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硝化反応

アンモニアの酸化-硝化

硝化細菌の活性(反応速度、増殖速度)は、水温、pH、DO等の環境条件の影響を受けやすいが、一般的に硝化反応は下式で示される。
① NH4+ + 3/2O2 → NO2 + 2H+ + H2O
② NO2 + 1/2O2 → NO2
①と②をまとめると
③ NH4+ + 2O2 → NO3 + 2H+ + H2O
亜硝酸を生成するには、ニトロソモナス属(Nitorosomomonas sp)、ニトロコッカス属(Nitrosocos sp)等の硝化細菌の作用によって進未、硝酸を生成する反応は、ニトロバクター属(Nitrobacter sp)等の硝化細菌の作用によって進む。
アンモニアNH4+(1モル)をNO3(1モル)へ酸化するには、酸素O2(2モル)が必要で、水素イオンH+(2モル)が生成しpHが低下する。
実際の硝化反応では、pHは6.8~8.5に保つことが望ましい。浮遊型培養反応、例えば活性汚泥法では、汚泥滞留日数を7日以上とする。微生物を担体等へ付着培養する生物膜法では、硝化菌に必要な汚泥滞留日数は十分保たれている。適温は20~30℃であるが、15℃以下では硝化速度は著しく低下する。有機物濃度が高い(およそ30mg/L以上)と硝化反応はほとんど進行しないので、反応槽内の有機物濃度が低く保たれるよう十分な処理時間(水理学的滞留時間)を確保する。溶存酸素濃度は2mg/L以上が望ましい。

aqua-pH
 循環生物ろ過式の海水魚飼育水槽(完全閉鎖系)での窒素およびpHの経日変化事例
詳しくは、別途掲載する。


掲載日:2017/05/09
更新日:2017/05/29

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