생물학적 정화 특성, 유형, 장단점



그 생물학적 정화 토양과 물의 오염 물질을 제거하기 위해 박테리아 미생물, 균류, 식물 및 / 또는 격리 된 효소의 대사 능력을 사용하는 일련의 환경 위생 생명 공학 기술입니다.

미생물 (박테리아와 곰팡이)과 일부 식물은 다양한 독성 및 오염 유기 화합물을 생물 변환하여 무해하거나 무해하게 만듭니다. 그들은 심지어 유기 화합물을 메탄과 같은 가장 간단한 형태로 생분해 할 수 있습니다 (CH4) 및 이산화탄소 (CO2).

또한 일부 미생물 및 식물은 환경에서 추출되거나 고정 될 수 있습니다 (현장에서) 중금속과 같은 독성 화학 원소. 환경에 독성 물질을 고정시킴으로써 더 이상 생물체에서 사용할 수 없으며 따라서 독성 물질에 영향을 미치지 않습니다.

그러므로 독성 물질의 생체 이용률의 감소는 심지어 물질로부터의 물질 제거를 의미하지는 않지만 생물학적 치료의 한 형태이다.

현재 지하수, 지하수, 슬러지 및 오염 된 토양의 생물학적 정화와 같은 환경 적 영향이 적은 (또는 "친환경적"인) 경제 기술 개발에 과학적이고 상업적인 관심이 커지고 있습니다..

색인

  • 1 Bioremediation의 특성
    • 1.1 생물학적으로 중화 될 수있는 오염물
    • 1.2 생물학적 정화 동안의 물리 화학적 조건
  • 2 종류의 생물학적 정화
    • 2.1 Biostimulation
    • 2.2 생물 증식
    • 2.3 퇴비
    • 2.4 Biopiles
    • 2.5 Landfarming
    • 2.6 Phytoremediation
    • 2.7 생물 반응기
    • 2.8 Micorremediation
  • 3 Bioremediation 대 ​​전통적인 육체 및 화학 기술
    • 3.1 - 이점
    • 3.2 - 고려해야 할 단점
  • 4 참고

Bioremediation의 특성

생물학적으로 중화 될 수있는 오염물

오염 물질이되어 biorremediados 중금속, 방사성 물질, 유기 오염 물질 독성, 폭발물 (또는 아로마틱 탄화수소의 PAHs) 원유로부터 유도 된 유기 화합물, 페놀류 중에서도되어있는.

생물학적 정화 중 물리 화학적 조건

생물학적 정화 과정은 미생물 및 살아있는 식물 또는 격리 된 효소의 활성에 의존하기 때문에 생물학적 정화 과정에서 대사 활동을 최적화하기 위해 각 유기체 또는 효소계에 대한 적절한 물리 화학적 조건을 유지해야합니다.

생물학적 정화 과정 전반에 걸쳐 최적화되고 유지되어야하는 요소

-환경 조건 하에서 오염 물질의 농도와 생체 이용률 : 너무 높으면 생물 변환 할 수있는 동일한 미생물에 해로울 수 있기 때문에.

-습도 : 물의 가용성은 생명체 및 세포가없는 생물학적 촉매의 효소 적 활성에 필수적입니다. 일반적으로, 12 ~ 25 %의 상대 습도는 생물학적 정화를 겪고있는 토양에서 유지되어야한다.

-온도 : 적용되는 유기체의 생존 및 / 또는 필요한 효소 적 활성을 허용하는 범위 내에 있어야합니다..

-생물학적 이용 가능한 영양소 : 관심있는 미생물의 성장 및 증식에 필수적입니다. 주로 탄소, 인 및 질소가 필수 미네랄뿐만 아니라 통제되어야합니다..

-수성 매질의 산도 또는 알칼리도 또는 pH (H 이온 측정+ 중간에).

-산소의 가용성 : 대부분의 생물학적 정화 기술에서 호기성 미생물이 사용됩니다 (예 : 퇴비, 바이오 파일 및 "Landfarming"), 기질의 폭기가 필요하다. 그러나 혐기성 미생물은 고도로 통제 된 실험실 조건 (생물 반응기를 사용) 하에서 생물학적 정화 과정에 사용될 수 있으며,.

