하수처리수를 이용한 대수층 함양관리 기술(Managed Aquifer Recharge)에서 유기물과 의약화합물 제거

임훈철(Hun Cheol Im),여인설(In Seol Yeo),맹승규(Sung Kyu Maeng),최희철(Hee Chul Choi) 大韓環境工學會 2015 대한환경공학회지 Vol.37 No.3

본 연구에서는 장성에 위치한 황룡강에서 채취한 모래를 이용하여 유기물질과 의약화합물 제거효율을 평가하고 의약화합물의 제거 메커니즘을 규명하고자 하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험으로 대수층 함양관리기술을 모사하였으며, 모든 실험은 담양 하수처리장의 의약화합물이 포함된 최종방류수를 원수로 하여 구동하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험을 통해유기물질과 의약화합물은 토양 유기물질과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거되는 것을 보였다. 유기물질 제거는 생물학적 조건에서 잘 되는 것으로 나타났다. 중성과 양이온 의약화합물(iopromide, estrone 및 trimethoprim)의 경우에는 일반 모래, 구운 모래를 사용한 회분식 실험 모두 70% 이상의 제거효율을 나타냈다. 반면, carbamazepine의 경우는 회분식과 칼럼 실험에서 제거가 잘 이루어지지 않았다. 음이온 의약화합물 (ketoprofen, ibufrofen 및 diclofenac)의 경우 모래 표면의 SOM과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거가 되는 것을 보였다. 회분식과 칼럼 실험을 바탕으로 생물학적 영향과 수착이 대수층 함양관리 기술에서 의약화합물 제거에 주요한 메커니즘으로 나타났다. This study was conducted to evaluate the removal efficiencies of organic matter and pharmaceuticals and to identify the removal mechanism of pharmaceuticals using sand obtained from Hwangryong River in Jangsung. Batch and column studies were used to simulate managed aquifer recharge (MAR) systems. All experiments were performed using field effluent containing pharmaceuticals from Damyang Wastewater Treatment Plant as an influent. Based on the removal results of organic matter and pharmaceuticals from the batch and column experiments, soil organic matter (SOM) and microbial activity were found to effectively remove target contaminants. The removal of organic matter was found to increase under biotic conditions. Neutral and cation pharmaceuticals (iopromide, estrone, and trimethoprim) exhibited removal efficiencies higher than 70% from natural sand and baked sand media in batch and column studies. Carbamazepine persisted in the sand batch and column studies. Anion pharmaceuticals (ketoprofen, ibuprofen, and diclofenac) can be removed under conditions featuring high SOM and adenosine triphosphate (ATP)concentrations in the sand surface. Based on the experimental Batch and column results, biodegradation and sorption were found to be important mechanisms for the removal of pharmaceuticals within the simulated MAR systems.

지질매체내에서의 $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb,\;^{60}Co$의 흡착특성비교: 지표지질내에서의 Am의 거동특성을 위한 최적 유사체로서의 Eu

이승구,이길용,조수영,윤윤열,김용제,Lee, Seung-Gu,Lee, Kil-Yong,Cho, Soo-Young,Yoon, Yoon-Yeol,Kim, Yong-Je 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.4

