活性汚泥動力学と微細藻類システムの統合による廃水処理施設のカーボンフットプリント削減：カナリア諸島の事例分析

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides experimental data and modeling approach for integrating microalgae with activated sludge, offering a foundation for further optimization.

🏢実務担当者:Demonstrates potential for energy savings and carbon capture in WWTPs, with quantified performance indicators for feasibility assessment.

🏛政策担当者:Supports investment in hybrid biological systems as a climate mitigation strategy for the water sector.

本研究は、活性汚泥プロセスの速度論的特性評価と微細藻類培養システムの適用を組み合わせ、廃水処理プラント（WWTP）における直接的および間接的な温室効果ガス排出を削減するための包括的アプローチを提示する。実験室リアクターで得られた実験データと、参照プラントから抽出した実運転パラメータに基づき、二次処理に伴う排出経路を分析し、三次処理段階における微細藻類による削減ポテンシャルをモデル化した。比較表、CO2回収シナリオ、統合運転図を作成した。結果は、両技術の統合により、BOD残留負荷を大幅に削減し、エネルギー収率を改善し、残存基質に応じて最大135 kgCO2/日を回収できることを示している。曝気要求量の削減は25%に達し、BOD除去率は従来システムの72〜85%の範囲から、ハイブリッドシステムでは87〜94%に向上した。本研究は、WWTPの持続可能性に向けた探索的戦略としてのハイブリッド汚泥–微細藻類システムの工学的妥当性と関連性を支持するものである。歴史的な実験室記録で利用可能な実験計画を考慮すると、三次処理段階の結果はここでは示唆的な藻類–細菌シナリオ応答として解釈される。同一条件下での反復実験と並行して実施された非接種対照リアクターが利用できなかったため、本稿ではこれらの結果を決定的な三次処理性能の検証として提示しない。カナリア諸島からの補完的なプラント規模の記録は、仕上げ段階の仮定に対する外部の妥当性ベンチマークとしてのみ考慮され、反復証拠としても、非接種対照リアクターの代替としても解釈されなかった。本研究の具体的な目的は、実験室アッセイから活性汚泥の生物速度論パラメータを導出し、実験的に制約された残留負荷フレームワークを用いて、カナリア諸島条件下での三次藻類–細菌段階の削減ポテンシャルをシナリオレベルで評価することである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

This study presents a comprehensive approach that combines the kinetic characterization of the activated sludge process with the application of microalgae culture systems to reduce direct and indirect greenhouse gas emissions in wastewater treatment plants (WWTPs). Based on experimental data obtained in laboratory reactors and real operating parameters extracted from a reference plant, the emission routes associated with secondary treatment were analyzed and the mitigation potential by microalgae in the tertiary stage was modeled. Comparative tables, CO2 capture scenarios and integrated operation diagrams were developed. The results show that the integration of both technologies can significantly reduce BOD residual load, improve energy yield and capture up to 135 kgCO2/day depending on the remaining substrate. The reduction in aeration demand reached 25%, and BOD removal increased from a range of 72 to 85% (conventional system) to 87–94% (hybrid system). The work supports the engineering plausibility and relevance of a hybrid sludge–microalgae system as an exploratory strategy for WWTP sustainability. Given the experimental design available in the historical laboratory record, the tertiary-stage outcomes are interpreted here as indicative algal–bacterial scenario responses. Because replicate runs under identical conditions and a parallel non-inoculated control reactor were not available, the manuscript does not present these results as definitive tertiary-performance validation. Complementary plant-scale records from the Canary Islands were considered solely as an external plausibility benchmark for the polishing-stage assumptions and were not interpreted as replicate evidence or as a substitute for a non-inoculated control reactor. The specific objective of this work is to derive activated sludge biokinetic parameters from laboratory assays and to use the experimentally constrained residual load framework to assess, at the scenario level, the mitigation potential of a tertiary algal–bacterial stage under Canary Islands conditions.

• openalex https://doi.org/10.3390/environments13070367first seen 2026-07-01 05:16:03 · last seen 2026-07-01 05:16:08