KR20180092545A - Removal of Nutrients and Heavy Metals from Swine Wastewater by Microalgae, Ankistrodesmus bibraianus - Google Patents

Removal of Nutrients and Heavy Metals from Swine Wastewater by Microalgae, Ankistrodesmus bibraianus Download PDF

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KR20180092545A
KR20180092545A KR1020170018388A KR20170018388A KR20180092545A KR 20180092545 A KR20180092545 A KR 20180092545A KR 1020170018388 A KR1020170018388 A KR 1020170018388A KR 20170018388 A KR20170018388 A KR 20170018388A KR 20180092545 A KR20180092545 A KR 20180092545A
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정근욱
황인성
유진
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

Provided is a method for removing heavy metals and nutritive salts in wastewater from pig farms using microalgae. By using the microalgae Ankistrodesmus bibraianus according to the present invention, it is possible to efficiently remove contaminants such as nutritive salts and phosphorus or copper in livestock wastewater, thereby being useful as a technology capable of purifying livestock wastewater in an eco-friendly way.

Description

미세조류를 이용한 양돈 폐수 내 영양 염류 및 중금속 제거 방법{Removal of Nutrients and Heavy Metals from Swine Wastewater by Microalgae, Ankistrodesmus bibraianus}{Removal of Nutrients and Heavy Metals from Swine Wastewater by Microalgae, Ankistrodesmus bibraianus}

본 발명은 미세조류를 이용한 양돈 폐수 내 영양 염류 및 중금속 제거 방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a method for removing nutrients and heavy metals in swine wastewater using microalgae.

축산업이 기업화됨에 따라 발생하는 다량의 고농도, 난분해성 수질오염물질을 함유한 축산폐수에 의한 환경오염이 나날이 증가하고 있어 문제가 되고 있다. Environmental pollution caused by livestock wastewater containing a large amount of high concentration, poorly decomposable water pollutants generated as the livestock industry becomes an enterprise becomes increasingly problematic.

축산폐수의 발생량은 전체 배출되는 오·폐수량의 1%에 불과하지만 다른 폐수보다 고농도의 유기물질과 영양염류를 함유하고 있어 호소 부영양화, 녹조 등 수질오염을 일으킨다. 오염부하량 측면에서는 전체 폐수의 26%를 차지할 정도로 수질오염원 중 주요한 요소가 된다. 축산폐수에는 고농도의 인, 질소뿐만 가축의 사료에 첨가제로 주입된 구리, 아연 등의 중금속이 다량 함유되어 있다. 축산폐수를 이용한 퇴비, 액비사용을 권장하는 국내 가축분뇨 관리 정책이 적용되고 있는 현 상황에서 퇴비, 액비 내 중금속으로 인한 토양과 수질오염의 개연성이 매우 높다. The amount of livestock wastewater generated is only 1% of the total amount of waste water and wastewater, but it contains higher concentrations of organic substances and nutrients than other wastewater, causing water pollution such as lake eutrophication and green algae. In terms of pollutant load, it accounts for 26% of the total wastewater and is a major factor in the water pollution source. Livestock wastewater contains high concentrations of phosphorus and nitrogen as well as heavy metals such as copper and zinc, which are injected into feeds of livestock as additives. Soil and water pollution due to heavy metals in compost and livestock are highly probable in the present situation where domestic livestock manure management policy which recommends using compost and livestock using livestock wastewater is applied.

최근 축산폐수 내 중금속이 지속적으로 검출되는 문제가 발생되고 있으며, 중금속은 물리·화학적 특성상 난분해성 및 축적성이 강한 독성물질이기 때문에 반드시 관리가 필요하다. 축산폐수의 처리는 대부분 자원화를 시키고, 그 외 정화하여 방류하는 방법이 이용된다. 정화처리는 물리·화학적 처리방법이 전처리로 적용된 후 후처리로 생물학적 처리방법이 적용되는데 현장에서 주로 많이 이용되고 있는 처리방법은 활성슬러지 공법이다. 그러나 이 방법은 슬러지의 침전성이 불량하고, 슬러지의 팽화가 자주 발생하는 등 높은 유지관리비에 비하여 처리효율이 낮으므로 중규모 또는 그 이하의 축산농가 자체정화 처리시설 운영에 기술적·경제적 난점이 많아 적합하지 않다. 따라서 소규모 축산농가 자체정화시설에도 적용할 수 있는 경제적이면서도 유지관리가 쉽고, 질소, 인 및 중금속의 처리효율이 높은 환경 친화적인 생물학적 처리방법이 필요하다. 이러한 한계와 문제점을 해결하기 위해 최근 미세조류를 이용한 수질정화에 관한 연구가 주목받고 있다. Recently, heavy metals in livestock wastewater have been continuously detected, and heavy metals are toxic substances that are highly degradable and accumulative due to their physical and chemical properties. Most of the treatment of livestock wastewater is carried out by recycling the wastewater. The biological treatment method is applied to the purification treatment after the physical and chemical treatment method is applied to the pretreatment and the post treatment is the activated sludge method. However, this method has poor technological and economical difficulties in operation of the self-purification treatment facility of medium-sized or less livestock farms because the processing efficiency is low compared to the high maintenance cost, such as poor sedimentation of sludge and frequent expansion of sludge. I do not. Therefore, there is a need for an environmentally friendly biological treatment method which is economical and easy to maintain and applicable to a small scale livestock farming self-purification facility, and has high treatment efficiency of nitrogen, phosphorus and heavy metals. In order to solve these limitations and problems, research on the purification of water using microalgae has recently been attracting attention.

이에 본 발명자들은 미세조류 중 Oocystaceae과에 속하는 녹조류인 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)를 이용한 부영양화 제한 인자인 질소와 인, 그리고 중금속인 구리(Cu)와 아연(Zn)의 제거 효율을 평가하고, 이들이 단일 또는 2종으로 혼재한 경우에 수질정화능의 효과가 뛰어남을 확인하였으므로 본 발명을 완성하였다. Thus, the present inventors have found that the microorganisms belonging to the genus Oocystaceae and the green alga, Ankistrodesmus (Cu) and zinc (Zn), which are eutrophication limiting factors of bibraianus , were investigated , and it was confirmed that the efficacy of water purification is excellent when they are mixed with single or two species. The present invention has been completed.

한국등록특허 (0001) KR 10-1631591Korea Registered Patent (0001) KR 10-1631591

본 발명은 미세조류 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)를 이용한 수처리 정화방법에 관한 것으로, 생물자원을 이용하여 친환경적으로 축산 폐수 내 영양 염류 및 중금속을 효과적으로 제거하는 방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to a water treatment purification method using micro-algae Ankistrodesmus bibraianus , and provides a method for effectively removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater using environmentally-friendly biological resources.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 축산폐수 처리용 미세조류 안키스트로데스무스 비브라이아누스 (Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324)를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention relates to a microalgae for the treatment of livestock wastewater, which comprises Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324).

본 발명의 일실시예에서, 상기 안키스트로데스무스 비브라이아누스는 온도 25 ~ 35℃ 및 pH 5 ~ 10 조건하에서 생장하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the anchidostomes vibranis may be grown at a temperature of 25 to 35 DEG C and a pH of 5 to 10.

또한, 본 발명은 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324)를 이용하여 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거하는 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater using Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324).

본 발명의 일실시예에서, 상기 염류는 염화나트륨(NaCl), 염화마그네슘(MgCl2), 황산마그네슘(MgSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산칼륨(K2SO4), 탄산칼슘(CaCO3), 브로민화마그네슘(MgBr2) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. In one embodiment of the invention the salts are selected from the group consisting of sodium chloride (NaCl), magnesium chloride (MgCl2), magnesium sulfate (MgSO4), calcium sulfate (CaSO4), potassium sulfate (K2SO4), calcium carbonate (CaCO3), magnesium bromide MgBr2), and combinations thereof.

본 발명의 일실시예에서, 상기 중금속은 구리(Cu) 또는 아연(Zn)인 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the heavy metal may be copper (Cu) or zinc (Zn).

아울러 본 발명은 제1항의 축산폐수 처리용 안키스트로데스무스 비브라이아누스를 축산폐수를 포함하는 배지에 접종하여 배양하는 단계를 포함하는 축산폐수의 처리방법을 제공한다. The present invention also provides a method for treating animal wastewater comprising the step of inoculating and culturing the anchid rosemus vibranias for livestock wastewater treatment according to claim 1 in a culture medium containing livestock wastewater.

본 발명의 미세조류 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)를 이용하면 축산폐수 내 영양 염류 및 인 또는 구리 등의 오염물질을 효율적을 제거하므로 축산폐수를 친환경적으로 정화할 수 있는 기술로 유용하게 이용할 수 있다. The use of the microalgae Ankistrodesmus bibraianus of the present invention effectively removes pollutants such as phosphorus and copper in the livestock wastewater and thus is useful as a technology capable of purifying the livestock wastewater environmentally friendly Can be used to make.

도 1은 본 발명에서 양돈 폐수 내 영양 염류 및 중금속 제거를 위해 사용한 미세조류의 현미경 사진이다: (a) Chlorella vulgaris , (b) Scenedesmus obliquus , (c) Ankistrodesmus bibraianus, 스케일바: 20μm.
도 2는 온도에 따른 Chlorella vulgaris(A), Scenedesmus obliquus(B), Ankistrodesmus bibraianus(C)의 생장특성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 pH에 따른 Chlorella vulgaris(A), Scenedesmus obliquus(B), Ankistrodesmus bibraianus(C)의 생장특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 광주기에 따른 Chlorella vulgaris(A), Scenedesmus obliquus(B), Ankistrodesmus bibraianus(C)의 생장특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 Chlorella vulgaris , Scenedesmus obliquus , Ankistrodesmus bibraianus의 최적 조건하(배양조건은 온도 28℃,pH 7, 광주기(light:dark cycle)는 14:10 h)에서의 생장 특성을 나타낸 그래프이다.
1 is a photomicrograph of a microalgae used for the removal of nutrients and heavy metals in swine wastewater according to the present invention: (a) Chlorella vulgaris , (b) Scenedesmus obliquus , (c) Ankistrodesmus bibraianus, scale bar: 20μm.
FIG. 2 is a graph showing changes in temperature vulgaris (A) , Scenedesmus Obliquus (B) and Ankistrodesmus bibraianus (C).
Figure 3 is a graph showing the effect of pH on Chlorella vulgaris (A) , Scenedesmus Obliquus (B) and Ankistrodesmus bibraianus (C).
FIG. 4 is a graph showing the distribution of chlorella vulgaris (A) , Scenedesmus Obliquus (B) and Ankistrodesmus bibraianus (C).
5 is Chlorella vulgaris , Scenedesmus Obliquus and Ankistrodesmus bibraianus (the cultivation conditions were 28 ℃, pH 7 and 14:10 h light: dark cycle).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 미세조류 중 Oocystaceae과에 속하는 녹조류인 안키스트로데스무스 비브라이아누스 (Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324) 이용하여 부영양화 제한인자인 질소와 인, 그리고 중금속인 구리(Cu)와 아연(Zn)의 제거효과를 확인하였으며, 온도와 pH, 광주기와 오염물질의 유입농도를 조절하여 Ankistrodesmus bibraianus 최적 생장 조건을 확립하여 친환경적으로 축산 폐수 내 영양 염류 및 중금속을 효과적으로 제거하는 방법을 제공한다. The present invention is not a keystroke in algae belonging to the family of algae mousse Oocystaceae Death Viv rayiah Augustine (Ankistrodesmus bibraianus) (KCTC AG10324) by eutrophication limiting factors of nitrogen and phosphorus, and heavy metals which were to confirm the removal of the effect of copper (Cu) and zinc (Zn), temperature and pH, controlling the input concentration of Guangzhou group contaminants Ankistrodesmus bibraianus The present invention provides a method for efficiently removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater by establishing optimal growth conditions.

