This study was investigated the effects of various commercial sanitizers on microbial characteristics in fresh-cut iceberg lettuce during storage. For screening sanitizer, lettuce was cut and dipped in chlorine water (0.2 ml·L-1), solution of organic acids such as ascorbic acid, citric acid, acetic acid, mixture of ascorbic acid and acetic acid (1-6%), and solutions of commercial sanitizers such as Formula 4TM (1,3,4%), Fresh produce washTM (1,3,4%), CleancolTM (1%), ChitocholTM (1%) and Natural CaTM (0.1%) for 3 min, respectively. Washing lettuce with selected sanitizers resulted in reduction of aerobic bacteria of more than 2 log CFU/g. Initial pH of lettuce was related with the pH of sanitizers. pH ranged from 4.7 to 6.1 in Formula 4 (4%, pH 1.7) and Natural Ca (0.1%, pH 12.0), respectively. Chlorine water showed consistent and significant inhibition effect in all of microorganisms except total coliform. Over 3% of Formula 4 and Fresh produce wash were found to have high bactericidal activity among sanitizers. The sanitizers of chlorine water, Fresh produce wash, Chitochol and Natural Ca were effective in reducing yeast and mould populations. As coliform and E. coli, Formula 4 (4%) showed the highest bactericidal activity. The bactericidal effect of commercial sanitizers during storage varied with the kinds and concentrations of tested sanitizers. Although inhibition effect was not showed during storage, these results suggest that commercial sanitizers could be an alternative to chlorine for washing fresh-cut produce.

This study was conducted to investigate the effect of chlorine dioxide fumigation as a substitute for sulfur fumigation which has been used as a method to prevent the quality change of persimmon during storage and distribution process. Dried persimmons were treated with chlorine dioxide gas concentration (0, 15 30, and 45 ppm) and time (0, 15, 30, and 45 min) and microbiological changes, texture properties and color of the treated samples were investigated during storage at room temperature. Total aerobic bacteria, yeast and mold numbers after chlorine dioxide gas fumigation were decreased when compared with the control group. The inhibitory effects of total aerobic bacteria, yeast, and mold were observed during storage. The texture properties and color value of dried persimmons were not affected by chlorine dioxide gas fumigation concentration and time. There was no difference in quality between chlorine dioxide gas fumigation treatment group and control group. These results suggested that chlorine dioxide gas fumigation treatment can be utilized as a processing technique to secure microbiological storage stability of dried persimmons.

A series of laboratory tests were carried out to verify the strength characteristics of soil-cement improved by the biomineralization of microorganisms and to evaluate the utilizations of soil-cement mixed with oyster shell as an alternative aggregate. The higher the mixed oyster shell ratio, the lower the specific gravity and dry density. The mixing processes were more likely to change the liquid limit and plasticity index of the soil-cement into those for sand. The uniaxial compressive strength of soil-cement mixed with 20% oyster shell and 1 × 103 cells/mL of microorganisms satisfied the requirements of 3,000 kPa for seven days of curing in the Standard Specification for Public Works.

The purpose of this study was to evaluate the effect of superheated steam drying on physicochemical and microbial characteristics of Korean traditional actinidia (Actinidia arguta) leaves. Actinidia leaves were dried at steam temperature of 350℃ and oven temperature of 150℃ for 40-200 sec. Moisture content and water activity decreased with increasing the drying time, while color values including L, a, and b values and total color difference (ΔE) increased as drying time increased. The relationship between moisture content and water activity showed an exponential fit with high correlation vlaue (R2=0.9909). Total phenolics and flavonoids content and antioxidant activity such as DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, and FRAP assay of dried actinidia leaves increased with increasing the drying time up to 160 sec, but dramatically decreased at drying of 200 sec. The numbers of total areobic bacteria of leaves was not detected at drying time over 120 sec and coliform of all the samples was not detected. As a results, the superheated steam was an very effective drying method of increase to the nutritional and sanitary quality of dried Korean traditional actinidia leaves.

