회분반응 실험에 식종 미생물로서 사용한 활성슬러지는 부산시 수영하수처리장에서 채취한 잉여슬러지를 사용한다. 최종 식종된 biomass 농도는 \( 0.04 \mathrm{~g} \mathrm{VSS} / 1 \)이다. 반응기는 butyl rubber가 부착된 screw cap으로 봉인할 수있는 \( 250 \mathrm{ml} \) Wheaton bottles을 이용하고자 한다.
<h1>재료 및 방법</h1> <h2>접종균과 시약</h2> <p>회분반응 실험에 식종 미생물로서 사용한 활성슬러지(activated sludge, AS)는 부산시 수영하수처리장(부산시 환경 시설공단 수영사업소)에서 채취한 잉여슬러지를 사용하였다. 채취한 슬러지는 식종하기 전에 동일 부피의 mineral medium을 사용하여 3번 세척하여 슬러지액에 잔존하는 용해된 유기물이나 \( \mathrm{Cl}^{-} \)를 제거한 후 실험에 사용하였다.</p> <p>최종 식종된 biomass 농도는 \( 0.04 \mathrm{~g} \mathrm{VSS} / 1 \)이었다. VSS 측정은 Standard method에 따라 실시하였다. Mineral medium의 조성( 1 당)은 다음과 같다: \( 2 \mathrm{mg} \mathrm{MgSO}{ }_{4} 7 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, 47 \mathrm{mg} \)\( \mathrm{K}_{2} \mathrm{HPO}_{4}, 27 \mathrm{mg} \mathrm{NaH}_{2} \mathrm{PO}_{4} \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, 16 \mathrm{mg}\mathrm{NH}_{4} \mathrm{H}_{2} \mathrm{PO}_{4}, 1 \) g\( \mathrm{NaHCO}_{3}, 40 \mu \mathrm{g} \mathrm{NiCl} \cdot 6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, 40 \mu \mathrm{g} \mathrm{Na} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SeO}_{3} 5 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \). 언급이 없는 한 mineral medium의 초기 \( \mathrm{pH} \) 는 8.0이었다. 본 연구에 사용된 sodium perchlorate (순도 \( 99 \% \) 이상)와 ZVI (mesh -70)는 ACROS Organics (New Jersey, USA)에서 구입하였다. 그외 시약들은 모두 Sigma-Aldrich Chemical Company, Inc.(St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였으며 가장 순도(순도 \( 99 \% \) 이상)가 높은 것이었다.</p> <h2>회분반응</h2> <p>회분반응 실험에 사용된 반응기들의 조성은 Table 1 과 같다. Table 1에서 사용한 abiotic control은 접종균이 없을 경우에 배양 기간 동안 \( \mathrm{ClO}_{4}{ }^{-} \)의 농도를 조사하기 위한 것이었고,biotic control은 외부에서 첨가한 전자공여체가 없을 때 접종된 미생물이 \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)를 분해할 수 있는지를 조사하기 위한 것이었다. 한편 medium control은 본 연구에 사용된 배지성분이 배양기간 동안 \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)의 농도에 영향을 주는지를 조사하기 위한 것이었다</p> <p>반응기는 butyl rubber가 장착된 screw cap으로 봉할 수있는 \( 250 \mathrm{ml} \) Wheaton bottles을 사용하였다. 초기 \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)농도가 \( 16 \mathrm{mg} / 1 \)가 되도록 조절하여 배지 \( 200 \mathrm{ml} \)를 반응기에 넣고 이에 \( 4 \mathrm{~g} \)의 ZVI를 첨가하였다. 반응기 내부는 질소기체(99.99\%)로 2분간 purge하여 봉한 후 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 진탕\( (150 \mathrm{rpm}) \)배양하였다. \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)제거효울은 식 3에 의해 계산하였다. 식 3에서 \( \mathrm{C}_{0} \)는 배양초기의 \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)농도이고, 한편 \( \mathrm{C}_{t} \)는 \( \mathrm{t} \) 시간 후의 \( \mathrm{ClO}_{4}^{-} \)농도이다. \( \mathrm{ClO}_{4} \cdot \) 제거효율 \( (\%)=\frac{\left(\mathrm{C}_{0}-\mathrm{C}_{\mathrm{t}}\right) \times 100}{\mathrm{C}_{0}} \)<caption>( 식 3 )</caption></p>