• 상하수도학회지
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• 제8권1호
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• pp.27-33
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• 1994

With the rapid industrialization, an ever-increasing quantity and kind of new organic compounds pose environmental problems due to their toxicity and physiological effect. However, research on the biodegradation of these compounds under anaerobic condition is very limited inspite of its efficiency and economical advantage. In this research, the pH effect on the ring cleavage of phenol under anaerobic condition was investigated, and the theory of phase separation was applied to the degradation of phenol for investigating the role of acidogenic bacteria. Results, obtained from biochemical methane potential(BMP) assay for 15.5 days of incubation, showed that acidic condition was more desirable for phenol degradation than alkaline condition. By both unacclimated methanogenic granular sludge and two mixed cultures, phenol was completely removed within six weeks of incubation with a gas conversion rate of over 86% of theoretical one. However, phenol was not degraded by unacclimated acidogenic culture, and thus it is considered as a syntrophic substrate. In case of phase separated biochemical methane potential(PSBMP) assay, in which acidogenic and methanogenic culture were seeded separately and consecutively, those that had been subjected to normal acidogens for 3 to 4 weeks showed higher gas production than those seeded with sterile or frozen culture.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권5호
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• pp.395-409
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• 2017

Membrane bioreactor (MBR) is a compact and efficient wastewater treatment and reclamation technology; but, it is limited by membrane fouling. The control of membrane fouling significantly increases operational and maintenance costs. Bacteria and their byproducts - extracellular polymeric substances (EPS) - are major contributors to membrane fouling in MBRs. A recent attempt at fouling mitigation is the development of aerobic granular sludge membrane bioreactor (AGMBR) through the integration of a novel biotechnology - aerobic granulation - and MBR. This paper provides an overview on the development of AGMBR to mitigate membrane fouling caused by bacteria and EPS. In AGMBR, EPS are used up in granule formation; and, the rigid structure of granules provides a surface for bacteria to attach to rather than the membrane surface. Preliminary research on AGMBR using synthetic wastewater show remarkable membrane fouling reduction compared to conventional MBR, thus improved membrane filtration. Enhanced performance in AGMBR using actual municipal wastewater at pilot-scale has also been reported. Therefore, further research is needed to determine AGMBR optimal operational conditions to enhance granule stability in long-term operations and in full-scale applications.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1055-1064
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• 2006

본 연구소에서는 혐기성 입상슬러지를 충진한 UASB 반응기와 탄소섬유를 충진한 배양기를 조합하여 아주 느린 성장특성을 가진 혐기성 암모늄 산화균의 배양을 시도하였다. 연속배양 180일 이후, 유입질소부하가 0.6 kg $N/m^3-d$였을 때, 평균 질소전환율은 0.54 kg $N/m^3-d$로 나타났다. 검은 혐기성 입상슬러지는 연속배양시간이 지남에 따라 갈색과 붉은 색으로 변화되었으며, anammox 반응기는 붉은색 입상슬러지가 많을수록 높은 활성도를 나타내었다. 따라서, 붉은색 입상슬러지를 채취하여 분자생물학적 방법을 이용하여 미생물 군집구조를 분석하였다. 클로닝 및 계통분류학적 분지도 작성 결과, anammox UASB 반응조의 붉은색 입상슬러지에서 발견된 미생물 종류는 anammox 미생물과 더불어 문단위의 4가지 다른 미생물, Proteobacteria, Acidobacteria, Chlorobi와 Chloroflexi로 나타났다. Anammox UASB 반응조내의 붉은색 입상슬러지에서는 clone의 개수를 기준으로 anammox 미생물이 약 25%가 존재하였고 $\beta$-proteobacteria가 우점하고 있는 양상을 보여주었으며, 본 연구의 클로닝 정보와 AMX368 FISH 탐침자를 이용해 in silico 실험을 수행한 결과 AMX368과 정확히 들어맞는 anammox 미생물 clone 하나와 하나의 염기서열이 변이를 일으킨 11개의 anammox 미생물 clone을 확인할 수 있었다. 사상균 형태의 Chloroflexi는 혐기조건 입상 슬러지의 형성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. FISH 수행결과, anammox 미생물은 붉은색 입상 슬러지에 우점하고 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1319-1330
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• 2000

