1987 Fiscal Year Annual Research Report
嫌気生物(メタン発酵菌及び脱窒菌固着)膜による下水高度処理法の基礎的研究
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61550391
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
黒田 正和 群馬大学, 工学部, 教授 (40008446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榊原 豊 群馬大学, 工学部, 助手 (80143204)
湯沢 恩 群馬大学, 工学, 助教授 (30023328)
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| Keywords | メタン発酵 / 脱窒反応 / 3次処理 / 固着生物膜 / 硝酸イオン阻害効果 / CN同時除去 / 化学的環境因子 / 硝酸イオンのNH4+への還元 |
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| Research Abstract |
1.NO_3^--N及び有機炭素(TOC)の同時除去におけるNH_4^+の挙動
種々の濃度でNaNO3を混合した基質を供給し, 液中のNO_3^--N, NH_4^+-N及びアルカリ度の濃度変化を測定すると共に, 窒素, メタンガス生成速度を測定し, NH_4^+生成反応について検討を行った. 液中のNH_4^+-N及び無機炭素(IC)は, 供給NO_3^--N濃度が高くなるにつれ増加した. ICの増加は, アルカリ度の増加を表していると考えられる. TOC除去率は, C/N比によらず高い(略95%以上)が, 低C/N比(C/N<2)では, N2発生速度はC/N比の減少につれ低下し, 流出液中のNO_3^--N濃度は上昇した. なお, C/N>3ではNO_3^--N除去率は, 略80%以上であった. 酢酸を水素供与体としたNO_3^--Nの還元反応は, 次式で表されると考えられる.
Acetate+8H_2O→2HCO_3^-+4H_2+2H^+
(1) NO_3^-+H_2→NO_2^-+H2O
(2) 2NO_2^-+2H^+3H_2→N_2+4H_2O
(3) 本実験結果より, NH_4^+-Nの生成反応として次式が考えられる.
NO_3^-+2H^++4H_2→NH_4^++3H_2O △G=-143Kcal/mol (4)
(4)式の反応が(1)〜(3)式に並行して起きるとすれば, メタン発生量の減少は, C/N=3〜10において, 実験結果とほぼ一致した. なお, 高C/N比では, NH_4^--N量はほぼ一定となり, (4)式は平衡反応とも考えられ, さらに検討が必要である.
2.NO_3^--Nの還元速度の検討
NO_3^--Nの還元速度は, C/N比が2以上では, 水素供与体濃度に対し, 0次反応とみなされるが, NO_3^--N濃度の関係と考えられる.
なお, メタン生成菌の活性阻害剤のヨードプロパンは, 脱窒菌の活性阻害が著しい.
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