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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。