鉄(II)および酢酸ナトリウムを基盤とする混合栄養的脱窒：性能、微生物群集、および潜在的メカニズム

科学分野:

• 環境工学;微生物生態学;水処理

背景:

• 嫌気性アンモニウム酸化（ANAMMOX）には亜硝酸供給が必要である。;部分脱窒（PD）は亜硝酸生成の一般的な方法である。;窒素除去のためには、費用対効果と安定性のためのPDの最適化が重要である。

研究 の 目的:

• 鉄(II)および酢酸ナトリウムを共電子ドナーとして用いる混合栄養的脱窒（MPD）システムの評価。;亜硝酸蓄積と微生物群集に対する自生栄養と従属栄養の比率（A/H）の変化の影響の評価。;純粋な従属栄養PDと比較したMPDシステムの費用対効果と運用安定性の決定。

主な方法:

• 3つの異なるA/H比（0.07、0.21、0.85）でMPDシステムを運用しました。;鉄(II)および酢酸ナトリウムを共電子ドナーとして使用しました。;亜硝酸蓄積率（NAR）および微生物群集組成を分析しました。

主要な成果:

• 試験されたA/H比全体で、78.0%、70.8%、および59.6%の安定したNARを達成しました。A/Hの上昇に伴い、自生栄養の寄与が21.8%から76.1%に増加することが観察されました。主要な脱窒属（Thauera、Longilinea、Thermomonas）および緩和細菌（Anaeromyxobacter、Petrimonas）を特定しました。

結論:

• Fe(II)およびアセテート駆動MPDシステムは、亜硝酸生成のための費用対効果（コスト削減率22.8%）および安定した戦略である。;MPDは、下流のANAMMOXプロセスへの亜硝酸供給のための堅牢なソリューションを提供する。;このアプローチは、廃水処理における窒素除去効率を向上させる。