抑制水域底质产生含甲烷气体的方法

摘要

本发明提供在容易从底质产生含甲烷气体的水域中在底质上敷设底质改良剂、从而能够长期稳定地抑制底质产生含甲烷气体的方法。该方法通过在含甲烷气体产生的水域的底质上敷设底质改良剂来抑制含甲烷气体的产生，在该方法中，将含有总铁含量在10质量％以上的炼钢渣且水淬高炉渣的含量为0质量％～小于20质量％的底质改良剂敷设在水域的底质上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在封闭性海域(例如内海湾部)、生活废水流入的河川、湖沼水 域、养殖水域等容易从底质中产生含甲烷气体的水域中在底质上敷设底质改良剂、 利用物理或化学作用来抑制底质产生含甲烷气体的方法。

背景技术

已经知道，在生活废水流入的河川、湖沼水域和封闭性海域、残余饵食及粪便 容易沉积的养殖场水底等有机物流入量大的水域中，底质容易陷入贫氧状态，沉积 的有机物的分解以厌氧方式进行时，会产生甲烷气体。据认为，这种在底质中的甲 烷气体的产生不仅会对水底生物环境产生不良影响，释放到大气中时也会影响全球 变暖。

甲烷气体被称作温室气体，被认为对全球变暖的影响是同摩尔数二氧化碳的约 20倍。因此，从抑制全球变暖的角度考虑，抑制甲烷气体的产生被认为是重要的。 尽管如此，以往，对于从海域、河川产生甲烷的问题，有一种被忽视了的感觉。

作为通过炉渣覆砂抑制甲烷气体产生的技术，在专利文献1中公开了这样一种 方法：用水淬高炉渣对底泥沉积的水底进行覆砂，形成间隙水在pH8以上的好氧性 覆砂层，在好氧性覆砂层的下层形成由水淬高炉渣和炼钢渣的混合物构成的、通过 炼钢渣的碱刺激而固结的下部覆砂层。

专利文献：

专利文献1：日本专利第4423962号公报

发明内容

作为抑制甲烷气体产生的作用，专利文献1的方法旨在通过碱成分来降低产甲 烷菌的活性以及通过碱刺激使覆砂层固化、从而进行物理加盖这二个作用。但是， 根据本发明者的研究结果，发现这些作用对甲烷气体生成的抑制效果有限，对甲烷 气体生成的抑制不充分。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供一种在封闭性海域、生活废 水流入的河川和湖沼水域、养殖水域等容易从底质中产生含甲烷气体的水域中在底 质上敷设底质改良剂、从而能够长期稳定地抑制从底质中产生含甲烷气体的方法。

专利文献1的方法对产生甲烷气体的抑制效果有限、对产生甲烷气体的抑制不 充分的原因并不一定清楚。但是，根据本发明者的研究结果，由于未见下部覆砂层 的氧化还原电位改善，因而可以作如下考虑。首先，有可能是，在下部覆砂层中， 在水淬高炉渣受到炼钢渣的碱刺激而固化的过程中，水淬高炉渣所含有的硫成分(水 淬高炉渣中含硫成分在0.6质量％左右)以硫化物的形式溶出到炉渣间隙水中。溶出 的硫化物会消耗溶存氧，使下部覆砂层变得厌氧，这样，水底中的产甲烷菌保持活 性，产生甲烷气体。产生的甲烷气体有可能在下部覆砂层固化之前形成了气体通道。 另外，专利文献1中也列举了通过高通水性使上部覆砂层保持好氧性、由此抑制甲 烷气体产生的效果，但根据本发明者的研究结果，未发现特别的效果。这可能是由 于与甲烷气体产生部接触的部分限于下部覆砂层(固结层)，且由于上述原因，下部 覆砂层变得厌氧，因而上部覆砂层未能对抑制产甲烷菌活化起作用。

