[학위논문]다양한 미생물 군집에서 유기물과 산소가 바실러스 균의 우점화에 미치는 영향 An influence of concentration of organics and availability of oxygen on Bacillus domination on the diver microbial culture원문보기
활성슬러지법을 이용한 하수처리 공정 중, 특정 미생물을 우점 배양 하여 하수처리 공정에 도입한 최초의 미생물은 바실러스 균이었다. 바실러스 균은 B3(Bio Best Bacillus) process, RABC(Rotating Activated Bacillus Contantor) process에 적용되어 높은 유기물 분해 효율뿐만 아니라 악취제거, 슬러지 침강성 등 뛰어난 하수처리 성능을 나타내 그 우수성이 입증되었다. 또한 바실러스 균을 이용한 하수처리 공정은 질소, 인, 유기물 농도가 높은 축산폐수, 매립지 침출수의 처리효과도 높다고 알려져 있다. 바실러스 균의 가장 큰 특징 중 하나는 다양한 환경에서 ...
활성슬러지법을 이용한 하수처리 공정 중, 특정 미생물을 우점 배양 하여 하수처리 공정에 도입한 최초의 미생물은 바실러스 균이었다. 바실러스 균은 B3(Bio Best Bacillus) process, RABC(Rotating Activated Bacillus Contantor) process에 적용되어 높은 유기물 분해 효율뿐만 아니라 악취제거, 슬러지 침강성 등 뛰어난 하수처리 성능을 나타내 그 우수성이 입증되었다. 또한 바실러스 균을 이용한 하수처리 공정은 질소, 인, 유기물 농도가 높은 축산폐수, 매립지 침출수의 처리효과도 높다고 알려져 있다. 바실러스 균의 가장 큰 특징 중 하나는 다양한 환경에서 포자를 생성하여 높은 생존 능력을 갖고 있다는 것이다. B3, RABC process는 이러한 바실러스 균의 특징 중 하나인 포자화에 의해 우수한 하수처리 효율을 나타내지만 process 내에서 바실러스 균의 거동에 대한 연구는 아직 미비한 단계에 머물러 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 B3, RABC process 등, 바실러스 균을 이용한 하수처리 공정에서 바실러스 균의 거동에 대한 메커니즘을 규명하고자 한다. 이를 위해 유기물과 산소 공급이 바실러스 균의 거동에 미치는 영향에 대해 평가하고자 실험을 수행하였다. 먼저, 바실러스 균을 Nutrient broth 배지에서 배양하면서 Aerobic, Aerobic-Anaerobic, Anaerobic condition별로 구분하여 세 개의 플라스크에서 바실러스 균의 포자화 정도를 분석, 관찰한 결과 Aerobic condition에서 6일 간 유기물을 빠르게 고갈 시킨 후 Anaerobic condition으로 전환한 조건에서 많은 포자를 형성하였다. 그리고 다양한 미생물이 군집하는 슬러지에 바실러스 균을 접종한 후 위와 같이 동일하게 세 가지 조건에서 실험한 결과 Aerobic-Anaerobic condition에서 Nutrient 배지에서 배양된 바실러스 균의 우점화율이 93.5% 에 이르렀다. 동시에 다른 미생물은 MLSS, CODCr(Total) 등이 감소하면서 Nutrient 배지에서 형성하는 군집이 점차 줄어든 것으로 보아 사멸한 것으로 판단할 수 있었다. 바실러스 균의 포자는 Aerobic-Anaerobic, Aerobic, Anaerobic condition 순서로 많이 생성되었지만, 유기물 분해 속도가 더딘 Anaerobic condition에서 현저히 늦게 생성되었다. 그리고 유기물이 고갈된 6일 이후에 Anaerobic condition으로 전환해준 Aerobic-Anaerobic condition에서 포자가 가장 많이 생성되었다. 따라서 실험 초기에는 Aerobic condition에서 유기물을 빠르게 소모하여 바실러스 균은 포자를 형성하여 생존하고 다른 일반 미생물들은 사멸되었다. 하지만 유기물의 소모가 더 이상 나타나지 않는 시점에서는 Anaerobic condition이 바실러스 균이 포자를 형성하는데 더 적합한 환경임을 알 수 있었다. 따라서 B3, RABC process와 같은 바실러스 균을 이용한 점감 폭기식 하수처리 공정은 포자화를 유도해 바실러스 균이 하수처리 공정 내에서 우점 배양되는 적합한 공정임을 확인할 수 있었다.
