C
H
A
R A C T E R I ST I C S O F T H E A C T I V A T ED SL U D G E I N A N I N D U S T R I
A
L
W
A ST E
W
A T E R T R E A T
M
E N T SY S T E
M
U
SI N G A
M
O D I F I ED
B IO L O G
I D E N T
M
C A T I O N SY ST E
M
b y
S
t
ep h
en
V
.B
ar
b
ee
C h
a
p
e
l H iU
ST E P H E N V
.B A R B E E
.T h
eD
et
ec
t
io n o
f T
e
m
p
o r a
l C h
a n
g
e s
in
t
h
e
P hy
s
i
o
lo
g i
c
al
C h
a r a ct
eri
st
ic s o
f
th
eA
ct
i
v at
ed Sl
u
d g
ein
an
I
n
d
u
st
ri
al
W
a st
ew
at
e rT
r e at
m
en
t
S
y
st
em
U
sin
g
aM
odi fi
ed B i
olo
g Id
en
t
i fi
c ati
on
Sy
ste
m
.(
U
n
d
e rth
ed ir e c
ti
on
of D
r.F
r ed
eri
cK
.P f
ae n
d
er
)
T h
ep
u
rp
o
s e of
t
h
e st
u
d y w
a st
o
d
et
e rm in
eif
t
h
eB i
o
l
o
g
i d
en
t
ifi
c at
io
n
sy
st
em
c ou
l d
b
ea
d
ap
t
ed
t
od
e
t
e ct
p h y
si
olo
g i
c al
ch
a n
g
e
sin
t
h
e c om
p
o si
t
em i
c r ob i
al
c om m
u nit
y
of
a c
t
iv
at
ed
slu
%
ei
n
an
in
du s
t
ri
a
l w
a st
ew
at
e r
t
re
at
m
en
t
sy
st
em
.T h
ed
et
e ct
ed
te
m
p
or
al
c
h
an
g
e sw
e r
ec
o rr e
la
t
e
d
w
it
h
o
t
h
er
m i
c ro
b ia
l
c
h
a r a ct
eri
z at
io
n
m
et
h
od
s.C
om
p
o sit
ec o
m
m
un
it
y
s a
m
p l
e sw
e r
ete s
t
ed
ov
e rt
im
e u si
n
g B i
o
l
og
t
it
r ep l
ate s
.T h
er
e s ul
t
s of
th
ec o
m m
u ni
ti
e sw
e re
c om
p
a r ed w i
th
e a ch
ot
h
e rt
o1
)
ob
ta
in
an
i
n
d
e x of
si m i la
ri
t y
w i
t
h
r eg
a
rd
t
ot
h
eir
ab i l i
t
y
an
d i
n
ab i li
ty
t
ou t
i l iz e
t
h
e9
5
su
b
st
r at
e st
h
at
a r e ap
a rt
of
t
h
eB
io
l
og p
r ofi l
e ,a
n
d 2
)
a s c e rt
ai
n
sh i ftsi
n
t
h
e ov
e r al l p hy
sio
l
og i
c al
c ap
ab il i
t
ie s o
f
t
h
e c om
m
u nit
y f
o rth
es
t
ri
ct u
t
il i
z ati
on
of
th
e9 S
su
b
st
r ate s
.T
h
e r e su
l
t
s s ug g
e st
t
h
at
t
h
eB io
l
og
i d
en t
ifi
c ati
o ns
y
st
e
m
c an
b
e u s ed
t
o
d
et
e ct
ch
a n
g
e sin
th
e a cti
v
at
ed
sludg
em i
cr o
b i
al
c om
m
u
nit
y
.O
t
h
er
I w
o u
l d
si
n
c er
el y li k
et
oth
an
k
m
y w if
e
,S
u
e,w
i
th
o u
t
w h
o
s em
o r al
an
d fi
n a n
ci
al
s
u
p p
o rt t
h i
s en
d
e a v o r c o ul d
n
ot
h
a v eb
e en
a c c om
p li
sh
ed
.I
als o
t
h
a nk D
r .Je a
n
H
a
p p y
a
t
N C
M
H
w h
op
r o vi d
ed
e s s en t
ia
l
t
e ch
n
i
c al
eq
u
i
p
m
en
t
a
n
d
s up
p
o rt
p
e r s on n
el
an
d D
r.F
r ed P f
a en
d
e rf
o rhi
s ad
vi
c e an
d g
ui d
an
c e.I
e sp
ec
i
all
y
ap p
r e ci
at
eM
r.M
i
ch
a el C
.P ri
c e a nd f
am
il
y
.M
r.P ri
c e al lo
w
ed
m
ef
ul l
u s
e
of h i
s
co
m
p
u
t
er
k
n o
w l
e
d g
e an
d
st
at
e-of
-th
e-a rt
f
a cil i
t
ie
s
th
r
o ug h
ou t t
h
ep
a st t
h
r e ey
e a r s.I
am
al
s og
r at
ef
ul
t
ot
h
eb
u
si
n
e s s c on t
a ct
sI h
av
e e st
ab lis
h
ed
ov
e rt
h
ep
a st
2 5 y
e a r sa
n
d
th
eir
g
r a cio u s r e s
p
o n s et
o an
y t
e ch
n
i
c al
s iq
)p
o rt
I
r eq
u
e st
ed
.T h
eI
n st
it
ute
f
o rE
n v
ir o n
m
en
t
al St
udi
e s,G
r an
t
N
o .5
-
4
6 8 9 0 fi
-o
m
th
eD O
W
I N T R O D U C T I O N
L I T E R A T U
R
E R E V IE
W
P A
G
E
M
A T E R I A L
S
A l
^
M
E T
H
O D S
^1 1
R E SU L T
S
A N
D
D I SC
U
S SI O N
2
7
SU
M M
A
R Y
A
N
D
C
O
N
C
L U
S
I O N
S
6 2
.