本发明者基于以上研究结果进一步进行了深入研究，结果发现，使用总铁含量 在规定水平以上的炼钢渣作为底质改良剂并抑制水淬高炉渣的使用量，能够长期稳 定地抑制底质产生含甲烷气体。

本发明是根据以上研究结果作出的，其要点如下。

〔1〕抑制水域底质产生含甲烷气体的方法，其通过在含甲烷气体产生的水域的 底质上敷设底质改良剂来抑制含甲烷气体产生，其中，

在所述水域的底质上敷设含有总铁含量在10质量％以上的炼钢渣且水淬高炉渣 的含量为0质量％～小于20质量％的底质改良剂。

〔2〕根据〔1〕所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法，其特征在于，以 敷设层的平均厚度在40mm以上的方式敷设底质改良剂。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法，其特征在 于，底质改良剂含有炼钢渣40质量％以上。

〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法， 其特征在于，以底质改良剂的至少一部分埋没在底泥中、使底质改良剂和底泥混合 在一起的层的平均厚度在10mm以上的方式敷设底质改良剂。

〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法， 其特征在于，以底质改良剂的没有埋没在底泥中的层的平均厚度在10mm以上的方 式敷设底质改良剂。

〔6〕根据〔5〕所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法，其特征在于，分2 次以上将底质改良剂投入水中敷设，并在至少一个连续的2次投入中，先投入的底 质改良剂的平均粒径比后投入的底质改良剂的平均粒径小。

〔7〕根据〔5〕或〔6〕所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法，其特征在 于，分2次以上将底质改良剂投入水中敷设，并在至少一个连续的2次投入中，在 两次投入之间设置1小时以上的间隔。

〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法， 其特征在于，炼钢渣通过将在铁水精炼工序中副反应产生的炼钢渣粉碎后实施1个 月以上的自然陈化、蒸汽陈化、高压蒸汽陈化、温水陈化中的一种以上陈化、在表 面生成氢氧化铁而得到。

〔9〕根据〔1〕～〔8〕中任一项所述的抑制水域底质产生含甲烷气体的方法， 其特征在于，炼钢渣的碱度〔质量％CaO/质量％SiO2〕在3以下。

根据本发明，在封闭性海域(例如内海湾部)、生活废水流入的河川和湖沼水域、 养殖水域等容易从底质中产生含甲烷气体的水域中，通过在底质上敷设底质改良剂， 能够长期稳定地抑制从底质中产生含甲烷气体。

附图说明

图1是显示从炼钢渣敷设试样和对照试样中分别连续采集底质间隙水和底质正 上方水、测定两种水的氧化还原电位所得的结果的图表。炼钢渣敷设试样通过在从 甲烷气体所生成的水域的底质中采集的底泥上敷设炼钢渣并注入人工海水而制得， 对照试样通过在相同的底泥上注入人工海水但不敷设炼钢渣而制得。

图2是显示得到图1所示结果的试验方法的说明图。

具体实施方式

本发明是这样一种方法：在容易从底质中产生含甲烷气体的水域、例如内海湾 部等封闭性海域、生活废水流入的河川和湖沼水域、养殖水域等中，通过向底质投 入并敷设含炼钢渣的底质改良剂，利用化学作用抑制底质产生含甲烷气体。这里， 底质通常是指海域、河川和湖沼等水域中的水底表层部，该表层部主要通过由河川 的流水从河川上游侧搬来的沙泥、生物遗骸等有机物、不溶性盐等沉降物等沉积而 成。

即使是在底质中，内海湾部等封闭性海域、生活废水流入的河川和湖沼水域、 养殖水域(例如设有养殖筏的水域)的底质尤其容易产生含甲烷气体，因此，本发 明是适合这种水域的方法。此外，作为从底质中产生的含甲烷气体，包括单纯的甲 烷气体的情况，但通常除甲烷气体以外还包含二氧化碳等气体成分。

