寧波イノファームケム株式会社では、効果的な環境ソリューションの科学に焦点を当てています。この記事では、廃水から窒素を生物学的に除去するための基礎となるプロセスである硝化について詳しく解説します。硝化プロセスの要因を理解することは、河川の湿地を含む様々な水処理用途における窒素除去の最適化に不可欠です。

硝化は、主にNitrosomonas属とNitrobacter属の特定の細菌群によって行われる二段階の好気性プロセスです。第一段階では、Nitrosomonas属の細菌がアンモニア（NH3）またはアンモニウム（NH4+）を亜硝硝酸塩（NO2-）に変換します。このプロセスには酸素が必要であり、環境条件に敏感です。第二段階では、Nitrobacter属の細菌が亜硝硝酸塩を硝酸塩（NO3-）に変換します。両段階とも、細菌が代謝活動に使用するエネルギーを放出します。しかし、効果的な硝化のためには、いくつかの環境パラメータを注意深く管理する必要があります。温度は重要な要因であり、硝化細菌の最適な範囲は通常30～35℃です。この範囲を超えると、細菌の活動は著しく低下する可能性があります。

溶存酸素ももう一つの重要な要件です。硝化には好気的条件が必要であり、活発な活動のためには溶存酸素レベルを理想的には2mg/L以上に維持する必要があります。0.5～0.7mg/Lのような低い濃度は、耐性の限界を表します。水のpHも重要な役割を果たし、硝化の最適な範囲は7.2～8.0です。硝化はアルカリ度を消費します。アンモニア1グラムが酸化されるごとに、約7.14gのCaCO3アルカリ度が使用されます。したがって、pHの著しい低下を防ぎ、プロセスを阻害しないように、十分なアルカリ度を維持することが重要です。有害物質の存在やスラッジ年齢（システム内の固形物の平均滞留時間）などの他の要因も、硝化効率に影響を与えます。成長の遅い硝化細菌の十分な集団を確保するためには、一般的に3～5日以上の長いスラッジ年齢が必要です。

生物学的脱窒プロセスを成功裏に実装するには、効率的な硝化が大きく依存します。これらの硝化プロセスの要因を理解し、制御することで、廃水処理システムの全体的なパフォーマンスを向上させることができます。産業廃水であれ、都市下水であれ、硝化の最適化は、より低い窒素レベルとより健康的な水生環境を達成するための鍵となります。寧波イノファームケム株式会社は、これらの重要な環境目標を達成するための知識とツールを提供することに専念しています。