본 발명은 제1항의 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324)를 이용하여 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater using Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324) of claim 1.

본 발명의 "Ankistrodesmus bibraianus "Chlorophyceae 강, Chlorococcales 목, Oocystaceae 속에 속하는 녹조류의 일종이다. 주로 봄부터 가을까지 호수나 저수지에 출현하는 조류로서 세포는 가늘고 긴 침모양, 반달모양, 반추모양 등으로 다수의 세포가 세포 중앙부에서 밀착한 군체를 형성한다. 색은 녹색을 띄고, 단독으로 존재하는 종이 있지만 대개 4개에서 16개의 세포로 군체를 형성한다. Ankistrodesmus bibraianus 세포는 초승달 모양이며, 세포끼리는 십자가 모양으로 배열된다. 세포의 길이가 16-40 um, 넓이는 2.5-8 um에 해당된다. 대개 중영양수역에서 부유하며 생육한다.The " Ankistrodesmus " bibraianus " , Chlorophyceae River, Chlorococcales Neck, Oocystaceae It is a kind of green alga belonging to the genus. It is an algae that usually appears in lakes and reservoirs from spring to autumn. The cells are thin, long, needle-like, half-moon-shaped, and rumen-like. The color is green, and it forms a colony of four to sixteen cells, although it is a single species. Ankistrodesmus bibraianus cells are crescent-shaped, and cells are arranged in a cross shape. The length of the cell is 16-40 μm and the width is 2.5-8 μm. Generally, it grows in floating in the middle pumping station.

본 발명의 용어 "미세조류"란, 넓은 범위로는 광합성 색소를 포함하여 광합성을 수행할 수 있는 단세포생물을 통칭하여 의미하고, 좁은 범위로는 수서환경에서 서식하고, 광합성을 수행하며, 포자를 이용하여 번식하고, 단세포로서 존재하거나 또는 단세포군집체를 형성할 수 있는 진핵생물을 의미하는데, 서식하는 환경에 따라 민물에서 서식하는 담수조류와 해수에서 서식하는 해조류로 구분하기도 한다. 본 발명의 목적상 상기 미세조류는 클로렐라 속에 속하는 조류를 의미하는 것으로 해석될 수 있고, 바람직하게는 고농도의 염류를 포함하는 축산폐수에서 정상적으로 증식할 수 있는 Ankistrodesmus bibraianus의 미세조류로서 해석될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.The term " microalgae " of the present invention means a single-celled organism capable of carrying out photosynthesis including a photosynthetic dye in a wide range, and refers to a microalga inhabited in aquatic environment, performing photosynthesis, Refers to a eukaryote that can grow as a single cell or form a single cell aggregate. It may be classified into freshwater algae living in fresh water and algae living in seawater depending on the environment in which they live. For the purpose of the present invention, the microalgae may be interpreted to mean birds belonging to the genus Chlorella, preferably Ankistrodesmus, which can normally multiply in animal wastewater containing high concentrations of salts, can be interpreted as microalgae of bibraianus , but are not particularly limited thereto.

본 발명의 용어 "축산폐수"란, 넓은 범위로는 가축을 사육하면서 발생하는 각종 폐기물을 포함하는 폐수를 의미하고, 좁은 범위로는 가축분뇨와 축산폐수배출시설을 청소한 물이 혼합된 폐수를 의미하는데, "축산배수(畜産排水)"라고도 하며, 각종 유기물, 질소, 인뿐만 아니라 고농도의 염류를 포함한다. 통상적으로 28,500oom 내지 65,000ppm에 이르는 BOD 농도를 나타내는데, 이처럼 오염부하량이 폐수발생량에 비하여 크기 때문에 적정하게 처리하지 않고 공공수역으로 방류하게 되면 하천의 수질악화 및 호수의 부영양화를 초래할 뿐만 아니라 악취 및 해충피해 등의 요인이 되어 심각한 환경오염의 원인이 된다. 본 발명의 목적상 상기 축산폐수는 생물학적 처리방법에 의하여 처리 또는 정화되어야할 대상으로서 사용되며, 트기 본 발명에서는 축산폐수 중에서 실제적으로 오염물질의 농도가 가장 높아 환경오염에 직접적으로 영향을 주는 양돈폐수의 정화에 효과가 뛰어날 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.The term " livestock wastewater " in the present invention means wastewater containing various wastes generated while raising livestock in a wide range, and narrow range includes wastewater mixed with water cleaning livestock manure and livestock wastewater discharge facility It is also called "livestock drainage (livestock drainage)" and includes not only various organic matter, nitrogen, phosphorus but also salts of high concentration. The BOD concentration is typically in the range of 28,500 to 65,000 ppm. Since the pollutant load is larger than the amount of wastewater generated, if it is discharged to public water bodies without proper treatment, the water quality and eutrophication of the lake will be deteriorated. It causes damage and causes serious environmental pollution. For the purpose of the present invention, the livestock wastewater is used as a subject to be treated or purified by a biological treatment method. In the present invention, the concentration of pollutants in livestock wastewater is the highest, But it is not particularly limited thereto.

본 발명의 용어 "중금속(heavy metals)"이란 비중이 약 4 이상인 금속원소의 총칭으로 안티몬, 납, 수은, 아연, 카드뮴, 크롬, 비소, 니켈 등이 이에 속한다. 중금속 중 구리, 아연, 니켈, 코발트 등은 생명체에 없어서는 안되는 필수 원소이나 고농도의 중금속에 노출될 경우에는 생물체에 치명적인 독성물질로 작용한다. 이러한 중금속은 토양 입자에 쉽게 흡착되어 토양 내 중금속 축적을 유발할 뿐 아니라, 수질 오염 및 식생 파괴 등과 같은 2, 3차 오염을 유발할 수 있다. 중금속은 다른 유기화합물 오염원과는 달리 독성이 없는 물질로 분해되거나 안정한 화합물의 형태로 변환되지 않고 오래도록 생태계 내에 잔류하며 토양 및 수질 등을 오염시킨다(Kumino et al., 2001). 최근에는 이러한 오염물질 제거방법의 발달로 이온교환법, 활성탄 흡착법 및 생물학적 처리 등을 이용하여 중금속을 처리하고 있다(이 등, 2002; 구 등, 토양환경공학, 2001; Sastre et al., 2002).The term " heavy metals " in the present invention refers to a metal element having a specific gravity of about 4 or more and includes antimony, lead, mercury, zinc, cadmium, chromium, arsenic and nickel. Among heavy metals, copper, zinc, nickel, cobalt, etc. are essential elements in living organisms, and they act as poisonous substances that are toxic to organisms when they are exposed to heavy metals at high concentrations. These heavy metals are easily adsorbed on the soil particles, causing heavy metal accumulation in the soil as well as secondary pollution such as water pollution and vegetation destruction. Unlike other organic contamination sources, heavy metals are not decomposed into toxic substances or converted into stable compounds, but remain in the ecosystem for a long time and pollute soil and water quality (Kumino et al., 2001). In recent years, heavy metals have been treated by ion exchange, activated carbon adsorption, and biological treatment (2002, Sastre et al., 2002).

축산폐수에서 가장 많은 양이 검출되는 중금속은 구리와 아연이다. 구리와 아연은 동식물의 성장촉진에 필요한 필수영양소이지만 과량 축적되면 독성을 유발한다고 알려져 있다. 따라서 이런 중금속 등이 다량 함유된 축산폐수를 정화처리하지 않고, 하천에 그대로 방류하거나 토양에 퇴비, 액비로 사용할 경우 하천과 지하수 등을 오염시켜 식수를 위협하고, 중금속으로 오염된 농경지에서 수확한 농산식품을 섭취한 동물과 사람에 간접적인 피해를 입힐 수 있다 The heavy metals detected in livestock wastewater are copper and zinc. Copper and zinc are essential nutrients for the growth of plants and animals, but they are known to cause toxicity when accumulated too much. Therefore, when the livestock wastewater containing a large amount of heavy metals is not purified and discharged into the river, or when it is used as a compost or livestock in the soil, it threatens the drinking water by polluting the river and the ground water and the farming harvested in heavy- Can cause indirect damage to animals and people who consume food

구리(Copper, Cu)는 적색을 띄며 용해성을 가진 금속으로 성인은 2 내지 5 ㎎ 섭취시 땀이나 요로 배설되어 인체에 축적이 없으므로 만성중독의 위험은 적으나, 과잉 섭취(치사량 5 내지 15 g)할 경우 헛구역질, 복통, 간장, 신장 장애 등에 영향을 준다. 1인 1일 평균섭취량은 1.2 내지 1.4 ㎎이다.Copper (Cu) is a reddish and soluble metal. The risk of chronic poisoning is low due to the accumulation of sweat and urine in the urine when adults ingest 2 to 5 mg. However, excessive intake (lethal dose: 5 to 15 g) , It affects stomach upset, abdominal pain, liver, kidney trouble and so on. The average daily intake per person is 1.2 to 1.4 mg.

아연(Zinc, Zn)은 푸르스름한 흰색의 광택이 있는 금속으로, 자연계에서 ZnS, ZnO, ZnCO3 등으로 산출되며 자연수 중에는 존재하지 않으나 지하수의 경우 아연이 이산화탄소가 많은 물에 잘 녹기 때문에 존재한다. 성인의 치사량은 ZnSO4로 3 내지 5 g, ZnCl2로는 1 내지 10 g이며, 만성중독은 발생하지 않나, 피부염, 구토, 설사, 식욕부진, 전신독성 등에 영향을 주며, 주로 소장, 십이지장에서 흡수되어 대소변으로 배설된다.Zinc (Zn) is a bluish white metal. It is produced by ZnS, ZnO, ZnCO 3 in nature and does not exist in natural water. However, zinc exists in the case of ground water because it is well soluble in water with a lot of carbon dioxide. Adult lethal dose is 3 to 5 g for ZnSO 4 and 1 to 10 g for ZnCl 2 and does not cause chronic poisoning but affects dermatitis, vomiting, diarrhea, loss of appetite, systemic toxicity and is mainly absorbed in the small intestine and duodenum And is excreted as feces.

또한, 본 발명은 상기 축산폐수 처리용 안키스트로데스무스 비브라이아누스를 축산폐수를 포함하는 배지에 접종하여 배양하는 단계를 포함하는 축산폐수의 처리방법을 제공한다. The present invention also provides a method for treating animal wastewater comprising the step of inoculating and cultivating an anchidrosidemus vivrianus for the treatment of animal wastewater into a culture medium containing livestock wastewater.

본 발명의 용어 "배양"이란, 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 일련의 행위를 의미한다. 본 발명에서 상기 미세조류를 배양하는 방법은 당업계에 널리 알려져 있는 방법을 이용하여 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 배양은 배치 공정 또는 주입 배치 또는 반복 주입 배치 공정(fed batch or repeated fed batch process)에서 연속식으로 배양할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The term " cultivation " of the present invention means a series of activities in which microorganisms are grown under moderately artificially controlled environmental conditions. In the present invention, the microalgae can be cultured using a method well known in the art. Specifically, the culturing can be carried out continuously in a batch process or in an injection batch or a repeated batch batch process (but not limited thereto).