在本发明中，在水域的底质上敷设含有总铁含量在10质量％以上的炼钢渣且水 淬高炉渣的含量为0质量％～小于20质量％的底质改良剂。

适用本发明的水域的底质优选为含水率在200质量％以上的底质。其原因在于， 这种底质是最常见的需要改良的底质，同时，如后述那样，通过将含有规定的炼钢 渣的底质改良剂以一定量沉入底泥中，在底质改良剂和底泥混在一起的区域中，两 者的接触面积增大，从而能够有效地进行底质改良。

炼钢渣是指在精炼铁水的过程中副反应生成的氧化精炼炉渣，根据工序，会产 生成分不同的炉渣。具体而言，有铁水预处理炉渣、转炉炉渣、电炉氧化炉渣等。 此外，作为铁水预处理炉渣，有脱硅炉渣、脱磷炉渣等。这些炉渣可以单独使用， 也可适当混合二种以上使用。

在本发明中，作为底质改良剂使用的炼钢渣需要总铁(所有Fe)含量在10质量％ 以上，优选在15质量％以上。其原因在于，将这种炼钢渣敷设到底质上，可得到能 够通过所含铁成分化学抑制甲烷生成的作用。这可能是因为炼钢渣的铁成分在水中 变成氢氧化铁(3价)，并发生该氢氧化铁变成2价的下述还原反应(Fe³⁺变成氧化 剂)，氧化还原电位升高。

Fe³⁺+e^-→Fe²⁺

该3价铁离子的还原反应比下述甲烷生成反应优先发生。

CO₂+8H⁺+8e^-→CH₄+2H₂O

在厌氧条件下，若氧化还原电位降低至约－200mV以下，则甲烷生成反应会进 行，但由于上述3价铁离子的还原反应导致氧化还原电位上升，因此，基本上没有 甲烷生成。由此，能够有效地抑制甲烷气体的产生。

炼钢渣的总铁含量小于10质量％时，铁离子的活度低，因此，上述反应引起的 氧化还原电位的上升量不充分。

如图2所示，向2L的广口瓶内敷设80mm厚的从产生甲烷气体的水域的底质采 集的底泥，在底泥上敷设(上置)40mm厚的炼钢渣(脱磷炉渣，总铁含量17质量％， 碱度1.22，自然陈化6个月)，在其上面注入人工海水、使其达80mm深后，将瓶盖 严，作为炼钢渣敷设试样。为了进行比较，制作没有敷设炼钢渣而仅装入上述底泥 和人工海水的样品作为对照试样。分别用氧化还原电位计测定炼钢渣敷设试样的炉 渣间隙水和炉渣正上方水(炼钢渣敷设层的正上方的水)的氧化还原电位。结果示 于表1。由结果可知，在对照试样中，氧化还原电位显著降低，与此相对，在炼钢渣 敷设试样中，氧化还原电位在高位状态下推移，炉渣间隙水的氧化还原电位比对照 试样的底泥正上方水的氧化还原电位高。即，图1结果显示，通过如上述那样敷设 炼钢渣，底质间隙水的氧化还原电位在高的方向上得到改善。此外还显示，由于正 上方水的氧化还原电位也保持高位，因此，还能防止底质引起的正上方水的氧化还 原电位降低。如后面所示，产甲烷菌会随着氧化还原电位低于－100mV而活性增加， 产甲烷速度逐渐增大，但在炼钢渣敷设试样中，由于底质间隙水的氧化还原电位维 持在30mV以上，因而能够抑制甲烷的产生。

从底质改善效率的角度考虑，底质改良剂中的炼钢渣的含量(比例)宜在40质 量％以上，更优选在60质量％以上。另一方面，底质改良剂中的炼钢渣的含量没有 上限，可以全量为炼钢渣。

底质改良剂可含有水淬高炉渣，但其含量必须小于20质量％，优选完全不含。 其原因在于，如前面所述，在水淬高炉渣受到炼钢渣的碱刺激而固化的过程中，水 淬高炉渣所含有的硫成分以硫化物的形式溶出到炼钢渣间隙水中，溶出的硫化物会 消耗溶存氧，形成厌氧环境，由此可能会使水底中的产甲烷菌的活性增大。

