Development of constructed wetlands decarbonizing advanced treatment of sewage and its verification using a pilot-scale system

まず人工湿地への最新技術の導入効果を検証するため、パイロットスケールの人工湿地のろ床を干満流と部分飽和を適用した多層化ろ床へと改変するとともに、機能性ろ材であるゼオライトにろ材を改変する工事を実施した。初年度であるR4年度は、アナモックス細菌などの機能性微生物の外部からの接種以前の下水処理性能や各種特性、下水処理におけるカーボンフットプリントを評価することを目的とした調査研究を実施し、以下の成果を得た。研究課題(1)干満流の適用とその頻度が下水処理性能に及ぼす効果の検証：パイロットスケールでの干満流適用頻度を6hインターバルとして下水の試験処理を実施した結果より、干満流適用頻度6ｈでは好気処理性能は限界に至らないことが明らかとなった。研究課題(2)機能性微生物接種以前の人工湿地ろ床の微生物群集の把握：アナモックス細菌を外部から接種しない条件下で、干満流を適用したろ床内の微生物群集を調査したところ、パイロットスケールの人工湿地のB区およびC区の2段および３段目のろ床のすべてより、真正細菌、アンモニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌のDNAが検出されたのに対し、アナモックス菌のDNAは、B区の2段目以外で検出された。しかしアナモックス菌の濃度はいずれも低く、真正細菌の0.1 % 以下であることが明らかとなった。研究課題(7)人工湿地による下水処理でのカーボンフットプリントの検証：パイロットスケールの人工湿地による下水処理におけるカーボンフットプリントを究明して、水処理と汚泥処理における脱炭素効果を定量化する準備として、ライフサイクルアセスメントの解析対象とする仮想的な人工湿地（標準型人工湿地と定義）のスペックを決定した。次いで解析に必要なインベントリデータとして、建設過程のデータの収集を行った。

まず人工湿地への最新技術の導入効果を検証するため、パイロットスケールの人工湿地のろ床を干満流と部分飽和を適用した多層化ろ床へと改変するとともに、機能性ろ材であるゼオライトにろ材を改変する工事を実施した。初年度であるR4年度は、アナモックス細菌などの機能性微生物の外部からの接種以前の下水処理性能や各種特性、下水処理におけるカーボンフットプリントを評価することを目的とした調査研究を実施し、以下の成果を得た。研究課題(1)干満流の適用とその頻度が下水処理性能に及ぼす効果の検証：パイロットスケールでの干満流適用頻度を6hインターバルとして下水の試験処理を実施した結果より、干満流適用頻度6ｈでは好気処理性能は限界に至らないことが明らかとなった。研究課題(2)機能性微生物接種以前の人工湿地ろ床の微生物群集の把握：アナモックス細菌を外部から接種しない条件下で、干満流を適用したろ床内の微生物群集を調査したところ、パイロットスケールの人工湿地のB区およびC区の2段および３段目のろ床のすべてより、真正細菌、アンモニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌のDNAが検出されたのに対し、アナモックス菌のDNAは、B区の2段目以外で検出された。しかしアナモックス菌の濃度はいずれも低く、真正細菌の0.1 % 以下であることが明らかとなった。研究課題(7)人工湿地による下水処理でのカーボンフットプリントの検証：パイロットスケールの人工湿地による下水処理におけるカーボンフットプリントを究明して、水処理と汚泥処理における脱炭素効果を定量化する準備として、ライフサイクルアセスメントの解析対象とする仮想的な人工湿地（標準型人工湿地と定義）のスペックを決定した。次いで解析に必要なインベントリデータとして、建設過程のデータの収集を行った。