• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권5호
• /
• pp.938-945
• /
• 2005

For elucidating excessive growth of biofilm that subsequently leads to the clogging problem in a small town's sewer lines of Wisconsin, the FISH method was employed. At the beginning of the simulated experiments, ${\beta}$-subclass proteobacteria prevailed in runs fed with industrial wastewater, while ${\gamma}$-subclass proteobacteria dominated in runs with domestic wastewater. However, the bacterial community structure changed significantly over six weeks; Cytophaga-Flavobacterium (CF)­group bacteria dominated in most runs fed with the small town's wastewater regardless of their source, while CF-group decreased strongly in run fed with domestic sewage from another city (Madison). It was also microscopically confirmed that most of those clogging materials was toilet tissue, which in turn may lead to vigorous growth of cellulose-degrading CF-group bacteria. This dominant presence of CF-group bacteria in the small town's sewer indicates that the main constituent of biofilm, toilet tissue (cellulose) in sewage, might have induced the unique pattern of their microbial community structure. Therefore, it suggests that molecular technique is useful for monitoring the clogging problems in sewer lines.

• 한국광물학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.139-159
• /
• 2008

지하유류비축기지의 수리안정성 평가를 위하여 비축기지 내 관측공을 포함한 공동 주변 지하수의 지화학분석을 수행하였으며, 결과를 근거로 광물학적 클로깅의 가능성을 평가하고, 아울러 미생물학적인 클로깅 가능성을 함께 고려하여 보았다. 물시료들은 대부분 $Ca-HCO_3$에서 $Ca-HCO_3-SO_4$ 유형에 속하며 물시료의 유형에 따른 차이를 보이지 않는다. 주요 클로깅 유발광물인 방해석은 모든 관측공 및 공동운영수 시료에서 불포화상태로서 탄산염 광물에 대해 침전하지 않는 지화학 환경이다. Fe, Mn은 대부분 낮은 함량을 보이지만 포화지수계산결과에 의하면 대부분 철-산화/수산화 광물에 대해 포화-과포화 상태를 보여주며 높은 용존산소 농도를 보여주기 때문에 장기적으로는 이들에 의한 클로깅의 가능성을 지시한다. 일부 지상 관측공 물시료의 경우에는 철-산화/수산화 광물과 더불어 미세한 열극을 충전할 수 있는 점토광물에 대하여 높은 포화 지수를 보여주어 이들 광물의 침전에 의한 클로깅 가능성을 지시하고 있다. 통계분석 결과, 광물들의 침전/용해 정도는 주로 pH, Eh, DO에 의해 좌우된다. 미생물 분석결과는 대부분의 물시료에서 호기성 미생물과 점액성 세균이 우세하며 황환원세균 등의 혐기성균은 대부분 아주 적거나 검출이 되지 않았다. 클로깅을 유발시키는 미생물로 알려져 있는 점액성 세균은 모든 시료에서 $10^5\;CFUs/mL$ 이하의 값을 나타내고 있지만, 일부 관측공들에서 점액성세균이 우점하고 있기 때문에 장기적 관점에서는 이들이 클로깅의 원인으로 작용할 수 있으며 철 수산화/산화 광물의 침전가능성과 함께 고려하면 클로깅 가능성이 더욱 상승되는 효과를 가져올 수 있기 때문에 지하유류비축기지의 안정적인 운영을 위하여 클로깅 평가와 관련된 체계적이고 장기적인 프로그램이 필요하다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권5호
• /
• pp.485-496
• /
• 2019

Sealing of leakage in waterfront or water-retaining structures is one of the major issues in geotechnical engineering practices. With demands for biological methods as sustainable ground improvement techniques, bioclogging, defined as the reduction in hydraulic conductivity of soils caused by microbial activities, has been considered as an alternative to the chemical grout techniques for its economic advantages and eco-friendliness of microbial by-products. This study investigated the feasibility of bioaugmentation and biostimulation methods to induce fermentation-based bioclogging effect in coarse sands. In the bioaugmentation experiments, effects of various parameters and conditions, including grain size, pH, and biogenic gas generation, on hydraulic conductivity reduction were examined through a series of column experiments while Leuconostoc mesenteroides, which produce an insoluble biopolymer called dextran, was used as the model bacteria. The column test results demonstrate that the accumulation of bacterial biopolymer can readily reduce the hydraulic conductivity by three-to-four orders of magnitudes or by 99.9-99.99% in well-controlled environments. In the biostimulation experiments, two inoculums of indigenous soil bacteria sampled from waterfront embankments were prepared and their bioclogging efficiency was examined. With one inoculum containing species capable of fermentation and biopolymer production, the hydraulic conductivity reduction by two orders of magnitude was achieved, however, no clogging was found with the other inoculum. This implies that presence of indigenous species capable of biopolymer production and their population, if any, play a key role in causing bioclogging, because of competition with other indigenous bacteria. The presented results provide fundamental insights into the bacterial biopolymer formation mechanism, its effect on soil permeability, and potential of engineering bacterial clogging in subsurface.

