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令和5年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問13を解説|窒素除去法

令和5年度 水質関係技術特論 問13は、排水中の窒素を取り除く窒素除去法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

閉鎖系水域の富栄養化対策として窒素除去技術が発展し、初期の物理化学的処理から生物的硝化脱窒素法、近年のアナモックス法まで流れを問う問題です。引っかけの核心は硝化細菌・脱窒細菌が「特殊な微生物」かどうかです。これらは自然界の窒素循環を担うありふれた微生物で、硝化・脱窒の反応は自然界でも普通に起きています。これを「特殊な微生物で、自然界で生じることはまれ」と述べた選択肢が誤りです。

※ 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(4)(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)内湾や湖沼など閉鎖系水域の富栄養化対策として、排水中の窒素を除去する技術開発が進められてきました。正しい記述です。
(2)○(正しい)技術開発の当初はアンモニアストリッピング法などの物理化学的処理が採用されました。正しい記述です。
(3)○(正しい)循環式硝化脱窒素法は活性汚泥法に修正を加え、窒素とBODを同時に除去できる代表的な生物的処理です。正しい記述です。
(4)×(誤り)硝化細菌・脱窒細菌は自然界に広く存在し、反応も自然界で普通に生じます。特殊で自然界ではまれとしている点が誤りです。
(5)○(正しい)近年はアナモックス細菌と呼ばれる嫌気性の独立栄養細菌を用いた処理も実用化されています。正しい記述です。

選択肢(4)のポイント(ここが誤り)

硝化を担う硝化細菌も、脱窒を担う脱窒細菌も、自然界の窒素循環を支えるありふれた微生物です。硝化はアンモニアが硝酸へ酸化される反応、脱窒は硝酸が窒素ガスへ還元される反応で、いずれも土壌や水域で日常的に起きています。選択肢(4)は「それぞれ特殊な微生物で、自然界で生じることはまれ」と述べている点が誤りです。生物的硝化脱窒素法は、この自然界にある反応を装置内で意図的に高めて利用したものだ、と理解しておくと迷いません。

覚え方

  • 硝化細菌・脱窒細菌は自然界にありふれた微生物
  • 硝化=アンモニア→硝酸、脱窒=硝酸→窒素ガス。
  • 窒素除去の流れ:物理化学的処理→生物的硝化脱窒素→アナモックス。
  • 循環式硝化脱窒素法は窒素とBODを同時除去。

理解度チェック

Q.

硝化細菌や脱窒細菌は特殊で自然界にはまれ?

いいえ。自然界に広く存在するありふれた微生物で、硝化・脱窒は自然界でも普通に起きています。

Q.

アナモックス細菌はどんな細菌?

嫌気性の独立栄養細菌です。近年、窒素除去に実用化されてきています。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 水質関係技術特論 問題・正解」(公式PDF