두둑과 고랑을 재활용한 한국형 무경운 농업에서 유기물 투입과 관수 효과를 구명하고 자 무경운 토양에서 시험을 수행하였다. 1. 토양 미생물상 1회 전량관수 조건에서 대두박 투입 처리구의 토양 세균과 곰팡이 수는 대두박 무 투입 구에 비하여 많았다. 그리고 유기질비료 투입량이 표준시비량 66%까지 증가되면 세균과 곰팡이 수는 증가되었으나, 그 이상에서는 세균과 곰팡이 수가 감소되는 경향이었다. 곰팡 이/세균 비율은 관수 방법과 관계없이 대두박 투입 처리에서 0.6과 1.1로, 무투입 처리의 0.2와 0.5보다 2배 이상 높았다 1회 전량 관수 조건에서 유기질 비료 시비량이 증가되면 대두박을 투입한 처리는 방선균 수는 감소되는 경향이었으나, 대두박 무투입에서는 증가되었다. 2회 분할 관수는 1회 전량 관수에 비하여 대두박 무 투입 조건에서 세균과 곰팡이 수가 증가되었으나, 대두박 투입 조건에서는 방선균 수가 증가되었다. 2. 토양 효소 유기질 비료의 시비량이 증가되면 토양 내 Chitinase 활성은 대두박 투입 토양에서 감소 되고, 대두박 무 투입에서는 증가되는 경향이었다. 그러나 대두박을 투입에 관계없이 2회 분할 관수는 1회 전량관수에 비하여 Chitinase 활성이 증가되었다. 1회 전량관수 조건에서 대두박 투입 처리구의 β-Glucosidase 활성은 무투입에 비하여 높 았으며, 유기질 비료 투입량이 증가되면 표준시비량의 66%까지는 β-Glucosidase 활성이 증 가되었으나, 표준시비량에서는 감소되었다. 대두박 무투입 조건에서 2회 분할관수 토양 내 β-Glucosidase 활성은 1회 전량관수에 비하여 현저하게 증가되었다. 1회 전량관수 조건에서 대두박을 투입한 처리의 N-acetyl-β-D-glucosaminidase의 활성은 무투입구에 비하여 높았다. 대두박 투입 처리에서 유기질 비료 투입량이 표준시비량의 66 %까지 증가되면 N-acetyl-β-D-glucosaminidase의 활성은 증가되었으나, 표준시비량에서는 유의적인 차이가 없었다. 대두박 무투입 조건에서 2회 분할관수는 1회 전량관수에 비하여 N-acetyl-β-D-glucosaminidase의 활성은 증가되었다. 대두박 무투입 조건에서 유기질 비료 시비량이 표준량의 66% 수준에서는 토양 내 산성인 산가수분해효소(Acid phosphatase)의 활성 높았다. 대두박 투입 조건에서는 유기질 비료 시비 량이 증가되면 산성인산가수분해효소(Acid phosphatase)의 활성은 증가되는 경향이었다. 3. 토양 AMF 대두박 무투입 조건에서 유기질 비료의 투입량이 표준시비량의 66%까지 증가되면 토양 의 내생균근균의(AMF) 포자수는 증가되었으나, 유기질 비료 투입량이 표준시비량에서는 근균의 포자수는 감소되었다. 그러나 대두박 투입에서 근균의 포자수는 유기질 비료 투입 량에 따른 유의적인 차이가 없었다. 그리고 내생 근균의 고추 뿌리에 정착률은 대두박 투 입량에 따른 유의적인 차이가 없었으며, 2회 분할 관수도 같은 경향이었다.

