고도산화공정 처리가 페니실린의 생독성, 생분해도 및 생물학적 분해에 미치는 영향

페니실린(PEN) 항생제의 분해를 위하여 오존, 과산화수소, 자외선으로 구성된 고도산화공정(AOP)을 적용하였다. 항생 물질 분해효율은 흡광도(ABS) 및 총유기탄소(TOC) 분석으로 평가하였다. O3/H2O2/UV와 O3/UV 조합이 ABS (9 min 동안 100%) 및 TOC 감소(60 min 동안 70%)에 가장 효과가 좋았으나 사용한 실험조건에서 항생제의 무기질화 및 독성 제거는 완전하지 않았다. 항생물질에 의한 생독성은 Escherichia coli 민감도 및 Vibrio fischeri 생체형광 활성평가를 이용하였으며 O3/UV에 의해 민감도는 9 min 동안 100% 감소, O3/H2O2/UV에 의한 생체형광에 대한 독성은 60 min 동안 57% 감소하였다. 생물학적 분해를 위한 AOP 조합으로 O3/UV 조합을 선정하였으며 BOD5/COD 비율로 생분해도 의 개선 여부를 간접 측정한 결과 O3/UV로 30 min 처리함으로 BOD5/COD 비율이 약 4배 증가하였다. 페니실린 20 mg/L를 포함하는 인공폐수에 대하여 AOP 처리 후 Pseudomonas putida를 이용하여 호기적 생물학적 분해를 진행한 결과, O3/UV 전처리한 경우 페니실린의 완전 무기질화가 가능하였으며 전처리하지 않은 경우에 비하여 분해속도가 55% 증진되었다. 결론으로, 호기성 생물학적 처리를 위한 AOP 전처리로써 O3/UV 조합이 추천되며 페니실린의 완전 분해를 촉진할 수 있다.