KR20050010539A - An integrated environmental water toxicity system - Google Patents

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구만복
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    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms

Abstract

PURPOSE: An integrated environmental water toxicity detecting system is provided, thereby conveniently and cheaply detecting the environmental water toxicity, reducing the size of the system, and significantly reducing the amount of the medium and wastewater released. CONSTITUTION: The integrated environmental water toxicity detecting system comprises a cover(10) having a plurality of inlets containing a medium inlet(17), a sample inlet(18) and an air inlet(19); a body(14) having a channel(13) with a first reactor(11) and a second reactor(12) which have a closed top due to the cover(10), are independently formed, and are vertically located together; and a reactor housing(16) which receives the body(14), and has an optical fiber contacted with the second reactor(12) of the channel(13) in the bottom and a wastewater releasing hole in one side, wherein the body(14) has at least 4 channels(13) for detecting various toxicity of samples simultaneously.

Description

통합형 수중 독성 탐지장치{An integrated environmental water toxicity system}An integrated environmental water toxicity system

본 발명은 수중 내에 존재하는 여러 독성을 효율적으로 탐지할 수 있는 통합형 수중 독성 탐지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated underwater toxicity detector capable of efficiently detecting various toxicity present in the water.

특히, 수중 내의 독성에 민감하게 반응하는 재조합 미생물을 배양하는 반응기와 미생물과 폐수의 반응이 일어나는 반응기를 분리하여서 독성의 유입에 영향을 받지 않고 연속적으로 독성을 탐지할 수 있으며, 또한 여러 채널의 반응기를 사용하여서 수중 내의 독성을 분류할 수 있는 연속타입의 통합형 수중 독성 탐지장치에 관한 것이다.In particular, by separating the reactor for culturing recombinant microorganisms sensitive to the toxicity in water and the reactor where the reaction between the microorganism and wastewater occurs, the toxicity can be continuously detected without being affected by the influx of the toxicity, and also the reactor of multiple channels. It relates to a continuous type of integrated underwater toxicity detector that can classify the toxicity in the water by using.

최근 물 환경의 오염이 심각해지고 있어 세계 모든 나라에서 물 환경을 보호하기 위해 종합적인 수질 오염 측정기술을 개발하고 있는 추세이며, 폐수의 처리를 위해 막대한 자금을 투입하고 있다.Recently, due to the serious pollution of the water environment, all countries in the world are developing comprehensive water pollution measurement technology to protect the water environment, and investing huge amounts of money for the treatment of waste water.

특히, 유해화학물질이 생태계, 즉 강이나 하천 및 상수원으로 유입됨에 따른 생태계를 위협하는 수질오염 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 수질오염사고는 발생 후 돌이킬 수 없는 큰 피해를 입힐 수 있으므로 무엇보다도 사전 예방이 중요하다.In particular, water pollution incidents that threaten ecosystems occur as harmful chemicals enter the ecosystem, ie rivers, rivers, and water sources. Proactive prevention is important.

따라서, 상수원이나 강 및 하천 등을 꾸준히 모니터링하면서 독성물질이 유입되었을 때 조기 경보할 수 있는 수중 독성 측정기술을 개발하여 강이나 하천 등에 설치하는 것이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop and install underwater toxicology measurement technology that can be early warning when toxic substances are introduced while constantly monitoring the water source, rivers and rivers, and install them in rivers or rivers.

현재 유럽뿐만 아니라 국내의 몇몇 상수원 등에 물고기나 물벼룩을 이용한 수중 독성 측정기술이 도입되어 운영되고 있으나, 운영 및 반응의 효율성 면에서 독성에 대한 단순하고 민감한 진단 요구를 충족시키지 못하고 있는 실정이다.At present, the water toxicity measurement technique using fish or daphnia has been introduced and operated in several domestic water sources as well as in Europe. However, in terms of efficiency of operation and reaction, it does not meet the simple and sensitive diagnostic requirements for toxicity.

예를 들면, 물벼룩이나 물고기의 운동성 변화와 폐사를 관찰하는 방법은 독성 탐지에 소요되는 시간이 길고 강한 독성의 유입을 통해 반응 생물체가 폐사하였을 때 연속적인 독성 탐지가 이루어지지 않으며, 독성의 성질을 구분하지 못하는 단점이 있다.For example, the method of observing changes in motility or fish motility and mortality takes a long time to detect toxicity, and continuous toxicity is not detected when the reaction organism dies through the influx of strong toxicity. There is a disadvantage that cannot be distinguished.

