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
- 반면 클로라민은 유리염소에 비하여 소독력이 약하고 반응시간이 길며, 경우에 따라 암모니아성 질소의 존재로 이미 관내에 형성되어 있는 생물막에 의해 질산화가 일어날 수 있는 개연성도 배제할 수 없다.'a 3러나 염소와 암모니아성 질소의 비 (Cl-yNHa-N 비) 증가, 클로라민 잔류농도 증가, 간헐적인 유리염소 주입 등으로 이러한 문제점을 해결할 수 있다본 연구는 국내 실제 정수장에서 한번도 적용해 보지 못한 클로라민 소독법(chloramination)에 대한 기초자료를 제공하고자 클로라민 잔류농도에 따른 종속영양세균 및 질산화미생물의 불활성화와 재성장에 대하여 고찰하였다.
- 급수계통의 2차 소독제로서 이용 가능한 클로라민소독시 클로라민 잔류농도에 따른 종속영양세균 및 질산화 미생물의 불활성화와 재성장에 대하여 고찰하였다. lmg/2의 클로라민 농도에서 소독제가 소모된 후 종속영양세균의 재성장이 먼저 일어났고, 질산화는 늦게 발생하였다* 클로라민 2衬0이상의 조건에서는 실험기간 21일동안 클로라민이 잔류하였으며, 그동안 종속영양세균의 재성장과 질산화는 일어나지 않았다.
제안 방법
- 25"C 에서 배양한 한강수에 CI2/NH3-N비 3:1로 하여 염소 1, 2, 3mg/£ 로 맞춘 다음 2일 후 NazSe를 넣어 클로라민을 탈염소화 하였다. 배양시간에 따라 종속영양 세균의 재성장은 Fig.
- 평가하였다. 그리고, R2A배지를 이용하여 HPC 방법으로 종속영양세 균을 측정하였다. 종속영양세균과 질산화세균의 재성장 실험은 상기 시료를 접촉시간 2일후 0.
- 5㎛)로 여과하여 원생동물을 제거한 후 유효용량 42의 유리jar에 넣었다. 모노클로라민을 조제하기 위해 CWNH3-N비를 각각 3:1, 4:1, 5:1로 하여 암모니아성 질소를 먼저 주입한 후 염소(preammoniation)를 주입하여 클로라민 농도를 1, 2, 31昭原 로 조절하였다. 200rpm으로 2시간동안 혼합한 다음 갈색유리병에 넣은 후 250에서 배양하였다.
- 종속영양세균과 질산화세균의 불활성화 실험은 상기시료를 21일 동안 배양하면서 시간에 따른 잔류 클로라민, 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소를 측정하여 평가하였다. 그리고, R2A배지를 이용하여 HPC 방법으로 종속영양세 균을 측정하였다.
- 그리고, R2A배지를 이용하여 HPC 방법으로 종속영양세 균을 측정하였다. 종속영양세균과 질산화세균의 재성장 실험은 상기 시료를 접촉시간 2일후 0.1N Na2&C>3으로 모노클로라민을 제거한 다음 3, 7, 10, 17일째에 시료를 채취하여 R2A배지를 이용한 종속영양세균 및 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소를 측정하여 평가하였다. 본 실험에서 사용한 분석방법은 Table 1과 같고, 수질오염공정시험법的 및 Standard method"에 준하였다.
- 암모니아성 질소 표준용액은 염화암모늄(NHtCD용액을 사용하여 l(XX%gNH3-N/2로 조제하였다. 클로라민 표준용액은 0.1N H2SO4와 0.1N NaOH 를 이용하여 pH8.5이상으로 조절한 후, 염소 표준용액과 암모니아성 질소 표준용액의 질량비를 각각 3:1, 4:1, 5:1 로 하여 클로라민농도 lOOOmgCh/e를 조제하였다.
대상 데이터
- 1과 같다. 반응조는 유효용량 4/의 사각 유리 jar로 가로 15cm, 세로 15cm, 높이 20cm이며, 반응조 내의 혼합을 위한 사각 임펠러는 폭 3cm, 높이 7.5cm로 제작하였다. 반응조의 온도조절은 자동온도 조절 장치가 부착된 수욕조를 사용하였다.
- 본 연구는 현재 서울특별시와 수도권 도시들에서 상수원수로 이용하고 있는 한강수를 대상으로 배 . 급수계통의 2차 소독제로서 이용 가능한 클로라민소독시 클로라민 잔류농도에 따른 종속영양세균 및 질산화 미생물의 불활성화와 재성장에 대하여 고찰하였다.
- 본 연구에 사용된 시료는 올림픽대교 인근의 한강 상수원수를 임의채취방법(grab sampling)으로 채취하였다. 시료는 Whatman No.
- 본 연구에 이용된 회분식 반응조는 암모니아성 질소와 염소의 혼합, 소독제와 시료와의 반응을 위해 준비되었으며, Fig. 1과 같다. 반응조는 유효용량 4/의 사각 유리 jar로 가로 15cm, 세로 15cm, 높이 20cm이며, 반응조 내의 혼합을 위한 사각 임펠러는 폭 3cm, 높이 7.
