(57)【要約】    【課題】  不透水層３が比較的浅い場合に最適な深型の処分場を提供する。    【解決手段】  地中に鉛直方向に筒状に構築されて下端部が不透水層３に達する地中連続壁１を設ける。地中連続壁１内の床付け地盤４上に配置される砕石層５と、その上に構築される底版６とを設ける。地中連続壁１の内面に構築される地中側側壁７と、その上端部に連なって地上側に筒状に構築される地上側側壁９とを設ける。底版６の上面及び地中側側壁７の内面を覆う防水シート１１と、地中連続壁１と地中側側壁７との間に配置されて砕石層５と連通する水道を形成する透水マット１４とを設ける。底版６の上側の廃棄物埋立用の空間１０から汚染水を汲み上げる揚水管１５と、底版６の下側の砕石層５から地下水を汲み上げる揚水管１７と設ける。廃棄物埋立用の空間１０は、地中側側壁７と地上側側壁９とにより囲まれて、地中側と地上側とに跨がって形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を埋立処分するための廃棄物処分場であって、
地中に鉛直方向に筒状に構築されて、下端部が不透水層に達する地中連続壁と、
前記地中連続壁内の床付け地盤上に配置される砕石層と、
前記砕石層の上に構築される底版と、
前記底版の周縁部と結合して前記地中連続壁の内面に構築される地中側側壁と、
前記地中側側壁の上端部に連なって地上側に筒状に延在するように構築される地上側側壁と、
前記底版の上面及び前記地中側側壁の内面を一体に覆う防水シートと、
前記地中連続壁と前記地中側側壁との間に配置されて前記砕石層と連通する水道を形成する透水マットと、
前記底版の上側の廃棄物埋立用の空間から汚染水を汲み上げる汚染水用の揚水管と、
前記底版の下側の前記砕石層から地下水を汲み上げる地下水用の揚水管と、
を含んで構成され、
前記底版の上側の廃棄物埋立用の空間が、前記地中側側壁と前記地上側側壁とにより囲まれて、地中側と地上側とに跨がって形成されることを特徴とする、半地下式廃棄物処分場。
【請求項２】
前記地上側側壁の上端部により支持されて、前記廃棄物埋立用の空間の上方を覆うドーム屋根を更に含んで構成されることを特徴とする、請求項１記載の半地下式廃棄物処分場。
【請求項３】
前記地中側側壁は、前記地中連続壁より高く形成され、前記地中連続壁より高い部分の外側に、掘削土による盛土地盤が造成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の半地下式廃棄物処分場。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の半地下式廃棄物処分場の管理方法であって、
前記廃棄物埋立用の空間内の汚染水の水位Ｗ１、前記砕石層に連通する前記水道内の水位をＷ２、前記地中連続壁の外側の地下水位をＷ３としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３
となるように、前記汚染水用の揚水管と前記地下水用の揚水管とを用いて、前記水位Ｗ１、Ｗ２をコントロールすることを特徴とする、半地下式廃棄物処分場の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を埋立処分するための廃棄物処分場（最終処分場）、特に、省敷地で深型で大容量、かつ構築が比較的容易な、半地下式廃棄物処分場に関し、更には、その管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物は一般廃棄物と産業廃棄物に分類され、一般廃棄物は、生ごみ、破砕ごみ、焼却灰などの形状で、地方自治体が準備する一般廃棄物処分場に埋立処分される。一般廃棄物処分場の形態としては、屋根無し（オープン型）、屋根付き（クローズドシステム）に、また平面処分場、深型処分場に分けられる。いずれも、法規上は管理型最終処分場に相当する。
【０００３】
クローズドシステム・深型の廃棄物処分場としては、特許文献１、２に記載のものが提案されている。
【０００４】
