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従属栄養脱窒とAnammoxを組み合わせた都市下水からの窒素除去プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01897
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関立命館大学

研究代表者

惣田 訓  立命館大学, 理工学部, 教授 (30322176)

研究分担者 井坂 和一  東洋大学, 理工学部, 准教授 (40543939)
黒田 真史  大阪大学, 工学研究科, 助教 (20511786)
池 道彦  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40222856)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード窒素除去 / アナモックス / 従属栄養脱窒 / C/N比 / 常温 / 環境浄化
研究成果の概要

従属栄養脱窒と嫌気性アンモニア酸化(Anammox)の同時反応(SAD)による窒素除去性能を検証するため、固定化した活性汚泥とAnammox汚泥を導入した連続式リアクターを構築した。硝酸40mg-N/Lとアンモニア30mg-N/Lを含む廃水を20℃、滞留時間24時間で通水した。硝酸は、従属栄養脱窒によって亜硝酸となり、アンモニウムとともにAnammoxで除去された。SADプロセスは、低C/N比0.5-1.0において全窒素除去率40-60%、 高C/N比1.0-1.75において全窒素除去率40-90%を示した。常温で広いC/N比におけるSADプロセスの高い能力を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本には、都市下水処理場が既に2100ヶ所以上あるものの、大半が窒素除去能力は不十分であり、建設費からしても、新設は容易ではない。SADプロセスは、循環式硝化脱窒プロセス(約30)、嫌気無酸素好気プロセス(約40)、ステップ流入式多段硝化脱窒プロセス(約25)に加え回分式プロセス(約70)を経済的で高性能な窒素除去プロセスにアップグレーディングできる可能性がある。標準活性汚泥プロセス(約600)も窒素除去型に更新する必要がある。本研究成果より、脱窒槽に必要なAnammox汚泥量、冬季における無加温の限界温度、ステップ流入比の運転条件などが推測できる。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Beijing University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 低温における従属栄養脱窒とanammoxを組み合わせた窒素除去:バッチ処理による検討例2020

    • 著者名/発表者名
      SODA SATOSHI、GIRI PARK、TAKEUCHI KAEDE、IKE MICHIHIKO
    • 雑誌名

      日本水処理生物学会誌

      巻: 56 号: 4 ページ: 91-97

    • DOI

      10.2521/jswtb.56.91

    • NAID

      130007956128

    • ISSN
      0910-6758, 1881-0438
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular-level characterization of stratified extracellular polymeric substances of anammox sludge and its adsorption preference to refractory dissolved organic matter2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Li、Peng Yongzhen、Soda Satoshi、Huang Xiaowu、Wang Yifei、Zhang Yanan
    • 雑誌名

      Energy

      巻: 213 ページ: 118818-118818

    • DOI

      10.1016/j.energy.2020.118818

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of fulvic acid on bioreactor performance and on microbial populations within the anammox process2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Li、Wang Yueping、Soda Satoshi、He Xiaosong、Hao Shiwei、You Yue、Peng Yongzhen
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 318 ページ: 124094-124094

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2020.124094

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 従属栄養脱窒と Anammox を組み合わせたラボスケール連続式リアクターによる常温窒素除去2021

    • 著者名/発表者名
      YANG Xiao、LIU Zongpei、吉田 光太郎、井坂和一、惣田訓
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 従属栄養脱窒とAnammoxを組み合わせた連続式脱窒リアクターに及ぼすC/N比の影響2020

    • 著者名/発表者名
      吉田光太郎,尾田小太朗,Liu Zongpei,惣田訓
    • 学会等名
      2020年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 従属栄養脱窒とAnammoxを組み合わせた窒素除去プロセスの開発―常温ラボスケールリアクターによる連続処理の検討―2020

    • 著者名/発表者名
      吉田光太郎, 尾田小太郎, LiuZongpei, 惣田訓
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous anammox and denitrification in a batch mode under ambient temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Soda,Kaede Takeuchi,Giri Park, Michihiko Ike
    • 学会等名
      The 4th International Anammox Symposium,IANAS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Startup of nitrogen removal process by PVA-immobilized anammox sludge at ambient temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Zongpei Liu, Kotaro Oda,Kazutoshi Kawasoe,Kazuichi Isaka, Satoshi Soda
    • 学会等名
      The 4th International Anammox Symposium,IANAS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 常温アナモックス汚泥の包括固定化リアクターのスタートアップ2019

    • 著者名/発表者名
      劉宗沛、尾田小太朗、川添和俊、井坂和一、惣田訓
    • 学会等名
      2019年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 常温Anammox汚泥を用いた窒素除去リアクターのリスタートアップ2018

    • 著者名/発表者名
      尾田小太朗,惣田訓
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 常温Anammox汚泥を用いた窒素除去リアクターのリスタートアップ2018

    • 著者名/発表者名
      川添和俊,LIU Zongpei,尾田小太朗,惣田訓
    • 学会等名
      立命館大学琵琶湖Σ×生物資源×食総合研究センター合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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