TiO_2로 코팅된 대나무숯 및 UV의 전처리를 통한 다환방향족탄화수소의 효율적 생분해 (Effective Biodegradation of Polyaromatic Hydrocarbons Through Pretreatment Using TiO_2-Coated Bamboo Activated Carbon and UV)

서지정보

· 발행기관 : 한국미생물학회
· 수록지 정보 : 미생물학회지 / 47권 / 2호 / 137 ~ 142페이지
· 저자명 : Kalu I. Ekpeghere, 구진희, 김종향, 이병우, 이삼녕, 김윤해, 고성철

초록

대나무 활성탄에 TiO_2의 코팅을 실시하여 이를 광촉매조건에서 16종의 주요 PAHs를 전처리하고 이를 PAHs 분해미생물에 의한 생분해과정에 적용하여 보다 효율적인 PAHs 처리기술을 개발하고자 하였다. 대나무 활성탄에 anatase TiO_2의 성공적인 코팅이 가능하였으며 이를 이용한 메틸렌블루 용액의 광분해도 측정한 결과 TiO_2/AC 촉매가 첨가된 경우 가장 높은 촉매능을 보였다. PAHs 분해미생물이 없는 상태에서 naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene 및 fluorene의 경우 각각 9.8, 76.2, 74.1 및 40.5%의 제거효율을 나타내었으나 고분자 PAHs는 TiO2 처리구에서 높은 잔류농도(400-1,000 μg/L)를 나타내었다. 한편 위의 전처리조건을 거친 후 분해미생물을 1주일간 처리할 경우 전반적인 PAHs가 340 μg/L 이하의 낮은 농도를 나타내었다. 여기서 phenanthrene, anthracene, fluoranthene 및 pyrene은 TiO_2의 처리구의 경우 대조구에 비해 각각 29.3, 61.4, 27.0 및 44.3%의 제거율을 나타내었다. TiO_2를 AC에 침착한 경우는 분해미생물이 AC 표면에 거의 생물막을 형성하지 못하는 모습이 관찰되었다. 따라서 TiO_2를 처리할 경우 분해미생물은 주로 부유상태(planktonic status)에서 PAHs를 분해하는 것으로 사료된다. 향후 보다 적절한 전처리조건을 확립할 경우 보다 효율적인 난분해성의 PAHs 처리기술의 개발이 가능할 것으로 전망된다.

영어초록

TiO_2-coated bamboo activated carbon has been prepared and utilized under UV irradiation as a pretreatment method for an effective biodegradation of the recalcitrant polyaromatic hydrocarbons (PAHs). The anatase TiO_2 was successfully coated on the bamboo activated carbon (AC) and it showed the highest photoactivity against methylene blue. In the absence of the PAHs-degrading bacteria PAHs having low molecular weight (i.e., naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, and fluorene) were degraded by 9.8, 76.2, 74.1, and 40.5%, respectively. Higher molecular weight PAHs, however, maintained high residual concentrations of PAHs (400-1,000 μg/L) after the same treatment. On the other hand, the overall concentrations of PAHs became lower than 340 μg/L when the pretreated PAHs were subjected to biodegradation by a PAH-degrading consortium for a week. Herein, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, and pyrene were removed by 29.3, 61.4, 27.0, and 44.3%, respectively, indicating the facilitated potential biodegradation of PAHs. Activated carbon coated with TiO2 appeared to inhibit growth of PAH degraders on the surface of AC, indicating planktonic degraders were dominantly involved in the PAH biodegradation in presence of the TiO_2-coated bamboo AC. It was proposed that an effective remediation technology for the recalcitrant PAHs could be developed when an optimum pretreatment process is further established.

참고자료

· 없음