본 연구는 병원에서 원예치료 프로그램으로 식물을 원예용 상토, 분갈이 용토, 물을 이용한 재배방법으로 식물을 식재한 뒤 병원과 똑같은 환경의 조건 내에서 토양과 수질에 병원성 미생물을 조사하고, 식물 생육의 변화를 알아보기 위해 수행되었다. 토양 유해 미생물을 조사하 기 위하여 원예활동에서 가장 많이 사용되고 있는 헤테라(Hedera helix L.), 테이블 야자(Chamaedorea elegans)를 원예용 상토(팜한농), 분갈이 용토(흥전농산), 수돗물(경산)을 이용한 수경재배로 12cm 플라스틱 화분에 각각 이식하였다. 실험 장소는 병원환경과 비슷한 온도 인 20~23℃, 습도 60~70%, 광도 1000Lux로 설정한 실내공간에서 2017년 2월 27일부터 5월 1일까지 63일간 실시하였으며 4일 간격으로 50mL씩 관수하였다. 이식 전 원예용 상토, 분갈이 용토, 수돗물의 E. coli O157:H7과 Salmonella spp.을 분석하였으며 실험 마지막 날에도 식물 근권에 위치한 토양을 채취하여 유해미생물을 분석하였다. 또한 병원과 비슷한 환경조건에서 10주간 재배하는 동안 일주일 간격으로 초장, 엽장, 엽폭과 엽수, 엽록소 함량을 측정하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째 토양 내 병원성 미생물 분석 결과 이식전과 실험 마지막 날 모두 원예용 상토, 분갈이 용토, 수경재배 모두 E. coli O157:H7과 Salmonella spp.은 검출되지 않았다. 이는 오염된 토양이 아닌 한 토양 자체 내에서 유해 미생물이 발생되지 않았고 병원 내 주변 환경보다는 공기 중 미생물 농도에 따라 영향을 미친다(Jaffal et al., 1996)는 연구 결과와 맥을 같이 하고 있다. 둘째 식물 생육 변화를 관찰한 결과 병원과 동일한 환경조건아래에서 아이비와 테이블 야자의 생육변화가 현 저히 차이가 났다. 먼저 아이비의 초장은 수경재배(19.2cm)>원예용 상토(10.6cm)>분갈이 용토(7.2cm) 순으로 증가하였으며 엽수는 원예 용 상토(37.6)>수경재배(30.3)>분갈이 용토(25.0)순으로 증가하였다. 엽록소 함량으로 추정한 결과 아이비는 이식한 뒤 원예용 상토, 분갈 이 용토, 수경 재배 모두 35일이 지난 시점부터 엽록소 함량이 떨어지기 시작하였다. 그중 수경재배에서의 아이비는 원예용 상토의 2배, 분 갈이 용토의 3배만큼 엽록소 함량이 급격히 떨어졌으며 잎이 고사하여 떨어지는 현상도 나타났다. 테이블 야자는 원예용 상토, 분갈이 용 토, 수경재배 모두 초장의 성장률은 극히 적은 변화를 보였지만 그중에서 원예용 상토에서 제일 높은 증감률을 보였다(0.39cm). 엽록소 함 량은 28일 지난 시점부터 낮아지기 시작하였으며 수경재배를 한 테이블 야자의 엽록소 함량이 제일 급격히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 원 예활동 시 치료의 목적으로 식물의 빠른 성장을 보기 위해선 아이비, 테이블야자 모두 원예용 상토에 식재하는 것이 효과를 줄 수 있다. 또 한 수경재배를 통한 원예활동 시 어떠한 영양분을 첨가하지 않았기 때문에 35일이 지나면 영양분을 첨가해 주거나 병실 내에서 제거해주 는 것이 좋을 것으로 사료된다

This study aimed to estimate the effects of replacing Mushroom By-Product (MBP) with Tofu By-Product (TBP) on the chemical composition, microbes, and rumen fermentation indices of Fermented Diets (FDs). The basal diet was formulated using MBP, TBP, rice bran, molasses, and inoculants. The MBP in the basal diet was replaced with TBP at 0, 5, and 10% on Dry Matter (DM) basis for the experimental diets. The experimental diets were fermented at 39°C for 144 h. Chemical composition, pH, microbes, and rumen fermentation indices of the FDs were analyzed. With increasing TBP replacement, crude protein content of FDs increased (L, P < 0.001), whereas crude ash content decreased (L, P = 0.002). Lactic acid bacteria and Bacillus subtilis contents in the TBP-replaced FDs were higher than those in the control (P < 0.05), whereas pH level and mold count were lower (P < 0.05). With increasing TBP replacement, in vitro rumen digestibility of DM (L, P = 0.053) and neutral detergent fiber (L, P = 0.024) increased, wheres rumen pH changed (P = 0.026) quadratically. Rumen total volatile fatty acid (L, P = 0.001) and iso-butyrate contents (Q, P = 0.003) increased with increasing TBP replacement. In conclusion, this study indicates that the replacement of MBP with TBP could improve the quality of FD.

