Abstract
Simultaneous reduction of Cr(VI) and degradation of phenol was observed in batch and bench-scale continuous stirred tank reactors using Rhodococcus sp. CP01 isolated from leachate. The strain CP01, which was capable of utilizing phenol as a sole source of carbon and energy, completely reduced added hexavalent chromium (0.25 mM) to its trivalent form during 60 hr batch assay under optimal conditions (pH 7.0 and 1,000 mg/L of phenol concentration). The rates of Cr(VI) reduction and phenol degradation were estimated as 4.17 $\mu$M Cr(VI) and 38.4 mg phenol.$L^{-1}{\cdot}hr^{-1}$, respectively. The continuous culture experiment was conducted for 46 days using synthetic feed containing different levels of chromate (0.0625 to 0.25 mM) and phenol(1,000 to 4,000 mg/L). With a hydraulic retention time of 100 hr, Cr(VI) reduction efficiency was mostly 100% for influent Cr(VI) and phenol concentrations of 0.125 mM and 3,000 mg/L, respectively. During quasi-steady-state operation, specific rate of Cr(VI) reduction was calculated as 0.34 mg Cr(VI).g $protein^{-1}{\cdot}hr^{-1}$ which was comparable to reported values obtained by using glucose as growth substrate. The results suggest the potential application of biological treatment for detoxification of wastewater contaminated simultaneously with Cr(VI) and pheonol.
페놀을 유일한 탄소 및 에너지원으로 이용할 수 있는 Rhodococcus sp. CP01을 침출수로부터 분리하고 회분식 및 연속배양 체제에서 크롬(VI)을 동시에 환원시키는 능력을 추정하였다. 크롬(VI) 환원의 최적 pH 7.0과 페놀 농도 1,000 mg/L에서 최소배지에 주어진 0.25 mM의 크롬(VI)은 CP01 균주에 의해 60시간만에 완전히 환원되었으며, 이때 크롬의 환원속도는 4.17 $\mu$M/hr, 페놀의 분해속도는 38.4 mg.$L^{-1}$.$hr^{-1}$로 측정되었다. 수리학적 체류시간을 100hr으로 유지한 호기성 연속배양 체제에서 크롬(VI)의 농도를 0.0625, 0.125, 그리고 0.25 mM로, 페놀 농도를 1,000~4,000 mg/L까지 변화시키면서 46인간 운전한 결과, 크롬(VI) 0.125 mM과 페놀 3,000 mg/L일 때 유사 steady state에 이르렀으며 이때 크롬의 환원율은 거의 100%로 일정하게 유지되었다. 이 구간에서 계산된 specific reduction rate는 0.34 mg Cr(VI).g $protein^{-1}$.$hr^{-1}$로서 glucose를 생장기질로 이용한 기존의 연구 결과와 유사한 수준으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구는 중금속 크롬(VI)과 방향족 화합물인 페놀을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 생물학적 처리 가능성을 보여 주었다.
