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폐수 질산화 시스템에서 아질산 산화 미생물의 분포 특성 연구

A Study on the Distribution Characteristics of Nitrite Oxidizing Bacteria in Wastewater Nitrification Systems

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.28 no.10, 2006년, pp.1024 - 1030  

김선희 (한림대학교 환경생명공학과) ,  김동진 (한림대학교 환경생명공학과) ,  유익근 (울산대학교 생명화학공학부) ,  차기철 (연세대학교 환경공학과)

초록
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Genus Nitrospira와 Nitrobacter는 폐수 질산화 시스템의 대표적인 아질산 산화균으로 알려져 있다. Genus Nitrospira는 아질산 농도가 매우 낮은 조건에서도 이를 효율적으로 활용하는 K-strategists로 알려져 있는 반면에 Nitrobacter 종은 기질소비와 성장이 빠른 r-strategists로 알려져 왔다. 또한 유기물이나 용존산소도 아질산 산화균의 분포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질산화 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떻게 영향을 받는지를 검토하였다. 이를 위하여 실험실 규모의 질산화 생물반응기와 질산화-탈질을 수행하는 $A_2O$ 계열의 실제 폐수처리장에서 여러 항목과 두 종류의 아질산 산화균 분포를 측정, 비교하였다. 그 결과 아질산 농도는 평균 5 mg-N/L로 유지되며, 호기조건에서 유기물이 매우 낮게 유지되는 실험실 질산화 생물반응기는 Nitrobacter가, 호기-무산소 조건에서 질산화-탈질이 일어나고 아질산이 거의 없는 상태이며 유기물이 비교적 높게 유지되는 $A_2O$ 폐수처리장은 Nitrospira가 우점종으로 분포하였다. 이것은 여러 인자가 복합적으로 작용하는 상태에서는 아질산 산화균의 분포가 유기물과 용존산소 보다는 아질산 농도가 가장 중요한 인자임을 보여주며 기질 친화도가 낮지만 반응속도가 빠른 Nitrobacter가 r-strategist, genus Nitrospira는 기질친화도가 높은 K-strategist인 특성을 보임을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Genus Nitrospira and Nitrobacter species are the key nitrite-oxidizing bacteria(NOB) in nitrifying wastewater treatment plants. It has been hypothesized that genus Nitrospira are K-strategists(low $K_6$ value) that can exploit low amounts of nitrite more efficiently than Nitrobacter. In c...

주제어

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문제 정의

  • 도움이 될 것이다. 본 연구의 목적은 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질소 제거 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떤 인자가 가장 큰 영향을 주는지를 조사하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 유기물이 있고 호기-무산소 조건이 같이 있어 질산화와 탈질이 일어나는 실제 폐수처리장과 실험실 규모의 순환 유동상 생물반응기에서 호기 조건에서 유기물 및 질산화가 같이 일어날 때 아질산 산화 미생물간의 경쟁에 의한 분포 특성과 이들의 경쟁에 영향을 미치는 제어 인자를 고찰하려고 한다.
  • 본 연구의 목적은 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질소 제거 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떤 인자가 가장 큰 영향을 주는지를 조사하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 유기물이 있고 호기-무산소 조건이 같이 있어 질산화와 탈질이 일어나는 실제 폐수처리장과 실험실 규모의 순환 유동상 생물반응기에서 호기 조건에서 유기물 및 질산화가 같이 일어날 때 아질산 산화 미생물간의 경쟁에 의한 분포 특성과 이들의 경쟁에 영향을 미치는 제어 인자를 고찰하려고 한다. 일반적으로 아질산이 유입 폐수에 포함되는 경우는 드물며 대부분 질산화 단계에서 암모니아가 질산성 질소로 전환되는 중간생성물로 나타나고 이를 아질산 산화균이 이용하므로 본 연구에서는 암모니아를 기질로 이용하였다.
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