하ㆍ폐수 고도처리를 위한 다기능의 질소원 분해능 균주의 분리

Development of Bacteria for Removal of the Nitrogen in Wastewater

한국 경기도 일대의 하천으로부터 90 균주의 광합성 박테리아를 순수 분리ㆍ동정하였다. 이들중 고효율의 질소($NH_3$-N, $NO_{3{^{-}$-N)제거능을 가진 균주들을 다양한 조건(명처-혐기, 호기: 암처-혐기, 호기)하에서 선별하였다. $NH_3$-N은 위의 4가지 조건하에서 모든 균주가 제거하였고, 평균 제거율은 호기조건(83.8%)에서 혐기조건(75.1%)보다 약간 높게 나타났다. NH$_3$-N의 감소에 따른 $NH_3$-N증가는 일어나지 않았다. $NO_{3{^{-}$-N은 혐기조건에서 소수의 특정 균주에 의해 제거되었다. 명처-혐기조건에서 다양한 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)에 따른 실험 결과는 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)0.2에서 유기물(98.2%)과 $NH_3$-N(89.0%)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 명처-혐기조건에서 다양한 C/N 비율에 따른 실험 결과는, 높은 C/N비 뿐만 아니라 낮은 C/N비(5:1)에서도 $NH_3$-N의 효과적인 제거율(75.8%)을 확인 할 수 있었으며, 또한 $NO_{3{^{-}$-N (96.0%)의 동시적 제거를 확인할 수 있었다.

Ninety strains of photosynthetic bacteria were isolated from a local stream at Kyonggi-do, Korea and were further screened. Using these isolated strains, experiments were performed under various light and oxygen conditions in order to select strains with high nitrogen $(NH_3-N,\; NO_3^--N)$ removal efficiencies. Results showed that all the strains screened removed $NH_3-N$, the light had no effect on nitrogen removal, and the nitrogen removal rate was higher aerobically than anaerobically. The removal of $NO_3^--N$ was showed up to 35.3% in some specific strains. Results of batch experiments using Rhodocyclus gelatinosus, an isolated strain with a superior removal rate of $NH_3--N$ and $NH_3-N$, under the anaerobic condition, showed that the removal rate of organics and $NH_3-N$ was the highest (98.2 and 89.0%, respectively) at the CODcr (mg/L)/biomass (mg/L) ratio of 0.2, and the $NH_3-N$ concentration did not increase with the decreasing $NH_3-N$ concentration. Experimental results from various C/N ratios confirmed that the effective removal rate (75.8%) of $NH_3-N$ occurred even at the low (5:1) C/N ratio as well as high ratios, and the simulataneous removal of $NO_3^--N$ (96.0%).