A
P P E N D IX
6 3
B io
l
og i
c al w
a st
ew
at
e rt
r e at
m
e nt
(
W
W
T
)
c a nb
ed
efi
n
ed
a sth
e en
g i
n e e r ed
u s e of
l i
vii
^
o rg
an
is
m
sto
d
eg
r ad
eh
a rm f
u
l
c on
c en
t
r ati
on
s of p
oll
u t
an t
sto
d
e c r e a s ed
o r a c c ep
t
ab
l
ec
o
n c en
tr a
t
io n s
.I
n
an
a cti
v at
ed
sl
u
d g
ep
r o c es s
w h
er
e o xy g
e nis
t
h
ep
rim
a ry
t
e rm
i
n
al
e
l
e ct
r on
(
e ")
a c c ep
to
r
,t
h
ep
rin c
i p
al l i
vin
g
o rg
a nis
m
s r e sp
o n si b l
ef
o rt
h
ed
eg
r ad
ati
o
n a r et
h
e a er
ob ic
b
a
ct
eri
a
.A
n a cti
v at
ed
sl
u
d
g
ep
ro
c e s sv
i g
o r
ou
sl y
m
ix e s
th
et
e rm i
n a
l
e "a c
c
ep
t
o r(
O
2 o r ai
r)
,t
h
e s olu
b l
ew
a st
em
at
e ri
al
(
c a rb
o n
su
b
str a
t
e s)
an
d
t
h
em
ic r
o
b ia
l
a s s em
b l
ag
e(
fl
o e)
t
og
eth
e ri
n
ala i
g
eta
n
k
o r s eri
e s of
t
an
k
s(
t
r ai
n
)
s ep
a r at
ed b
y b
af Qe s
.A
n
a ct
iv
at
ed
slu
d
g
e sy
st
em
u s u al l
y
c o n si
st
s of
ap
ri
m
a ry
s et t
l i
ng
t
a nk
o rb
a sin
(
s)
t
or e
m
ov
et
h
ein
s olu
b l
e c o n st
it
u en
ts
, an
a e r at
io
n v
es
s el
(
s)
w h
e r et
h
ed
eg
r
ad
at
io
n
b
y t
h
em i
c r obi
al
p
op
ula
t
io
n
o c c u r s an
d
a cl
a ri fi
e rw h
e r et
h
em i
c r ob i
al p
op
u
l
at
i
on
(
a ct
iv a
te
d
s
lu
d g
e)
is a
l l
ow
ed
to
s ett
le
o ut
f
o r r et
urn
t
ot
h
e a e r at
io
n
ta n
k
(
s)
.T h
eb
a sic
c on t
r ol
p
oin
t
in
th
e op
e r at
io n
of
a n a cti
v at
ed
slu
d
g
e sy
ste
m i
st
h
e am
o u nt
of
slu
d g
e r et
u rn
.T
h
e r etu r n
slu
d
g
ei
s c om
p
o s ed
of
am i
c r ob ia
l
p
op
ula
t
io
n t
h
at
h
a sb
e e nd i ff
e r e nt
i
al l
y
s e
l
e ct
ed f
o r1
)
ab
i l it
y
t
o u s eth
e su
b
st
r at
e sp
r e s e nt
,2
)
t
h
e ab il i
t
y
t
o u s eth
e s e su
b
str a
t
e si
n
t
h
e c on
c en t
r ati
o n sp
r e s en t
,3
)
t
h
e ab il i
t
y t
o u s eb
o th
t
h
e su
b
st
r ate s an
d
su
b
st
r ate
c o
n
c en tr a
ti
o n sw
it
h in
t
h
ep
h
y
sic a
l
r e st
r ai
n ts
(
t
em
p
e r at
u r e,p
H
,D O
c o n c e ntr a
t
io n
,hy d
r au
l i
c r et
e nt
io n
ti m
e, etc
.)
