改良型サイフォン式下向懸垂担体（siphon DHS）リアクターによる硝化・脱窒同時処理効率の向上

科学分野:

• 環境工学;微生物学;廃水処理技術

背景:

• 従来のサイフォン式下向懸垂担体（siphon DHS）リアクターは、好気性容積が不十分なため、硝化効率に限界がありました。;脱窒の強化には、標準的なDHS設計では満たされないことが多い特定の条件が必要です。

研究 の 目的:

• サイフォン式DHSリアクターにおける硝化および脱窒速度を向上させること。;リアクターの改造と流入バイパスシステムによる同時硝化・脱窒（SND）の強化。;最適化されたリアクターの費用対効果と微生物群集の変化を評価すること。

主な方法:

• サイフォン式DHSリアクターの容積比を50：25：25（好気性：貧酸素性：嫌気性）に変更しました。;貧酸素性ゾーンへの20％流入バイパスシステムを統合しました。;脱窒菌、特に脱窒菌の細菌集団の変化を評価するために微生物学的分析を実施しました。

主要な成果:

• 硝化率76％、全窒素（TN）除去率20％を達成し、従来のDHSと比較して3倍の改善が見られました。;可溶性化学的酸素要求量（sCOD）除去率86％を維持しました。;脱窒菌の存在量（Comamonadaceae：14％）の増加と亜硝酸塩の蓄積の減少が観察されました。;窒素除去コストの44％削減を実証しました。

結論:

• 流入バイパスシステムを備えた改良型サイフォン式DHSリアクターは、窒素除去効率を大幅に向上させます。;改良された設計は、持続可能で費用対効果の高い分散型廃水処理ソリューションを提供します。;微生物群集の変化は、統合システムのパフォーマンス向上を支持しています。