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하수처리장 Retrofit 공정의 현장적용성 평가 및 세균 군집 분포 연구
Evaluation of Field Application for the Developed Retrofitting Process and Analysis of Bacterial Community Structure in Pilot Plant

김미경   (한국건설기술연구원 건설환경연구부CC0186892  ); 홍준혁   (국립환경연구원 수질총량관리센터CC0187459  ); 김연권   (한국수자원공사 국제상하수도연구소CC0186824  ); 안태석   (강원대학교 환경과학과UU0000037  ); 신응배   (지역환경기술개발센터연합회CC0026294  );
  • 초록

    본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 고도처리 공정의 현장적용을 용이하게 하기 위하여 이를 개조한 retrofitting 공정을 제안하였으며, 제안된 공정을 $50m^3$ /일 규모의 pilot plant 운전을 통하여 현장 평가하였다. 또한 pilot plant 내에서 미생물의 배양 상태를 확인하기 위하여 FISH 법을 이용하여 세균 군집구조를 조사하였다. 제안된 retrofitting 공정은 배양조를 별도로 건설하지 않음으로써 16%( $60,000m^3$ /일 규모 고도처리시설 도입 기준)의 초기건설비를 절감할 수 있는 것으로 평가되었으며, 동절기를 포함한 장기간의 pilot plant 운전을 통하여 수처리 효율과 유지관리 측면에서 현장적용성이 우수한 것으로 사료되며 방류수질 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 또한 pilot plant와 대조군(A2/O 공정, B 하수처리장)에서 총세균수는 큰 차이가 없으나, pilot plant의 bioreactor에 의해서 세균 군집 변화가 다르게 나타났다. 우점종은 주로 하수처리에서 중요한 역할을 하는 토양 미생물이 속한 ${\beta}$ -proteobacteria group이고, bioreactor 유출수에서 유입수 대비 $25{\sim}607%$ 증가하는 것으로 확인되었으며, 이렇게 증가된 ${\beta}$ -group의 미생물은 시스템 내에서 일정 농도를 유지하는 것으로 확인되었다.


    In this study, a retrofitting BNR process that was modified for the economical applicability was proposed and evaluated in the pilot plant( $50m^3/d$ ). At the same time the bacterial community structure was investigated in the pilot plant by using FISH(fluorescent in situ hybridization) method. Economically 16% of the initial construction cost for the proposed process(introduction of a biological nutrient removal process of $60,000m^3/d$ scale basis) was reduced due to the absence of a bioreactor. Water treatment efficiencies and maintenance facilities of the modified process were satisfied with the strengthened discharge permits in Korea throughout a long term pilot plant operating including a winter season. Bacterial populations in the pilot plant and in the control plant(A2/O process, B SIP(Sewage Treatment Plant)) were remained uniformly during the test period, but bacterial structure in the bioreactor was changed drastically. Proportions of ${\beta}$ -proteobacteria group including soil bacteria which play a important role in wastewater treatment increased $25{\sim}607%$ in population.


  • 주제어

    고도처리 .   세균 군집구조 .   FISH법 .   시설개량 .   토양미생물.  

  • 참고문헌 (8)

    1. 환경부, 04년 하수종말처리시설 운영관리실태 분석, www.me.go.kr(2005) 
    2. Kim, Y. K., 'Respirometric monitoring of microbial behavioral characteristics change through the retrofitting process,' Hanyang University, Ph. D. Thesis(2003) 
    3. 홍선희, 김옥선, 송홍규, 이동훈, 안태석, 'Bacillus 속 세균을 검출하기 위한 FISH 방법의 개발', 한국미생물학회지, 37, 124- 129(2001) 
    4. Alfreidner, A., Penthhaler, J., Amman, R., Sattler, B., Glockner, F. O., Wille, A., and Psenner, R., 'Community analysis of the bacterial assemblages in the winter cover and pelagic laters of a high mountain lake by in situ hybridization,' Appl. Environ. Microbiol., 62, 2138-2144 (1996) 
    5. Manz, W., Amann, R., Ludwig, W., and Wagner, M., 'Phylogentic oligodeoxynucleotide probes for the major subclasses of Proeobacteria: Problems and solutions,' Syst. Appl. Microbiol, 15, 593-600(1992) 
    6. 신응배, 김미경, 공동수, 홍준혁, '인축적 미생물의 인방출과 세포내 저장물질 합성관계', 한국물환경학회지, 20(6), 692 - 697(2004) 
    7. 신응배, 김미경, 김재헌,'혐기-간헐포기 공정에서 기질의 종류에 따른 Biosorption 특성 평가', 한국물환경학회지, 19(5), 473-483(2003) 
    8. Hobbie, J. E., Daley, R. J., and Japer, S., 'Use of Nu-cleopore filters for counting bacteria by fluorescence microscopy,' Appl. Environ. Microbiol., 33, 1225-1228(1977) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Dong-Geun ; Yoo, Ki-Hwan ; Park, Seong-Joo 2011. "Structure and Characteristics of Bacterial Community on Biofilm of Food Wastewater Treatment System in Winter" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, 37(2): 124~132     
    2. Sung, Gi-Moon ; Lee, Dong-Geun ; Park, Seong-Joo 2011. "The Bacterial Community Structure in Biofilms of the RABC Process for Swine Butchery Wastewater Treatment" Korean journal of microbiology = 미생물학회지, 47(1): 56~65     

 저자의 다른 논문

  • 김미경 (5)

    1. 2005 "퇴적물 준설에 따른 수환경 영향 예측 모의" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (11): 1228~1237    
    2. 2006 "염색폐수의 생물학적 처리에 미치는 cosubstrates의 영향 및 색도제거 기전 연구" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (7): 738~745    
    3. 2006 "염색폐수의 생물학적 색도제거 연구" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 22 (2): 333~341    
    4. 2007 "혐기성 소화효율 향상을 위한 초음파를 이용한 슬러지 전처리 및 ADM1 모의" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 29 (1): 98~105    
    5. 2013 "저영향 개발을 위한 요소기술의 특성 및 성능향상 방안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 46 (7): 51~59    
  • 홍준혁 (1)

  • 김연권 (22)

  • 안태석 (45)

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