Background : The fungus Cylindrocarpon destructans (Zins) Scholten is the cause of root rot in many ginseng production areas. Root exudate composition and quantity vary in relation to plant nutritional status, but the impact of the differences on rhizosphere microbial communities is not known. Methods and Results : Five kinds of rotation crops, sudan grass soybean peanut sweet potato, perilla were grown for one year in ginseng garden harvested 6-year-old ginseng. The ratio of gram-negative bacteria, fungi, bacteria, total microbial biomass, aerobic/anaerobic microbes were increased by rotational crop cultivation, while the ratio of actinomycetes and the ratio of saturated to unsaturated fatty acids were decreased. The increase in the fungal density or the increase in the proportion of fungi to the bacteria tended to increase the incidence of root rot, but there was no significant difference. The yield of ginseng root showed a highly significant negative correlation with actinomycetes. The correlation between the soil chemical properties and the incidence of root rot was analyzed by cultivating 23 kinds of green manure crops for one year in field where cultivated ginseng continuously. The survival rate of ginseng showed a highly significant positive correlation with soil acidity and a highly significant negative correlation with nitrate nitrogen, and a significant negative correlation with soil salt concentration. Conclusion : Rotation crops improved soil microbial communities, lowered the rate of fungi and increased the proportion of bacteria, the survival rate of ginseng was significantly correlated with soil acidity, nitrate nitrogen and soil salinity.

Background : The study about cultured wild ginseng root (Panax ginseng C. A. Meyer) have been reported mainly ginsenosides in saponins family. However metabolites of fermented wild ginseng roots by microorganisms was not reported yet. Methods and Results : Cultured wild ginseng roots were used for fermentation of ginseng roots using Pediococcus pentosaceus and other bacterial strains. We analyzed different types of ginsenoside contents, metabolite and enzyme contents, and gene expression by using microorganisms. Results showed considerable differences in ginseonoside contents specially Rk1 and Rg5. The highest enzyme activity level was by Glutathione reductase (GR) and Glutathione S transferase (GST) in fermented ginseng roots than control (non-fermented), whereas Glutathione peroxidase (GPX) and Peroxidase (POD) contents were reduced. Score plots and loading plots of principal components 1 of the PCA result obtained from the data on 43 metabolites in fermented wild ginseng root of five conditions. The concentration of metabolite such as β-alanin and 4-aminobutyric acid (GABA), which is used to improve memory were increased in fermented ginseng roots than control. We found functional gene in wild ginseng root related with metabolic process. The APX gene expression gradually increased in fermented ginseng root with respect to fermentation times. Conclusion : In this study, accumulation of functional metabolite in cultured ginseng r

