Nitrogen removal by a 2 inflow nitritation/anammox reactor

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K19874
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 池本 良子 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (40159223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本多 了 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (40422456) ; 松浦 哲久 金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (90771585)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: アナモックス / 2流路1槽型リアクター / Candidatus Brocadia / Ntrospire

Outline of Annual Research Achievements

1年目に2流路1槽型アナモックスリアクターを提案し，2種類のリアクターの立ち上げ方法を用いて，実験的検討を行った結果，安定した処理が可能であった．
2年目にはは，種汚泥および，装置内の生物膜の微生物叢の解析を行った．種汚泥のANAMMOXグラニュール中のANAMMOX細菌，Candidatus Brocadiaの割合は25％程度であり，従属栄養性の脱窒細菌も20％弱検出されている．長期の培養により，微生物の増殖が進み，脱窒細菌が共存していたと考えられる．一方スポンジ担体中はAOBであるNitrospiraがが30％以上を占めていた．
アナモックス細菌を集積した反応槽に，アンモニア酸化細菌が増殖したスポンジを添加して，すぐに1槽型運転を行う立ち上げを行ったRun 1では，担体に付着した生物膜にも，スポンジ担体にもANAMMOXが優占化し，AOBの割合は低かった． AOBの割合が低かったことが，窒素除去率が低い要因であったと考えられる．
一方，アナモックス細菌とAOBを混合し，段階的に基質中の亜硝酸塩濃度の低下とアンモニア濃度の増加をおこなったRun 2では，立ち上げ期間中においては，Run 1と同様に，どの生物膜中にもANAMMOX細菌が優占化していた．期間IVにおいてはフィルターやグラニュール中のAOBの割合が増加した．これは，ANAMMOXとAOBのフィルター素材への親和性が異なったため，もしくは，装置が小型であったことから，曝気が偏り，フィルター表面の方か，リアクター底部よりも好気的になったためと考えられる．また，脱窒細菌やNOBの増殖はほとんど認められなかった．当初に期待していたすみわけとは異なるものの，ANAMMOXとAOBをそれぞれ適所に住み分けることにより，安定した窒素除去が行われたと推定される．
現在，成果を取りまとめて，英文ジャーナルへの投稿準備を行っている．