산화균(酸化菌)과 그 이가철함량(二價鐵含量)과는 일정(一定)한 상관관계(相關關係)를 나타내지 못하고 있으며 $NH_4$-N 함량(含量)과도 뚜렷한 유의상관(有意相關)이 없었다.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-8
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• 2009

자연 하천과 연계된 지하수 종속 생태환경은 지하수와 지표수의 화학적, 수리적 구배차이에 의해 혼합이 활발히 일어나는 지역이다. 지표수와 지하수 사이의 상호작용은 지하수 종속 생태 환경에서의 생지화학 과정에 중요한 역할뿐만 아니라 이 지역을 수리생태학적 열점으로 만든다. 이 연구의 목적은 질산성 질소로 오염된 자연하천과 연계된 지하수 종속 생태환경의 특성을 수리지질학적, 화학적, 생물학적 방법을 이용하여 특성을 평가하는 것이다. 지하수 종속 생태환경에서 일어나는 지표수와 지하수 사이의 수직교환률은 현장에 다양한 깊이로 설치한 소형관정에서 측정한 수두구배를 근거하여 계산하였다. 본 연구에서는 생물학적 자연저감 퍼텐셜을 조사하기 위해 연쇄중합반응 및 클로닝 방법이 수행되었다. 연구 결과, 지하수 종속 생태환경의 혼합수 유동률은 다소 미생물의 활동, 그리고 질산성 질소의 농도에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 지표수-지하수 혼합구간의 토양에서 분리된 탈질미생물은 특정조건하에서 지하수 종속 생태환경에서의 생분해능력을 고무할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권6호
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• pp.929-935
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• 2002

The 5-stage biological nutrient removal (BNR) process with step feed system showed a very stable organic carbon and nutrient removal efficiency ($87\%\;COD\,;79\%\;nitrogen,\;and\;87\%$ phosphorus) for an operation period of 2 years. In each stage at the pilot plant, microbial communities, which are important in removing nitrogen and phosphorus, were investigated using fluorescence in-situ hybridization (FISH) and 165 rDNA characterization. All tanks of 5-stage sludge had a similar composition of bacterial communities. The totat cell numbers of each reactor were found to be around $2.36-2.83{\times}10^9$ cells/ml. About $56.5-62.0\%$ of total 4,6-diamidino-2-phenylindol (DAPI) cells were hybridized to the bacterial-specific probe EUB388. Members of ${\beta}$-proteobacteria were the most abundant proteobacterial group, accounting for up to $20.6-26.7\%$. The high G+C Gram-positive bacterial group and Cytophaga-Flexibacter cluster counts were also found to be relatively high. The beta subclass proteobacteria did not accumulate a large amount of polyphosphate. The proportion of phosphorus-accumulating organisms (PAOs) in the total population of the sludge was almost $50\%$ in anoxic-1 tank. The high G+C Gram-positive bacteria and Cytophaga-Flexibacter cluster indicate a key role of denitrifying phosphorus-accumulating organisms (dPAOs). Both groups might be correlated with some other subclass of proteobacteria for enhancing nitrogen and phosphorus removal in this process.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.231-239
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• 2006

본 연구에서는 인공 폐수에 포함된 고농도의 ${NO_3}^--N$을 제거하기 위해 황 산화 독립영양 탈질공정으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용하여 탈질효율을 평가하였다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 반응기(R4)에 충진하였다. 유입수 중 ${NO_3}^--N$ 부하량이 $200{\sim}1000g/m^3{\cdot}day$일 때 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기의 탈질효율은 95.0% 이상의 높은 탈질효율을 보였다. 특히 ${NO_3}^--N$의 부하량이 $1000g/m^3{\cdot}day$일 때의 R4의 평균 ${NO_3}^--N$ 제거율은 98.7%로 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기가 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보였다. $Ca^{2+}$와 알칼리도의 분석을 통해, 각 반응기에 충진된 $CaCO_3$에 의한 알칼리도 공급량을 보면 다른 반응기 보다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기에 존재하는 $CaCO_3$가 매우 효과적으로 해리되면서 알칼리도를 공급하였다는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 효과적으로 알칼리도가 공급되면서 황 산화 독립영양 탈질 과정에서 발생된 $H^+$에 의해 저하된 pH를 보정하고 탈질 미생물의 탄소원을 공급하여 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보인 것이다. ESEM을 사용하여 Sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면을 측정한 결과 황담체 표면보다는 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면에 많은 공극이 존재하여 미생물이 부착 할 수 있는 표면적이 증가되어 많은 미생물이 부착할 수 있어 탈질 효율을 증가시키게 된다. 결론적으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용한 황 산화 독립영양 탈질공정은 고농도의 ${NO_3}^--N$을 효과적으로 처리할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.56-65
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• 2011