활성슬러지법을 이용한 하수처리 공정 중, 특정 미생물을 우점 배양 하여 하수처리 공정에 도입한 최초의 미생물은 바실러스 균이었다. 바실러스 균은 B3(Bio Best Bacillus) process, RABC(Rotating Activated Bacillus Contantor) process에 적용되어 높은 유기물 분해 효율뿐만 아니라 악취제거, 슬러지 침강성 등 뛰어난 하수처리 성능을 나타내 그 우수성이 입증되었다. 또한 바실러스 균을 이용한 하수처리 공정은 질소, 인, 유기물 농도가 높은 축산폐수, 매립지 침출수의 처리효과도 높다고 알려져 있다. 바실러스 균의 가장 큰 특징 중 하나는 다양한 환경에서 포자를 생성하여 높은 생존 능력을 갖고 있다는 것이다. B3, RABC process는 이러한 바실러스 균의 특징 중 하나인 포자화에 의해 우수한 하수처리 효율을 나타내지만 process 내에서 바실러스 균의 거동에 대한 연구는 아직 미비한 단계에 머물러 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 B3, RABC process 등, 바실러스 균을 이용한 하수처리 공정에서 바실러스 균의 거동에 대한 메커니즘을 규명하고자 한다. 이를 위해 유기물과 산소 공급이 바실러스 균의 거동에 미치는 영향에 대해 평가하고자 실험을 수행하였다. 먼저, 바실러스 균을 Nutrient broth 배지에서 배양하면서 Aerobic, Aerobic-Anaerobic, Anaerobic condition별로 구분하여 세 개의 플라스크에서 바실러스 균의 포자화 정도를 분석, 관찰한 결과 Aerobic condition에서 6일 간 유기물을 빠르게 고갈 시킨 후 Anaerobic condition으로 전환한 조건에서 많은 포자를 형성하였다. 그리고 다양한 미생물이 군집하는 슬러지에 바실러스 균을 접종한 후 위와 같이 동일하게 세 가지 조건에서 실험한 결과 Aerobic-Anaerobic condition에서 Nutrient 배지에서 배양된 바실러스 균의 우점화율이 93.5% 에 이르렀다. 동시에 다른 미생물은 MLSS, CODCr(Total) 등이 감소하면서 Nutrient 배지에서 형성하는 군집이 점차 줄어든 것으로 보아 사멸한 것으로 판단할 수 있었다. 바실러스 균의 포자는 Aerobic-Anaerobic, Aerobic, Anaerobic condition 순서로 많이 생성되었지만, 유기물 분해 속도가 더딘 Anaerobic condition에서 현저히 늦게 생성되었다. 그리고 유기물이 고갈된 6일 이후에 Anaerobic condition으로 전환해준 Aerobic-Anaerobic condition에서 포자가 가장 많이 생성되었다. 따라서 실험 초기에는 Aerobic condition에서 유기물을 빠르게 소모하여 바실러스 균은 포자를 형성하여 생존하고 다른 일반 미생물들은 사멸되었다. 하지만 유기물의 소모가 더 이상 나타나지 않는 시점에서는 Anaerobic condition이 바실러스 균이 포자를 형성하는데 더 적합한 환경임을 알 수 있었다. 따라서 B3, RABC process와 같은 바실러스 균을 이용한 점감 폭기식 하수처리 공정은 포자화를 유도해 바실러스 균이 하수처리 공정 내에서 우점 배양되는 적합한 공정임을 확인할 수 있었다.
Bacillus sp. is the first specific microorganism introduced to the activated sludge process. Bio Best Bacillus (B3) and Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process are best examples of this type, which are well known for high organic removal efficiency, sedimentation capacity, and odor remo...
