(57)【要約】【課題】  閉鎖系水域の底質部を弱アルカリ性雰囲気でかつ好気性雰囲気に改質することができる方法を提供する。【解決手段】  閉鎖系淡水域の水中に酸素もしくはオゾンを含む気体を吹き込みながら、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム及びドロマイト仮焼物からなる群より選ばれるマグネシウム化合物の粒子を該閉鎖系淡水域に投入し、沈降するマグネシウム化合物粒子と上昇する酸素もしくはオゾンを含む気体とを接触させ、酸素もしくはオゾンを含む気体の一部をマグネシウム化合物粒子に保持させて底質部に沈降させる閉鎖系淡水域の底質部改質方法。【選択図】        図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖系淡水域の水中に酸素もしくはオゾンを含む気体を吹き込みながら、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム及びドロマイト仮焼物からなる群より選ばれるマグネシウム化合物の粒子を該閉鎖系淡水域に投入し、沈降するマグネシウム化合物粒子と上昇する酸素もしくはオゾンを含む気体とを接触させ、酸素もしくはオゾンを含む気体の一部をマグネシウム化合物粒子に保持させて底質部に沈降させる閉鎖系淡水域の底質部改質方法。
【請求項２】
酸素もしくはオゾンを含む気体を、閉鎖系淡水域の底質部近傍に吹き込む請求項１に記載の底質部改質方法。
【請求項３】
酸素もしくはオゾンを含む気体の吹き込みを、閉鎖系淡水域の水中に配置された気体吹出口を備えた気体吹出ノズルに酸素もしくはオゾンを含む気体を供給することにより行なう請求項１もしくは２に記載の底質部改質方法。
【請求項４】
マグネシウム化合物粒子が、水酸化マグネシウム粒子である請求項１乃至３のうちのいずれかの項に記載の底質部改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉鎖系淡水域の底質部改質方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湖沼やダム湖などの閉鎖系淡水域では、富栄養化により溶存酸素が大量に消費され、底質部の酸素が欠乏していることが多い。底質部の酸素が欠乏すると、メタン細菌や硫酸還元細菌などの嫌気性細菌が活性になり、メタンガスや硫化水素ガスが発生して水質の悪化や悪臭の発生の原因となる。
【０００３】
嫌気性細菌の活性を抑えるための方法として、閉鎖系淡水域に酸素やオゾンを供給して底質部を溶存酸素量の多い雰囲気（好気性雰囲気）に改質する方法が知られている。この方法は、溶存酸素量の増加により好気性細菌が活性化するので、閉鎖系淡水域の自浄能力が高くなる効果がある。
【０００４】
特許文献１には、改質対象水域から採取した水に、窒素を除去した空気を混合して改質対象水域中に戻す方法が開示されている。
特許文献２には、改質対象水域をジャバラやビニールフェンスなどの面部材で仕切り、その水域内の底泥をオゾン含有ガスによって曝気流動させたあと、曝気を停止し、底泥を沈降させる方法が開示されている。
【０００５】
また、閉鎖系淡水域に水酸化マグネシウムなどのアルカリ性のマグネシウム化合物を添加して底質部を弱アルカリ性雰囲気に改質することにより、嫌気性細菌の活性を抑える方法も知られている。
特許文献３には、閉鎖系水域の底質部を弱アルカリ性雰囲気にするのに有利に使用することができる粉末状の水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネサイト、ドロマイトなどのマグネシウム化合物（苦土系粉粒体）からなる塊状物が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６７６９１号公報
【特許文献２】特開平９−２３４４９９号公報
【特許文献３】特許２９１７０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の底質部に酸素やオゾンを供給する方法は、改質対象水域の水深が深くなると、底質部に酸素やオゾンを効率よく供給するのが難しくなる。
一方、底質部に水酸化マグネシウムなどのアルカリ性のマグネシウム化合物を供給する方法は、改質対象水域の水深などの影響を受けにくい。しかし、マグネシウム化合物の添加だけでは、底質部の溶存酸素量を多くするのは難しい。
従って、本発明の目的は、水深に関わらずに、閉鎖系水域の底質部を嫌気性細菌が不活性で、好気性細菌が活性化する環境、すなわち弱アルカリ性雰囲気でかつ好気性雰囲気に改質することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、閉鎖系淡水域に酸素やオゾンを吹き込みながら、水酸化マグネシウム粒子などのアルカリ性マグネシウム化合物粒子を、酸素やオゾンに接触するように投入すると、マグネシウム化合物粒子が、その表面に接触した酸素やオゾンを保持したまま底質部まで沈降し、閉鎖系淡水域の底質部にて酸素もしくはオゾンを放出しながら、溶解することを見出して、本発明に到達した。
【０００９】
従って、本発明は、閉鎖系淡水域の水中に酸素もしくはオゾンを含む気体を吹き込みながら、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム及びドロマイト仮焼物からなる群より選ばれるマグネシウム化合物の粒子を該閉鎖系淡水域に投入し、沈降するマグネシウム化合物粒子と上昇する酸素もしくはオゾンを含む気体とを接触させ、酸素もしくはオゾンを含む気体の一部をマグネシウム化合物粒子に保持させて底質部に沈降させる閉鎖系淡水域の底質部改質方法にある。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、次の通りである。
（１）酸素もしくはオゾンを含む気体を、閉鎖系淡水域の底質部近傍に吹き込む。
（２）酸素もしくはオゾンを含む気体の吹き込みを、閉鎖系淡水域の水中に配置された気体吹出口を備えた気体吹出ノズルに酸素もしくはオゾンを含む気体を供給することにより行なう。