음식물류 폐기물은 높은 수분 및 유기물 함량으로 인해 쉽게 부패되며, 그 과정에서 TVOC 및 황화수소 등 많은 종류의 악취와 다양한 미생물들이 발생한다. 황계열 및 TVOC 와 같은 악취물질은 수거용기 내부에서 발생하여 생활악취 민원의 주요 원인이 되고 있다. 또한 음식물류 폐기물을 버리고 부패되는 과정에서 부유미생물이 발생하여 병원성 세균감염 및 알레르기를 일으킬 가능성이 있다. 따라서 음식물류 폐기물의 악취 및 부유미생물에 대한 대책이 시급한 상황이나 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 음식물류 폐기물에서 발생하는 악취 및 부유미생물은 계절, 기온, 재료에 따라 많은 차이가 생겨 처리장치의 설계인자를 도출하거나 성능을 정량적으로 평가하기에 어려움이 있다. 따라서 처리장치의 설계 및 성능평가를 위해 성상이 비교적 일정한 표준화 된 음식물류 폐기물의 제조가 필요하며 본 연구에서는 서울시에서 규정한 ‘음식물쓰레기 감량기기, 종량기기 가이드라인(2014)’의 중량비율을 참고하여 채소류, 과일류, 곡물류, 어육류 및 함수율을 조정하여 표준화 된 음식물류 폐기물을 제조하였다. 제조한 음식물류 폐기물의 부패기간에 따른 TVOC 및 복합악취, 부유미생물의 발생 경향을 파악함으로써 처리장치의 기초설계 인자를 도출하고자 하였다. 실험실에서 제조한 음식물류 폐기물의 부패기간에 따른 악취 및 부유미생물의 농도 변화를 측정하기 위하여 12시간 간격으로 TVOC, 복합악취, 부유미생물의 농도변화를 관찰하였다. 실험결과 TVOC, 복합악취, 부유미생물 농도가 60시간까지 지속적으로 증가하였으며 최대농도는 TVOC 86 ppm, 복합악취 3000배, 부유미생물 2517 CFU/m³로 측정되었다. 그리고 72시간 부패 후 TVOC 농도는 84 ppm이 측정되어 소량 감소되었지만 복합악취와 부유미생물의 농도는 복합악취 1000배, 부유미생물 1700 CFU/m³로 측정되었으며 확연히 감소되는 경향을 볼 수 있었다.

미생물연료전지(MFC)는 폐기물 속에 포함된 유기물을 전기로 전환하는 시스템으로 스케일업(scale-up)과 전압 및 전류 향상을 위해서는 미생물연료전지의 스택(stack)이 필요하다. 미생물연료전지의 전압을 향상시키기 위해서는 직렬연결, 전류를 증가시키기 위해서는 병렬연결이 필요하며 각 연결방법에 따른 유기물 제거와 전력생산의 관계는 폐기물 처리와 에너지 전환 효율적인 측면에서 중요한 인자이며 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 2개의 미생물연료전지(MFC 1, 2) 셀을 미연결, 직렬 연결, 병렬 연결하였을 때 유기물 변화와 전류 발생량을 모니터링한 후 이에 따른 쿨롱효율을 분석하여 각 연결에 따른 유기물 변화와 에너지 전환 효율에 따른 효과적인 스택 방법을 제시하고자 한다. 미연결된 미생물연료전지(MFC unit 1, 2), 직렬 연결된 미생물 연료전지(MFC 1-2), 병렬연결된 미생물연료전지(MFC 1//2)의 하루 동안 변화된 화학적 산소 요구량(COD)는 각각 163mg, 213mg, 194mg으로 직렬 연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 유기물 제거율을 보였다. 이 때 발생된 평균 전류는 각각 2.13mA, 2.83mA, 4.14mA로 병렬 연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 전류 값을 보였으나 유기물 제거량과 전류 발생량으로부터 계산된 쿨롱효율은 각각 19.8%, 10.5%, 15.2%로 미연결된 미생물연료전지에서 가장 높은 쿨롱효율 값을 나타났다. 비록 각기 다른 유기물 변화, 전류 생산, 쿨롱효율 값을 보였지만 각 연결에 따른 미생물연료전지의 성능을 측정하였을 때 비슷한 전력 값이 생산된 것을 확인할 수 있었으며 이는 각 연결 방법에 따른 에너지 손실이 다르다는 것으로 추측할 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 미생물연료전지 스택시 병렬연결 방법이 폐기물 내에 유기물 처리와 에너지 전환 효율 적인 측면에서는 가장 효과적인 방법이라고 판단된다.