of
t
h
e sy
st
em
an
d 4
)
t
h
ei
r ab il i
t
y
to
s et t
le
in th
e cla
ri l i
e rA
f
un
d
am
en
ta
l d i ff
e r e n c eb
et
w
e en
m
u ni
ci p
al
W
W
T
an
d i
n
du s
t
ria
l
W W
T is
th
at
i
nt
h
ef
o rm
e r,
l
ow
c o n c e nt
r ati
o n s of
ah i g h
n um
b
e r of
s ub
st
r at
e s a r e u su
al l y p
r e s e nt
ed
t
ot
h
em i
c r ob i
al
p
op
ul
ati
on
;
w h i l
ein t
h
el
at t
e r ,h i
g
h
c o n c en tr at
i
on
s of
al
ow
n um
b
e r of
p
oll
u t
an ts
i p
W W
y
,p
t
hi g h
s
p
e ci
e sd i
v e r si
t
y
w
i
t
h
alo
w i
n
d i
v
i du a
l
c o u nt
w
i
t
h in
ag i
v en
sp
e cie s
b
e c a u s e of
t
h
e r ela
ti
v
ely
lo
w
c on
c en
t
r at
io n s o
f
ah i
g
h
n
um
b
e r of
su
b
st
r at
e s.I
n
an
i
n
d
u st
ri
al
W W
T
sy
st
em
, on
ew
o ul
d
e xp
e ct
l
ow
sp
e cie s
d
i
v e r si
t y w
i
t
h
ahi
g
h i
n
d i
vi du a
l
c o un t
w
i
t
h i
n
a sp
e cie s
b
e c a u s e of
t
h
ehi
g
h
c on
c en t
r at
i
o n s of
al
ow
nu
m b
e r of
su
b
st
r at
e s(
L
aR i
vie r e
,19 7 7
)
.A ft
e rt
h
ep
h
y
sic a
l
o r en
g i
n e e ri
n
g
a sp
e ct
s of
t
he
WW
T
sy
st
em
a r e e st
ab l i
sh
ed
,t
h
ec o
m
p
o si
t
io
n
of
t
h
ebi
ol
og
ic a
l
c om
m
u ni
t
y
t
h
at
e xi
st
sw i
t
h i
n
t he
sy
st
em
i
s af
u n
ct
i
o n of
t
h
es
u
b
st
r at
e s an
d
t
h
ei
r r e sp
e ct
iv e c o
n
c en
t
r at
io
n
sw h i
ch
a r ep
r e s en
t
ed
t
ot
h
em i
c r obi
al
p
op
u
l
at
io
n
.T
h
e r at
e of
s ub
st
r at
e ut
i l
i
z at
i
on
f
o r ag
iv e n s
p
e cie s
(
e n zy
m
e sy
st
em
)
i
nt
h
ep
r e s en
c e of
ag i
v
en
s ub
st
r at
e at
agi
v en
c o n c e nt
r ati
on
i
s
af
un
cti
on
of
t
h
e af fi
n
i
t
y
of
t
h
ee
n
zy
m
es
y
st
em
f
o rt
h
es u
b
st
r at
e.A m
at
h
em
ati
c al
r el
ati
o n sh i p w hi
ch
e xp
r e s s e st
h
e af Sn
i
t
y
is
t
h
eM
ic
h
a eUs
-M
e nt
en
eq
u
ati
o n :V
=
^
" "^
1^
^
^
(
L
eh
nin
g
c r,1
9
7 0
)
.V = v
elo c
i
t
y
of
r e a cti
o n^
m
a
x
^
m
a xim
xjm
v
el
o ci
t
y
[
S
]
=
su
b
st
ra
t
e c o nc
en
tr
ati
on
Wi
t
h p h y
si
c al
c o nd i ti
o n sh
el d
c o n st
an
t
,t
h
eK
^
v
al
u e of
an
en
zy
m
e sy
st
em
f
o ra
gi
v en
s
u
b
st
r at
eis
i
n
d i
c ati
v
e of
t
h
ee n
zy
m
e sy
st
em
's affi
ni
t
y f
o rt
h
at
su
b
st
r at
e.L
ow K
j ^
v
al
u
e s a r ei
n
di
c ati
v
e of h i g h
affi
ni
t
y
an
d h i
g
h K ^
v
alu e s a r e
i
n
di
c at
i
v e of l
ow
af fi
ni
t
y
.T h
e r at
e of
s
u
b
st
r a
te u t
il i
z a
ti
on
f
o r a
gi
v en
sp
e
cie s
m
a
y
b
e ex
p
re s
s ed i
n t
h
e ab il i
t y
of
t
h
at
sp
e ci
e st
og
r ow
an
d
r
ep
r od
u
c ein
a
g
i
v
en
en
vi
r
o nm
en t
.E
a ch
sp
e ci
e sh
a s ah
al f
- s a
t
u r ati
o nc o e
f fi
ci
en
t
(
K
g)
an
al
og
o u st
oK
j j ^
v
al
u e s.T h
e r ela
ti
o n sh i p b
et
w
e e n s ub
st
r at
e c o n c en t
r ati
o n a nd
sp
e ci fi
c r at
e of g
r ow
t
h
(
g
e n e r ati
o nt
i
m
e)
m
ay b
e e xp
r e s s ed by
M
o n od
's eq
u ati
o n :u
=
"
■""
^
^
j i i a
x
g
(g
)
[
S
]
=
su
b
str at
e c on
c en
t
r ati
on
W
h
en
s ev
e r al
sp
e ci
e s a r ei
n t
h
ep
r
e se n c
e of
s e v e r al
su
b
st
ra
te s
,th
e r el
at
i
v ea
b
un
d
an
c e of i
n
di
v
i d
u a
l
sw i
t
h i
n t
h
e sp
ec
i
e sw
ou
l d b
e an
ex
p
r e s si
o n of
t
h
e s i im
m
ati
o
n of
e a c
h
sp
e ci
e s sp
e cifi
c r at
e of g
r ow
t
h
(
u
)
on
e a ch
su
b
st
r at
e at t
h
at
c on
c en
t
r ati
on
o ra
s
u
m m
ati
on
of
U
i +^
2
+
;
ui(
g
r ow t
h
of
sp
e c i e si)
=
^
+
-—
-—
-—
—
+ ....
