As a feasible alternative for biological degradation of halogenated organic compounds that are not utilized by organisms as carbon sources, a cometabolic oxidative conversion by methane-utilizing organisms, which produces nonspecific monooxygenases, has been suggested. Three unidentified methylotrophic strains, Me046, Me082, and Me096 and three identified methylotrophic strains, Methylocystis parvus (KCTC 1618), Methylosinus trichosporium(KCTC1619) and Methylomonas methylovora(KCTC 1688) were investigated for their capacities of growing on methane or methanol and of transforming TCE at different conditions. Me082 and Me096 were appeared to grow rapidly on methane and transform TCE with high initial transformation rates and high transformation capacities. Resting cells of Me096 degraded TCE more rapidly than cells with cosubstrates such as methane or methanol. Formate amendment increased transformation capacity of Me096 while copper content in medium inactivated cells.
Me096 was enriched in a batch culture and continuously methane-fed culture and inoculated in two stage dispersed-growth reactor to remove 10mg/1 of TCE contained in medium. The performance and characteristics of two-stage dispersed-growth reactor was analyzed by growing-biofilm model. Operation results for 25 hours were compared with the model prediction to verify the validity of model and were used to predict the long-term operation results.
미생물에 의해 탄소원으로 사용될 수 없는 할로겐화 유기물질의 생분해를 위한 유력한 대안으로 비특이성 모노옥시지나제를 만드는 메탄자회균에 의한 동시대사적 산화반응이 제안되어져 왔다. 동정되지 않은 세 균주, Me046, Me082, Me096과 Methylocystis parvus (KCTC 1618), Methylosinus trichosporium (KCTC 1618), Methylomonas methylovora (KCTC 1618) 균주에 대하여 메탄과 메탄올에 대한 성장 특성과 여러 다른 조건에서의 TCE 분해능이 조사되어 졌다. Me082 와 Me096 이 메탄에서 빠르게 성장하며 높은 초기 분해속도와 높은 분해용량으로 TCE를 분해하는 것으로 나타났다. 성장을 위한 기질이 따로 공급되지 않은 상황에서 Me096 균주는 메탄과 메탄올이 공급되는 경우에서 보다 더 우수한 분해능을 가지는 것으로 나타났으며, formate는 이 균주의 TCE분해를 보다 촉진시키는 것으로 관찰되어 졌다. 그러나 구리를 미량 포함하는 성장배지에서 자란 Me096 균주는 TCE를 분해하는 능력을 상실하였다.
Me096 균주는 회분식 배양기와 메탄이 연속적으로 공급되는 반응기 내에서 고농도로 배양되었으며, 10 mg/l의 TCE 를 제거하기 위하여 2단 성장 분리 반응기에 접종되었다. 이 반응기의 성능과 특성은 성장하는 생물막 모델에 의해 해석되었으며, 초기 25시간의 반응기 조업 결과와 모델로 예측한 결과를 비교하여 모델의 타당성을 검토하고, 이후의 반응기 조업 결과를 예측하는 데 이용하였다.