유기성폐슬러지를 염화아연과 황화칼륨으로 약품활성화하여 제조한 활성탄의 세공발달과 흡착특성을 연구하였다. 유기성폐슬러지로 제조한 탄소의 세공발달은 77K에서 질소흡착법을 이용하여 특성화하였다. 염화아연으로 약품활성화하여 제조한 $ZnCl_2$-활성탄은 활성화공정에 의해 미세공이 형성되었음을 지적해주는 BDDT 분류의 type I의 흡착특성을 보여주었다. 상용 분말활성탄과 $K_2S$-활성탄은 BDDT 분류의 type IV와 유사한 이력현상을 나타냈는데, 이것은 이들 활성탄에 중세공이 형성되었음을 말해준다. 이것은 $K_2S$-활성탄은 주로 중세공과 미세공으로 이루어졌으며, 거대세공의 발달은 미비하다는 것을 의미한다. 유기성폐슬러지로 제조한 $K_2S$-활성탄의 중금속 흡착능은 상용입상활성탄보다 우수한 것으로 나타났다. $K_2S$-활성탄에 대한 중금속의 흡착은 단분자층 흡착을 나타내는 Langmuir와 Freundlich 등온식에 잘 부합되었다. $PO_4$-P에 대한 흡착능은 $K_2S$-활성탄이 $ZnCl_2$-활성탄보다 우수한 것으로 나타난 반면, $NO_3$-N의 흡착은 $ZnCl_2$-활성탄이 우수한 것으로 나타났다. 본 연구결과, 활성화제로 염화아연과 황화칼륨을 사용하여 유기성폐슬러지를 약품처리할 경우, 탄화와 활성화공정을 거치는 2단계 공정을 통하여 상용입상활성탄보다 흡착능이 뛰어난 활성탄을 제조할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.137-143
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• 2013

The diversity and distribution of methanogenic archaea in a four-compartment anaerobic baffled reactor (ABR) treating sugar refinery wastewater were investigated by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE). At an organic loading rate of 5.33 kg $COD/m^3{\cdot}day$, the ABR could perform steadily with the mean chemical oxygen demand (COD) removal of 94.8% and the specific $CH_4$ yield of 0.21 l/g $COD_{removed}$. The $CH_4$ content in the biogas was increased along the compartments, whereas the percentage of $H_2$ was decreased, indicating the distribution characteristics of the methanogens occurred longitudinally down the ABR. A high phylogenetic and ecological diversity of methanogens was found in the ABR, and all the detected methanogens were classified into six groups, including Methanomicrobiales, Methanosarcinales, Methanobacteriales, Crenarchaeota, Arc I, and Unidentified. Among the methanogenic population, the acid-tolerant hydrogenotrophic methanogens including Methanoregula and Methanosphaerula dominated the first two compartments. In the last two compartments, the dominant methanogenic population was Methanosaeta, which was the major acetate oxidizer under methanogenic conditions and could promote the formation of granular sludge. The distribution of the hydrogenotrophic (acid-tolerant) and acetotrophic methanogens in sequence along the compartments allowed the ABR to perform more efficiently and steadily.

• 한국환경보건학회지
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• 제35권3호
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• pp.214-219
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• 2009

This study examined the removal efficiency of the nitrogen and phosphorus in order to compensate for the combined process of ATAD(Autothermal Thermophilic Aaerobic Digestion) and EGSB(Expended Granular Sludge Bed), which are treatment methods for livestock wastewater, by introducing SBR(Sequencing Batch Reactor) as post-treatment process. The analysis on the treatment efficiency of each operation mode showed that, in the case of T-N, the treatment efficiency were 67.1% and 74.2% for Run-1 and Run-2, respectively, and in the case of T-P, the values were 71.2 and 74.1, respectively, which are indicating that the treatment efficacy is higher in the condition of Run-1, in which the time period of Anoxic and Aerobic segments were increased. In addition, the result of analyzing removal characteristics of nitrogen and phosphorus by Influx load showed that removal efficiency of nitrogen was better in the case of high influx load than in the case of low influx load. Regardless of Influx load, phosphorus showed constant influx concentration, so that removal efficiency of phosphorus was influenced littler by Influx load than that of nitrogen. This study also fed methanol as an external carbon source and performed experiment to induce denitrification under anoxic condition by using nitrate among nitrogen compounds of SBR reactor, and the results showed that intermittent feeding was more effective in Nitrogen Removal than composite feeding.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.485-492
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• 2011