U
j(
g
r ow
t
h
of
s
p
eci e s
2)
-+
+
et
c.^
s,^
+
[
S
a]
k
, , 3
+
[
S
b
]
C h
an
g
e si
n
d i
v e r si
t
y
m
e a s u r em
en t
si
n a c on t
r oll
ed p h
y
si
c al
en
vi
ro
nm
en
t
a r e a r efl
e cti
o n of
c
h
an
g
e si
n
s ub
str a
t
e s(
b
ot
h q
u
ali
ta
t
i
v el
y
an
d q
u
an
ti
ta
ti
v
el y
)
.V
e ry f
ew
p
ub l i
sh
ed
st
udi
e s ,i f
a
n
y
,h
a v
e ad d
r e s s ed i
n
d i
c e so
f di
v e r si
t
y f
o rm
i
c r ob i
al
c om
m
u
ni ti
e sp
r e s en t
i
n
b i
ol
og
i
c al
W
W
T
sy
ste
m
s.T h
eB i
o
l
og i d
en t
ifi
c ati
o n sy
st
em
o
ff
er
s an
ew
,t
im
e efl &
ci
en
t
w
ay
t
o
e x a
m
i
n
et
h
e c om
m
un
i
t
y
.T h
eB i
ol
og
i d
en
ti fi
c ati
on
sy
ste
m w
a sd
ev
el
op
ed i
n t
h
el
at
e19 80
'st
oi d
e nt
i i
y
i
s ol
ate
d
sp
e ci
e s of b
a ct
e ri
ab
a s ed
o nt
h
ei
rp
at
t
e r n of
u t
il i
z ati
o n of
t
h
e9
5
di ff
e r e nt
s ub
str a
t
e st
h
at
a r e av
ai l
ab l
ei
n t
h
eB i
ol
og p l
at
eN i
n
et
y
-fi
v ew
eU
s of
t
h
eti
t
r ep l
at
e c on ta
i
n
i
n
di
vi d
u al
c a r
b
on
s o u r c e sw
i
t
h
te
t
r a z oli
u
m
d
y
e.O
n
ew
el l
c on
t
ai
n st
h
ete
t
r a z oli
u
m d
y
e o nl y
(
c o nt
r ol
)
.
T
h
ete
t
r a z ol i
um d
y
ei
s r ed
u c ed
at
t
h
e cy
to c
h
r om
el
ev
el if
t
h
e c a rb
o n s o u r c ei
sc
xi d i
z ed
(
e "+ te
t
r a z ol i
um
dy
e -?
p
u rp
l
e c ol
o r ch
a ng
ei
n t
h
ew
eU
)
.I f
t
h
e c a rb
on
s o u r c ei
sn
ot
o xi d i
z ed
,n o
fl
ow
of
el
e ctr o n s
i
s av
ai l
ab l
et
o r ed
u c et
h
ete
tr a z o
l i
um
d y
eto
t
h
ep
u rp
l
ef
o rm
a z an
.S
am
p l
e s of
t
h
ec
om p
o si
te
m i
c r obi
al
c om
m
un
i
t y
fr
om
a "B i
o x"p
u r e o xy g
en
y
p
e
n
t
i
r e sy
st
em
is
fl
o od
ed w i
t
h
ab la
n
k
et
of
o xy g
e nw h i
ch
is
m i
x ed
w
i
t
h
t
h
e r e a ct
o r c o nt
en t
sb
y
m
e a n s of
su
b
m
e rg
ed
p
ad d l
e s.T
h
ep
ri
n
ci
p
al
c o n st
i
t
u en t
s of
t
h
ew
a st
e st
r e am
w
e r ee
t
h
y
l
en
eg
l
y
c ol
an
d
p
r op y l
e n eg
l
y
c ol
.S
am
p l
e s of t h
em
i
c r ob
i
al
p
op
ul
at
io n s c o u
l d b
et
ak
en
a
t
b
ay A
,b
ay
B
, an
d
at t
h
e en t
r an
c e of b
ay
D
.A ll
s am
p
le s
t
e st
ed f
o rt
em
p
o r al
ch
an
g
e sw
e r et
ak
en
at t
h
e en t
r a n c e of
b
ay
D
.A
t
y
p
ic a
l B i
o x r e a ct
o ri
s sh
ow
ni
n
F
i
g
u r e1
.T h
e ob
j
e cti
v
e s of
t
h
e st
ud y w
e r et
o1
)
d
et
e rm i
n
ei f
t
h
eB i
olo
g i d
e nti fi
c at
io n
sy
st
em
b
a s ed
on
p h y
si
olo
g i
c al
ch
a r ac
t
e ri
sti
c s c ou
l d b
e ada
p t
ed
t
od
et
e ct
ch
an
g
e sin
t
h
e a cti
v
at
ed
s
l
u
d
g
e of
an
i
n
d
u st
ria
l w
a st
ew
at
e rt
r e at
m
en t
sy
st
em
an
d
2
)
c o r r el
at
et
h
ed
et
e ct
ed
ch
a ng
e sS L
U D G
E
R ET U R N
E F FL U E N T
I N F L U E N T
BA Y C
BA Y A
B A Y S
BA Y D
T h
em i
c r obi
al p
op
ul
at
i
on
t
h
at
i
sp
r e s en
t
i
n
an
i
n
d
us
t
ri
al
W
W
T
sy
st
em
w
i l l b
es e
l
e cte
d
on t
h
eb
a si
s of
t
h
ep h y
si
c al
r e st
r ai
n
t
s an
d
t
h
e su
b
str a
te
c om
p
o siti
on
p
r e s en t
.T h
ea
b i l i
t
y
o
f
am i
c r ob i
al
c om
m
u ni
t
y
to
w
i
t
h
st
an
d
ch
an
g
e si
n
en v
i
r o nm
en t
al
c on
d i ti
on
si
sd i
r e ct
l
y
r el
at
ed
to
t
h
ed i
v e r si
t
y
(
g
en
eti
cp
ot
en t
i
al
)
of
t
h
e c om m
u ni
t
y
b
ei
n
g
su
b
j
e ct
ed
to
t
h
ec
h
an
g
es.
