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Slow Release Substrate를 이용한 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염소화 연구
차재훈(Cha, Jae Hun),안상우(An, Sang Woo),박재우(Park, Jae Woo),장순웅(Chang, Soon Woong) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.9
본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 0.186μM/day로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다. This study investigated characteristics of decomposition of tetrabutoxysilane (TBOS) as a slow release substrate (SRS) and on effect of TBOS decompostion compounds (acetate and butylate) for anaerobic dechlorination of trichloroethylene (TCE). In the batch experiment, TCE, cis-dichloroethene (cis-DCE), 1-butanol and TBOS were analysed by GC/FID and acetate and butylate were measured by HPLC. 1M of TBOS transferred and accumulated 4M of 1-butanol by abiotically hydrolysis reaction. The hydrolysis rate was in a range of 0.186 μM/day. On other hand, 1-butanol fermented to butyrate and acetate with indigenous culture from natural sediments. This results showed that TBOS could be used a slow release substrate in the natural sites. The dechlorinated potential of TCE with acetate and butyrate was increased with a decreasing initial TCE concentrations. In addition, first order coefficients of dechlorination with acetate as electron donor was higher then that with butyrate. It is because that dechlorination of Geobacter lovleyi was affected by substrate affinity, biodegradability and microbial acclimation on various substrates. However, dechlorinated potential of Geobacter lovleyi was decreased with accumulation cis-DCE in the anaerobic decholoronation process. The overall results indicated that SRS with Geobacter lovleyi might be a promising material for enhancing dechlorination of TCE on natural site and cis-DCE should be treated by ZVI as reductive material or by coexisting other dechlorinated bacteria.
차재훈(Jae-Hun Cha),박진영(Jin-Young Park),안길영(Ahn-Kil Young),김영근(Young-Geun Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
세계적으로 신재생에너지원에 대한 관심이 높아지며 직류전원에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 더불어 직류전원 보호협조에 대한 연구도 진행중인데, 국내 대다수의 태양광 발전단지의 직류전로는 비접지 형태로 구성되어 있다. 비접지의 경우 지락사고 경로가 존재하지 않아 사고를 검출하기 어렵다. 이러한 사유로 “전기설기기술기준의 판단기준”에 관련한 사항이 신설되어 태양광 발전설비에는 지락검출장치의 설치가 의무화 되었다. 따라서 본 논문에서는 태양광 발전설비 구조 및 상용주파 변압기 결선에 따른 직류전로 지락사고 영향에 대해 분석하고 지락사고대책에 대해 고찰하였다.