Bacillus sp. is the first specific microorganism introduced to the activated sludge process. Bio Best Bacillus (B3) and Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process are best examples of this type, which are well known for high organic removal efficiency, sedimentation capacity, and odor removal. Also, wastewater treatment process using bacillus sp. has been known for its remarkable treatment efficiency of wastewater with high concentration of nitrogen and phosphate, such as, livestock wastewater and landfill leachate. One of the major characteristics of Bacillus sp. is life longevity at a diverse environment. B3 and RABC process has distinguished treatment efficiency using bacillus spore but, the mechanism of bacillus behavior in the process has still not reached to an in-depth study. Therefore, in the present investigation, an attempt was made to study the behavior of Bacillus sp. during the course of B3 and RABC processes, in detail. Multiple experiments were performed to evaluate the influence of concentration of organics and availability of oxygen. At first, three batch tests were performed in Aerobic, Aerobic-Anaerobic, and Anaerobic conditions, and the results were used to calculate the number of bacillus spore formed. When cultivated in the nutrient broth medium Bacillus sp. was formed the largest number of spores. Based on the process conditions, the population of bacillus spore formed can be placed in the following order, Aerobic-AnaerobicAerobicAnaerobic. In precise, inoculating bacillus sp. in Aerobic-Anaerobic condition resulted in 93.5% of bacillus domination rate.. Anaerobic condition showed the slowest organic consumption rate, thereby, the spores are formed at slowest pace. When the inoculation was changed Aerobic to Anaerobic condition after six days of aeration, i.e., Aerobic-Anaerobic, the highest number of spores were found due to the large consumption of soluble organics. Because of decrease in concentrations of MLSS and CODCr(Total), and colony formed in the nutrient agar medium, other microorganisms were considered to be came extinct. Thus, at the early stage of experiment organics were consumed rapidly in the Aerobic condition so bacillus sp. formed spore and other microbial became extinct. Further, the population of spores found to be increased by making the inoculum anaerobic at the point in which the decrease in the quantity of organic consumption saturated in the aerobic process. As a result, B3 and RABC process with controlled oxygen supply can facilitate bacillus sp. to sporulate and to be dominated.
Bacillus sp. is the first specific microorganism introduced to the activated sludge process. Bio Best Bacillus (B3) and Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process are best examples of this type, which are well known for high organic removal efficiency, sedimentation capacity, and odor removal. Also, wastewater treatment process using bacillus sp. has been known for its remarkable treatment efficiency of wastewater with high concentration of nitrogen and phosphate, such as, livestock wastewater and landfill leachate. One of the major characteristics of Bacillus sp. is life longevity at a diverse environment. B3 and RABC process has distinguished treatment efficiency using bacillus spore but, the mechanism of bacillus behavior in the process has still not reached to an in-depth study. Therefore, in the present investigation, an attempt was made to study the behavior of Bacillus sp. during the course of B3 and RABC processes, in detail. Multiple experiments were performed to evaluate the influence of concentration of organics and availability of oxygen. At first, three batch tests were performed in Aerobic, Aerobic-Anaerobic, and Anaerobic conditions, and the results were used to calculate the number of bacillus spore formed. When cultivated in the nutrient broth medium Bacillus sp. was formed the largest number of spores. Based on the process conditions, the population of bacillus spore formed can be placed in the following order, Aerobic-AnaerobicAerobicAnaerobic. In precise, inoculating bacillus sp. in Aerobic-Anaerobic condition resulted in 93.5% of bacillus domination rate.. Anaerobic condition showed the slowest organic consumption rate, thereby, the spores are formed at slowest pace. When the inoculation was changed Aerobic to Anaerobic condition after six days of aeration, i.e., Aerobic-Anaerobic, the highest number of spores were found due to the large consumption of soluble organics. Because of decrease in concentrations of MLSS and CODCr(Total), and colony formed in the nutrient agar medium, other microorganisms were considered to be came extinct. Thus, at the early stage of experiment organics were consumed rapidly in the Aerobic condition so bacillus sp. formed spore and other microbial became extinct. Further, the population of spores found to be increased by making the inoculum anaerobic at the point in which the decrease in the quantity of organic consumption saturated in the aerobic process. As a result, B3 and RABC process with controlled oxygen supply can facilitate bacillus sp. to sporulate and to be dominated.
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