이를 보완하기 위해 최근에는 특정 독성에 반응하여 발광하는 재조합 미생물을 이용한 방법에 대한 연구와 노력이 활발히 진행되고 있다.Recently, researches and efforts on methods using recombinant microorganisms that emit light in response to specific toxicity have been actively conducted.

위와 같은 재조합 미생물을 이용하는 방법의 경우 오염측정을 위해 이용되는 생물체는 유전자 재조합 기술을 이용하여 단점을 감소시키고 장점을 부각시키기 때문에 기존에 사용되어온 여러 가지 분석법에 비하여 많은 효율성을 나타낼 수 있으며, 따라서 유전자 변형 발광성 미생물의 경우 수질 오염 측정뿐만 아니라, 토양 오염, 대기 오염 등을 분석하는데 활용하기 위하여 전세계적으로 연구 중에 있다.In the case of using the above-mentioned recombinant microorganisms, the organisms used for the contamination measurement can show a lot of efficiency compared to the various methods used in the past because the organisms reduce the disadvantages and emphasize the advantages by using the genetic recombination technology, so the gene Modified luminescent microorganisms are being studied globally to be used not only for measuring water pollution but also for analyzing soil and air pollution.

위의 방법은 재조합 미생물이 수중 내의 독성과 접촉시 독성에 대해 반응하여 생물학적 빛을 발생시키게 되고, 독성물질로 인해 빛의 양이 변하게 되는데 그 변하는 정도로 독성을 판단할 수 있어 수중 내의 독성물질 유무와 그 정도를 측정하는 방법이다.In the above method, when the recombinant microorganism comes into contact with the toxicity in the water, it generates biological light in response to the toxicity, and the amount of light is changed by the toxic material. How to measure the degree.

이러한 방법은 반응 미생물의 성장 반응기와 샘플(폐수)과의 반응이 일어나는 반응기를 분류한 2단계 생물 반응기를 평행하게 배열한 멀티 채널 연속 수중 독성 탐지장치의 개발로 이어져 수중 내의 독성을 연속적으로 분류 탐지하는 장치로 발전하였다.This method leads to the development of a multi-channel continuous underwater toxicity detector in parallel with two-stage bioreactors, which classify reactors that react with the growth reactor and sample (wastewater) of the reactive microorganisms, thereby continuously classifying and detecting toxicity in water. Has developed into a device.

위의 장치는 실험실 수준에서 성공적인 운영을 보였으나, 현장 적용시에는 몇 가지 극복해야 할 단점이 있다.Although the above devices have been successful at the laboratory level, there are some disadvantages to overcome in field applications.

재조합 미생물을 사용한 실험에서 사용된 샘플과 재조합 박테리아가 섞여있는 폐액의 처리는 매우 중요하며 이는 분리, 멸균처리되어야 한다.In experiments with recombinant microorganisms, the treatment of the waste solution containing the sample and recombinant bacteria is very important and must be isolated and sterilized.

또한, 미생물의 배양을 위해 사용되는 배지의 양은 장치의 운용 가능 시간을 결정짓는 요인이 된다.In addition, the amount of medium used for culturing microorganisms is a factor in determining the operational time of the device.

결국, 많은 양의 폐액 발생과 빠른 배지의 소모는 장시간의 무인 수중 독성 탐지가 필요한 환경에서는 현장 적용을 가로막는 장애물로 작용한다.As a result, large amounts of wastewater and rapid consumption of media are obstacles to field application in environments requiring long unmanned underwater toxicity detection.

또한, 장치의 운용에 필요한 물품들(펌프, 배지통, 튜브 등)이 많기 때문에 현장 적용시 넓은 공간이 필요하고 이동시 번거로움이 발생한다.In addition, since there are many items (pumps, discharge bins, tubes, etc.) necessary for the operation of the device, a large space is required for field application and troublesome movement occurs.

