Development of ozone-added activated sludge system for reduction of biorisk caused by antibiotic resistance microorganisms

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オゾン添加活性汚泥法は、排水処理システムで現在広く用いられている活性汚泥法において、活性汚泥を直接オゾン処理するプロセスを付加する、生物反応と化学的酸化反応のハイブリッドシステムである。このハイブリッドシステムにより、システム全体として発生汚泥の削減や、生物反応システムの安定化を図ることが可能となる。本研究では、このオゾン添加活性汚泥法による、薬剤耐性遺伝子(ARGs)や薬剤耐性菌(ARB)の削減効果を定量的に示すことを目的にしている。今年度は、オゾン反応の定量化を中心に検討した。具体的にはまた温度、ｐHなどの環境因子の影響について調査した。その結果、10℃から30℃の範囲の温度条件においては、温度影響は大きなものではなく、限定的であることがわかった。またpHの影響については、pHが6～8の間においては、最も酸性条件であるpH6の条件で最も高い溶存オゾン濃度が観測され、ARBとARGsの除去は、pH6の条件下でより効率的に行われることが示された。ARBとARGsを2log減少させるには、各々少なくとも0.5gO3/gTOCと0.9gO3/gTOCの比オゾン消費量が必要であることを明らかにした。また活性汚泥の直接オゾン添加では、汚泥中のARGs濃度を1.4～2.0 log減少させうること、各対象遺伝子(ampC, tetA, sul1, sul2等)やARBの除去率と、単位汚泥量当たりのオゾン消費量の間には高い相関関係があり、異なるMLSS濃度条件下でも同様のオゾン処理効率が得られることを実験的に明らかにした。