배양에 사용되는 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 호기성 조건하에서 온도, pH 등을 조절하면서 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 한다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코즈 및 자일로즈의 혼합당을 주 탄소원으로 사용하며 이외에 수크로즈, 락토즈, 프락토즈, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 및 질산암모늄과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민과 같은 아미노산 및 펩톤, NZ-아민, 육류 추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해생성물 등 유기질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 인원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함된다. 또한, 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간 및 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다. 마지막으로, 상기 물질에 더하여 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 사용될 수 있으며 본원발명에서는 미세조류 생육에 많이 사용되는 배지인 BG-11(BlueGreen) 배지를 사용하였다. The medium used for the culture should meet the requirements of the specific strain in a suitable manner while controlling the temperature, pH and the like under aerobic conditions in a conventional medium containing a suitable carbon source, nitrogen source, amino acid, vitamin, and the like. The carbon sources that can be used include glucose and xylose mixed sugar as main carbon sources, and sugar and carbohydrates such as sucrose, lactose, fructose, maltose, starch and cellulose, soybean oil, sunflower oil, castor oil, Oils and fats such as oils and the like, fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and linoleic acid, alcohols such as glycerol and ethanol, and organic acids such as acetic acid. These materials may be used individually or as a mixture. Nitrogen sources that may be used include inorganic sources such as ammonia, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, and ammonium nitrate; Amino acids such as glutamic acid, methionine and glutamine, and organic nitrogen sources such as peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, malt extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, fish or their decomposition products, defatted soybean cake or decomposition products thereof . These nitrogen sources may be used alone or in combination. The medium may include potassium phosphate, potassium phosphate and the corresponding sodium-containing salts as a source. Potassium which may be used include potassium dihydrogen phosphate or dipotassium hydrogen phosphate or the corresponding sodium-containing salts. As the inorganic compound, sodium chloride, calcium chloride, iron chloride, magnesium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate and calcium carbonate may be used. Finally, essential growth materials such as amino acids and vitamins can be used in addition to the above materials. In the present invention, BG-11 (BlueGreen) medium, which is widely used for microalgae growth, was used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명자들은 미세조류를 이용하여 축산폐수를 처리하기 위하여 Ankistrodesmus bibraianus(KCTC AG10324) Chlorella vulgaris(KCTC AG10052) 및 Scenedesmus obliquus(KCTC AG20448)의 3가지 미세조류의 최적 생육 조건을 확립하였고(도 5), 3가지 미세조류로 단일 영양염류 (T-N과 T-P)와 2종 영양염류 (T-N과 T-P)를 혼합하여 처리하였을 때 제거율을 확인한 결과 Ankistrodesmus bibraianus가 제거율이 가장 뛰어난 것을 확인하였으며(표 4 및 표 5), 단일 중금속 (Cu와 Zn)과 2종 중금속 (Cu와 Zn) 혼합처리하였을때도 Ankistrodesmus bibraianus가 가장 제거율이 높은 것을 확인하였다(표 6 내지 표 8). 따라서 Ankistrodesmus bibraianus 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 사료된다. According to one embodiment of the present invention, the present inventors have found that, in order to treat livestock wastewater using microalgae, Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324) Chlorella vulgaris (KCTC AG10052) and Scenedesmus (TN and TP) and two nutrients (TN and TP) were mixed and treated with three microalgae (Fig. 5), and the optimum growth conditions of three microalgae of obliquus (KCTC AG20448) results confirmed the removal rate when Ankistrodesmus was bibraianus is confirmed that the greatest clearance (Table 4 and Table 5), a single heavy metals (Cu and Zn) and the two kinds of heavy metals (Cu and Zn) when hayeoteul blending Ankistrodesmus bibraianus that the removal rate is high (Table 6 to Table 8). Therefore Ankistrodesmus bibraianus Nutrients and heavy metals in livestock wastewater.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<< 실시예Example 1> 실험재료 1> Experimental material

<1-1> 미세조류 (<1-1> Microalgae AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus ))

미세조류 중 포도말과(Oocystaceae)에 속하는 녹조류인 Ankistrodesmus bibraianus(KCTC AG10324)를 한국생명공학연구원 미생물자원센터(KCTC)로부터 분양받아 이용하였다(도 1).Among the microalgae , Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324 ), a green alga belonging to Oocystaceae , was purchased from KCTC (Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) (Fig. 1).

<< 비교예Comparative Example > 미세조류 (> Microalgae ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris , , ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus ) )

미세조류 중 Chlorella과에 속하는 녹조류인 Chlorella vulgaris(KCTC AG10052), Scenedesmus과에 속하는 녹조류인 Scenedesmus obliquus(KCTC AG20448)를 한국생명공학연구원 미생물자원센터(KCTC)로부터 분양받아 이용하였다(도 1).Among the microalgae , Chlorella vulgaris (KCTC AG10052), Scenedesmus , a green alga belonging to Scenedesmus Obliquus (KCTC AG20448) was purchased from KCTC (Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) (Fig. 1).

<1-2> 인공 폐수 <1-2> Artificial wastewater

인공폐수로는 미세조류 생육에 많이 사용되는 배지인 BG-11 (BlueGreen) 배지를 사용하였고, 배지의 조성은 표 1과 같다. 인공폐수는 배지 내에 함유되어 있는 세균의 사멸을 위해 121℃ 에서 15분 동안 가압 멸균시켰다. As artificial wastewater, BG-11 (BlueGreen) medium, which is widely used for microalgae growth, was used and the composition of the medium is shown in Table 1. The artificial wastewater was autoclaved at 121 ° C for 15 minutes to kill bacteria contained in the medium.

단일 T-N 처리를 위해 BG-11에 포함된 질소원 (NaNO3)을 제거한 후 별도로 NaNO3 와 NH4Cl 형태의 시약을 사용하여 질소의 단일 처리구를 농도별로(500, 1 000, 5 000, 10 000 mg/L) 제조하였다.For a single TN processing included in BG-11 nitrogen source (NaNO 3) to separate, remove using NaNO 3 and NH 4 Cl in the form of reagent at different concentrations of a single treatment of nitrogen (500, 1 000, 5 000, 10 000 mg / L).

단일 T-N 처리를 위해 인공배지 내 질소와 인의 농도에 따른 미세조류의 성장과 제거율을 확인하기 위하여 BG-11에 포함된 인 (K2HPO4·3H2O)을 제거한 후 K2HPO4 형태의 시약을 이용하여 농도별(500, 1000, 5000, 10000 mg/L)로 처리하였다. For the single TN treatment, phosphorus (K 2 HPO 4 · 3H 2 O) contained in BG-11 was removed and the K 2 HPO 4 form was observed to confirm the growth and removal rate of microalgae according to the concentration of nitrogen and phosphorus in the artificial medium (500, 1000, 5000, 10000 mg / L) using the reagent.

2종 T-N과 T-P를 혼합 처리한 영양염류 처리구는 단일 처리구의 실험과 마찬가지로 BG-11에 포함된 질소 (NaNO3)와 인 (K2HPO4·3H2O)을 제거한 후 NaNO3, NH4Cl를 이용해 총 질소 농도를 맞추고, K2HPO₄를 이용해 총 인의 농도를 조절(500, 1 000, 5 000, 10 000 mg/L)하여 처리하였다.(NaNO 3 ) and phosphorus (K 2 HPO 4 · 3H 2 O) contained in BG-11 were removed as well as NaNO 3 and NH 4 Cl was used to adjust the total nitrogen concentration and the total phosphorus concentration was adjusted using K 2 HPO 4 (500, 1 000, 5 000, 10 000 mg / L).

단일 중금속처리는 인공폐수의 구성성분 중 배지조성에 포함되는 EDTA가 중금속을 상쇄시키는 반응을 일으키므로 제거한 후 처리하였고, Trace metal A5 내 포함되어있는 Cu와 Zn에도 영향을 받지 않도록 제거하였다. 사용된 모든 중금속 표준용액과 실험에 처리한 시약은 일본의 KANTO CHEMICAL CO.에서 시판되는 Cu2 + 와 Zn2+으로 구성된 Standard solution를 사용하였다. 시약을 이용하여 제조한 표준용액은 배지 내에 Cu와 Zn이 각각 10, 30, 50 mg/L의 농도로 포함될 수 있도록 처리하였다. The single heavy metal treatment was performed after removal of EDTA contained in the composition of artificial wastewater because it causes heavy metal to be offset, and it was removed so as not to be affected by Cu and Zn contained in Trace metal A5. All of the heavy metal standard solutions and the reagents treated in the experiments were standard solutions made of Cu 2 + and Zn 2+ available from KANTO CHEMICAL CO., Japan. The standard solutions prepared using reagents were treated so that Cu and Zn could be contained in the medium at concentrations of 10, 30 and 50 mg / L, respectively.

2종 중금속을 처리한 중금속 처리구는 단일 중금속에서 사용한 시약과 동일한 시약을 이용하였고 Cu의 처리농도는 10, 30, 50 mg/L이고, Cu와 Zn의 혼합처리 비율 (1:1)에 맞춘 Zn의 농도는 10, 30, 50 mg/L로 하였다.Heavy metals treated with 2 heavy metals were treated with the same reagents as the reagents used in the single heavy metals. The treatment concentrations of Cu were 10, 30 and 50 mg / L, and Zn (Zn) The concentrations of the compounds were 10, 30 and 50 mg / L, respectively.

BG-11 (BlueGreen) 배지 조성BG-11 (BlueGreen) medium composition ComponentComponent Amount in 1 L of distilled waterAmount in 1 L of distilled water NaNo3 NaNo 3 1.5 g1.5 g K2HPO4 K 2 HPO 4 0.04 g0.04 g MgSO4 . 7H2OMgSO 4. 7H 2 O 0.075 g0.075 g CaCl2 . 2H2OCaCl 2 . 2H 2 O 0.036 g0.036 g Citric acidCitric acid 0.006 g0.006 g Ferric ammonium citrateFerric ammonium citrate 0.006 g0.006 g EDTAEDTA 0.001 g0.001 g Na2CO3 Na 2 CO 3 0.02 g0.02 g Trace metal mix A5Trace metal mix A5 1.0 mL1.0 mL Trace metal mix A5
(Amount in 1 L of distilled water)



Trace metal mix A5
(Amount in 1 L of distilled water)



MnCl2·4H2OMnCl 2 .4H 2 O 1.81 mL1.81 mL
ZnSO4·7H2OZnSO 4 .7H 2 O 0.222 g0.222 g Na2MoO4·2H2ONa 2 MoO 4 .2H 2 O 0.39 g0.39 g CuSO4·5H2OCuSO 4 · 5H 2 O 0.079 g0.079 g Co(NO3)2·6H2OCo (NO 3 ) 2 .6H 2 O 0.049 g0.049 g H3BO3 H 3 BO 3 2.86 g2.86 g

<1-3> 양돈 폐수<1-3> Swine wastewater

실험에 사용된 양돈폐수 A는 충북에 위치한 대규모 가축사육단지로부터 공급받았으며, B, C는 소규모 축산 농가시설에서 배출되는 방류수를 멸균 채수병에 채취하였다. 3 농가(A, B 및 C)의 양돈폐수 모두 축사시설에서 배출되는 수로로부터 10 m 떨어진 위치에서 채취하였으며, 시료는 4℃ 저온실에 보관하여 후속실험에 사용하였다. 실험에 사용된 양돈폐수의 구성성분은 표 2와 같으며, 양돈폐수의 부유물을 제거하고 침전시킨 후 필터링하여 사용하였다.The swine wastewater A used in the experiment was supplied from a large - scale livestock farm in Chungbuk, and B and C collected sterilized wastewater from a small - scale livestock farm facility in a sail. 3 Swine wastewater from farms (A, B, and C) was collected at a distance of 10 m from the water discharge from the housing facility. The samples were stored in a low temperature room at 4 ℃ for subsequent experiments. The components of the swine wastewater used in the experiment are shown in Table 2. The swine wastewater was removed by filtration after sedimentation.