첫째 반응기와 둘째 반응기가 튜브로 연결되어 있고, 각 채널이 분리되어 있기 때문에 재조합 미생물 유출 사고의 가능성도 염려된다.The first reactor and the second reactor are connected by tubes, and each channel is separated, so there is a possibility of the accident of a recombinant microbial spill.

이는 현장 적용시 재조합 미생물로 인한 오염이 발생할 수도 있는 것이다.This may result in contamination due to recombinant microorganisms in the field application.

따라서, 본 발명의 목적은 현장 적용이 용이하고 수중의 여러 독성을 손쉽고 경제적으로 탐지할 수 있는 단순하고 소형화 된 통합장치, 예를 들면 통합형 수중 독성 탐지장치를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a simple and compact integrated device, for example, integrated underwater toxicity detection device, which is easy to apply in the field and can easily and economically detect various toxicities in water.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통합형 수중 독성 탐지장치는 배지의 유입, 샘플의 유입, 공기의 출입을 위한 다수의 유입구를 갖고 있는 덮개와, 상기 덮개에 의해 상부가 마감되고 내부에는 상부와 하부에 각각 독립적으로 조성되면서 수직으로 통하는 제1반응기와 제2반응기가 배치되어 있는 채널을 갖고 있는 반응기 본체와, 상기 반응기 본체를 밀폐 수용하고 있으며 바닥쪽에는 채널의 제2반응기측과 접하는 광섬유가 부착되어 있는 동시에 측면 일측에는 폐액의 배출을 위한 배출구를 갖고 있는 반응기 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.The integrated underwater toxicity detection apparatus of the present invention for achieving the above object is a cover having a plurality of inlets for the inlet of the medium, the inlet of the sample, the air in and out, the top is closed by the cover and the upper and lower inside A reactor body having a channel in which the first reactor and the second reactor are vertically connected to each other and are formed independently of each other, and an optical fiber contacting the second reactor side of the channel is hermetically housed in the reactor body. At the same time, one side is characterized in that it comprises a reactor housing having a discharge port for the discharge of waste liquid.

또한, 상기 채널은 내부의 높이 중간위치에 벽면으로부터 연장되는 일정한 용적의 상부 개방형 제1반응기가 형성되고, 상기 제1반응기의 아래쪽으로는 채널 본체 내부의 하부공간에 의해 조성되는 제2반응기가 형성되고, 상기 제1반응기측으로는 상부의 덮개를 수직으로 관통하는 배지 유입구가 연장되고, 상기 제2반응기측으로는 상부의 덮개를 수직으로 관통하여 바닥부근까지 위치되는 샘플 유입구 및 공기 유입구가 연장되는 동시에 제2반응기의 하측으로는 반응기 하우징의 광섬유가 접하게 되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the channel has a constant volume of an upper open first reactor extending from a wall at an intermediate position inside the channel, and a second reactor formed by a lower space inside the channel body is formed below the first reactor. And a medium inlet extending vertically through the upper lid toward the first reactor side, and a sample inlet and an air inlet positioned vertically through the upper lid on the second reactor side extending to the bottom of the reactor. The lower side of the second reactor is characterized in that the optical fiber of the reactor housing made of a structure in contact.

또한, 상기 반응기 본체는 여러 샘플의 독성을 동시에 분류 탐지하기 위하여 나란하게 배열되는 적어도 4개 이상의 채널을 갖추고 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the reactor body is characterized by having at least four or more channels arranged side by side to simultaneously classify detection of the toxicity of several samples.

또한, 상기 반응기 하우징은 채널 내의 온도유지를 위해 반응기 본체의 주위로 물을 순환시킬 수 있는 워터재킷을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reactor housing is characterized in that it further comprises a water jacket for circulating the water around the reactor body for maintaining the temperature in the channel.