特許文献１、２の廃棄物処分場は、いずれも、地中に鉛直方向に筒状に形成されて廃棄物埋立用の空間を囲み、下端部が不透水層に達する地中連続壁と、地中連続壁の内側で前記廃棄物埋立用の空間の底部に設けられる底版と、前記地中連続壁の上端部に支持されて前記廃棄物埋立用の空間の上方を覆うドーム屋根と、を含んで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５００６９０号公報
【特許文献２】特許第２８４２１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の深型の廃棄物処分場は、基本的には地下深くに構築することから、大量の掘削土が発生し、一部は盛土に一部使用するものの、大量の残土が生じる。この残土処理には、かなりの工事費を要する。
【０００７】
また、２０万m3クラスの処分場では、地中連続壁の深度は１００ｍ近くとなり、技術的に難しくなるだけでなく、かなりの工期とコストを要する。
【０００８】
また、深度１００ｍ付近に連続した２〜５ｍ厚の信頼できる不透水層がないと、建設が難しい。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑み、比較的浅い位置にしか不透水層がない場合などに対応可能で、構築が比較的容易な、地中側と地上側とに跨がる形の、半地下式廃棄物処分場を提供し、併せてその管理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半地下式廃棄物処分場は、
地中に鉛直方向に筒状に構築されて、下端部が不透水層に達する地中連続壁と、
前記地中連続壁内の床付け地盤上に配置される砕石層と、
前記砕石層の上に構築される底版と、
前記底版の周縁部と結合して前記地中連続壁の内面に構築される地中側側壁と、
前記地中側側壁の上端部に連なって地上側に筒状に延在するように構築される地上側側壁と、
前記底版の上面及び前記地中側側壁の内面を一体に覆う防水シートと、
前記地中連続壁と前記地中側側壁との間に配置されて前記砕石層と連通する水道（みずみち）を形成する透水マットと、
前記底版の上側の廃棄物埋立用の空間から汚染水を汲み上げる汚染水用の揚水管と、
前記底版の下側の前記砕石層から地下水を汲み上げる地下水用の揚水管と、
を含んで構成され、
前記底版の上側の廃棄物埋立用の空間が、前記地中側側壁と前記地上側側壁とにより囲まれて、地中側と地上側とに跨がって形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の係る半地下式廃棄物処分場の管理方法は、
前記廃棄物埋立用の空間内の汚染水の水位Ｗ１、前記砕石層に連通する前記水道内の水位をＷ２、前記地中連続壁の外側の地下水位をＷ３としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３
となるように、前記汚染水用の揚水管と前記地下水用の揚水管とを用いて、前記水位Ｗ１、Ｗ２をコントロールすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、比較的浅い位置にある不透水層を利用することになるが、廃棄物埋立用の空間が地中側と地上側とに跨がって形成されるため、全体としては深型となり、必要とする処分量を確保することができる。
その一方、掘削深さが浅くなることから、掘削土量を少なくすることができ、工期及びコスト面で有利となる。
【００１３】
また、Ｗ１＜Ｗ２の水位コントロールにより、廃棄物埋立用の空間内で発生する汚染水の砕石層への漏出を確実に防止できると共に、砕石層からの浸透水による汚染水の増加を抑制できるという効果が得られる。このことは、Ｗ２＜Ｗ３の水位コントロールにおいても同じであり、砕石層の地下水が地中連続壁の外へ流出することも防止できる。このことは、汚染水が地中連続壁の外に流出することに対して、二重の安全性を有していることを示す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す半地下式廃棄物処分場の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す半地下式廃棄物処分場の断面図である。
【００１６】