가축사육단지에서 샘플링한 양돈폐수 성분 Swine wastewater samples sampled from livestock farms Samples
Samples
pH
pH
T-NT-N T-PT-P CuCu ZnZn
mg/L mg / L Wastewater AWastewatera 5.85.8 69526952 867867 15.115.1 59.759.7 Wastewater BWastewater B 6.36.3 54185418 990990 34.834.8 74.774.7 Wastewater CWastewater C 5.65.6 66176617 491491 25.425.4 40.840.8

<1-4> 미세조류의 배양방법<1-4> Method of culturing microalgae

미세조류의 계대배양을 위해 인공배지는 통상적으로 이용하는 BG-11 (BlueGreen)배지(표 1)를 사용하였다. 미세조류 반응기 내의 배지량은 1 L이며, 전 배양된 미세조류 10% (v/v)를 접종하여 2주 간격으로 계대 배양하였다. 온도는 28℃를 유지하고, 배지환경을 pH 7로 조성하였으며, 광주기는 14시간 광원공급 및 10시간 광원차단 (light:dark cycle=14:10 h)을 반복하는 조건으로 실험을 진행하였다. 배양을 위한 광원공급은 식물 재배용 주광색 형광램프(FL20SGP)를 이용하였으며, 광량 (light intensity)은 약 150 μmol/㎡/sec으로 고정하였다. 이산화탄소는 따로 공급하지 않았다. 지속적으로 교반시켜주지 않았으나 별도로 하루 3번을 1분정도 손으로 교반하였다. 미세조류가 인공배지 내의 영양소를 섭취하고 적응하는데 걸리는 기간은 보통 2주이기 때문에 분양받은 미세조류를 약 2주간 계대 배양하였고, 실험을 진행할 때 미세조류를 채취하여 사용하였다.BG-11 (BlueGreen) medium (Table 1), which is conventionally used, was used as an artificial medium for subculture of microalgae. The amount of the medium in the microalgae reactor was 1 L, and 10% (v / v) pre-cultured microalgae were inoculated and subcultured at intervals of 2 weeks. The temperature was maintained at 28 ℃ and the culture medium was adjusted to pH 7. The photoperiod was tested under conditions of 14 hours of light source supply and 10 hours of light (dark cycle = 14: 10 h). The light source for cultivation was a daylight fluorescent lamp (FL20SGP) for plant cultivation and the light intensity was fixed at about 150 μmol / ㎡ / sec. Carbon dioxide was not supplied separately. But it was stirred by hand for three minutes for one minute. Because the period of microalgae takes 2 weeks to ingest and adapt nutrients in the artificial medium, the microalgae were cultivated for about 2 weeks and microalgae were collected and used during the experiment.

<< 실시예Example 2> 환경 조건에 따른 미세조류 생육도 분석 2> Analysis of microalgae growth according to environmental conditions

<2-1> 온도에 따른 미세조류 생육도 측정<2-1> Measurement of microalgae growth by temperature

250 mL의 컬처 플라스크에 BG-11 배지 200 mL를 넣고, 미리 배양한 미세조류 3종을 0.5% (w/v) 접종하여 2주간 배양하였다. 광량 (light intensity)은 150 μmol/㎡/sec으로 고정하였고, 온도를 15, 25, 28, 35℃로 변화를 준 조건에서 배양하였다.In a 250-mL culture flask, 200 mL of BG-11 medium was added, and three pre-cultured microalgae were inoculated 0.5% (w / v) and cultured for 2 weeks. The light intensity was fixed at 150 μmol / ㎡ / sec and the temperature was changed at 15, 25, 28, 35 ℃.

<2-2> pH에 따른 미세조류 생육도 측정<2-2> Measurement of microalgae growth by pH

250 mL의 컬처 플라스크에 BG-11 배지 200 mL를 넣고, 미리 배양한 미세조류 3종을 0.5% (w/v) 접종하여 2주간 배양하였다. 광량 (light intensity)은 150 μmol/㎡/sec으로 고정하였고, pH를 3, 5, 7, 10으로 처리한 각각의 조건에서 배양하였다. In a 250-mL culture flask, add 200 mL of BG-11 medium and pre-culture Three microalgae were inoculated with 0.5% (w / v) and cultured for 2 weeks. Light intensity was fixed at 150 μmol / ㎡ / sec and cultured at pH 3, 5, 7, and 10, respectively.

<2-3> 광주기에 따른 미세조류 생육도 측정<2-3> Measurement of microalgae growth by light period

250 mL의 컬처 플라스크에 BG-11 배지 200 mL를 넣고, 미리 배양한 미세조류 3종을 0.5% (w/v) 접종하여 2주간 배양하였다. 광량 (light intensity)은 150 μmol/㎡/sec으로 고정하였고, 광주기 (light: dark cycle)를 10:14 h, 12:12 h, 14:10 h으로 처리한 조건에서 배양하였다.In a 250-mL culture flask, 200 mL of BG-11 medium was added, and three pre-cultured microalgae were inoculated 0.5% (w / v) and cultured for 2 weeks. The light intensity was fixed at 150 μmol / ㎡ / sec and the light (dark) cycle was incubated at 10:14 h, 12:12 h, and 14:10 h.

<2-4> 미세조류 생육도 측정<2-4> Measurement of microalgae growth

미세조류 3종에 대한 생장을 확인하기 위하여 Chlorophyll-a 양을 측정하였다. Chlorophyll-a는 모든 조류에 존재하는 녹색 색소로써 유기물 건조량의 1-2%를 차지하고 있으며, 조류의 생물량을 평가하기 위한 유력한 지표로 사용되고 있다. 분석은 수질 오염공정시험기준 ES 04312.1a에 준하였다. 시료 10 mL을 유리섬유여과지 (GF/C, 45 mm)로 여과한 후, 여과지를 넣은 조직마쇄기에 아세톤과 증류수 (9+1)를 넣고 마쇄하였다. 마쇄한 시료는 원심분리관에 넣고 밀봉하여 4℃의 어두운 곳에서 하루를 방치하였고, 원심분리 (500 g, 20분)하여 상등액을 따로 채취하여 부피를 재었다. 분리된 상등액은 분광광도계(Model UV Mini 1240 Shimadzu, Kyoto, Japan)을 이용하여 663 nm, 645 nm, 630 nm, 750 nm의 파장에서 측정하고 아래와 같은 계산식에 의해 Chlorophyll-a 량을 측정하였다.The amount of chlorophyll-a was measured to confirm the growth of three species of microalgae. Chlorophyll-a is a green pigment present in all birds, which accounts for 1-2% of the organic matter dry weight and is used as a potent indicator for evaluating the biomass of birds. The analysis was in accordance with ES 04312.1a for water pollution process test standard. 10 mL of the sample was filtered with a glass fiber filter paper (GF / C, 45 mm), and then the filter paper was put in a tissue grinder, and acetone and distilled water (9 + 1) were added thereto. The crushed samples were placed in a centrifuge tube, sealed, left in a dark place at 4 ° C for one day, and centrifuged (500 g, 20 minutes) to collect the supernatant and collect the volume. The separated supernatant was measured at wavelengths of 663 nm, 645 nm, 630 nm and 750 nm using a spectrophotometer (Model UV Mini 1240, Shimadzu, Kyoto, Japan) and the amount of chlorophyll-a was measured by the following equation.

[수학식][Mathematical Expression]

Chlorophyll-a (mg/m³) =

Figure pat00001
Chlorophyll-a (mg / m³) =
Figure pat00001

Y = 11.64 X₁ - 2.16 X₂ - 0.10 X₃Y = 11.64 X 1 - 2.16 X 2 - 0.10 X 3

X₁ = O.D 663 O.D 750X 1 = O.D 663 O.D 750

X₂ = O.D 645 O.D 750X2 = O.D 645 O.D 750

X₃ = O.D 630 O.D 750X3 = O.D 630 O.D 750

O.D : 흡광도 (optical density)O.D: Optical density

V1 = 상층액의 양 (mL)V 1 = amount of supernatant (mL)

V2 = 여과한 시료의 양 (L)V 2 = amount of filtered sample (L)

<2-5> <2-5> 총질소Total nitrogen (T-N)와 총인 (T-P) 측정 (T-N) and total phosphorus (T-P) measurements

미세조류를 배양시 배지 내 질소, 인의 변화를 확인하기 위하여 총질소(T-N) 및 총인 (T-P)의 제거율을 분석하였다. 총질소와 총인은 수질오염공정시험기준법에 따라 분석하였다. The total nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) removal rates were analyzed to confirm changes in nitrogen and phosphorus in microalgae cultures. Total nitrogen and total phosphorus were analyzed according to the Water Pollution Process Test Standard Act.

총질소 분석은 자외선/가시선 분광법 중 산화법에 따라 시료 중 모든 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨을 사용해 120℃ 부근에서 유기물과 함께 분해하여 질산으로 산화시키고, 산성상태로 흡광도 220 nm에서 측정하였다. 측정 시 검정곡선의 구간은 0, 0.5, 1, 1.5, 2 mg/L로 설정하였다. 검정곡선의 표준용액은 미리 제조된 표준용액 (20 mg/L)을 이용하여 250 mL 플라스크에 각각 0, 2.5, 5, 7.5, 10 mL을 단계적으로 넣고, 증류수로 총 부피가 100 mL가 되도록 제조하였다.Total nitrogen analysis was carried out by the oxidation method in the ultraviolet / visible spectroscopy. All nitrogen compounds in the samples were decomposed with organic matter at 120 ℃ using alkaline potassium persulfate, oxidized with nitric acid, and absorbance was measured at 220 nm in an acidic state. The calibration curve was set at 0, 0.5, 1, 1.5, and 2 mg / L. The standard curve of the calibration curves was prepared by adding 0, 2.5, 5, 7.5, and 10 mL of each standard solution to a 250 mL flask using a standard solution (20 mg / L) prepared in advance and distilled water to a total volume of 100 mL Respectively.

총인 분석은 자외선/가시선 분광법에 따라 유기물화합물 형태의 인을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (PO4 3-)형태로 변화시킨 다음 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인암모늄을 아스코르빈산으로 환원하여 생성된 몰리브덴산의 흡광도를 880 nm에서 측정하여 총인의 양을 정량하여 측정하였다. 측정 시 검정곡선의 구간은 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 mg/L로 설정하였다. 검정곡선의 표준용액은 미리 제조된 표준용액 (5 mg/L)을 이용하여 250 mL 플라스크에 각각 0, 5, 10, 15, 20 mL을 단계적으로 넣고, 증류수로 총 부피가 100 mL가 되도록 제조하였다.Total phosphorus analysis was performed by oxidizing and decomposing phosphorus in the form of an organic compound by ultraviolet / visible spectroscopy to convert all phosphorus compounds into phosphate (PO 4 3- ) form and then reacting the ammonium molybdate produced by ammonium molybdate with ascorbic acid The absorbance of the molybdic acid produced by reduction was measured at 880 nm to quantitate the amount of total phosphorus. The calibration curves were set at 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 mg / L, respectively. The standard curve of the calibration curve is prepared by adding 0, 5, 10, 15, and 20 mL to each 250 mL flask using a pre-prepared standard solution (5 mg / L) and gradually adding 100 mL of distilled water. Respectively.

<2-6> 중금속 분석<2-6> Analysis of heavy metals

인공폐수 내 중금속 분석을 위한 샘플링은 이틀에 한번씩 10 mL씩 채취하였고, Whatman 0.45 um PP syringe filter로 여과하였다. 양돈폐수 내 중금속 제거율 분석을 위해 수질오염공정시험기준법에 의한 질산-황산을 이용한 전처리방법을 사용하여 분석하였다. 질산과 황산을 이용하여 산분해한 다음, 유도결합플라즈마 발광광도계 (ICP-OES, Perkinelmer)로 분석하였다. 분석조건은 일본 순정화학의 표준시약 Cu2 + 1000 mg/L, Zn2 + 1000 mg/L로 분석기준을 설정하였고, 고순도 Ar (아르곤)을 운반가스로 사용하였다. 사용된 중금속의 파장범위는 Cu2 +(327.393 nm), Zn2+(206.200 nm)이며, 분석조건은 표 3과 같다.Sampling for the analysis of heavy metals in artificial wastewater was done by collecting 10 mL every other day and filtering with a Whatman 0.45 um PP syringe filter. For the analysis of heavy metal removal rate in pig wastewater, it was analyzed by pretreatment method using nitric acid - sulfuric acid by water pollution process test standard method. Acid decomposition using nitric acid and sulfuric acid, and then analyzed with an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-OES, Perkinelmer). The analytical conditions were set at analytical standards of standard reagents Cu 2 + 1000 mg / L and Zn 2 + 1000 mg / L, and high purity Ar (argon) was used as the carrier gas. The wavelength ranges of the heavy metals used are Cu 2 + (327.393 nm) and Zn 2+ (206.200 nm), and the analysis conditions are shown in Table 3.

