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令和4年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問17を解説|アナモックスプロセス

令和4年度 汚水処理特論 問17は、アナモックスプロセス(嫌気性アンモニア酸化)に関する問題です。誤っているものを選びます。

この問題のポイント

アナモックスは、アンモニア態窒素と亜硝酸態窒素を反応させて窒素ガスを作る嫌気性の独立栄養細菌による窒素除去です。有機物や曝気動力を抑えられ、汚泥発生も少ないのが利点です。引っかけの核心は反応の生成物にあります。アナモックス反応では、窒素の一部が硝酸態窒素として残るため、投入した窒素原子が「すべて」窒素ガスに変わるわけではありません。「全部が窒素ガスになる」と言い切る選択肢が誤りです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)アナモックス細菌は、有機物ではなく無機の炭素源を使う嫌気性の独立栄養細菌です。正しい記述です。
(2)○(正しい)有機物を水素供与体に使わないため、窒素濃度に対して有機物濃度が低い排水に向きます。正しい記述です。
(3)○(正しい)循環式硝化脱窒素法に比べて汚泥の増殖が遅く、余剰汚泥の発生量が少なくなります。正しい記述です。
(4)○(正しい)アンモニアを完全には硝化せず一部だけ亜硝酸化すればよいため、曝気動力を削減できます。正しい記述です。
(5)×(誤り)すべての窒素原子が窒素ガスに変換されるとしている点が誤りです。一部は硝酸態窒素として残ります。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

アナモックス反応は、アンモニア態窒素と亜硝酸態窒素を反応させて主に窒素ガスを生成しますが、細菌が炭素固定のエネルギーを得る過程で、窒素の一部が硝酸態窒素(硝酸イオン)に変換されて残ります。したがって、投入された窒素原子のすべてが窒素ガスになるわけではありません。選択肢(5)は「すべての窒素原子は窒素ガスに変換される」と断定している点が誤りで、実際には一定割合が硝酸として処理水側に残る点が正しい理解です。

覚え方

  • アナモックス反応の生成物は窒素ガスが主だが一部は硝酸として残る。「すべて窒素ガス」は誤り。
  • アナモックス細菌は嫌気性の独立栄養。有機物が要らず汚泥も少ない。
  • 完全硝化が不要(一部亜硝酸化でよい)なので曝気動力を減らせる。

理解度チェック

Q.

アナモックスでは投入した窒素が全部窒素ガスになる?

いいえ。大部分は窒素ガスになりますが、一部は硝酸態窒素として残ります。「すべて窒素ガス」は誤りです。

Q.

アナモックスが循環式硝化脱窒素法より省エネなのはなぜ?

アンモニアを硝酸まで完全に酸化せず一部を亜硝酸化するだけでよく、曝気動力が少なくて済むためです。有機物(水素供与体)も不要で汚泥発生も少なくなります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」(公式PDF