地中連続壁１は、施工地盤（盛土前の地盤）２下の地中に、比較的浅い位置にある不透水層３に達する深さまで、鉛直方向に円筒状に、ＲＣ（鉄筋コンクリート）により構築される。詳しくは、環状の溝を所定深さまで掘削し、溝内に鉄筋を配置した上で、コンクリートを打設することにより、ＲＣ製の地中連続壁１を構築する。
【００１７】
地中連続壁１の内側は、地中連続壁１の深さの１／２程度の深さまで掘削され、その底部の床付け地盤４の上に、集水用の砕石層５が設けられる。
【００１８】
砕石層５の上には、ＲＣ製の底版６が構築される。詳しくは、砕石層５の上に縁切り用のシート（図示せず）を配置し、その上に鉄筋を配置した上で、コンクリートを打設することにより、底版６を構築する。尚、砕石層５の厚さは例えば０．８ｍ、底版６の厚さは例えば０．２ｍとする。
【００１９】
底版６の周縁部と結合して、地中連続壁１の内面に、ＲＣ製の地中側側壁７が構築される。本例では、地中側側壁７は、下から上へ、２段の側壁厚で構築されている。
地中側側壁７はまた、地中連続壁１より高く形成され、地中連続壁１より高い部分の外側の施工地盤２上に掘削土が盛土され、盛土地盤８が造成される。言い換えれば、地中側側壁７は盛土地盤８と面一になるように、施工地盤２（地中連続壁１の上端部）より高く形成されている。尚、盛土地盤８は、周知の繊維補強土工法（ジオグリッド等）で造成されることもある。
【００２０】
ＲＣ製の地中側側壁７の上方には、地中側側壁７の上端部に剛結状態で連なって地上側に円筒状に突出・延在するように、ＰＣ（プレストレストコンクリート）製の地上側側壁９が構築される。
【００２１】
ここにおいて、底版６、地中側側壁７及び地上側側壁９により、廃棄物埋立用の空間１０が画成される。従って、底版６の上側の廃棄物埋立用の空間１０は、地中側側壁７と地上側側壁９とにより囲まれて、地中側と地上側とに跨がって形成される。
【００２２】
そして、廃棄物埋立用の空間１０から汚染水が砕石層５に漏出（あるいは砕石層５の地下水が内部に浸透）するのを防止すべく、底版６の上面及び地中側側壁７の内面には、防水シート１１が設けられる。尚、防水シート１１は、地中側側壁７において、本処分場の周辺（地中連続壁１の外側）の地下水位Ｗ３より高い位置まで設けるのが望ましい。
【００２３】
そして、廃棄物埋立用の空間１０の上方には、該空間１０を覆うようにＲＣ製のドーム屋根１２が設けられる。
ドーム屋根１２は、その周縁部の全周にて、円筒状の地上側側壁９の上端部に構築されたリングビーム１３により支持されている。リングビーム１３は、ドーム屋根１２のスラスト力（外向きに変形しようとする力）を抑えるため、周方向に配置されるＰＣ鋼材を有している。
【００２４】
また、地中連続壁１と地中側側壁７（及び底版６）との間には、透水マット１４が配置される。透水マット１４は、透水性を有していて、砕石層５と下端側で連通する水道（みずみち）を形成する。従って、本処分場の周辺（地中連続壁１の外側）の地下水が地中連続壁１から浸透した場合、その地下水は透水マット（水道）１４内を流下して、砕石層５に導かれる。
【００２５】
揚水管としては、汚染水用の揚水管１５と、地下水用の揚水管１７とが設けられる。
【００２６】
汚染水用の揚水管１５は、ドーム屋根１２を貫通し、下端部が廃棄物埋立用の空間１０の底部に開口している。詳しくは、底版６上の防水シート１１の上に、表面を土木シートにより覆った砕石堰堤１６を配置し、揚水管１５の下端部を砕石堰堤１６内に開口させている。
【００２７】
汚染水用の揚水管１５内には、揚水ポンプ及び水位計（共に図示せず）が設けられ、揚水管１５内の水位（廃棄物埋立用の空間１０内の汚染水の水位）Ｗ１が所定の水位となるように、当該揚水ポンプが自動運転（ＯＮ・ＯＦＦ運転）されて、汚染水が汲み上げられる。汲み上げられた地下水は汚染水の処理部（水処理設備）へ送られ、浄化される。
【００２８】
地下水用の揚水管１７は、ドーム屋根１２を貫通し、下端部が更に防水シート１１及び底版６を貫通して、砕石層５内に開口している。詳しくは、砕石層５の最下部に設けた集水ピット１８に開口させている。
【００２９】
地下水用の揚水管１７内には、揚水ポンプ及び水位計（共に図示せず）が設けられ、揚水管１７内の水位（砕石層５と連通する透水マット１４内の水位）Ｗ２が所定の水位となるように、言い換えれば砕石層５の水頭圧が所定のレベルとなるように、当該揚水ポンプが自動運転（ＯＮ・ＯＦＦ運転）されて、砕石層５内の地下水が汲み上げられる。汲み上げられた地下水は、地中連続壁１の外側の水であり、そのまま放流可能である。
