水質改善方法
【課題】本発明は、浮遊するアオコを凝集し沈降させて水面を浄化するとともに、水底の嫌気性バクテリアの活動を抑制して硫化水素等の悪臭の発生を防止することができる水質改善方法を提供する。
【解決手段】本発明は、水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布する水質改善方法である。好ましくは、前記水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する水質改善方法である。また、さらに好ましくは、前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである水質改善方法である。
【解決手段】本発明は、水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布する水質改善方法である。好ましくは、前記水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する水質改善方法である。また、さらに好ましくは、前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである水質改善方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水酸化マグネシウム類を用いてアオコの除去や硫化水素等の悪臭物質の発生を抑制することにより水質を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川、湖沼などの淡水域では、長年にわたる周辺地域の都市化に伴い、リン酸塩等の栄養塩類による富栄養化が進んだ結果、アオコが大量に発生するようになった。そして、このアオコの大量発生による水質悪化が環境問題になって久しい。
このアオコは浮遊性藍藻が主体の微細藻類であり、アオコが大量に発生して水面を覆うと、１）遮光により水草等の水性植物は光合成ができず死滅すること、２）夜間のアオコの呼吸作用により水中の溶存酸素が欠乏し、魚類等の水生動物が死滅すること、３）アオコの中に存在するミクロキスティス属が産出するミクロキスチンなどの毒素により、水生動物のみならずこの水域を取水源とする地域の住民や家畜等の健康が害されること、などが懸念されている。また、水生生物やアオコの死骸が水底で腐敗して、硫化水素等の悪臭物質やメタンガス等が発生するおそれもある。
【０００３】
淡水域の水質改善手段は、基本的には、栄養塩類を淡水域へ排出しないことである。しかし、栄養塩類は住民の生活活動に伴い必然的に一定量が排出されるため、現実には、人口に応じた所定量の栄養塩類の排出は容認せざるを得ない。したがって、周辺の人口密度が高い淡水域では、アオコの発生を回避できない場合があり得る。このようにアオコの発生が不可避であるため、発生したアオコを効果的に除去できる方法が、有効なアオコ対策になると考えられる。
【０００４】
かかる事情を受けて、アオコを除去する方法がいくつか知られている。例えば、該方法として、（i）湖沼水等をろ過してアオコを淡水域から分離し回収する方法、（ii）バクテリアを利用してアオコを駆除する方法、および(iii）石灰系薬剤等をアオコに散布する方法などがある。
具体的には、前記（i）の方法に用いる装置として、例えば特許文献１では、水中に取水口を配置してアオコを含んだ混濁水を吸水する取水部と、前記取水部から吸水した混濁水を濾過槽内で濾過するとともに、当該濾過槽内に高濃度のアオコ混入水を蓄える濾過部と、前記濾過漕内のアオコ混入水を移送して、当該アオコ混入水からアオコを回収するアオコ回収部とを備えたアオコ回収装置が提案されている。
また、前記（ii）の方法として、例えば特許文献２では、シュードモナス・ファシリスなどのアオコの天敵バクテリアの培養液を、１ｍｌ当たり１０６個以上となる濃度でアオコ生息水域に投入するアオコ防除法が提案されている。
さらに、前記（iii）の方法として、例えば特許文献３では、石灰粉粒体、ゼオライト粉粒体および活性炭粉粒体の少なくとも２種以上を含む、水質および底質改善用複合改良剤と、これを用いた改善方法が提案されている。
【０００５】
しかし、前記（i）の方法等では濾過部の目詰まりが起きやすく、また大規模な湖沼では濾過すべき水が多過ぎて、吸水ポンプ等のエネルギー消費が過大になる。また、前記（ii）の方法では、バクテリアを大量に湖沼に投入するため、該バクテリアが病原性でなくても各種微生物の生態に悪影響を及ぼすおそれがある。また、前記（iii）の方法では、石灰粉粒体自体が強アルカリ性であるため、淡水の液性が局所的に強アルカリ性になり、同様に生態系に悪影響を及ぼすおそれがある。
以上のことから、エネルギー消費が少なく、またバクテリアを用いることなく、液性への影響が小さい水質改善方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０９８３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３００５８２号公報