희토류원소는 지각의 진화, 분화작용 등을 포함한 여러 가지 지질학적 역사를 이해하는 매우 유용한 도구로서 활용되어 왔다. 뿐만 아니라, 이 희토류원소는 방사성폐기물의 처분과 관련된 물-암석반응연구에 있어서 액티나이드 원소의 유사체로서 사용되어져 왔다. 본 논문에서는 희토류원소인 Eu와 액티나이드 원소인 Am의 유사한 물리적/화학적 특성을 토대로 지질매체의 종류에 관계없이 희토류원소와 액티나이드 원소의 거동이 매우 유사하다는 가설을 설정하고 이를 검증하기 위한 회분식(batch experiment) 실험을 수행하였다. 회분식 실험에는 4종류의 암석(화강암, 화강암질 편마암, 앰피볼라이트, 응회암)을 지질매체로 선택하였고, 고준위 방사성 핵종으로는 액티나이드계열인 $^{241}Am$, 희토류원소 계열인 $^{152}Eu,\;^{160}Tb$을 선택하였고, 중저준위 핵종으로는 $^{60}Co$를 사용하였다. 특히 $^{160}Tb$와 $^{60}Co$는 $^{241}Am-^{152}Eu$의 흡착능과 다른 방사성핵종의 흡착능을 비교하는데 사용되었다. 핵종과 혼합한 흡착실험용 용액의 pH는 5.5전후로 조절하였다. 실험결과, $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb$의 흡착 특성은 암상의 변화에 관계없이 매우 유사하게 나타났지만, $^{60}Co$는 다르게 나타났다. 이는 $^{60}Co$의 흡착특성은 암상의 종류에 따라 큰 차이가 있음을 지시해주는 것이다. 이와 같은 실험결과는 1) 희토류원소 중 Eu이 지표지질하에서의 Am의 거동을 추적하고 예측하기 위한 최적 유사체이고, 2) 비록 암석가루의 비표면적 혹은 양이온교환능과 같은 물리적/화학적 특성에 의한 영향을 배제할 수는 없지만, $SiO_2,\;TiO_2,\;P_2O_5$같은 화학조성 및 Eu의 이상과 같은 희토류원소의 분포도의 차이가 지표지질하에서의 방사성 핵종의 흡착거동에 중요한 역할을 하고 있음을 지시해주는 것이다. Rare earth elements(REEs) have been used as an useful tool in understanding the various geological processes such as evolution and differentiation in the crust. The REEs also have been used as an analog of actinides for radioactive wastes at the water-rock interactions. Using physicochemical properties of the REEs and actinides, we have shown that Eu is an optimum analogue for understanding the behavior of Am in subsurface environments. Factors affecting sorption behavior of radioactive nuclides in groundwater were investigated by batch experiments. Four nuclides such as $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb\;and\;^{60}Co$ were selected to test our hypothesis, and $^{160}Tb$ and $^{60}Co$ were specifically used to compare to the sorption behavior between $^{241}Am-^{152}Eu$ and other radioactive nuclides. Four different rock samples and one groundwater were used in the batch experiments where solution pH for all experiments was fixed at 5.5. Our results demonstrate that $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;and\;^{160}Tb$ show similar sorption behavior whereas $^{60}Co$ is different in sorption behavior at the mineral-water interface, suggesting that the sorption behavior of $^{60}Co$ is affected by different rock types. Our results also show that 1) Eu in REEs is optimum analogue of fate and transport of Am in subsurface environments, and 2) mineral compositions such as $SiO_2,\;TiO_2,\;P_2O_5$ and distribution of REEs such as Eu anomaly play key roles in affecting sorption behavior of radioactive nuclides even though physicochemical properties of geological materials such as specific surface area and cation exchange capacity can not be ruled out.

