松浦哲久
嫌気性処理水に溶存するメタンガスの大気放散防止技術
山口隆司
好気性微生物を利用した活性汚泥法は，莫大なエネルギーを投入している分，良好な処理水質が得られる．しかし，
エネルギー枯渇，地球温暖化が騒がれている今日，活性汚泥法から脱却するために，新たな省エネ型下水処理法の確
立が望まれている．
インドやブラジルなどの新興国においては，省エネ型の嫌気性処理法（UASBなど）が採用されている．しかし，
嫌気性処理法には解決しなければならない課題がある．その一つに溶存メタン大気放散がある．処理水中には，生成
メタンガス分圧に依存するメタンが溶解している．現在，溶存メタンは処理されず，環境中に大気放散されているの
が現状である．メタンガスの温室効果係数は二酸化炭素の21倍と言われており，僅かな量も排出防止することが必要
である．
このような背景から，本研究では嫌気性処理法の長所を損なわず，溶存メタンの排出防止を包含した，省エネ型の
下排水処理法を提案した．下水処理場にUASBと二段の密閉型DHSを設置し，溶存メタンの回収と酸化分解の連続
実験を行った．その結果，溶存メタン回収DHSは，嫌気性処理水に含まれる溶存メタンを自燃可能濃度（メタン濃
度30%以上）で回収することができた．硫酸濃度の測定結果から，流入酸素の多くは硫黄酸化に使用されており，溶
存メタン回収に適している環境下であることがわかった．25℃付近の回収率は75%であったが，気温が低下するに従
い，回収率は低下することが判明した．10℃付近の回収率は60%程度であった．
回収型DHSの後段に設置した酸化型DHSでは，未回収の溶存メタンの殆どを酸化分解した．回収と酸化で，嫌気
性処理水中の溶存メタンを99%以上防止することが可能であった．酸化型DHSに保持された微生物群のクローニン
グを行ったところ，メタン酸化細菌が検出された．酸化分解に寄与していたメタン酸化細菌群は，夏期と冬期で，生
息している菌種に変化が見られた．このことから，DHS内では，季節に応じたメタン酸化細菌群が優先して，溶存メ
タンの酸化分解に寄与していることが明らかとなった．
処理水質の観点から，メタン回収型DHSにおいて，嫌気性処理水の有機物（BOD濃度44 mg・L-1）はほとんど処理
されず，BOD除去率は12%程度であった．メタン酸化型DHSでは，処理が可能であり，最終処理水質のBOD濃度
を15 mg・L-1にまで低減することが可能であった．
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