嫌気性排水処理グラニュール汚泥のバルキングを引き起こす糸状性細菌群の解析

摘要

最近，UASB反応槽内のグラニエール汚泥のバルキングと，それに伴う汚泥の浮上という問題が2種類のUASB槽で観察された。 一方は油揚げ製造過程で排出される高濃度有機性排水を処理するラボスケール高温（55℃）UASB反応槽であり，もう一方は異性化糖等製造過程で排出される有機性排水を処理するフルスケール中温（35～40℃）UASB反応槽であった。それぞれの反応槽内では糸状性の微生物が異常増殖しており，一方は非常に深刻なバルキングとそれに伴う汚泥の浮上，流出という現象が観察された。 両汚泥には，それぞれ糸状性徴生物が観察された。 高温UASBグラニユール汚泥のバルキング原因糸状性徴生物は，16S rRNAおよびその遺伝子の解析の結果，細菌（真正細菌）のChloroflexi門に属する未培養微生物であった。 本微生物は，非常に細い糸状性の細菌であり，通常の高温グラニエール汚泥の表面に普遍的に観察される糸状性細菌群と同一のグループに属する微生物であることが明らかになった。 この結果は，本糸状性細菌は，通常グラニュール汚泥表面に多数存在し，グラニエール汚泥の構造の維持において重要な役割を担っているが，ひとたびなんらかの環境条件の変化によって異常増殖すると，汚泥のバルキング化を誘発する微生物群であることを示していた。 一方，中温UASBグラニエール汚泥には，比較的太いバルキング原因糸状性徴生物が観察された。 本微生物は，16S rRNAおよびその遺伝子の解析の結果，新規な門を形成する未知の未培養細菌であることが判明した。 これらの事実は，未だ培養されていない微生物群の制御が，UASB反応槽において良好なプロセス運転の鍵を握る重要な要素であることを示している。