흑운모 및 황철석에 의한 6가 크롬의 환원 반응속도와 반응기작

전철민,김재곤,문희수 대한자원환경지질학회 2003 자원환경지질 Vol.36 No.1

본 연구에서는 황철석과 흑운모를 이용한 회분식반응조실험(batch reactor experiment)을 통하여 수용성 Cr(Ⅵ)의 제거 및 반응속도를 살펴보았으며 이에 따른 산화환원 반응기작을 고찰하였다. 황철석 실험군이 흑운모실험 군에 비해 산화환원반응속도가 100배정도 빨랐으며, pH 3의 실험군이 pH 4 실험군에 비해 Cr(III)으로의 환원반응속도가 빠르게 나타났다. 황철석 실험군에서 Cr(Ⅵ) 초기농도치 90%이상이 제거되는데 걸리는 시간은 pH가 4일때 4시간, pH가 3일 때 40분 이내였다. 반면에, 흑운모 실험군의 경우 pH가 3인 조건에서도 Cr(Ⅵ) 초기농도의 90%이상이 제거되는데 400시간 이상이 걸렸다. 모든 조건에서 Cr(III)치 농도는 초기에 증가하는 경향을 보이다가 일정시간이 지나면 안정한 농도로 고정되었다. 산성의 반응용액에서 Cr(Ⅵ)의 환원반응속도는 이 두 광물이 포함하고 있는 2가 철의 해리속도와 관련이 있음을 의미한다. pH 4의 조건인 실험군에서는 용액 내 Cr(Ⅵ)이 Cr(III)으로 환원되고 Fe(II)가 Fe(III)로 산화된 후, (Cr, Fe)(OH)$_3$$_{ (s)}$와 같은 침전물을 생성하여 상대적으로 용액내 Cr(III)과 Fe(III)농도가 낮은 것으로 여겨진다. pH 3의 실험군을 화학양론적 고찰하였으며, 흑운모의 실험에서는 수용성 Fe(II)의 감소된 양과 Cr(Ⅵ)의 환원된 양의 이론적인 몰비가 [3Fe(II) : 1Cr(Ⅵ)]임에도 그 몰 비가 약 1:1로서 1 mole의 Cr(Ⅵ)을 환원시키는데 Fe(II)이 적게 소비되었으며, 이는 광물에서 해리되는 Fe(II)에 의한 Cr(Ⅵ)의 환원뿐만 아니라 흑운모 구조 내 Fe(II)이 용액 내 Fe(III) 이온을 Fe(II) 이온으로 환원시키는 불균질산화환원반응이 발생하고 이 반응으로 생성된 Fe(II) 이온이 다시 Cr(Ⅵ)의 환원반응에 기여하였기 때문이다. 그러나 황철석 실험의 경우, 그 몰비가 약 2.90:1 로서 3에 가까우며, 이는 황철석의 빠른 산화를 통하여 급속한 Fe(II) 이온이 공급됨으로서 Cr(Ⅵ)의 환원반응이 이론적 화학양론의 반응 몰비에 부합한 결과를 보인 것으로 판단된다. The removal of chromate from aqueous solution using finely ground pyrite and biotite was investigated by batch experiments and the kinetics and the mechanism of chromate reduction were discussed. The chromate reduction by pyrite was about hundred times faster than that by biotite and was also faster at pH 3 than at pH 4. When pyrite was used, more than 90% of initial chromate was reduced within four hours at pH 4 and within 40 min. at pH 3. However, more than 400 hours was taken for the reduction of 90% of initial chromate by biotite. The results indicate that the rate of chromate reduction was strongly depending on the amount of Fe(II) in the minerals and on the dissolution rate of Fe(II) from the minerals. The reduction of chromate at pH 4 resulted in the precipitation of (Cr, Fe)(OH))$_3$$_{ (s)}$, which is believed to have limited the concentrations of dissolved Cr(III) and Fe(III) to less than expected values. When biotite was used, amounts of decreased Fe(II) and reduced Cr(Ⅵ) did not show stoichiometric relationship, which implying there was not only chromate reduction by ferrous ions in the acidic solution but also heterogeneous reduction of ferric ions by the structural ferrous iron in biotite. However, the results from a series of the experiments using Pyrite showed that concentrations of the decreased Fe(II) and the reduced Cr(Ⅵ) were close to the stoichiometric ratio of 3:1. It was because the oxidation of pyrite rapidly created ferrous ions even in oxygenated solutions and the chromate reduction by the ferrous ions was significantly faster than ferrous ion oxygenation.

혐기성 암모늄 산화공정에서 혐기성 회분식 실험에 의한 NH₃-N/NO₂-N의 최적비 산정

이환희(Hwan Hee Lee),김이중(L Jung Kim),정진영(Jing Young Jung),김지형(Jee Hyung Kim) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.7

물-암석반응에 따른 물에서의 Sr동위원소의 거동에 대한 예비실험결과

이승구,김정찬,Lee, Seung-Gu,Kim, Jeong-Chan 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.3

물-암석 반응에 따른 물속의 Sr의 농도와 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비의 변화를 조사하기위해 실온에서의 회분식 실험(batch experiment)을 수행하였다. 실험방법은 기원이 서로 다른 2종류 화강암(강화 석모도 흑운모 화강암과 포천 석류석 화강암), 증류수, 지표수를 사용하여 암석을 증류수 및 지표수와 1:1의 비율로 각각 반응시킨 후의 물속의 양이온 및 음이온의 농도변화 및 물속의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비를 측정하였다. 그리고 암석과 지표수의 경우, 혼합비의 차이에 의한 비교를 위해 암석과 지표수의 비율을 1:10으로 하여 반응시킨 후의 물속의 양이온과 양이온의 농도변화 및 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비를 측정하였다. 연구결과에 의하면, 물속의 용존성분의 함량은 초기 3-4개월간은 증가하였지만, 1년간 방치하여 놓은 시료에서는 함량이 현저하게 줄어들었다. 반면에 물속의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 시간의 경과와 더불어 암석의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비로 이동해가면서 비교적 안정되는 경향을 보여주었다. 이는 물-암석반응에 의한 물속의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 거의 거의 평형에 도달한 이후에는 Sr 함량이나 기타 용존이온들보다 쉽게 안정됨을 지시해주는 것으로 볼 수 있다. 이 연구결과는 서로 다른 대수층에 분포하는 지하수의 연계성 혹은 혼합비를 계산하는데 있어서 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비가 유용하게 활용되어 질 수 있음을 지시해준다. A batch experiment was carried out to investigate a variation of Sr concentration and $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio in the solution by water-rock interaction. The experiments were conducted at room temperature using two kinds of granites (biotite granite and garnet-bearing granite), de-ionized water. surface water. Water/rock ratio was 1:1. For comparison, we also performed another experiment under water/rock condition of 10:1. Then, the concentration of the cations and anions in the solutions showed severe variation during water/rock interaction. However, after sometime, the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the solution moved to the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the rocks and showed relatively constant value. This suggests that the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio between water and rock becomes to be stable faster than the elemental equilibration of the element in the solution, and is not affected by interaction condition. Therefore, $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the groundwater may be useful in calculating the mixing ratio between different aquifer.

