2017 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of single-stage partial nitritation and anammox by membrane bioreactor for biological nitrogen removal
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26289183
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
川越 保徳 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (00291211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森村 茂 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20230146)
惣田 訓 立命館大学, 理工学部, 教授 (30322176)
濱 武英 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 准教授 (30512008)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 一槽型部分亜硝酸化-Anammoxプロセス / Anammox / 部分亜硝酸化 / メンブレンバイオリアクター / MBR / 窒素除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年4月に発生した平成28年熊本地震にて，約半年間にわたる研究の中断を余儀なくされたため，1年間の研究期間延長を許可され，実験を再開することとなった。
平成28年度までは，部分亜硝酸化に寄与するアンモニア酸化細菌とAnammox細菌のバイオマスをそれぞれ事前に培養（前培養）しておき，はじめにアンモニア（細菌）バイオマスのみを投入して部分亜硝酸化を立ち上げ，その後にAnammox（細菌）バイオマスを投入することで，MBRによる一槽型の部分亜硝酸化-Anammoxプロセスの構築に成功した。
一方，本研究では，部分亜硝酸化とAnammoxの反応の最適化を各々別のMBRにて検討していたが，部分亜硝酸化検討用のMBRにて，自発的なAnammox反応の発現と推定される窒素の除去が確認されたため，平成28年度の実験再開後は，Anammox（細菌）バイオマスを植種せず，部分亜硝酸化プロセスからの自発的なAnammox細菌の増殖とAnammox反応の増強を促すことで，MBRによる一槽型プロセスの構築を目指した。その後，約300日間に亘る連続実験の結果，流入水中アンモニア濃度510 mg-N/L，HRT6時間の条件下で，最大窒素除去速度1.81 kg/m3・dを達成できた。また，窒素除去率は実験期間を通じて80%以上で安定に維持できた。16S rRNAによる細菌叢解析の結果，アンモニア細菌としては大きく3種類のNitrosomonas属細菌が優占しており，Anammox細菌としては”Candidatus Jettenia Caeni” の類縁細菌が優占していることが分かり，Anammox細菌を植種することで確立した上記の一槽型部分亜硝酸化-Anammoxプロセスとは異なる細菌フローラを形成していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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