공학 자료실 수처리에 이용되는 미생물의 종류 보고서

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공학 자료실 수처리에 이용되는 미생물의 종류

[공학] 수처리에 이용되는 미생물의 종류 - 미리보기를 참고 바랍니다.

수처리에 이용되는 미생물의 종류


우리나라는 지난 30여년간 급격한 산업화, 도시화 과정을 거치면서 전국적으로 환경오염이 악화되고 있다. 인구의 증가, 경제·소비활동의 증가, 기술의 발달은 다양한 오염물질을 증가시켰다. 오염물질은 배출성상에 따라 기체상, 액체상, 고체상으로 구분할 수 있는데, 이 중 액상의 오염물질을 하·폐수라고 한다. 하·폐수는 주택, 공공기관 상업 및 산업시설에서 버리는 액체, 물이 포함된 폐기물과 지하수, 지표수, 우수 등의 혼합물이라 정의될 수 있다.
일반적으로 표 1-1-1에 나타난 것 같이 폐수의 처리법은 3가지로 크게 나눌 수 있다. 즉, 침전이나 부상과 같은 물리적 현상을 이용한 방법이 물리처리, 중화나 산화같이 화학반응을 응용한 방법이 화학처리, 생물의 대사반응을 이용한 방법이 생물처리이다. 물리?화학적 방법은 시설 투자비가 적게 들고 처리속도는 빠르지만 화학약품 소모 등에 의해 운전비용이 많이 소요된다. 또한 처리 후의 생성물을 재처리 또는 처분해야 하므로 다른 형태의 환경오염을 일으키는 단점이 있다. 이에 반하여 생물학적 방법은 자연환경에 별로 해를 끼치지 않는다.


1. 생물학적 처리
생물학적 처리 방법은 폐수 내에 존재하는 유기물 중 생물에 의해서 분해 가능한 유기물을 미생물(원생동물, 조류, 박테리아 등)을 이용하여 제거하는 방법이다. 자연계에는 유기물을 분해, 제거하는 미생물이 많이 존재한다. 유기물을 함유하고 있는 오수가 하천 등의 자연 수역에 배출되면 돌 등에 부착되어 있는 미생물이 산소가 존재하는 상태에서 수중의 유기물을 분해한다. 이것이 자연계의 자정작용이다.
하수의 생물처리는 주로 자연계에 존재하는 이러한 호기성 미생물을 이용하여 하수중의 유기물 등의 제거를 도모하는 것이다. 미생물을 수중에 부유된 상태로 이용하는 방법(부유생물법)과 미생물 매질에 부착된 상태에서 이용하는 방법(생물막법)이 있다. 생물학적 처리법은 도시하수의 2차 처리, 슬러지(sludge)의 처리, 저농도 및 고농도의 유기물함유 공장 폐수등의 처리를 위해 많이 채택되며, 산소의 유·무에 따라 호기성 처리와 혐기성 처리로 분류될 수 있다.

2. 활성슬러지법
생물학적 폐수처리에 관여하는 미생물은 BOD와 COD의 1차 분해자 역할을 하는 박테리아(Bacteria)에서부터 곰팡이류(Fungi), 조류(Algae), 원생동물(Protozoa)등이 있다.


2.1 활성 슬러지 법의 원리
하수를 폭기하면 하수중의 유기물을 영양원으로 하여 각종 호기성 미생물이 번식하게 된다. 미생물에 의해 유기물이 분해되고 하수중의 부유물과 콜로이드상 물질을 응집시켜 하수처리에 효과적인 활성 슬러지가 얻어진다. 활성 슬러지법에 활용되는 미생물은 주로 세균이고, 이외에 원생동물, 윤충류, 균류등이 있다.

2.2 정화에 관여하는 생물군
폭기조는 못과 늪 같이 완전한 수중의 환경이지만, 폭기에 의해서 끊임없이 심하게 교반되기 때문에, 대형 생물의 생존에 있어서는 극히 불리하다. 이와 같이, 활성슬러지에 출현하는 생물의 크기는 통상 1mm 전 후까지인 것이 많고, 때로는 3~5mm 정도인 것도 출현한다.

2.1.1 세균(Bacteria)

속
기 능
Arthrobacter
Pseudomonas
Bacillus
Nitrosomonas
Nitrobacter
Sphaerotilus
Zoogloea
Acinetobacter
Cytophaga
탄수화물 제거
탄수화물 제거, 탈질작용
단백질분해
질화작용
질화작용
filament 형성
점액질 형성
Polyphosphate 저장
고분자 중합물 분해
표 2.1.1.1 하수처리에 이용되는 박테리아와 그 기능
활성슬러지를 구성하고 있는 세균 가운데, 현미경에 의해서 항상 확인할 수 있는 것은 플록형성 세균인 Zoogloea ramigera, 사상체를 형성하는 Sphaerotilus이다. Zoogloea는 활성슬러지 플록을 형성하는 세균으로서 주목될 수 있고, 균체가 젤라틴 모양의 물질에 둘러싸여서 지장, 수장 혹은 운상으로 증식한다. Sphaerotilus는 간균이 투명한 칼집 가운데 줄지어 사상체를 형성하고 이 사상체는 위분지한 것이 많다.

그림 2.1.1.1. Pseudomonas의 모습

그림 2.1.1.2. Bacillus의 모습


2.1.2 원생동물
원생동물은 세균과 함께 폐수의 정화를 담당하는 주요한 구성원이고, 처리 플록 관리의 옳고 그름을 나타내는 지표가 되는 중요한 생물이다. 활성슬러지 중에는 여러 종류의 원생동물이 출현하고 질적으로나 양적으로나 많이 확인된 것은 섬모충류이다.

그림 2.1.2.1. Voricella의 모습

그림 2.1.2.2. Paramecium의 모습
Vorticella는 언제나 나타나고, 그 개체수도 많고, 활성슬러지 생물 가운데 압도적인 우위를 차지하고 있다. 정상적인 활성슬러지의 혼합액 1ml 중에 일반적으로 5,000~20,000개체의 원생동물이 생식하고 있다. 이 가운데 70~90%는 섬모충류이다. 활성슬러지 중에 가장 중요한 원생동물은 Vorticella microstoma, Vorticella convallaria, Aspidisca costata의 3종이다.

2.1.3 후생동물
활성슬러지에 출현하는 것은 윤충류와 선충류이고, 개체 수는 그다지 많지 않다. 또한, 드물게는 복충류, 빈모류, 갑각류 등이 출현한다. 이들의 후생동물이 우점적으로 되는 것은 거의 없고, 저부하의 활성슬러지, 특히 장시간법의 활성슬러지에서는 윤충류나 빈모류가 우점종이 된다.
윤충류는, 보통의 활성슬러지에서는 혼합액 1ml 중 100~200개체 이하이고, 동물 총개체수의 5% 정도 이하를 차지한다. 활성슬러지에는 Philodinidae 및 Lecanidae에 속하는 것이 많고, 그 중에서도 출현횟수가 높은 종류는 Philodina, Rotaria, Lecane, Notommata, Lepadella, Colurella, Trichocerca 등이다.

그림 2.1.3.1. Rhabdolaimus


자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11057148&sid=qjfRnf777&key=



[문서정보]

문서분량 : 7 Page
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자료제목 :
파일이름 : [공학] 수처리에 이용되는 미생물의 종류.hwp
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