下水の高度処理　窒素除去

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。

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。

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。

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