【特許文献３】特開平０４−１８０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、浮遊するアオコを凝集、沈降させて水面を浄化するとともに、水底の嫌気性バクテリアの活動を抑制して硫化水素等の発生を防止することができる水質改善方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、水酸化マグネシウム類はアオコに対し凝集効果や沈降効果が高く、また硫化水素等の発生を防止する効果が高いことを見い出し本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は以下の［１］および［２］を提供する。
［１］水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布することを特徴とする水質改善方法。
［２］水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する、前記［１］に記載の水質改善方法。
［３］前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである、前記［１］または［２］に記載の水質改善方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水質改善方法は、アオコに対する凝集効果や沈降効果が高く、またアオコとともに沈降した水酸化マグネシウム類が、水底において好気性バクテリアの活動を活性化させるため、その分、嫌気性バクテリアの活動が抑制されて、硫化水素等の悪臭物質の発生を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の水質改善方法は、前記のとおり、水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布するものである。以下に、本発明の水質改善方法について説明する。
【００１２】
１．水酸化マグネシウム類
本発明で用いる水酸化マグネシウム類は、試薬や工業製品である水酸化マグネシウムのほかに、水酸化マグネシウムと他の物質との混合物でもよい。該混合物として、例えば、ドロマイトを焼成した後に水を加え消化してなる、水酸化マグネシウムを含有する混合物などが挙げられる。
水酸化マグネシウム類の中の水酸化マグネシウムの含有率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。該含有率が５０質量％未満では、水酸化マグネシウムが少なく水質改善効果が十分ではない。
本発明に用いる水酸化マグネシウム類の平均粒子径は、レーザー回折法により測定した値で０．１〜１００μｍが好ましく、１〜５０μｍがより好ましい。該径が０．１μｍ未満では、散布する際に風に運ばれて拡散するおそれがあり、該径が１００μｍを超えると粒子内部にある水酸化マグネシウム類がアオコの除去に有効に利用されないおそれがある。
【００１３】
２．水酸化マグネシウム類の散布方法
本発明において、水酸化マグネシウム類の散布方法は、水酸化マグネシウム類を粉体のまま、またはスラリーにしてアオコに散布する。特に、水酸化マグネシウム類の飛散を防止して目的の位置に効率よく散布するためには、水酸化マグネシウム類のスラリーを用いるのが好ましい。水酸化マグネシウムをアオコの上に散布すると、水酸化マグネシウムとアオコが凝集し所定の質量に達すると水底に沈降する。したがって、本発明の水質改善方法は、前記（i）の方法のようなアオコを回収する作業が不要であるため、吸水ポンプ等による過大なエネルギー消費の問題も発生しない。
水底に沈降した水酸化マグネシウムは、好気性バクテリアを活性化させることにより嫌気性バクテリアの生育を阻害するため、水底のアオコ等の有機物の腐敗が抑制され、硫化水素等の悪臭物質の発生を防止することができる。なお、好気性バクテリアの活性化を促進するために、水底を曝気するのが好ましい。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［アオコの除去試験等］
アオコが発生している水面からアオコ（乾燥重量換算で約３ｋｇ）を採取し、アオコをそのままの状態で、室温の水を張った水槽に移して浮かべた。次に、濃度が４０質量％の水酸化マグネシウム（試薬１級）のスラリー２ｋｇをアオコの上から均一に散布した。アオコは凝集して全量が水槽の底に沈降した。さらに、アオコが沈降した状態で室温で１月間放置したが、悪臭は発生しなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水酸化マグネシウム類を用いてアオコの除去や硫化水素等の悪臭物質の発生を抑制することにより水質を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川、湖沼などの淡水域では、長年にわたる周辺地域の都市化に伴い、リン酸塩等の栄養塩類による富栄養化が進んだ結果、アオコが大量に発生するようになった。そして、このアオコの大量発生による水質悪化が環境問題になって久しい。
