嫌気性メタン酸化脱窒細菌（DAMOバクテリア）と嫌気性メタン酸化脱窒古細菌（DAMOアーキア）による窒素除去プロセスでは、亜硝酸の利用に関してアナモックス細菌との競合が発生する。また、メタン利用に関しては廃水やガス供給に関連して微量に含まれる酸素を用いた好気的メタン酸化との競合も考慮してリアクター内での窒素、メタンの除去メカニズムを考察する必要がある。本年度はより高濃度のバイオマス保持か可能であるとされる中空糸膜リアクターを用いて、窒素除去プロセスにおける各微生物の寄与について研究した。
亜硝酸およびアンモニアを添加してアナモックス反応に有利な条件と亜硝酸とメタンを添加してDAMOバクテリアに有利な条件にした場合を比較した結果、アナモックス反応は嫌気性メタン酸化脱窒反応よりも優先して起こることが確認できた。また異化的亜硝酸還元反応の影響を調べた結果、小さいながらも異化的亜硝酸還元反応も発生していると推察できるデータを得た。また、その活性は2つのリアクターで異なる結果を示した。その差異は微生物群集構造の違いに起因していると考えられた。
硝酸を用いた嫌気性メタン酸化脱窒反応は亜硝酸を用いた嫌気性メタン酸化脱窒反応やアナモックス反応よりも活性が低く、流入廃水に硝酸を含む場合には処理プロセスの律速段階になると考えられた。しかし、アナモックス反応やDAMOバクテリアの活性が比較的低いリアクターでは、それらの活性が高いリアクターと比較してDAMOアーキアの活性が高かったことから、植種源やリアクター内の微生物群集構造をコントロールすることでDAMOアーキアの活性を高めることができるのではないかと考えられた。