도 1은 본 발명에 따른 통합형 수중 독성 탐지장치의 구성요소를 보여주는 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing the components of the integrated underwater toxicity detection apparatus according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 통합형 수중 독성 탐지장치의 내부 구조를 보여주는 단면 사시도Figure 2 is a cross-sectional perspective view showing the internal structure of the integrated underwater toxicity detection apparatus according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 통합형 수중 독성 탐지장치를 사용한 하이드로젠페록사이드 시험시 재조합 미생물 DK1의 반응과 시간에 따른 미생물 농도 변화를 보여주는 그래프Figure 3 is a graph showing the reaction of recombinant microorganisms DK1 and the concentration of microorganisms with time during the hydrogen peroxide test using the integrated underwater toxicity detector according to the present invention

도 4는 본 발명에 따른 통합형 수중 독성 탐지장치를 사용한 연속적인 파라콰트 시험시 재조합 미생물 EBHJ2의 반응과 시간에 따른 미생물 농도 변화를 보여주는 그래프Figure 4 is a graph showing the reaction of recombinant microorganism EBHJ2 and the concentration of microorganisms with time during the continuous paraquat test using the integrated underwater toxicity detector according to the present invention

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 덮개 11 : 제1반응기10 cover 11 first reactor

12 : 제2반응기 13 : 채널12: second reactor 13: channel

14 : 반응기 본체 15 : 광섬유14 reactor body 15 optical fiber

16 : 반응기 하우징 17 : 배지 유입구16 reactor housing 17 medium inlet

18 : 샘플 유입구 19 : 공기 유입구18: sample inlet 19: air inlet

20 : 워터재킷 21 : 공기 유출구20: water jacket 21: air outlet

22 : 폐액 배출구 23 : 지지대22: waste liquid outlet 23: support

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치는 반응기 하우징(16) 내에 반응기 본체(14)가 조립되고 그 위에 덮개(10)가 마감되는 구조로 이루어져 있으며, 사용시 덮개(10) 및 반응기 본체(14)를 포함하는 반응기 하우징(16) 전체는 별도의 지지대(23)에 의해 지지되는 상태로 사용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention has a structure in which the reactor body 14 is assembled in the reactor housing 16 and the cover 10 is finished thereon, and in use, the cover 10 and the reactor body ( The entire reactor housing 16 including 14 may be used in a state supported by a separate support 23.

반응기 본체(14)와 덮개(10)는 조립시 O-링 등을 결합면에 장착하여 기밀상태를 유지할 수 있다.The reactor body 14 and the cover 10 can be maintained in an airtight state by mounting the O-ring and the like on the coupling surface during assembly.

원통형의 몸체를 갖는 반응기 본체(14)의 내부에는 각각 1ml와 2ml로 소형시킨 용적을 갖는 미생물의 배양을 위한 제1반응기(11)와 샘플과의 반응을 위한 제2반응기(12)가 조성된다.Inside the reactor body 14 having a cylindrical body, a first reactor 11 for culturing microorganisms having a small volume of 1 ml and 2 ml, respectively, and a second reactor 12 for reaction with a sample are formed. .

이렇게 소형화 된 2개의 반응기(11),(12)는 상부와 하부에 각각 조성되면서 수직으로 연결되어서 하나의 채널(13)을 구성한다.The two reactors 11 and 12 which have been miniaturized in this way are vertically connected to each other while being formed at the top and the bottom thereof to form one channel 13.

반응기(11),(12)의 수직 연결로 인해 발생하는 중력을 이용하여 반응 미생물을 제1반응기(11)에서 제2반응기(12)로 이동시킬 수 있다.The reaction microorganism may be moved from the first reactor 11 to the second reactor 12 by using gravity generated due to the vertical connection of the reactors 11 and 12.

상기 제1반응기(11)측으로는 덮개(10)를 관통하는 배지 유입구(17)가 연장 설치되어 미생물의 배양을 위한 배지의 지속적인 공급이 가능하고, 상기제2반응기(12)측으로는 덮개(10)를 관통하여 수직으로 연장되는 샘플 유입구(18)와 공기 유입구(19)가 각각 바닥부근까지 위치되어 실험을 위한 샘플(폐수) 공급과 외부 공기의 유입이 가능하다.A medium inlet 17 penetrating the cover 10 is installed to the first reactor 11 side to allow continuous supply of a medium for culturing microorganisms, and the cover 10 to the second reactor 12 side. The sample inlet 18 and the air inlet 19 extending vertically through the () are positioned to the bottom, respectively, so that the sample (waste water) supply for the experiment and the inflow of external air are possible.

