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최근 생물학적 폐수처리공정은 DO, 활성슬러지 농도

(MLSS), pH, 온도, 유속, 슬러지 농도, ORP 및 호흡율과

같은 다양한 운전변수를 온라인 모니터링하여 계측하고

자동화된 시스템으로 운영되고 있다. 다양한 운전변수 중

활성슬러지 농도의 계측은 처리공정의 자동화에 있어 차지

하는 비중이 매우 높다. 기존의 활성슬러지 농도 계측장치

는 측정치의 안정성 및 활성슬러지 성상에 따른 민감도가

문제점으로 제시되고 있다.

일반적인 활성슬러지 농도의 계측은 건조중량과 흡광도

를 비교하여 측정하는 분광학적인 방법을 일반적으로 사용

하고 있다. 이 방법은 미생물이 아닌 고체 입자나 다른 물

질에 의해서도 영향을 받을 수 있으며 특히 분광학적 방법

은 입자의 크기나 형상 및 배경 효과에 의해 영향을 받으

며, 이러한 영향은 시료의 전처리 [1] 또는 검량선 [2]을 통

해 보정할 수 있다. 그리고 화학적 방법을 이용한 농도 측정

방법은 고체 입자에 존재해 살아있는 바이오매스뿐만 아니

라 미생물 성분들 (Protein, DNA, RNA, ATP, N, P)을 측

정하는데 사용된다 [3-8]. 하지만 이러한 방법은 대부분 시간

이 많이 소비되고, 수작업이 많아 on-line 측정에 의한 자동

화가 쉽지 않다. Coulter counter와 Flow cytometer는 미생

물 개체 수를 세거나 크기를 재는데 사용된다 [9]. Flow

cytometer [10-11]는 단일 셀의 성분 및 생존도 (viability)뿐

만 아니라 혼합 미생물에도 사용 가능하며, 정확한 셀 농도

측정은 정의된 시료 부피를 분석함으로써 수행되지만, 자동

화를 위해서는 여러 가지 문제점을 가지고 있다.

광학센서는 미생물농도측정에 있어 가장 일반적인 방법

으로 Nephelometric과 Fluorometeric 방법의 센서들이 사

용되고 있다. Nephelometric 방법은 탁도 유발 시료의 응답

을 광 신호로써 모니터링 하는 방법으로, 탁도 (turbidity)

는 액체 속에 존재하는 부유 cell 및 고체입자들에 의해

유발되며 cell 및 입자의 물리적인 크기 및 농도의 측정

이 가능하다. Lee와 Lim (1980) [12]은 광학센서의 발광부

와 수광부의 구조에 따라 미생물의 건조 중량을 기준으로

2,000 mg/L까지 직선적으로 비례한다는 관계를 제시한 바

있다. Tatipamala 등 (1991) [13]은 적절한 광원의 투과거

리를 선택함으로써 고농도에서 측정이 가능하다고 보고하였

다. Lima와 Ledingham (1987) [14]에 의해 개발된 probe

들은 0.5 cm 이하로 조정될 수 있는 광 투과 길이를 가지고

있으며 미생물 측정 범위는 6,000 mg/L까지 선형화시켰

다. LED 광 신호를 세분화함으로써 외부 광원에 의한 간

섭을 배제시켰으며, 공기 방울에 의해 야기되는 문제들은

다소라도 공기 방울이 없는 위치에 센서를 위치시킴으로써

영향을 줄였다.

본 연구는 Beer’s law에 기초를 둔 활성슬러지의 광학밀

도를 측정함에 있어 활성슬러지 농도, 성상 및 광원파장의

상관관계를 제시함으로서 광학적인 활성슬러지 농도 측정

을 위한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다.

In this study, we developed a comprehensive correlation for better prediction of the activated sludge concentration

in the relationship between measurement of optical density by the Beer’s law and sludge properties. Effects of

activated sludge properties, which are sludge types and anaerobic storage time, show that absorbance deviation

for sludge properties decreased on wavelength of light source near to 950 nm. We also developed a method

to measure limitation with non-linear correlation on the measurement of high concentration by the Beer’s law

using a double layer probe cell and empirical equations.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
식물성 바이오매스로부터 바이오디젤 생산에 대한 LCA 연구 현황 서봉국 ;송승구 pp.1-10