유류오염토양 정화를 위한 토양세정기술의 적용성 기초연구

강희천,김정대,한병기,서승원,신철호,박준석 한국유화학회 2015 한국응용과학기술학회지 Vol.32 No.4

본 연구는 실제 유류오염토양을 in situ 토양세정법으로 정화시 기술 적용성을 평가하기 위한 회분식 기초연구로 적정 계면활성제의 종류와 농도를 결정하고자 하였다. 증류수만의 진탕효과로 인한 TPH 제거는 약 30%이었으며, 계면활성제 희석시 사용되는 용액으로는 증류수를 사용한 경우에 비하여 지하수(해수 혼합)의 유입으로 인하여 약 2~6%의 효율저하가 나타났다. 토양과 계면활성제 용액비는 회분식 실험에서 TPH 제거효율에 미치는 영향이 미미하였다. 단독 또는 혼합 계면활성제 농도를 0.1~4.0 wt%까지 변화시켜 세정한 결과 종류별로는 Tween-80, SWA-1503, SWA-1503+SDS에서 평 균 제거율이 80% 이상으로 대체적으로 높은 효율을 보였으며, 농도에 따른 차이는 크지 않아 0.1 wt% 농도를 최적 농도로 판단하였다. This research was performed to evaluate the feasibility of in situ soil flushing for TPH-contaminated soil remediation. It was conducted in batch test as fundamental research for in situ soil flushing. The 30% of initial TPH concentration was removed by shaking only in batch test. The removal efficiency of TPH in case of groundwater as surfactant dilution solution was approximate 2~6% lower than that of distilled water. Mixing ratio of soil to surfactant solution did not practically effect on the TPH removal efficiency. In the experiment of using single or mixed surfactant solution with 0.1~4.0 wt%, Tween-80, SWA-1503, SWA-1503+SDS showed averagely over 80%. It was determined that the optimum surfactant concentration was 0.1 wt% because there was no significant difference between concentrations of 0.1~4.0 wt%.

인 제거를 위한 패각의 활용법에 관한 연구

이종일,김우항,Lee, Jong-Il,Kim, Woo-Hang 해양환경안전학회 2008 해양환경안전학회지 Vol.14 No.2

우리나라에서 대부분의 호수는 인이 제한영양염인 것으로 나타나고 있다. 그러므로 인의 제거는 하수처리에서 중요한 공정이라고 할 수 있다. 그러나 많은 하수처리장은 재래식처리공정으로 처리하고 있으며 인의 제거율이 $10{\sim}30%$로 낮게 나타나 인의 제거공정은 필요하게 되었으며 패각은 수중의 인을 제거할 수 있는 것으로 알려지고 있어서 인의 활용이 주목된다. 회분식으로 패각을 이용하여 인의 제거율을 조사한 결과 패각의 크기가 작을수록, pH가 높을수록 제거율이 높게 나타났다. 또한 칼슘의 주입농도를 달리하여 처리한 결과 칼슘의 농도가 높을수록 처리효율이 증가하였으며 칼슘의 농도를 20mg/L로 조절하여 실험한 결과 2시간 내에 90% 이상의 제거율을 나타내었다. 재순환을을 변화시켜 실험한 결과 재순환율이 증가할수록 제거율은 증가하였으며 PH 11에서 재순환율을 300%로 조절한 결과 인의 제거율은 80%가 되었다. 중탄신이온의 영향을 평가하기 위하여 중탄산이온의 농도를 달리하여 실험한 결과 중탄산이온의 증가에 따라 인의 제거율은 감소하는 것으로 나타났으며 감소하는 비율은 지수함수로 나타났다. In our country, limiting nutrient is known as phosphorus in the most lakes. Therefore, the removal of phosphorus is a very important process in sewage treatment. However, many of the sewage treatment plants employ the conventional activated sludge process, known to remove $10{\sim}30%$ of phosphorus. Thus, additional phosphorous removal process will be needed. Oyster shells have been known to remove phosphorus in water. The removal efficiency of phosphorus was highest at smallest size of oyster shells and at the highest pH for batch test. The phosphorous removal rate with various calcium concentrations was increased by increasing calcium concentration. At the 20 mg/l of calcium, more than 90% of phosphorous was removed in two hours. The removal efficiency of phosphorous was increased greatly at 300% of recirculation rate. With 300% of recirculation rate, the removal efficiency reached 80% at pH 11. The negative effects of bicarbonate on crystallization were observed in oyster shells. The effects of bicarbonate on rate constant were also investigated by applying these results to experimental equation. The rate constant was decreased at the inverse logarithm bicarbonate concentration.

