海水・淡水Anammox混合培養系の部分亜硝酸化-Anammox-脱窒法への展開

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本研究は淡水性細菌群と海洋性細菌群の混合培養系による部分亜硝酸化-Anammox（Partial nitritation/Anammox：PN/A）の構築とその窒素除去能および特性の解明を主目的とする。初年度である本年度は，本申請研究において新たに考案した懸濁態-生物膜混在型反応槽（Hybrid Bio-Reactor：HBR）を用いることで，これまで世界的に知見の乏しい海水性Anammox細菌バイオマスによるPN/Aプロセスの構築に挑んだ。本研究では，PN/Aの立ち上げにあたって，まずはじめに上記HBRを用いて海洋性Anammox細菌バイオマスによるAnammox反応系を確立，安定化させた。その後，流入基質をAnammox反応に必要な亜硝酸塩とアンモニア塩から，亜硝酸塩の濃度を段階的に低くしながら処理水中の各態窒素濃度，DO，pHを指標として曝気条件およびpHを最適化することで窒素除去能を向上，安定化させた。最終的に,120 mg-N/Lのアンモニア塩のみを基質とする流入水についてPN/Aの構築に成功した。なお，Anammox反応槽からPN/Aの構築までに要した期間は約90日であり，窒素負荷は0.36 kg/m3/dで80%以上の窒素除去率を達成した。細菌および古細菌を標的とするRibosormal RNAによる微生物叢解析の結果，反応槽内には主たる海洋性Anammox細菌と推定されるBlocadia Scalindua属細菌に加えてアンモニア酸化細菌であるNitrosomonadaceaeが検出された。また，反応槽内下部，中部，上部でそれら細菌群の存在比は異なっていることが明らかとなった。一方，古細菌は検出されなかった。