特殊条件下における活性汚泥法の機能促進とシステム管理の最適化

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水質汚濁防止にかかわる高度化した要請に応えるためには、活性汚泥法における環境条件を従来法の限界を越える領域に設定することにより、特異な能力を持った汚泥を積極的に管理する必要がある。本研究では、そのための基礎となる知見として以下のような結果が得られた。(1)嫌気好気法におけるリン除去のためには、好気工程での糖蓄積が必須であり、この糖は嫌気工程で電子供与体として機能する。(2)亜硝酸酸化菌のDO依存性はモノ-モデルで、アンモニア酸化菌のDO依存性はブラックマンモデルで説明できる。標準的な活性汚泥法のような低希釈率系ではDOは見かけ上、硝化に影響を及ぼさない。(3)長時間曝気法での汚泥消化は、基質BODが8000mg/l以下、容積負荷が0.5kgBOD/【m^3】/day以下で良く進行する。(4)Pseudomonas aeruginosaをTNG処理することにより、DOが15mg/lの条件下で親株より25%菌体収率が低い変異株を取得した。本株をクリスドールなどに固定化することにより発生汚泥量の低減が期待できる。(5)5℃で運転した活性汚泥中から分離した菌を5つのグループに分類した。その多くは低温でも生育するが27℃付近で最大の生育を示す低温耐性菌であった。かなりの菌が未知の新種である可能性が高い。(6)嫌気好気法を用いた海水希釈活性汚泥法では、過剰除去されたリンはポリリン酸の形で汚泥中に含まれ、その対イオンはほとんどマグネシウムとカリウムであった。このいずれかの不足によりリンの過剰除去は減少する。(7)活性汚泥生物を他栄養菌と自栄養菌に分けて汚水処理系に関するモデルを構築し、実績データを用いたシミュレーションを行った。結果として、水温が5℃下がるごとに、約2倍の硝化菌農度であれば、同程度の処理成績を得られることがわかった。