우리나라 유기성 폐기물처리의 가장 큰 비중을 차지하던 해양투기 방법이 폐기물 해양배출을 금지하는 런던협약으로 인해 2012년부터 해양투기가 전면 금지됨에 따라 안정적이고 지속적인 육상처리 시설이 요구되고 있다. 환경부는 폐기물 관리법으로 온실가스 발생 억제 및 재활용 촉진을 위하여 유기성 슬러지의 직매립을 금지하였다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나 여러 가지 문제점들이 야기되고 있다. 소각방법은 다이옥신과 같은 2차 오염의 우려가 있으며, 퇴비화 과정에서는 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 우리나라에서 쓰이고 있는 퇴비화는 비 연속식 처리로 퇴비 원료(유기성 폐기물)의 제한적 처리와 퇴비화 활성에 요구되는 시간이 길어 부지요구도가 높은 문제, 불안정한 최종 생성물, 감량화 실패, 장시간 온도조절 및 공기주입으로 인한 에너지 소비증가로 상용화에 어려움이 많다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에서 배출되는 하수슬러지를 대상으로, 초고온 호기성 발효과정을 통해 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전 변수를 알아보았다. 한편 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하였다. 초고온 퇴비화 기술의 새로운 정립과 국내 연구가 전무한 초고온 발효공정의 data base 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취도와 악취를 발생시키는 원인물질을 밝히고자 하였다.

국내 대표적인 유기성 폐기물은 음식물류 페기물이며, 음식물쓰레기는 환경적, 경제적, 사회적으로 많은 문제를 나타내고 있다. 음식물쓰레기는 파쇄-탈수-선별 전처리를 통해 고형물과 수분을 분리하여, 고형물은 재활용하고 수분은 음폐수로 배출되어 별도처리하며, 부형제(톱밥, 왕겨 등) 등을 섞어 처리하고 있다. 또한 매립, 소각, 바이오가스화 공법은 각각 2차적으로 대기, 수질, 토양에 오염을 일으킬 수 있다는 점과 최종 부산물(BGP,바이오가스부산물)의 처리가 어려움을 겪고 있다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나, 이 역시 퇴비화 과정에서 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 그러나 초고온 호기성 발효공법(발효온도 95℃ 이상)은 수분조절제가 불필요하고, 음폐수가 발생하지 않으며, 악취저감 효과 및 폐기물 감량효과가 기존의 공법과 비교해 탁월하다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에 초고온 호기성 발효 Pilot Plant를 설치하여, 강릉시에서 배출되는 음식물 쓰레기를 대상으로 초고온 호기성 발효공정을 통해 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전변수를 분석하였다. 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하고, 초고온 호기성 퇴비화 기술의 정립과 데이터베이스 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취물질 및 악취도를 알아보기 위하여 악취방지법에 지정되어있는 복합악취와 지정악취물질 12개 항목을 알아보고자 하였다.

하수처리장의 증가와 함께 하수슬러지의 발생량 또한 매년 상승하고 있으며, 2025년은 2006년 대비 2배가 더 발생하게 된다. 이러한 하수슬러지는 주로 해양투기와 재활용에 의하여 처리되어 왔으나, 가장 단순하고 저렴한 방식이었던 해양투기가 2012년 01월부터 전면금지가 되었다. 현재 하수슬러지의 처리방법 중 재활용은 약 56% 정도를 차지하고 있다. 이 중 재활용은 매립지의 복토재, 건설자재, 토목자재, 시멘트 원료화 등으로 활용되고 있다. 지금까지 재활용 처리방법 중 매립지의 복토재로 재활용하는 것이 많은 연구가 진행되어 왔으나 친환경적인 처리방법 및 MICP 미생물에 관한 고형화/안정화 연구는 아직 미흡하다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 MICP를 형성하는 미생물을 이용하여 하수슬러지를 고형화/안정화 한 후 매립지의 복토재로서 가능성을 보고자 한다. 이에 본 연구는 MICP를 형성하는 미생물의 생물학적 및 광물학적 분석을 하였으며 하수슬러지 및 고화제의 물리화학적 분석을 수행하였다. 본 연구를 위하여 하수슬러지의 고형화적 품질기준인 pH, 수분함량, 투수계수, 일축압축 강도, 유해물질 함량 분석을 실시하였다. 또한, MICP를 형성하는 미생물에 의하여 하수슬러지가 고화처리 된 것인지 확인하기 위하여 탄산칼슘의 광물학적 분석을 병행하여 고형화/안정화에 대한 신뢰성을 갖고자 한다.