このアオコは浮遊性藍藻が主体の微細藻類であり、アオコが大量に発生して水面を覆うと、１）遮光により水草等の水性植物は光合成ができず死滅すること、２）夜間のアオコの呼吸作用により水中の溶存酸素が欠乏し、魚類等の水生動物が死滅すること、３）アオコの中に存在するミクロキスティス属が産出するミクロキスチンなどの毒素により、水生動物のみならずこの水域を取水源とする地域の住民や家畜等の健康が害されること、などが懸念されている。また、水生生物やアオコの死骸が水底で腐敗して、硫化水素等の悪臭物質やメタンガス等が発生するおそれもある。
【０００３】
淡水域の水質改善手段は、基本的には、栄養塩類を淡水域へ排出しないことである。しかし、栄養塩類は住民の生活活動に伴い必然的に一定量が排出されるため、現実には、人口に応じた所定量の栄養塩類の排出は容認せざるを得ない。したがって、周辺の人口密度が高い淡水域では、アオコの発生を回避できない場合があり得る。このようにアオコの発生が不可避であるため、発生したアオコを効果的に除去できる方法が、有効なアオコ対策になると考えられる。
【０００４】
かかる事情を受けて、アオコを除去する方法がいくつか知られている。例えば、該方法として、（i）湖沼水等をろ過してアオコを淡水域から分離し回収する方法、（ii）バクテリアを利用してアオコを駆除する方法、および(iii）石灰系薬剤等をアオコに散布する方法などがある。
具体的には、前記（i）の方法に用いる装置として、例えば特許文献１では、水中に取水口を配置してアオコを含んだ混濁水を吸水する取水部と、前記取水部から吸水した混濁水を濾過槽内で濾過するとともに、当該濾過槽内に高濃度のアオコ混入水を蓄える濾過部と、前記濾過漕内のアオコ混入水を移送して、当該アオコ混入水からアオコを回収するアオコ回収部とを備えたアオコ回収装置が提案されている。
また、前記（ii）の方法として、例えば特許文献２では、シュードモナス・ファシリスなどのアオコの天敵バクテリアの培養液を、１ｍｌ当たり１０６個以上となる濃度でアオコ生息水域に投入するアオコ防除法が提案されている。
さらに、前記（iii）の方法として、例えば特許文献３では、石灰粉粒体、ゼオライト粉粒体および活性炭粉粒体の少なくとも２種以上を含む、水質および底質改善用複合改良剤と、これを用いた改善方法が提案されている。
【０００５】
しかし、前記（i）の方法等では濾過部の目詰まりが起きやすく、また大規模な湖沼では濾過すべき水が多過ぎて、吸水ポンプ等のエネルギー消費が過大になる。また、前記（ii）の方法では、バクテリアを大量に湖沼に投入するため、該バクテリアが病原性でなくても各種微生物の生態に悪影響を及ぼすおそれがある。また、前記（iii）の方法では、石灰粉粒体自体が強アルカリ性であるため、淡水の液性が局所的に強アルカリ性になり、同様に生態系に悪影響を及ぼすおそれがある。
以上のことから、エネルギー消費が少なく、またバクテリアを用いることなく、液性への影響が小さい水質改善方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０９８３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３００５８２号公報
【特許文献３】特開平０４−１８０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、浮遊するアオコを凝集、沈降させて水面を浄化するとともに、水底の嫌気性バクテリアの活動を抑制して硫化水素等の発生を防止することができる水質改善方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、水酸化マグネシウム類はアオコに対し凝集効果や沈降効果が高く、また硫化水素等の発生を防止する効果が高いことを見い出し本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は以下の［１］および［２］を提供する。
［１］水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布することを特徴とする水質改善方法。
［２］水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する、前記［１］に記載の水質改善方法。
