The methane-utilizing mixed culture isolated from activated sludge by selective enrichment at 45℃ and PH 7.1 was used for biological denitrifrication of wastewater.
It was found that the rate of denitrification (65 ppm/hr) could be enhanced by adding a methanol concentration of 0.5 ppm, but inhibited by excessive methanol concentration.
But the denitrification rates obtained for oxygen and methane-limiting condition were 61 and 35 (ppm/hr), respectively. The denitrification rate mainly depended on dissolved oxygen concentration and carbon dioxide was necessary to initiate the growth of methane-utilizing mixed culture, but was independent of the denitrification performance.
The values of saturation constants and mass transfer coefficients on both oxygen and methane were determined as $1.563\times10^{-6}(MO_2/1)$, $4.33\times10^{-6} (MCH_4/1)$, $109.4hr^{-1}$, and $89.67hr^{-1}$, respectively.
The total growth yields on both oxygen and methane were higher for the oxygen-limited than for the methane-limited conditions and increased slightly with the increase of dilution rate.
활성 슬럿지로 부터 분리한 메탄을 이용하는 박테리아는 혼합균임이 확인되었다. 이 혼합균에서 oxygen-limiting 과 methane-limiting에서의 탈질화 속도는 각각 61 (ppm/hr) 과 35 (ppm/hr)로 확인되었다. 그러나, 메탄을 이용하는 혼합균에 0.5 ppm 의 메탄올을 넣으면, 탈질화 속도는 oxygen-limiting 일때 보다 약간 증가하였고 (65 ppm/hr), 그 이상을 넣으면 탈질화 속도가 억제되었다.
이상의 결과로 메탄올을 이용하여 탈질화 반응을 일으키는 또 다른 박테리아가 존재함을 알 수 있었다.
탈질화 속도는 주로 용존 산소 농도에 의존하며, 이산화탄소는 메탄을 이용하는 혼합균의 초기 성장속도에 영향을 미치지만, 탈질화 성능에는 무관하였다.
산소와 메탄에 대한 Saturation constant 와 가스전달 계수가 각각 결정되었으며, total growth yield는 methane-limiting 인 경우보다 oxygen-limiting 일때 더 높았으며, 희석률 (dilution rate) 이 증가함에 따라 약간씩 증가하였다. Cell 농도만 더 증가시키면 탈질화 속도를 더 향상 시킬수 있어, 미생물학적 탈질화 반응에 있어서 탄소원으로 메탄을 이용하는 것이 경제적으로 가능하여진다.
