IC-Anammox-HAPグラニュールシステムにおける高効率運転を可能にする微生物群集の遷移と運用戦略

科学分野:

• 環境工学;微生物学;廃水処理

背景:

• 高効率嫌気性アンモニア酸化-リン酸水素カルシウム（Anammox-HAP）システムは、効率的な栄養除去の可能性を提供します。;グラニュール形成と微生物群集の動態は、システムのパフォーマンスと安定性にとって重要です。

研究 の 目的:

• 内部循環（IC）リアクターにおけるAnammox-HAPシステムの窒素およびリン除去効率を評価すること。;運用戦略が生態群集構造とグラニュール特性に及ぼす影響を調査すること。;リアクターの回復と再起動のための方法を開発すること。

主な方法:

• 廃水処理のために二重循環戦略を用いた内部循環（IC）リアクターを利用しました。;細菌の優占を理解するために、分子技術を用いて微生物群集を分析しました。;リアクター回復のために「破壊-リサイクル-再起動」戦略を実施しました。

主要な成果:

• 合成廃水を用いて高い窒素（23.3 gN/L/d）およびリン（0.79 gP/L/d）除去率を達成しました。;生物質と無機物の共濃縮がグラニュール内で観察され、機械的強度と沈降性が向上しました。;最適化された条件下で、アナモックス菌（Ca. Kuenenia）と特定の脱窒菌の優占が実証されました。;リン酸水素カルシウム（HAP）コアの回収とリアクターの11日以内の再起動に成功しました。

結論:

• IC-Anammox-HAPシステムは、高効率の窒素およびリン除去において大きな可能性を示しています。;運用戦略（滞留時間や流入窒素濃度など）は、微生物群集とシステムパフォーマンスに影響を与えます。;新しい回復戦略は、システムの回復力と迅速な再起動能力を保証します。