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

部分亚硝酸盐氧化-厌氧氨氧化-反硝化法海水/淡水厌氧氨氧化混合培养系统的开发

• 批准号: 22H01628
• 负责人: 川越 保徳
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01628/
• 关键词: Anammox; 部分亜硝酸化; 窒素処理; Anamox; 一槽型; 海洋性細菌; 海洋性; 淡水性

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。

The main purpose of this study was to construct and elucidate the properties of partial nitritation-Anammox (PN/A) in a mixed culture system of freshwater and marine bacteria and to elucidate the properties of sulfide removal. In the first year of the year, this year, this application research is a new test case of a suspended state-biofilm mixed type reaction tank (Hybrid Bio-Reactor：HBRいSeawater-based Anammox bacteria バイオマスによるPN/Aプロセスのconstruct にpickんだ. This study is based on the PN/A no standing on the HBR ocean Anammox bacterial resistance Anammox reaction system has been established and stabilized. After that, flow into the matrix where the Anammox reaction is necessary and the nitric acid chloride is needed, and the nitric acid chloride concentration is at a low level. The concentration of various phytozoins in the treated water, DO, and pH indicators are the same as the exposure conditions and the pH is optimized, and the phytozoin removal ability is improved and stabilized. The final result is that the 120 mg-N/L のアンモニア塩のみを matrix is ​​in the water and the PN/Aのconstruct is successful. The construction period of Anammox Reaction Tank PN/A is about 90 days, and the sulfide load is 0.36 kg/m3/d and the sulfide removal rate of more than 80% has been achieved. Bacteria, Archaea, Targeted Ribosomal RNA, Microbiome Analysis Results, Reflection Tank Main Anammox Bacteria, Presumed Anammox Blocadia Scalindua genus bacteria に え て ア ン モ ニ ア acidifying bacteria で あ る Nitrosomonadaceae が検 出 さ れ た. In the lower, middle, and upper parts of the reaction tank, the presence of bacterial groups is higher than the bacteria present in the tank. On the one hand, the archaea is out.