생물학적 정화의 유형

적용되는 생물학적 복원 생물 공학 중에는 다음과 같은 것들이 있습니다 :

생체 자극

생체 자극은 자극 현장에서 이미 오염 된 물질 (자가 독성 미생물)에 이미 존재하고 오염 물질을 생물학적으로 재생할 수있는 미생물.

생체 자극 현장에서 이는 원하는 공정에 대한 물리 화학적 조건을 최적화함으로써 달성된다. pH, 산소, 습도, 온도, 기타 필요한 영양소 추가.

Bioaugmentation

생물 증식은 실험실에서 재배 된 접종 물의 첨가로 인해 관심있는 미생물의 양이 증가하는 것을 의미한다..

이어서, 일단 관심있는 미생물을 접종하면 현장에서, 물리 화학적 조건은 미생물의 퇴화 작용을 촉진하기 위해 (예 : 생체 자극에서) 최적화되어야합니다.

생물 증식의 적용을 위해서는 실험실의 생물 반응기에서 미생물 배양 비용을 고려해야한다.

생체 모방과 생체 강화는 아래에 설명 된 다른 모든 생명 공학 기술과 결합 될 수 있습니다.

퇴비

퇴비화는 오염 된 물질을 식물 또는 동물 개선 물질 및 영양분이 보충 된 오염되지 않은 토양과 혼합하는 것으로 구성됩니다. 이 혼합물은 서로 분리 된 3m 높이의 콘을 형성합니다..

원뿔의 하부 층의 산소 공급은 기계를 이용하여 한 장소에서 다른 장소로 규칙적으로 제거함으로써 제어되어야한다. 습도, 온도, pH, 영양소 등의 최적 조건을 유지해야합니다..

바이오 파일

바이오 파일을 이용한 생물학적 정화 기술은 다음을 제외하고는 위에서 설명한 퇴비화 기술과 동일합니다.

  • 식물성 또는 동물성 원산지 개선제 부재.
  • 한 장소에서 다른 장소로의 이동에 의한 통기 제거.

바이오 파일은 파이프의 시스템을 통해 내부 레이어에서 공기가 통하는 같은 장소에 고정되어 있으며 설치, 운영 및 유지 보수 비용은 시스템의 설계 단계에서 고려되어야합니다.

Landfarming

(영어 번역 : 토양 재배) 생명 공학 소위 "땅 양식은"그것은 광대 한 부지에서 오염되지 않은 토양의 첫 번째 30cm로 오염 된 물질 (슬러지 또는 침전물)를 혼합 포함.

토양의 첫 번째 센티미터에서 공기의 혼입과 혼합으로 인해 오염 물질의 분해가 선호됩니다. 이 작업에서는 쟁기 트랙터와 같은 농업 기계가 사용됩니다..

landfarming의 주요 단점은 식량 생산에 사용될 수있는 넓은 토지를 필연적으로 필요로한다는 것이다.

Phytoremediation

식물 환경 복원, 또한, 생물학적 정화 미생물과 식물 지원 전환이라고는 포함 제거하거나 표면 또는 지하수, 슬러지 및 토양에 오염 물질의 독성을 감소 식물과 미생물의 사용을 기반으로 생명 공학의 집합입니다.

phytoremediation 분해 동안, 오염 물질의 추출 및 / 또는 안정화 (생물학적 이용 가능성의 감소)가 발생할 수있다. 이 과정은 뿌리와 매우 가까운 곳에 사는 식물과 미생물 사이의 상호 작용에 달려있다. 근권.

Phytoremediation은 중금속 및 토양 및 지하수 (또는 오염 된 물의 뿌리 덮개)에서 방사성 물질을 제거하는 데 특히 성공적이었습니다..

이 경우, 식물 오염물 애쉬의 형태로 집중되는 환경에 분산되는 전달되도록 수확 제어 조건 소각 후 배지 그들의 조직에서 금속을 축적.

획득 된 재는 금속을 회수하기 위해 처리 될 수 있으며 (경제적 관심이있는 경우) 또는 폐기물의 최종 처분 장소에서 폐기 될 수 있습니다..

phytoremediation의 단점은 관련된 유기체 (식물, 박테리아 및 아마도 균근 균)간에 일어나는 상호 작용에 대한 심층적 인 지식의 부족이다..