The purpose of this study was to suggest feasible disposal methods for heavy-metal-contaminated soil or mine tailings through solidification/stabilization. To improve the compressive strength and enhance the heavy-metal stabilization after solidification/stabilization, we used the industrial wastes (oyster shell powder and waste gypsum) and indigenous bacteria as immobilization agents. Three indigenous bacteria were isolated from each heavy-metal-contaminated soil or mine tailing site, and the bacteria were identified by cellular fatty acid composition analysis. The results of cellular fatty acid composition analysis showed that the closest strains of these bacteria are Brevibacillus centrosporus, Lysinibacillus sphaericus, and Bacillus megaterium. To the best of our knowledge, this research was the first report of biomineralization by Brevibacillus centrosporus. As a result of mixing additives with the optimum mixing ratio suggested in this study, the compressive strengths of specimens were satisfied in accordance with the US Environmental Protection Agency (EPA) waste treatment standard after 28 days of aging. Additionally, the results of the Toxicity Characteristics Leaching Procedure (TCLP) and Synthetic Precipitation Leaching Procedure (SPLP) analysis showed the successful immobilization of heavy metals after 28 days of specimen formation for solidification/stabilization.

Background:The study was conducted to investigate the distributions of faecal bacteria in commercial oriental medicine herb products.Methods and Results:A survey was conducted on the microbial contamination levels and antimicrobial specificity of Bacillus cereus and other microbes using 106 oriental medicine herb products on sale in Seoul. Pouring and isolation methods such as standard plate counts were used to identify the bacteria. The isolated bacterias included coliforms, Bacillus spp., Enterococcus spp., Staphylococcus spp., Listeria spp.were identified by using gram staining and an API (analytical profile index) kit. Antimicrobial drugs discs were determined by CLSI (clinical and laboratory standards institute).Conclusions:The bacterial isolates present in the herbal medicines included 98 coliforms, 45 Bacillus spp., 29 Enterococcus spp., and 2 Listeria spp. Among these, there were nine Bacillus cereus strains, one Enterococcus faecium strain, and one Enterococcus faecalis strain present. The 9 Bacillus cereus strains were tested for susceptibility to 36 types of antibiotics products by the disc diffusion method. The strains showed resistance to 13 of these antibiotic products and semi-resistance to 5 antibiotic products. On the basis of these results, any oriental medicine herb product can be assumed to be contain resistant or semi-resistant bacterial strains. Therefore, we suggest prescribing guidelines and special management for the use of antibiotics in farms producing oriental medicine herb products.

본 연구는 면역저하 환자용 신선편의 채소류의 위생화를 위해 당근, 오이고추, 방울토마토, 파프리카를 모델식품으로 선정하여 다양한 흡수선량으로 엑스선 조사처리한 후 미생물학적, 이화학적, 관능적 품질 평가를 수행하였다. 당근과 오이고추의 경우 0.4 kGy, 방울토마토와 파프리카의 경우 0.2 kGy 이상의 흡수선량으로 엑스선 조사처리 시멸균이 확인되었으며, 총 호기성세균 및 대장균군을 제외한 병원균들은 1 log 수준의 검출한계 이하로 나타났다. 모델식품에 접종된 E. coli. L. monocytogenes, S. Typhimyrium에 대한 엑스선의 D10값은 0.11-0.32 kGy로 나타나, 0.4 kGy의 흡수선량을 신선편의 채소류의 멸균을 위한 잠정적인 최소 흡수선량으로 설정하였다. 최대 0.6 kGy의 흡수선량으로 엑스선 조사처리된 신선편의 채소류에 대한 전체 선호도의 경우 7점 척도에서 모두 5.0 점 이상으로 나타나 이들의 관능적 품질이 수용 가능한 수준인 것으로 판단하였다. 또한, 암환자를 대상으로 엑스선 멸균처리(0.4 kGy)된 신선편의 채소류에 대한 선호도 설문조사에서 오이고추와 방울토마토, 파프리카의 경우 모든 항목에 대한 평균 선호도 점수는 5점 척도에서 모두 4.0점 이상으로 나타났다. 따라서 엑스선으로 멸균처리된 오이고추, 방울토마토, 파프리카는 면역력이 저하된 환자들을 위한 위생학적으로 안전한 신선편의 채소로 제공이 가능할 것으로 판단된다.