底质改良剂在炼钢渣、水淬高炉渣以外，还可含有不会溶出有害物质的材料(物 质)，例如砂砾、砂子、已知有害物质的溶出充分低于环境标准的建设残土、废混凝 土、垃圾熔渣等中的一种以上。

炼钢渣优选为经过陈化处理的炼钢渣，即，优选为将铁水精炼工序中副反应生 成的炼钢渣粉碎之后实施一个月以上的自然陈化、蒸汽陈化(常压)、高压蒸汽陈化、 温水陈化中的一种以上陈化处理、表面产生有氢氧化铁的炼钢渣。其目的在于，通 过在陈化过程中使表面水与铁成分发生水合反应，生成氢氧化铁(Fe(O))₃)或羟基 氧化铁(FeOOH)，预先使铁成为3价。这样，铁成分在水中由2价变成3价时，能 够抑制氧化还原电位降低。此外，为了促进陈化过程中的表面水和铁成分的水合反 应，在自然陈化过程中人为地洒水也是有效的。

炼钢渣的碱度〔质量％CaO/质量％SiO₂〕宜在3以下，更优选在2以下。这是 由于，炼钢渣的碱度超过3时，会有炉渣正上方水和炉渣间隙水的pH变得过高之虞。 若炉渣间隙水的pH过高，则有氧化还原电位降低、使得产甲烷菌的活性提高、抑制 甲烷气体产生的效果降低之虞。此外，若碱度在2以下，则陈化期间炉渣中所含的 金属铁的氧化量增大，因而是更优选的条件。铁水的氧化精炼中产生的碱度3以下 的炼钢渣中，游离CaO的含量非常低，因此，陈化前后的粒径变化不显著。所以， 即使不实施陈化处理，在水中敷设后，也不存在炉渣粒子因CaO的水合反应引起的 膨胀而破碎、粉化等问题，实施上述陈化处理的目的在于促进氢氧化铁的生成。

对碱度的下限无特殊限制，对于炼钢渣，通常在0.5以上，溶出水通常为弱碱性～ 碱性。

优选底质改良剂的根据JIS标准筛筛分算出的质量平均粒径(下面仅称作“平均 粒径”)在2～30mm的范围内，并根据要敷设底质改良剂的底质的特性，从适合形 成以下所述结构的敷设层的底质改良剂中适当选择或对其进行调整后使用。平均粒 径小于2mm时，后述的与底泥的共存层厚度容易不充分，另一方面，平均粒径大于 30mm时，底质改良剂的比表面积不足，对底质的化学改良作用容易变小，因而粒径 优选在上述范围内。此外，如后面所示，为了在底质改良剂的粒子间形成具有充分 大小和容积比率的间隙、促进有机物的好氧分解，优选在使用的底质改良剂中，粒 径小于1mm的细粒成分比率在30质量％以下，更优选在20质量％以下。

在本发明的方法中，将底质改良剂以层状敷设到已有的底质上，优选敷设层上 表面的水平与底泥的沉积面相同或高于该沉积面。即，通常，在将底质改良剂敷设 到已有的底质上时，视底质的性状、底质改良剂的粒度、投入量等，底质改良剂的 至少一部分有时会埋入底泥中。但是，即使在这种情况下，仍优选敷设层上表面的 高度在底泥的沉积面以上，尤其优选比底泥沉积面平均高10mm以上，进一步优选 高30mm以上。即，优选以底质改良剂的未埋在底泥中的层的平均厚度在10mm以 上、30mm以上更佳的方式敷设底质改良剂。其原因在于，若投入的底质改良剂全部 埋入底泥中，则无法充分得到长期抑制沉积在底泥上的状态的沉积有机物产生甲烷 气体的效果。此外，在使底质改良剂上表面的高度比底泥的沉积面平均高10mm以 上(优选为30mm以上)的情况下，沉降在底质改良剂的间隙中的有机物在好氧环 境下的分解会被促进，因而抑制甲烷气体产生的效果能够长时间持续。另外，对敷 设的底质改良剂上表面的高度的上限无特殊限制。

