公害防止管理者 独学ノート

公害防止管理者 独学ノート
  1. HOME
  2. 過去問解説
  3. 汚水処理特論
  4. 令和6年
  5. > 問17 アナモックス反応

令和6年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問17を解説|アナモックス反応

令和6年度 汚水処理特論 問17は、アナモックス反応(アンモニアと亜硝酸から窒素ガスを生成する反応)に関する正誤問題です。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、アンモニアと亜硝酸を直接反応させて窒素ガスにする、新しい窒素除去法です。曝気が要らず、有機物(メタノールなど)も添加しなくてよいため、省エネ・省資源の処理として注目されています。引っかけの核心は、アナモックス細菌が有機物を取り込む従属栄養なのか、無機炭素から細胞を作る独立栄養なのかという栄養様式です。式の左辺に炭酸水素イオン(HCO₃⁻)が炭素源として入っていることからも分かるとおり、有機物ではなく無機炭素を使う独立栄養型です。

※ 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(3)(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)アンモニアと亜硝酸から窒素ガスを生成するこの反応は、アナモックス細菌によるものです。正しい記述です。
(2)○(正しい)嫌気的な条件で進むため曝気が不要です。省エネにつながるという正しい記述です。
(3)×(誤り)有機物を摂取する従属栄養とする点が誤りです。アナモックス細菌は無機炭素(HCO₃⁻)から細胞を合成する独立栄養型です。
(4)○(正しい)式の右辺にNO₃が現れるとおり、窒素ガスのほかに硝酸なども生じます。正しい記述です。
(5)○(正しい)式の左辺で水素イオン(H⁺)が消費されるため、反応の進行でpHは上昇します。正しい記述です。

選択肢(3)のポイント(ここが誤り)

従属栄養とは、有機物を炭素源・エネルギー源として取り込む栄養様式です。これに対しアナモックス細菌は、炭酸水素イオン(HCO₃⁻)のような無機炭素から細胞を合成する独立栄養型で、有機物を必要としません。反応式の左辺にHCO₃⁻が炭素源として書かれているのが、その証拠です。選択肢(3)は「有機物を摂取して細胞を合成する従属栄養的な反応」と栄養様式を取り違えている点が誤りです。脱窒素法が有機物(電子供与体)を要するのと対照的に、アナモックスは有機物添加が不要な点が大きな利点になります。

覚え方

  • アナモックスは独立栄養(無機炭素HCO3を利用)。有機物添加は不要。
  • アンモニア+亜硝酸→窒素ガス。曝気不要の嫌気反応で省エネ。
  • 反応でH+を消費=pHは上昇。脱窒素(有機物要)との違いを対で覚える。

理解度チェック

Q.

アナモックス細菌は従属栄養と独立栄養のどちら?

独立栄養型です。炭酸水素イオン(HCO₃⁻)などの無機炭素から細胞を合成し、有機物を必要としません。反応式の左辺にHCO₃⁻が炭素源として現れています。

Q.

アナモックス法が省エネ・省資源とされる理由は?

嫌気条件で進むため曝気が不要で、独立栄養なので有機物の添加も不要だからです。従来の硝化脱窒に比べて空気と有機物の負担が小さくなります。

この問題に関連する用語解説

令和6年 汚水処理特論 過去問解説 一覧へ

出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6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

Topへ >>