T h
em
o re
d i
v e r s et
h
ec
om
m
u ni
t
y
,t
h
eg
r
e at
er
t
h
e
p
ot
en
ti
al
of
t
h
e c om m
un
i
t
y
t
oa
d
^^
t t
o en
vi
r o nm
en t
al
ch
a ng
e.D i
v e r si
t
y i
s am
e a s u r em
en
t
of
t
h
ev
a ri
ati
on
w h i
ch
o c c u r sw
i
t
h i
n a
g i
v en
a s s em
b l
a
g
e.T h
edi
v
er
si
t
y
of
ab i
ol
og i
c al p
op
ul
ati
on
h
a sb
e en
cl
a s si
c al l y
d
efi
n
ed
on t
h
e sp
e ci
e sl
e v el
.T
h
e si
m
p
l
e st
di
v e r si
t
y i
n
d
e xi
sti
i en
um
b
e r of
sp
e ci
e sp
r e s en t
(
A
t
l
a
s,19 8 4
)
.T h i
si
n
d
e xg i
v e sn o
i
n
si g h
t
i
n
t
o
t
h
ei
n
t
e ri
o rm
ak
e-u
p
o
f h
o
w
t
h
en
um
b
e r of
i
n
d i
vi d
u al
sw
i
t
h i
n
t
h
ev
a ri
o u s sp
e ci
e s a r ep
r op
o rti
on
ed
.S
h
a nn
on
an
d
W
e av
e r(
1 9 4
9
)
o
n
g i
n al
fy
p
r op
o s ed
am
a
t
h
em
ati
c
al
r el
ati
o n sh i p f
o r
ad i
v e r si
t
y i
n
d
e x
(K )
w h i
ch i
n
cl
u
d
ed
b
ot
h
t
h
e nu
m
b
e r of
sp
e ci
e sp
r e s en t
a sw
eU
a st
h
e n um
b
e r of i
n
d i
vi
d
u
al
sw
i
t
h i
n
a sp
e ci
e sfr
o
m
a
s am
p l
et
a
k
en
fr
o
m
a
p
o
p
u
l
ati
on
.T h
em
a
t
h
en
i ati
c al
r e
l
ati
on
i
sk
n
ow
n
a st
h
eSh
a im
on
i
n
d
e x :I T
=
-Z
p j l
og p j
w h
e r ep ^ i
st
h
ep
r ob
ab il i
t
y
of
an
i
n
di
vi d
u
al
t
ak
en
at
r and
om
fr
om
t
h
ep
o
p
ul
ati
on
b
el
o ng i
n
g
t
o ag
i
v en
sp
e ci
e s.T h
em
at
h
em
ati
c al p
r o of
sb y
s ett
h
e o ry p
r ob
ab i li
t y
a r eg
i
v
en
i
n
P
i
el
ou
(
19 7 5
)
an
d
(
1 9 6 9
)
.O
t
h
e rdi
v e r si
t
y i
n
di
c e sf
o r sp
e ci
e sd
om i
n
an
c e(
Si
m
p
so
n,
19
4
9
)
, sp
e ci
e s eve nn
e s s(
P i
el
o u,
19 6 6
)
an
d
sp
e ci
e sri
ch
n
e s s(
M
a rg
al
ef
,1 9
5
8
)
h
av
eb
e en
p
r o
p
o se
d
.T h
e c
l
a s s
i
c a
l di
v e r
si
t
y i
n
d
ex
f
o r
g
e n e r a
l
s
p
ec
i
e s
d i
v e r
si
t
y h
as
b
e
en
t
h
eSh
an n o n
m
et
h
od
of d
et
e rm i
n
i
ng
t
h
en
tu n
b
e r of
sp
e ci
e si
st
op
l
t
t
h
c om
p
o si
t
m m
u ni
t
y
an
d
i
s ol
at
e an
d i d
e nti
fy
t
h
e sp
e ci
e s.T h
e n um
b
e r of i
ndi
vi d
u al
sw i
t
h i
n
a sp
e ci
e s c a nb
ed
e
t
er
m i
n
ed by C F U
(
c olo n
y f
o rm in
g
u ni
t
s)
c o im
t
s.A
n
y p l
ati
n
g
of
am i
c r ob i
al p
op
ul
ati
o no r c o
m
m
im
i
t
y i
sd i f f
e r en t
i
al
o r s el
e cti
v et
o c e rt
ai
n
o rg
an
i
sm
sb
y t h
et
e ch
ni
q
u
e s em
p l
oy
ed
(
B
u
ck
,19 7 9
)
,(
A
t
l
a s,19 84
)
.T h
edi
v e r si
t
y
m
e
as u
r ed w il l
alw
a
y
sl
e s sb
el
e s st
h
an
w h
at
i
sa c
h
M
y p
r e s en
t
.S
un
dm
an
(
1
9 7 3
)
,G
rif fi
t
h
s an
d L
o vi
t t
(
1
9
8 0
)
,M
i l l
s an
d
W
a s s el
(
1
9 8 0
)
an
d B i
an
chi
a n
