초록
본 연구에서는 일반적인 생물학적 질소제거공정을 거치지 않고, 수중의 $NH_3-N$을 유기질소형태로 합성시키는 특수미생물을 분리, 이용하여 암모니아성질소로 오염된 폐수의 고도처리 가능성에 대해서 검토해 보았다. $NH_3-N$을 기질로 다량 이용할 수 있는 3종류의 특수미생물을 순수 분리한 후 무(無)염분조건과 염분조건(3%NaCl)에서 배양해 본 결과 M11은 염분조건에서, M12는 무(無)염분조건에서, M71의 경우는 양쪽 조건에서 높은 성장률을 보였다. 탄소원(glucose)의 영향을 검토한 실험에서는 Glucose농도가 $5g/{\ell}$ 일 때, 미생물의 증식과 $NH_3-N$의 제거율이 가장 높았으나, 고농도(약 1000mg/L as $NH_3-N$) 조건하에서 $NH_3-N$의 제거율은 높지 않은 결과를 보였다. $NH_3-N$의 농도는 100mg/L 일 때 제거효율이 가장 우수했고, 이 때 $NO_2-N$과 $NO_3-N$의 증가는 일어나지 않는 것으로 보아 제거된 $NH_3-N$은 유기질소로 변환되었음을 추측할 수 있었다. pH완충과 인의 공급을 위한 $K_2HPO_4$ 농도는 미생물마다 최적 성장 농도는 조금씩 달랐으나, $5g/{\ell}$에서 적절한 성장조건을 보였다. 또한 질소원으로 특수미생물은 $NH_3-N$뿐만 아니라 $NO_2-N$과 $NO_3-N$도 질소원으로 이용할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험 결과 미생물의 증식이 활발할수록 $NH_3-N$의 제거율이 증가하는 뚜렷한 양상을 나타내어 추후 $NH_3-N$으로 오염된 폐수처리에의 높은 적용가능성을 보였다.
This study experimented a possibility of advanced treatment through microorganism that converts $NH_3-N$ to organic nitrogen in wastewater contaminated by ammoniac nitrogen unlike conventional nitrogen removal process. After distributing three kinds of special bacteria that use $NH_3-N$ as a substrate, when those bacteria were cultured in no salt condition and salt condition (3% NaCl), M11 showed better growth in salt condition and M12 showed better growth in no salt condition. However M7l grew well in both no salt condition and salt condition. In the test of glucose effect, maximum growth and removal rate were observed in glucose concentration of 5g/L but in high concentration (1000mg/L as $NH_3-N$) of $NH_3-N$ growth and removal rate were low. Removal rate was the highest in 100mg/L $NH_3-N$ and the fact that concentration of $NO_2-N$ and $NO_3-N$ didn't increase assumed $NH_3-N$ was converted to organic nitrogen. Optimum concentration of $K_2HPO_4$ for phosphorous supply and buffer was 5g/L. Special bacteria distributed could use $NO_2-N$ and $NO_3-N$ as well as $NH_3-N$ as substrates. This study showed that when growth rate of bacteria was high removal rate also was high. It is possible to apply as a method to treat wastewater polluted by $NH_3-N$.