돼지 도축폐수를 처리하는 Rotating Activated Bacillus Contactors (RABC) 공정의 세균군집 특성을 파악하기 위하여 그람양성세균수와 총세균수를 계수하여 기존 고도폐수처리공정인 A2O (Anaerobic-Anoxic-Oxic) 공정과 비교하였다. RABC 공정의 생물막 세균군집구조는 비배양기법인 16S rDNA 염기서열결정법을 이용하여 분석하였다. RABC 공정의 총세균수에 대한 그람양성세균수 비율은 생물막(32%)에 비해 최종포기조(1282%) 및 반송슬러지(958%)에서 현저히 증가한 반면, A2O 공정의 그람양성세균수 비율은 호기조(40%)와 반송슬러지(49%) 모두에서 상대적으로 훨씬 낮았다. 총 9개 문에 해당하는 92개의 클론이 검출되었으며, 이 가운데 최우점 집단은 Proteobacteria (64.1%)와 Actinobacteria (18.4)%로서 이들 2개 문이 전체의 82.5%를 차지하였다. 3번째로 많이 검출된 것은 내생포자형성세균집단이 속하는 Firmicutes (5.4%) 문이었다. 소량 검출된 나머지 6개 문은 Bacteroidetes (3.3%), Chlorobi (2.2%), Nitrospirae (1.1%), Chlorofleix (1.1%), Acidobacteria (1.1%), Fusobacteria (1.1%)의 순이었다. Proteobacteria 문 중에서는 Betaproteobacteria 강 34.8%, Alphaproteobacteria 강 26.1%로서 대부분을 차지하였고, Gammaproteobacteria 강은 3.2%이었다. 내생포자형성세균집단의 비율은 모두 19.4%로서, Firmicutes 문 5.4%와 Actinobacteria 문의 Intrasporangiaceae과 14.0%이었다. 질화세균 및 탈질세균과 관련된 클론 비율 6.5%, 인축적세균과 관련된 클론 비율 5.4%를 기록함으로써 무기영양소 및 악취 제거능력을 가진 세균집단이 RABC 생물막에 많이 서식하고 있음이 확인되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.285-290
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• 1997

벼 배재시 시비 및 농약살포의 성력화를 위하여 완효성요소에 살충제 imidacloprid를 피복하여 제조한 농약비료혼합제의 특성 및 시용효과를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 농약비료혼합제중 전질소와 농약주성분의 수중용충률은 접착제의 함량이 많을수록 용출이 지연되었으나, 농약주성분은 24시간내에 모든 시제품에서 95% 이상 용출되었으며, 시제품별 전질소 용출은 처리후 40일까지는 차이가 있었으나 40일 이후부터는 뚜렷한 차이가 없었다. 2. 토양중 $NH_4-N$함량은 처리후 10일까지는 농약+요소구에서, 10일후에는 농약비료혼합제와 피복요소구에서 각각 높았는데, 이중 피복요소구의 $NH_4-N$ 함량이 약간 높은 경향이었다. 3. 벼 유수형성기와 출수기의 식물체중 질소량 및 질소흡수량은 피복요소구에서 가장 높았다. 4. 시험된 토양중의 탈질균 및 질산환원균 밀도는 농약+요소구보다 농약비료혼합제구와 피복요소구에서 낮았다. 5. 토양중 imidacloprid의 잔류량은 농약처리구에서 농약비료혼합제구와 농약+요소구보다 약간 높았으며, 처리별 벼멸구의 밀도 및 방제효과는 처리구간에 뚜렷한 차이가 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권1호
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• pp.52-60
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• 2000