d B i
an
ch i
(
1 9 8 2
)
h
av
e r ep
o rt
ed
m
et
h
od
s of
d
e s cri b i
ng
t
h
ed
i
v e r sit
y
of m i
c r ob i
al
p
op
ul
at
i
on
sb
a s ed
u
p
on
b i
o ch
em i
c al
t
e st
s.T h
eb
a si
s of
t
h
e s ed iv
e r si
t
y
m
e a s u r em
en
t
si
st
op l
a
t
et
h
e e n
t
ir e
p
o
p
u
la
t
i
o n a n
d is o
l
a
t
e
by
m
o r
p h
o
l
o
g i
c al
c
ri
t
er
i
a.T h
e
i
so
la
t
e s a r e s u
b
j
e ct
ed
t
ob i
o ch
em
i
c al
t
e st
s an
d i f
t
w
o o rm
o r e of
t
h
ei
s ol
at
e s r e sp
o nd
t
ot
h
et
e st
t
o ag
i
v e nd
eg
r e eo
f
si m i l
ari
t
y
(
i
.e.9 0
%
of
t
h
et
e st
s a r ei d
en
ti
c al
)
,
t
h
en t
h
e s ei
s ol
at
e s a r e c o n sid
e r ed
t
h
e s am
es
p
e ci
e s.B
y
d
et
e rm i
nin
g t
h
eC F U
of
e a ch i
s ol
at
e on t
h
e o rd
in
al
p
l
at
e, a
n
in
d
e x of di
v
e r sit
y
a
n
al
og
o u st
oM
a rg
al
ef
,H
el
o u,Sh
a nn
o n, et
c. c a nb
e c al
c ul
at
ed
.I
n e a ch
of
t
h
e s e r ep
o rt
s ,t
h
eb i
o ch
em i
c al
t
e st
s em
p l
oy
ed w
e r e sp
e ci fi
cf
o rt
h
at
st
ud
y
o nl
y
.T
h
i
st
y p
e of
an
al
y
si
s al
s oh
a si
n
h
e r en t
p
r ob l
em
s a sd
e s cri b
ed
(
b y B
u
ck
an
d A
t
l
a s)
ab
ov
e.T h
e s ep
r ob l
em
si
n cl
ud
et
h
ed i fi f
e r en
ti
al
ef f
e ct
of
p
l
ati
n
g
an
d
th
e a s s um
p
ti
o nin
C F
U
c o un t
st
h
at
e a ch
c ol
o ny
i
sf
o rm
ed b
y
a si
ng
l
e c el l
.T
r o u s s el li
e r a nd
L
eg
en
d
r e(
1
9
8
1
)
r ep
o rt
ed
th
edi
v
e r sit
y
of
t
w
o en
vi
r o nm
e nt
al
m i
c r obi
al p
op
ul
ati
o n sjfr
om
tw
o e ut
r op
h i
cl
ag
o on
si
nB
o rd
e au
x,F
r an
c e u sin
g
t
h
eA
P
I 2 0
B
t
e
st
st
ri p f
o rt
h
eb io
ch
em
i
c al
t
e st
s.T h
eb i
o ch
e
m
i
c al
t
e st
r e su
l
t
sw
e r em
at
h
em
ati
c all y
a
n
aly
z
ed
t
od
et e
rm in
et
h
e r el
ati
v
en u
m b
er
of in
d i
vi d
u
al
sw i t hi
n ag i
v e n sp
e ci
e s o rg
e n u sA
s
y
n
op
o si
s of
t
h
ei
rp
r o c ed
u r ei
s a sf
ol
l
ow
s.T
h
e c om
p
o si
t
e c om
m
un
i
ti
e sw
e r ep
l
at
ed
a nd
c o
l
o ni
e si
s ol
at
ed
b
y
m
o rph
ol
og i
c al
cri
t
eri
a.T
h
ei
s ol
at
e sw
e r ep
uri f i
ed
a nd
s ub
j
e ct
ed
t
oth
eb i
o ch
em
i
c al
t
e st
s of
t
h
eA P I 2
0
B
ap
p
a r at
u s.T
h
eA P I 2 0 B
sy
st
em
w
a sd
ev
el
op
ed
e x
p
U
cit
i l
y
f
o rth
e st
ud
y
of
e nv
i
r o nm
e nt
al b
a ct
eri
a.T
h
e(
+
)
a nd
(
p
y
y t
g p
c a
l
c ul
at
ed
.T h
e s ep
r ob
ab i l i
t
i
e sw
e r e s ub
j
e ct
ed
t
o c om
p
ut
e r cl
u st
e r an
al
y
si
sto
y
i
el d
%
s
i m i l
ari
t
i
e sb
et
w
e en t
h
ei
s ol
at
e s.F
o
rt
h
ep
u rp
o s eo
f
t
h
ei
rs
t
ud
y
, a9 0
%
si m i l
ari
t
y i
n
d
e xc o r r e s
p
on
d
ed
t
o ag