채널(13) 내의 공기 배출을 위해 덮개(10)측에는 공기 유출구(21)를 설치하고, 채널(13)의 하부 일측에는 반응 후 폐액을 배출시킬 수 있는 폐액 배출구(22)를 설치한다.An air outlet 21 is installed at the cover 10 side for discharging the air in the channel 13, and a waste liquid outlet 22 is installed at the lower side of the channel 13 to discharge the waste liquid after the reaction.

이때의 폐액 배출구(20)는 반응기 하우징(16)의 외측에서부터 반응기 본체(14)의 채널(13)측까지 파이프 등을 관통시켜 설치하는 구조가 바람직하다.At this time, the waste liquid outlet 20 is preferably a structure in which a pipe or the like is installed from the outer side of the reactor housing 16 to the channel 13 side of the reactor body 14.

본 발명에서 제공하는 바람직한 구현예로서, 위와 같은 구조의 채널(13)을 여러 개 구비한 후 하나의 몸체, 즉 하나의 반응기 본체(14) 내에 나란하게 배열하여 한 세트의 통합형 수중 독성 탐지장치를 구성한다.As a preferred embodiment provided by the present invention, after having a plurality of channels 13 having the structure as described above arranged in one body, that is, side by side in one reactor body 14 a set of integrated underwater toxicity detection device Configure.

각각의 채널(13)은 독립적으로 구성되어 있어서 서로 다른 성질의 재조합 미생물을 반응기에서 배양할 때에 서로 간의 영향을 받지 않고 독립적으로 작동하기 때문에 샘플의 독성을 분류 탐지할 수 있다.Each channel 13 is configured independently so that when the recombinant microorganisms of different properties are incubated in a reactor, they operate independently without affecting each other, thereby classifying and detecting the toxicity of the sample.

빛 측정을 위한 광섬유(15)는 반응기 하우징(16)의 바닥쪽에 설치하여 각 채널(13)의 제2반응기(11) 영역 내에 접하도록 하였다.The optical fiber 15 for light measurement was installed at the bottom of the reactor housing 16 to be in contact with the region of the second reactor 11 of each channel 13.

지지대(23)를 사용하는 경우 광섬유 부착공간 확보를 위해 지지대의 받침면에는 각 광섬유(15)에 상응하는 위치에 홀을 형성하는 것이 바람직하다.In the case of using the support 23, it is preferable to form a hole in a position corresponding to each optical fiber 15 on the support surface of the support to secure the space for attaching the optical fiber.

미생물 배양을 위한 배지와 독성 샘플, 그리고 공기는 채널(13)의 덮개(10)상에 부착된 파이프 형태의 유입구를 통해 공급된다.The medium for the microbial culture, the toxic sample, and the air are supplied through a pipe inlet attached to the cover 10 of the channel 13.

채널(13)을 포함하는 반응기 본체(14)의 주변에는 반응기 내부의 온도를 유지하기 위한 물이 흐를 수 있는 공간, 즉 워터재킷(20)이 마련되어 있으며, 이때의 물은 실링처리된 반응기 본체와 덮개의 접합에 의해 반응기 내부로 흘러들어가지 못하게 된다.In the periphery of the reactor body 14 including the channel 13, a space through which water for maintaining the temperature inside the reactor flows, that is, a water jacket 20, is provided. Bonding of the cover prevents it from flowing into the reactor.

상기 워터재킷(20)은 외부로부터 물을 공급 및 배출시킬 수 있는 구조를 포함하게 된다.The water jacket 20 includes a structure capable of supplying and discharging water from the outside.

위와 같은 본 발명의 통합형 수중 독성 탐지장치는 유전자 변형 발광 미생물을 이용하여 공장폐수, 폐수처리장의 유입수 및 배출수, 하천, 상수원 등으로 유입되는 수질 내 독성물질을 연속적으로 탐지할 수 있는 특징을 갖는다.Integrated underwater toxicity detection device of the present invention as described above has the feature that can continuously detect the toxic substances in the water flowing into the plant wastewater, inflow and discharge water, streams, water supplies, etc. of the plant wastewater, wastewater treatment plant.

예를 들면, 제1반응기의 경우 제2반응기보다 운전 부피를 작게 하여 미생물의 성장에 필요한 영양배지가 제1반응기 내로 유입되고, 이 배지를 이용한 미생물은 계속 성장하게 된다.For example, in the case of the first reactor, the nutrient medium necessary for the growth of microorganisms is introduced into the first reactor by using a smaller operating volume than the second reactor, and the microorganisms using the medium continue to grow.