활성탄과 자외선을 이용한 시안 저감 연구를 위해 다양한 농도조건 및 넓은 pH 범위에서 배치실험을 수행하였다. 활성탄을 이용한 시안흡착은 시안의 초기농도 2 mg/L 이하에서 매우 효율적인 것으로 나타났으며, 시안 초기농도 3 mg/L 이하에서는 pH 7.0 에서의 흡착이 우수하였고, 그 이상의 시안 초기농도 구간에서는 pH 9.0일 경우 흡착량이 많은 것으로 관찰된다. 전체적인 흡착 패턴을 봤을 때, pH 9.0 에서는 시안의 초기농도가 증가함에 따라 흡착이 증가하는 양상을 보이는 반면 pH 7.0 에서는 흡착이 감소하는 양상을 보였다. 이는 활성탄의 반응성이 pH에 따라 변화하고 있음을 시사한다. 시간에 따른 시안의 흡착 결과, 반응 후 초기 30분 동안 빠른 흡착을 보이나 3시간 이내에 급격히 탈착되며, 그 이후로는 흡착이 다시 증가하여 최대 흡착에 이르는 양상을 보이고 있다. 이는 활성탄을 이용한 시안의 초기 흡착모드가 시간에 따라 변화하고 있음을 나타내고 있다. 탈착실험 결과, 활성탄에 흡착된 총 시안 중 최대 1.5%의 탈착을 일으키는 것으로 나타났다. 그밖에 활성탄과 함백탄광슬러지의 혼합물을 이용한 시안흡착은 0.76 mg/g의 낮은 저감효율을 나타냈다. 자외선에 의해서는 최대 96.6%의 매우 효율적인 저감을 보였으며, 시안의 초기농도가 높아질수록 활성탄을 이용한 시안의 저감보다 많은 양의 시안을 저감시키는 것으로 관찰된다. 이번 실험결과는 활성탄과 자외선 모두가 다양한 조건의 환경에서도 시안저감에 효율적일 수 있다는 것을 보여준다.

• 유기물자원화
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• 제21권2호
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• pp.63-70
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• 2013

현장 실규모의 다단공정으로 ATAD, EGSB 및 SBR을 조합한 HMUS 공정을 이용하여 돼지 축분 처리가능성을 시험하였다. 실험결과 고농도 유기물, 질소와 인의 제거에 효과적이었다. 각 오염항목의 시스템 공정별 처리효율이 ATAD 공정에서는 CODcr이 43.3%로 제일 높게 나타났다. 다음 단계인 응집침전 공정에서는 TS의 제거효율이 96.5%로 가장 높게 나타났다. 운전조건 중 OLR은 3-6Kg $COD/m^3{\cdot}day$ 및 선속도는 1.5-4 m/h의 범위일 때 평균 CODcr 제거 효율은 HRT 3일에서 가장 높게 나타났다. 유입수의 성상이 영향을 미치는 고온호기성 산화반응은 TS가 50,000 mg/L 이상 되어야 고온발열효과를 얻어 병원균을 사멸할 수 있는 온도를 얻었다. EGSB 공정을 거치는 동안 유기물제거량 당 발생된 가스발생량은 $2.3{\sim}8.5m^3/kgTS{\cdot}d$ (평균 $5.2m^3/kgTS{\cdot}d$)로 나타났다. 후처리단계인 간헐포기공정에서 전체운전기간 중 평균제거효율은 CODcr 71.7%, TS 64.1%, TN 45.9%, 및 TP 50.4% 로 나타났다.

• 한국임상수의학회지
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• 제26권2호
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• pp.176-180
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• 2009

2년령의 암컷 miniature schnauzer가 침울, 복통 및 식욕부진으로 내원하였다. 신체검사를 통해 빈맥, 발열과 복통을 확인하였다. 총혈구계수 검사에서 호중구수의 증가를 동반한 백혈구증가증이 관찰되었다. 방사선 검사에서 하행결장의 변위와 척추와 평행하게 방사선투과가 감소한 부위가 관찰되었다. 초음파검사시 방광내 결석과 슬러지, 우측 신장의 수신증 및 근위뇨관의 확장이 관찰되었다. 뇨검사결과 단백뇨와 혈뇨가 나타났으며 뇨침사검사에서 다수의 상피세포, calcium oxalate 결정, struvite 결정, 무정형 결정과 과립원주, 백혈구 및 구균이 관찰되었다. 상기의 결과와 배설성 요로 조영술을 통해 신우신염과 편측성 뇨관 완전폐색증으로 진단하였다. 신장절제술을 위한 개복술시 후복막강에 풍선형의 구조물을 발견하였다. 구조물로부터 채취한 시료의 세포검사와 배양검사결과 다수의 퇴행성 호중구와 탐식된 구균을 관찰하였다. 결론적으로 뇨관폐색과 방광결석을 동반한 Staphylococcus intermedius에 의한 복막후농양으로 최종 진단하였고 우측신장의 절제를 실시하여 치료하였다.