굴 패각 폐기물의 소성 공정을 통한 재생석회 개발과 재생석회를 이용한 광산폐수 중금속 제거에 관한 연구

이준희,이승철,한영립,정진희,성낙창 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2015 No.-

본 연구는 수산양식업 활동에 의해 발생한 굴 패각 폐기물이 미처리야적 및 무단 투기되면서 악취, 환경위해성 및 연안환경악화 등의 문제를 해결하고, 낭비되는 자원인 굴 패각 폐기물의 재활용 방안 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다. 실험에 사용된 시료는 부산광역시 강서구 용원동 일원에 미처리 야적된 굴 패각 폐기물을 직접 채취하여 사용하였다. 굴 패각 폐기물의 유기물 및 염분 등의 제거를 위하여 솔을 이용하여 수세척한 뒤, 105℃에서 24시간 건조하였다. 소성공정은 온도(600~1,200℃) 및 시간변화(1~6시간)를 주면서 실험하였으며, 소성한 굴 패각을 분쇄하여 입도분리 공정을 통해 100 mesh 이하로 체 거름 하였다. 그 결과 최적 소성조건은 CaO 함량 및 기타불순물 함량에 의해 900℃ 2시간으로 나타났으며, 개발된 재생석회를 이용하여 광산폐수의 중금속 제거를 위한 Jar-test를 이용한 회분식 흡착실험을 진행하였다. 광산폐수 주입량은 300 mL로 하였고 재생석회 주입량(3~9 g) 및 교반시간(10~120분) 변화에 따른 pH 및 중금속(As, Zn, Pb, Fe 및 Cu) 분석을 하였다. 광산폐수 원수의 pH는 3.08로 나타났으며, 중금속 중 As 불검출, Zn 10.89 mg/L, Cd 0.16 mg/L, Pb 0.10mg/L, Fe 70.52 mg/L 및 Cu 13.00 mg/L로 나타났다. Jar-test를 통한 흡착실험 결과, 최적 흡착실험조건은 재생석회 주입량 7 g, 교반시간 10분으로 나타났으며, 이때 광산폐수 pH는 12.80, As 불검출, Zn 0.31 mg/L, Cd 불검출, Pb 불검출 mg/L, Fe 0.02 mg/L 및 Cu 불검출 되었다. 이와 같이, 본 연구에서는 굴 패각 폐기물의 재활용 방안 중 석회로서 수처리제로의 광산폐수 처리에 주안점을 두고 연구를 진행하였으며, 향후 보다 많은 재활용 방안에 대한 연구가 진행된다면 굴 패각 폐기물에 의한 연안환경 악화 개선 및 낭비되는 자원의 재사용이 가능할 것으로 판단된다. 사사: 본 연구는 국토교통부 건설교통기술 지역특성화사업 연구개발사업의 연구비지원(과제번호:13RDRPB066470)에 의해 수행되었습니다.