반면에, 적용되는 모든 기관의 필요를 충족시키는 환경 조건이 유지되어야한다..

생물 반응기

생물 반응기는 상당한 크기의 용기로, 수성 배양 배지에서 고도로 제어 된 물리 화학적 조건을 유지하여 관심있는 생물학적 과정을 유리하게 만든다.

생물 반응기에서 박테리아 미생물과 곰팡이는 대규모로 그리고 실험실에서 재배 될 수 있고 생물 증식 과정에 적용될 수 있습니다 현장에서. 미생물은 오염 된 효소 분해 효소를 얻기 위해 재배 될 수있다..

생물 반응기는 생물학적 정화 공정에 사용됩니다. 전 현장, 오염 된 기질이 미생물 배양 배지와 혼합 될 때, 오염물의 분해를 선호한다.

생물 반응기에서 성장한 미생물은 심지어 혐기성 일 수 있으며,이 경우 수성 배양 배지는 용존 산소가 부족해야합니다.

생물학적 복원 생물 공학 중에서 생물 반응기의 사용은 장비 유지 및 미생물 배양 요구로 인해 상대적으로 비싸다.

Micorremediation

Micorre Mediation은 독성 오염 물질의 생물학적 정화 과정에서 곰팡이 미생물 (현미경 진균)의 사용이다.

현미경 진균의 배양은 일반적으로 박테리아의 배양보다 더 복잡하므로 고비용을 고려해야합니다. 또한 곰팡이는 박테리아보다 성장과 번식이 빠르고 버섯 보조 생체 완화는 더 느린 과정입니다.

Bioremediation 대 ​​전통적인 물리 화학 기술

-장점

Bioremediation biotechnologies는 화학 및 물리적 환경 위생 기술이 기존에 적용된 것보다 환경에 훨씬 경제적이며 친화적입니다..

이는 생물학적 복원의 적용이 기존의 물리 화학적 관행보다 환경 영향이 낮음을 의미합니다..

반면에, 생물학적 정화 과정에 적용되는 미생물 중 일부는 오염 화합물을 광물질 화하여 환경으로부터의 소멸을 보장 할 수 있으며, 종래의 물리 화학적 공정으로 단일 단계에서 달성하기가 어렵다.

-고려해야 할 단점 및 측면

자연계에 존재하는 미생물 대사 능력

자연계에 존재하는 미생물의 단 1 % 만 분리되어 있다고 가정하면, 생물학적 정화의 한 가지 한계는 정확히 특정 오염 물질을 생분해시킬 수있는 미생물의 동정이다..

응용 시스템의 무지

반면에, bioremediation은 일반적으로 완전히 알려지지 않은 두 개 이상의 생물체의 복잡한 시스템으로 작동합니다.

연구 된 일부 미생물은 오염 된 화합물을 훨씬 더 독성이 강한 부산물로 생체 전환시켰다. 그러므로, 생물 반응 생물과 그 상호 작용을 깊이 연구실에서 미리 연구 할 필요가있다.

또한 소규모 파일럿 테스트 (현장에서)는 대량으로 적용하기 전에 수행해야하며 마지막으로 생물학적 정화 프로세스를 모니터링해야합니다. 현장에서, 환경 위생이 올바르게 이루어 지도록 보장.

실험실에서 얻은 결과의 외삽 법

생물학적 시스템이 매우 복잡하기 때문에 실험실에서 소규모로 얻은 결과는 항상 현장 프로세스로 외삽 될 수 없습니다.

각 생물학적 정화 과정의 특징

각각의 생물학적 정화 과정은 오염 된 장소의 특정 조건, 처리 될 오염 물질의 유형 및 적용될 생물체에 따라 특정 실험 설계를 포함합니다..

이러한 과정은 생물 학자, 화학자, 기술자 등 다양한 학제 간 전문가 그룹이 수행해야합니다..

관심의 성장 및 대사 활동을 촉진시키기위한 환경 물리 화학적 조건의 유지는 생물학적 정화 과정에서의 영구적 인 임무를 의미한다.

소요 시간

마지막으로, bioremediation 프로세스는 기존의 물리 화학적 인 프로세스보다 오래 걸릴 수 있습니다.

참고 문헌

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