将底质改良剂投入并敷设到已有的底质上，其敷设层的平均厚度以在40mm以 上、更优选在100mm以上为宜。这里，要将敷设层的平均厚度控制成上述那样，只 要用将底质改良剂的表观体积除以敷设面所得的平均值推算该平均厚度、以此进行 敷设即可。底质改良剂的敷设层的平均厚度小于40mm时，由于底质改良剂的厚度 不充分，因此，对底质的化学改良作用小，因而对抑制底质产生含甲烷气体的效果 小。

此外，在将底质改良剂敷设到底质上时，优选形成的底质改良剂与已有底泥混 在一起的层(下面，为了便于说明，称为“共存层”)以平均厚度计在10mm以上， 30mm以上更佳。这里，共存层的平均厚度可以通过上述敷设层的平均厚度与测得的 底泥沉积面上的敷设层的厚度的平均值之差算出。优选形成这样的共存层的原因在 于，若以投入的底质改良剂全部沉积在底泥之上、不存在共存层的状态进行敷设， 则炼钢渣对底质的改善效果仅限于与底泥的接触面，相应地，底质的化学改良效果 小。通过使底泥与含有炼钢渣的底质改良剂的共存层以平均厚度计在10mm以上、 优选在30mm以上，在该共存层中形成底质被改良的层，能够更有效地抑制产甲烷 菌的活动，尤其是能够将甲烷气体的产生抑制在低水平上。

形成上述那种共存层时，在考虑投入到底质上的底质改良剂的沉入量的基础上 决定施工厚度。

另外，要将上述共存层的平均厚度、底泥沉积面上的敷设层的平均厚度控制成 上述那样，只要如后面所示，使用由适当的预实验和模拟实验得到的测定值或推测 值及以测得的底质特性的结果和投入的底质改良剂的特性为基础的计算值，推定各 平均厚度并进行敷设即可。

底质改良剂向底质的投入优选根据后述条件分二次以上进行。另外，在以下说 明中，任意的连续二次投入中，将由在先(下面称作“第一次”)的投入形成的层称 作下层，由在后(下面称作“第二次”)的投入形成的层称作上层。

在分二次投入底质改良剂时，各次的敷设厚度视后述的潜入深度等而定，但优 选下层与上层的厚度之比在〔下层的敷设厚度/上层的敷设厚度〕＝0.1～5左右的范 围内。该敷设层厚度之比可根据敷设场所的底质特性进行适当调整，以得到上述优 选的敷设层的结构。

此外，底质改良剂的投入次数还可以是3次以上的任意次数，但投入次数过多 时，投入操作的效率会受损，因而最好是二次。

分二次以上进行底质改良剂的投入时，优选在二次以上投入中的至少一个连续 的二次底质改良剂投入中，使第一次投入的底质改良剂的平均粒径比第二次投入的 底质改良剂的平均粒径小。其原因在于，底质改良剂的粒度越小，向底泥中的潜入 量越小，因而在第一次投入中，能够用较少量的底质改良剂投入量形成不埋在底泥 中的层。对其粒径没有特殊限制，但优选具有2～10mm左右的平均粒径(以JIS的 标准筛筛分为基础算出的质量平均粒径。下同)的底质改良剂作为第一次投入的底 质改良剂。这是由于，平均粒径小于2mm时，与底泥的共存层的厚度有时会不充分， 另一方面，平均粒径大于10mm时，无法充分得到向底泥的潜入量小的效果。在通 过上述方法形成底质改良剂的下层之后投入上层底质改良剂时，由于上述下层，底 质的剪切阻力值增大，因而即使使用粒径较大的底质改良剂作为上层的底质改良剂， 仍具有能够减小向底泥的潜入深度的效果，能够更有利地形成不埋在底泥中的底质 改良剂的敷设层。