제1반응기 내에 독성물질과의 접촉없이 일정하게 성장 유지된 미생물은 중력에 의한 자유낙하에 의해 곧바로 제2반응기로 유입된다.Microorganisms which are constantly grown without contact with toxic substances in the first reactor are directly introduced into the second reactor by free fall due to gravity.

제1반응기에서 제2반응기로 유입된 미생물은 제2반응기로 유입되는 샘플, 예를 들면 폐수처리장, 유입수 및 배출수, 하천, 상수원 등의 폐수와 혼합된다.The microorganism introduced from the first reactor to the second reactor is mixed with the sample flowing into the second reactor, for example, wastewater treatment plant, influent and discharged water, rivers, and water.

유입된 미생물이 독성물질의 종류에 따라 빛을 발산하도록 유전자 변형된 발광 미생물인 경우 제2반응기 내로 유입된 독성물질의 종류에 따라 빛을 발산강도가 변할 수 있게 된다.When the introduced microorganism is a luminescent microorganism genetically modified to emit light according to the type of the toxic substance, the intensity of light emission may change according to the type of the toxic substance introduced into the second reactor.

이러한 제2반응기 내에서의 미생물이 발하는 빛의 변화는 제2반응기측에 부착된 광섬유를 통해 빛 측정장치에 전달되어 빛 변화량이 연속적으로 측정되고, 시간에 따른 빛의 변화를 통해 독성물질의 유입유무와 독성의 세기정도를 감지하게 된다.The change of light emitted by the microorganisms in the second reactor is transmitted to the light measuring device through the optical fiber attached to the second reactor side, and the amount of light change is continuously measured, and the influx of toxic substances through the change of light with time. The presence and intensity of toxicity are detected.

이렇게 제2반응기 내의 반응시, 독성의 종류에 따라 빛을 발하도록 유전자 재조합된 미생물을 성장 유지시켜 연속적으로 독성을 탐지하는 본 발명에 따른 탐지장치의 경우 기존의 배출되던 폐액의 양을 획기적으로 감소시킬 수 있게 되고, 기존에 사용하던 동일한 양의 배지 사용시 운용시간 또한 늘어나게 되며, 설치를 위해 사용되어지는 공간은 제1반응기와 제2반응기의 부피 축소 뿐만 아니라 수직적인 배치를 통해서도 매우 작게 구성할 수 있게 된다.In the second reactor, the detection apparatus according to the present invention continuously detects toxicity by growing and maintaining genetically recombined microorganisms so as to emit light depending on the type of toxicity. When using the same amount of media as previously used, the operating time is also increased, and the space used for installation can be made very small through vertical arrangement as well as volume reduction of the first reactor and the second reactor. Will be.

무엇보다도 재조합 미생물이 한 박스 안에서 존재하고 그 박스에서 바로 폐액통으로 이동하기 때문에 안전하게 실험을 수행할 수 있다.Best of all, the recombinant microorganisms can be safely carried out because they exist in a box and move directly from the box to the waste container.

즉, 본 발명에서 제공하는 탐지장치는 운전 부피가 작으므로 미생물의 성장 유지에 필요한 영양 배지의 소모량이 작을 뿐만 아니라 전체적으로 장치의 크기가 작으므로 반응기의 제작비용이 절감되고, 운전 및 관리가 용이하다.That is, since the detection device provided by the present invention has a small operating volume, not only a small amount of nutrient medium required to maintain the growth of microorganisms but also a small size of the device as a whole, the production cost of the reactor is reduced, and operation and management are easy. .

한편, 독성탐지에 사용되는 미생물이 독성물질과 혼합되면 성장이 저해되어 장기간에 걸쳐 독성탐지에 이용될 수 없는데, 본 발명에서 제공하는 탐지장치의 경우에는 제1반응기에서 미생물은 독성물질과는 전혀 혼합되지 않고 성장 유지되어 제2반응기로 유입되므로 독성물질의 유입에도 불구하고 장기간에 걸쳐 연속적으로 독성을 탐지할 수 있다.On the other hand, when the microorganisms used for the detection of toxicity are mixed with the toxic substances, the growth is inhibited and cannot be used for the detection of the toxicity for a long time. In the case of the detection device provided by the present invention, the microorganisms in the first reactor are completely different from the toxic substances. Since it is not mixed, it is maintained and flows into the second reactor, so it is possible to detect toxicity continuously for a long time despite the influx of toxic substances.

