実下水処理施設における硝化プロセスのN₂O生成ポテンシャルの解析

抄録

下水処理施設の窒素除去過程において温室効果ガスであるN₂Oが排出されており，処理条件によっては排出量が大きく異なることが知られている。よって，N₂O生成ポテンシャルやN₂O排出量の変化を議論することで，N₂O生成経路の特定やN₂O排出量を低減できる条件を考察することを本研究の目的とした。N₂O生成活性の評価のため，NO₂-Nを添加しN₂Oを生成させた試験においては，初期NO₂-N濃度の増加および時間経過に伴って生成したN₂Oは概ね増加した。これらの結果から，初期NO₂-N添加を5 mgN•L^-1とし，反応時間を1 hとすることでN₂O生成活性を測定することとした。実下水処理施設において，硝化を抑制した運転を行った際にはN₂O生成活性が高く，硝化を促進させることでN₂O生成活性が低下した。これは，NO₂-NのN₂Oへの還元とNO₂-NのNO₃-Nへの酸化が競合することにより生じたと考えられた。また，Nitrospiraが多量に発現し，N₂O生成活性を低減するように硝化反応を進行させることで，N₂O排出を抑制できると考えられた。