TCE 처리에서 공동대사에 의한 활성탄의 bioregeneration

Abstract

원위치 공법에 활성탄과 미생물을 같이 적용하여 TCE로 오염된 지하수 처리를 가정하였을 때, 활성탄에 흡착된 TCE를 미생물이 제거 및 재생하게 된다면 활성탄의 사용연장 및 경제적인 효과를 얻을 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 PAC(powdered activated carbon)와 미생물을 함께 접종한 것과 그렇지 않은 것들을 비교하여 TCE의 제거 특성 및 효율을 확인하였으며, TCE로 흡착된 PAC의 생물학적 재생 능력을 평가하였다. 연구에 사용된 Burkholderia vietnamiensis G4는 빠른 성장과 TCE와 toluene을 분해하는데 있어 완벽하였으며, TCE의 완전분해 여부를 chloride ion양을 통하여 확인한 결과 이론양과 비슷한 결과를 얻었다. 연속적으로 저농도의 TCE와 toluene을 동시에 bottle에 주입하여 생물분해에 의한 bioregeneration정량화를 chloride ion의 생성물을 통하여 간접적으로 Powdered activated carbon의 bioregeneration을 확인 하였다. 고농도 TCE와 toluene의 실험에서는 고농도의 TCE 독성으로 B . vientanminesis G4는 toluene을 분해하는데 시간이 지연되는 것으로 나타났으며, B . vientanminesis G4 + PAC의 경우 활성탄의 빠른 흡착으로 인하여 반응기 운전시간 초기에 미생물이 활성탄에 붙어 있는 toluene을 이용하는데 시간이 걸렸으나 시간이 흐름에 따라 점점 제거 속도가 빨라지는 것을 확인 할 수 있었다. 활성탄에 흡착된 TCE와 toluene은 미생물에 의해 bioregeneration 되었지만, 활성탄에는 미생물 대사로 생긴 용해성 미생물 산물(soluble microbial products, SMP)이 흡착되어 흡착공간이 새것의 활성탄 보다 흡착량이 작아 진 것으로 판단된다. 활성탄에 선 흡착된 TCE의 제거 특성에서는 toluene 110 mg/L을 bottle에 주입하였을 때 TCE가 농도구배에 의해 일부분만 탈착되어 제거 되었고, 일부분은 세포외 효소반응에 의해 제거 된 것으로 판단된다.