- 채취하였다. 시료는 Whatman No. 42 여 지 (pore size 2.5/加)로 여과하고 2512에서 하루동안 배양한 후 일부를 취하여 실험하였다. 시료의 pH는 7.
- 실험에 사용한 한강원수는 Whatman No. 42(pore size 2.5㎛)로 여과하여 원생동물을 제거한 후 유효용량 42의 유리jar에 넣었다. 모노클로라민을 조제하기 위해 CWNH3-N비를 각각 3:1, 4:1, 5:1로 하여 암모니아성 질소를 먼저 주입한 후 염소(preammoniation)를 주입하여 클로라민 농도를 1, 2, 31昭原 로 조절하였다.
- 사용하였다. 암모니아성 질소 표준용액은 염화암모늄(NHtCD용액을 사용하여 l(XX%gNH3-N/2로 조제하였다. 클로라민 표준용액은 0.
- 염소 표준용액은 12% 차아염소산나트륨(NaOCD용액을 Millipore사의 초순수발생장치(Bedford, USA)에서 제조된 초순수로 희석하여 실험할 때마다 lOOOmgCh/Z로 조제하여 사용하였다. 암모니아성 질소 표준용액은 염화암모늄(NHtCD용액을 사용하여 l(XX%gNH3-N/2로 조제하였다.
- 저영양배지 (oligotrophic medium)를 이용한 HPC(heterotrophic plate count)는 수돗물 중 종속영양세균을 검출하는 방법으로 권장되고 있다. 일반세균은 지금까지 Plate count agar, R2A, NWRI(HPCA) agar 등 여러 종류의 배지를 사용하여 분석하였다. Plate count agar 등의 부영양배지는 과거에 사용해왔던 자료와 지속적인 비교를 위해 사용되어 왔지만, 상수도환경이 빈영양상태이므로 최근에는 빈영양배지인 R2A와 NWRI배지를 사용하도록 권장하고 있다.
이론/모형
- 1N Na2&C>3으로 모노클로라민을 제거한 다음 3, 7, 10, 17일째에 시료를 채취하여 R2A배지를 이용한 종속영양세균 및 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소를 측정하여 평가하였다. 본 실험에서 사용한 분석방법은 Table 1과 같고, 수질오염공정시험법的 및 Standard method"에 준하였다.
성능/효과
- 급수관망내에서 재성장을 할 수 있다.1)배급수계통에서 미생물 재성장은 주로 일반세균 및 질산화균에 의해 발생된다. 저영양배지 (oligotrophic medium)를 이용한 HPC(heterotrophic plate count)는 수돗물 중 종속영양세균을 검출하는 방법으로 권장되고 있다.
- 2시간의 접촉시간에 의해 CWNH3-N비 3:1, 4:1, 5:1에서 암모니아성 질소는 각각 0.45, 0.32, 0.28mg /1 아질산성 질소는 0.019, 0.017, 0.017mg/«, 질산성 질소는 2.4, 2.4, 2.6mg/2 이었다. 21일의 실험기간동안 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소는 변화가 거의 없었다.
- 질산화는 유기 및 암모니아성 질소가 NCb「와 NQ)-로 산화하는 과정이다.3) 질산화에 관여하는 미생물 속(genus)은 Nitrosomonas, Nitrobacter이다. 이러한 질산화세균은 수중에서 일반적으로 발견되는호기성 미생물이다.
- 7) 클로라민 공정은 암모니아성 질소와 염소를 어떻게 주입하는가에 따라 1) 별도의 공정에서 고농도의 염소와 암모니아성 질소주입 (preformed chloramine) 2) 염소와 암모니아성 질소의 동시주입(concurrent addition) 3) 염소주입후 암모니아성 질소주입 (postammoniation) 4) 암모니아성 질소주입 후 염소주입(preammoniation)으로 나눌 수 있다.8)클로라민 소독제의 이용은 THMs와 같은 유해소독부산물의 생성을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 유리염소에 비하여 잔류성이 뛰어나 배 . 급수관망에서 일정잔류농도를 지속적으로 유지시킬 수 있다.
- 급수계통의 미생물 재성장을 억제하며 맛과 냄새를 감소시킬 수 있다.9,10) 이러한 클로라민의 장점으로 인하여 미국 캘리포니아주의 Metropolitan water district에서는 미국환경보호청 (US EPA)의 THMs 등 염소소독 부산물에 대한 규제에 대응하기 위해 클로라민소독법으로 전환하였다 미국에서는 클로라민 소독공정이 1958년 2.6%에 불과하던 것이 1990년에는 약 23%로 증가하였다.(2) 미국환경보호청은 THMs의 최대허용농도(maximum contaminant level, MCL)를 Qlrag〃에서 제 1 단계로 1998년 6월부터 0.
