I. 硝化において中心的な役割を果たすのは誰ですか?
2 種類の独立栄養細菌が不可欠であり、硝化の主役です。
1. アンモニア-酸化細菌 (AOB): 最初のステップの主力であり、アンモニア態窒素 (NH₄⁺) を亜硝酸塩 (NO₂⁻) に酸化します。
2. 亜硝酸塩-酸化細菌 (NOB): 第 2 段階の主力であり、亜硝酸塩 (NO₂⁻) を硝酸塩 (NO₃⁻) に酸化します。
簡単に言うと、硝化=アンモニア-酸化細菌 + 亜硝酸-酸化細菌です。この2種類の細菌が共働しなければ、アンモニア態窒素は減少しません。
特徴:
• 独立栄養細菌: 有機物を摂取しないでください。アンモニア態窒素を酸化してエネルギーを得て、二酸化炭素を利用して成長します。
• 成長が遅く、世代サイクルが長い。十分な泥の熟成が必要です。衝撃荷重に耐えられない。毒性を受けやすい。
II.完全な硝化反応プロセス (2 ステップ)
ステップ1：硝化（アンモニア→亜硝酸塩）
アンモニア酸化菌の役割：酸素を大量に消費して酸を生成し、pHを低下させます。
ステップ2：硝化（窒素→亜硝酸塩）
亜硝酸酸化細菌の役割:
全体のプロセス: アンモニア態窒素 → 亜硝酸塩 → 硝酸塩、完全に好気性環境内。
Ⅲ．安定した硝化運転を維持するには
1. 十分な溶存酸素 (DO) が不可欠です
• 硝化は強い好気性プロセスです。
• 好気性タンクの DO 管理: 2.0 ～ 3.5 mg/L
• 低DO: 硝化は直ちに停止し、アンモニア性窒素が基準を超えます。
2. 厳密なpHとアルカリ度の管理
• 最適な pH: 7.5 ～ 8.5
• 硝化により酸が生成され、アルカリが消費されます。
・アルカリ度不足 → pH低下 → 細菌の不活化 → アンモニア態窒素が減らない
・アルカリ性の補給：炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム
3. 十分なスラッジ時間 (SRT) が不可欠です
硝化バクテリアは非常にゆっくりと増殖します。スラッジ時間が短いと完全に枯渇してしまいます。
• 従来の都市下水: 汚泥時間は 10 ～ 15 日以上に制御される
• 気温の低い冬:{0}: 15～20 日
4. 温度は重大な影響を及ぼします
• 最適: 最速の硝化には 25 ～ 30 度
• 15 度以下では活動が大幅に低下
・冬季は低温により硝化菌が阻害されるため、アンモニア態窒素が減少しにくくなります。
5. 有毒物質の禁止
重金属、高塩分、抗生物質、有毒な産業廃水、および過度に高レベルの遊離アンモニアは硝化細菌を直接阻害し、アンモニア態窒素レベルを即座に急上昇させます。
6. 有機物レベルが高すぎてはいけません
硝化細菌は独立栄養性であり、高 COD に対して最も脆弱です。 COD過剰 → 従属栄養細菌が酸素や生存空間を奪い合う → 硝化菌が抑制され、硝化が失敗する。
高いDO、適切なpH、十分な汚泥年齢、安定した温度、非毒性、および低い有機物含有量により、硝化によるアンモニア性窒素の安定した還元が保証されます。-