（３）マグネシウム化合物粒子が、水酸化マグネシウム粒子である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の底質部改質方法では、酸素もしくはオゾンを水酸化マグネシウム粒子などのマグネシウム化合物粒子に随伴させて、閉鎖系淡水域の底質部に供給する。このため、改質対象水域の水深に関わらず、酸素もしくはオゾンを底質部に安定して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の底質部改質方法の対象となる閉鎖系淡水域としては、湖沼、ため池、堀及びダム湖が挙げられる。
【００１３】
本発明において、閉鎖系淡水域の水中に吹き込む酸素もしくはオゾンを含む気体は、酸素もしくはオゾンを１０体積％以上含んでいることが好ましい。酸素もしくはオゾンを含む気体の例としては、空気、酸素富化空気、オゾン化酸素、オゾン化空気が挙げられる。酸素とオゾンとを併用してもよい。
【００１４】
本発明において、水中に投入するマグネシウム化合物粒子は、酸素もしくはオゾンを底質部に供給するための担体として、また底質部へのアルカリ供給源として作用する。マグネシウム化合物粒子は、酸化マグネシウム粒子、水酸化マグネシウム粒子及びドロマイト仮焼物粒子からなる群より選ばれる。
酸化マグネシウム粒子としては、マグネサイト（菱苦土鉱）、ブルーサイト（水滑石）、あるいは海水から得た水酸化マグネシウムを焼成することによって得た酸化マグネシウムの塊状物を、適宜粉砕して、粉末状としたものを用いることができる。水酸化マグネシウム粒子としては、上記の酸化マグネシウムを水和させて得たもの、またはブルーサイト（水滑石）もしくは海水から得た水酸化マグネシウムの塊状物を、適宜粉砕して、粉末状としたものを用いることができる。ドロマイト仮焼物粒子としては、天然ドロマイトの塊状物を７００〜１２００℃の温度で焼成（仮焼）して得た仮焼物を適宜粉砕して、粉末状にしたものを用いることができる。
【００１５】
マグネシウム化合物粒子は、一種を単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用してもよい。マグネシウム化合物粒子の中でも水酸化マグネシウム粒子が特に好ましい。マグネシウム化合物粒子は、水などの分散媒体などに分散させた状態で使用してもよい。
【００１６】
マグネシウム化合物粒子の粒子径は、レーザ回折法による平均粒子径として、１〜３０μｍの範囲にあることが好ましく、１〜１５μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００１７】
次に、本発明の閉鎖系淡水域の底質部改質方法を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に従う底質部改質方法の実施態様の一例を示す図である。
図１において、閉鎖系淡水域１０の水中には、気体供給管１２から供給された酸素もしくはオゾンを含む気体が、気体吹出ノズル１３から吹き込まれる。酸素もしくはオゾンを含む気体は、気泡１４となって閉鎖系淡水域１０内を上昇する。
【００１８】
一方、気体吹出ノズル１３の上方から投入されたマグネシウム化合物粒子１５は、閉鎖系淡水域１０を沈降する。この沈降するマグネシウム化合物粒子１５と気泡１４とが閉鎖系淡水域１０内で接触して、マグネシウム化合物粒子の表面に気泡が吸着する。マグネシウム化合物粒子は表面に付着した気泡を保持しながら、底質部１１に沈降する。底質部に沈降したマグネシウム化合物粒子は、気泡（酸素もしくはオゾン）を放出しながら、溶解する。こうして底質部は、弱アルカリ性（通常は、ｐＨが８．０〜９．５）でかつ好気性の雰囲気に改質される。
【００１９】
酸素もしくはオゾンを含む気体の吹き込み場所は、水面から１ｍ以上離れた場所であることが好ましく、底質部の近傍（特に、底質部の表面から１０ｃｍ〜５０ｍの高さの位置）であることがより好ましい。
【００２０】
マグネシウム化合物粒子の投入場所は、水面の近傍（特に、水面から１ｍ以内の位置）であることがより好ましい。マグネシウム化合物粒子の投入量は、閉鎖系淡水域の水面１ｍ2に対して、５０〜５００ｇの範囲にあることが好ましい。
【００２１】
閉鎖系淡水域に藻類（アオコ）が発生している場合は、酸素もしくはオゾンを含む気体は藻類の発生している領域の下方にて吹き込むことが好ましい。また、マグネシウム化合物粒子は、藻類の発生している領域の上方から投入することが好ましい。こうすることにより、マグネシウム化合物粒子と共に沈降する藻類にも酸素あるいはオゾンを吸着保持させることができるので、より効果的に底質部を好気性雰囲気に改質することできる。
【００２２】
図２及び図３に、本発明の底質部改質方法において有利に使用することができる気体吹出ノズルの構成の例を示す。
図２において、気体吹出ノズル２０は、上面に複数個の気体吹出口２１を備えた立方体である。気体吹出口２１は、直径１〜１０mmの円形状であることが好ましい。
【００２３】
図３において、気体吹出ノズル３０は、側面に複数個の気体吹出口３１を備えた筒状体である。気体吹出ノズル３０は、気体供給管１２に回転可能に設置された回転軸３２に接続している。気体吹出口３１は、直径１〜１０ｍｍの円形状であることが好ましい。なお、図３では、回転軸３２に接続する気体吹出ノズル３０の数は２個であるが、１個であってもよく、また３個以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従う底質部改質方法の実施態様の一例を示す図である。
【図２】本発明の底質部改質方法において、有利に使用することができる気体吹出ノズルの一例の斜視図である。
【図３】本発明の底質部改質方法において、有利に使用することができる気体吹出ノズルの別の一例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  閉鎖系淡水域
１１  底質部
１２  気体供給管
１３  気体吹出ノズル
１４  気泡
１５  マグネシウム化合物粒子
２０、３０  気体吹出ノズル
２１、３１  気体吹出口
３２  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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