2017 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship between vegetation and N transformation microbe like ANAMMOX in the wastewater treatment system
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15K07817
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
阿部 薫 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 研究領域長 (70355551)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和木 美代子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (10355092)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 人工湿地 / 植生 / ANAMMOX / アナモックス / 窒素代謝微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嫌気条件下でNH4+とNO2-から窒素ガスを生じるアナモックス反応は、従来の硝化－脱窒とは異なる新しい窒素除去プロセスで、排水処理分野で研究が進んでいるが、人工湿地での研究は少ない。我々は、浄化槽放流水が流入する人工湿地でアナモックス菌の棲息を確認し、植物根圏において亜硝酸を生成する硝化細菌や脱窒菌と関連しつつ窒素除去に寄与していると予想した。本研究では、植生、土壌等とアナモックス等窒素代謝微生物の関係解明により、植生を導入した水質浄化システムへのアナモックス利用の可能性を探る。パイロットスケールの人工湿地(土壌濾床)において、汚水を浸透流入させると、表面流れの場合に比べ窒素流出が顕著に少なかった。両人工湿地とも無機態窒素濃度及びアンモニア酸化細菌は表層で高い傾向にあったが、アナモックス菌は浸透流切り替え湿地ではより下層で高い傾向にあった。一方、非土壌系におけるアナモックスを巡る窒素動態解明のため、アナモックス汚泥を添加したベンチスケールのゼオライト濾床人工湿地の浄化機能を調べた。畜産廃水処理水にNH4+を加えて流入させた場合、ゼオライトへのNH4+の吸着、アンモニア酸化・アナモックス、硝化・脱窒等によると考えられる窒素除去が生じた。NH4+に代えNO2-を加えて流入させても窒素が除去されたことから、ゼオライトに吸着していたNH4+が溶出し、それを用いてアナモックス反応が生じたと考えられる。濾床内にはアナモックス菌が高濃度に保持されており、ゼオライトのNH4+の吸着・溶出機能が流入水の高濃度のNH4+や急激な窒素濃度変化に対し緩衝となり、アナモックス反応に有利に働いたと考えられる。野外のパイロットスケールのゼオライト人工湿地にアナモックス汚泥を加え窒素浄化について調べたが、アナモックス反応を促進することはできず、還元環境の創出やNH4+の供給等今後の検討が必要と考えられた。
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