선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- . 급수관의 생물 막 생성 정도에 대하여 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 생물 막 생성 정도를 알아보기 위하여 생물막으로부터 HPC를 분석하였다. Fig.
제안 방법
- 2mg/L 이상으로 유지하도록 규정되어 있다 [22]. ABR1 과 ABR2에는 생물 막 형성 기저로서 수도관 재질로 사용되는 있는 polyvinyl chloride (PVC)와 stainless steel(STS) 316을 설치하여 수도관 재질에 따른 생물 막 생성 정도를 조사하였다. Annular Biofilm Reactoi■의 운전 조건은 Table 2 에 제시한 바와 같다.
- R2A 배지 상에서 나타나는 colony들 중에서 형태적으로 구분이 가능한 4종의 세균을 순수 분리하여 단당류의 발효를 통해 유기산을 생성할 수 있는 세균인지를 확인하여 보았다. Triple Sugar Iron agar(Difco)를 이용하여 실험을 수행한 결과 분홍색/빨간색의 pigment를 지닌 세균은 lactose와 sucrose를 발효하여 유기산을 생성하는 통성혐기성 (facultative anaerobic) 세균인 것으로 판정되었다.
- sp. strain NOX Method를 이용하였으며, 농도 게산을 위해 사용한 P17과 NOX의수율 값 (yield vak© 은 각각 4.1 x 106CFU/^g acetate-C 와 1.2X 10’CFU///g acetate-C이었다 [20, 24], DOC의 생분해 부분을 결정하고자 할 때 이용되는 지표인 BDOC는 Servais 등[25]이 제안한 방법을 응용하였다.
- 시료를 여과한다. 그리고 filter를 2분 동안 0.01%(W/V) acridine orange stock solution ImL 로 염색하고, 멸균 증류수로 filter■를 세척한 후 filtei에 염색된 세균을 halogen lamp가 장착돤 형광현미경 (epifluoresence microscope) 으로 계수한다.
- 또한 생물 막 시료에서는 총대장균군과 분 변성 대장균군의 분석 이외에 m-T7 배지를 이용하여 손상 대장균군을 분석하였다. m-T7 배지는 수돗물에서 손상된 대장균군의 검출을 위해 고안되었다 [28].
- 소독제의 잔류염소와 관 재질에 따른 생물 막 생성 정도를 알아보기 위하여 반응기로부터 시편을 회수하여 생물막 형성 미생물의 분포를 조사하였다.
- 수돗물 중의 HPC는 R2A 배지를 이용한 spread plate 방법으로 30°C에서 5일간 배양하여 형성된 집락 수를 세어 측정하였다. 수인성 전염병과 밀접한 관련을 지니고 있는 총대장균군과 분변성 대장균군은 m-Endo, m-FC, m-Enterococcus 배지를 이용하여 Membrane Filter Method로 분석하였다.
- 수돗물의 물리, 화학적 특성 분석은 수돗물을 0.1N HC1 로 세척하여 멸균한 pyrex bottk(l.L)에채취한 후 Standard Methods[23]에 준하여 유리잔류 염소(N, N~diethyl-p-phenylenediamime(DPD) C 이 orimetric Method), 경도 (EDTA Titrimetric Method) 및 암모니아성 질소 (Phenate Method) 농도 등을 분석하였다. TOC는 UV-pers니fate TOC analyzer(Dohman)를 이용하였다.
- 시편에 형성된 생물 막은 가역적으로 부착된 미생물을 멸균 증류수로 flushing 시킨 후 cell scrapers(FANCON) 를 이용하여 멸균된 50mL 의 인산염 완충용액(phosphate buffer solution, pH 7.2)에 긁어낸 다음, 시편을 borosilicate glass tube 에 넣고 멸균 인산염 완충용액을 200mL이 되도록 첨가하여 1분간 5회 정도 BRANSONIC Ultrasonic Cleane「s(Mod신 2210)로 초음파 처리하여 분리하였다 [26].
- 잔류염소 농도가 생물 막 형성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시험 군으로서 sodium hypochlorite (NaOCl) 용액을 이용하여 반응기 내의 잔류염소 농도를 약 0.2mg/L로 유지시킨 반응기(ABR1)와 아무런 처리를 하지 않은 수돗물을 이용한 반응기 (ABR2)를 대조군으로 하여 15〜 17°C 조건에서 각각 50일 동안 운전하면서 10일 간격으로 분석하였다. 국내에서는 잔류염소의 농도를 최종 소비단계에서 0.
대상 데이터
- Reasoner 등[44]은 pigment 세균들을 포함한 높은 수준의 HPC를 수온이 16t보다 높고, 잔류염소가 없는 배 . 급수 시스템의 관말 지역에서 발견하였다. 이들 연구에서는 수온이 16°C보다 낮고, 잔류염소가 존재하는 물에서 가장 낮은 수준의 HPC가 발견되었으나, 이러한 조건에서 가장 낮은 수준의 pigment 세균들이 검출되지는 않았다.