另一方面，底质改良剂的粒径大时，沉积有机物能够稳定地沉降到底质改良剂 的间隙中。因此，作为第二次投入的底质改良剂，虽然对其粒径无特殊限制，但优 选具有5～30mm左右的平均粒径(并且，上层的平均粒径＞下层的平均粒径)。这 是因为，平均粒径小于5mm时，形成底质改良剂粒子间的间隙的效果有时会不充分， 另一方面，平均粒径大于30mm时，上层部分的底质改良剂的比表面积不足，有时 会无法充分地得到促进有机物好氧分解的效果。此外，为在上层的底质改良剂粒子 间形成具有充分大小和容积比率的间隙、促进有机物的好氧分解，优选在上层的底 质改良剂中使用粒径小于1mm的细粒成分比率在30质量％以下、更优选在20质量％ 以下的底质改良剂。

上层和下层的底质改良剂的平均粒径之比〔上层底质改良剂的平均粒径/下层底 质改良剂的平均粒径〕优选在约大于1.0至2.5以下的范围，更优选为1.3～2.0左右。 这是由于，平均粒径之比的值在1.0以下时，无法得到在抑制下层的底质改良剂向底 泥过度潜入的同时使上层的底质改良剂粒子之间的间隙增大的效果，另一方面，平 均粒径之比的值大于2.5时，有时会有下层的底质改良剂与底泥的共存层的厚度小、 或上层的底质改良剂的比表面积小的情况。

此外，对第二次投入的底质改良剂的敷设厚度无特殊限制，但尤其优选满足下 述(1)式。其原因在于，要使第二次投入的底质改良剂不埋入泥中，需要将沉积在 第一次投入的底质改良剂上的泥全部收纳到第二次投入的底质改良剂粒子的间隙 中。另外，下述(1)式中的“底质改良剂的间隙率A(％)”是从100％中减去根据 JIS-A-1104求出的实积率(％)而得的值。

H≥(h/A)×100   (1)

这里，h：沉积在第一次投入的底质改良剂上的泥的厚度(cm)

H：第二次投入的底质改良剂的敷设厚度(cm)

A：第二次投入的底质改良剂的间隙率(％)

此外，在分二次以上进行底质改良剂的投入时，在二次以上投入中的至少一个 连续的二次底质改良剂投入中，优选在第一次和第二次的投入之间至少设置一小时 间隔。这是为了使因第一次投入而扬起的底泥和底质改良剂中所含的微细粒子沉降。 若这样使扬起的底泥沉降，则底泥大多会沉降到底质改良剂的间隙中等，呈与底质 改良剂混合的状态，因此，在此之后投入第二次底质改良剂时扬起的底泥的量与投 入下层的底质改良剂时相比会减少。由此，即使在底质改良剂的投入量较小的情况 下或底质改良剂的粒径较小的情况下，也能够使敷设后最终沉降的底泥不完全埋没 底质改良剂。另外，对上述时间间隔的上限无特殊限制，但优选为48小时左右。这 是因为，即使使时间间隔长于上述时间，效果也已饱和。

