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下水の高度処理 窒素除去

最終更新日 2018年12月28日

窒素除去は、(1)硝化反応、(2)脱窒反応の2段階によって行われます。水再生センターの流入下水中の窒素の大半は、アンモニア性窒素(NH4-N)です。アンモニア性窒素は硝化反応によって硝酸性窒素(NO2-NやNO3-N)となり、脱窒反応により窒素ガスとなって大気中に放出されます。この結果、窒素が除去されます。

(1)硝化反応

硝化反応は硝化菌の働きで、アンモニアを硝酸(NO3)にする反応です。好気槽で行われます。硝化菌は、酸素を使ってアンモニアを硝酸に酸化します。模式図で表すと次のようになります。

硝化反応の模式図のイラスト

(2)脱窒反応

脱窒反応は、脱窒菌の働きで、硝酸を窒素ガス(N2)に還元する反応です。無酸素槽で行われます。(1)の硝化反応により生成した硝酸の一部は、循環ポンプにより無酸素槽に戻ります。脱窒菌は、酸素のないところでは硝酸を使って有機物からエネルギーを取り出します。このとき、硝酸が窒素ガスに還元されます。模式図で表すと次のようになります。

脱窒反応の模式図のイラスト


絵で解説>


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