- 본 연구에서는 실험실 규모의 실험장치를 이용하여 춘천시에 공급되는 일부 수돗물을 대상으로 하여 소독제의 잔류농도와 수도관 재질에 따른 배 . 급수관의 생물 막 생성 정도에 대하여 알아보고자 하였다.
- Annular Biofilm Reactoi■의 운전 조건은 Table 2 에 제시한 바와 같다. 시료는 정량펌프(peristaltic pumpX 이용하여 500mL/hr의 유량으로 반응기에 공급하였으며, 반응기의 수리학적 체류시간과 전단력은 각각 2시간과 0.03N/m2이었다.
- 실험에 사용된 시료는 강원도 춘천시에 소재한 “S” 정수장으로부터 실험실로 공급되는 수돗물을 사용하였다. 100, 000m3/day 규모의 “S” 정수장은 소양호를 수원으로 하여 응집-침전-여과-염소소독공정을 거쳐 배.
이론/모형
- L)에채취한 후 Standard Methods[23]에 준하여 유리잔류 염소(N, N~diethyl-p-phenylenediamime(DPD) C 이 orimetric Method), 경도 (EDTA Titrimetric Method) 및 암모니아성 질소 (Phenate Method) 농도 등을 분석하였다. TOC는 UV-pers니fate TOC analyzer(Dohman)를 이용하였다.
- 생물 막 실험 장치로는 급. 배수 시스템을 모사할 수 있도록 고안된 Annular Biofilm Reactor (Biosurface Technologies Corporation Model 1120LS)를 사용하였다. Annular Biofilm Reactor는 외부 실린더(I.
- 생물 막 시료 중의 HPC는 R2A 배지 이외에 PCA(plate count agar)를 이용한 spread plate 방법으로 분석하였으며, 총 세균수는 AODC (acridine orange direct count) 방법을 이용하여 측정하였다 [27]. AODC는 직접계수법으로서 formaldehyde(최종농도 2%(V/V))로 10mL의 시료를 고정한 다음, 0.
- 세어 측정하였다. 수인성 전염병과 밀접한 관련을 지니고 있는 총대장균군과 분변성 대장균군은 m-Endo, m-FC, m-Enterococcus 배지를 이용하여 Membrane Filter Method로 분석하였다.
성능/효과
- 4와 5에 나타냈다. 잔류염소 농도를 0.2mg/I, 로 유지시킨 수돗물과 접촉한 STS와 PVC 표면에서는 각각 평균적으로 1.01 X "cells/ciTf와 1.13xi07cells/cin2 수준의 총 세균수가 검출되었으며(Fig. 4), 잔류염소가 상대적으로 낮은 ABR2의 기저 표면에서는 2배 정도 높게 나타났다(Fig. 5).
- 잔류염소 농도를 0.2mg/J로 유지시킨 수돗물과 접촉한 STS와 PVC 표면의 부착성 HPC는 각각 총 세균수의 0.65%오}" 0.38%에 해당하였으며, 대조군의 STS와 PVC 표면에서 검출한 부착성 HPC는 총 세균수의 1.26%와 1.08%를 각각 차지하였다. 수도관 재질은 생물 막을 형성하고 있는 미생물 조성에 영향을 미칠 수 있으몌36, 37], 재질의 조도 (roughness)는 미생물 부착에 영향을 미치는 중요한 인자 중 하나이다[26, 38].
- 1) 수온이 15t 이상인 조건에서 0.2mg/L 수준의 잔류염소가 수도관의 생물 막 생성에 미치는 효과는 상당히 적은 것으로 조사되었다.
- 2) 수도관 재질에 따른 생물 막 생성 정도룔 고려해보았을 때 PVC와 STS 316 사이에서는 뚜렷한 차이가 발견되지 않았다.
- 3) 종속영양세균을 phen아:ype에 근거하여 분류해보았을 때 물에서는 노란색을 지닌 pigment 세균이 주로 검출되었으며, 관 표면의 생물 막에서는 non-pigment 세균이 두드러지게 검줄되었다.
- 4) 분홍색/빨간색의 pigment를 지닌 세균들은 통성혐기성 세균인 것으로 판정되었으며, 노란색을 지닌 pigment와 non-pigment를 지닌 세균들은 절대호기성 세균인 것으로 판정되었다.
- 수돗물과 접촉한 PVC 표면에서 pigment 세균이 차지하는 부분은 평균 15% 수준이었다. R2A 배지에서 검출된 pigment 세균은 주로 노란색, 빨간색, 분홍색을 지닌 세균이었으며, 노란색을 지닌 pigment 세균이 많은 비중을 차지하는 것으로 나타났다. STS 표면에서도 PVC와 유사한 경향을 나타냈다(결과 미제시),
- 세균인지를 확인하여 보았다. Triple Sugar Iron agar(Difco)를 이용하여 실험을 수행한 결과 분홍색/빨간색의 pigment를 지닌 세균은 lactose와 sucrose를 발효하여 유기산을 생성하는 통성혐기성 (facultative anaerobic) 세균인 것으로 판정되었다. 그러나 노란색의 pigment와 non-pigment를 지닌 2종의 세균은 glucose, lactose 및 sucrose 중 어떠한 탄수화물도 발효시키지 않았다.