• 멤브레인
• /
• 제10권2호
• /
• pp.75-82
• /
• 2000

본 연구는 정수처리 공정에서 예상되는 오염물질에 대한 막의 투과성능과 오염현상을 알아보기 위하여 막의 깊이와 운전압력에 따른 압밀화 현상을 검토하였다. 막의 길이와 운전압력이 증가함에 따라 압밀화 현상도 증가하였다. MF막을 오염물질에서 고압(2.0 kg/$cm^2$)과 저압(0.5 kg/$cm^2$)으로 운전할 때, 고압 운전이 막힘현상(clogging)을 가속화 시켜 플럭스를 급격히 감소시키므로 저압 운전이 효과적이다. MF막을 Out-In방식으로 운전하였을 때, 막의 길이와 운전 압력에 관계없이 일정 시간 운전 후 비슷한 플럭스가 나타났다. 미생물 물질에 대한 막오염 현상을 파악하기 위해 중공사막을 강제 오염시킨 후 화학세정을 실시하였다. Biofouling된 막을 화학세정 하였을 때 산화능력이 우수한 $H_2O_2$와 NaOCl이 NaOH에 비해 살균능력과 탈착능력이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제15권2호
• /
• pp.168-172
• /
• 2006

Soy sauce was fermented at $20^{\circ}C$ for 100 days in onggi containers (ethnic Korean earthenware) which had been fabricated using three different glazing treatments: unglazed, glazed only on the outside, and glazed on both surfaces. The changes in microstructure and permeability characteristics of onggi containers were examined after fermentation of soy sauce. The effect of repeated use of onggi containers on the fermentation was analyzed by the contact between an aqueous model solution and the onggi containers used once for soy sauce fermentation. The levels of reducing sugar and free amino acids produced from the dissolved starch and protein, respectively, in the solution were compared between the new and reused onggi containers. The moisture permeance and gas permeabilities of the onggi jars were progressively reduced with continuing use for soy sauce fermentation, probably due to clogging of micropores by solid materials. After having been used once for fermentation, the microbial cells and/or enzymes immobilized on the surface or in the micropores of the onggi containers seemed to contribute to accelerating the hydrolytic reactions of starch and protein.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.550-556
• /
• 2016

지하수의 열을 이용한 히트펌프 시스템에서는 열 효율 유지를 위한 클로깅 현상이 고려되어야 한다. 클로깅 현상은 토양 지하수 환경에서 이화학적 요인 외에도 미생물학적 요인으로 발생한다. 이번 연구에서는 안정적인 지하수 열원 냉난방 시스템 운영을 위하여, 대수층 수위강하의 영향을 받지 않는 지하 10 미터 지점에서 불교란 시추 슬라임의 초기상태 원핵생물 다양성을 조사하였다. 세균은 문 수준에서 Proteobacteria (20.8%), Acidobacteria (18.8%), Chloroflexi (16.9%) 및 Firmicutes (10.2%) 등으로 나타났고, 속 수준에서는 Koribacter속 등 144개속이 분석되었다. 고세균은 문 수준에서 Thaumarchaeota (42.8%), Crenarchaeota (36.9%) 및 Euryarchaeota (17.4%)이 나타났으며, 강 수준에서 약 69.4% 비율로 Miscellaneous Crenarchaeota Group (MCG), Finnish Forest Soil Type B (FFSB) 및 Thermoplasmata가 분석되었다. Operational taxonomic units (OTUs)는 세균 3,565 및 고세균 836 OTUs로 나타났고, 세균이 고세균에 비해 풍부하며 우점도가 낮게 나타났다. 또한, 관정 막힘 현상을 유발할 가능성 있는 세균 후보군 135개(1.9%) reads가 분석되었으며, 향후 클로깅 현상에 대한 연구에 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.292-298
• /
• 2005

발효식품 담금 용기로 사용되고 있는 유리, polypropylene(PP), polyethylene terephthalate(PET), 스테인레스 용기, 옹기에 고추장을 담아 $30^{\circ}C$에서 4개월 동안 발효하는 동안 물리적, 화학적, 미생물적인 품질변화를 측정하여 담금 용기의 효과를 비교 평가하였다. 높은 기공성을 가진 옹기는 다른 용기에 비해 전체 발효기간에서 높은 호기성 세균수, 젖산균수, 효모수를 보여서 가장 왕성한 발효진행을 보였으며, 이와함께 높은 protease 활성을 유지시키고, 아미노태 질소와 유리 아미노산을 생산하였다. 아울러 옹기에 담금 한 고추장에서는 높은 총산함량과 낮은 pH를 얻게 하였으며, 환원당도 많이 생성시켰다. 이러한 변화는 발효 $2{\sim}3$개월에 완성되어졌다. 하지만 높은 기공성에도 불구하고 옹기에서 발효된 고추장은 타용기구에 비해서 수분손실과 염도상승은 현저하지 않았는데, 이는 시간의 경과에 따라 옹기벽면에서의 기공이 고추장 성분에 의하여 일부 닫혀짐에 의한 것으로 해석된다. 이러한 성분변화의 결과로 인하여 옹기에서 발효된 고추장은 관능적인 품질에서 타 용기처리구에 비해 유의적으로 우수하였다.