또한, 제2반응기에서는 광섬유가 연결되어 있어 미생물이 독성물질과의 혼합에 따라 발생하는 시간에 따른 빛의 변화가 손실없이 즉시 빛 측정장치에 전달되므로 폐수처리장, 하천, 상수원 등으로 독성물질의 유입 유무를 단순하고도 연속적으로 탐지할 수 있다.In addition, in the second reactor, the optical fiber is connected so that the change of light according to the time when microorganisms are mixed with the toxic substances is immediately transmitted to the light measuring device without loss, so that the inflow of toxic substances into the wastewater treatment plant, the river, and the water supply The presence or absence can be detected simply and continuously.

따라서, 본 발명에서 제공하는 탐지장치의 현장 적용으로 수질오염 사고나 폐수처리장 등의 운영 중 사고로 인한 독성물질의 갑작스러운 배출 등을 조기에 분석하여 오염원에 노출되는 것을 경보할 수 있고, 설치하고자 하는 수원의 자연적 특성에 적합하기 때문에 수질오염의 증가로 인한 생태계 파괴를 방지할 수 있다.Therefore, by the on-site application of the detection device provided by the present invention to analyze the sudden discharge of toxic substances due to water pollution accidents or accidents during the operation of the wastewater treatment plant, etc., it is possible to alert to exposure to the source of pollution, and to install As it is suitable for the natural characteristics of the water source, it can prevent the destruction of the ecosystem due to the increase of water pollution.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

하이드로젠페록사이드 1.41ppm을 통합형 소형 멀티 채널 연속 수중 독성 탐지장치에 주입한 후 장치 내의 DK1 균주 반응을 조사하였다.After injecting 1.41 ppm of hydrogen peroxide into an integrated small multi-channel continuous underwater toxicity detector, the reaction of the DK1 strain in the device was investigated.

그 결과는 도 3에서와 같이 샘플이 주입된 후 즉시 빛이 증가하였고, 또한 균주의 농도가 시간에 따라서 일정하게 유지되고 있음을 확인할 수 있다.As a result, as shown in FIG. 3, the light increased immediately after the sample was injected, and it can be confirmed that the concentration of the strain was kept constant with time.

실시예 2Example 2

서로 다른 6가지 농도의 파라콰트를 한 반응기 내에서 연속적으로 주입한 후 EBHJ2 균주의 반응을 조사하였다.Six different concentrations of paraquat were injected continuously in one reactor, and the reaction of the EBHJ2 strain was investigated.

그 결과는 도 4에서와 같이 샘플이 주입된 후 빛이 증가함을 관찰하였으며,시간이 지남에 따라 반응을 일으킨 균주와 샘플이 배출구를 통해 빠져나가서 연속적으로 샘플을 테스트 할 수 있는 능력을 회복하고 있다.The results were observed that the light increases after the sample is injected as shown in Figure 4, and the strain and the sample that caused the reaction over time to escape through the outlet to recover the ability to test the sample continuously have.

또한, 균주의 농도가 변함없이 일정하게 유지되고 있다.In addition, the concentration of the strain remains constant.

이상과 같이 본 발명의 통합형 수중 독성 탐지장치는 2단계의 반응기와 4개의 채널을 전체 지름 120mm의 원통 안에 통합 설치함으로써, 장치의 설치와 운용에 있어서 간편성과 경제성을 부여한다.As described above, the integrated underwater toxicity detection apparatus of the present invention is provided with a two-stage reactor and four channels integrated into a cylinder having a total diameter of 120 mm, thereby providing simplicity and economy in installation and operation of the apparatus.

이는 종래의 장치에 비해 원거리 무인 시스템과 같은 현장 설치 적용에 있어서 실효성이 매우 높다.This is very effective in field installation applications such as remote unmanned systems compared to conventional devices.

