アナモックスと硫黄駆動のオートロフィックデニトリフィケーションを統合した単段階のバイオリアクターは,埋立地の浸出物から窒素を除去するために使用されます

科学分野:

• 環境工学環境工学とは
• 微生物生態学 微生物生態学とは
• 排水処理 排水処理 排水処理

背景:

• 埋立地浸出水は,高い窒素含有量のため,重大な環境問題をもたらします.
• 従来の窒素除去方法は,しばしば外部有機炭素源を必要とし,運用コストを増加させます.
• 排水処理のための持続可能で炭素効率の良い戦略の開発は極めて重要です.

研究 の 目的:

• 本物の埋立地浸出液を処理するための統合型無酸素アンモニアム酸化-硫黄自動栄養脱窒化 (Anammox-SAD) バイオリアクターの開発と評価.
• 外部有機炭素の投入なしにシステムのパフォーマンスを評価する.
• 窒素除去効率に対する水力保持時間 (HRT) の影響を調査する.

主な方法:

• 統合されたアナモックス-SADバイオリアクターの継続的な稼働は105日間.
• 段階的に低下する液圧保持時間 (HRT) は,未指定の初期値から0.5日まで.
• 安定したNO2−N/NH4+−N比率を維持するために,部分的窒化.
• 窒素種 (NH4+-N,NO2--N,NO3--N),硫酸塩,およびpHのモニタリング.
• 微生物コミュニティの構造と機能を評価するためのメタゲノミクス分析.

主要な成果:

• アナモックス-SADシステムは,影響力の変動にもかかわらず,85-89%の安定した全窒素除去を達成しました.
• 排水中の窒素濃度は一貫して低く,NH4+-N,NO2--N,NO3--Nの平均濃度はそれぞれ18±5,6±9,110±16 mg/Lであった.
• 0.5日のHRTで最大2.04kgN/m3·dの窒素除去速度に達しました.
• 下流のSADゾーンは,窒素を効果的に減少させ,硫黄酸化が確認されました.
• メタゲノミクス分析は,より短いHRTで微生物の多様性と機能的な冗長性が向上したことを示したが,基質還元運動は限界を示した.

結論:

• 統合されたAnammox-SADバイオリアクターは,高強度埋立地浸出液を処理するための堅牢で炭素効率の高い戦略です.
• このシステムは,外部有機炭素を必要とせずに,効果的な窒素除去を証明しています.
• バイオリアクターの性能は,さまざまな影響条件下では安定しており,HRTは減少しており,実用的な応用の可能性を強調しています.