【００３０】
ここにおいて、廃棄物埋立用の空間１０内の汚染水の水位をＷ１、砕石層５と連通する透水マット（水道）１４内の水位をＷ２、本処分場の周辺（地中連続壁１の外側）の地下水位をＷ３とすると、
Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３
となるように、揚水管１５、１７を用いて、水位（Ｗ１、Ｗ２）をコントロールする。
【００３１】
本処分場の周辺の地下水の水位Ｗ３は、既知の値として用いてもよいし、水位計により計測して用いてもよい。また、周辺の地下水の水位Ｗ３の変動が大きい場合は、水位Ｗ１、Ｗ２の設定を変え、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を維持してもよい。
【００３２】
本実施形態によれば、比較的浅い位置にある不透水層３を利用することになるが、廃棄物埋立用の空間１０が地中側と地上側とに跨がって形成されるため、全体としては深型となり、必要とする処分量を確保することができる。
【００３３】
また、同じ処分量であれば、処分場の有効高（底版上面〜屋根下面)を大きくとることが可能であり、処分場の内径を小さくできることから、敷地の有効利用が可能となる。これにより、同じ広さの敷地に多数の処分場を建設することも可能となる。
【００３４】
更に、掘削深さが浅くなることから、掘削土量を少なくすることができ、工期及びコスト面で有利となる、また、計画によっては、掘削土量と盛土量とをバランスさせることが可能であり、その場合残土処分を不要、あるいは残土処分を大幅に削減可能とすることできる。
【００３５】
地上側側壁９については、地中側側壁７と比べて、構築上の制約が少なくなり、土圧を受けることもないので、薄肉のＰＣ製とすることで、比較的安価に構築することができる。また、地上側側壁９については、場所打ちでなく、プレキャスト構造とすることにより、現場での作業を効率化でき、工期を短縮することができる。
【００３６】
また、上記のように、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となるように、水位をコントロールすることにより、廃棄物埋立用の空間１０内の汚染水が、地中側側壁７（及び地中連続壁１）の外側や、底版６の下側へ洩れ出るのを防止できる。また、防水シート１１を設けてあるので、２重の安全対策となる。
【００３７】
その一方、不透水層３又は地中連続壁１の下部から底版６の下側の地層に浸透した地下水は、砕石層５内に集水される。地中連続壁１の上部から浸透する地下水は、透水マット１４を流下して、これも砕石層５内に集水される。
【００３８】
このようにして砕石層５内に集水された地下水（浸透水）は、底版６から廃棄物埋立用の空間１０に浸透して汚染水に混ざることなく、揚水管１７により地下水として揚水できる。揚水した地下水はそのまま放流できるので、処理を要する汚染水の増加を抑制することができる。
【００３９】
本処分場への廃棄物の投入については、廃棄物埋立用の空間１０内の廃棄物が盛土地盤８の天端の高さに達するまでは、地上側側壁９の投入口から、盛土地盤８の天端の高さを超え始めたら、地上側側壁９の外側の垂直ベルトコンベアで運び上げて、ドーム屋根１２の投入口から、行うようにすればよい。もちろん、最初から、垂直ベルトコンベアを用いて、ドーム屋根１２の投入口から行うこともできる。
【００４０】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１  地中連続壁
２  施工地盤（盛土前の地盤）
３  不透水層
４  床付け地盤
５  砕石層
６  底版
７  地中側側壁
８  盛土地盤
９  地上側側壁
１０  廃棄物埋立用の空間
１１  防水シート
１２  ドーム屋根
１３  リングビーム
１４  透水マット
１５  汚染水用の揚水管
１６  砕石堰堤
１７  地下水用の揚水管
１８  集水ピット
【図１】
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