关于通过本发明方法在底质上投入底质改良剂进行改良的次序，对其具体例子 进行说明。另外，本发明中的底质改良剂的投入次序不局限于下面说明的次序。

首先，求出想要改良的底质的性质。例如，将含水率和/或剪切阻力值与底质的 有机物含量等一并测定，求出含水率和/或剪切阻力值及底质的有机物等的深度方向 的分布。

然后，根据含水率和/或剪切阻力值在深度方向的分布的测定结果，计算并决定 底质改良剂的由荷重引起的向底质的潜入深度。此时，调整要投入的底质改良剂的 比重、粒径、间隙率，制作所希望的底质改良剂。另外，在本发明中，如上面所述， 投入不会完全埋没在底质中的量的底质改良剂很重要。此外，底质改良剂潜入底泥 的深度也可以通过预实验等直接测定实际的潜入深度来进行推定。这里，作为预实 验，有(i)在实际敷设场所或与其具有同等底质的场所的小区间内按与实际敷设时 相同的方法投入底质改良剂的实验；(ii)在实际敷设场所或与其具有同等底质的场 所投入可测定潜入深度的底质改良剂模拟粒子的实验；(iii)向设置在水槽中的底质 试样之上投入底质改良剂或底质改良剂模拟试样的模拟实验，等等。其中，在模拟 实验中，可以使用以下方法等：将在不使其紊乱的情况下采集到的底质试样设置在 水槽中之后，在水中使其稳定，然后投入底质改良剂或底质改良剂模拟试样，此时， 通过对底质改良剂的投入量、粒径、水深等进行各种变更，考虑相似条件等来推测 实际的底质改良剂的潜入深度。但不局限于这种方法。

实施例

在有含甲烷气体从底质产生的水域中，在水底设置多个2m×2m的区间，在各 区间敷设各种底质改良剂，敷设二个月后，测定敷设层下部的与底泥的共存层的间 隙水的氧化还原电位和甲烷气体的产生量。将测定结果与底质改良剂的敷设条件一 起示于表1和表2中。

共存层的厚度为用以下方法算出的值：由敷设量(体积)与敷设面积进行单纯 计算，得到敷设层的平均厚度，再减去底泥沉积面上的敷设层厚度的测定值(平均 值)。

共存层的间隙水的氧化还原电位的测定方法如下：将管子前端用多孔物质封闭 的取水探针埋入共存层中，用该取水探针采集间隙水，用氧化还原电位计进行测定。 此外，甲烷气体的产生量的测定方法如下：将袋子套在漏斗的狭小一方的口上，使 宽的口朝下，将漏斗设置在底质正上方，将气体收集到袋中，一定时间后提起出来， 测定体积，求出单位面积和时间的甲烷产生量。

在表1中，敷设层的平均厚度与共存层的平均厚度之差表示底泥沉积面上的底 质改良剂层的平均厚度。这里，在No.25的实施例中，由于投入并敷设的是采集相 当于底质改良剂的50体积％的底泥并预先与底质改良剂混合而成的试样，因此是底 质改良剂完全埋在底泥中的敷设状态。在其他例子中，从水面上一次或二次投入底 质改良剂并敷设。

与没有敷设底质改良剂的比较例(No.1)和敷设天然石作为底质改良剂的比较 例(No.2)相比，在敷设了规定的底质改良剂的本发明的实施例中，甲烷气体产生 量的减少效果大，其中，炼钢渣的含铁成分越多(No.4～7)、敷设层的平均厚度越 大(No.3、8～11)、炼钢渣的混合量越多(No.4、12～14)、炼钢渣的碱度越低(No.4、 15、16)，以及进行了炼钢渣的陈化(No.4、17～20)，效果越显著。此外，含有水 淬高炉渣时(No.21、22)，甲烷气体反而增加。此外还发现，在氧化还原电位直至 达到－100mV左右之间的阶段，甲烷气体产生速度被抑制在较低位，在200ml/m²·hr 以下，但进一步下降时，甲烷气体产生量出现随之急剧增加的倾向。此外，对底泥 沉积面上无底质改良剂层的情况(No.25)和在基本相同的条件下底泥沉积面上有底 质改良剂层的情况(No.8)进行比较，结果发现，后者有甲烷产生速度降低的倾向。

表1

﹡1自然：自然陈化  蒸汽：常压蒸汽陈化  加压：高压蒸汽陈化

﹡2质量％CaO/质量％SiO₂

﹡3在No.25中，混合了相当于底质改良剂的50体积％的底泥进行设置

表2

﹡4在No.1中，示出的是底质间隙水的氧化还原电位