［３］前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである、前記［１］または［２］に記載の水質改善方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水質改善方法は、アオコに対する凝集効果や沈降効果が高く、またアオコとともに沈降した水酸化マグネシウム類が、水底において好気性バクテリアの活動を活性化させるため、その分、嫌気性バクテリアの活動が抑制されて、硫化水素等の悪臭物質の発生を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の水質改善方法は、前記のとおり、水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布するものである。以下に、本発明の水質改善方法について説明する。
【００１２】
１．水酸化マグネシウム類
本発明で用いる水酸化マグネシウム類は、試薬や工業製品である水酸化マグネシウムのほかに、水酸化マグネシウムと他の物質との混合物でもよい。該混合物として、例えば、ドロマイトを焼成した後に水を加え消化してなる、水酸化マグネシウムを含有する混合物などが挙げられる。
水酸化マグネシウム類の中の水酸化マグネシウムの含有率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。該含有率が５０質量％未満では、水酸化マグネシウムが少なく水質改善効果が十分ではない。
本発明に用いる水酸化マグネシウム類の平均粒子径は、レーザー回折法により測定した値で０．１〜１００μｍが好ましく、１〜５０μｍがより好ましい。該径が０．１μｍ未満では、散布する際に風に運ばれて拡散するおそれがあり、該径が１００μｍを超えると粒子内部にある水酸化マグネシウム類がアオコの除去に有効に利用されないおそれがある。
【００１３】
２．水酸化マグネシウム類の散布方法
本発明において、水酸化マグネシウム類の散布方法は、水酸化マグネシウム類を粉体のまま、またはスラリーにしてアオコに散布する。特に、水酸化マグネシウム類の飛散を防止して目的の位置に効率よく散布するためには、水酸化マグネシウム類のスラリーを用いるのが好ましい。水酸化マグネシウムをアオコの上に散布すると、水酸化マグネシウムとアオコが凝集し所定の質量に達すると水底に沈降する。したがって、本発明の水質改善方法は、前記（i）の方法のようなアオコを回収する作業が不要であるため、吸水ポンプ等による過大なエネルギー消費の問題も発生しない。
水底に沈降した水酸化マグネシウムは、好気性バクテリアを活性化させることにより嫌気性バクテリアの生育を阻害するため、水底のアオコ等の有機物の腐敗が抑制され、硫化水素等の悪臭物質の発生を防止することができる。なお、好気性バクテリアの活性化を促進するために、水底を曝気するのが好ましい。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［アオコの除去試験等］
アオコが発生している水面からアオコ（乾燥重量換算で約３ｋｇ）を採取し、アオコをそのままの状態で、室温の水を張った水槽に移して浮かべた。次に、濃度が４０質量％の水酸化マグネシウム（試薬１級）のスラリー２ｋｇをアオコの上から均一に散布した。アオコは凝集して全量が水槽の底に沈降した。さらに、アオコが沈降した状態で室温で１月間放置したが、悪臭は発生しなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布することを特徴とする水質改善方法。
【請求項２】
前記水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する、請求項１に記載の水質改善方法。
【請求項３】
前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである、請求項１または２に記載の水質改善方法。
【請求項１】
水酸化マグネシウム類をアオコに対し散布することを特徴とする水質改善方法。
【請求項２】
前記水酸化マグネシウム類をスラリーにしてアオコに対し散布する、請求項１に記載の水質改善方法。
【請求項３】
前記水酸化マグネシウム類の平均粒子径が０．１〜１００μｍである、請求項１または２に記載の水質改善方法。
【公開番号】特開２０１３−１０７０３９（Ｐ２０１３−１０７０３９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３６２４（Ｐ２０１１−２５３６２４）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（５１１２８２６０１）
【出願人】（５１１２８２６１２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（５１１２８２６０１）
【出願人】（５１１２８２６１２）
【Ｆターム（参考）】
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