유도결합플라즈마 발광광도계의 분석 조건 Analysis conditions of inductively coupled plasma luminescence photometer ItemItem Analysis conditionsAnalysis conditions RF powerRF power 1300 KW1300 KW NebulizerNebulizer seaspraySeaSpray Plasma flowPlasma flow 15 L/min15 L / min Auxiliary flowAuxiliary flow 0.2 L/min0.2 L / min Nebulizer flowNebulizer flow 0.65 L/min0.65 L / min

<< 실시예Example 3> 환경 조건에 따른 미세조류 생육 결과 3> Microalgae growth according to environmental conditions

<3-1> 온도에 따른 미세조류의 생장특성<3-1> Growth Characteristics of Microalgae by Temperature

Chlorella vulgaris는 모든 온도별 처리구에서 유도기(Lag phase)가 6일까지 지속이 되다가 6부터 8일까지 생장률이 증가하였다. 8일 이후부터 생장속도가 더뎌지는 것을 확인할 수 있었다. 28℃에서 가장 높은 생장률을 보였으며, 15℃에서 가장 낮은 생장률을 보였다. Scenedesmus obliquus의 경우 모든 처리구에서 2일까지 유도기가 진행되다가 온도별로 생장률이 조금씩 증가하는 경향을 보였다. 6일째부터 생장률이 폭발적으로 증가하였고, 모든 온도별 처리구에서 정확히 8일째부터 Stationary phase가 시작되었다. Scenedesmus obliquus 역시 온도별로 비교했을 때 15℃에서 가장 낮은 생장을 보였으며, 28℃에서 가장 높은 생장률을 나타내었다. Ankistrodesmus bibraianus의 경우에도 모든 처리구에서 6일까지 유도기를 나타내었고, 6일 이후부터 생장률이 증가하기 시작하였다. Ankistrodesmus bibraianus는 다른 2종의 미세조류와 달리 10일까지 생장이 지속되었다. 15℃와 35℃에서는 10일째부터 Stationary phase가 시작되었지만 25℃와 28℃에서는 12일까지 생장이 지속되었다. C hlorella The growth rate of vulgari s increased from 6 to 8 days after the lag phase was maintained until 6 days at all temperature treatments. The growth rate slowed down after 8 days. Showed the highest growth rate at 28 ℃, and the lowest growth rate at 15 ℃. Scenedesmus In the case of obliquus, the growth rate was slightly increased by temperature after the induction period was progressed from day 2 to day 2. The growth rate was explosively increased from the 6th day, and the stationary phase was started exactly from the 8th day at all temperature treatments. Scenedesmus obliquus also showed the lowest growth at 15 ℃ and the highest growth at 28 ℃. In the case of Ankistrodesmus bibraianus , the induction period was 6 days in all treatments and the growth rate started to increase after 6 days. Ankistrodesmus Unlike the other two species of microalgae, bibraianus grew until 10th day. At 15 ℃ and 35 ℃, the stationary phase started from the 10th day, but the growth continued at 12 ℃ at 25 ℃ and 28 ℃.

따라서, 미세조류 3종 모두 15, 25, 28, 35℃의 처리구에서 생장률의 차이는 보였으나 정상적으로 생장하는 것으로 확인되었다. 미세조류 3종 모두 가장 높은 생장률을 나타낸 온도는 28℃이며, 15℃ 경우보다 증식률은 2-3배 정도 높은 것을 확인하였다(도 2). Therefore, all three species of microalgae were found to grow normally at 15, 25, 28, and 35 ℃, although the growth rate was different. The highest growth rate of all three species of microalgae was 28 ℃ and the growth rate was about 2-3 times higher than that of 15 ℃ (Fig. 2).

<3-2> pH에 따른 미세조류의 생장특성<3-2> Growth Characteristics of Microalgae by pH

Chlorella vulgaris는 pH 3인 조건에서 생장이 이루어지지 않았으며, pH 10의 염기성 조건에서도 낮은 생장을 보였다. 6일부터 생장률이 증가하였으며, pH 5와 10에서의 Chlorella vulgaris 생장률은 pH 5가 pH 10에서 보다 약간 생장이 높기는 했으나, 큰 차이 없이 비슷한 생장률을 나타냈다. pH 7에서 생장이 가장 잘되는 것을 확인할 수 있었다. Scenedesmus obliquus의 경우에도 Chlorella vulgaris와 마찬가지로 pH 3인 조건에서 생장이 이루어지지 않았다. pH 5와 10에서 비슷한 생장률을 보였다. 6일부터 pH 7에서의 생장이 폭발적으로 증가하였으며 8일부터 pH 3을 제외한 모든 처리구에서 Stationary phase가 시작되었다. Ankistrodesmus bibraianus의 경우에도 2종의 미세조류와 마찬가지로 6일까지 유도기였으며, 6일부터 생장률이 증가하였다. Ankistrodesmus bibraianus는 다른 2종의 미세조류와 달리 약간의 생장률의 차이는 있었지만 pH 3을 제외한 pH 5, 7, 10의 조건별로 큰 차이 없이 높은 생장률을 보였다. 그중에서도 pH 7에서의 Ankistrodesmus bibraianus의 생장률이 가장 높았다. 또한, Chlorella vulgarisScenedesmus obliquus는 8일부터 Stationary phase가 시작되었으나 Ankistrodesmus bibraianus는 pH 3을 제외한 모든 처리구에서 12일까지 생장률이 증가하였다. Chlorella Vulgaris showed no growth under pH 3 and low growth under pH 10 basic condition. The growth rate of Chlorella vulgaris at pH 5 and 10 was slightly higher than that at pH 10, but showed similar growth rates without significant difference. It was confirmed that the growth was best at pH 7. Scenedesmus In the case of obliquus , Chlorella As in the case of vulgaris , growth was not achieved at pH 3. Similar growth rates were observed at pH 5 and 10. From 6th day, growth at pH 7 explosively increased. From 8th day, stationary phase was started in all treatments except pH 3. In the case of Ankistrodesmus bibraianus, as in the case of two kinds of microalgae, the induction period was 6 days, and the growth rate was increased from 6 days. Ankistrodesmus Bibraianus showed a slightly different growth rate than the other two kinds of microalgae but showed a high growth rate without any difference according to the conditions of pH 5, 7 and 10 except pH 3. Among them, the growth rate of Ankistrodesmus bibraianus at pH 7 was the highest. The stationary phase of Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus started from 8th day, but the growth rate of Ankistrodesmus bibraianus was increased to 12 days in all treatments except pH 3.

미세조류 3종 모두 pH 7에서 가장 높은 생장을 보였으며, 가장 낮은 생장률을 보인 pH 3의 경우보다 생장률이 2배 정도 높은 것을 확인하였다(도 3).All three microalgae showed the highest growth at pH 7, and the growth rate was about twice that of pH 3, which had the lowest growth rate (Fig. 3).

<3-3> 광주기에 따른 미세조류의 생장특성<3-3> Growth Characteristics of Microalgae by Light Period

미세조류의 생장에 미치는 또 다른 요인으로 광주기가 고려되기도 한다. 따라서 광주기 (light:dark cycle)조건을 10:14 h (L:D cycle), 12:12 h (L:D cycle), 14:10 h (L:D cycle)로 변화시켜 14일간의 생장특성을 알아보았고, 광의 강도는 150 μmol/m2/sec로 고정시켜 실험하였다.As another factor affecting microalgae growth, photoperiod is also considered. Therefore, the light (dark cycle) condition was changed to 10:14 h (L: D cycle), 12:12 h (L: D cycle), and 14:10 h And the intensity of light was fixed at 150 μmol / m 2 / sec.

Chlorella vulgaris는 광주기 10:14 h (L:D cycle)에서 가장 낮은 생장을 보였고, 유도기가 8일까지 지속되었다. 광주기 12:12 h (L:D cycle)와 14:10 h (L:D cycle)에서 생장률이 증가하였고, 두 조건간의 차이는 유의하지 않았다. 광주기가 증가할수록 생장이 원활하게 이루어졌다. Scenedesmus obliquus의 경우에는 광주기가 14:10 h (L:D)인 조건에서 가장 높은 생장률을 보였으며, 광주기가 증가할수록 생장이 증가하였다. Ankistrodesmus bibraianus의 경우에도 모든 조건의 광주기에서 초기에는 비슷한 생장을 보이다가 14:10 h (L:D)인 조건에서 가장 높은 생장률을 보였다. 그러나 다른 2종의 미세조류와 달리 모든 광주기 조건에서 6일부터 생장률이 증가하였으며, 12일까지 지속되었다. Chlorella Vulgaris showed the lowest growth at 10:14 h (L: D cycle), and the induction period lasted until 8 days. Growth rates were increased at 12:12 h (L: D cycle) and 14:10 h (L: D cycle), and the difference between the two conditions was not significant. Growth progressed smoothly as photoperiod increased. Scenedesmus In the case of obliquus , the highest growth rate was observed at 14:10 h (L: D), and the growth was increased with increasing photoperiod. Ankistrodesmus In the case of bibraianus, the growth rate was similar at the early stage of the photoperiod of all conditions and the highest at 14:10 h (L: D). However, unlike the other two species of microalgae, the growth rate increased from day 6 to day 12 and continued until day 12.

미세조류 3종 모두 광주기 조건이 L:D = 14:10 h일 때 가장 높은 생장을 보였다. 광주기 조건이 L:D = 12:12 h와 L:D = 14:10 h 일 때의 생장률은 거의 큰 차이 없이 비슷한 생장률을 나타내었으나 L:D = 10:14 h보다 생장률이 3배 정도 높은 것을 확인하였다(도 4).All three microalgae showed the highest growth at L: D = 14: 10 h. Growth rate of L: D = 12:12 h and L: D = 14:10 h showed similar growth rates with almost no difference, but the growth rate was about 3 times higher than L: D = 10:14 h (Fig. 4).

따라서 상기 결과들을 바탕으로 미세조류 3종의 최적조건을 확립하였으며, 미세조류의 배양조건은 온도 28℃로 유지하고, 배지환경을 pH 7로 조정하였으며, 광주기(light:dark cycle)는 14:10 h로 설정하여 분석하였다(도 5).Based on the above results, the optimal conditions for the microalgae were established. The microalgae culture conditions were maintained at 28 ℃, the medium was adjusted to pH 7, and the light (dark) cycle was 14: 10 h (FIG. 5).

<< 실시예Example 4> 인공폐수 내 미세조류의 생장과 영양염류 제거율 분석 4> Growth and nutrient removal rate of microalgae in artificial wastewater

<4-1> 단일 영양염류 (T-N과 T-P) 처리<4-1> Single nutrient treatment (T-N and T-P) treatment

Treat.

Treat.

AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)RE (%) (mg/L) (mg / L) (mg/L)  (mg / L) single T-N treatment (mg/L)single T-N treatment (mg / L) 500500 500±2.08500 ± 2.08 80 ± 0.8780 ± 0.87 84.084.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 250 ± 1.53250 ± 1.53 75.075.0 50005000 5051 ± 1.535051 ± 1.53 3853 ± 1.003853 ± 1.00 23.723.7 1000010000 10010 ± 2.0810010 ± 2.08 7942 ± 0.497942 ± 0.49 20.720.7 single T-P treatment (mg/L)single T-P treatment (mg / L) 500500 500 ± 1.73500 ± 1.73 250 ± 1.00250 ± 1.00 50.050.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 800 ± 2.08800 ± 2.08 20.020.0 50005000 5000 ± 0.665000 ± 0.66 4100 ± 0.584100 + - 0.58 1818 1000010000 10707 ± 0.1910707 ± 0.19 8807 ± 0.778807 ± 0.77 17.717.7 Treat.

