Ａｎａｍｍｏｘ反応を用いた省エネルギー・省資源型窒素除去技術の開発

厌氧氨氧化反应节能、资源节约型脱氮技术开发

• 批准号: 19J13824
• 负责人: 篠田 健太
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13824/
• 关键词: Anammox; 微細藻類; 硝化反応; 脱窒反応; 複合型脱窒; 省エネルギー

本研究では、低炭素社会・持続可能な社会に向けて先端的な新規窒素除去システムの実現を目標としている。2020年度の研究の成果は以下の通りである。1.アナモックス細菌の地下水処理への応用可能性を評価するため、低窒素濃度条件下（アンモニア態窒素:20mg-N/L、亜硝酸態窒素濃度26.4mg-N/L）で連続実験を行った。低濃度条件下においても安定した窒素除去率を示したことから、地下水処理への応用が可能であると判断された。2.アナモックス反応においては、アンモニアと共に亜硝酸の共存が必要であるが、後述するように、本研究ではそれを微細藻類が光合成により生成する酸素を用いたアンモニアの部分硝化で供給しようと考えていた。そこで、リアクターに光照射を行うことになるが、アナモックス反応への光照射の影響は明らかではなかった。今回、光照射がアナモックス反応に及ぼす影響を評価したところ、アンモニア態窒素濃度及び亜硝酸態窒素濃度の減少速度が阻害されたことから、アナモックス反応は光照射の影響を受けることが明らかとなった。3.アナモックス反応に必要な亜硝酸生成方法として、微細藻類と硝化反応を組み合わせることに起因する亜硝酸態窒素生成を検討した。本方法はヒートショック法よりも迅速に亜硝酸態窒素生成能を有することが明らかとなった。しかし一方で、上記２．において記したように、アナモックス反応は光照射の影響を受けることから、微細藻類の酸素によるアンモニアの部分硝化反応とアナモックス反応とを一つのリアクターで行おうとすると、アナモックス反応の活性が著しく低下することが確認できた。微細藻類と硝化反応による亜硝酸態窒素生成を行う槽と、アナモックス反応により窒素除去を行う槽のそれぞれを設ける必要性が見いだされた。

This study is aimed at the realization of a low carbon society and a sustainable society. The results of the research in 2020 are as follows: 1. Evaluation of the possibility of groundwater treatment by bacteria under low nitrogen concentration conditions (nitrogen state:20mg-N/L, nitric acid state: 26.4mg-N/L). Low concentration of water in the soil can be used to determine the removal rate of phosphorus. 2. In this study, microalgae were used for photosynthesis and partial nitrification. The influence of light irradiation on the environment is obvious. The effect of light irradiation on the concentration of nitrogen and nitrate was evaluated. 3. Nitric acid production methods and mechanisms for nitrification and denitrification are discussed. The method can rapidly generate nitrate state energy and improve the stability of nitrate. 2. The effect of light irradiation on partial nitrification and denitrification of microalgae was confirmed. Microalgae nitrification and denitrification are essential for nitrate production and removal.

项目成果

Effect of Bicarbonate on the Performance of Hydrogen-based Denitrification at Different Hydraulic Retention Times

• DOI: 10.2521/jswtb.56.33
• 发表时间: 2020
• 期刊: Japanese Journal of Water Treatment Biology
• 作者: Suphatchai Rujakom;Kenta Shinoda;T. Singhopon;Mai Nakano;T. Kamei;F. Kazama

Factors Affecting the Simultaneous Removal of Nitrate and Reactive Black 5 Dye via Hydrogen-Based Denitrification

• DOI: 10.3390/w13070922
• 发表时间: 2021-03
• 期刊: Water
• 影响因子: 3.4
• 作者: T. Singhopon;Kenta Shinoda;Suphatchai Rujakom;F. Kazama

Effects of Carrier Filling Ratio on Hydrogenotrophic Denitrification (HD) Performance

载体填充率对氢营养反硝化（HD）性能的影响

• DOI: 10.2521/jswtb.56.67
• 发表时间: 2020
• 期刊: Japanese Journal of Water Treatment Biology
• 作者: Kenta Shinoda;Suphatchai Rujakom;Tippawan Singhopon;Rawintra Eamrat;Tatsuru Kamei;Futaba Kazama
• 通讯作者: Futaba Kazama

Hydrogenotrophic Denitrification of Groundwater Using a Simplified Reactor for Drinking Water: A Case Study in the Kathmandu Valley, Nepal

• DOI: 10.3390/w13040444
• 发表时间: 2021-02
• 期刊: Water
• 影响因子: 3.4
• 作者: Kenta Shinoda;A. K. Maharjan;Rabindra Maharjan;T. Singhopon;Suphatchai Rujakom;Y. Tsutsumi;B. Shakya;T. Kamei;R. Eamrat;F. Kazama

A Newly Established Combination Process of Partial Hydrogenotrophic Denitrification (PHD) and Anammox for Nitrogen removal

新建立的部分氢营养反硝化（PHD）和厌氧氨氧化脱氮组合工艺

• 发表时间: 2019
• 作者: Suphatchai Rujakom;Kenta Shinoda;Tippawan Singhopon;Mai Nakano;Tatsuru Kamei;Futaba Kazama;Kenta Shinoda
• 通讯作者: Kenta Shinoda