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

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。

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。