Treat.

ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)
RE (%)
(mg/L) (mg / L) (mg/L) (mg / L) single T-N treatment (mg/L)single T-N treatment (mg / L) 500500 500 ± 2.08500 ± 2.08 100 ± 1.53100 ± 1.53 80.080.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 290 ± 1.00290 ± 1.00 71.071.0 50005000 5051 ± 1.535051 ± 1.53 3914 ± 3.213914 ± 3.21 22.522.5 1000010000 10010 ± 2.0810010 ± 2.08 8059 ± 0.328059 ± 0.32 19.519.5 single T-P treatment (mg/L)single T-P treatment (mg / L) 500500 500 ± 1.73500 ± 1.73 250 ± 1.53250 ± 1.53 50.050.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 771 ± 1.53771 ± 1.53 22.922.9 50005000 5000 ± 0.665000 ± 0.66 4101 ± 0.464101 + - 0.46 18.018.0 1000010000 10707 ± 0.1910707 ± 0.19 8826 ± 0.508826 ± 0.50 17.617.6 Treat.

Treat.

ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)
RE (%)
(mg/L) (mg / L) (mg/L) (mg / L) single T-N treatment (mg/L)single T-N treatment (mg / L) 500500 500±2.08500 ± 2.08 150 ± 0.61150 ± 0.61 70.070.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 400 ± 2.08400 ± 2.08 60.060.0 50005000 5051 ± 1.535051 ± 1.53 4008 ± 1.004008 ± 1.00 20.620.6 1000010000 10010 ± 2.0810010 ± 2.08 8245 ± 0.388245 ± 0.38 17.617.6 single T-P treatment (mg/L)single T-P treatment (mg / L) 500500 500 ± 1.73500 ± 1.73 330 ± 1.00330 ± 1.00 34.034.0 10001000 1000 ± 1.001000 ± 1.00 907 ± 1.89907 ± 1.89 9.39.3 50005000 5000 ± 0.665000 ± 0.66 4550 ± 1.014550 + - 1.01 99 1000010000 10707 ± 0.1910707 ± 0.19 9806 ± 0.589806 ± 0.58 8.48.4

*RE means the removal efficiency.* RE means the removal efficiency.

T-N을 각각 500, 1000, 5000, 그리고 10,000 mg/L의 농도별로 처리한 처리구 내 미세조류에 의한 제거율은 Chlorella vulgaris가 80%, 71%, 23%, 20%, Scenedesmus obliquus가 70%, 60%, 21%, 18%, Ankistrodesmus bibraianus는 84%, 75%, 24%, 21%이었으며, 미세조류 3종 모두 500 mg/L의 농도에서 질소 제거능이 가장 좋다는 것을 확인하였다. 미세조류 3종 중 Ankistrodesmus bibraianus의 성장 직후 가장 먼저 질소 농도가 줄어드는 것을 확인하였으며, 모든 농도에서 가장 높은 제거율을 보였다. The removal rates of microalgae treated with TN at concentrations of 500, 1000, 5000, and 10,000 mg / L, respectively, , 70%, 60%, 21% and 18% of Scenedesmus obliquus , and 84%, 75%, 24% and 21% of Ankistrodesmus bibraianus were found to be vulgaris , 71%, 23% It was confirmed that nitrogen removal ability was the best at a concentration of 500 mg / L. Among three microalgae , Ankistrodesmus It was confirmed that nitrogen concentration was decreased first immediately after the growth of bibraianus , and the highest removal rate was observed at all concentrations.

따라서 인공폐수 내 단일 질소 처리구의 생장 및 제거율은 Ankistrodesmus bibraianus > Chlorella vulgaris > Scenedesmus obliquus 순으로 높게 나타났다. 낮은 농도의 처리구일수록 제거율이 높았으며, 그 이상의 농도에서는 처음 제거된 절대량이상의 농도변화는 없음을 확인하였다(표 4).Therefore, the growth rate and removal rate of single nitrogen treatment in artificial wastewater were higher than those of Ankistrodesmus bibraianus > Chlorella vulgaris > Scenedesmus obliquus Respectively. The removal rate was higher in the lower concentration treatments, and no change in concentration was observed above the absolute amount removed at the higher concentration (Table 4).

<4-2> 2종 영양염류 (T-N과 T-P) 혼합 처리<4-2> Mixed treatment of two kinds of nutrients (T-N and T-P)

Treat.
Treat.
AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
*RE (%)* RE (%)
T-N (500 mg/L) + T-P (500 mg/L)T-N (500 mg / L) + T-P (500 mg / L) T-N T-N 500 ± 2.65500 ± 2.65 175 ± 1.36175 ± 1.36 6565 T-P T-P 501 ± 0.45501 ± 0.45 239 ± 0.25239 ± 0.25 52.352.3 T-N (1000 mg/L) + T-P (1000 mg/L)T-N (1000 mg / L) + T-P (1000 mg / L) T-N T-N 1005 ± 0.531005 ± 0.53 685 ± 1.00685 ± 1.00 31.831.8 T-P T-P 1001 ± 1.021001 ± 1.02 810 ± 0.58810 + - 0.58 19.119.1 T-N (5000 mg/L) + T-P (5000 mg/L)T-N (5000 mg / L) + T-P (5000 mg / L) T-N T-N 5000 ± 1.535000 ± 1.53 3850 ± 1.533850 ± 1.53 2323 T-P T-P 5000 ± 3.065000 ± 3.06 4400 ± 2.614400 + - 2.61 1212 T-N (10000 mg/L) + T-P (10000 mg/L)T-N (10000 mg / L) + T-P (10000 mg / L) T-N T-N 10000 ± 0.5810000 ± 0.58 8200 ± 2.018200 ± 2.01 1818 T-P T-P 10000 ± 1.0410000 + - 1.04 9200 ± 1.499200 ± 1.49 88 Treat.

Treat.

ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
*RE (%)
* RE (%)
T-N (500 mg/L) + T-P (500 mg/L)T-N (500 mg / L) + T-P (500 mg / L) T-N T-N 500 ± 2.65500 ± 2.65 162 ± 2.08162 ± 2.08 67.667.6 T-P T-P 501 ± 0.45501 ± 0.45 250 ± 0.18250 ± 0.18 50.150.1 T-N (1000 mg/L) + T-P (1000 mg/L)T-N (1000 mg / L) + T-P (1000 mg / L) T-N T-N 1005 ± 0.531005 ± 0.53 700 ± 2.08700 ± 2.08 30.330.3 T-P T-P 1001 ± 1.021001 ± 1.02 856 ± 1.00856 ± 1.00 14.514.5 T-N (5000 mg/L) + T-P (5000 mg/L)T-N (5000 mg / L) + T-P (5000 mg / L) T-NT-N 5000 ± 1.535000 ± 1.53 4000 ± 1.854000 ± 1.85 2020 T-P T-P 5000 ± 3.065000 ± 3.06 4600 ± 1.004600 ± 1.00 88 T-N (10000 mg/L) + T-P (10000 mg/L)T-N (10000 mg / L) + T-P (10000 mg / L) T-NT-N 10000 ± 0.5810000 ± 0.58 8500 ± 1.158500 ± 1.15 1515 T-P T-P 10000 ± 1.0410000 + - 1.04 9600 ± 1.119600 ± 1.11 44 Treat.

Treat.

ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
*RE (%)
* RE (%)
T-N (500 mg/L) + T-P (500 mg/L)T-N (500 mg / L) + T-P (500 mg / L) T-N T-N 500 ± 2.65500 ± 2.65 210 ± 1.02210 ± 1.02 5858 T-P T-P 501 ± 0.45501 ± 0.45 299 ± 0.72299 ± 0.72 40.340.3 T-N (1000 mg/L) + T-P (1000 mg/L)T-N (1000 mg / L) + T-P (1000 mg / L) T-N T-N 1005 ± 0.531005 ± 0.53 790 ± 1.53790 + 1.53 21.421.4 T-P T-P 1001 ± 1.021001 ± 1.02 884 ± 1.50884 ± 1.50 11.711.7 T-N (5000 mg/L) + T-P (5000 mg/L)T-N (5000 mg / L) + T-P (5000 mg / L) T-N T-N 5000 ± 1.535000 ± 1.53 4150 ± 2.084150 ± 2.08 1717 T-P T-P 5000 ± 3.065000 ± 3.06 4700 ± 0.744700 + - 0.74 66 T-N (10000 mg/L) + T-P (10000 mg/L)T-N (10000 mg / L) + T-P (10000 mg / L) T-N T-N 10000 ± 0.5810000 ± 0.58 8800 ± 2.088800 ± 2.08 1212 T-P T-P 10000 ± 1.0410000 + - 1.04 9700 ± 2.089700 ± 2.08 33

*RE means the removal efficiency.* RE means the removal efficiency.

T-N과 T-P을 단일 처리했을 때와 혼합 처리했을 때의 미세조류의 생장과 제거율을 비교하였다. 영양염류 혼합 처리 시 각 미세조류 3종의 생장은 500 mg/L와 1 000 mg/L 처리구에서 가장 높은 생장을 보였다. 단일 처리구와 비교했을 때 미세조류의 생장이 미세하게 높았으나 큰 차이는 보이지 않았다. 또한, 단일 처리구와 마찬가지로 영양염류를 처리한 농도가 증가하여도 미세조류 3종 모두 생장이 크게 증가하는 경향은 보이지 않았다. 그러나 미세조류의 활성이 급격히 증가하는 유도기에 도달하는 시간은 오히려 단일 처리구보다 지연되는 것을 확인할 수 있었으며, 미세조류 3종의 각 농도별 혼합 처리구에 대한 제거율은 500 mg/L 처리구에서 가장 높은 제거율을 보였다. 농도별 (500, 1000, 5000, 10,000 mg/L) 혼합 처리구의 미세조류 생장 및 T-N 제거율은 Ankistrodesmus bibraianus (65%, 32%, 23%, 18%) > Chlorella vulgaris (68%, 30%, 20%, 15%) > Scenedesmus obliquus (58%, 21%, 17%, 12%)순으로 높은 것을 확인하였으며, T-P 제거율은 Ankistrodesmus bibraianus > Chlorella vulgaris > Scenedesmus obliquus 순으로 나타나는 것을 확인하였다(표 5). The growth and removal rates of microalgae were compared between single and mixed treatment of TN and TP. The growth of each microalgae showed the highest growth at 500 mg / L and 1 000 mg / L when treated with nutrients. The growth of microalgae was slightly higher than that of single treatments, but no significant difference was observed. Also, as with single treatments, the growth of all three species of microalgae did not show a significant increase even after increasing concentrations of nutrients. However, it was confirmed that the time to reach the induction stage where the activity of microalgae increased sharply was delayed rather than the single treatment, and the removal rate for the mixed treatment of each microalgae was 500 mg / L, It looked. The microalgae growth and TN removal rates of the mixed treatment groups (500, 1000, 5000, 10,000 mg / L) were determined as Ankistrodesmus bibraianus (65%, 32%, 23%, 18%) > Chlorella vulgaris (68%, 30%, 20%, 15%) > Scenedesmus obliquus (58%, 21%, 17%, 12%). TP removal rate was higher in Ankistrodesmus bibraianus > Chlorella vulgaris > Scenedesmus obliquus (Table 5).

<< 실시예Example 5> 인공폐수 내 미세조류의 생장과 중금속 제거율 분석 5> Analysis of microalgae growth and removal of heavy metals in artificial wastewater

<5-1> 단일 중금속 (Cu와 Zn) 처리<5-1> Treatment of single heavy metals (Cu and Zn)

Treat.

Treat.

AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)
RE (%)
(mg/L) (mg / L) (mg/L) (mg / L) single Cu treatment (mg/L)single Cu treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.0510 ± 1.05 1 ± 0.501 ± 0.50 86.386.3 3030 30 ± 0.2030 ± 0.20 20 ± 0.5020 ± 0.50 33.333.3 5050 51 ± 0.5851 ± 0.58 39 ± 0.5039 ± 0.50 23.523.5 single Zn treatment (mg/L)single Zn treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.5010 ± 1.50 6 ± 0.506 ± 0.50 40.040.0 3030 30 ± 1.3430 ± 1.34 25 ± 0.5025 ± 0.50 16.716.7 5050 50 ± 1.3550 ± 1.35 43 ± 2.0443 ± 2.04 14.014.0 Treat.

Treat.

ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)
RE (%)
(mg/L) (mg / L) (mg/L) (mg / L) single Cu treatment (mg/L)single Cu treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.0510 ± 1.05 4 ± 0.084 ± 0.08 62.762.7 3030 30 ± 0.2030 ± 0.20 23 ± 0.6323 ± 0.63 23.323.3 5050 51 ± 0.5851 ± 0.58 43 ± 0.7043 ± 0.70 15.715.7 single Zn treatment (mg/L)single Zn treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.5010 ± 1.50 5 ± 0.495 ± 0.49 50.050.0 3030 30 ± 1.330 ± 1.3 24 ± 0.1724 ± 0.17 20.020.0 5050 50 ± 1.3550 ± 1.35 42 ± 0.9242 ± 0.92 16.016.0 ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus Treat.
Treat.
Initial conc.Initial conc. After biotreatmentAfter biotreatment RE (%)
RE (%)
(mg/L) (mg / L) (mg/L) (mg / L) single Cu treatment (mg/L)single Cu treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.0510 ± 1.05 6 ± 0.126 ± 0.12 40.340.3 3030 30 ± 0.2030 ± 0.20 24 ± 0.2024 ± 0.20 20.020.0 5050 51 ± 0.5851 ± 0.58 44 ± 0.1544 ± 0.15 13.713.7 single Zn treatment (mg/L)single Zn treatment (mg / L) 1010 10 ± 1.5010 ± 1.50 7 ± 0.197 ± 0.19 30.030.0 3030 30 ± 1.3430 ± 1.34 27 ± 0.3027 ± 0.30 10.010.0 5050 50 ± 1.3550 ± 1.35 45 ± 0.9545 ± 0.95 10.010.0

*RE means the removal efficiency.* RE means the removal efficiency.

미세조류 3종 모두 처리구에 주입한 즉시 생장이 저해되는 것을 확인할 수 있었으며, 처리한 중금속의 농도가 높아질수록 미세조류의 생장이 더 급격히 저해되는 것을 확인할 수 있었다. 처리구별 중금속의 농도변화는 미세조류의 생장이 저해되는 기간 내에도 농도가 낮아지는 경향을 확인할 수 있었으나 미세조류의 생장이 완전히 멈춘 후에는 어떠한 농도변화도 없었다. 미세조류 3종 모두 Cu 10 mg/L에서 가장 높은 제거율을 보였으며, Cu 처리구 (10, 30, 50 mg/L)에 대한 미세조류의 전체적인 생장 및 농도변화에 따른 제거율은 Ankistrodesmus bibraianus (86%, 33%, 24%) > Chlorella vulgaris (63%, 23%, 16%) > Scenedesmus obliquus (40%, 20%, 14%)인 것을 확인하였다(표 6). All of the microalgae showed inhibition of growth immediately after the injection into the treatment area, and the growth of microalgae was more rapidly inhibited as the concentration of treated heavy metals increased. The concentration of heavy metals in the treatments showed a tendency to decrease even during the period of inhibition of microalgae growth, but there was no change in concentration after the stop of microalgae growth. The removal efficiencies of microalgae in the Cu treatment (10, 30, and 50 mg / L) according to the overall growth and concentration of the microalgae were Anistrodesmus bibraianus (86% 33%, 24%) > Chlorella vulgaris (63%, 23%, 16%) > Scenedesmus obliquus (40%, 20%, 14%) (Table 6).

<5-2> 2종 중금속 (Cu와 Zn) 혼합처리<5-2> Mixing of two heavy metals (Cu and Zn)

Treat.

Treat.

AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)
RE (%)
Cu (10 mg/L) + Zn (10 mg/L)Cu (10 mg / L) + Zn (10 mg / L) CuCu 10 ± 0.5810 ± 0.58 2 ± 0.142 ± 0.14 80.080.0 Zn Zn 10 ± 0.4010 ± 0.40 6 ± 0.506 ± 0.50 40.040.0 Cu (30 mg/L) + Zn (30 mg/L)Cu (30 mg / L) + Zn (30 mg / L) CuCu 30 ± 1.0030 ± 1.00 21 ± 0.4021 ± 0.40 30.030.0 Zn Zn 30 ± 0.9330 ± 0.93 25 ± 1.1525 ± 1.15 30.030.0 Cu (50 mg/L) + Zn (50 mg/L)Cu (50 mg / L) + Zn (50 mg / L) CuCu 50 ± 0.5850 ± 0.58 38 ± 0.3538 ± 0.35 24.024.0 Zn Zn 50 ± 0.0750 ± 0.07 45 ± 0.1545 ± 0.15 10.010.0 Treat.

Treat.

ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)
RE (%)
Cu (10 mg/L) + Zn (10 mg/L)Cu (10 mg / L) + Zn (10 mg / L) CuCu 10 ± 0.5810 ± 0.58 2 ± 0.142 ± 0.14 80.080.0 Zn Zn 10 ± 0.4010 ± 0.40 3 ± 0.033 ± 0.03 70.070.0 Cu (30 mg/L) + Zn (30 mg/L)Cu (30 mg / L) + Zn (30 mg / L) CuCu 30 ± 1.0030 ± 1.00 23 ± 0.1523 ± 0.15 23.323.3 Zn Zn 30 ± 0.9330 ± 0.93 24 ± 0.2524 ± 0.25 20.020.0 Cu (50 mg/L) + Zn (50 mg/L)Cu (50 mg / L) + Zn (50 mg / L) CuCu 50 ± 0.5850 ± 0.58 41 ± 0.1541 ± 0.15 18.018.0 Zn Zn 50 ± 0.0750 ± 0.07 42 ± 0.5542 ± 0.55 16.016.0 Treat.

Treat.

ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)
RE (%)
Cu (10 mg/L) + Zn (10 mg/L)Cu (10 mg / L) + Zn (10 mg / L) CuCu 10 ± 0.5810 ± 0.58 6 ± 0.346 ± 0.34 40.040.0 Zn Zn 10 ± 0.4010 ± 0.40 8 ± 0.278 ± 0.27 20.020.0 Cu (30 mg/L) + Zn (30 mg/L)Cu (30 mg / L) + Zn (30 mg / L) CuCu 30 ± 1.0030 ± 1.00 23 ± 0.1023 ± 0.10 23.323.3 Zn Zn 30 ± 0.9330 ± 0.93 26 ± 0.0526 ± 0.05 13.313.3 Cu (50 mg/L) + Zn (50 mg/L)Cu (50 mg / L) + Zn (50 mg / L) CuCu 50 ± 0.5850 ± 0.58 42 ± 0.1542 ± 0.15 16.016.0 Zn Zn 50 ± 0.0750 ± 0.07 44 ± 0.3544 ± 0.35 12.012.0

*RE means the removal efficiency.* RE means the removal efficiency.

미세조류 3종 모두 Cu보다 Zn에 더 민감한 반응을 보였다. 혼합 처리된 중금속 Cu와 Zn 10 mg/L의 처리구에 대한 미세조류 각각의 중금속별 제거율은 Cu에서 Chlorella vulgaris 80%, 23%, 18%, Scenedesmus obliquus 40%, 23%, 16%, Ankistrodesmus bibraianus 80%, 30%, 24%으로 나타났다. Cu의 제거율은 Ankistrodesmus bibraianus 가장 높았다. Zn의 경우, Chlorella vulgaris가 70%, 20%, 16%, Scenedesmus obliquus 20%, 13%, 12%, Ankistrodesmus bibraianus 40%, 30%, 10%으로 Chlorella vulgaris의 제거율이 가장 높았다. 중금속의 독성에 가장 민감한 반응을 보인 조류는 Scenedesmus obliquus인 것을 확인하였다(표 7).All three microalgae were more sensitive to Zn than Cu. The removal efficiencies of heavy metals in the microalgae of the mixed treated heavy metals Cu and Zn at 10 mg /Chlorella vulgarisend 80%, 23%, 18%Scenedesmus obliquusend 40%, 23%, 16%Ankistrodesmus bibraianusend 80%, 30% and 24% respectively. The removal rate of Cu isAnkistrodesmus bibraianusend The highest. In the case of Zn,Chlorella vulgaris70%, 20%, 16%Scenedesmus obliquusend 20%, 13%, 12%Ankistrodesmus bibraianusend 40%, 30%, 10%Chlorella vulgarisWas the highest. The most sensitive response to the toxicity of heavy metalsScenedesmus obliquus(Table 7).

<< 실시예Example 6> 양돈폐수 내 영양염류 및 중금속 제거율 분석 6> Analysis of Nutrients and Heavy Metal Removal Rate in Swine Wastewater

Treat.

Treat.

AnkistrodesmusAnkistrodesmus bibraianusbibraianus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)
RE (%)
Waste water AWaste water T-NT-N 6952 ± 1.806952 ± 1.80 5353 ± 2.655353 ± 2.65 23.023.0 T-PT-P 868 ± 1.05868 ± 1.05 763 ± 1.53763 ± 1.53 12.112.1 CuCu 15 ± 0.2615 ± 0.26 6 ± 0.426 ± 0.42 60.060.0 ZnZn 59 ± 0.6859 ± 0.68 51 ± 1.1451 ± 1.14 13.613.6 Waste water BWaste water B T-NT-N 5418 ± 1.065418 ± 1.06 4172 ± 1.534172 ± 1.53 23.023.0 T-PT-P 991 ± 0.87991 + - 0.87 871 ± 0.58871 ± 0.58 12.112.1 CuCu 35 ± 2.0535 ± 2.05 27 ± 0.5827 ± 0.58 22.922.9 ZnZn 75 ± 1.4775 ± 1.47 65 ± 0.6865 ± 0.68 13.313.3 Waste water CWaste water C T-NT-N 6617 ± 1.956617 ± 1.95 5096 ± 1.285096 + - 1.28 23.023.0 T-PT-P 492 ± 3.53492 ± 3.53 432 ± 0.1432 ± 0.1 12.212.2 CuCu 25 ± 1.5025 ± 1.50 18 ± 0.7818 ± 0.78 28.028.0 ZnZn 41 ± 1.4541 ± 1.45 33 ± 1.0933 ± 1.09 19.519.5 Treat.

Treat.