- lmg/2의 클로라민 농도에서 소독제가 소모된 후 종속영양세균의 재성장이 먼저 일어났고, 질산화는 늦게 발생하였다* 클로라민 2衬0이상의 조건에서는 실험기간 21일동안 클로라민이 잔류하였으며, 그동안 종속영양세균의 재성장과 질산화는 일어나지 않았다. Cla/NR-N비를 3:1로 하고 클로라민의 농도를 1~의 범위로 유지하는 경우 접촉 시간의 조절을 통하여 종속영양세균의 재성장 억제 및 질산화 억제가 가능한 수준의 클로라민 잔류농도를 유지할 수 있었다. 클로라민농도를 2mg/Q 이상 유지하는 경우에는 2일의 접촉시간으로 질산화세균의 재성장을 억제할 수 있음을 확인하였다.
- 질산성 질소는 17일 동안 거의 변화가 없었다. 따라서 2, 3 염소주입으로 질산화는 일어나지 않았다는 것을 알 수 있었다, 결론적으로 클로라민 2mg/R 이상, 접촉시간 2 일의 조건으로 질산화세균의 재성장은 억제할 수 있다고 판단된다.
- 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성질소도 거의 변화가 없었다. 따라서 클로라민 잔류농도가 Cla/NHs-N비 3:1, 4:1, 5:1일 때 염소주입량이 2, 3mg/ 에서 종속영양세균과 질산화세균의 재성장은 일어나지 않았음을 알 수 있었다.
- 5 log cfu/i汹이었다. 따라서, 클로라민 잔류농도가 높을수록 종속영양세균수가 상대적으로 느리게 재성장하였는데, 이는 클로라민농도가 높을수록 손상된 세균수가 많거나 생존세균수가 적었기 때문이라 판단된다.
- 51og cfuV戒이었다. 따라서, 클로라민이 잔류하는 동안 종속영양세균의 재성장은 일어나지 않았음을 알 수 있었다. Cla/NHrN비 3:1, 4:1, 5:1에서 클로라민 농도를 2畛1로 조절후 시간에 따른 암모니아성질소 아질산성 질소 질산성 질소의 변화는 Fig.
- 이상을 종합하면 클로라민이 소모된 11일 이후 서서히 질산화세균이 재성장하기 시작한다는 것을 알 수 있었다. 미생물 재성장은 소독제가 소모된 후 종속영양세균에 의해 먼저 발생하고, 이후 질산화세균에 의한 재성장이 일어난다는 것을 확인하였다.
- 실험초기인 2시간 후 한강원수와 CI2ZKH3-N비 3-1, 4:1, 5:1에서 암모니아성 질소는 0.15, 0.22, 0.19, 0.16mg/ «, 아질산성 질소는 0.023, 0.019, 0.018, 0.019mg/^, 질산성 질소는 2.9, 2.6, 2.6, 2.2mg/2 이었다. 한강원수의 암모니아성 질소는 시간에 따라 서서히 감소하다가 11일 이후 급격히 감소하였다.
- 클로라민농도의 감소는 질산화의 초기를 암시하는 신호로 볼 수 있다. 이상을 종합하면 클로라민이 소모된 11일 이후 서서히 질산화세균이 재성장하기 시작한다는 것을 알 수 있었다. 미생물 재성장은 소독제가 소모된 후 종속영양세균에 의해 먼저 발생하고, 이후 질산화세균에 의한 재성장이 일어난다는 것을 확인하였다.
- 85ing/e 이었다. 종속영양세균은 2시간 이후 각각 3.5, 3.5, 3.41og cfwW이었으며, 모두 약 99%의 불활성화를 보였다. 클로라민은 21일동안 계속 잔류하였으며, CWNHs-N비 3:1, 4:1, 5: 1에서 각각 0.
- 51mg" 이었다. 종속영양세균은 2시간의 접촉시간이 지난 다음 각각 2.8, 2.7, 2.71og cfu/m2이었으며, 모두 약 99.9%의 불활성화를 보였다. 잔류클로라민은 21일 동안 계속 잔류하여 CI2ZNH3-N비 3-1, 4:1, 5:1에서 각각 1.
- 클로라민 잔류농도는 실험초기인 2시간 후 Clz/NHa-N 비 3:1, 4:1, 5:1에서 각각 0.96, 0.91, 0.83mg/e 이었으며 종속영양세균의 사멸율은 2시간 후 각각 95, 95, 96 %이었다. 7일 후 C1 丿NHa-N비 3:1, 4:1, 5:1에서 클로라민 잔류농도는 각각 0, 0.
- Cla/NR-N비를 3:1로 하고 클로라민의 농도를 1~의 범위로 유지하는 경우 접촉 시간의 조절을 통하여 종속영양세균의 재성장 억제 및 질산화 억제가 가능한 수준의 클로라민 잔류농도를 유지할 수 있었다. 클로라민농도를 2mg/Q 이상 유지하는 경우에는 2일의 접촉시간으로 질산화세균의 재성장을 억제할 수 있음을 확인하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.