혈관내피세포에서 트롬빈이 TNF-α에 의해 유도되는 IL-6에 미치는 영향 배종섭 ;박문기 pp.11-17

가래나무 추출물의 미백효과 이계원 ;이주연 ;조영호 pp.18-24

E. coli 불활성화를 위한 단일 소독 공정의 비교 김동석 ;송승구 ;박영식 pp.25-32

복합 소독 공정을 이용한 E. coli 불활성화 김동석 ;박영식 pp.33-40

하수슬러지의 물리화학적인 조건에 따른 탈수 특성 이창한 ;안갑환 ;송승구 pp.41-46

Morphological changes by submerged culture conditions for the mycelial optimal growth of Cordyceps sinensis and immunological properties of hot water extract of mycelium Hyung Joo Suh ;Jang Won Choi pp.47-54

In Vitro evaluation for antioxidant activities of culture broth of Tremella fuciformis Kyung Soo Ra ;Jang Won Choi pp.55-61

호기 조건에서 DPAOs (Denitrifying Phosphorus Accumulation Organisms)에 의한 인 제거 정노성 ;박영식 ;김동석 pp.62-66

활성슬러지 농도에 따른 광학밀도와 광원파장의 상관관계 김도한 ;이창한 ;왕보권 ;서정호 ;송승구 pp.67-72

생물학적 유류오염토양 복원제의 현장 적용성 평가 김수홍 ;송승구 ;서정호 pp.73-78

토양에서 분리한 Bacilus flexus로부터 Invertase의 생산 오태석 ;윤희 ;심예지 ;김진우 ;최민지 ;윤종원 pp.79-84

이온선택성 미소전극을 이용한 질산화 생물막내의 질소 이온의 농도 모니터링 선지윤 ;변임규 ;이태호 ;박태주 pp.85-90

과립제와 환제 및 현탁액으로 만들어진 생약제제의 중금속 농도 배종섭 ;박종필 ;김용웅 ;박문기 pp.91-96

티올키토산으로 피복된 EPA (Eicosapentaenoic acid) 함유 리포좀의 제조 및 아토피 감염 쥐에 대한 면역 특성 정효연 ;김진 ;이용욱 ;이기영 pp.97-102

개량된 이탄과 유기성 슬러지를 이용한 유류오염토양 분해제 개발 김수홍 ;이창한 ;서정호 pp.103-107

참고문헌 (15건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Hong, K., R. D. Tanner, G. W. Malaney, and D. J.Wilson (1987) A spectrophotometric method for estimating the yeast cell concentration in a semi-solid state fermentation. Process Biochem. 22: 149-153. 미소장
2 Finguerut, J., E. T. L. Guarda, and E. Camargo (1978) Influence of the growth on the spectrophotometric determination of the yeast concentration in liquid hydrocarbon fermentation. Biotech. & Bioeng. 20: 1285-1286. 미소장
3 Huang, T. L., Y. W. Han, and C. D. Callihan (1971) Application of the Lowry method for determination of cell concentration in fermentation of waste cellulosics. J. Ferment. Technol. 49: 574-576. 미소장
4 Moreira, A. R., J. A. Phillips, and A. E. Humphrey (1978) Method for determining the concentration of adsorbed protein and cell biomass in cellulose fermentations. Biotech. & Bioeng. 20: 1501-1505. 미소장
5 Hysert, D. W., F. B. Knudsen, N. N. M. Morrison, G. Gheluwe, and T. Lom (1979) Application of a bioluminescence ATP assay in brewery wastewater treatment studies. Biotech. & Bioeng. 21: 1301-1314. 미소장
6 Solomon, B. O. and L. E. Erickson (1983) Estimation of biomass concentration in the presence of solids for the purpose of parameter estimation. Biotech. & Bioeng. 25: 2469-2477. 미소장
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9 Kubitschek, H. E. (1969) Counting and sizing microorganisms with the Coulter counter：Methods in Microbiology. pp. 593-610. Academic Press, London, UK. 미소장
10 Hatch, R. T., C. Wilder, and T. W. Cadman (1979) Analysis of control of mixed cultures. Biotech. & Bioeng. 9: 25-39. 미소장
11 Battye, F. L., W. Darling, and J. Beall (1985) A feast cell sampler for flow cytometer. Cytometry. 6: 492-495. 미소장
12 Lee, C. and H. Lim (1981) New devices for continuously monitoring the optical density of concentrated microbial cultures. Biotech. & Bioeng. 22: 639-642. 미소장
13 Biotechnology Regulation in Europe 네이버 미소장
14 Biotechnology Patent Reforms in the Works 네이버 미소장
15 Lee, C. H., Y. S. Na, D. H. Kim, S. W. Lee, and S. K. Song (2002) Changes of Physico-chemical proportics of the activated sludge with anaerobic storage time. Journal of Environmental Sciences. 11: 339-346. 미소장

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