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독립영양 황탈질 미생물을 이용한 관정형 반응벽체의 현장적용성 연구 / 이병선 ; 엄재연 ; 이규연 ; 문희선 ; 김양빈 ; 우남칠 ; 이종민 ; 남경필 1

ABSTRACT 1

요약문 1

1. 서론 2

2. 연구방법 2

2.1. 관정형 반응벽체 설치 2

2.2. 황탈질 미생물 배양 3

2.3. 황탈질 미생물의 황입자 부착 4

2.4. 시료채수 및 분석 4

3. 결과 및 고찰 4

3.1. 황탈질 미생물의 황입자 부착 중 질산염 정화능 4

3.2. 황탈질 미생물 관정형 반응벽체의 질산염 정화능 5

4. 결론 6

사사 6

참고문헌 7

초록보기

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 × 너비 × 깊이 = 3m × 4m × 2m)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 × 너비 × 깊이 = 8m × 4m × 2m)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~l2% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착·증식하였다. 이 후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~l5%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~l%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공 오염지하수의 주입용량은 1.24 ㎥/d, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염 부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.

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참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 문희선, 장선우, 남경필, 김재영, 2005, 강변여과수의질산성질소제거를위한생물학적반응벽체의준파일럿실험에관한연구, 대한환경공학회, 27, 302-308. 미소장
2 Microbial Adaptation in a Nitrate Removal Column Reactor Using Sulfur-Based Autotrophic Denitrification 소장
3 Claus, G., and Kutzner, H.J., 1985, Autotrophic denitrification by Thiobacillus denitrificans. Appl. Microbiol. Biot., 22, 289-296. 미소장
4 Autotrophic denitrification using elemental sulfur 네이버 미소장
5 Holt, J.G., Krieg, N.R., Sneath, P.H., Staley, J.T., and Williams, S.T., 1994, Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, ninth ed. Williams & Wilkins, Baltimore, p. 361. 미소장
6 A new type of thiosulphate oxidizing, nitrate reducing microorganism: Thiomicrospira denitrificans sp. Nov. 네이버 미소장
7 Confirmation of Thiobacillus denitrificans as a species of the genus Thiobacillus, in the beta-subclass of the Proteobacteria, with strain NCIMB 9548 as the type strain. 네이버 미소장
8 Alkalinity requirements and the possibility of simultaneous heterotrophic denitrification during sulfur-utilizing autotrophic denitrification 네이버 미소장
9 Autotrophic denitrification of landfill leachate using elemental sulphur 네이버 미소장
10 Kinetic model of autotrophic denitrification in sulphur packed-bed reactors 네이버 미소장
11 Kruithof, J.C., van Bennekom, C.A., Dierx, H.A., Hijnen, W.A.M., van Paassen, J.A.M., and Schooners, J.C., 1988, Nitrate removal from groundwater by sulphur/limestone filtration, Water Supply, 6, 207-217. 미소장
12 Lee, D., Lee, I., Choi, Y., and Bae, J., 2001, Effects of external carbon source and empty bed contact time on simultaneous heterotrophic and sulfur-utilizing autotrophic denitrification, Process Biochem., 36, 1215-1224. 미소장
13 Efficacy of controlled-release KMnO 4 (CRP) for controlling dissolved TCE plume in groundwater: A large flow-tank study 네이버 미소장
14 Maier, R.M., 2000. Biogeochemical cycling. In: Pepper, I.L., Gerba, C.P. (Eds.), Environmental Microbiology, Academic Press, San Diego, CA, USA., 336-340. 미소장
15 Use of autotrophic sulfur-oxidizers to remove nitrate from bank filtrate in a permeable reactive barrier system 네이버 미소장
16 Moon, H.S., Shin, D.Y., Nam, K., and Kim, J.Y,, 2008, A longterm performance test on an autotrophic denitrification column for application as a permeable reactive barrier, Chemosphere 73, 723-728. 미소장
17 Oh, S.E., Kim, K.S., Choi, H.C., and Kim, J.S., 1999, Kinetics and physiology of autotrophic denitrification by denitrifying sulfur bacteria. Proceedings of the 7th IAWQ Asia-Pacific Regional Conference-ASIAN WATERQWAL, '99 1, 173-178. 미소장
18 Sulfur:limestone autotrophic denitrification processes for treatment of nitrate-contaminated water: batch experiments 네이버 미소장
19 In Situ Septic Tank Effluent Denitrification Using a Sulfur-Limestone Process 네이버 미소장

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