Removal Characteristic of Ammonia Nitrogen and Behavior of Nitrogen in Synthetic Wastewater Using Leclercia Adecarboxylata

In this study, the removal characteristic of ammonia nitrogen and behavior of nitrogen was investigated using Leclercia adecarboxylata, which was derived from the culture contaminated by ammonia nitrogen of high concentration. The method of ammonia nitrogen removal was not biological nitrification and denitrification but elimination of nutrient salt with internal synthesis of microorganisms which use ammonia nitrogen as substrate. L. adecarboxylata(one of ammonia synthesis microorganisms) was highly activated and showed the most high removal efficiency in free salt condition but the removal efficiency decreased badly in salt concentration of more than 4%. About 80 mg/L of $NH_3-N$ was mostly removed within 20 hours and 500 mg/L of $NH_3-N$ showed less then removal efficiency of 50% because carbon source was not enough. However, ammonium nitrogen concentration was decreased again when the carbon source was inserted additionally thus, ammonium nitrogen removal efficiency by L. adecarboxylata, was related to amount of carbon source. pH decreased from 8.0 to 6.36 according to growth of L. adecarboxylata. Concentration of nitrite nitrogen and nitrate nitrogen did not increase and TKN concentration showed no variation while ammonia nitrogen was removed by L. adecarboxylata. In addition to, when content of protein in organic nitrogen was measured, protein was not detected at the beginning of microorganism synthesis but protein of 193.1 mg/L was detected after 48 hours. Hence, ammonium nitrogen was not decomposed as nitrate nitrogen and nitrite nitrogen but synthesized by L. adecarboxylata, which has excellent ability of nitrogen synthesis and can threat ammonia nitrogen of high concentration in wastewater.

Leclercia Adecarboxylata를 이용한 합성폐수의 암모니아성질소 제거특성 및 질소거동

본 연구에서는 고농도 암모니아성질소로 오염된 고체배지로부터 분리해 낸 Leclercia adecarboxylata를 이용하여 암모니아성질소의 제거특성 및 기작을 파악하여 폐수처리의 적용가능성에 대해 살펴보았다. 질소제거에 있어서 가장 널리 알려진 생물학적 질산화와 후탈질에 의한 질소의 대기로의 방출이 아닌 질소합성균주를 이용한 질소의 체내합성을 이용한 영양물질의 제거 가능성에 대해 접근해 보았다. L. adecarboxylata는 무염분조건에서 암모니아성질소의 제거와 균체중식이 가장 왕성했으나, 염분이 4%를 넘어서게 되면 그 효율은 급격히 저하되었다. 약 80 mg/L의 암모니아성질소는 20시간 이내에 거의 대부분 제거되었으나, 500 mg/L인 시료는 탄소원의 부족으로 인해 50시간 이상 처리후에도 50%의 제거율에도 미치지 못해 탄소원이 많을수록 질소제거율은 높음을 알 수 있었다. 탄소원이 모두 소모되고 난 이후에는 더 이상 질소제거는 이루어지지 않았으나, 탄소원을 추가로 공급했을 때 제거효율은 다시 증가했다. 시료의 pH는 미생물의 증식에 의해 8에서 6.36까지 감소했다. 암모니아성질소가 제거되는 동안 아질산성질소와 질산성질소의 축적은 일어나지 않았고, TKN값은 큰 차이를 보이지 않은 것으로 미루어 볼 때 유기질소로의 합성을 추측할 수 있었다. 유기질소 중 단백질의 농도를 측정해 본 결과 초기시료에서는 불검출 되었으나, 48시간 경과후의 시료에는 193.1 mg/L의 단백질이 검출 되었다. 따라서 L. adecarboxylata는 암모니아성질소를 유기질소로 합성하는 능력이 탁월하여 폐수중의 암모니아성질소의 제거에 이용가치가 클 것으로 판단된다.