真核生物の能動的制御による高処理効率・余剰汚泥発生抑制型排水処理システムの創成

通过真核生物的主动控制，创建处理效率高、抑制剩余污泥产生的废水处理系统

基本信息

批准号：
15J10199
负责人：
宮岡佑馬
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

都市下水を処理するdown-flow hanging sponge（DHS）リアクターは、低いF/M比で運転可能であるため、余剰汚泥の発生量が抑制されている。この理由に加えて、真核生物（原生動物、後生動物など）による捕食作用もその要因のひとつであることが推測されている。しかしながら、DHSリアクターにおいて、捕食機能を持つ真核生物群集に関する知見は少なく、制御手法などは開発されていない。そこで本年度では、捕食機能を持つ真核生物群集をDHSリアクター内で制御するための知見を得るため、短期的な間隔で行う能動的な流量変動運転がDHSリアクターにおける処理特性および保持汚泥性状に及ぼす影響について解析を行った。具体的には、下水の溶解性画分を模擬した人工排水を供給するDHSリアクターにおける処理特性と保持汚泥性状の解析を、一定流量運転（HRT 3.8時間で一定）と流量変動運転（HRT 0.8時間とHRT 15時間の繰り返し）において行った。流量変動運転（最大ピーク比5倍）を適用したところ、処理水の水質（処理水のTSS濃度およびNH4+-N濃度）は一定流量運転時と比較して著しく悪化した。また、流量変動運転は保持汚泥性状にも影響を及ぼしていた。具体的には流量変動を与えることで、スポンジ担体から保持汚泥の剥離が促され、保持汚泥濃度の分布傾向が変化していた（DHSリアクター上部において保持汚泥濃度が減少し、下部において増加した）。さらに、保持汚泥中の真核生物群集の細胞密度は一定流量運転時と比較して2～3倍に増加していた。これはスポンジ担体から剥離した汚泥を捕食可能な真核生物群集が選択的に増殖したためと推測された。これらの結果から、DHSリアクターにおける真核生物群集の高密度化を目的とした制御手法として、短期的な間隔で能動的に流量を変動させる運転方法が有効であることを示すことができた。

处理城市污水处理的下流悬挂海绵（DHS）反应堆可以以低的f/m比率进行操作，因此抑制了剩余污泥的量。除此之外，还推测，天然生物的捕食效应（原始动物，后来的动物等）是其中的因素之一。但是，在DHS反应堆中，对具有捕食功能的天然生物群的了解很少，并且没有开发控制方法。因此，在本财政年度，为了获得DHS反应器中用捕食者功能控制卵子的知识，以短期间隔进行的主动流动浮动波动操作将扩散到处理特征和保留的泥泞特性DHS反应器分析了影响。具体而言，DHS反应器的加工特性和DHS反应器中的污泥分析提供了污水溶解度绘画溶液（HRT 0.8小时）（HRT 0.8小时）（HRT 0.8小时）和HRT 15小时15小时。当应用流动波动（最大峰值的5倍）时，与恒定流动周期相比，加工水的水质（TSS浓度和加工水的NH4+-N浓度）显着恶化。此外，流动的操作还影响了保持和污泥性质。具体而言，通过给予流量波动，海绵载体促进了固定污泥的脱离，并且保持污泥浓度的分布趋势发生了变化（保持污泥浓度在DHS反应堆的顶部降低并在底部增加）。此外，与恒定流动运行时间相比，保存污泥中护士蘑菇组的细胞密度增加了2至3倍。据推测，这是因为可以选择性地乘以海绵载体的本地生物群（可以早于海绵载体的剥落污泥）。这些结果表明，在短期间隔中积极波动的流动的操作方法是针对DHS反应器中真核有机基团高密度的对照方法的有效。