用于预防或减少浮渣生成的试剂 【技术领域】
本发明涉及用于预防或减少含腐败性废物的水中生成浮渣(スカム)的试剂。本发明还涉及用于预防或减少含腐败性废物的水中生成浮渣的方法。
背景技术
在流入了受水中细菌作用而腐败的腐败性废物的河流、小河(小川)、湖泊、池塘(池)及下水道等的淡水域内，腐败性废物堆积在底部，多数形成极其软的污泥。这些污泥中的腐败性废物受到硫酸盐还原菌、产甲烷菌等厌氧性细菌的作用而腐败时，从污泥中产生出硫化氢、甲烷气体等气体，这些气体与部分污泥一起形成浮渣(浮游污泥)，浮在水面上，成为向周边区域散发恶臭的原因。
作为用于河流等淡水域的底泥改善剂(底質改善剤)，日本特开平8-19774号公报中公开了一种包含粒状物的底泥改善剂，该粒状物是由粒径5～100μm、比重为2.2g/cm3以下的苦土系粉粒体形成的投放到水中后自行崩裂的粒状物。根据该公报，上述底泥改善剂投放到水中后，通过自行崩裂、分散、溶解，使淡水域的底泥保持弱碱性。
作为同样用于河流等淡水域的底泥改善剂，在日本特开平9-187775公报中公开了一种包含在1000℃以上的温度加热、烧结而成的合成烧结氧化镁熔渣(クリンカ一)的难崩裂性的底泥改善剂。该公报中记载优选底泥改善剂的大小为1mm以上，其理由是粒径大的容易下沉，当底泥为淤泥状时，容易埋没到淤泥内部，底泥改善效果提高。
上述公开公报中公开的苦土系粉粒体的粒状物，作为将河流等淡水域的底泥改变成弱碱性的改善剂是有用的。
然而，根据本发明人的研究，得知即使将包含苦土系粉粒体的粒状物的以往的底泥改善剂添加到河流等淡水域中，也难以抑制浮渣的产生。认为这是因为在堆积产生浮渣的软污泥的河流中，苦土系粉粒体的粒状物的大部分快速沉降到污泥的下部，将污泥的下部改变成弱碱性，而污泥的上部并未改变成弱碱性，厌氧性细菌仍继续活动的缘故。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种预防或减少腐败性废物流入、并以软污泥形式堆积的淡水域产生浮渣的技术。
本发明人发现不是将粒径大的粒状物，而是将粒径小的粉末(特别是粒径为0.75mm以下)僵烧氧化镁(硬焼酸化マグネシウム)添加到腐败性废物流入、并以软污泥形式堆积的淡水域中可预防或减少浮渣的生成。认为通过将僵烧氧化镁以粉末形式添加，可预防或减少浮渣生成的理由如下：由于僵烧氧化镁粉末与水的反应性低，所以添加到淡水域中的僵烧氧化镁粉末几乎不形成凝聚粒子，而是以均匀分散状态沉降到淡水域底部的污泥表层部。到达污泥表层部的僵烧氧化镁粉末与粒状物比较在污泥内部的沉降速度慢，一边一点一点地将污泥改变成弱碱性，一边缓慢地沉降到污泥的内部。这样一来，包括污泥上部在内的污泥整体改变成弱碱性，从而抑制了厌氧性细菌的活动，由厌氧性细菌引发污泥中腐败性废物腐败而产生的硫化氢气体、甲烷气体等的气体量减少。
因此，本发明是包含僵烧氧化镁粉末的用于预防或减少在含有腐败性废物的水中生成浮渣地试剂。
本发明还为用于预防或减少含有腐败性废物的水中生成浮渣的方法，其是向水中添加僵烧氧化镁粉末。
本发明的优选方案如下：
(1)僵烧氧化镁粉末包含粒径为0.75mm以下的粉末。此处粒径为0.75mm以下是指僵烧氧化镁粉末全部通过网眼为0.75mm的筛。
(2)僵烧氧化镁粉末包含平均粒径为0.03～0.5mm的粉末。
(3)僵烧氧化镁粉末的体积密度(嵩密度)为3.1g/cm3以上。
通过将本发明的试剂添加到流入腐败性废物的淡水域中，可预防或减少淡水域中生成浮渣。将本发明的试剂添加到淡水域中时，可将淡水域底部的污泥整体改变成弱碱性，抑制厌氧性细菌的活动，因此使好氧性细菌的活动活泼，好氧性细菌促进污泥中腐败性废物的分解。
【附图说明】
图1是实施例1和比较例1的污泥随时间变化的照片。
【具体实施方式】
本发明的试剂可有利地用作预防或减少含有腐败性废物的水中生成浮渣的试剂。作为腐败性废物的实例，有食物、生物、植物及屎尿等。作为含有腐败性废物的水的实例，例如有河流、小河、湖泊、池塘或下水道等流入腐败性废物的淡水域的水。
