メタンサイクルを活性化した温室効果ガス削減対応新規排水処理システムの開発

开发新的废水处理系统，激活甲烷循环以减少温室气体排放

• 批准号: 10J10792
• 负责人: 松浦 哲久
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J10792/
• 关键词: 温室効果ガス; メタン; 亜酸化窒素; メタン脱窒; メタン酸化; 多様性; DHS; UASB; 下水処理; 溶存メタン; メタン回収

嫌気性排水処理プロセスから発生する溶存メタンは,バイオガス中のメタン分圧に依存して処理水中に溶存しており,回収等の処理を施される事無く大気へ放散している.本研究では,嫌気性処理リアクターから発生する溶存メタンを大気放散防止する為に溶存メタン回収や分解の技術を確立し,処理メカニズムの解明を行う事を目的とした.これまでメタン削減型のバイオリアクターの開発を行うと共に,2種類に大別されるメタン酸化細菌(Type I, Type II)のコミュニティ解析を行なってきた.そのコミュニティ解析において,既往の知見と比較すると異なるコミュニティに構成されていた.そこで本年度は,メタン酸化細菌をメタン・酸素・pHについてそれぞれ異なる環境条件で培養し,2種類のメタン酸化細菌の棲み分けを決定づける因子について基礎的な知見を得ることを目的とした.その結果,Type IとType IIに属するメタン酸化細菌の棲み分けは,pHによる影響が大きい事が明らかとなった.また,溶存メタンを利用した亜酸化窒素の脱窒についての検討を行った.昨年度の研究結果から,酸素の混入,流入濃度が不安定であるといった問題点が浮上した.そこで本年度は,本年度は,大気からの酸素混入を防ぐためにリアクターを2台直列に設置し1台目で酸素除去を行い,2台目が嫌気的環境になるようにした.安定した基質供給と流入負荷を上げるためにメタンと亜酸化窒素をガス態として供給し嫌気処理を行なったところ,メタンと亜酸化窒素の同時分解が確認された.

厌氧废水处理过程中产生的溶解甲烷根据沼气中的甲烷分压溶解在处理水中，并且不经过回收或其他处理就释放到大气中。本研究在本节中，我们讨论溶解甲烷厌氧处理反应器产生的气体。该项目的目的是建立回收和分解溶解甲烷的技术，以防止甲烷释放到大气中，并阐明其处理机理。迄今为止，我们已经开发了一种减少甲烷的生物反应器，并且我们开发了生物反应器可分为两种类型。我们对I型、II型进行了群落分析，在群落分析中，我们发现与之前的研究结果相比，群落由不同的群落组成，因此，今年我们研究了不同环境条件下的甲烷氧化细菌，本研究的目的是获得有关决定两种类型甲烷氧化细菌分离的因素的基本知识。因此，I 型和 I 型。已经清楚的是，II类甲烷氧化菌的栖息地隔离受pH值的影响很大。我们还研究了利用溶解甲烷进行一氧化二氮的反硝化。从去年的研究结果来看，我们发现污染等问题出现了大气的不稳定和流入浓度的不稳定。串联安装两个反应器以防止流入物中的氧气污染，第一个反应器除去氧气，第二个反应器创建厌氧环境。为了提供稳定的底物供应并增加流入负荷，在供应甲烷和一氧化二氮时以气态形式进行厌氧处理，证实甲烷和一氧化二氮同时分解。

项目成果

嫌気性下水処理の後段DHSリアクターにおける溶存メタンの生物学的酸化と物理的揮散

厌氧污水处理下游DHS反应器溶解甲烷的生物氧化和物理挥发

• 发表时间: 2010
• 期刊: 土木学会論文集G.
• 作者: 松浦哲久;江口拓;幡本将史;原田秀樹;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良

下水処理UASB-溶存メタン回収・酸化型後段DHSリアクターの温度影響

污水处理UASB - 溶解甲烷回收/氧化型下游DHS反应器温度影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 松浦哲久;幡本将史;山口隆司;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良

メタンと亜酸化窒素の同時分解と微生物群集解析

甲烷和一氧化二氮的同时分解及微生物群落分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 松浦哲久;山本崇寛;幡本将史;金田一智規;尾崎則篤;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良

環境に応じて優占化するメタン酸化細菌

根据环境，甲烷氧化细菌占主导地位

• 发表时间: 2013
• 作者: 新野貴大;松浦哲久;金田一智規;尾崎則篤;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良

Microbial community structure based on 16S rRNA and pmoA genes in the dissolved methane treatment reactors receiving UASB effluents

接受UASB出水的溶解甲烷处理反应器中基于16S rRNA和pmoA基因的微生物群落结构

• 发表时间: 2012
• 作者: N. Matsuura;M. Hatamoto;T. Yamaguchi;A. Ohashi
• 通讯作者: A. Ohashi