또한, 본 발명의 소형화 성질은 배지와 폐액의 양을 획기적으로 감소시켜서 종래의 장치와 같은 성능으로 더욱 장시간의 운용을 가능하게 해준다.In addition, the miniaturization properties of the present invention significantly reduce the amount of the medium and the waste liquid, allowing for longer periods of operation with the same performance as conventional devices.

본 발명의 장치는 하천의 각 유역과 폐수처리장, 상수원 등지 독성물질의 탐지에 유용하게 사용될 수 있다.The apparatus of the present invention can be usefully used for the detection of toxic substances such as watersheds, wastewater treatment plants and water supplies in rivers.

Claims (4)

배지의 유입, 샘플의 유입, 공기의 출입을 위한 다수의 유입구를 갖고 있는 덮개(10);A cover 10 having a plurality of inlets for inlet of the medium, inlet of the sample, and inlet of air; 상기 덮개(10)에 의해 상부가 마감되고 내부에는 상부와 하부에 각각 독립적으로 조성되면서 수직으로 통하는 제1반응기(11)와 제2반응기(12)가 배치되어 있는 채널(13)을 갖고 있는 반응기 본체(14);The reactor has an upper end closed by the cover 10 and a channel 13 in which the first reactor 11 and the second reactor 12 are vertically disposed while being formed independently of the upper and lower parts, respectively. Main body 14; 상기 반응기 본체(14)를 밀폐 수용하고 있으며 바닥쪽에는 채널(13)의 제2반응기(12)측과 접하는 광섬유(15)가 부착되어 있는 동시에 측면 일측에는 폐액의 배출을 위한 배출구를 갖고 있는 반응기 하우징(16);The reactor body 14 is hermetically contained and the optical fiber 15 contacting the second reactor 12 side of the channel 13 is attached to the bottom side and the reactor side has a discharge port for discharging waste liquid. A housing 16; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 수중 독성 탐지장치.Integrated underwater toxicity detection device comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 채널(13)은 내부의 높이 중간위치에 벽면으로부터 연장되는 일정한 용적의 상부 개방형 제1반응기(11)가 형성되고, 상기 제1반응기(11)의 아래쪽으로는 채널 본체 내부의 하부공간에 의해 조성되는 제2반응기(12)가 형성되고, 상기 제1반응기(11)측으로는 상부의 덮개(10)를 수직으로 관통하는 배지 유입구(17)가 연장되고, 상기 제2반응기(12)측으로는 상부의 덮개(10)를 수직으로 관통하여 바닥부근까지 위치되는 샘플 유입구(18) 및 공기 유입구(19)가 연장되는 동시에 제2반응기(12)의 하측으로는 반응기 하우징(16)의 광섬유(15)가 접하게 되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합형 수중 독성 탐지장치.According to claim 1, wherein the channel (13) has a constant volume of the upper open first reactor (11) extending from the wall in the middle position of the height, the channel body below the first reactor (11) A second reactor 12 formed by an inner lower space is formed, and a medium inlet 17 extending vertically through the upper cover 10 is extended to the first reactor 11 side, and the second reactor 12 extends. A sample inlet 18 and an air inlet 19 extending vertically through the upper lid 10 toward the bottom of the reactor 12 extend to the bottom of the reactor 12, and at the bottom of the second reactor 12, the reactor housing ( 16) Integrated underwater toxicity detection device, characterized in that the optical fiber 15 of the structure made in contact with. 제 1 항에 있어서, 상기 반응기 본체(14)는 여러 샘플의 독성을 동시에 분류 탐지하기 위하여 나란하게 배열되는 적어도 4개 이상의 채널(13)을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 통합형 수중 독성 탐지장치.2. The integrated underwater toxicity detector according to claim 1, characterized in that the reactor body (14) has at least four channels (13) arranged side by side to simultaneously classify and detect the toxicity of several samples. 제 1 항에 있어서, 상기 반응기 하우징(16)은 채널(13) 내의 온도유지를 위해 반응기 본체(14)의 주위로 물을 순환시킬 수 있는 워터재킷(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 수중 독성 탐지장치.2. The integrated type of claim 1, wherein the reactor housing (16) further comprises a water jacket (20) capable of circulating water around the reactor body (14) to maintain temperature in the channel (13). Underwater toxicity detectors.
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