ChlorellaChlorella vulgarisvulgaris
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)
RE (%)
Waste water AWaste water T-NT-N 6952 ± 1.806952 ± 1.80 5562 ± 1.535562 ± 1.53 20.020.0 T-PT-P 868 ± 1.05868 ± 1.05 798 ± 2.52798 ± 2.52 8.18.1 CuCu 15 ± 0.2615 ± 0.26 6 ± 0.586 ± 0.58 60.060.0 ZnZn 59 ± 0.6859 ± 0.68 50 ± 0.8050 ± 0.80 15.315.3 Waste water BWaste water B T-NT-N 5418 ± 1.065418 ± 1.06 4334 ± 1.534334 ± 1.53 20.020.0 T-PT-P 991 ± 0.87991 + - 0.87 911 ± 0.58911 ± 0.58 8.18.1 CuCu 35 ± 2.0535 ± 2.05 27 ± 1.1527 ± 1.15 22.922.9 ZnZn 75 ± 1.4775 ± 1.47 65 ± 0.6765 ± 0.67 13.313.3 Waste water CWaste water C T-NT-N 6617 ± 1.956617 ± 1.95 5294 ± 0.975294 + - 0.97 20.020.0 T-PT-P 492 ± 3.53492 ± 3.53 453 ± 0.81453 + - 0.81 7.97.9 CuCu 25 ± 1.5025 ± 1.50 18 ± 0.6518 ± 0.65 28.028.0 ZnZn 41 ± 1.4541 ± 1.45 35 ± 0.7635 ± 0.76 14.614.6 Treat.
Treat.
ScenedesmusScenedesmus obliquusobliquus
Initial conc.
(mg/L)
Initial conc.
(mg / L)
After biotreatment
(mg/L)
After biotreatment
(mg / L)
RE (%)RE (%)
Waste water AWaste water T-NT-N 6952 ± 1.806952 ± 1.80 5570 ± 2.085570 + - 2.08 19.919.9 T-PT-P 868 ± 1.05868 ± 1.05 815 ± 1.98815 ± 1.98 6.16.1 CuCu 15 ± 0.2615 ± 0.26 8 ± 0.928 ± 0.92 46.746.7 ZnZn 59 ± 0.6859 ± 0.68 52 ± 0.9552 ± 0.95 11.911.9 Waste water BWaste water B T-NT-N 5418 ± 1.065418 ± 1.06 4497 ± 1.534497 + 1.53 17.017.0 T-PT-P 991 ± 0.87991 + - 0.87 931 ± 0.70931 + - 0.70 6.16.1 CuCu 35 ± 2.0535 ± 2.05 28 ± 0.8528 ± 0.85 20.020.0 ZnZn 75 ± 1.4775 ± 1.47 69 ± 0.5869 ± 0.58 8.08.0 Waste water CWaste water C T-NT-N 6617 ± 1.956617 ± 1.95 5492 ± 0.945492 ± 0.94 17.017.0 T-PT-P 492 ± 3.53492 ± 3.53 462 ± 1.04462 ± 1.04 6.16.1 CuCu 25 ± 1.5025 ± 1.50 20 ± 0.6720 ± 0.67 20.020.0 ZnZn 41 ± 1.4541 ± 1.45 35 ± 0.5035 ± 0.50 14.614.6

*RE means the removal efficiency.* RE means the removal efficiency.

인공폐수 내 미세조류 3종의 생장 및 제거율 실험 결과를 토대로 실제 양돈폐수에 대한 적용 가능성 및 제거 특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 실험에 이용된 양돈폐수는 충북지역 3곳의 농가로부터 직접 공급받았으며, 양돈폐수 내 오염성분은 영양염류 (T-N, T-P)와 중금속 (Cu, Zn)이 혼합되어있는 폐수이다. 이러한 성질의 양돈폐수에 미세조류 3종을 인공폐수와 동일한 방법으로 14일간 처리하여 실험하였다.Experiments were conducted to investigate the feasibility and removal characteristics of pig wastewater based on the experimental results of growth and removal rates of three species of microalgae in artificial wastewater. The swine wastewater used in the experiments was supplied directly from three farm households in Chungbuk province. The pollutants in the swine wastewater were wastewater containing nutrients (T-N, T-P) and heavy metals (Cu, Zn). Three kinds of microalgae were treated with the same method as artificial wastewater for 14 days in this kind of swine wastewater.

양돈폐수 A, B, C 내 미세조류 3종의 생장특성은 영양염류를 처리한 인공폐수보다 유도기가 훨씬 긴 시간 동안 지속되었으며, 중금속으로 처리한 인공폐수에서 일정기간이 지나면 미세조류의 생장이 저해되었던 것과는 달리 미세조류가 지속적으로 생장하는 것을 확인하였다. 양돈폐수 내 미세조류 3종을 처리하고, 폐수의 초기농도와 최종농도를 측정하여 제거율을 확인하였다. The growth characteristics of the three microalgae in swine wastewater A, B and C were longer than that of the artificial wastewater treated with nutrients, and the growth of microalgae was inhibited after a certain period of time in artificial wastewater treated with heavy metals But the microalgae were continuously growing. Three kinds of microalgae in swine wastewater were treated and the removal rate was confirmed by measuring the initial concentration and final concentration of wastewater.

A 농가의 양돈폐수 내 미세조류 3종의 생장특성은 8일까지 유도기가 지속되다가 8일 이후부터 생장률이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. A 농가 양돈폐수 내 오염성분의 초기농도는 각각 T-N 6952 mg/L, T-P 868 mg/L, Cu 15 mg/L, Zn 59 mg/L으로 측정되었다. 오염성분에 대한 미세조류 3종의 제거율은 Chlorella vulgaris가 20%, 8%, 60%, 15%이고, Scenedesmus obliquus 20%, 6%, 47%, 12%이며, Ankistrodesmus bibraianus는 23%, 12%, 60%, 14%로 확인되었다. The growth characteristics of three kinds of microalgae in the swine wastewater of the A farmhouse were confirmed that the growth rate was increased from 8 days after the induction period was continued until 8th. The initial concentrations of pollutants in the farm wastewater were measured as TN 6952 mg / L, TP 868 mg / L, Cu 15 mg / L and Zn 59 mg / L, respectively. The removal rates of three microalgae against pollutants were 20%, 8%, 60% and 15% in Chlorella vulgaris , and Scenedesmus obliquus 20%, 6%, 47%, and 12%, respectively, while Ankistrodesmus bibraianus was identified as 23%, 12%, 60% and 14%.

또한, B 농가의 양돈폐수 내 미세조류 3종의 생장특성은 A농가의 양돈폐수 내 생장특성과 차이가 유의하지 않았으며, 오염성분의 초기농도는 각각 T-N 5418 mg/L, T-P 991 mg/L, Cu 35 mg/L, Zn 75 mg/L으로 측정되었다. 오염성분에 대한 미세조류 3종의 제거율은 Chlorella vulgaris가 20%, 8%, 23%, 13%이고, Scenedesmus obliquus 17%, 6%, 20%, 8%이며, Ankistrodesmus bibraianus는 23%, 12%, 23%, 13%로 확인되었다.In addition, the growth characteristics of three microalgae in pig farm wastewater of farm B were not significantly different from those of farming wastewater A, and the initial concentrations of TN 5418 mg / L and TP 991 mg / L , Cu 35 mg / L and Zn 75 mg / L. The removal rates of three microalgae against pollutants were 20%, 8%, 23% and 13% in Chlorella vulgaris , and Scenedesmus obliquus 17%, 6%, 20% and 8%, respectively, and Ankistrodesmus bibraianus was found to be 23%, 12%, 23% and 13%.

또한, C 농가의 양돈폐수 내 미세조류 3종의 생장특성도 마찬가지로 A, B 농가의 양돈폐수 내 미세조류 생장특성과 차이가 유의하지 않았으나 A, B 농가의 양돈폐수에서 미세조류의 생장이 14일까지 증가하는 것과 달리 C 농가의 양돈폐수 내 미세조류 3종의 생장은 12일에 멈췄다. 오염성분의 초기농도는 각각 T-N 6617 mg/L, T-P 492 mg/L, Cu 25 mg/L, Zn 41 mg/L으로 측정되었다. 오염성분에 대한 미세조류 3종의 제거율은 Chlorella vulgaris가 20%, 8%, 28%, 15%이고, Scenedesmus obliquus 17%, 6%, 20%, 15%이며, Ankistrodesmus bibraianus는 23%, 12%, 28%, 20%로 확인되었다.In addition, the growth characteristics of three microalgae in pig farm wastewater of farmhouse C were not significant, but the growth of microalgae in swine wastewater of farms A and B was not significant , The growth of three species of microalgae in the pig farm wastewater of the C farm was stopped on the 12th day. The initial concentrations of pollutants were measured as TN 6617 mg / L, TP 492 mg / L, Cu 25 mg / L and Zn 41 mg / L, respectively. The removal rates of three microalgae against pollutants were 20%, 8%, 28% and 15% in Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus 17%, 6%, 20%, and 15%, respectively, while Ankistrodesmus bibraianus was identified as 23%, 12%, 28% and 20%.

양돈폐수 내 미세조류 3종의 영양염류 및 중금속에 대한 생장 및 제거율은 인공폐수를 이용한 실험결과와 마찬가지로 비슷한 실험결과를 나타내었다. 인공폐수를 이용한 실험에서와 마찬가지로 농가별 양돈폐수 내 영양염류 및 중금속의 초기농도가 낮을수록 양돈폐수에 대한 미세조류 3종의 제거율이 우수하였다. The growth and removal rates of nutrients and heavy metals in three kinds of microalgae in swine wastewater were similar to those of artificial wastewater. As in the experiment using artificial wastewater, the lower the initial concentrations of nutrients and heavy metals in farm wastewater by farmers, the better the removal rate of three microalgae to swine wastewater.

따라서, Ankistrodesmus bibraianus가 농가별 축산폐수에서도 생장이 가장 좋았으며, 영양염류 및 중금속의 제거율도 가장 높은 경향을 나타내었다. 그 다음으로 Chlorella vulgaris의 생장과 제거율이 좋았으며, Scenedesmus obliquus는 다른 미세조류 2종과 비교했을 때 생장률은 비슷한 결과를 나타내었으나 영양염류와 중금속의 제거율은 가장 낮은 것을 확인하였다(표 8).Thus, Ankistrodesmus bibraianus showed the highest growth rate in the livestock wastewater, and the removal rate of nutrients and heavy metals showed the highest tendency. The growth and removal rates of Chlorella vulgaris were good, and Scenedesmus obliquus showed similar growth rates compared with the other two microalgae, but the lowest removal rates of nutrients and heavy metals were found (Table 8).

이상으로 본 발명의 내용을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 이하 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the invention is defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (6)

축산폐수 처리용 미세조류 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324).Micro-algae for the treatment of animal wastewater Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324). 제1항에 있어서, 상기 안키스트로데스무스 비브라이아누스는 온도 25 ~ 35℃ 및 pH 5 ~ 10 조건하에서 생장하는 것을 특징으로 하는 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324).3. The method according to claim 1, wherein the anchidostomus bibrianus (KCTC AG10324) is grown under the conditions of a temperature of 25 to 35 DEG C and a pH of 5 to 10, . 제1항의 안키스트로데스무스 비브라이아누스(Ankistrodesmus bibraianus)(KCTC AG10324)를 이용하여 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거하는 방법.A method for removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater using Ankistrodesmus bibraianus (KCTC AG10324) of claim 1. 제3항에 있어서, 상기 염류는 염화나트륨(NaCl), 염화마그네슘(MgCl2), 황산마그네슘(MgSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산칼륨(K2SO4), 탄산칼슘(CaCO3), 브로민화마그네슘(MgBr2) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거하는 방법. The method according to claim 3, wherein the salts are selected from the group consisting of sodium chloride (NaCl), magnesium chloride (MgCl2), magnesium sulfate (MgSO4), calcium sulfate (CaSO4), potassium sulfate (K2SO4), calcium carbonate (CaCO3), magnesium bromide (MgBr2) And combinations thereof . The method for removing nutrients and heavy metals in livestock wastewater . 제3항에 있어서, 상기 중금속은 구리(Cu) 또는 아연(Zn)인 것을 특징으로 하는 축산폐수 내 영양염류 및 중금속을 제거하는 방법. The method of claim 3, wherein the heavy metal is copper (Cu) or zinc (Zn) . 제1항의 축산폐수 처리용 안키스트로데스무스 비브라이아누스를 축산폐수를 포함하는 배지에 접종하여 배양하는 단계를 포함하는 축산폐수의 처리방법.A method for treating livestock wastewater comprising the step of culturing anchovy rode desmus vibranias for livestock wastewater treatment according to claim 1 in a culture medium containing livestock wastewater.
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KR101631591B1 (en) 2012-07-04 2016-06-17 한국생명공학연구원 Treatment method of swine wastewater by microalgae, Chlorella sorokiniana

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