e n u sl
ev
el
a nd 9
5
%
si m i l
ari
t y
c o r r e sp
o nd
ed
t
o a sp
e ci
e sl
e v el
.A ft
e rt
h
e sp
e ci
e s an
d g
en
e r al
e v
el w
e r ed
efi
n
ed
, ap
r op
o rt
i
o n al i
ndi
c at
i
on
of b i
o
m
a s s(
or
i
n
d i
vi d
u
al
s)
w
i
t
h i
n
a sp
e ci
e s o rg
en u
sw
a sd
et
er
m i
n
ed b y
r
el
at
i
n
g
t
h
ep
r ob
ab il i
t
i
e s of
p
o si
t
i
v
e r e a ct
i
o n sw
i
t
h i
n t
h
ed
efi
n
ed
sp
e ci
e s an
d g
en
e r at
o e a ch
ot
h
e r.T h i
s r ep
o rt
d
efi
n
ed
a
fi
m
ct
i
on
al
S
h
a nn
on
i
n
d
e x , ev
en n
e s si
n
d
e x a nd d
om
i
n
an
c ei
n
d
e xf
o rt
h
et
w
om i
c r ob i
al
c o
m
m
u ni
t
i
e sb
a s ed
up
on
p
r ob
ab i
li
t
i
e sd
eri
v
ed fi
^o
m
t
h
eA
P
I 2 0 B
t
e st
st
ri p
.T h
ec
h
a r a ct
eri
z at
i
o n of
c om
p
o si
t
em i
cr
ob i
al
c om
m
u ni
t
i
e si
n
a ct
i
v at
ed
sl
ud
g
eh
a sb
e en
p
ri
m
ari l
y
l i
m
i
t
ed
t
ofi m
ct
i
o n al
st
ud
i
e s a nd
sp
e ci
e si d
e nt
ifi
c at
i
o n .C
a s s el l
et
al
.(
1 9
6 6
)
s
t
ud i
ed t h
e ef f
e ct
of fl
ow
r at
et
h
r o ug h
an
a ct
i
va
t
ed
sl
u
d g
eW
W
T
sy
st
em
u
p
on
t
h
e
m i
c r ob i
al p
op
ul
at
i
on
.T h
e su
b
st
r at
e c om
p
o si
t
i
o nw
a sh
el d
c o n st
an t
i
n
e a ch
t
e st
, o nl
y
t
h
efl
ow
r at
ev
ari
ed
.T
h
e ef f
e ct
of
t
h
efl
ow
r at
e s up
o nt
h
em i
c r ob i
al
p
op
ul
at
i
o nw
a sm
e a s u r ed
by
sp
e ct
r op
h
ot
om
et
ri
c an
al
y
si
s of
c ol
o r ed p
i
g
m
en
t
sp
r e s en t
i
n t
h
eb
a ct
e ri
a.T h i
s an
al
y
si
sa
l
on
g
w i
t
h
co
r r e sp
o
nd i
ng m i
c r ob i
ol
og i
c al p l
ati
n
g i
n
di
c at
ed f
o u rd if f
er
e nt t
y p
e s of m i
c r ob i
al
o r
g
a ni
sm
sw
e r edi
s c e r ni
b
l
e.T h
e r e s ul
t
s of
t
h
e st
ud
y
i
n
d i
c
at
ed
t
h
ep
r ed
om
i
n
an t
p
op
u
l
at
i
o np
r
es
en
t
at
al
ow fl
ow
r at
ew
a sd
e ci d
edl
y
di f f
e r e nt
t
h
a nt
h
ep
r ed
om
i
n
a nt
p
op
ul
ati
o n at
ahi
g
h fl
ow
r at
e, s u^
e st
i
n
g
fl
ow
r at
ei
s a s el
e ct
i
v ef
a ct
o rf
o rt
h
ep
op
ul
ati
o n .T
h
e r e su
l
t
s al
s oi
n
d i
c at
ed
t
h
at
at
i
n t
e rm
ed i
at
efl
ow
r at
e s ,fi
-e
q
u e nt t
u r n ov
e r si
n
t
h
ep
r ed
om i
n
a nt
p
op
u
l
ati
o n s o c c u r r ed
.T h i
s s ug g
e st
st
h
at w
h
en
m i
x ed p
op
ul
ati
o n s c om
p
et
e an
d
n
on
eh
a s ag
r e at
s el
e cti
v
e ad
v an t
ag
e o v e rt
h
e ot
h
e r s,t
h
eid
en
ti fi
c ati
on
of
t
h
ep
r ed
om i
n at
i
n
g p
op
ul
ati
o ni
s o nl
y
t
em
p
o r al l
y
c o r r e ct
C hi
u
et
al
.(
19 7 2
)
al
s o st
ud i
ed
t
h
e ef f
e ct
of fl
ow
r at
e up
on
m i
c r ob i
al
c om
p
o si ti
o np
p
l fl
p
p
A d
am
s
e(
19 6 8
)
