Development of nitrogen-rich wastewater treatment technology using fluidized-carriers in microalgal-nitrifying bacteria consortium

微藻-硝化菌群流化载体富氮废水处理技术的开发

• 批准号: 17K12851
• 负责人: 秋月 真一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Soka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12851/
• 关键词: 共生系プロセス; 微細藻類; 硝化; 流動担体; 光阻害; メタン生成ポテンシャル

硝化菌と微細藻類の共生系による機械的曝気を必要としないアンモニア含有廃水の処理法を検討した。硝化菌が光照射により阻害を受けることから、流動担体に固定化することで阻害を回避できないかと考えた。初年度は、異なる種類の流動担体（含水ゲル、スポンジ状、中空筒状）に固定化した硝化菌の光耐性実験を実施し、スポンジ状担体を用いることで強光条件下（1,600 μmol photons m-2 s-1）でも暗所と同程度の硝化活性が得られることが明らかとなった。走査型電子顕微鏡による観察の結果、特に空隙構造を持つスポンジ状担体では複数のバイオフィルムが層状に形成され、光透過を防ぎ易くなると考えられた。最終年度は、アンモニア含有廃水としてメタン発酵消化液の脱水ろ液（2倍希釈後）を基質とし、スポンジ担体に固定化した硝化菌とChlorella sorokinianaを投入した有効容積35 Lのパドル攪拌式リアクターによる処理実験を実施した。光強度1,000 μmol photons m-2 s-1、温度25±1℃、水理学的滞留時間 (HRT)10日で運転した結果、定常状態において約40 mg-N L-1 day-1の硝化速度が得られ、窒窒酸化物は全て硝酸であった。同上の運転条件で実施した分散状硝化菌を用いた共生系実験では、約30 mg-N L-1 day-1が得られ、窒素酸化物の約90%が亜硝酸であった。硝化菌を流動担体に固定化することで、強い光照射下でも硝化プロセスが安定して進行することが確認された。

Nitrifying bacteria と micro algae の symbiotic system に よ る machinery of 気 を necessary と し な い ア ン モ ニ ア water containing 廃 の 処 logos を beg し 検 た. Nitrifying bacteria が light に よ り resistance against を by け る こ と か ら, flow supporter に immobilized す る こ と で resistance against を avoid で き な い か と exam え た. Early annual は, different な る flow type の supporter (aqueous ゲ ル, ス ポ ン ジ, hollow tubular) に immobilized し た nitrifier の light patience be 験 を be し, ス ポ ン ジ shape supporter を with い る こ と で strong light conditions (1600 mu mol photons m - 2 s-1) で で dark と the same degree of nitrification activity が られる となった とが bright ら となった. Walkthrough type electronic 顕 micromirror に よ る 観 examine の results, tectonic を に gap hold つ ス ポ ン ジ shape supporter で は plural の バ イ オ フ ィ ル ム が layered に form さ れ, light through を ぎ easy く な る と exam え ら れ た. Final year は, ア ン モ ニ ア water containing 廃 と し て メ タ ン 発 leaven digestive juices の dehydration ろ fluid (2 times) after bush 釈 を matrix と し, ス ポ ン ジ supporter に immobilized し た nitrifier と Chlorella sorokiniana を into し た 35 L have a sharper volume の パ ド ル agitator リ ア ク タ ー に よ る 処 principle be 験 を be applied し た. Light intensity 1000 mu mol photons m - s - 1 2, temperature of 25 + / - 1 ℃, water of retention time (HRT) 10 で transport planning し た results, steady state に お い て about 40 mg - N - 1 day - 1 L の nitrification rate が must ら れ, smothering smothering acidification content は full て nitrate で あ っ た. Ditto の で transport planning conditions be applied し scattered た nitrifier を with い た symbiotic system be 験 で は, about 30 mg - N - 1 day - 1 L が must ら れ, smothering element acidification の about 90% が 亜 nitrate で あ っ た. Flow nitrifying bacteria を supporter に immobilized す る こ と で, strong い under light で も nitration プ ロ セ ス が settle し て in す る こ と が confirm さ れ た.

项目成果

Enhancement of light-stress tolerance in nitrifiers by using immobilization carriers

利用固定化载体增强硝化细菌的光胁迫耐受性

• 发表时间: 2018
• 作者: Shinichi Akizuki;German Cuevas-Rodriguez;Tatsuki Toda
• 通讯作者: Tatsuki Toda

微細藻類-硝化共生系プロセスを用いたメタン発酵消化液の省エネルギー処理 ―メキシコ・グアナファト州における自生藻類の利用可能性―

利用微藻-硝化共生过程节能处理甲烷发酵消化液 - 使用墨西哥瓜纳华托本地藻类的可能性 -

• 发表时间: 2017
• 作者: 秋月 真一;ヘルマン クエバス-ロドリーゲス;戸田 龍樹
• 通讯作者: 戸田 龍樹

グアナファト大学 工学部(メキシコ)

瓜纳华托大学工程学院（墨西哥）

Stable nitrification under sulfide supply in a sequencing batch reactor with a long fill period

在长填充周期的序批式反应器中，在供应硫化物的情况下实现稳定硝化

• DOI: 10.1016/j.jwpe.2018.05.012
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Water Process Engineering
• 影响因子: 7
• 作者: Mutsumi Sekine;Shinichi Akizuki;Masatoshi Kishi;Tatsuki Toda
• 通讯作者: Tatsuki Toda