好気性脱窒反応を促進した下水処理場エアレーションタンク単槽での窒素除去技術の開発

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都市下水を処理する活性汚泥内に生息する好気性脱窒細菌を特定するために、好気性脱窒現象が見られているA処理場と回分式のB処理場から汚泥を採取し、好気性脱窒培地にて培養後、iSeqによる遺伝子解析から細菌種の同定を行った。。培養中のDO値を2~3mg/L、3~5mg/L、5mg/L以上の3段階に分けて培養を行ったところ、DOが高まるにつれて細菌種の多様性が低下し、DOが3mg/L以上の二つの系でRheinheimera属が優占した。これは酸素に耐性のある細菌種が集積されたと考えられ、Rheinheimera属がDO耐性の高い好気性脱窒細菌である可能性が示唆された。昨年度までの研究で得られていた好気性脱窒集積培養系（下水処理活性汚泥由来）の1つを対象にメタゲノム解析を適用したところ、Aeromonas属に帰属する比較的高品質なMetagenome-Assembled Genome (MAG) が得られた。このMAG配列においては、好気性脱窒反応に関与することが知られている硝酸還元酵素遺伝子napABの存在が確認され、本集積培養系に存在するAeromonas属細菌の好気性脱窒反応への関与が示唆された。好気性脱窒活性をin-situでモニタリングするための技術として、溶存酸素濃度、硝酸態イオン濃度を同時にモニタリングし、両者の消費活性を測定する装置を作成し、都市下水処理場活性汚泥を用いて性能評価を行った。活性汚泥に酢酸を電子供与体、硝酸態窒素を電子受容体として供与し、好気性脱窒条件下で培養したところ、DOと硝酸態窒素の消費を連続して測定できることが明らかとなった。現在、本装置を用いて、各種活性汚泥の好気性脱窒能の測定を行っている。