r ep
o rt
ed
t
h
e r e su
l
t
s of
st
u (fy
i
ng t
h
ef
o rm
ati
on
an
d fi
n
al
c om
p
o si
t
o no
f
t
h
e a
ct
i
v at
e
d
sl
u
dg
e of d
ai
ry w
a
st
e.E i g h
t
st
r ai
n sw
e r ei
s ol
at
ed
, an
d
t
h
ei
r r el
at
i
v ea
b
un
d
an
c et
o e a ch
ot
h
e rw
a sd
et
e rm i
n
ed
o v e rt
i
m
e.T h
e s e ei
g
h
t
st
r ai
n
sw
e r e cl
a s si fi
ed
i
n t
ot
h
r e eg
r ou
p
s :P
s e ud
o
m
on
ad
a c e a e,A
ch
r om
ob
ac
t
e
r a c e a e an
d
c o iy
n
ef
o rm b
a ct
e ri
a.I
n
i
t
i
al l y
P
se
ud
o
m
on
ad
ac
ea
e an
d A
ch
r om
o
b
ac
t
e
r ac
e a e v i Gt
Qp
r e s en
t
i
n
p
r ed
om
i
n
an t n
um
b
e r s an
d i
n
a
p p
r o xi
m
at
el y
eq
u al
n
um
b
e r s .A l
at
e r s am
p
l i
ng
(
af
t
e r~
3 0 d
ay
s)
sh
ow
ed
t
h
at t
h
e n um
b
e r so
f P
s e u
d
o
m
o n
ad
a c e a eh
ad d
ec
li
n
ed
an
d
t
h
e n
um b
e r s of
c o iy
n
ef
o
rm b
a ct
e ri
ah
ad
i
n
c r e a s ed
.T h
efi
n al
s am
p l i
ng
(
aft
e r-
6 0 d
ay
s)
s
h
o
w
ed
t
h
at
t
h
e c o ry
n
ef
o rm b
a ct
e ri
aw
e r ep
r
ed
o
m i
n a n
t w
i
t
h
A
c
l
i
ro
m
o
b
a
ct
e r a ce
ae
h d
n
g
a
cl
o s e s
e co n
d p
re
d
om i
n
at
eg
r
ou
p
.C
u rd
s(
19 8 2
)
st
udi
ed
t
h
em
i
c r ob i
al p
op
ul
at
i
on
d
y
n
am i
c si
n t
h
e a ct
i
v at
ed
sl
u
d g
ep
ro c
e s s an
d h
o
w
ch
an
g
e s
i
n
t
h
e c om
p
o si
t
i
on o
f
t
h
e
c om
m
u
ni
t
y m i gh
t
b
e c o r r el
a
t
e
d
t
oB O D
5
i
n
t
h
e ef fl
u
en t
.T
h
e st
ud y i
n
cl
u
d
ed
p
r ot
o z o a a sw
el l
a sb
a ct
e ri
a.F
o rt
hi
s st
ud
y
,c o
m
m
u
ni
ty
st
r u
ct
ur e
w
a sd
efi
n e
d
a s
t
h
e
fi
-e
q
u e
nc
y
of
o c cu r
re
n ce
of
t
h
ei d
en
t
i fi
ab l
e sp
ec
i
e sp
r e s en
t
at g
i
v en
l
e v el
of B O D
5
i
n
t
h
e ef fl
u
en
t
.T h
er
e s ul
t
si
n
d i
c at
ed
t
h
at p
o s sib l
et
r en
d
sb
e
t
w
e e n s
p
e c
i
es st
r u
ctu
re a n
d
efl f
u en
t
B O D 5 w
e r ep
r e s en
t
o v e
r e xt
e nd
ed p
e
ri
od
so
f
t
i
m
e.C
o r r el
ati
on
b
et w
e en
d
ai
l y
fl
u
ct
u ati
o n s of
c om m
u
ni
t
y
st
r u ct
u r e an
d
ef fl
u en t
B
O D
5
c ou
l d
n
ot
b
e ob
t
ai
n
ed b
e c a u s et
h
e c om m
u ni
t
y
st
r u ct
u r eat
a ny g i
v en
p
oi
nt
i
nti
m
e r efl
e ct
st
h
ec
h
an
g
e si
n
t
h
e
p
h
y
si
c al
, ch
e
m i
c al
, an
d b i
ol
og
i
c a
l
en
vi
r o i un
en
ta
l
c on
di ti
o n s ov
e rt
h
ep
r e c edi
n
g
f
ew d
ay
s.M
o st
of
t
h
ep
u
b l i
sh
ed
r e s e a r ch
us
i
n
g B i
ol
og d
e al
sw i
t
h
t
h
e ab i l i
t
y
of B i
ol
og
t
op
r ofi l
e an
d i d
en
t
i fy
sp
e ci
e sf
r om
en
t
eri
c o r cl i
ni
c al
s o u r c e s(
C
am
ah
an
et
al
.,1 9
89
)
,(
B
a rt
h
e
t
al
.,
1
9 9 1
)
,(
M
au
chl i
n
e et
al
.,