토양과 폐수로부터 분리된 120개의 균주 중에서 유기물 및 난분해성 물질 분해능이 뛰어나고, 균체 증식속도가 빠른 균주들을 선택하여 제지폐수 처리용 미생물제제를 개발하였다. 이를 J30이라 명명하였다. 폐수 처리장 내에서 산소소모율을 조사하여 미생물의 호흡률을 산출하였으며, gas chromatography와 mass spectrometer를 이용하여 폐수 시료 분석을 통해 제지폐수의 난분해성 물질과 COD 증가의 원인을 찾아냈다. 또한, 실험실 규모의 반응조를 설계하여 제지폐수 처리 시험을 진행하였다.
<h2>분리균주의 동정 및 보존</h2><p>분리균주의 형태적, 생리적 그리고 생화학적 특징을 조사한 후 Bergey's manual of determinative bacteriology와 manual for the identification of medical bacteria (2nd ed)에 따라서 균주 동정을 실시하였다. 각 균주의 DNA 염기 조성(G+C 함량)은 Tamaoka와 Komagata의 방법에 따라 reversed-phase HPLC에 의해 분석하였다. 분리균주는 최소 배지에 계대배양하여 보존하였고, 또한 ampoule에 동결 건조하여 보관하였다.</p><h2>미생물제제의 제조</h2><p>처리대상 폐수와 경남, 전남, 부산 일원의 토양 및 폐수로부터 분리된 120주의 균주 중 유기물 및 난분해성 물질 분해능이 높고, 균체 증식속도가 빠른 Pseudomonas sp. KN11, Neisseria sp. KN13 균주와 Bacillus sp. KN27 균주 외에 cellulose 분해균주 Acinetobacter sp. GT21 균주를 첨가하여 제지폐수 처리용 미생물제제로 사용하였고 이를 J30으로 명명하였다. 제지폐수 처리용 미생물 제제 J30의 미생물 재현성을 확인하기 위하여 plate count agar (PCA) 배지 상에서 보존 기간별로 도말하여 균체의 생존능을 검정하였다.</p><h2>폐수의 기초성상 분석 및 호흡률 조사</h2><p>대상폐수의 총 유기탄소 농도는 TOC analyzer (DoHrmann DC-180, 나라)로 분석하였으며, biological oxygen demand(BOD), \(\mathrm{COD}_{\mathrm{Mn}}\), \(\mathrm{COD}_{\mathrm{Cr}} \), 총 질소함량(T-N) 및 총 인함량(T-P) 등은 수질오염공정시험법과 standard method에 준하여 분석하였다.</p><p>폐수처리장 내 각 공정상의 원수, 1차 처리 수, 폭기조에서 채취한 시료를 폭기조 내 생물량을 기준으로 이들의 호흡에 영향을 미치는 원인인자를 조사하기 위하여 산소소모율을 조사하였으며, 단위 시간당 소비되는 산소 농도를 측정하여 폐수에 대한 미생물의 호흡률을 계산하였다.</p><p>산소 소비율 \( =\frac{D O i-D O e}{M L V S S \times T} \times 60 \)</p><ul><li>\( D O i: \mathrm{t}=0 \) 에서의 포화산소 농도</li><li>\( D O e: t=\mathrm{t} \) 에서의 산소 농도</li><li>\( M L V S S \) : 슬러지 휘발성 고형분 농도</li><li>\( T \) : 실험시간(time)</li></ul><h2>GC/MS 분석</h2><p>제지폐수에 함유되어 있는 난분해성 물질의 유도산물 및 COD 증가의 원인 물질을 분석하기 위하여 폐수 시료를 gas chromatography (GC)와 mass spectrometer (MS)를 이용하여 분석하였다.</p><h2>처리효율 시험</h2><p>제지폐수처리 시험을 위한 실험실 규모의 반응조는 활성오니공정과 접촉산화식공정을 병행하여 운전할 수 있도록 설계하였다. 실험실 규모의 장치는 용량 \(2 \mathrm{l}\)의 투명 아크릴판을 이용하여 제작하였으며, 공기는 반응조의 바닥에 산기석을 설치하고 air blower에 연결하여 폭기 하였다. 반응조 내에 DO 농도는 air blower를 조절하여 \( 2 \sim 3 \mathrm{~mg} / \mathrm{l} \), 온도는 자동조절기를 이용하여 \( 25 \pm 2^{\circ} \mathrm{C} \), 그리고 수리학적 체류시간(HRT)은 \(48 \mathrm{~hr} \)으로 유지하였으며 \( \mathrm{pH} \)는 7.5로 조절하였다.</p>