PD-053:

EGSBリアクターの立ち上げ時に発生した嫌気性バルキング現象に関わる糸状性微生物の解析

EGSBリアクターは、UASBリアクターよりも高速・高負荷運転に適しており、中・高濃度有機性廃水の中核的な処理技術として認知されている。EGSBリアクターの安定的な運転にとって、リアクター内部における高濃度グラニュール汚泥の形成と廃水との良好な固液分離は、リアクターの成否に関わる重要な機構の一つであるといえる。我々は、廃水性状の異なる飲料系有機性廃水を処理する実規模のEGSBリアクター2基（EGSB-AおよびEGSB-B）の立ち上げ期間において、ある種の糸状性微生物の突発的な異常増殖（嫌気性バルキング）によって、グラニュール汚泥の流出と固液分離の悪化を確認した。このような嫌気性バルキングの対策方法や抑止技術を構築するため、本研究では当該嫌気性バルキングに関与する糸状性微生物を明らかにすることを目的とした。まず、それぞれのEGSBリアクターから、バルキング時の汚泥と健全なグラニュール汚泥を採取した。それぞれのリアクターから採取したバルキング汚泥のSVIは、健全なグラニュール汚泥と比較して約2.5倍高い値を示しており、汚泥の固液分離の悪化が確認された。バルキング時のバルク中の浮遊汚泥の走査型電子顕微鏡 (SEM) 観察を行ったところ、それぞれ形態の異なる糸状性微生物が豊富に存在していた。さらに、それらのSEM観察では、EGSB-Bの健全なグラニュール汚泥表面には、同様な形態を持つ糸状性微生物が表面を覆うように分布していたのに対して、EGSB-Aのグラニュール汚泥表面では、バルキング時に観察された糸状性微生物はあまり存在しなかった。これらの結果は、EGSB-AとEGSB-Bで発生したバルキングは、菌学的特徴や生態的特性が異なる糸状性微生物が関与している可能性を示していた。さらに本研究では、これらの糸状性微生物を明らかにするため、それぞれの汚泥から抽出したDNAおよびRNAをもとに、定量的リアルタイムPCR法およびMiseqを用いた16S rRNA遺伝子アンプリコン解析を行った。その結果、バルキング時のEGSB-Aの汚泥ではメタノサエタ属アーキアが増加していたのに対して、EGSB-Bの汚泥では、バクテロイデス門に属する未知な細菌が増加していることが判明した。これらの結果は、これらの糸状性微生物が当該リアクターのバルキングに関与している可能性を示唆している。

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