소개글
"활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물과 생물학적 질소제거에 관여하는 환경미생물을 서로 비교"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 하수처리의 역사와 중요성
1.2. 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정의 개요
2. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1. 호기성 세균
2.2. 혐기성 세균
2.3. 질산화 세균
2.4. 탈질화 세균
2.5. 방선균
3. 생물학적 질소 제거에 관여하는 환경미생물
3.1. 암모니아 산화균
3.2. 니트라이트 산화균
3.3. 탈질화 세균
3.4. 혐기성 암모니아 산화균
3.5. 방선균
4. 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정의 비교
4.1. 목적과 주요 미생물의 차이
4.2. 호기성 및 혐기성 환경에서의 활동
4.3. 상호보완적 관계
5. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 하수처리의 역사와 중요성
하수처리의 역사는 사실 사람들이 생각하는 것보다 오래되었다. 기원전 2500년경에 이미 인더스 계곡 문명은 정교한 하수처리 시스템을 갖추고 있었다. 이는 인류 역사상 최초로 평가받는 하수처리 시스템이다. 또한 인더스 계곡 문명뿐만이 아닌 다른 메소포타미아, 이집트, 그리스, 로마 문명에서도 역시 하수처리 시스템이 발견되었고, 위생 관념에 대한 기본적인 개념이 존재했다는 것을 알 수 있다. 그러나 로마 제국의 몰락으로 인해서 선대 조상들의 위생에 대한 개념이 후대로 전해지지 않았고, 이러한 위생 관념의 퇴보로 인해서 모든 오폐수가 정화 없이 그대로 강이나 하천에 버려지게 된다. 하수처리 시스템의 부재는 특히 산업혁명 시기에 도시화로 인해서 사람들이 좁은 지역에 밀집되면서 더 큰 문제로 발전되었다. 이는 세계 역사상 가장 치명적인 질병 중 하나인 콜레라가 발생하는 원인이 된다. 콜레라로 인해서 수많은 사람들의 소중한 목숨을 앗아갔으며, 인류는 이러한 직접적인 경험을 통해서 하수 및 폐수의 처리가 중요하다는 사실을 몸소 깨닫게 되었다. 그 결과 20세기 초 영국에서 현대적인 하수 처리가 시작되었으며, 이 시기에 여러 하수 처리 방법에 대해서도 연구가 시작되며, 이후 활성 슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정이 개발되었다. 현대 사회에서도 이 두 가지 공정은 여전히 하수 및 폐수 처리 분야에서 가장 중요한 방식으로 꼽히고 있다.
1.2. 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정의 개요
활성슬러지 공정은 하수처리에서 가장 널리 사용되는 생물학적 처리 방식 중 하나이다. 이 공정은 미생물을 이용하여 폐수 내 유기물을 분해하고 정화하는 과정이다. 활성슬러지 공정에서는 주로 호기성 세균, 혐기성 세균, 질산화 세균, 탈질화 세균, 방선균 등 다양한 환경미생물이 관여하며, 이들의 작용을 통해 폐수 내 오염물질을 효과적으로 제거한다. 특히 이 공정은 하수 내 유기물을 신속하게 처리하여 BOD(생화학적 산소 요구량)를 낮추고, 방류수의 수질을 개선하는데 중요한 역할을 한다.
반면, 생물학적 질소 제거 공정은 폐수 내 질소 화합물을 제거하기 위한 방법으로, 주로 질산화와 탈질화 과정을 통해 질소를 제거한다. 이 과정에는 암모니아 산화 세균, 니트라이트 산화균, 탈질화 세균, 혐기성 암모니아 산화균 등이 관여하여, 암모니아, 니트라이트, 질산염 등의 질소 화합물을 질소 가스로 전환시켜 수환경으로의 배출을 최소화한다. 이를 통해 수질 악화와 부영양화를 방지하고, 생태계의 균형을 유지하는데 기여한다.
이처럼 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정은 각각 다른 목적과 방식으로 폐수 처리에 활용되지만, 일부 미생물은 중복되어 양 공정에서 모두 중요한 역할을 수행한다. 이러한 상호보완적 관계를 통해 폐수 처리의 효율을 높이고, 다양한 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다."
2. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1. 호기성 세균
호기성 세균은 산소를 사용하여 유기물을 분해하는 미생물로, 활성슬러지 공정에서 매우 중요한 역할을 담당한다. 이들은 폐수 내 유기물과 질소 화합물을 효과적으로 제거하여 수질 개선에 기여한다.
대표적인 호기성 세균으로는 Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus 등이 있다. 이들은 각각 다음과 같은 특성을 갖는다.
Acinetobacter는 유기물과 유해 물질을 분해하는 능력이 뛰어나 수질 개선에 기여한다. 특히 수돗물 처리와 폐수 처리에서 중요한 역할을 한다.
Pseudomonas는 매우 다양한 환경에서 생존할 수 있으며, 유기물 분해와 함께 여러 가지 유해 물질을 분해할 수 있다. 이 세균은 오염된 환경에서의 생물학적 정화에 효과적이다.
Bacillus는 다양한 환경에서 자생하며, 유기물 분해와 질소 제거 외에도 병원균 억제와 같은 추가적인 이점을 제공한다. 이들은 효모와 박테리아의 대사 산물에 의해 활성화되며, 활성 슬러지 공정에서 중요한 역할을 한다.
이처럼 호기성 세균은 유기물 분해, 질소 제거, 병원균 억제 등의 다양한 기능을 수행하며, 활성슬러지 공정의 핵심적인 미생물 구성원이다. 이들의 대사 활동을 통해 폐수 내 오염물질이 효과적으로 제거되어 수질 개선에 기여한다.
2.2. 혐기성 세균
혐기성 세균(Anaerobic Bacteria)은 산소가 없는 환경에서 활동하며, 유기물을 분해하는 역할을 합니다. 대표적인 혐기성 세균으로는 Clostridium과 Bacteroides가 있습니다. 이들은...
참고 자료
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