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オキシデーションディッチ法での水質変化が亜酸化窒素生成に与える影響評価と発生対策

Research Project

Project/Area Number 18H00276
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section 2160:Civil engineering, architecture, building engineering, aerospace engineering, marine and maritime engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
Research InstitutionAkita National College of Technology

Principal Investigator

大友 渉平  秋田工業高等専門学校, 技術教育支援センター, 技術職員

Project Period (FY) 2018
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥530,000 (Direct Cost: ¥530,000)
Fiscal Year 2018: ¥530,000 (Direct Cost: ¥530,000)
Keywords亜酸化窒素 / オキシデーションディッチ / 活性汚泥
Outline of Annual Research Achievements

オキシデーションディッチ槽(OD槽)において, 2018/9/4~2019/3/26の調査期間で, おおよそ週一回の調査を行った. 調査では, 反応槽混合液を採取し, 溶存態亜酸化窒素(DN_2O), NH_4, NO_2, NO_3, DOC濃度などを分析した. その結果, 反応槽流入水のDN_2O濃度(1μgN/L程度)よりも低濃度の日があった一方で, 低水温時にNO_2, NO_3およびDN_2Oの蓄積がみられる傾向にあった. 本OD槽では, 水温の低下に伴いDO濃度が増大することが確認されていることから, NO_2, NO_3およびDN_2Oの蓄積は, 水温の低下にともないDO濃度が増大し, 還元酵素が失活したこが要因と推察された. これより, 水温低下やNO_2, NO_3濃度の増大にあわせて, N_2O生成対策を行うことが有効であると考えられた. 既存の施設を利用して対策を講じる場合, 既往の研究を参考に考察するとSRTの調整が有効であると推察された. さらに, 本OD槽は縦軸型撹拌機二台が対に配置され, 交互に稼働している. この撹拌機を時間制御ではなく, 水質にあわせて適切に稼働させることも生成対策として有効である可能性が示唆された.
活性汚泥のN_2O生成ポテンシャルを測定する室内実験を行ったところ, 概ね本OD槽のDN_20濃度の増減傾向と一致した. これより, シミュレーションによりOD槽のDN_2O濃度を推定できる可能性が示唆された.
酵素遺伝子の転写量を解析したところ, amoA, nirK, nosZ clade Ⅱの増減に影響を受けて無機態窒素濃度が増減し, 特にnosZ clade Ⅱの減少時にDN_2Oの蓄積がみられる傾向にあった.
クローズドチャンバーを使用して, ガス態N_2O発生速度(GN_2O)を測定したところ, GN_2O発生速度(μgN/㎡/s)とDN_2O濃度(μgN/L)に, 傾き8.93×10^<-11>の正の相関関係が確認された(R^2=0.97).

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(5 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Contribution of dissolved N_2O in total N_2O emission from sewage treatment plant2018

    • Author(s)
      Masuda, S., Otomo, S., Chikako, M., Nishimura, O.,
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 212 Pages: 821-827

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2018.08.089

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ガスストリッピング式N_2O生成ポテンシャル評価手法に関する基礎的検討2019

    • Author(s)
      大友渉平, 増田周平, 西鳥羽一也, 岡野邦宏, 高階史章, 寺田昭彦
    • Organizer
      第53回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      山梨大学甲府キャンパス
    • Year and Date
      2019-03-09
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 下水処理場におけるN_2O生成量とN_2O生成ポテンシャルの関係性評価2019

    • Author(s)
      齋藤優多, 大友渉平, 西鳥羽一也, 高階史章, 岡野邦宏, 増田周平
    • Organizer
      平成30年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス
    • Year and Date
      2019-03-02
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 無終端水路における季別運転条件の変更にともなう亜酸化窒素の発生特性2018

    • Author(s)
      増田周平, 大友渉平, 西鳥羽一也, 岡野邦宏, 寺田昭彦
    • Organizer
      第55回下水道研究発表会
    • Place of Presentation
      西日本総合展示場
    • Year and Date
      2018-07-25
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] Researchmap登録ページ

    • URL

      https://researchmap.jp/otomo/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2020-03-17  

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