우리나라는 대부분의 상수원을 하천, 호소 등의 지표수에 의존하고 있어 상수원으로 유입되는 각종 하폐수, 농축산 폐수, 광신 및 공장폐수 등의 오염물질의 유입으로 인해 상수원의 수질오염이 날로 심해지고 있는 실정이다. 이를 처리하기 위해 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있으나 원수 수질의 악화로 고도정수시설의 수명을 단축시키고 있으며 처리효율을 저하시키는 단점이 있다. 이에 따라 최근에 생물막 여과법을 적용하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 생물막 여과법은 미생물을 부착 서식 시키는 입상의 충진재에 원수를 접촉시켜 수중의 유기물과 암모니아성 질소 등을 생물학적으로 제거하는 방법으로 매질의 표면에 호기성 미생물이 부착 성장함으로써 다량의 미생물을 유지할 수있어 오염 물질의 충격 부하에도 잘 견디는 장점이 있다. 생물막 여과법의 특성은 미생물의 다양성이 높고 먹이 연쇄가 길며 질산화 미생물이 잘 증식하는 것으로 알려지고 있으나 생물막이 폐색되거나 여재의 흡착능이 떨어졌을 경우 역세시스템을 이용하여 여재의 성능을 복원하거나 교체해야하는 단점이 이있다. 최근 생물막 여과법 여재인 바이오 세라믹의 수요가 증가하고 있다. 바이오세라믹은 높은 기공율에 의한 최적의 미생물 담체로써 통기성이 우수하고 난분해성 유기물의 흡착, 분해, 정화 능력이 우수하며 강도가 우수해 인공 토양 및 수처리용으로 사용되고 있다. 본 사업은 이러한 바이오세라믹을 제조함에 있어 산업단지에서 발생하는 부산물인 폐활성탄소 부산물을 활용하여 바이오세라믹 여재 제조 가능성 및 성능 등을 파악하고자 추진되었다. 활성탄소 부산물을 활성탄 필터 제조시 결합제인 바이더와 함께 혼합한 후 필터 모양의 성형기에 충진한 후 가열 및 성형을 하여 최종 활성탄 필터로 발생된다. 발생 형태는 스크랩 및 분진 형태로 그 동안에는 바인더 물질에 의해 재사용이 불가하여 폐기 처분 되었다. 그러나 본 사업에서는 원료, 혼합(활성탄 부산물+제올라이트), 결합, 성형, 건조, 소성, 냉각, 선별 시제품 테스트 공정을 통해 사업화 가능성을 판단한다. 제조 공정에서 제일 중요한 공정은 결합 공정으로써 제올라이트와 활성탄 부산물의 효율적인 결합을 촉진하기 위하여 무기계 HDPE을 사용하여 추진하게 된다. 그후 생산된 바이오세라믹을 여재비중, 비표면적, 암모니아성 질소 제거능, 탁조 제거 효율 등을 측정하며 실제적으로 수처리 공정인 생물막 여과법에 적용을 통해 실시하고자 한다. 이를 통해 최종적으로 산업단지 입주기업에서 발생하는 부산물을 활용하여 자원 순환 네트워크를 구축하고자 하는데 목표가 있다.