환경미생물학3공통 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물과 생물학적 질소 제거에 관여하는 환경미생물 비교하여 서론 본론 및 결론 논하시오00

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소개글

"환경미생물학3공통 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물과 생물학적 질소 제거에 관여하는 환경미생물 비교하여 서론 본론 및 결론 논하시오00"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론

2. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1. 호기성 미생물
2.2. 혐기성 미생물
2.3. 통성 미생물

3. 생물학적 질소 제거에 관여하는 환경미생물
3.1. 질산화 과정
3.1.1. 암모니아 산화 박테리아(AOB)
3.1.2. 아질산염 산화 박테리아(NOB)
3.2. 탈질 과정
3.3. 아나목스(Anammox) 박테리아

4. 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거의 비교
4.1. 기능적 차이
4.2. 생태학적 특성
4.3. 운영 조건의 차이
4.4. 에너지 소비와 비용
4.5. 슬러지 생성량

5. 시사점
5.1. 미생물 군집의 관리와 다양성 유지
5.2. 환경 조건의 세밀한 조절과 최적화
5.3. 새로운 미생물과 공정의 도입
5.4. 종합적이고 통합적인 접근의 필요성
5.5. 교육과 전문 인력의 양성

6. 결론

7. 참고 문헌

본문내용

1. 서론

지구온난화로 인한 갈수록 환경문제가 세인의 관심대상이 되고 있다. 사람의 목숨과 관련된 중요한 사항이기 때문이다. 최근 환경적으로 문제가 되고 있는 폐슬래그는 도로용 골재와 같이 폐기물의 경우 사람들에게 인정을 받지 못하고 있어 저급한 용도로 활용이 모색되고 있다. 이들 폐기물에는 처리 분야에서 마그네슘 CaO 40% 알루미늄 실리카 등 환경오염 물질을 많이 보유하고 있다. 최근 하수종말처리장에 질소가 발생하고 있어 이를 제거하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 폐수의 질소 제거방법은, 질소가 함유된 폐수의 정화 방류 공정에서 상기 폐수를 탱크 내에 유입시키고 상기 탱크 내의 폐수를 탱크와 연결된 유로를 통해 다시 탱크 내부로 순환시키되, 상기 폐수의 온도를 30~60℃를 유지하도록 함과 아울러, 상기 유로 내의 출구측 압력을 0.096Mpa 이하로 유지시켜 입자를 소분화시키는 단계들로 구성된다. 이 장에서는 환경미생물학3공통 '활성슬러지 공정'에 관여하는 환경미생물과 '생물학적 질소 제거'에 관여하는 환경미생물을 서로 비교하여 서론, 본론 및 결론으로 나누어 논하기로 하자.


2. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1. 호기성 미생물

호기성 미생물은 산소를 사용하여 유기물을 분해합니다. 이들은 활성슬러지 공정에서 유기물의 분해와 질소 제거에 중요한 역할을 담당합니다. 대표적인 호기성 미생물로는 Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus 등이 있습니다.

Acinetobacter는 유기물과 유해물질을 분해하는 능력이 뛰어나며, 수질 개선에 기여합니다. 이 세균은 특히 수돗물 처리와 폐수 처리에서 중요한 역할을 합니다.

Pseudomonas는 매우 다양한 환경에서 생존할 수 있는 능력이 있으며, 유기물 분해와 함께 여러 가지 유해 물질을 분해합니다. 이 세균은 오염된 환경에서의 생물학적 정화에 효과적입니다.

Bacillus는 다양한 환경에서 자생하며, 유기물 분해와 질소 제거 외에도 병원균 억제와 같은 추가적인 이점을 제공합니다. 이들은 일반적으로 효모와 박테리아의 대사 산물에 의해 활성화됩니다.

이들 호기성 세균은 활성슬러지 공정에서 유기물과 질소를 효과적으로 처리하여, 수처리의 효율성을 높이고 오염 물질을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.


2.2. 혐기성 미생물

혐기성 미생물은 산소가 없는 환경에서 활동하며, 유기물을 분해합니다. 대표적인 혐기성 미생물로는 Clostridium과 Bacteroides가 있습니다. 이들은 메탄 생성과 같은 혐기성 공정에서 중요한 역할을 합니다.

Clostridium 속의 세균은 산소가 없는 환경에서 유기물을 분해하며, 주로 발효 과정을 통해 에탄올, 아세트산, 부티르산 등을 생성합니다. Clostridium 속의 세균은 또한 바이오가스 생산 과정에서 메탄 생성에 관여할 수 있습니다.

Bacteroides 세균들은 주로 장내에서 발견되며, 섬유질과 기타 복잡한 유기물을 분해하는 역할을 합니다. 이들은 특히 장내 미생물 생태계에서 중요한 역할을 하며, 메탄 생성과 같은 혐기성 발효 과정에서도 활동합니다.

이들 혐기성 세균은 주로 메탄 생성과 같은 과정에서 중요한 역할을 하며, 이들은 폐수 처리, 농업 폐기물 처리, 그리고 음식물 쓰레기 처리 등의 혐기성 소화 공정에서 핵심적인 미생물입니다.


2.3. 통성 미생물

통성 미생물(Facultative Microorganisms)은 산소가 존재하거나 존재하지 않는 환경에서 모두 생존할 수 있는 미생물을 의미한다. 이들은 산소 유무에 따라 호기성 대사와 혐기성 대사를 모두 수행할 수 있다.

통성 미생물의 대표적인 예로는 대장균(Escherichia coli)이 있다. 대장균은 호기성 환경에서는 산소를 이용하여 유기물을 분해하지만, 산소가 부족한 환경에서는 발효 과정을 통해 유기물을 분해한다. 이처럼 대장균은 산소 유무에 따라 다양한 대사 경로를 활용할 수 있어 생존력이 높다.

다른 예로 Klebsiella, Salmonella, Shigella 등의 장내 세균들도 통성 혐기성 미생물에 속한다. 이들은 호기성 호흡과 발효를 통해 유기물을 분해할 수 있다. 활성슬러지 공정에서도 이러한 통성 미생물들이 중요한 역할을 담당한다.

활성슬러지 공정에서 통성 미생물은 호기성 미생물과 혐기성 미생물 사이에서 연결고리 역할을 한다. 호기성 미생물이 우세한 환경에서는 호기성 분해를 수행하고, 혐기성 환경에서는 발효 등의 혐기성 대사 과정을 통해 유기물을 분해한다. 이를 통해 활성슬러지 내 미생물 군집의 균형을 유지하고, 유기물 제거 효율을 높이는 데 기여한다.

또한 통성 미생물은 활성슬러지 공정 내 환경 변화에 유연하게 대응할 수 있다. 예를 들어 유기물 농도가 높아지거나 산소 공급이 부족한 경우 혐기성 대사로 전환하여 생존할 수 있다. 이는 공정의 안정성과 유연성을 높이는...


참고 자료

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이진룡ㆍ손종열공저, “환경공학 설계”, 대학서림, pp. 81-105 (1994)
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