굴 패각 폐기물의 소성 공정을 통한 재생석회 개발과 재생석회를 이용한 광산폐수 중금속 제거에 관한 연구

이준희,이승철,한영립,정진희,성낙창 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.05

본 연구는 수산양식업 활동에 의해 발생한 굴 패각 폐기물이 미처리야적 및 무단 투기되면서 악취, 환경위해성 및 연안환경악화 등의 문제를 해결하고, 낭비되는 자원인 굴 패각 폐기물의 재활용 방안 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 실험에 사용된 시료는 부산광역시 강서구 용원동 일원에 미처리 야적된 굴 패각 폐기물을 직접 채취하여 사용하였다. 굴 패각 폐기물의 유기물 및 염분 등의 제거를 위하여 솔을 이용하여 수세척한 뒤, 105℃에서 24시간 건조하였다. 소성공정은 온도(600~1,200℃) 및 시간변화(1~6시간)를 주면서 실험하였으며, 소성한 굴 패각을 분쇄하여 입도분리 공정을 통해 100 mesh 이하로 체 거름 하였다. 그 결과 최적 소성조건은 CaO 함량 및 기타불순물 함량에 의해 900℃ 2시간으로 나타났으며, 개발된 재생석회를 이용하여 광산폐수의 중금속 제거를 위한 Jar-test를 이용한 회분식 흡착실험을 진행하였다. 광산폐수 주입량은 300 mL로 하였고 재생석회 주입량(3~9 g) 및 교반시간(10~120분) 변화에 따른 pH 및 중금속(As, Zn, Pb, Fe 및 Cu) 분석을 하였다. 광산폐수 원수의 pH는 3.08로 나타났으며, 중금속 중 As 불검출, Zn 10.89 mg/L, Cd 0.16 mg/L, Pb 0.10 mg/L, Fe 70.52 mg/L 및 Cu 13.00 mg/L로 나타났다. Jar-test를 통한 흡착실험 결과, 최적 흡착실험조건은 재생석회 주입량 7 g, 교반시간 10분으로 나타났으며, 이때 광산폐수 pH는 12.80, As 불검출, Zn 0.31 mg/L, Cd 불검출, Pb 불검출 mg/L, Fe 0.02 mg/L 및 Cu 불검출 되었다. 이와 같이, 본 연구에서는 굴 패각 폐기물의 재활용 방안 중 석회로서 수처리제로의 광산폐수 처리에 주안점을 두고 연구를 진행하였으며, 향후 보다 많은 재활용 방안에 대한 연구가 진행된다면 굴 패각 폐기물에 의한 연안환경 악화 개선 및 낭비되는 자원의 재사용이 가능할 것으로 판단된다.

신균주 Rhodococcus sp. YSPW01과 YSPW02를 이용한 수중 내 고농도 Perchlorate 환원 특성 연구

이상훈(Sang Hoon Lee),황재훈(Jae Hoon Hwang),Kabra Akhil,이대성(Dae Sung Lee),전병훈(Byong Hun Jeon) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.5

수중 내 함유된 고농도 perchlorate의 환원가능성을 perchlorate 환원 미생물인 신균주 Rhodococcus sp. YSPW01과YSPW02로 검토하였다. Perchlorate 환원 미생물은 혐기소화조 슬러지에서 분리 배양하였으며, perchlorate 환원능을 검토하기위해 전자공여체인 acetate를 사용하였다. YSPW01과 YSPW02는 perchlorate 82 mg L-1와 acetate 550 mg L-1에서 회분식 실험을 수행하였을 때, 반응 26시간과 9시간 후 각각 정상상태에 도달하였다. 이 때 perchlorate 환원은 8, 7시간 이내에 초기농도82 mg L-1에서 검출한계 이하(10 μg L-1)까지 제거되었다. 반응조 내에 acetate:perchlorate (w:w)비를 1:1에서 5:1로 증가한결과, perchlorate의 제거 속도는 YSPW01과 YSPW02 모두 2.1, 3.2 mg L-1 h-1에서 15, 15.5 mg L-1 h-1로 약 4.5배 증가하였고,최종 perchlorate는 검출한계 이하까지 제거되었다. 본 연구결과, Rhodococcus sp. YSPW01 및 YSPW02는 고농도 perchlorate제거에 적합하며, 신균주를 고농도 perchlorate 제거를 위한 생물학적 처리공정에 응용가능 할 것으로 판단된다. The feasibility of perchlorate reducing-bacteria isolated from the sludge of an anaerobic digester was determined usingammonium perchlorate in aqueous medium. Growth kinetics of the two perchlorate reducing bacteria including Rhodococcus sp. YSPW01 and YSPW02 were investigated using acetate as the electron donor in batch experiment. The growth of YSPW01 andYSPW02 reached a steady-state at 26 and 9 h, respectively. The initial perchlorate concentration was completely reduced within8 and 7 h by YSPW01 and YSPW02, respectively. The reduction rates were 2.1 and 15 mg L-1 h-1 for YSPW01, and 3.2 and 15.5mg L-1 h-1 for YSPW02, at 1:1 and 5:1 ratios of acetate:perchlorate (w:w), respectively. In this study, the bacteria Rhodococcussp. YSPW01 and YSPW02 demonstrated a potential for the perchlorate reduction, which could be further investigated for developmentof an efficient strategy to treat the perchlorate contaminated waters.