축분퇴비의 시용시 보충하는 비종에 따른 하우스 내부의 가스 발생양상과 미생물의 다양성을 구명하여 가스피해 정감 및 토양건전성 유지를 위한 기초자료를 얻고자 식양질 하우스토양에 축분퇴비의 시용량을 고추의 기준시비량과 퇴비에 함유된 인산함량을 기준하여 정식 2주전에 시용하고 부족한 질소성분을 요소와 완효성U/F복비로 보충처리하여 4월부터 8일 까지 재배하였다. 암모니아 및 아민류 가스는 정식초기에는 다소 낮은 농도로 배출되다가 정식 후 27일경에 peak를 보인 후 급격히 감소하여 33일경 이후에는 검출되지 않았으며, 평균농도는 요소구에 비하여 완효성U/F복비구가 암모니아 42%, 아민류 85%감소되었다. 이산화탄소는 요소구 1,200~3,200, 완효성U/F복비구 $900{\sim}2,650mg\;{\ell}^-$의 범위로 배출되었고, 평균농도는 요소구 2,260, 완효성U/F복비구 $1,590mg\;{\ell}^-$이었다. 세균, 방선균, B/F비, A/F비, 암모니아 및 아질산산화세균, 질산환원균 등의 밀도는 재배기간이 경과됨에 따라 완효성U/F복비구에서 더 높았으나 사상균 수는 요소구에서 많았고 탈질균은 비슷한 경향을 보였다. 조사한 6종 미생물 밀도의 백분율을 이용한 다양성지수는 0.10~0.35 범위로 재배기간이 경과함에 따라 감소하는 경향이었으며, 처리간에는 완효성U/F복비구가 요소구에 비하여 더 높았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권2호
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• pp.104-108
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• 2004

논토양에서 축산액비처리에 의한 볏짚 부숙 촉진을 위하여 액비 시용량별로 볏짚에 처리한 후 경운과 무경운을 하여 120일 동안 볏짚의 분해정도를 검토하였다. 볏짚의 분해율은 액비를 증시할 수 록 경운처리가 무경운처리보다 높아 60일 이상 분해가 빨랐다. 볏짚 중 C 함량은 경운처리가 무경운보다 액비증시구에서 감소하였으나, N 함량은 0.7-0.8%로 경운과 무경운 그리고 액비 시용량 사이에 큰 차이가 없었다. 볏짚 중 셀루로스 함량은 액비시용 후 60일째까지 급격히 감소하다가 그 이후 완만한 감소를 보였으며, 액비 시용량이 많을수록 낮은 경향이었다. 토양 중 $NH_4-N$과 $NO_3-N$ 함량은 액비 시용량이 증가할 수 록 경운처리가 무경운처리보다 높았다. 토양 중 셀루로스분해균수는 $10^5cfu\;g^{-1}$이상으로, 경운이 무경운처리보다 많았고 60일경에 가장 많은 경향이었으며 암모니아산화균은 60일째에, 탈질균은 90일째에 경운처리가 무경운보다 액비증시구에서 많았다. 따라서 볏짚에 액비시용 후 경운처리는 미생물의 생장을 증가시켜 볏짚분해에 촉진하는 결과임을 보여주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권6호
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• pp.994-1001
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• 2001

An easier way of understanding the BNR system was proposed from the study on substrate, nutrient removal tendency, microbial community and its metabolic function by applying the municipal settled sewage. During the anaerobic period, the phosphorus release rate per VFACOD we varied depending on the phosphorus content in the sludge. When the phosphorus content in the sludge was $6\%$ VSS, according to influent VFACOD, the phosphorus release rate and PHA production were $0.35 gPO_4P/gVFACOD$ and 1.0 gPHA/gVFACOD, respectively. The $NO_3N$ requirement for the phosphorus uptake as an electron acceptor was about $0.5 gNO_3N/gPO_4P_{uptake}$ based on the proposed equation with PHA, biomass, production, and the concentration of phosphorus release/uptake. Bacterial-community analysis of the sludge, as determined by FISH and 16SrDNA characterization FISH, revealed that the beta-subclass proteobacteria were the most abundant group ($27.9\%$ of the proteobacteria-specific probe EUB338), and it was likely that representative of the beta-subclass played key roles in activated sludge. The next dominant group found was the gamma-protebacteria ($15.4\%$ of probe EUB338). 16S rDNA clone library analysis showed that the members of${\beta}$- and ${\gamma}$-proteobacteria were also the most abundant groups, and $21.5\%$ (PN2 and PN4) and $15.4\%$ (PN1 and PN5) of total clones were the genera of denitrifying bacteria and PAO, respectively. Prediction of the microbial community composition was made with phosphorus content (Pv, $\%$ P/VSS) in wasted sludge and profiles of COD, PHA, $PO_4P,\;and\;NO_3N$ in an anaerobic-anoxic SBR unit. Generally, the predicted microbial composition based upon metabolic function, i.e., as measured by stoichiometry, is fairly similar to that measure by the unculturable dependent method. In this study, a proposal was made on he microbial community composition that was more easily approached to analyze the reactor behavior.