本发明的试剂包含僵烧氧化镁粉末。僵烧氧化镁粉末是将菱镁矿粉末或氢氧化镁粉末等镁源粉末在1600℃以上的温度进行烧成(焼成)而生成的氧化镁粉末。这种僵烧氧化镁粉末与轻烧氧化镁粉末(烧成温度：800～900℃)比较，具有反应性低、体积密度大的特性。本发明中使用的僵烧氧化镁粉末的体积密度优选为3.1g/cm3以上，更优选为3.2～3.6g/cm3。
本发明的试剂中使用的僵烧氧化镁粉末优选是粒径为0.75mm以下的细粉末(微粉末)。僵烧氧化镁粉末的平均粒径优选为0.03～0.5mm。本发明中，这种僵烧氧化镁粉末以分散状态、即未成形为粒状物的粉末状态使用。本发明的试剂也可含有粒径大于0.75mm的粒子，如果在30质量％以内的话。
本发明试剂中使用的僵烧氧化镁粉末，纯度优选为95质量％以上，更优选为96～99质量％。
本发明试剂中使用的僵烧氧化镁粉末可如下制造：将菱镁矿粉末或氢氧化镁粉末等的镁源粉末在1600℃以上的温度、优选在1700～2100℃的温度烧成，并将由此生成的僵烧氧化镁粉末用筛等公知的分级装置进行分级。作为镁源粉末，优选使用通过将石灰乳等碱投入海水中调制的氢氧化镁浆料进行洗涤、过滤、干燥的方法(海水法)得到的氢氧化镁粉末。对镁源粉末进行烧成，制成僵烧氧化镁粉末时，优选预先将镁源粉末成形为1～20mm的粒状物进行烧成，以使生成的僵烧氧化镁粉末不会形成过于粗大的烧结体。
在将本发明的试剂添加到流入腐败性废物的淡水域中时，试剂的添加量，以淡水域表面每1m2的量计，优选为0.1～10kg，更优选为1～5kg。
在将本发明的试剂添加到封闭体系的淡水域中时，试剂的添加量，以封闭体系淡水域表面每1m2的量计，优选为0.1～10kg，更优选为1～5kg。
作为试剂的添加方法，可采用如下的任一种方法，即，直接以粉末状态投放试剂的方法，和将试剂分散于水中形成浆料状态投放的方法。
向淡水域撒布本发明试剂时，可以并用包含苦土系粉粒体的粒状物等的公知的底泥改善剂。苦土系粉粒体的粒状物与本发明的试剂比较，在污泥中的沉降速度快，迅速将污泥下部改变成弱碱性，因此通过与本发明的试剂并用，有可缩短将污泥整体改变成弱碱性的时间的优点。与本发明的试剂一起使用的苦土系粉粒体的粒状物的粒径优选为1～50mm。
实施例
[实施例1]
按照常规方法，将石灰乳投入海水中，调制氢氧化镁浆料，将得到的浆料进行洗涤、过滤、干燥，得到氧化镁换算纯度为95.0质量％以上的氢氧化镁粉末。将得到的氢氧化镁粉末加压成形，制成粒径为5～10mm的粒状物后，使用旋转窑，在1800℃的温度烧成，得到氧化镁的粒状烧成物(熔渣)。将得到的氧化镁熔渣用网眼(目開き)为0.75mm的筛进行分级，在筛下得到下表1的性状的僵烧氧化镁粉末。下表1中的平均粒径是使用网眼为1.00mm、0.50mm、0.30mm、0.15mm、0.075mm、和0.045mm的筛子，利用筛分法测定粒度分布，并制作筛上部分累计分布曲线，表示累计筛上部分为50质量％的粒径。
表1
将从观察到产生浮渣的河流底部采取的污泥装填到容量450ml的透明塑料制容器(高128mm、直径70mm)内，使高度达到40mm。接着，向污泥上慢慢注入水，使深度达到75mm，注入时勿使污泥泛起。
通过静置，待污泥稳定后，投放10g上述僵烧氧化镁粉末。僵烧氧化镁粉末在水中边均匀分散边向下沉降。到达污泥表面的僵烧氧化镁粉末埋没于污泥中，而不堆积在污泥表面。
在透明塑料制容器上加盖后，静置，用肉眼观察污泥随时间的变化。图1示出了污泥随时间变化的照片，表2示出了肉眼观察结果。实施例1开始于2007年2月17日。
[比较例1]
和实施例1一样，将污泥和水装入透明塑料制的容器内。随后，不添加僵烧氧化镁粉末，而直接将透明塑料制容器加盖后静置，用肉眼观察污泥随时间的变化。图1示出了污泥随时间变化的照片，表2示出了肉眼观察结果。比较例1与实施例1一样开始于2007年2月17日。
表2
由图1和表2所示肉眼观察的结果可知，撒布了僵烧氧化镁粉末的污泥(实施例1)，从试验开始即使经过28天也未发现有浮渣产生，可知僵烧氧化镁粉末作为浮渣产生抑制剂起了作用。在投放了僵烧氧化镁粉末的污泥中，污泥表面产生了绿藻，所以认为污泥中的厌氧性细菌的活性也受到了抑制。