- 수도관 재질은 생물 막을 형성하고 있는 미생물 조성에 영향을 미칠 수 있으몌36, 37], 재질의 조도 (roughness)는 미생물 부착에 영향을 미치는 중요한 인자 중 하나이다[26, 38]. 그러나, 실험 결과에서 나타난 바와 같이 생물 막 생성 정도를 나타내는 부착성 HPC*]* 총 세균수는 재질에 따라 명확한 차이를 나타내지는 않았으며, 관 재질은 잔류염소보다 생물막 생성에 덜 영향을 미치는 것으로 조사되었다.
- 생물 막에 존재할 수 았는 대장균군을 분석하기 위하여 선택적 배지를 이용한 분석 결과 총대장균군과 분변성 대장균군은 잔류염소의 존재 유무와 관 재질에 관계없이 검출되지 않았으나, m-T7 배지를 통한 손상 대장균군이 50일째에 ABR2의 STS 와 PVC 생물 막 시편에서 각각 65.86CFU/cm2와 58.78CFU/cm2 수준으로 검출되었다. Fass 등[42] 은 pilot 규모의 수돗물 급수시스템을 이용하여 E.
- 생물 막에서 non-pigment 세균이 두드러지게 나타났던 결과와는 반대로 반웅기내의 물에서는 주로 노란색을 지닌 pigment 세균이 두드러지게 존재하는 것으로 조사되었다(Fig. 8). 이상의 결과는 배 .
- 15mg/J의 BDOC 농도를 한계농도로 제시하였다. 수돗물 시료에서는 평균 11.3CFU/mL의 heterotrophic plate counts(HPC) 가 검출되었으며, 총대장간군과 분 변성 대장균군은 검출되지 않았다.
- 특히 잔류염소가 상대적으로 낮은. 수돗물과 접촉한 PVC 표면에서 pigment 세균이 차지하는 부분은 평균 15% 수준이었다. R2A 배지에서 검출된 pigment 세균은 주로 노란색, 빨간색, 분홍색을 지닌 세균이었으며, 노란색을 지닌 pigment 세균이 많은 비중을 차지하는 것으로 나타났다.
- Table 1은 실험 기간 동안 실험실에서 채취한 수돗물을 분석한 결과이다. 실험실로 공급된 수돗물의 평균 pH와 유리 잔류염소는 각각 7.02와 0.13mg/L이었으며, 수돗물의 생물학적 안정성 지표인 AOC(assimilable organic carbon) 와 BDOC (biodegradable dissolved organic carbon)^] 평균농도는 각각 36.5座/L 와 O.lmg/L를 나타냈다. 일반적으로 수돗물의 AOC 농도는 TOC(total organic carbon)의 0.
- 이상의 실험 결과로 볼 때 0.2mg/L의 잔류염소를 유지하기 위해 첨가한 NaOCi과 생물막 형성 미생물 사이에서 뚜렷한 dose-effect의 관계는 발견되지 않았다. 대조군을 비롯하여 잔류염소를 유지한 시험군에서도 생물 막은 관 표면에서 빠르게 형성되었다.
- 04 x "CFU/cm^이 었다. 잔류염소 농도가 상대적으로 높은 시험 군에서 검출된 HPC 수준과 비교했을 때 으}: 4〜5배 정도 많은 부착성 HPC가 검출되었다.
- 전반적으로 고영양성 미생물 배지인 PCA에 비하여 저영양 배치인 R2A 배지에서 평균적으로 3 배 정도(최대 10배) 많은 HPC가 검출되었다(결과 미제시). 이는 수돗물과 같은 빈 영양 상태의 시료에서 미생물을 검출할 때 저 영양성 R2A 배지를 사용하는 방법이 회수율을 높일 수 있다는 Reasoner2]- G이d「eich[31]의 연구 결과를 확인시켜주었다.
후속연구
- 생물학적으로 안정한 수돗물의 공급과 낮은 수온은 배. 급수 시스템에서 소독작용을 향상시켜 미생물 재증식을 효과적으로 억제시킬 수 있을 것으로 여겨진다.
- 수온은 생장율 뿐만 아니라 부착에서 생장까지의 시간(지연기) 및 세포 수율에 영향을 미친다[5이. 따라서 여러 가지 인자들에 의존하여 생성되는 생물막에 대해 특정 인자만으로 효과를 예측하기는 어려울 것으로 여겨지며, 효과적으로 생물 막을 제어하기 위해서는 수온, 소독제의 농도, 영양물의 농도, 부식 등 여러 가지 인자들을 동시에 다루어야 할 것으로 판단된다. 생물학적으로 안정한 수돗물의 공급과 낮은 수온은 배.
- 6mg/L 이상인 물에서도 pigment 세균들은 90% 이상의 구성 비율을 나타냈다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 영양물의 농도와 관 재질 및 잔류염소 등과 같은 배 - 급수 시스템의 환경 요인은 생물 막을 구성하는 세균의 생장율과 개체수를 변화시킬 뿐만 아니라 생물 막을 형성하고 있는 개체군의 조성도 변화시킬 수 있을 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.